Модуляционный радиополяриметр Советский патент 1991 года по МПК H01P1/16 G01R29/08 

Изобретение относится к радиотехнике сверхвысоких частот, радиосвязи, радиолокации, радиоастрономии, измерительной технике и может быть использовано при анализе частично поляризованных волн и стохастических радиоволновых процессов, имеющих место в неоднородных и анизотропных средах.

Цель изобретения - увеличение числа измеряемых параметров Стокса.

На фиг. 1 изображена функциональная схема предлагаемого радиополяриметра; на фиг. 2 - зависимости от времени и напряжений, действующих в разных узлах устройства.

Модуляционный радиополяриметр состоит из турникетного соединения 1, в два противоположных плеча которого включены первый 2 и второй 3 переключатели, а к двум другим плечам через первый 4 и второй

5 вентили подключен модулятор попири- зации, выполненный на волноводном тройнике 6 с третьим 7 и четвертым 8 переключателями, гиЬридного кольца 9 с первым 10 и вторым 11 модуляторами первого измерительного канала 12 с синхронным фильтром 13 и двумя синхронными детекторами 14 и 15, второго измерительного канала 16 с синхронным фильтром 17 и двумя выходными синхронными детекторами 18 и 19, первого генератора прямоугольных импульсов 20, второго генератора прямоугольных импульсов 21 удвоенной частоты, пятого 22 и шестого 23 переключателей, первой 24 и . второй 25 Г согласованных нагрузок, двух элементов И 26 и 27, первые входы которых подключены к первому генератору прямоугольных импульсов 20, вторые входы - к

О

s|

ю сл со

ON

второму генератору прямоугольных импульсов 2,1 удвоенной частоты, выход первого элемента И 26 соединен с дополнительными пятым 22 и шестым 23 переключателями, а выход второго элемент И 27 соединен с четвертым переключателем 8 модулятора поляризации, третий переключатель 7 кото- рого соединен с генератором прямоугольных импульсов 21, второй синхронный детектор 15 первого измерительного канала 12 и оба синхронных детектора 18 и 19 второго измерительного канала 16 подключены к второму генератору прямоугольных импульсов 21, первый синхронный детектор 14 первого измерительного канала 12 подключен к первому генератору прямоугольных импульсов 20, а его выход дополнительно соединен с входами первого 18 и второго 19 синхронных детекторов второго измерительного канала 16, Опорный вход первого синхронного детектора 14 образует первый опорный вход первого измерительного канала, а опорный вход второго синхронного детектора 15 - второй опорный вход этого канала.

Представленным на фиг. 2 зависимостям напряжений, действующих в разных узлах предлагаемого радиополяриметра от времени, соответствуют: а - выходное напряжение первого генератора прямоугольных импульсов 20; б - выходное напряжение второго генератора прямоугольных импульсов 21; в - пропускание первого 2 и второго .3 переключателей; г - пропускание пятого 22 и шестого 23 переключателей; д - пропускание третьего переключателя 7 модулятора поляризаций;е - пропускание четвертого переключателя 8 модулятора поляризации; ж - мощность сигнала на входе первого измерительного канала 12; з - мощность сиг- нала на входе второго измерительного канала 16.

Радиополяриметр работает следующим образом.

Частично поляризованное излучение поступает в круглый волновод турникетного соединения 1. В течение первой и второй четвертей периода управляющего напряжения Ui (см.фиг.2а) первый 2 и второй 3 переключатели закрыты (см.фиг. 2в) и турни- кетное соединение 1 настроено на анализ поляризованных по кругу составляющих Е R и Е2ь Прямоугольные импульсы от первого 20 и второго 21 генераторов (см. фиг. 2а и б) поступают на элементы И 26 и 27. Они вырабатывают сдвинутые на четверть периода управляющего напряжения LH прямоугольные импульсы, поступающие на пятый 22 и шестой 23 переключатели и четвертый переключатель 8 соответственно. В течение

первой четверти периода управляющего напряжения Ui третий переключатель 7 модулятора поляризации открыт, а четвертый переключатель 8 закрыт, в течение второй

четверти периода управляющего напряжения открыт четвертый переключатель 8 и закрыт третий переключатель 7 модулятора поляризации (см.фиг.2д и е). Сигналы поляризованных по кругу составляющих Е R и

0 Е L через гибридное кольцо 9 поступают на вход первого измерительного канала 12(см. фиг. 2ж). Синхронный фильтр 13 разделяют их, а первый 14 и второй 15 синхронные детекторы измеояют сумму и разность мощно5 стей E2R и Е2и,т.е. параметры Стокса I и V. В течение третьей четверти периода управляющего напряжения Ui первый 2 и второй 3 переключатели и пятый 22 и шестой 23 переключатели открыты и все плечи тур0 никетного соединения 1 согласованы. Мощность линейно поляризованной в направлении OY составляющей излучения делится поровну между первой 24 и второй 25 согласованными нагрузками, а мощность

5 линейно поляризованной в направлении ОХ составляющей Е х делится поровну между двумя другими противолежащими плечами турникетного соединения 1. Через первый 4 и второй 5 вентили обе половины поступают

0 на вход модулятора поляризации, суммируются в тройнике 6, так как его переключатели 7 и 8 открыты (см. фиг. 2д и е), и через гибридное кольцо 9 поступает во второй измерительный канал 16. В течение последней

5 (четвертой) четверти периода управляющего напряжения Ui пятый 22 и шестой 23 переключатели закрыты и турнмкетное соединение 1 настроено на анализ линейно поляризованных волн с позиционными углами

0 +45° и -45°. Мощность Е 45 линейно поляризованной составляющей с позиционным углом 45° через открытый четвертый переключатель Б модулятора поляризации и гибридное кольцо 9 поступает во второй

5 измерительный канал 16, а мощность составляющей отражается от закрытого третьего переключателя 7 и помещается вентилем 4. Синхронный фильтр 17 второго измерительного канала 16 удваивает вели0 чину сигналов и разделяет 2 Е2х и 2 Е245, а синхронные детекторы 18 и 19 сравнивают 2 F х с 1 и 2 Е 45 с 1 соответственно, т.е. измеряют параметры Стокса Q и U, Формула изобретения

5Модуляционный радиополяриметр, содержащий турникетное соединение, два противолежащих плеча которого соединены с первым и вторым переключателями, а два других плеча через первый и второй вентили, третий и четвертый переключатели соответственно соединены с входами тройника, выход которого соединен с входом гибридного кольца, в плечи которого включены первый и второй модуляторы, выходы которых соединены с сигнальными входами каналов соответственно, первый генератор прямоугольных импульсов, выход которого подключен к управляющим входам первого и второго модуляторов, первого и второго переключателей и к первому опорному входу первого измерительного канала, второй генератор прямоугольных импульсов, соединенный с управляющим входом третьего переключателя, вторым опорным входом первого измерительного канала и опорным входом второго измерительного канала, о т- личающийся тем, что, с целью увеличения количества измеряемых параметровСтокса,выходы первого и второго переключателей соединены с введенными последовательно включенными пятым переключателем и первой поглощающей нагрузкой, а также шестым переключателем и второй поглощающей нагрузкой соответственно, введены первый и второй логические элементы, первые входы которых соединены с первым генератором прямоугольных

импульсов, причем вторые входы первого и второго логических элементов соединены с вторым генератором прямоугольных импульсов, выход первого логического элемента соединен с управляющим входом

пятого и шестого переключателей, а выход второго логического элемента - с управляющим входом четвертого переключателя.

Изобретение относится к радиотехнике СВЧ. Цель изобретения - увеличение числа измеряемых параметров Стокса. Модуляционный радиополяриметр состоит из турникетного соединения 1, двух переключателей 2, 3, двух вентилей 4, 5, модулятора поляризации, выполненного на волноводном тройнике 6 с переключателями 7, 8, гибридного кольца 9 с модуляторами 10 и 11, первого измерительного канала 12 с синхронным фильтром 13 и синхронными детекторами 14 и 15, второго измерительного канала 16 с синхронным фильтром 17 и выходными детекторами 18, 19, двух генераторов прямоугольных импульсов 20, 21 удвоенной частоты. Цель достигается введением переключателей 22, 23, согласованных нагрузок 24, 25 и элементов И 26, 27. 2 ил.

ФЕГ. 1