Радиометр

 

Изобретение относится к технике СВЧ. Цель изобретения - повышение точности измерения радиационной температуры. Радиометр содержит антенну 1, модулятор 2, направленный ответвитель 3, у-ль 4 высокой частоты, квадратичный детектор 5, у-ль 6 низкой частоты, перемножители 7, 14 и 17, фильтры 8, 15 и 18 нижних частот, весовой сумматор (ВС) 9, делитель 10 напряжений, блок регистрации 11, г-р 12 шума, коммутатор 13, блок вычитания (БВ) 16, задающий г-р 19 и делитель 20 частоты. Цель достигается введением ВС 9, делителей 10 и 20, коммутатора 13, перемножителей 14 и 17, фильтров 15 и 18 и БВ 16, с помощью которых формируется постоянное напряжение, пропорциональное радиационной температуре объекта, которое не зависит от коэффициента передачи радиометра и коэффициента отражения на границе раздела антенна-объект. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУ6ЛИК (д1)5 С 01 R 29/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H A ВТОРСНОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ температуры.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ пО изо6Ретениям и ОткРытиям

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4062382/09 (62) 40081 22/24-09 (22) 26.03.86 (23) 03.01.86 (46) 30.12 ° 90. Бюл. Р 48 (72) В.С, Гаевский, С.В, Маречек, :Ю.В. Мешков, Ю.Н. Муськин и В.М. Поляков (53) 621.317(088,8) (56) Есепкина Н.А, и др. Радиотелескопы и радиометры. M,: Наука, 1973.

Harada Н. and all. А 1-20Hz Radiometer for Subcutaneous Tissue

Temperature Measurements. — The Transactions of the Institute of Electronics and Communication Engineers of

Japan, vol. 565-С, Р 8, 1982, рр.645651. (54) РАДИИЧЕТР (57) Изобретение относится к технике

СВЧ. Цель изобретения - повышение

Изобретение относится к технике

СВЧ, а именно к модуляционным радиометрам СВЧ диапазона, применяемым для приема и измерения электромагнитного излучения объектов, расположенных в непосредственной близости к антенне, например, для исследования собственного электромагнитного излучения биологических объектов, почвы, водных растворов и т.п. (Целью изобретения является повышение точности измерения радиационной

„„SU„„1617387 А1

2 точности измерения радиационной температуры. Радиометр содержит антенну

1, модулятор 2, направленный ответвитель 3, у-ль 4 высокой частоты, квадратичный детектор 5 у-ль 6 низкой частоты, перемножители 7, 14 и !7, фильтры 8, 15 и 18 нижний частот, весовой сумматор (ВС) 9, делитель 10 напряжений, блок регистрации 11, г-р

12 шума, коммутатор 13,.блок вычитания (БВ) 16, задающий г-р 19 и делитель 20 частоты, Цель достигается введением ВС 9, делителей 10 и 20, коммутатора 13, перемножителей 14 и 17, фильтров 15 и 18 и БВ 16, с помощью которых формируется постоян- д ное напряжение, пропорциональное радиационной температуре объекта, которое не зависит от коэффициента передачи радиометра и коэффициента ( отражения на границе .раздела антеннаобъект. 1 ил.

На чертеже приведена структурная электрическая схема радиометра.

Радиометр состоит из антенны 1, модулятора 2, направленного ответвителя З,.усилителя 4 высокой частоты (УВЧ 4), квадратичного детектора 5, усилителя 6 низкой частоты (УНЧ 6), первого перемножителя 7, первого фильтра 8 нижних частот (ФНЧ 8), весового сумматора 9, делителя 10 напряжений, блока 11 регистрации, генератора 12 шума, коммутатора 13,второго перемножителя 14, второго фильтра 15 нижних

1617387 усилителя 6 низкой частоты аналогично третьему интервалу времени. При этом на его выходе возникает мгновенное

/ з а е ие а яжения

U = 21саТ(1-R) (12) а после проведения <.перации деления на вход блока» региотрац <и поступает постоя.:.:: o напряжение

\

О»

1 ь с

1 коòîðîå пропорционально радиационной температуре объекта, не зависит о;коэффициента гp.çåäë÷è радиометр: и коэффициента отражения на границе раздела антенна — объект, Постоянные коэффициенты а и Ь определяются в процессе калибровки:rðèáîðà, нчн нрр

: 11 = 1т(1 - В) + 1.т Р + С. (6)

Выходное напряжение УНЧ 6 поступает на входы первого перемножителя 7 и коммутатора 13, Ка второй вход первого перемножителя 7 подается "меандр" с частотой Р . При этом на его выходе после фильтрации в первом ФНЧ 8 с заданной постоянной времени g >0 !jP голучаем постоянное напряжение 15

U = U + U — U — U = 2И".(1 — R)CI 4

-k(T„,+ Ты ) (1-R). (7) 2каТ(1-R) 2а

tp ш Тш ) <1 R)

<2. ш ь g id((13) и, = П4- и, = к(т,,— Тш,)к. (9)

После прохождения сигналов (8) и (9) через блок 16 вычитания получаем напряжение

Б = Б — О. = le(T - Тш,) (1 — R), (10)

40 которое поступает в качестве делителя в делитель 10 напряжений и на первый вход весового сумматора 9 для компенсации постоянной составляющей напряжения U ct, обусловленнои нани- 4S чием в (7) члена Ы(Тш,+ Т„ ) (1-R) причем коэФФициенты передачи входов весового сумматора 9 выбираются таким образом, чтобы выполнялось равенство

50 (») а(Т,„, + Т ) = Ь(Т „ — Тш,), где а, Ь вЂ” коэффициенты передачи соответственно второго и первого входов сумматора.

Таким образом, на второй вход делителя 10 напряжений в качестве делимого поступает напряжение

Выходное напряжение УНЧ 6 через коммутатор 13 поочередно подается на входы второго 14 и третьего 17 перемножителей с частотой управляющего меандра Г . На вторые входы обоих перемножителей подается опорный меандр с частотой V . При этом на выходах второго 14 и третьего 17 перемножите- лей после сглаживания во втором ФНЧ

15 и третьем ФНЧ 18 с заданной постоянной времени получаем соответст 1 веяло постоянные напряжения

UcZ= Ug- 0 1 (Т - ш ) и

Формула из обр . т ения

Радиометр, содержащий последовательно соединенные антенну, модулятор, направленный ответвитель, усилитель высокой частоты, квадратичный детектор, усилитель низкой частоты, первый перемножитель и первый фильтр нижних частот, задающий генератор, ген-:ратар шума, выход которого соединен ". вторым входо.i направленного.ответвителя, и блок регистрации, о т л и ч я ю шийся теи, что, с целью повышения. точности иэмере ния радиа Ионной температуры, введены последовательно соединенные дея"тель частоты, коммутатор> ВТороН ремножитель, второи ф:-гльтр нижних частот, блок вычитани", весовой сумматор и делитель нанря сений, последовательно соединенные третий перемножитель и третий ;ильтр нижних частот, выход которого соединен с входом вычитания блока вычитания, выход которого соединен с вторым входом делителя напряжений, виход которого соеди.- ен с входом блока регистрации, выход усилителя низкой частоты соединен е информационным входом 1оммутатора, BTDpoé информационный ньг.од которого соединен с первым входом третьего неремножлтеля, выход делителя чае- оты соединен с управляющим põîäом модуз:ягора и вторым входом первого перемиожителя, выход зада .ъдего г,,;ер "ropa соедине. с управляю .,им входом .-енератора шу- . ма и с вторыми входами второго и третьего неремиожителей.

161 7387

Составитель В, Раков

Техред Л.Сердюкова Редактор M. Циткина

Корректор Л, Пилипенко

Заказ 4117 Тираж 561 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д, 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101