Радиометр Советский патент 1985 года по МПК G01R29/08 

Фиг. f 1 Изобретение может быть использовано при исследовании атмосферы, земной и водной поверхностей и предназначено для измерения радиояркостной температуры различных объектов. Известно устройство для измерения физической температуры объекта с помощью микроволн, содержащее источник шума, два аттенюатора, антенну, радиометр и усилитель. Сигнал шума непрерывно подается на антенну, ориентированную на объект, и периодически через определенные промежуточки времени - на радиометр. На радиометр сигнал шума поступает одновременно с сигналом антенны в виде отраженного шума и излучения, испускаемого объектом. Интегральный выходной / . сигнал радиометра пропорционален температуре объекта и используется для регулирования уровня шума lj. Недостатками данного устройства .вляются необходимость в облучении объекта сигналом шума и невысокая чувствительность. Наиболее близким техническим реше tmsM к изобретению является радиометр, содержащий последовательно соединенные антенну, переключатель, первый смеситель, усилитель промежуточной частоты, детектор, синхронный детектор и индикатор, генератор шума выход которого соединен с вторым вхо дом переключателя, генератор частоты модуляции, выход которого соединен с управляющим входом переключателя и с опорным входом синхронного детек тсфа, и высокочастотный генератор 2 Однако известный радиометр облада ет низкой чувствительностью (у лучших образцов чувствительность 0, при времени интегрирования 1 с). Цель изобретения - повышение чувствительности при постоянной полосе пропускания усилителя промежуточной частоты. Цель достигается тем, что в радио метр, содержащий последовательно сое диненные антенну, переключатель, пер вый смеситель, усилитель промежуточной частоты, детектор, синхронный детектор и индикатор, генератор шума выход которого соединен с вторым вхо дом переключателя, генератор частоты модуляции, выход которого соединен с управляющим входом переключателя и с опорным входом синхронного детектора и высокочастотный генератор, введены 10 . последовательно соединенные генератор непрерывных колебаний, второй смеситель, второй вход которого соединен с выходом высокочастотного генератора, и взвепшвающий фильтр, выход которого соединен с вторым входом первого смесителя, при этом частота f генератора непрерывньрс колебаний определяется из условия /2Д,г7ч , где iifyn4 - полоса пропускания усилителя промежуточной. частоты. На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема радиометра; на фиг. 2 - вид полосы регистрируемых частот и амплитудно-частотная характеристика усилителя промежуточной частоты известного радиометра; на фиг. 3 - вид полосы регистрируемых частот и амплитудно-частотная характеристика усилителя промежуточной частоты для радиометра, на смеситель которого подается набор зквидистантных частот. Устройство содержит антенну 1, переключатель 2, первый смеситель 3, усилитель 4 промежуточной частоты, детектор 5, синхронный детектор 6, индикатор 7, генератор 8 шума, генератор 9 частоты модуляции, высокочастотный генератор 10, генератор 11 непрерывных колебаний, второй смеситель 12 и взвешивающий фипьтр 13. Радиометр работает следующим образом. Тепловое радиоизлучение от объекта поступает на антенну 1, переключатель 2 периодически с частотой, определяемой генератором 9, подает на первый смеситель 3 шумовой сигнал от антенны 1 и от генератора 8 шума. На первый смеситель 3 также подается сигнал со взвешивающего фильтра 13 в виде набора зквидистантных частот. Набор частот реализуется в результате смешивания во втором смесителе 12 сигнала высокочастотного генератора 10 и сигнала генератора 11 непрерывньпс колебаний, частота f которого (4f - полоса пропускания усилителя промежуточной частоты), и последующей фильтрации с помощью взвешивающего фильтра 13. Разностные частоты меящу частотами шумового сигнала и бЛижайи1Ими частотами со взвешивающего фильтра 13, попадаюшими в полосу усиления ус лителя 4 промежуJ11466

точной частоты, усиливаются им. Полоса усиления усилителя 4 промежуточной частоты выбирается равной половине частотного интервала между соседними эквидистантными частотами, Усиленный сигнал, значение которого увеличится , детектируется пропорционально числу используемых эквидистантных частот, детектируется детектором 5 и подается на синхронный детектор 6, jo

10

выходной сигнал которого, пропорциональный разности радиояркостной температуры антенны 1 и температуры генератора 8 шума, измеряется индикатором 7.

Технический эффект от применения данного устройства заключается в повышении его чувствительности при постоянной полосе пропускания усилителя промежуточной частоты.

РАДИОЖТР, содержащий последовательно соединенные антенну, переключатель, первый смеситель,, усилитель промежуточной частоты, детектор, синхронный детектор и индикатор, генератор В1ума, выход которого соединен с втор входом переключателя, генератор частоты модуляции, выход } которого соединен с управляющим- входом переключателя и с опорным входом синхронного детектора, и высокочастотный генератор, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности при постоянной полосе пропускания усилителя промежуточной частоты, введены последовательно соединенные генератор непрерывных колебаний, второй смеситель, второй вход которого соединен с выходом -высокочастотного генератора, и взвешивающий фильтр, выход которого соединен с вторым входом первого Смесителя, при этом частота f генератора непрерывных колебаний определяется из условия ,„,, где if пч пропускания усилителя промежуточной частоты. 4 а о

ч/

4/

Фиг. 2