Радиометр Советский патент 1980 года по МПК G01S13/74 

Изобретение относится к радиотехн ке и может быть использовано в устро ством приема теплового радиоизлучения, Известен радиометр, содержащий антенну, две линии задержки с переме ными во времени параметрами, попеременно подключаемые двумя коммутаторами к выходу антенны и ко входу ус лителя высокой частоты, выход которого подключен к управляемому аттенюатору , подсоединенному с последовательно включенным квадратичному детектору, усилителю низкой частоты интегратору и выходному измерителю. Напряжение с управляющего генератора подается на линии задержки, а управляющие входы коммутаторов и аттенюатора подключены к переключаю щему генератору W За счет линейного сжатия сигнала часть времени сигнал на выходе лини будет отсутствовать и с помощью управляемого аттенюатора возможно отключение на это время усилителя в сокой астоты от входа детектора, за счет этого - уменьшении суммарной энергии шумов усилителя высокой частоты на выходе радиометра. Недостатком этого радиометра является необходимость расширения полосы усилителя высокой частоты, поскольку спектр сигнгша при линейном сжатии увеличивается во столько же раз, во сколько раз сжимается сигнал. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является корреляционный радиометр 2 содержащий антенну, линию згщержки, сумматор, усилитель высокой частоты, вторую линию задержки, сигнал с которой подается на перемножитель и последовательно соединенные с ним фильтр низкой частоты и выходной измеритель. Сигнал на выходе антенны этого радиометра делится пополам и одна часть задерживается относительно другой на время % , выбираемое из условия, что корреляционная функция сигнала R (Q ) -О- Затем обе чггсти складывгиотся в сумматоре, выход которого подключен ко входу усилителя высокой частоты. Сигнал н выходе усилителя высокой частоты также делится на две части, причем, одна из них подается на линию задержки с тем же временем задержки tj . Задержанный и незадержанный

сигналы перемножаются и усредняются в усилителе низкой частоты,выход которого подсоединен к измерителю.

Благодаря применению линий задержки сигнал на выходе перемножителя « оказывается коррелированным, а шумы - некоррелированными, в результате чего после перемножения и усреднения уменьшаются шумы радиометра.

Недостатком этого устройства является использование только половины энергии сигнала.

Целью изобретения является повышение чувствительности радиометра.

Это достигается тем, что в радиометре, содержсццем последовательно, соединенные антенну и параллельно включенные линии задержки, сумматор, усилитель высокой частоты, квадратичный детектор, усилитель низкой частоты, интегратор и измеритель, введены между выходом антенны и входами линий задержки электронный коммутатор, между выходом усилителя высокой частоты и входом квадратичного детектора электронный ключ, а также управляющий генератор, выходы которого подключены к управляющим входам электронного, коммутатора и электронного ключа.

Такое выполнение схемы обеспечив.ает использование всей энергии принимаемого сигнала.

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого радиометра.

Рощиометр состоит из антенны 1, линий задержки 2, выходы которых подключены к сумматору 3, усилителя высокой частоты 4, а также последовательно соединенных квадратичного детектора 5, усилителя низкой частоты 6, интегратора 7, измерителя 8, электронного кокя/утатора 9, электронного ключа 10, управлякицего генератора 11. Вход кокв утатора 9 подключен к выходу антенны 1, а выход коммутатора 9 подсоединен к входам соответствующих линий задержек 2. Вход элект| онного ключа 10 подсоединен к выходу усилителя высокой частоты 4, а выисод - к квадратичному детектору 5. Управляющие входы коммутатора 9 и аттенюатора 10 подключены к управляющему генератору 11.

Радиометр работает следукщим обрг эоы.

Входной сигнал с выхода антенны 1 поступает на вход коммутатора 9, которого подключается к задержке с временем задержки на время (здесь Т - время, за которое коммутатор 9 подключает к выходу антенны 1 все п отводов сумматора и

возвраидается к п-ой линии задержки) Затем подключается (п-1) линия задержки на время Х- и так далее. Вреп

мя задержки К-ой линии (14 К п) , .

1 В результате такой обработки сигкала все п частей его появятся одновременно на входе сумматора 3, а длительность сигнала на выходе сумматора 3 равна -, в отличие от Т на

входе коммутатора 9. Далее коммутатор снова подключает п-ую линию задержки и цикл повторяется.

Бели дисперсия сигнала на выходе антенны Яэ , то при укорочении сигнала в п раз его дисперсия также

увеличивается в п раз, а значит

энергия входного сигнала сохраняется, поскольку уменьшение его длительности сопровождается соответствующим возрастанием мощности. Ключ 10

откЕЯЛвается на время присутствия импульса сигнала длительностью на его входе, и размыкает цепь на время его отсутствия. Благодаря этому энергия шумов усилителя высокой частоты 4,

присутствующих все время на выходе 10, уменьшается в п раз. После ключа 10 сигнал детектируется квадратичным детектором 5, усиливается усилителем низкой частоты 6, интегрируется и подается на измеритель 8. Использование изобретения позволит улучшить чувствительность радиометра, примерно, в два раза.

Формула изобретения

Радиометр, содержащий последовательно соединенную антенну, паргшлельно включенные линии задержки, сумматор, усилитель высокой частоты, квадратичный детектор, усилитель низкой частоты, интегратор и измеритель, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности,

в него введены между выходом антенны и входами линий задержки электронный кол утатор, между выходом усилителя вьюокой частоты и входом квгшратичного детектора электронный ключ, а

также управляющий генератор, которого подключены к управляющим входам электронного коммутатора и электронного ключа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Свистов В.М. Радиолокационные сигналы и их обработка, н., Советское радио, 1977, с. 177-181.

2.Патент США 3544900,

кл. 325-363, опублик. 1970 (пвртотип)

5/f-uTiV -,/

f I r

I-L TbijJ

FHIM