CN104122273A - 基于多通道频带合成的辐射计 - Google Patents

基于多通道频带合成的辐射计 Download PDF

Info

Publication number
CN104122273A
CN104122273A CN201410332472.7A CN201410332472A CN104122273A CN 104122273 A CN104122273 A CN 104122273A CN 201410332472 A CN201410332472 A CN 201410332472A CN 104122273 A CN104122273 A CN 104122273A
Authority
CN
China
Prior art keywords
radiometer
frequency
frequency band
radio frequency
band
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201410332472.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104122273B (zh
Inventor
张永鸿
李道通
樊勇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
University of Electronic Science and Technology of China
Original Assignee
University of Electronic Science and Technology of China
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by University of Electronic Science and Technology of China filed Critical University of Electronic Science and Technology of China
Priority to CN201410332472.7A priority Critical patent/CN104122273B/zh
Publication of CN104122273A publication Critical patent/CN104122273A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104122273B publication Critical patent/CN104122273B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Abstract

本发明公开了一种基于多通道频带合成的辐射计,包括:至少两路射频接收通道、频带合成单元及频带合成后检波放大通道和信号处理单元,至少两路射频接收通道的输出信号分别作为所述辐射计工作频带的部分频带,并输入到频带合成单元合并成一个新的频带,然后通过检波器进行检波,最后对检波后输出的直流信号放大,再输出至后端信号处理单元进行信号处理。本发明的辐射计利用频带合成技术把至少两个射频接收频段的辐射计射频通道合成同一个输出通道,实现对至少两个辐射计射频接收通道接收频带的带宽合成,在不改变每个辐射计通道特性的情况下,利用增大检波前频带带宽的方式,提高辐射计接收机的检波带宽,进而提高温度灵敏度和实时性。

Description

基于多通道频带合成的辐射计
技术领域:
本发明属于微波技术领域,具体涉及一种辐射计的设计。
背景技术:
微波辐射计是一种用于测量物体微波热辐射的高灵敏度接收机,是被动式微波遥感的主要工具,其本身不发射电磁波,而是通过被动地接收被观测场景辐射的微波能量来探测目标的特性。微波辐射计具有功耗低、体积小、质量轻和工作稳定可靠等特点。这些特点使得它具有非常广泛的应用。从大的方面来说,微波辐射计主要应用于大气微波遥感、海洋微波遥感和陆地微波遥感;以具体内容来看,微波辐射计主要应用于气象、农林、地质、海洋环境监测和军事侦察等方面,目前还用于射电天文、医疗和导弹的末制导等方面。微波辐射计出现至今,已经发展出了地基(含地面与船载平台)、空基(含飞机、导弹、气球平台)和星基(含卫星、飞船、航天飞机平台)的基于各种运载平台的系列微波辐射计系统。
辐射计前端作为辐射计系统的重要组成部分,其性能直接影响系统的指标。辐射计灵敏度是微波辐射计可以检测的天线温度的最小变化量,规定折算到积分时间为1s时考核。当天线温度的变化量ΔTA所引起的输出电压(均值)的相应变化量ΔVo等于输出电压的标准差σo时,定义此天线温度变化量为辐射计的灵敏度,即其中,是定标直线Vo-TA的斜率。
辐射计的温度灵敏度是辐射计系统的主要指标,辐射计设计的目标是使其性能尽可能地接近理想系统的灵敏度。对于理想辐射计系统,其中,Ts——系统噪声温度;B——检波前带宽;Bn——检波后带宽;k'——由辐射计系统决定的因子;τ——积分时间。
由上式可以看出,可以通过增加Bτ乘积的办法来改善辐射计系统的温度灵敏度。
对于单一通道的辐射计接收机,采用高性能的微波器件和增加检波前带宽,在一定程度上可以将辐射计的灵敏度提高到满足各种实际应用要求的水平。在常用的辐射计系统中,检波前带宽不大于辐射计前端的射频带宽,而当射频带宽因干扰(辐射计正常工作时接收的信号功率很小,容易受到干扰)等因素受限时,就难以采用增加射频带宽的方法来改善温度灵敏度,同时增加积分时间会影响系统的实时性。因此如何通过改进辐射计系统的电路结构进而提高辐射计检波前带宽显得尤为必要。
目前广泛应用的类似的辐射计是直接检波式辐射计。直接检波式辐射计是最简单的也是应用最广泛的一种辐射计,系统的工作原理是:外界辐射信号通过天线接收,然后由放大部分线性放大,再经平方率检波器检波输出,最后通过辐射计定标,使直流输出电压与输入信号功率建立起线性关系。
图1是直接检波式辐射计的系统框图,具体包括(1)天线、(2)射频单元、(3)平方率检波器、(4)视频放大器、(5)积分器和(6)信号处理单元,连接关系是:把天线(1)与射频部分(2)的输入端通过传输线相连接,射频部分(2)的输出端与平方率检波器(3)的输入端通过传输线相连,然后把平方率检波器(3)的输出端通过连接线与视频放大器(4)的输入端相连接,最后通过视频放大器(4)把输出直流信号放大后再通过信号处理单元(6)进行信号处理。通过辐射计定标,得到直流输出电压与输入信号功率之间的线性关系,进而得到外界辐射信息。
上述直接检波式辐射计存在如下问题:
在高增益条件下不易保持增益的稳定性,造成系统温度灵敏度下降。由于增益的变化,使得输出产生不应该有的起伏,它与真正由外界噪声信号变化引起的输出变化混淆在一起,无法加以区别。同时系统的噪声温度就随之增大,造成辐射计系统的温度灵敏度下降。
可以通过增大积分器的积分时间,但是增加积分时间相当于以降低系统的响应时间为代价,来换取辐射计温度灵敏度的提高。增大积分时间,检测的实时性效果变差。
受限于现有器件性能,射频带宽有限,以至于检波前带宽有限。在某些要求高温度灵敏度且辐射计系统积分时间一定的应用条件下,受限于现有器件的性能,如射频放大器等,不能够得到足够大的检波前带宽,进而影响系统温度灵敏度性能的提高。
受实际应用环境制约,射频带宽受限,进而影响检波前带宽。由于电磁频谱资源的分配、各种电磁干扰以及辐射计系统的电磁兼容问题的影响,在某些频段上增大射频频谱宽度能力有限,故不能有效地增大检波前带宽。
另一种广泛应用的类似的辐射计是超外差式辐射计。该种辐射计容易得到足够大而且比较稳定的放大量;容易调整中频的频率;具有较好的频率特性,适用于对谱线分辨率十分重要的场合。
超外差式辐射计系统的工作原理是:外界辐射信号通过天线接收,然后由射频放大部分(某些应用条件下没有此部分)线性放大,再经过变频处理,输出的中频信号经过中频放大部分线性放大,然后经平方率检波器检波,最后通过辐射计定标,使直流输出电压与输入信号功率建立起线性关系。
图2是超外差式辐射计的系统框图。具体包括:(7)天线、(8)射频单元(某些应用条件下没有此部分)、(9)混频器、(10)本地振荡器、(11)中频单元、(12)平方率检波器、(13)视频放大器、(14)积分器和(15)信号处理单元。其具体的连接方法是:把天线2(7)与射频单元(8)的输入端通过传输线相连接,射频单元(8)的输出端与混频器(9)的输入端通过传输线相连,本地振荡器(10)与混频器(9)的本振端口相连,混频器(9)的中频输出端口与中频单元(11)的输入端口相连,中频单元(11)的输出端口与平方率检波器(12)的输入端通过传输线相连,然后把平方率检波器(12)的输出端通过连接线与视频放大器(13)的输入端相连接,通过视频放大器(13)把输出直流信号放大后再通过积分器(14)后输出至信号处理单元(15)进行信号处理。通过辐射计定标,得到直流输出电压与输入信号功率之间的线性关系,进而得到外界辐射信息。
上述超外差式辐射计存在如下问题:
(a)在高增益的变化条件下不易保持增益的稳定性,造成系统灵温度敏度下降
由于器件增益的变化不能保持稳定性,使得输出产生不应该有的起伏,它与真正由外界噪声信号变化引起的输出变化混淆在一起,无法加以区别。那么系统的噪声温度也随之增大,造成辐射计系统的温度灵敏度下降。
(b)增大积分时间不能保证检测的实时性
可以通过增大积分器的积分时间改善辐射计的温度灵敏度,但是增加积分时间相当于以降低系统的响应时间为代价,来换取辐射计温度灵敏度的提高,但增大积分时间,使检测的实时性效果变差。
(c)受限于现有器件性能,检波前带宽有限
在选择检波前带宽B时,受限于现有器件的性能,如射频放大器、混频器等,其射频工作带宽有限,不能达到所要求的检波前带宽。从而限制了辐射计系统温度灵敏度的改善。
(d)混频管变频损耗较大导致系统噪声增加降低系统的灵敏度
由于在混频器工作时变频损耗较大,使系统噪声系数恶化,特别是在天线后第一级为混频器的情况下,使辐射计系统噪声增大,造成系统温度灵敏度变差。
另一种广泛应用的类似的多通道辐射计是由多个独立的单通道辐射计组成的异频多通道辐射计。异频多通道辐射计可以由多个如图1所示的单通道的直接检波式辐射计通道组成,也可由多个如图2所示的单通道的超外差式辐射计通道组成,亦可由一定数量如图1所示的单通道的直接检波式辐射计通道和一定数量的如图2所示的单通道的超外差式辐射计通道共同组成。
异频多通道辐射计系统的工作原理是:根据辐射计的谱线分辨特点,利用各通道相互独立测量目标或传输通道在不同频率上的特性,然后经过比较分析来获得目标或传输信道的信息。
但异频多通道辐射计系统存在如下问题:没有把各通道信息直接合成用于扩展带宽,改善实时性,多个独立的单通道辐射计组成的异频多通道辐射计每个接收通道之间是相互独立的,没有用于扩展带宽。
第四种广泛应用的类似多通道辐射计是全极化辐射计。“全极化”是指电磁波电场的极化方向,常分为正交的两个极化方向,既可线极化(水平极化和垂直极化),又可圆极化(左旋圆极化和右旋圆极化)。全极化微波辐射计可以测量目标微波辐射信号的两个单一的正交极化分量,也可以测量这两个正交极化分量的复相关量,即在传统微波辐射计功率幅度测量的基础上,进一步测量其相关信息。
但全极化辐射计存在如下问题:正交的两个通道工作频带往往是相同的,不能用于扩展带宽,目标的辐射在不同极化方向上是不同的,利用这个特性可以进行目标的识别,至少需要两个极化正交的辐射计通道。为了分别得到目标的全极化信息,正交的两个通道工作频带是相同的,但包含的信息不同,故这种类型的辐射计没有把正交两个通道的信号用于频带合成以增大检波前带宽进而改善辐射计的温度灵敏度。
第五种广泛应用的类似多通道辐射计是综合孔径辐射计。综合孔径辐射计是利用小口径稀疏天线阵列合成大的观测口径技术,解决低频率时天线物理口径要足够大才能得到期望的空间分辨率问题。它测量的是视场亮温分布对于天线阵中不同基线长度的可视度函数分量,它的系统主体是稀疏天线阵和多通道相关接收机,通过各个独立通道之间的相关信息,最终反演出需要的信息。
但综合孔径辐射计存在如下问题:各个通道工作频带虽然相同,但不能用来扩展辐射计带宽。各通道在不同的位置或不同的时间对应不同的目标空间,工作频带相同,但包含的信息不同,当进行频带合成时,会造成信息的混叠,以至于无法区分,所以没有把各个通道进行频带合成以增大检波前带宽。
第六种广泛应用的类似的多通道辐射计是由多个独立的辐射计通道按照一维线型阵列或者二维平面阵列的形式组成的多通道辐射计系统。这种系统各个通道频带往往相同,但接收不同的空间目标信息,因而是相互独立的,仅扩展了同时观测的空间。其存在的问题是:各个独立的辐射计通道对应不同的信息,不能用来扩展辐射计带宽;各通道在同一工作时刻对应不同的目标空间,包含的信息不同,因而不能把各个通道进行频带合成以增大检波前带宽。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述辐射计存在的问题,提出了一种基于多通道频带合成的辐射计。
本发明的技术方案为:一种基于多通道频带合成的辐射计,具体包括:至少两路射频接收通道、频带合成单元及频带合成后检波放大通道和信号处理单元,其中,至少两路射频接收通道的信号分别作为所述辐射计工作频带的部分频带,并输入到频带合成单元合并成一个新的频带,然后通过检波器进行检波,最后对检波后输出的直流信号放大,再输出至后端信号处理单元进行信号处理。
进一步的,所述的至少两路射频接收通道具体为:直接放大接收通道和变频接收通道。
更进一步的,所述的直接放大接收通道具体包括连接有接收天线的射频单元,所述射频单元用于放大接收天线从空中接收到的微弱信号。
更进一步的,所述的变频接收通道具体包括:连接有接收天线的射频单元、与射频单元相连接的混频器,与所述混频器相连接的中频单元和本地振荡器,所述射频单元用于放大接收天线从空中接收到的微弱信号;所述射频单元的输出和本地振荡器的输出输入到混频器中的两个输入端,所述混频器输出端连接到中频单元,中频单元的输出作为所述变频接收通道的输出。
进一步的,所述的至少两路射频接收通道均为直接放大接收通道。
进一步的,所述的至少两路射频接收通道均为变频接收通道。
本发明的有益效果:本发明的多通道频带合成辐射计利用变频技术和频带合成技术把两个(或两个以上)不同射频接收频段(或相同射频接收频段经过变频变换到不同频段)的辐射计射频通道合成同一个输出通道,可以实现对两个(或两个以上)辐射计射频接收通道接收频带的带宽合成,在不改变每个辐射计通道(两个或两个以上)特性的情况下,利用增大检波前频带带宽的方式,大幅度提高辐射计接收机的检波带宽,进而显著提高微波辐射计系统的温度灵敏度。
附图说明
图1为现有的直接检波式辐射计的系统示意图。
图2为现有的超外差式辐射计的系统示意图。
图3为本发明的实施例的微波辐射计接收机的结构示意图。
图4为本发明的辐射计系统的频带变换示意图。
图5为本发明的实施例的双变频通道的辐射计系统结构示意图。
图6为本发明的实施例的双直接放大接收通道的辐射计系统结构示意图。
图7为本发明的实施例五的辐射计系统结构示意图。
图8为本发明的实施例六、七的辐射计系统结构示意图。
具体实施方式
本发明提供的技术方案所要解决的具体问题如下:增加检波前频带带宽、提高系统的温度灵敏度、减小积分时间,改善实时性。
针对上述问题本发明提供的技术方案为:基于多通道频带合成的辐射计,具体包括:至少两路射频接收通道、频带合成单元及频带合成后检波放大通道和信号处理单元,其中,至少两路射频接收通道的信号分别作为所述辐射计工作频带的部分频带,并输入到频带合成单元合并成一个新的频带,然后通过检波器进行检波,最后对检波后输出的直流信号放大,再输出至后端信号处理单元进行信号处理。
本发明提供的辐射计在理想辐射计系统温度灵敏度的分析基础上,利用增大检波前带宽的方法提高辐射计系统的温度灵敏度。其工作原理是:变频接收通道从天线接收的外界似噪信号功率首先由混频前放大部分线性放大,再经过混频器做变频处理(或由天线接收的信号直接进行混频处理,因为变频前放大不是必须的,通常有,特殊情况下,如没有放大器或因成本问题时,可以不加放大),把接收到的信号频带搬移到需要的频带上来。直接放大通道把通过天线接收的外界噪声信号直接由频带合成前放大部分线性放大,然后通过频带合成单元把变频接收通道的信号频带与直接放大接收通道的信号频带进行频带合成,再经平方率检波器检波,输出直流电压,通过辐射计定标使直流输出电压与输入信号功率建立起线性关系。
需要特别指出的是,只有当频带合成器与检波器连接在一起工作时,才可以达到改善温度灵敏度的作用,因为通过频带合成器的信号在频谱上还是相互独立的,只有通过检波器,才能把这些不同频谱上的功率叠加(或者积分),进而把这些来自于不同通道的信息融合在一起,达到改善辐射计系统温度灵敏度的目的。
下面结合几个实施例进行具体说明。
实施例一:
如图3所示,当两个(两个以上)接收通道的信号频带不相同(或相差比较大)时,为了把接收信号频带变换到与另外一个接收通道信号频带的相邻频带上,将其中一个辐射计接收通道利用变频技术对天线接收过来的信号频带进行搬移,然后进行频带合成,合成后再通过检波器检波输出,然后通过视频放大器放大和积分电路处理后输出至后端信号处理端进行信号处理。这里的至少两路射频接收通道具体为:直接放大接收通道和变频接收通道。
在图3中,辐射计接收机包括天线3(16)、射频单元1(17)、天线4(18)、射频单元2(19)混频器(20)、本地振荡器(21)、中频单元(22)、频带合成单元(23)、检波器(24)、视频放大器(25)、积分器(26)、信号处理单元(27)。
天线3(16)是在无线电接收系统中,从空间接收电磁波的装置,是无线电通信系统中必不可少的部分。由于各种设备要求采用的波段不同,天线的设计也就不同。
射频单元1(17)主要包括低噪声放大器,作用是放大天线从空中接收到的微弱信号。
天线4(18)是在无线电收发系统中,向空间辐射或从空间接收电磁波的装置。由于各种设备要求采用的波段不同,天线的设计也就不同。
射频单元2(19)主要包括低噪声放大器,作用是放大天线从空中接收到的微弱信号。
混频器(20)是一个三端口器件,通常由非线性元件和选频网络构成。输出信号频率等于两输入信号频率之和、差或为两者其他组合的电路。
本地振荡器(21)是使用有源非线性器件(如二极管和晶体管)以及确定频率的无源谐振元件,将直流电压DC转换成稳态微波信号。是与接收信号在混频元件中产生差拍输出信号而需要的一个等幅振荡信号。
中频单元2(22)主要包括中频放大器和滤波器,作用是对混频器输出的中频信号进行放大处理。并通过滤波器对特定的频带以外的频率进行有效抑制,让有用信号尽可能无衰减地通过,对无用信号尽可能大地抑制。
频带合成单元(23)是将不同频段上的多个信号合并输出。
检波器(24)是利用某些器件的非线性特性,将输入的微波/毫米波功率转化为直流或低频电流或电压。
视频放大器(25)是一个外加直流运放,用于放大检波输出的微弱直流电压,实现对目标物视频信号放大。
积分器(26)实际上是一个低通滤波器,用来平滑噪声功率中的短期变化。
信号处理单元(27)是一个能够进行信号处理的模块单元,如信号整形、模数转换及显示等。
其具体的工作过程如下:
把天线3(16)与射频单元1(17)的输入端通过传输线相连接,把天线4(18)与射频单元(19)的输入端通过传输线相连接,射频单元(2(19)的输出端与混频器(20)的射频输入端口相连,本地振荡器(21)与混频器(20)的本振端口相连,混频器(20)的中频输出端口与中频单元((22)的输入端口相连,然后把直接放大接收通道的放大器(17)的输出端和超外差接收通道的中频单元((22)的输出端分别与频带合成单元(23)的两路输入相连接,把合路器(23)的输出端口与平方率检波器(24)的输入端口相连接,然后把平方率检波器(24)的输出端通过连接线与视频放大器(25)的输入端相连接,最后通过视频放大器(25)把输出直流信号放大后再通过积分器(26)后输出至信号处理单元(27)进行信号处理。
下面以一个实例介绍其工作频带的变化情况。
如图4所示,假设变频接收通道接收的信号频带为0.5~1.5GHz,中心频率为1GHz(图4.(a));直接放大检波通道的天线接收的信号频带为1.8~2.8GHz,中心频率为2.3GHz(图4.(b))。利用变频技术把变频接收通道从天线接收的信号频带往高端搬移,变频后的频带为0.8~1.8GHz(图3.(c)),实现变频接收通道的工作频带的高端与直接放大检波通道的工作频带的低端相一致(也可以不一致,如图4.(d)、图4.(e),其中,图3、图5~8中不包含如图4e所示的频带合成前的频带有重叠的情况。如出现图4.(e)的情况,本方案依然有效,只是有效检波带宽比各通道带宽之和小。),通过功率合成器把两个通道的信号整合为一个中心频率为1.8GHz,工作频带为0.8~2.8GHz,带宽为2GHz的辐射计接收通道。实现增大辐射计检波前带宽的效果,进而提高微波辐射计的温度灵敏度。
辐射计定标过程如下:把两个辐射计通道按要求连接,调整每个辐射计通道的输出功率平衡,然后通过热源和冷源进行定标,进而使直流输出电压与输入信号功率建立起线性关系。
实施例二:
频带合成单元可以是功率合成器,也可以是其它能实现频带合成的结构,如耦合器等,仍然可以实现完整的本发明的功能。测试过程与实施例一相同。
实施例三:
如图5,若两个(两个以上)接收通道的信号频带不相同(或相差比较大)时,为了把接收信号频带变换到指定的检波频带上,将两个(或两个以上)辐射计接收通道都利用变频技术对天线接收的信号进行频带的搬移,即所述的至少两路射频接收通道均为变频接收通道,把其频带搬移到相邻(或部分重叠)的频带上,再进行频带合成,然后检波输出,仍可实现完整的本发明的功能。
图5以结构框图形式示意了辐射计系统连接,测试过程与实施例一相同。
需要说明的是:图3中的17与图5中的29,图3中的22与图5中的32、37具有相同的功能,就具体功能来说可以理解为是一样的,但是它们是工作在不同的频带,实现方法上可能有区别。对于本领域技术人员来说是显而易见的,对此不再详细说明。
实施例四:
如图6,若两个(或两个以上)辐射计接收通道的接收信号频带相邻(或相差不大),可以不经过变频处理直接进行频带合成,即所述的至少两路射频接收通道均为直接放大接收通道,然后检波输出,仍可实现完整的本发明的功能。
图6以结构框图形式示意了辐射计系统连接,测试过程与实施例一相同。
实施例五:
如图7所示,若两个(或两个以上)辐射计接收通道的接收信号的频带相同,可以对其中一个辐射计接收通道的信号频带进行变频处理,把其频带搬移到相邻(或部分重叠)的频带上,再进行频带合成,然后检波输出,仍可实现完整的本发明的功能。
图7以结构框图形式示意了辐射计系统连接,测试过程与实施例一相同。
实施例六:
如图8所示,若两个(或两个以上)辐射计接收通道的接收信号的频带相同,当辐射计检波模块需要某一个固定的检波频带或需要固定的频带合成输出频带时,利用变频技术对两个接收通道接收的相同的频带进行变频处理,把其频带搬移到相邻(或部分重叠)的频带上,再进行频带合成,然后检波输出,仍可实现完整的本发明的功能。
图8以结构框图形式示意了辐射计系统连接,测试过程与实施例一相同。
实施例七:
如图8所示,若两个(或两个以上)辐射计接收通道的接收信号频带有一部分重叠,当辐射计检波模块需要某一个固定的检波频带或需要固定的频带合成输出频带时,利用变频技术把频带合成前两个接收的部分相同的频带进行变频处理,把其频带搬移到相邻(或部分重叠)的频带上。再进行频带合成输出,然后检波输出,仍可实现完整的本发明的功能。
图8以结构框图形式示意了辐射计系统连接,测试过程与实施例一相同。
通过上述说明和具体几个实施例可以看出,本发明的技术方案带来了以下几个效果:
a)能显著提高辐射计的温度灵敏度:
本发明的基于多通道频带合成的辐射计不同于只有单一接收频带的独立通道的辐射计,它是把两个(或两个以上)不同接收频带(或相同接收频带频率)的辐射计接收通道的信号频带合并,进而有效地增大检波前带宽,达到提高温度灵敏度的目的。
b)方便调整辐射计通道的检波前带宽:
本发明的基于多通道频带合成的辐射计不同于独立通道的辐射计,是利用变频技术,把从天线接收下来的信号频带变换到频带合成所需要的频带上来,进而实现频带合成,可以灵活调整检波前的频带。
c)整合多个辐射计通道,扩展了辐射计带宽,提高了系统的集成性:
本发明的基于多通道频带合成的辐射计不同于单一通道的辐射计,利用频带合成技术,把多个相同或者不同工作频带的辐射计通道融合为一个输出通道,增大了接收带宽,提高了系统的集成性。
d)有效改善辐射计系统的实时性:
本发明的基于多通道频带合成的辐射计,能够在保证辐射计系统温度灵敏度不改变的情况下,通过增大辐射计检波前带宽,有效地降低系统的积分时间,提高了系统的实时性。

Claims (4)

1.一种基于多通道频带合成的辐射计,具体包括:至少两路射频接收通道、频带合成单元及频带合成后检波放大通道和信号处理单元,其中,至少两路射频接收通道的输出分别作为所述辐射计工作频带的部分频带,并输入到频带合成单元合并成一个新的频带,然后通过检波器进行检波,最后对检波后输出的直流信号放大,再输出至后端信号处理单元进行信号处理。
2.根据权利要求1所述的基于多通道频带合成的辐射计,其特征在于,所述的至少两路射频接收通道具体为:直接放大接收通道和/或变频接收通道。
3.根据权利要求2所述的基于多通道频带合成的辐射计,其特征在于,所述的直接放大接收通道具体包括连接有接收天线的射频单元,所述射频单元用于放大接收天线从空中接收到的微弱信号。
4.根据权利要求2所述的基于多通道频带合成的辐射计,其特征在于,所述的变频接收通道具体包括:连接有接收天线的射频单元、与射频单元相连接的混频器,与所述混频器相连接的中频单元和本地振荡器,所述射频单元用于放大接收天线从空中接收到的微弱信号;所述射频单元的输出和本地振荡器的输出输入到混频器中的两个输入端,所述混频器输出端连接到中频单元,中频单元的输出作为所述变频接收通道的输出。
CN201410332472.7A 2014-07-11 2014-07-11 基于多通道频带合成的辐射计 Active CN104122273B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410332472.7A CN104122273B (zh) 2014-07-11 2014-07-11 基于多通道频带合成的辐射计

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410332472.7A CN104122273B (zh) 2014-07-11 2014-07-11 基于多通道频带合成的辐射计

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104122273A true CN104122273A (zh) 2014-10-29
CN104122273B CN104122273B (zh) 2017-08-25

Family

ID=51767769

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410332472.7A Active CN104122273B (zh) 2014-07-11 2014-07-11 基于多通道频带合成的辐射计

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104122273B (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110231516A (zh) * 2019-06-14 2019-09-13 北京无线电计量测试研究所 一种快速可变温微波噪声源
CN110474695A (zh) * 2019-08-21 2019-11-19 国家卫星气象中心(国家空间天气监测预警中心) 一种适用于微波辐射计通道间能量互扰的检验和优化方法
CN111487623A (zh) * 2019-01-25 2020-08-04 中国科学院国家空间科学中心 一种星载太赫兹大气廓线探测仪
WO2020156133A1 (zh) * 2019-02-01 2020-08-06 华为技术有限公司 一种目标物探测方法及对应的探测装置
CN111987994A (zh) * 2019-05-23 2020-11-24 中国工程物理研究院电子工程研究所 一种高性能小型化单片集成的谐波混频器
CN112763799A (zh) * 2021-04-08 2021-05-07 深圳市鼎阳科技股份有限公司 频谱分析仪的信号处理方法和频谱分析仪

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10260210A (ja) * 1997-03-21 1998-09-29 Mitsubishi Electric Corp マイクロ波放射計
CN102611469A (zh) * 2012-02-21 2012-07-25 中兴通讯股份有限公司 一种移相滤波方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10260210A (ja) * 1997-03-21 1998-09-29 Mitsubishi Electric Corp マイクロ波放射計
CN102611469A (zh) * 2012-02-21 2012-07-25 中兴通讯股份有限公司 一种移相滤波方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
LARRY YUJIRI: "Passive Millimeter Wave Imaging", 《IEEE》 *
李靖 等: "星载W波段毫米波辐射计研究", 《遥感技术与应用》 *
汪敏 等: "8mm波段直接检波式接收机研究", 《红外与毫米波学报》 *

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111487623A (zh) * 2019-01-25 2020-08-04 中国科学院国家空间科学中心 一种星载太赫兹大气廓线探测仪
CN111487623B (zh) * 2019-01-25 2022-11-01 中国科学院国家空间科学中心 一种星载太赫兹大气廓线探测仪
WO2020156133A1 (zh) * 2019-02-01 2020-08-06 华为技术有限公司 一种目标物探测方法及对应的探测装置
US11971468B2 (en) 2019-02-01 2024-04-30 Huawei Technologies Co., Ltd. Method for detecting target object and corresponding detection apparatus
CN111987994A (zh) * 2019-05-23 2020-11-24 中国工程物理研究院电子工程研究所 一种高性能小型化单片集成的谐波混频器
CN111987994B (zh) * 2019-05-23 2023-12-01 中国工程物理研究院电子工程研究所 一种高性能小型化单片集成的谐波混频器
CN110231516A (zh) * 2019-06-14 2019-09-13 北京无线电计量测试研究所 一种快速可变温微波噪声源
CN110474695A (zh) * 2019-08-21 2019-11-19 国家卫星气象中心(国家空间天气监测预警中心) 一种适用于微波辐射计通道间能量互扰的检验和优化方法
CN110474695B (zh) * 2019-08-21 2021-06-22 国家卫星气象中心(国家空间天气监测预警中心) 一种适用于微波辐射计通道间能量互扰的检验和优化方法
CN112763799A (zh) * 2021-04-08 2021-05-07 深圳市鼎阳科技股份有限公司 频谱分析仪的信号处理方法和频谱分析仪
CN112763799B (zh) * 2021-04-08 2021-06-08 深圳市鼎阳科技股份有限公司 频谱分析仪的信号处理方法和频谱分析仪

Also Published As

Publication number Publication date
CN104122273B (zh) 2017-08-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104122273A (zh) 基于多通道频带合成的辐射计
CN107589415B (zh) 微波光子宽带雷达成像芯片、系统
WO2017028335A1 (zh) 全波段覆盖的超宽带全光雷达系统
WO2021259011A1 (zh) 基于光子分数傅立叶变换器的雷达信号处理方法、系统及装置
Hamidi et al. Evaluation of signal to noise ratio (SNR) of log periodic dipole antenna (LPDA)
CN105005052A (zh) 光载超宽带远程微波光子混沌mimo成像雷达
Abbasi et al. Telescope array radar (TARA) observatory for ultra-high energy cosmic rays
CN109917362A (zh) 基于数字天线阵列的高灵敏度多功能非相干散射雷达系统
CN103596637A (zh) 天线故障的检测方法与装置
CN108833006A (zh) 基于微波光子滤波器的瞬时频率测量装置及方法
CN113589273A (zh) 毫米波/红外主被动成像探测装置和方法
CN110726882B (zh) 一种适用于被动式安检仪的双极化辐射计
CN110190889A (zh) 一种基于微波光子学的地面站系统的实现方法
CN106054124B (zh) 多天线单通道的最优化比幅荧光频谱无线电测向系统及方法
CN108880648A (zh) 基于微波光子阵列的超宽带信号频率估计方法
US10680327B2 (en) Calibration system and method for calibrating an antenna array
CN211669363U (zh) 面向低空微弱大气湍流矢量信号探测的脉冲雷达系统
CN201536156U (zh) 小屏蔽体电磁屏蔽效能测试装置及其中的射频天线和点频辐射源
CN113126097A (zh) 一种气象探测方法及数字相控阵天气雷达
Hirose et al. Antenna measurements by one-path two-port calibration using radio-on-fiber extended port without power supply
CN203747815U (zh) 一种双通道接收机
Nygaard et al. Signal transport and digital signal processing for the ALPACA L band array feed
CN112684246B (zh) 一种高灵敏度的微波功率检测系统
Zhen-qiang et al. Research on Receiver Anti-RFI of Delingha 13.7 m Telescope
US20240012040A1 (en) Correlation-based entropy extraction solution for mimo systems

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant