Радиометр
Изобретение относится к ра;1иолокации и м.б. использовано при дистаицяоняом зондировании земных покровов для управления воэдушиым движением. Цшть иэобрвтепшг повывеиие точности измерения рад1юяркостной температуры земной поверхности относительно уровня ее излучения, усредиенного . по области наблюдения. Радиометр содержит антенну 1, приемно-усилятепьный блок 2, квадратичный детектор 3 умножитель А, ннтегратор 5, генератор 6 модулирующего напряжения.Для достижения цели антенна выполнена с управляемой ДН и введены последовательно соединенные источник 7 опориого напряжения и КЛКУЧ В. Испояьаоваяяе данного изобретения для пзнереяпя контраста радиояркостяых температур позволяет в два раза по сраянвтаа с прототипом повысить точность измерений без заметного услоакяеяня конструкции . I ил.
СО0Э СОЕЕТСНИХ
СОЦИиМСТИЧЕСНИХ
РЕСПУЬ ЛИК
А1
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А ЬТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
flQ ИЭ06РДТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ fNHT СССР (45) 15.06. 91. Бюл. " 22 (21) 4160227 !09 (22) 10 12 86 (72 ) П ° 11 ° Хоб зов ° 8, Л. f(p pg и В,А.Худолеев (53) 621.396.96.621 ° 371 (088,8) (56) Ваявринов Л.F., Гурвич А,С. н Ргоров С.Т Радиоизлучение Земли, как планеты. И,: Наука, 1974, с.120.
Справочник по радиолокации, Под ред.. Н.Сколника, т.4, M,: Сов.радио, 1978, с ° 267. (54) РАДИОИЕТР (57) Изобретение относится к радиолокации и м.б, использовано при дистанционном зондировании земных покровов для управления воэдувным двивеиием.
Qeaa изобретения - яовывение точнос(51)5 G 01 R 29/08 С 01 8 13/95 ти измерения радиояркостяо№ температуры земной яоверкиости относительно уровня ее излучения, усредненяого . по области нвблкщення. Радяометр содержит антенну 1, приемно-усилительный блок 2, квадратичный детектор 3, умнонитель 4, интегратор S, генератор 6 модулирующего явпрянения,Для достикения цели антеяна выполнеяв с управляемой ДН и введены последовательно соединенные источник 7 опорного напряжения и ключ 8, Использование данного изобретения для измерения контраста радиояркостнык температур яозволяет в двв pasa no сравиеизю с прототипом повысить точность изме ремнй без заметного услоиненнн конструкции. 1 ил.
15281 55
Изобретение относится к радиолокации, à яменно к устройствам для радиометрических измерений в сверхвысокочастотном (СВЧ) диапазоне, и может быть использовано при дистанционном зондировании земных покровов для управления воздушным движением, Целью изобретения является повышение точности измерения радиояркостной температуры земной поверхности относительно уровня ее излучения, усредненного по области наблюдения, На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства, 15
Радиоиетр содержит антенну !, приеино-усипительный блок 2,квадратичный детектор 3, умножитель 4,ин-тегратор 5, генератор 6 модулирующего напряжения, источник 7 опорного напряжения и ключ 8.
Устройство работает следующим образоме
Генератор 6 иодулирующего напряжения вырабатывает Управляющий сигнал 25
Уя(С ) мендровой формы единичной амплитуды с нулевым средним, который поступает на управляющий вход ключа
8 н второй вход умножнтеля 4, Не первой половине периода модуляции 4t, Зр когда напряжение на выходе генератора 6 имеет положительную полярность, ключ 8 закрыт н опорное напряжение с источника 7 не поступает на антенну 1, На второй половине периода модуляции, когда напряжение U„(t) меняет полярность на отрицательную, ключ 8 открывается и напряжение с источника 7 опорйого напряжения поступает на антенну I ° Антенна 1 обла- 4О дает регулируемой шириной диаграммы направленности (ДН) и представляет собой круглый волновод с металлическим фланцем, в котором со стороны .апертуры выполяены пазы, в которые 45 установлены СВЧ-усилители, Выполнение такой антенны известно, наприиер, из а.с ° СССР Ir 1125683, МКИ
Н О1 Я 21100. При подаче опорного напряжения на СВЧ усилители происхо дит иэиенение амплитудного распреде ления антенны I и ДН антенны изменяется от сверхиаправленной до слабонвправленной.
При установке радиометра на летательном аппарате шуиовая температура
Т(т на выходе антенны 1 определяется выражением
ОО
Tx (t )=JJ h(x,у,С )(Т „(х,у) (1-Т(,y))+
+ Т, „(x,ó) 1 (x,y) j ax>, (1) u,„(t) = с (т.(t) + т„,)+
+ n(t), (2) где n(t) — флуктувционная составляющая выходного сигнала квадратичного детектора 3
G и Т - коэффициент усиления и приведенная к входу температура собственных шумов приемно-усилительяого блока 2 °
В умножителе 4, которьй выполняет функцию синхронного детектора яронсходит умножение сигнала Н &(С) на выходе квадратичного детектора 3 на модулирукщий сигнал 0„(С), (3) u(r) Ц „(t), U„(t) э а получеяное произведение ПрА(С) усредняется во времени посредствои нятегратора 5, работа которого описывается выражением
О,(С) ° — — j и,„(9)а9, (С)
4-&Ф где Иа(С) - напра)кение ка его веасодее где h(x,у,С) - передаточная функция пространствеяяо-временного оператора фильтрации антенны с меняющейся во времени диаграммой направленности;
Т „(х,у) - радиояркостная теипература земной поверхности; (Х,У) И ТЬт„ (Х,У) - пРИВЕДЕНЯЫЕ к земной поверхности коэффициент поглощения и кинетическая температура атмосферы, Сигнал с антенны I принятый последовательно во времени при широкой и узкой диаграммах направленности, поступает на вход приемно-усилительного блока 2, где происходит его усиление до величины, достаточной для проведения последующей низкочастотной обработки, Далее происходит квадратичное детектирование усиленного сигнала в квадратичном детекторе
3, напряжение на выходе которого
U «(t) определяется выражеяием
5 1528!55
В результате напрякенне на выходе радиометра П ° !t) в соответствии с анаененннннн(1) - (4) алеет следуюВВЛй ВИД:
4 резания ($) вытекает
СЛФДУВОВВ&Я ОЦенка ДЛЯ
° Фличяны хозВтрас?а
&Т радиояркостной температуры исследуемого участка земного покрова относительно ее среднего зиаченияВ ю,„, (с) и„(с)
-Я J и„(Е)деЦн(н., 9)(т,„(*,у)(1t-at
l0
- ((д,у)) + т„(н,у)2(е,у)) даду +
+ j л(Р)и„(В)с9 ат- -ст-, т
2V
Среднеквадратичная погревяость данной оценки в (d .r) будетВ
3(вт) 2 ТТ .Дс
t-at
Поскольку время корреляции процесса на выходе квадратичного детектора 3 много меньие периода модуляции ht, то
Это в два pasa лучае, чем при испОльэОьанни llpoтотипs °
Таким образом, использование данного изобретения для измерения контраста радиояркостнык температур позволяет в два раза повысить точность измерений беэ заметного услоаиеиия конструкции радиометра, Ф
 — п(9)Ц„(0)69
t-ac
Ф,Т - Тээ (х,у) h (х,у)
-Ю
- дн(н,у)) ад ду, где Ь е и hI, - сверхнаправленяал и слабонаправленная диаграммы направленности аитеииы, из вью
Составитель А,Букетов
Редактор M. Tîâòèí Техред М.Моргентал Корректор И. Муска
Заказ 2567 Тирах 425 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГЕНТ СССР
113035, Иосква, 3-35, Рауаская наб., д. 4/5
Производственно-нэдателъский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 10!
t В (— — - J л(6)ав) - — — — у-, (e)
4t ьс где 3 Т - температурное paspemeние компенсационного радиометра,построенного на основе используемого приемно-уснлнтельыого блока 2, Кроме того, учитывая, что зондирование земной поверхности обычно производится на частотах, где у не превышает. значения О,l, а такке, полагая атмосферу однородной по координатам х,у, в первом прибликении параметр моВВно считать неэависнмьеВ от х и у е ф(х.у) - ф, Прн этих условиях для величины контраста & Т
Формул а изобретения
Радиометр, содеркаВВий антенну, генератор модулирукаВего напряиеиия н оследоветелъно соедииенВвае приемно-усилительная блок, квадратичный
35 детектop умнокитель а интегратор ° причем выход генератора модулируВ(щего напряяения соединен с вторым вхоДОМ УМНОКНТЕЛЯд 0 Т Л а Ч а Р В(И и с я тем, что, с ВВелъе поввюеиия точ
40 ности измерения радиояркостиой.темпе». ратуры земной поверхности .Относительно уровня ее излучения, усреднен . ного по области наблюдения, аитениа выполнена с управляемой диаВ раВееой
45 НалраВЛЕИНОСтн И à aего ВВЕдЕВВВ ЮСсю ледователъио соединением источник опорного нацрякеняя а клВ)ч,ВВричеВВ выход клияа соединен с уВВравляидрВы входом антенны, а управляиВВВВй вко(д
50 ключа соединен с выходом. геиератора
ВВодупируВВВВего иапряВВеюиВ . ЭВВВВВд оа теиВвВ подключен и вкВВду ВВривВаВВВ уенлителъиого блока,
