Модуляционный турникетный радиополяриметр Советский патент 1989 года по МПК G01R29/08 

Сгт

00 00

О СЛ

ется рачность полного потока исг.ло- дур-мого гиг нала и сигмалл калибровки иит(нг)шности, ТоСо сигнал, который на постоянную пел1тчнну отличается от параметра Стокса J Т„обр, в радиополяриметре осутествлж -тся олнопре- MOHHOf измерение псех тррх параметров Стокга полностью ноляричоватпюй волны. Цель достигается пведением гиб- piViHorc) кольца 13 и г-ра 17. 1 ил„

Изобретение относится к технике СВЧ. Цель изобретения - упрощение измерений. Радиополяриметр содержит турникетное соединение 1, вентили 2 и 3, модулятор 4 поляризации, измерительные каналы 5 и 14, блок калибровки 6 поляризации, направленный ответвитель 7, блок калибровки 8 интенсивности, гибридное кольцо 13, состоящее из модуляторов 9 и 10 интенсивности и тройников 11 и 12, короткозамыкатели 15 и 16 и управляющий г-р 17. При этом каналы 5 и 14 собраны по стандартной схеме и содержат по два синхронных детектора. В канале 5 фиксируется разность поляризованных по кругу составляющих, пропорциональная параметру Стокса V, а в канале 14 - разность линейно поляризованных составляющих, пропорциональная параметру Стокса U. Кроме того, фиксируется разность полного потока исследуемого сигнала и сигнала калибровки интенсивности, т.е. сигнал, который на постоянную величину отличается от параметра Стокса J. Таким образом в радиополяриметре осуществляется одновременное измерение всех трех параметров Стокса полностью поляризованной волны. Цель достигается введением гибридного кольца 13 и г-ра 17. 1 ил.

Изобретение относится к технике сверхвысоких частот, радиосвязи,ра- диолокации, радиоастрономии,измерительной технике и может быть использовано для анализа ноляризации элект

ромагнитных волн, излучаемых нлазмой или заряженными частинами в ускори- телях„

Цель изобретения - упрощение измерений,

На чертеже приведена структурная электрическая схема модуляционного турникетного радиополяриметрао

Модуляционный турникетный радиополяриметр содержит турникетное сое динение 1, образованное пересечением первого, второго отрезков прямоугольного и круглого полноподов, первый 2 и второй 3 вентили, модулятор Д поляризации, измерительный канал 5, блок 6 калибровки поляризании,нанрап ленный ответвитель 7, блок 8 калибровки интенсивности, первый 9 и второй 10 модуляторы интенсивности,пер- вый 11 и второй 12 тройники,причем модуляторы Ч и 10 и тройн( 11 и 12 образуют гибридное кольцо 13,дополнительный измepитeль ый канал 14, короткозамыкатели 15 и 16 и управплю щий генератор 1 7 ,

Модуляцисмшый турникетный радиополяриметр работает следующим образо Излучение поступает в кругльй волновод турникетного соединения 1.Поляризованные составляющие волны делятся между плечами турникетного соединения 1 в различных соотношениях в зависимости от электрически управляемой длины короткозамкнутых плеч турникетного соединения 1 и через неза- короченные нлечи турникетного соединения 1 поступает на вход модулятос:

ра А,, Если длины плеч равны - Л и

7®

ДР дхлина волны в волново Н

де, то поляризованная по правому кругу часть итлучгния т{лпрппляется в одно входн г ir:u 4O модулятора 4 (naniii

15

25

20

35 0

. SO

- i5

45

мер, черрз вентиль 2), поляризованная но левому кругу составляю цая - в другое входное плечо модулятора 4 (например, через вентиль З), а все другие составляющие делятся поровну между входными плечами модулятора А, Если же длины плеч турникеттюго соединения 1 равны -г- и Л , то линей- 4

НО поляризованная под углом А3° к прямоугольным волноводам турнкткетно- го соединения 1 компонента направляется в одно входное плечо модулятора 4, ортогональная линейно поляризованная компонента (с позиционным углом 133 ) - в другое входное плечо модулятора 4, а все другие составляющие делятся поровну между входными плечами модулятора 4 о Сигнал с выхода модулятора 4 поступает в гибридное колыю 13„ Длины плеч модуляторов 9 и 10 и тройников 11 и 12 подобраны так, чтобы в один полупериод управ- лянэщего модуляторами 9 и 10 напряжения весь исследуемый сигнал направлялся на вход измерительного канала 5, а сигнал калибровки интенсивности с входа тройника 12 полностью поступал на вход дополнительного измерительного канала 14, а в другой полупериод управляющего модуляторами 9 и 10 нанряжения исследуемый сигнал направлялся в дополнительный измерительный канал 14, а сигнал калибровки - в измерительный канал 5. Управляющее модуляторами 9 и 10 напряжение одновременно управляет и электрической длиной короткозамыкателей 15 и 16,Тое. в один полупериод управляющего напряжения длины короткозамыкателей соответствуют анализу круговых поляризаций. Этот сигнал поступает в измерительный канал 5. Во второй полупериод управляющего напряжения длины короткозамыкателей 15 и 16 соответствуют анализу линейных поляризаций.Этот сигнал поступает в дополнительный измерительный канал 14. Каналы 5 и 14 собраны по стандартной схеме и

514

C();u i).-n ii(i дв,ч cHiixponHf.ix детскто- рл

Опорный сигнал одного гинхронного детектора в каждом кянлпе синфязен с напряжением, управляющим модулятором 4., ГТоэтому на выходе такого синхронного детектора в измерительном канале 5 фиксируется разность поляризованных по кругу составляющих, пропор- циональная параметру Стокса V, а на выходе такого же синхронного детектора в дополнительном измерительном канале 14 - разность линейно поляризо- ванн.1х составляющих, пропроционяпь- ная параметру Стокса П. Опорные напряжения второго синхронного детектора и обоих каналах сияфязны с напря- жением, управляющим модуляторами 9 и 10, На выходе этих синхронных де- текторов фиксируется разность полного потока исследуемого сигнала и сигнала калибровки интенсивности, т.е. сигнал на постоянную величину отличается от параметра Стокса J,

Хаким образом ог.утпествляется одновременное измерение псех трех параметров Стокса полностью поляризованной волны

В модуляционном турникетном радио- поляриметре не используются механические и ферритовые модуляторы,и он может быть целиком выполнен из стандартных волноводных узлов и серийно выпускаемых полупроводниковых приборов, а измерительные каналы радиометра состоят из синхронных детекторов,собранных по стандартной схеме, и не содержат, резонансных фильтров, фазоврада- телей и фазовых детекторов. Все три параметра Стокса одновременно фиксируются индикаторами. Кроме того, вдвое увеличивается эффективность использования излучения для анализа, благодаря тому, что в модуляционном турникетном радиополяриметре каждый измерительный канал анализирует исследуемый сигнал в течение полупериода модулирующего напряжения, но анализируемый сигнал подключается к основ-

6

ному и и ppитeлы oмy каналам со сяпигом на полу1те11цпд модулирующего нлпряженпя, т ,е , эффективностт использования излучения возрастает п 2 и близка к 100%

Q 5 0 5

0 Q

5

0

S

Формула изобретения Модуляционньт турникетньп радиополяриметр, содержащий турникетное соединение, образораиргое пересечением первого, второго отрезков прямоугольного и круглого волноводов, плечо которого является входом поляриметра, первое плечо первого отрезка прямоугольного волновода соединено с первым входом модулятора поляризации через первый вентнпь, второе плечо - с вторым входом модулятора поляризации через последовательно соединенные направленный ответвитель и второй вентиль, блок калибровки поляризации подключен к боковому плечу направленного ответвителя, первое и второе плечи второго отрезка прямоугольного волновода короткозамкнуты, и блок калибровки интенсивности, отличающийся тем, что, с целью упрощения измерений, введены первый и второй модуляторы интенсивности, первые входы которых подсоединены к первому и второму плечам введенного первого тройника соответственно, третье плечо которого соединено с выходом модулятора поляризации, вторые входы первого и второго модуляторов интенсивности подключены к первому и второму плечам введенного второго тройника соответственно, третье плечо которого соединено с блоком калибровки интенсивности,выходы первого и второго модуляторов интенсивности являются выходами для подключения измерительного и дополнительного измерительного каналов соответственно, управляющие входы первого, второго модуляторов интенсивности, модулятора поляризации и ко- роткозамыкателей соединены с выходом введенного управляющего генератора.