Модуляционный турникетный радиополяриметр
Изобретение относится к технике СВЧ. Цель изобретения - упрощение измерений. Радиополяриметр содержит турникетное соединение 1, вентили 2 и 3, модулятор 4 поляризации, измерительные каналы 5 и 14, блок калибровки 6 поляризации, направленный ответвитель 7, блок калибровки 8 интенсивности, гибридное кольцо 13, состоящее из модуляторов 9 и 10 интенсивности и тройников 11 и 12, короткозамыкатели 15 и 16 и управляющий г-р 17. При этом каналы 5 и 14 собраны по стандартной схеме и содержат по два синхронных детектора. В канале 5 фиксируется разность поляризованных по кругу составляющих, пропорциональная параметру Стокса V, а в канале 14 - разность линейно поляризованных составляющих, пропорциональная параметру Стокса U. Кроме того, фиксируется разность полного потока исследуемого сигнала и сигнала калибровки интенсивности, т.е. сигнал, который на постоянную величину отличается от параметра Стокса J. Таким образом в радиополяриметре осуществляется одновременное измерение всех трех параметров Стокса полностью поляризованной волны. Цель достигается введением гибридного кольца 13 и г-ра 17. 1 ил.
„„SU „„15 1805 (5! )4 0 О! К 29 08
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
W, @ kg СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
4ф .. .=- с РЕСПУБЛИН
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (?!) 4284н35/24-Ос! (22) 14.07„87 (46) 30.10.89, Бюл. II" 40 (7 I ) !1 лучио-Hc c Jlp+oB л тел ьс к ий тут механики и физики при Слрлтонском государственном университете им. И, Г. Чернышевского (72 ) В. В, Борисов, О, Р, Епифлнон л и А,В.Хохлов (53) 621.396-„96 (ОЯЯ,Я) (56) Хохле>в A,II, Введение в радиоастрономию, — Саратов, Изд-но СГУ,1974, с. 104 — 111.
Цветков I,И„Рлдиополяриметр для исследования эллиптической HoJIHpHçации н радиоизлучении Солнца. — Астрономический циркуляр, Iс!80, N !1!3, с. 1-2. (54) МОДУДс!ЦИОИ!!!1Й ТУРИИКГТНЫИ РАДИО-!!ОЛЯ РИ!"!Г т Р (57) Изобретение относится к технике
СВЧ. Цель изобретения — упрощение из— мерений. Радиополяриметр содержит турникетное соединение 1, вентили 2 и 3, модулятор 4 поляризации,измерительные каналы 5 и 14, блок калибровки 6 поляризации, направленный отнетнитель 7, блок калибровки Я интенсивности, гибридное кольцо 13,состоящее из модуляторов 9 и 10 интенсивности и тройников ll и 12, короткозлмыклтели 15 и 16 и управлякхций г-р
17„ При этом каналы 5 и 14 собраны по стлндлртной схеме и содержат по дна синхронных детектора. В канале 5 фиксируется разность поляризованных по кругу составляющих,пропорциональная параметру Стокса Ч, а в канале
14 — разность линейно поляризованных составляющих, пропорциональная параметру Стокса U, Кроме того, фиксирул
151880
20 тО
ЕтС Я РЛЭНОС тт> т(ОЛНОГ<т Ппт 1К Л ИСC JIP. дуемогct сигнала и cèãíëëë кллибронки интенсивности, т(е. сигнлл, который нл постоянную неличтп<у отличае тс я от параметра Стокса,f. T.обр, н радиоИэобретсние относится к технике сверхвысоких часToT радиосвязи,рлдиолокации, рлдиоастрономии,измерительной технике и может быть использовлно для лнллиза поляризации элект- 15 ромагнитных волн, излучаемых плазмой или заряженными частицами н ускорителях„
Цель изобретения — упрощение иэмерений,, Ил чертеже принеденл структурнля электрическая схемл модуляционного турникетного рлдиополяриметра.
Модуляттттонттт.<тт турникетный радио25 поляриметр содержит турникетное соединение 1, обрлэонлнное пересечением первого, нторого отрезков прямоугольного и круглого волнонодон, первый
2 и второй 3 вентили, модулятор 4 поляризации, иэмеритепьный канал S, блок 6 калибровки поляризации, наттр(а<тленный ответвителт 7, блок Я калибровки интенсtIBtlc 12 образуют гибридное кольцо 13,дополнительный измерительный канал 14, короткозамыкатели 15 и 16 и уттрлвпяющий генератор 17, Модуттяцтт<тттттьттт турникетный радиополяриметр работает следующим обрлэом, Излучение поступает в круглый нолновод турникетного соединения 1.Поляризованные составляющие волны делятся между плечами турникетного соединения 1 в рлтличных соотношениях н зависимости от электрически управляемой длины коротко тлмкнутых плеч турникетного соединения 1 и через нелл- 50 короченные плечи турникетного соединения 1 поступает нл вход модулято( г ра 4„Если длины плеч равны --- .1 и 8 -8-<т, где, (— длина волны в воттттоно - 5 де, то тт<1<тэ1<ттт:т(<ванная llo пряному t pv гу часть иэлч Ст<>кол тт<тттттостьт<т тт<итяриэоялттттот1 волны. 11pJIь достигается введением гибртттттт<тг<т кольца 13 и г-ра 17. 1 ил, мер, через нетттилт 2), поляризованная по левому кругч составляющая — н другое нходное плечо модуляторл 4 (ттлпример, через вентиль 3), а все другие составляющие делятся поровну между входными плечами мэдулятора 4, Если же длины плеч турникетттого сое3 динения равны --- Л и,Л то линей4 l но поляризованная под углом 45 к прямоугольным волноводам турникетного соединения 1 компонента направляется в одно входное плечо модулятора 4, ортогональная линейно поляризованная компонента (с позиционным углом 135 ) — н другое входное плечо модулятора 4, а все другие составляющие делятся поровну между входными плечами модулятора 4. Сигнал с выходя модулятора 4 поступает н гибридное кольцо 13. Длины плеч модуляторов 9 и 10 и тройников 11 и 12 подобраны так, чтобы в один полупериод управляющего модуляторами 9 и 10 напряжения весь исследуемый сигнал направлялся на вход измерительного канала 5, л сигнал калибровки интенсивности с входя тройника 12 полностью поступал на вход дополнительного измерительного канала 14, а в другой полупериод управляющего модуляторами 9 и 10 напряжения исследуемый сигнал направлялся в дополнительный Измерительный канал 14, а сигнал калибровки — в измерительный канал 5. Управляющее модуляторами 9 и 10 напряжение одновременно управляет и электрической длиной короткозамыкателей 15 и 16,т.е. в один полупериод управляющего напряжения длины короткозамыкателей соответствуют анализу круговых поляризаций, Этот сигнал поступает в иэмерительнытт канал 5. Во второй полупериод управляющего напряжения длины короткозамыклтелей 15 и 16 соответствуют анализу линейных поляриэлций.Этот сигнл:I поступает в дополнительный измерительный канал 14. Каналы 5 и 14 собрлны по стандартной схеме и 1 1ВВ0 ci>ni р+дч п двл гинхро ных детектора Опорный сигнал одного синхронного детек горд в каждом канапе с инфлзен с напряжением, управляющим модулятором 4 „Поэтому нл выходе такого синхронного детектора в измерительном канале фиксируется разность поляризоС ванных по кругу составляющих, пропор- fQ ционлльная параметру Стокса Ч, л нл выходе такого же синхронного детектора в дополнительном измерительном канале 14 — разность линейно поляризованных составляющих, пропроционлль- 15 ная параметру Стокса 11. Опорные напряжения второго синхронного детектора в обоих каналах сиифдзны с напряжением, управляющим модуляторами 9 и 10, Нл выходе этих синхронных де- 2О текторов фиксируется разность полного потока исследуемого c< rnana и сигнала калибровки интенсивности, т.е. сигнал на постоянную величину отличается от параметра Стокса,T. 25 Таким образом осуществляется одновременное измерение всех трех параметров Стокса полностью поляризованной волны„ В модуляционном турникетном радио- 3р поляриметре не используются механические и ферритовые модуляторы,и он может быть целиком выполнен из стандартных волноводных узлов и серийно выпускаемых полупроводниковых приборов, а измерительные каналы рлдиометра состоят из синхронных детекторов, собранных по стандартной схеме, и не содержат, резонансных фильтров, фаэовращателей и фазовых детекторов. Все три 40 параметра Стокса одновременно фиксируются индикаторами. Кроме того, вдвое увеличивается эффективность использования излучения для анализа, благодаря тому, что в модуляционном турникетном радиополяриметре каждый измерительный канал лнллизирует иссле— дуемый сигнал в течение полупериода модулирукицего напряжения, но анализируемый сигнал подключается к основному и и мерительному vднлллм со сдвигом нд полупериод модулирующего ндпряжения, т, е, эффективностт использования излучения возрастает т3 2 рлзд и близкл к 1007, Фор мулл изобретения 11одуляционный турникетный радиополярнметр, содержащий турникетное соединение, обрлзовлнное пересечением первого, второго отрезков прямоугольного и круглого волноводов, плечо которого является входом поляриметра, первое плечо первого отрезка прямоугольного волновода соединено с первым входом модулятора поляризации через первый вентиль, второе плечо с вторым входом модулятора поляризации через последовательно соединенные нзпрлвленный ответвитель и второй вентиль, блок калибровки поляризации подключен к боковому плечу направленного ответвителя, первое и второе плечи второго отрезка прямоугольного волновода короткозамкнуты, и блок калибровки интенсивности, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения измерений, введены первый и второй модуляторы интенсивности, первые входы которых подсоединены к первому и второму плечам введенного первого тройника соответственно, третье плечо которого соединено с выходом модулятора поляризации, вторые входы первого и второго модуляторов интенсивности подключены к первому и второму плечам введенного второго тройника соответственно, третье плечо которого соединено с блоком калибровки интенсивности,выходы первого и второго модуляторов интенсивности являются выходами для подключения измерительного и дополнительного измерительного каналов соответственно, управляющие входы первого, второго модуляторов интенсивности, модулятора поляризации и короткозамыкателей соединены с выходом введенного управляющего генератора.
