Сканирующий радиометр Советский патент 1989 года по МПК G01W1/00 

1-1

Изобретение относится к приборостроению, а именно к сканирующим радиометрам.

Цель изобретения - снижение погрешности измерения.

На чертеже приведена функциональная схема сканирующего радиометра.

Сканирующий радиометр содержит подвижную антенну 1 и радиометрические приемник 2, содержащий смеситель 3 с гетеродином 4, усилитель 5 промежуточной частоты, квадратичный детектор 6 и усилитель 7 низкой частоты. Сканирующий радиометр также со- Держ рт последовательно соединенные блок синхронных детекторов 8 и блок интеграторов 9, генератор 10 опорного сигнала, .подключенный первым выходом к управляющим входам блока синхронных детекторов 8 и вторым выходом к управляющему входу подвижной антенны, первый 11 и второй 12 источники опорного излучения, закрепленные на подвижной антенйе 1 и подсоединенные выходами к входам первого вычитателя 13,соединенного выходом через делитель 14 с первым входом уююжителя 15. Кроме того, сканирующий радиометр содержит второй вы- читатель 16, подключенный выходом к соответствующему входу делителя 14 ключ 17, последовательно соединенны компаратор 18, первый элемент 9 памяти и преобразователь 20 напряжени в ток, подключенный выходом к входа блока синхронных детекторов В и первому входу ключа 17. Ключ 17 соединен вторым входом также с выходом второго источника 12 опорного излучния и первым входом компаратора 18, подсоединенного вторым входом к выхду преобразователя 20 напряжения в ток. Кроме того, сканирующий радиометр содержит второй элемент 21 памяти, выполненный в виде конденсатора и включенный между входами блока синхронных детекторов 8 и выходом умножителя 15, к второму входу которого подключен выход радиометрического приемника 2. Причем управляющи вход первого элемента 19 памяти соединен с первым выходом генератора 1 опорного сигнала, а второй вычита- тель 16 подключен входами к последнему и предпоследнему выходам блока интеграторов 9.

Сканирующий радиометр работает ледующим образом.

Подвижная антенна 1 сканирует радиотепловое излучение в заданном иапазоне углов. Сканирование осуествляется ее вращением под управлением сигнала, вырабатьшаемого генератором 10 опорного сигнала. Радио- тепловое излучение преобразуется радиометрическим приемником 2 в сигнал, пропорциональный мощности радиотеплового излученияi причем спектр сигнала сосредоточен вблизи частоты генератора 10 опорного сигнала. Радиометрический приемник 2 должен обладать стабильностью в течение периода вращения подвижной антенны 1.

Для восстановления постоянной со- ставляющей и калибровки коэффициента передачи радиометрического приемника 2 с подвижной антенной 1 связаны источники 11 и 12 опорного излучения. В процессе сканирования два из по- ложений используются не для приема излучения, а для подключения их к входу радиометрического приемника 2. Источники 11 и 12 опорного излучения формируют излучение с различной ра- диояркостной температурой. На выходах источников И и 12 опорного излучения формируются контрольные электрические сигналы. Блок синхронных детекторов 8 выделяет соответствующие сигналы. С первого вычитателя 13 на первьй вход делителя 14 поступает сигнал разности радиояркостных температур. На второй вход делителя 14 подается сигнал разности с второго вычитателя 16. В результате на выходе делителя 14 образуется сигнал, обратно пропорциональный коэффициенту передачи радиометрического приемника 2, В умножителе 15 сигнал до- умножается на эту величину, в результате чего исключается влияние изменений коэффициента передачи радиометрического приемника 2 на вбкодной результат и умножитель 15 использует- ся один в общем канале.

В тот момент времени, когда подвижная антенна 1 повернута в сторону источника 11 опорного излучения, вна-; чале подается стробирующий сигнал на первый элемент 19 памяти, который

запоминает значение сигнала, измеренное компаратором 18, между сигналом на выходе блока синхронных детекторов 8 и сигналом с источника 12 опорного излучения. Затем замыкается ключ 17 и конденсатор 21 заряжается. Таким образом.осуществляется привязка к абсолютному значению радиоярко- стных температур. Сигнал, запомненный первым элементом 19 памяти в течение всего последующего цикла, подается на преобразователь 20 напряжения в ток. Его выходной ток подзаряжает конденсатор 21, компенсируя ток его разряда, складывающийся из токов всех интеграторов 9, подключаемых синхронными детекторами 8 к конденсатору 21.

Формула изобретения

Сканирующий радиометр, содержащий последовательно соединенные подвижную антенну и радиометрический приемник, последовательно соединенные блок синхронных детекторов и блок интеграторов, генератор опорного сигнала, подключенный первым выходом к управляющим входам блока синхронных детекторов, вторым выходом - к управляющему входу подвижной антенны, первый и второй источники опорного излучения, закрепленные на подвижной антенне и подсоединенные

вьпсодами к входам первого вычитателя, соединенного выходом через делитель с первым входом умножителя, о т л ичающийся тем, что, с целью снижения погрешности измерения, в него введены второй вычитатель, подключенный выходом к соответствующему входу делителя, ключ, последовательно соединенные компаратор, первый элемент памяти и преобразователь напряжения в ток, подключенный выходом к входам блока синхронных детекторов и первому входу ключа, соединенного

вторым входом также с выходом второго источника опорного излучения и первьм входом компаратора, подсоединенного вторым входом к выходу преобразователя напряжения в ток, и второй элемент памяти, включенный между входами блока синхронных детекторов и выходом умножителя, к второму входу которого подключен выход радиометрического приемника, причем управляющий вход первого элемента памяти соединен с первым выходом генератора опорного сигнала, а второй вычитатель подключен входами к последнему и предпоследнему выходам блока

интеграторов.

Изобретение относится к приборостроению, а именно к,сканирующим радиометрам в технике дистанционного зондирования атмосферы. Сканирующий радиометр содержит последовательно соединенные подвижную антенну 1 и радиометрический приемник 2, N цепей. каждая из которых состоит из последовательно соединенных синхронного детектора 8 и интегратора 9, причем сигнальные входы синхронных детекторов 8 объединены, а управляющие входы соединены с соответствующими выходами генератора .10 опорного сигнала. Для повышения точности измерений в него введены вычитатель 16, ключ 17, компаратор 18, аналоговый элемент 19 памяти и преобразователь 20 напряжения в ток, выход которого объединен с выходом радиометрического приемника 2 и подключен к второму входу умножителя 15, выход которого подключен к сигнальным входам синхронных детекторов 8, первый и второй входы делителя 14 соединены с выходами соответственно первого и второго вычи- тателей 13, 16, первые входы ключа 17 и компаратора 18 объединены и соединены с выходом радиометрического приемника 2. 1 ил. g 4 сл о IS9