Корреляционный радиометр Советский патент 1987 года по МПК G01S13/74 

Uo. вый

Изобретение-относится к радиотехнке и может использоваться в СВЧ-ра- диоизмерительной технике и радиоастрономии.

Цель изобретения - повышение флук туационной чувствительности при измерениях с неполностью идентичными СВЧ-усилителями и уменьшение паразитного сигнала на выходе радиометра

На чертеже представлена структурная электрическая схема корреляционного радиометра,

Корреляционньй радиометр содержит первый 1, второй 2 и третий 3 СВЧ- мосты, первую 4 и вторую 5 линии задержки, первый 6 и второй 7 СВЧ-уси- лители и перемножитель 8 с фильтром низкой частоты.

Корреляционный радиометр работает следую0;им образом.

Измеряемые шумовые сигналы Ux и поступая соответственно на пер- и.второй входы второго СВЧ-мос- та 2, делятся по мощности пополам и суммируются в фазе и противофазе на первом и втором на выходах. Затем суммарная составляющая напряжений сигналов с первого выхода второго СВЧ-моста 2 поступает через первую линию 4 задержки на первый вход первого СВЧ-моста 1, а разностная составляющая напряжений сигналов с второго выхода второго СВЧ-моста 2 - на второй вход первого СВЧ-моста 1, в котором происходят аналогичные вычитание и суммирование сигналов.Далее сигналы усиливаются первым и в-сорым СВЧ-усилит елями 6 и 7,

Суммарный сигнал с выхода первого СВЧ-усилителя 6 поступает на первый вход третьего СВЧ-моста 3, разност- ньй сигнал с выхооца второго СВЧ-усилителя 7 поступает на второй вход третьего СВЧ-моста 3.,

Суммарньш сигнал с первого выхода третьего СВЧ-моста поступает на перемножитель 8 непосредственно, а разностный сигнал с второго выхода - через вторую линию 5 задержки.

Минимальное время задержки . в первой и второй линиях 4, 5 задержки выбирается из условия, чтобы собственные шумы первого 6 и второго 7 СВЧ -усилителей на входах перемножи- теля 8 были некоррелированными, т.е U nU;;;«U, , где и.„ и.:;и,- на- пряжение собственных шумов первого 6 и второго 7 СВЧ-усилителей, а U,

и - напряжения, задержанные на ;время Cj.

В результате среднее значение напряжения (V,) на выходе перемножителя 8 можно выразить в виде 1

V,

g (K,+Kj) (), где и

и и,

дисперсии шумов измеряемых сигналов, К и К - комплексные коэффициенты передачи первого 6 и второго 7 СВЧ- усилителей по напряжению. Так как среднее значение напряжения на выходе известного корреляционного ра- диометра, имеющего те же СВЧ-усили- тели и перемножитедь, равно

К,.;К2(и -и),

v,

„ iv, ii-jv - - 1, то в первом приближении вьшгрьш по чувствительности в предлагаемом корреляционном ра- диометре .при измерениях с неполностью идентичными первым 6- и вторым 7 СВЧ-усилителями можно оценивать

V,

виде коэффициента J -5

0

Так при и ,75

рактеризующий степень идентичности первого 6 и второго 7 СВЧ-усилителей.

что считается удовлетворительным для практических схем корреляционных радиометров) выигрьш по чувствительности составляет 15%,

Уменьшение паразитного сигнала на выходе корреляционного радиометра происходит за счет того, что часть напряжения собственных шумов, прошед- 5 шая через первый СВЧ-мост с входа одного СВЧ-усилителя на вход другого, не создает приращения среднего значения на выходе корреляционного радиометра, так как эти mjT«.i на входе перемножителя 8 становятся некоррелированными благодаря наличию второй линии 5 задержки.

0

55

Формула изобретения

Корреляционньш -радиометр, содержащий перемножитель с фильтром низкой частоты, первый СВЧ-усилитель, второй СВЧ-усилитель и первый СВЧ-мост,

31289

причем первый и второй выходы СВЧ- моста подключены к входам первого и второго СВЧ-усилителей соответственно а выход перемножителя с фильтром низкой частоты является выходом корреляционного радиометра, отличающийся тем, что, с целью повышения флуктуационной чувствительности при измерениях с неполностью иден- тичными СВЧ-усилителями и уменьшения паразитного сигнала на выходе радиометра, в него введены второй и третий СВЧ-мосты И первая и вторая линии задержки, причем первый выход второго СВЧ-моста через первую линию задержки подключен к первому входу

«г

Редактор Т.Янова

Состав итель В, Родзивилов Техред М.Ходанич

Заказ 4938 Тираж 729Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и: открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

первого СВЧ-моста, второй выход вто- рого СВЧ-моСта соединен с вторым входом первого СБЧ-моста, первый и вто- рой входы второго СВЧ-моста являются первым и вторым входами корреляционного радиометра соответственно, выход первого СВЧ-усилителя соединен с первым входом третьего СВЧ-моста, первый выход которого соединен с первым входом перемножителя с фильтром низкой частоты, выход второго СВЧ- усилителя соединен с вторым входом третьего СВЧ-моста, второй выход которого через вторую линию задержки соединен с вторым входом перемножителя с фильтром низкой частоты.

g CUD

ff

Корректор С.Черни

Изобретение может- использоваться в СВЧ радиоизмерительной технике и обеспечивает повьшение флуктуаци- онной чувствительности при измерениях с неполностью идентичными СВЧ- усилителями и уменьшение паразитного сигнала на выходе радиометра. Измеряемые шумовые сигналы U, Up поступают на СВЧ-мост 2, где делятся по мощности пополам и суммируются в фазе и противофазе соответственно на первом и втором выходах. Разностная составляющая напряжений сигналов проходит с СВЧ-моста 2 на СВЧ-мост 1 непосредственно, а суммарная состав- ляющая - через линию задержки (ЛЗ) 4. В СВЧ-мосте 1 происходят аналогичные преобразования. Сигналы с выходов СВЧ-моста 1 через СВЧ-усилители 6, 7проходят на СВЧ-мост 3. Суммарный сигнал с СВЧ-моста 3 проходит на перемножитель 8 с фильтром низкой часто- ты непосредственно, а разностный сигнал - через ЛЗ 5. Миним. время задержки в ЛЗ 4, 5 выбирается из условия, чтобы собственные шумы СВЧ-усили- телей 6, 7 на входах перемножителя 8были некоррелированы; Это приводит к уменьшению паразитного сигнала на выходе корреляционного радиометра и выигрьшгу по чувствительности около 15%. Поставленная цель достигается за счет введения СВЧ-мостов 2, 3 и ЛЗ 4, 5. 1 ил. (Л 0 00 со Ю