Модуляционный радиометр Советский патент 1989 года по МПК G01R29/08 

4-

00 СС

со со оо

Изобретение относится к технике измерений на СВЧ и может быть исполь- ювапо в радиоастрономии.

Целью изобретения является повышение ф,1 ктуацпонной чувствительности.

На чертеже представлена электрическая структурная схема модуляционного радиометра.

Модуляционный радиометр содержит антенну 1, мо.плягор 2, СВЧ-приемник 3, квадратичный детектор 4, усилитель 5 низкой частоты, синхронный детектор 6, первый сумматор 7, фильтр 8 низких частот, генератор 9 частоты модуляции, усилитель 10 постоянного тока, второй сумматор 11, регулятор 12 напряжения, операционный усилитель 13 и второй фильтр 14 низких частот.

Модуляционный радиометр работает следующим образом.

Измеряемый сигнал с шумовой температурой Ti, принятый антенной 1, и собственное получение Т0 модулятора 2 модулируются в модуляторе 2 противофазно но периодическому закону, определяемому функцией m(t) со средним значением гпГ(Т). Затем сигналы усиливаются в СВЧ- приемнико 3, имеющем температуру собственных шумов Тщ. и детектируются квадратичным детектором 4. Далее переменная составляющая продетектированного напря- /кгпия. пропорциональная , и постоянная составляющая, пропорциональная TUL + Го -f- 1тГ(Г) ДТ, обрабатываются в раздельных каналах и вновь суммируются.

Переменная составляющая усиливается усилителем 3, детектируется синхронным детектором 6 к поступает на выход радиометра, проходя первый сумматор 7 и фильтр 8. Управляющие напряжения для модулятора 2 и синхронного детектора 6 поступают с выхода генератора 9.

Постоянная составляющая продетектированного напряжения усиливается усилителем 10 постоянного тока и также поступает на выход радиометра, проходя второй сумматор 11, регулятор 12 напряжения, первый сумматор 7 и фильтр 8. Исключение из

5

0

5

0

5

0

постоянной составляющей напряжения, пропорционального Тш. -)- То достигается установкой коэффициента усиления усилителя 10 постоянного тока таким, чтобы напряжение на выходе операционного усилителя 13 было пропорционально только Тш+То, а также установкой коэффициента усиления операционного усилителя 13 таким, чтобы напряжение на выходе второго сумматора 11 было пропорционально только значению AT. Оптимальное суммирование этого напряжения с напряжением, снимаемым с выхода синхронного детектора 6, достигается подбором коэффициента передачи регулятора 12 напряжения. Полоса пропускания фильтра 14 выбирается много меньше полосы пропускания фильтра 8, поэтому флуктуации на. выходе синхронного детектора 6. Предельный выигрыш по чувствительности по сраднению с прототипом может достигать д/2.

Формула изобретения

Модуляционный радиометр, содержащий последовательно соединенные антенну, модулятор, СВЧ-приемник, квадратичный детектор, усилитель низкой частоты и синхронный детектор, первый фильтр низких частот, генератор частоты модуляции, выход которого соединен с управляющими входами модулятора и синхронного детектора, отличающийся тем, что, с целью повышения флуктуационной чувствительности, в него дополнительно введены первый сумматор, включенный между синхронным детектором и первым фильтром низких частот, последовательно соединенные операционный усилитель, вход которого соединен с выходом синхронного детектора, второй фильтр низких частот, второй сумматор и регулятор напряжения, выход которого соединен с вторым входом первого сумматора, усилитель постоянного тока, вход которого соединен с выходом квадратичного детектора, а выход - с вторым входом второго сумматора и вторым входом операционного усилителя.

Изобретение относится к технике измерений на СВЧ и м.б. использовано в радиоастрономии. Цель изобретения - повышение флуктуационной чувствительности. Радиометр содержит антенну 1, модулятор 2, СВЧ - приемник 3, квадратичный детектор 4, усилитель 5 низкой частоты, синхронный детектор 6, фильтр 8 низких частот, г-р 9 частоты модуляции. Для достижения цели введены два сумматора 7 и 11, усилитель 10 постоянного тока, регулятор 12 напряжения, операционный усилитель 13 и фильтр 14 низких частот. Исключение влияния постоянной составляющей детектирования напряжения, обусловленного детектированием собственных шумов СВЧ-приемника на результат измерения достигается установкой определенных значений коэф. усиления усилителя 10 и операционного усилителя 13. Оптимальное суммирование достигается путем подбора коэф. передачи регулятора 12 напряжения. Предельный выигрыш по чувствительности в таком радиометре может достигать значения √ 2. 1 ил.