Радиоспектрограф Советский патент 1983 года по МПК G01R23/16 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно . к устрой ствам, предназначенным для радиоастрономических спектральных измере ний. Известны радиоспектрографы после довательного анализа, позволяЕощие исследовать спектр мощности радиоизлучения Солнца в широком диапазон частот. Наиболее близким к предлагаемому Является радиоспектрограф, .содержащий модулятор, фильтр, вентиль, сме ситель с перестраиваемым гетеродином, блок промежуточной частоты, си хроннный детектор и блок регистрации, а также, опорный генератор, под ключенный к управляющим входам моду лятора и синхронного детектора и синхронизатор, связанный с вторыг.1 входом блока регистрации и через пе рестраиваемый гетеродин с вторым входом смесителя Cll. Однако точность измерения радиоспектрографом и разрешающая способность недостаточны из-за относитель но малого изменения интенсивности излучения по спектру. Цель изобретения - повыцление точ ности измерений и разрешающей .спосо ности , Поставленная даль достигается те что в радиоспектрограф, содержащий последовательно соединенные .модуля-г тор, фильтр, вентиль, cгvtecитeль, блок промежуточной частоты, синхрон ный детектор и блок регистрации, а также опорный генератор, подключенный к управляющим входам модулятора и синхронного детектора, и синхронизатор, связанный с вторым входом блока регистрации и через перестраиваемый гетеродин с вторым входом смесителя, введены второй синхронный детектор и второй опорг ный генератор, выход которого подключен к управляющим входам блока промежуточной частоты и второго син хронного детектора, включенного меж ду выходом блока промежуточной частоты и вторым входом блока регистра ции, при этом выход синхронизг.тора ,соединен также с управляющим входом фильтра. На чертеже представлена структур ная схема радиоспектрографа. Радиоспектрограф содержит модулятор 1, фильтр 2, Вентиль 3, смеситель 4, перестраиваемый гет род1Ш, 5, блок б промежуточной частоты, син- i хронные детекторы 7 и 8, блок 9 регистрации, синхронизатор 10 и опорные генераторы 11 и 12. Блок 9 регистрации состоит в свою очередь из индикатора ,13 и вычислителя 14. Ра,циоспектрограф работает следующим образом. в течение первого полупериода опорного напряжения с генератора li входной сигнал проходит через модулятор 1 на вход фильтра 2, а в течение второго полупериода на вход фильтра 2 поступает собственный шуМ модулятора 1. На управляющий вход фильтра 2 подается сигнал с синхронизатора 10, задающего многократную перестройку фильтра 2 в диапазоне 8-12 ГГц. Модулированный сигнал поступает Через вентиль 3 на сигнальный вход смесителя 4. На гетеродинный вход смесителя 4 поступает сигнал перестраиваемого гетеродина 5, осуществляющего сканирование по рабочему диапазону синхронно с перестройкой фильтра 2. Смеситель 4 формирует промежуточной частоты, поступающий на сигнальный вход блока 6 промежуточной частоты. На управляющий вход блока 6 поступает сигнал с опорного генератора 12, При этом в Течение первого полупериода напряжения с Генератора 12 блок б обеспечивает усиление сигн.ала в полосе частот Л± а в течение второго полупериода напряжения с генератора 12 в полосе частот Af. Сигнал промежуточной частоты, сформированный блоком б, поступает в детекторы 7 и 8 Детектор 7 осуществляет синхронное Детектирование сигнала с помощью опорного напряжения с генератора 11. На выходе детектора 7 формируется напряжение, пропорциональное сум-ле интенсивностей радиоизлучения Солнца в двух спектральных интервалах, нижние частотные границы которых совпадают. Величины этих спектральных интервалов определяются полосами пропускания Д± и АЕо блока,6. Детектор 8 осуществляет синхронное .детектирование сигнала с помощью опорного напряжения с генератора 12, В Ре зультате этого на выхо-де детектора 8 формируется напряжение, пропорциональное разности интенсизностей радиоизлучения Солнца в тех же двух спектральных интервалах, Величины которых определяются частотными полосами блока 6, Очевидно, что полученнная разность интенсивиостей пропорциональна интенсивности радиоизлучения Солнца в спектральном интервале, равном разности двух спектральных интерва- лов. Величины которых определяются частотными-полоса и (полосами пропускания) блока б. Значения полос пропускания af и 2. блока 6 промежуточной частоты достаточно близки. Поэтому указанная разность интенсивностей характеризует сверхтонкую структуру спектра радиоизлучения Солнца. По значениям сумА.1Ы и разности интенсивностей солнечноГо радиоизлучения, поступающих с детекторов 7 и 8, блок 9 регистрации осуществляет опредение значени| спектрального индекса синхронно с перестройкой гетеродина, 5 и перестраиваемого фильтра 2. Значения спектрального индекса пропорциональны отношениям разности интенсивностей к сумме интенсивностей радиоизлучения в двух спектральных интервалах, нижние частотные границы которых совпадают. Повышение точности определения спектрального индекса обеспечивается тем, что информация о разности интенсивностей радиоизлучения извлекается непосредственно из исследуемого солнечного радиоизлучения, минуя стадию регистрации спектра мощности, Определенные в вычислителе 14 зна чения. спектрального индекса индиЩируются в индикаторе 13.

Таким образом, в предлагаемом радиоспектрографе последовательного анализа реализуется квазинулевой метод приема, так как При перестройке гетеродина в каждой точке частотного диапазона определяют не интенсивность радиоизлучения, а разность и сумму интенсивностей в двух спектральных интервалах, определяемых полосами пропускания блока промежуточной частоты. Одна из этих полос пропускания является частью другой при совпадении нижней частотной границы. Частотный интервал, заданный: этой разностью, характеризует разрешающую способность радиоспектрографа, достаточную для анализа сверхтонкой структуры спектра радиоизлучения Солнца.

Все это повышает точность измерений при повышенной разрешающей способности.

РАДЙОСПЕКТРОГРАФ, содержапщй последсЯвательно соединенные модулятор, фильтр, вентиль, смеситель, блок промежуточной частоты, синхронный детектор и блок регистрации, а также опорный генератор, подключенный к управляющим входам модулятора и синхронного детектора, и синхронизатор, связанный с вторым входом блока регистрации и через перестраиваемый гетеродин с вторым входом смесителя. Отличающийся тем, что, с Целью повышения точное-ти измерений и разрешающей способности, в него введены второй синхронный детектор и второй опорный Генератор, выход которого подключен к управляющим входам блока промежуточной частоты и второго синхронного Детектора, включенного между выходом блока промежуточной частоты и вторым входом блока Регистрации, при этом выход синхронизатора соединен также с управляющим входом фильтра. сл сд :л