Двухканальный модуляционный радиометр Советский патент 1989 года по МПК G01R29/08 

1

(21)4280875/24-09

(22)09.07.87

(46) 15.07.89. Бюл. К- 26

(71)Специальное конструкторское бюро Института радиотехники и электроники АН СССР

(72)В.С.Аблязов

(53) 621.317.341.1 (088.8) (56) Измерение радиотепловых и плазменных излучений / Под ред. Башари- нова А.Е., М.: Советское радио, 1968, с. 355.

Есепкина И.А. и др. Радиотелескопы и радиометры. М.: Паука, 1973, с. 258.

(54) ДВУХКАНАЛЬНЫЙ МОДУЛЯЦИОННЫЙ

РАДИОМЕТР

(57) Итобретение относится к технике

измерений на СВЧ и м.б. использовано

в радиоастрономии. Цель изобретения - повышение флуктуационной чувствительности. Радиометр содержит антенну 1, источник 2 эталонного излучения, модулятор 3, СВЧ-приемники 4 и 5, квадратичные детекторы 6 и 7, вычитамщее устр-во 8, синхронный детектор 9, фильтр низких частот (ФНЧ) 11, г-р 12 частоты модуляции. В радиометр дополнительно введены два сумматора 13, 16, усилитель 14 постоянного тока, два операдионньк усилителя 15, 10, ФНЧ 17. Т.к. полоса пропускания ФНЧ 17 много меньше полосы пропускания ФНЧ 11, то флуктуации напряжений на входах усилителя 10 будут слабо коррелированными. Это условие позволяет установкой коэф. передачи усилителя 15 повысить флуктуационнуто чувствительность радиометра. 1 ил.

сл

Изобретение относится к технике измерений на СВЧ и может быть использовано в радиоастрономии. Цель изобретения - повышение флуктуационной чувствительности. Радиометр содержит антенну 1, источник 2 эталонного излучения, модулятор 3, СВЧ - приемники 4 и 5, квадратичные детекторы 6 и 7, вычитающее устройство 8, синхронный детектор 9, фильтр низких частот /ФНЧ/ 11, г-р 12 частоты модуляции. В радиометр дополнительно введены два сумматора 13,16 усилитель 14 постоянного тока, два операционных усилителя 15,10, ФНЧ 17. Т.к. полоса пропускания ФНЧ 17 много меньше полосы пропускания ФНЧ 11, то флуктуации напряжений на входах усилителя 10 будут слабо коррелированными. Это условие позволяет установкой коэф. передачи усилителя 15 повысить флуктуационную чувствительность радиометра. 1 ил.

4

;о

со

00

О)

00

Изобретение относится к технике йчмерсний на СВЧ и может быть ис- пользовано в радиоастрономии.

Цель изобретения - повышение флуктуанионной чувствительности.

На чертеже представлена электрическая структурная схема двухканаль- ного модуляционного радиометра.

Радиометр содержит антенну 1, источник 2 эталонного излучения, модулятор 3, первый и второй СВЧ приемники 4 и 5, первый и второй квадратичные детекторы 6 и 7, вычитающее устройство 8, синхронный детектор 9 второй операционный усилитель 10, первый фильтр 11 низких частот, генератор 12 частоты МОДУЛЯ1ЩИ., первый сумматор 13, усилитель 14 постоянного тока, лбрвый операционный усили- тель 15, второй сумматор 16, второй фильтр 17 низких частот.

Двухканальный модуляционный радиометр работает следующим образом.

Измеряемый сигнал с шумовой тем- пературой Т;. , принятый антенной 1 , и сигнал Т от источника 2 эталонного излучения, противофазно модулируя в модуляторе 3, поочередно поступают на входы СВЧ приемников 4 и 5, в которых происходит их усиление в двух парал11ельных каналах и детектирование крадратичными детекторами 6 и 7. После этого разностное напряжение, снимаемое с выхода вычитающего устройства 8, усиливается и детектируется вторично в синхронном детекторе 9, усиливается вторым операционным усилителем 10 и, проходя первый фильтр 11 низких частот, создает на выходе радиометра напряжение V , среднее значение которого пропорционально ДТ TO - Т,. Управляющие напряжения формы меандр для работы модулятора 3 и синхронного детектора 9 снимаются с выходов генератора 12 частоты модуляции.

Одновременно сигналы с выходов квадратичных детекторов 6 и 7 поступают на входы первого сумматора 13, усиливаются усилителем 14 постоянного тока, первым операционным усилителем 15, вторым операционным усилителем 10, и, проходя первый фильтр 11 низких частот, создают на выходе радиометра дс полнительное напряжение Vn, среднее значение которого также пропорционально йТ. Исключение в ттом каяпле постоя-нной составляющей

5 0

5 0 5 0

5

0

5

напряжения, обусловленной детектированием собственных пумрв СВЧ приемников 4 и 5, достигнуто суммированием вторым сумматором 16 постояннвх напряжений с выходов синхронного детектора 9 и усилителя 14 постоянного тока, фильтрацией их узкополосным вторым фильтром 17 низких частот (полоса пропускания фильтра 1 7 много меньше полосы фильтра II) и вычитанием при подаче второго суммарного напряжения в первом операционном усилителе 15, При этом, коэффициент передачи усилителя 14 постоянного тока и фаза управляющего напряжения на модуляторе 3 устанавливаются такими, что напряжение на выходе второго сумматора 16 не будет зависеть от Т, так как полоса пропускания второго фильтра 17 низких частот много меньше полосы пропускания пер- фого фильтра 11, то флуктуации напряжений на входах второго операционного усилителя 10 будут слабо коррелированными. Это условие позволяет установкой коэффициента передачи первого операционного усилителя 15 повысить флуктуационную чувствительность радиометра до значения 5 Т

2С, (/г

, где С и С - соотношения мощностей сигнал - шум на входах второго операционного усилителя 10, а 8 ТQ - предельная флук- туационная чувствительность идеального компенсационного радиометра.

Формула изобретения

Двухканальный модуляционный радиометр, содержащий последовательно соединенные антенну, модулятор, первый СВЧ-приемник, первый квадратичный Детектор, вычитающее устройство и синхронный детектор, источник эталонного излучения, выход которого соединен с вторым входом модулятора, последовательно соединенные второй СВЧ-приемник, вход которого соединен с вторым выходом модулятора, и второй квадратичный детектор, выход которого соединен с вторым входом вычитающего устройства, генератор частоты модуляции, первый выход которого соединен с управляющим входом модулятора, а второй выход - с вто- рым входом синхронного детектора, первый фильтр низких частот, выход

РТ 1 f.

- ° с, + С.

о14yj963

которого является выходом двухканаль-усилитель, вмхоц которого с единен ного модуляционного радиометра,с входом первого фильтра низких отличающийся тем, что,частот, а инвертирьтоп1ий вход -с вы- с целью повышения флуктуационнойходом синхронного детектор, после- чувствительности, введены последова-донательно соединенные тзтороь суммл- тельно соединенные первый сумматор,, первый вход которого соединен с первый вход которого соединен с вы-выходом синхронного детектора, а ходом первого квадратичного детекто-второй вход - с выходом усилителя ра, а второй - с выходом второго ю постоянного тока, и второй фильтр квадратичного детектора, усилительнизких частот, выход которого соеди- постоянного тока, первый операцион-нен с инвертирующим входом первого ный усилитель и второй операцонныйоперащюнного усилителя.