Корреляционное радиометрическое устройство Советский патент 1988 года по МПК G01S13/95 

Изобретение относится к радиотех нике и может использоваться в радиоастрономии, а также в иэмерительньпс устройствах при дистанциокньсх исследованиях эемньк покровов по собствен ному сверхвысокочастотному (СВЧ) излучению.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения одновременного иэмере- ния интенсивнос ти шуморых сигналов от (К 2) источников излучения.

На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - пример реализации четьфехканального варианта предложенного устройства.

Устройство содержит .анальный гибридный делитель-сумматор 1р со-

стоящий из -J- СВЧ-мостов 2, п

СВЧ-усилителей 3, m перемножителей 4 с фильтром низкой частоты ,распре делитель 5 напряжений и п-1 сурфгато-

ров 6.

Устройство работает следующим образом. Измеряемые шумовые напряжения и , Uj,...U|, поступая на п входрв делителя-сумматора 1, делителя на п частей и суммируются на каждом выжод делителя-сумматора 1, так что

6.. l(uf.6,....6,j (t)

где 6 f.. - дисперсия сигнала на взсоде каждого CBЧ- yc шитeля 3;

-,6 - дисперсии входных сигналов

Напряжение шумового сигнала - Ug. также можно выразить в виде суымы, но здесь необходимо учитывать, что знаки суммирования зависят от спо- соба соединения и вида СВЧ-мостов 2 в п-канальном гибридном делителе сумматоре 1.

В общем случае можно заггасать

с. 9if .

Для конкретной реализации устройства при , представленной на фиг 2,

можно записать

с, Г (),

сГ г Ui yz-U3-U4)i (3)

U(. 5- (U,-lTj U3-U4);- Uc - (U,-U2-U3 U).

в этом случае каждый СВЧ-мост 2 делит сигналы так, чтс напряжения на третьем и четвертом выходах буду.т в фазе при поступлении сигнала с первого входа и противофазе - с второго входа.

Для правильного деления и суммирования сигналов в п канальном устройстве все вьсходы верхней половины СВЧ-мостов 2 предыдущего столбца поочередно необходимо соединять с первыми входами всех СВЧ-мостов 2 последующего столбца, а выходы второй половины СВЧ-мостов 2 необходимо со единять с вторыми входами СВЧ-мо- сгов 2.

Далее каждая сумма сигналов уси- лизаатся в К,, раз в идентичных СВЧ- усилителях 3 и попарно перемножается и усредняется в перемнояителях 4 с фильтром низкой частоты, давая на выходе постоянное напряжение

В,.. K;(Uc:i+U«,.)(Uc,.-Uu,-), (4)

где i и j принимают значения от 1 до HS но а Uiif и U|jy, напряжения собственньпс шумов и j-ro СВЧ ycf-шителей 3, приведенные к входам. Поскольку сигналы U Uj j,,. „ Up н тутл Uuj. и 0. некоррелированы мезду собой, то с учетом знаков в выражении (2) можно записать .

....||.(б2.2,,.,,

(5)

Для четьфехканального устройства зиаки при б| определяются, исяодя иэ выражения (3)

2

га Р (-/« . 2 i2 . ,г ч 1 I ),

Ко

° . it. ft Л 4 1 . 5

г (бЬб|-ф4р,

.(6)

к,

Bj3- f (,

1524- f (6 -фёН Вз4- И ().

Затем сигналы с выходов перемножителей 4 поступают на входы распределителя 5 напряжений, в котором вс напряжения В;., имеющие знак минус перед i|, отводятся в одну группу и поступают на входы первого из сумматоров 6, Аналогичным образом подаются на входы второго сумматора все напряжения с минусами перед й|, затем & и т.д. до 6,

В общем виде число таких напряжений для суммирования в каждой

группе будет равно т а их сумма

всегда будет содержать только две составляющие входящих сигналов

(62-й), (62-6f) и т.д. до ().

Таким образом можно записать, что напряжения на выходах сумматоров 6 будут равны

V, .Kj.|-(d,6|),

Vj к2.П-.(). 7) V,.,B. (-ф.

Из выражения (7) видно, что по сравнению с известным устройством напряжение разностного сигнала здесь

больше в г- раз.Однако это на приводит к повьоиению флуктуационной чувствительности, так как при суммиро вашш сигналов суммируются и напряжепния флуктуации, снимаемые с -т- выч . ходов перемножителей 4.

с 0

5

0

5

0

5

0

Формула изобретения

Корреляционное рсчциометрическос устройство, содержащее СВЧ-мост, перемножитель с фильтром низкой частоты и два СВЧ-усилителя, выходы которых соединены с входами перемножителя с фильтром низкой частоты, о т- л и чающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения одновременного измерения интенсивности шумовых сигналов от (К / 2) источни- .ков излучения, в него введены п-2 СВЧ-усилителя, распределитель напряжений, п-1 сумматоров, т-1 (где т 4i(n-1)/2) перемножителей с фильтром низкой частоты и (n k/2-l) СВЧ-моста, причем n-k/2 СВЧ-мостов размещены в виде матрицы из п/2 строк и К столбцов и образуют п-канальный гибридный делитель-сумматор, п входов которого являются входами корреляционного радиометрического устройства, п в.ыходов п-канального гибридного делителя-сумматора соединены соответственно с входами соответствующих п СВЧ-усилителей, входы перемножителей с фильтром низкой частоты соединены с выходами п СВЧ-усиляте- лей, причем к каждой СВЧ-усилн- телей подключен соответствующий пере- множитель с фильтром низкой частоты, m входов распределителя напряжений соединены с выходами m перемножителей с фильтром низкой частоты8 входов каждого сумматора соединены с соответствующи ш из (п-1) выходами распределителя напр51хений, а выходы сумматоров являются выxoдa ш корреляционного радиометрического устройства.

Фи2.1

Фиг. 2

У

УЗ

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в радиоастрономии, а тдкже в измерительных устр-вах при дистанционных исследованиях земных покровов по собственному СВЧ-излучению. Цель изобретения расширение функциональных возможностей путем обеспечения одновременного измерения интенсивности шумовых сигналов от (К / 2) источников излучения. Устр-во содержит п-ка- . нальный гибридный делитель-сумматор 1, состоящий из п-,к/2 СВЧ-мостов 2, п СВЧ-усилителей 3, ш перемножителей 4 с фильтром низкой частоты, распределитель 5 напряжений и (п-1) сумматоров 6. 2 ил. (Л с со о со сд а

Редактор t. Зубкова

Составитель В. Родзивилов

Техред М.ХоданичКорректор Н, Король

Заказ 3378Тир Ш 772

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-ЗЗ Раутяская наб., д, 4/5

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

Подписное