DE3204379A1 - Ein messverfahren zur bestimmung der rauschtemperatureines zweipols unabhaengig von seiner impedanz - Google Patents

Ein messverfahren zur bestimmung der rauschtemperatureines zweipols unabhaengig von seiner impedanz

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DE3204379A1
DE3204379A1 DE19823204379 DE3204379A DE3204379A1 DE 3204379 A1 DE3204379 A1 DE 3204379A1 DE 19823204379 DE19823204379 DE 19823204379 DE 3204379 A DE3204379 A DE 3204379A DE 3204379 A1 DE3204379 A1 DE 3204379A1
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Reinhard Dipl.-Ing. 4223 Voerde Reinschlüssel
Burkhard Prof. Dr.-Ing. 4630 Bochum Schiek
Heinz-Jürgen Dipl.-Ing. 4200 Oberhausen Siweris
Manfred Dipl.-Ing. 4000 Düsseldorf Spaude
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SIWERIS HEINZ JUERGEN DIPL ING
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    • G01R29/00Arrangements for measuring or indicating electric quantities not covered by groups G01R19/00 - G01R27/00
    • G01R29/26Measuring noise figure; Measuring signal-to-noise ratio

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Meßverfahren zur Bestimmung der Rauschtempe-
  • ratur eines Zweipols unabhängig von seiner Impedanz und ein Rauschtemperatur-Meßgerät zur Durchführung des Verfahrens.
  • Radiometer dienen als empfindliche, rauscharme Meßsysteme zur Bestimmung von Rauschtemperaturen. Eine wichtige Anwendung besteht neben der Ermittlung der Rauschtemperaturen von emittierenden Objekten in der Bestimmung der Zweipol-Rauschtemperatur von elektronischen Bauelementen oder Netzwerken wie z.B. von pn-Ubergängen, Schottky-Dioden oder Frequenzkonvertern.
  • Die quantitative Bestimmung von Zweipol-Rauschtemperaturen erfolgt üblicherweise mit kompensierenden Radiometern. Hierbei wird die vom Meßobjekt emittierte Rauschleistung verglichen mit der Rauschleistung einer reflexionsfrei angepaßten Referenz mit variabler geeichter Temperatur. Die Referenz-Temperatur wird so eingestellt, daß die beiden o.g.
  • Rauschleistungen gleich sind. Unter der Voraussetzung, daß auch das Meßobjekt angepaßt ist, stimmt die eingestellte Referenz-Temperatur mit der Temperatur des Meßobjektes überein.
  • Dieses Verfahren läßt sich somit nicht anwenden, wenn das Meßobjekt fehlangepaßt ist, was bei einer Reihe wichtiger Meßaufgaben der Fall ist. Zur Lösung dieses Problems sind bislang nur Verfahren bekannt, die als entscheidende Komponente ein passives, nicht reziprokes Bauelement in Form eines Zirkulators benötigen (W. Schilz, B. Schiek: Microwave Systems for Industrial Measurements. Advances in Electronics and Electron Physics, vol. 55, Academic Press 19u1). Für Frequenzen unterhalb von etwa 1 GHz stehen Zirkulatoren jedoch nicht bzw. nicht mit den ge-.
  • forderten Daten zur Verfügung. Damit ist eine Meßmoglichkeit bei unbekannter Objekt-Impedanz in dem technisch wichtigen Frequenzbereich von etwa 1 MHz bis 1000 MHz nicht gegeben.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Rauschtemperatur-Meßgerät zu entwickeln, welches ohne die Verwendung passiver nicht-reziproker Bauelemente die impedanzunabhängige Messung von Zweipol-Rauschtemperaturen gestattet.
  • Die Lösung dieser Aufgabe besteht in einem Verfahren, welches durch folgende Maßnahmen gekennzeichnet ist: a) Über den Koppelpfad eines Richtkopplers mit prinzipiell beliebiger Koppeldämpfung wird ein Referenz-Rauschsignal dem Meßobjekt zugeführt und von diesem entsprechend seinem Reflexionsfaktor reflektiert. Das reflektierte Referenz-Rauschsignal und das vom Meßobjekt emittierte Rauschsignal durchlaufen den Hauptpfad des Richtkopplers, werden dabei entsprechend der Durchgangsdämpfung des Richtkopplers geschwächt und gelangen zu einem der beiden Eingangstore eines Kompensations-Radiometers. Das verbleibende Tor des Richtkopplers ist reflexionsfrei abgeschlossen.
  • b) Über einen zweiten Richtkoppler, der die gleiche Koppeldämpfung aufweist wie der erste Richtkoppler, wird ein zweites Referenz-Rauschsignal über den Koppelpfad und ein Hilfs-Rauschsignal über den Hauptpfad dem Eingangstor eines Dämpfungsgliedes zugeführt. Das verbleibende Tor des Richtkopplers ist reflexionsfrei abgeschlossen. Die Dämpfung des Dämpfungsgliedes ist gleich der Durchgangsdämpfung der Richtkoppler. Die durch das Dämpfungsglied abgeschwächten Rauschsignale gelangen zum zweiten Eingangstor des Kompensations-Radiometers.
  • c) Die beiden Referenz-Rauschsignale besitzen die gleiche spektrale Leistungsdichte. Die von beiden Eingangstoren des Radiometers emittierten Rauschsignale - verursacht durch das Eigenrauschen der'im Radiometer verwendeten Vorverstärker - haben die gleiche spektrale Leistungsdichte. Die spektralen Leistungsdichten des Hilfs-Rauschsignals und der von dem Radiometer emittierten Rauschsignale sind gleich.
  • d) Bei geeigneter Wahl der spektralen Leistungsdichten der beiden Referenz-Rauschsignale besitzen die den beiden Eingangstoren des Radiometers zugeführten Rauschsignale unabhängig vom Reflexionsfaktor bzw. der Impedanz des Meßobjektes die gleiche spektrale Leistungsdichte, wodurch die Anzeige des Radiometers zu Null wird. Bei diesem Nullabgleich besteht dann ein eindeutiger Zusammenhang zwischen den bekannten Größen, nämlich den Leistungsdichten von Referenz-und Hilfs-Rauschsignalen sowie dem Koppelfaktor der beiden Richtkoppler und der zu ermittelnden Rauschtemperatur des Meßobjektes.
  • Ein impedanz-unabhängiges Rauschtemperatur-Meßgerät zur Durchführung des Verfahrens ist erfindungsgemäß durch folgende Merkmale gekennzeichnet: a) Das Meßobjekt ist über den Hauptpfad des Richtkopplers mit einem der beiden Eingangs tore eines kompensierenden Radiometers verbunden. Das mit dem Meßobjekt verkoppelte Tor des Richtkopplers ist mit einer Referenz-Rauschquelle mit variabler Rauschtemperatur beschaltet. Das verbleibende Tor des Richtkopplers ist reflexionsfrei abgeschlossen.
  • b) Eine Hilfs-Rauschquelle ist über den Hauptpfad eines zweiten Richtkopplers, der die gleiche Koppeldämpfung aufweist wie der erste Richtkoppler, mit dem Eingangstor eines Dämpfungsgliedes verbunden.
  • Das mit dem Dämpfungsglied verkoppelte Tor des Richtkopplers ist mit einer zweiten Referenz-Rauschquelle mit variabler Rauschtemperatur beschaltet. Das verbleibende Tor des Richtkopplers ist reflexionsfrei abgeschlossen. Die Dämpfüng des Dämpfungsgliedes ist gleich der Durchgangsdämpfung der Richtkoppler. Außerdem besitzen das Dämpfungsglied und der reflexionsfreie Abschluß des Kopplers die gleiche Rauschtemperatur. Das Ausgangstor des Dämpfungsgliedes ist mit dem zweiten Eingangstor des kompensierenden Radiometers verbunden.
  • c) Die beiden variablen Referenz-Rauschquellen sind miteinander derart verkoppelt, daß ihre Rauschtemperaturen imgesamten Variationsbereich stets übereinstimmen. Die Rauschtemperaturen der beiden Eingänge des kompensierenden Radiometers sind untereinander gleich und stimmen mit der Rauschtemperatur der Hilfs-Rauschquelle überein.
  • Weitere Ausgestaltungen dieses Rauschtemperatur-Meßgerätes ergeben sich aus den Unteransprüchen 3 bis 12.
  • Bei dem Verfahren nach der Erfindung ist es im Gegensatz zu bestehenden Verfahren möglich, die Rauschtemperatur fehlangepaßter Meßobjekte zu bestimmen, ohne passive, nicht reziproke Bauelemente zu verwenden.
  • Die Vorteile des Verfahrens nach der Erfindung sind vor allem darin zu sehen, daß Rauschtemperaturmessungen in dem Frequenzbereich von 1 MHz bis 1000 MHz möglich sind, wobei das Meßobjekt im Prinzip beliebig fehlangepaßt sein darf.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert.
  • Es zeigt: Bild 1 ein Prinzipschaltbild des impedanz-unabhängigen Rauschtemperatur-Meßgerätes Bild 2 Blockschaltbilder kompensierender Radiometer: a) Dicke Radiometer b) Graham-Radiometer c) Korrelations-Radiometer Bild 3 ein Blockschaltbild eines balancierten Verstärkers mit dekorrelierten Eingangs- und Ausgangsrauschwellen Bild 4 ein Prinzipschaltbild einer Dekorrelationsschaltung am Beispiel eines Dicke-Radiometers Bild 5 ein Prinzipschaltbild eines Ausführungsbeispiels des impedanzunabhängigen Rauschtemperatur-Meßgerätes Von einem fehlangepaßten Meßobjekt M0 wird ein Rauschsignal emittiert, dessen Leistungsdichte proportional zu Tobj (1-|#|2) ist, wobei Tobj die Rauschtemperatur und p der Reflexionsfaktor des Meßobjektes ist.
  • Nach Durchlaufen des Richtkopplers K1 mit dem Übertragungsfaktor 1-k, wobei k der Koppelfaktor des Kopplers K1 ist, liefert dieses Signal den Betrag (1-k)(1-|p|2) Tobj zur Rauschtemperatur T1 am Eingangstor 0 des kompensierenden Radiometers RM (vgl. Bild 1). Entsprechend liefert die Referenzrauschquelle R1 mit der Rauschtemperatur Tr den Beitrag Tr IPJ k(1-k) und der reflexionsfreie Abschluß des Kopplers K1, der sich auf der Temperatur T befindet, den Beitrag T o k. Zu berücksichti-0 0 gen ist weiterhin das vom Tor 0 des kompensierenden Radiometers RM entsprechend der Rauschtemperatur T emittierte Rauschsignal. Dieses e liefert nach Durchlaufen des Kopplers K1 und Reflexion am Meßobjekt MO den Betrag (1-k) |#| T .Te Für die Rauschtemperatur T1 ergibt sich somit T1 = T bj Pl2) (1-k) + Tr |#|2 k(1-k) + T e |#| (1-k) 2 T k (1) Eine entsprechende Betrachtung für das Tor zu des Radiometers ergibt die Rauschtemperatur T2 = T k(1-k) + T (1-k) 2 + T0 k (2) Die für den Nullabgleich notwendige Bedingung T1 = T2 ergibt den Zusammenhang obj T k + T (1-k) (3) obj r e Nach Durchführung des Nullabgleiches durch Variation der Referenz-Rauschtemperatur Tr läßt sich aus den bekannten Größen Tr, T und k die Rausche temperatur Tobj des Meßobjektes nach Gl. 3 ohne Kenntnis des Reflexionsfaktors p bestimmen.
  • Drei bekannte Realisierungsmöglichkeiten des kompensierenden Radiometers RM , nämlich das Dicke-Radiometer (a.), das Graham-Radiometer (b.) und das Korrelations-Radiometer (c.) sind in dem Bild 2 dargestellt und in der Literatur (z.B. M.E. Tiuri, Radio ästronomy receivers.IEEE Trans.
  • Antennas Propag. ap-12, 930-938 (1964)) näher beschrieben. Bei Verwendung einer der o.g. Radiometertypen in dem Rauschtemperatur-Meßgerät nach der Erfindung ist die Korrelation zwischen den eingangs- und ausgangsseitig emittierten Eigenrauschwellen der Vorverstärker von besonderer Bedeutung. Abhängig vom Reflexionsfaktor führt diese Korrelation zu einer Verschiebung des Nullabgleichs und somit zu Meßfehlern. Es müssen daher Maßnahmen getroffen werden, um diese Korrelation bzw. deren Auswirkung zu reduzieren. Hierzu bieten sich die folgenden Möglichkeiten an: a) Numerische Berechnungen sowie experimentelle Untersuchungen haben ergeben, daß durch geeignete Gegenkopplungen der Vorverstärker die Korrelation teilweise bzw. vollständig beseitigt werden kann.
  • b) Die Vorverstärker werden in Form von balancierten Verstärkern realisiert (vgl. Bild 3). Mit den Bezeichnungen aus Bild 3 ergibt sich für die Korrelation zwischen der Eingangs-Rauschwelle X1 und der Ausgangs-Rauschwelle X2 folgender Zusammenhang X1 x2* = (jXe1+Xe2) (Xal+iXa2)* = j(Xe1X*al - e2X*a2) (4) * * Für den Fall identischer Teilverstärker gilt Xel 1 a1 = 2' so e2 a2 daß die Korrelation zwischen X1 und X2 zu Null wird.
  • c) Den Vorverstärkern werden schaltbare 00/900-Phasenschieber vorgeschaltet, wodurch der Einfluß der Korrelation auf den Nullabgleich beseitigt wird. Dieses soll beispielhaft für den Fall des Dicke-Radiometers erläutert werden (vgl. Bild 4). Für die Schalterstellung nach Bild 4 wird der Beitrag X der Eigenrauschwellen X1 und X2 des a Verstärkers V1 mit der Verstärkung V betrachtet. Infolge der Fehlanpassung des Meßobjektes ergibt sich am Tor 1 ein Reflexionsfaktor r, so daß die Eingangsrauschwelle X1 des Verstärkers V1 teilweise reflektiert wird und sich nach Durchlaufen des Phasenschiebers Ph -und des Verstärkers V1 der Ausgangsrauschwelle X2 überlagert: Xa = X2 + rV X1 ej2# a 2 1 Hierbei ist ç die zwischen 0° und 900 schaltbare Phase des Phasenschiebers Ph. Das Ausgangssignal des quadratischen Gleichrichters QGl ist dann proportional zu dem Leistungsdichtespektrum XaX*a = |X2|² + |V|² + |r|²|X1| + 2 Re {X*2X1 .V.r ej2#} (5) der Rauschwelle X . Die ersten beiden Terme lassen sich in die Eia chung des Meßsystems nach der Erfindung mit einbeziehen, so daß nur noch der Korrelationsterm eliminiert werden muß. Dazu wird der Phasenschieber Ph mit geeigneter Schaltfrequenz zwischen den beiden Zuständen 00 und 900 geschaltet und der Mittelwert der Ausgangssignale des quadratischen Gleichrichters für diese beiden Zustände gebildet. Wie aus G1. 5 folgt, bewirkt die Umschaltung der Phase eine cVorzeichenumkehr des Korrelationsterms, wodurch sich dieser bei der Mittelwertbildung heraushebt. In der anderen Stellung des Schalters S wirkt sich die Korrelation nicht störend aus, da die Verstärker-Rauschwelle X1 in der Beschaltung des Tores zu absorbiert wird.
  • Entsprechende Überlegungen führen bei den beiden anderen Radiometertypen ebenfalls zu dem Ergebnis, daß sich durch diese Maßnahme der Einfluß der Korrelation auf den Nullabgleich eliminieren läßt.
  • d) Den Vorverstärkern werden Allpässe vorgeschaltet, deren Phasendrehung innerhalb der Meßbandbreite eine möglichst große Frequenzabhängigkeit aufweist. Der korrelationsbedingte Meßfehler zeigt dann als Funktion der Frequenz einen oszillierenden Verlauf. Der über die Meßbandbreite gebildete Mittelwert dieses Fehlers wird aber bei geeigneter Allpaßfunktion sehr klein.
  • e) Den Vorverstärkern werden Dämpfungsglieder vorgeschaltet. Die Eingangsrauschwellen der Vorverstärker durchlaufen die Dämpfungsglieder zweimal, wodurch sich eine Reduzierung des Meßfehlers ergibt.
  • Die Meßempfindlichkeit wird nicht in gleichem Maße herabgesetzt, da das vom Meßobjekt emittierte Nutzsignal die Dämpfungsglieder nur einmal durchläuft f) Bei der Verwendung eines Korrelationsradiometers (vgl. Bild 2c) besteht eine zusätzliche Möglichkeit darin, als 3 dB-Hybrid ein 900-Hybrid einzusetzen. Durch analoge Betrachtungen wie unter Punkt c) läßt sich zeigen, daß dann die Korrelation der Verstärkereigenrauschwellen nur einen Beitrag zu dem Realteil des Kreuzspektrums der dem Korrelator K zugeführten Signale liefert. Bei entsprechender Auslegung des Korrelators hängt die Anzeige nur von dem Imaginärteil des Kreuzspektrums ab, so daß die Korrelation der Verstärkereiqenrauschwellen auf den Nullabgleich keinen Einfluß hat.
  • Infolge der nichtidealen Eigenschaften realer Bauelemente ist es in der Regel erforderlich, mehrere der vorgenannten Maßnahmen zu kombinieren, um die erforderliche Meßgenauigkeit zu erreichen.
  • Das Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels des Rauschtemperatur-Meßgerätes nach der Erfindung, welches praktisch realisiert und erprobt wurde, zeigt Bild 5. Als kompensierendes Radiometer RM wird hierbei ein Korrelations-Radiometer eingesetzt. Die beiden Vorverstärker VI und V2 sind vom balancierten Typ (vgl. Bild 3), wobei die Korrelation der Teilverstärker durch eine Gegenkopplung bereits reduziert wurde.
  • Als zusätzliche Maßnahme zur Verminderung der korrelationsbedingten Meßfehler wurde das 3 dB-Hybrid als 900-Hybrid realisiert. Mit Hilfe der Koppler K4 und K5 sowie der Zusatz-Rauschquellen R4 und R5 wird die Rauschtemperatur der Eingangstore 0 und zu des Radiometers RM auf die Umgebungstemperatur erhöht, so daß anstelle der Hilfs-Rauschquelle R3 (vgl. Bild 1) ein reflexionsfreier Abschluß verwendet werden kann. Generell sollen sämtliche Komponenten des Rauschtemperatur-Meßgerätes (mit Ausnahme der Referenzquellen R1, R2) die gleiche Rauschtemperatur T , vorzugsweise die Umgebungstemperatur aufweisen, da sich in 0 diesem Fall die zusätzlichen Rauschbeiträge infolge ohmscher Verluste der- Komponenten nicht störend auswirken. Das Dämpfungsglied D (vgl.
  • Bild 1) wurde durch den Koppler K3 ersetzt. Das Ausgangssignal des Korrelators K wird einem PI-Regler RG zugeführt. Das Reglerausgangssignal steuert die beiden elektronisch abstimmbaren Referenz-Rauschquellen R1 und R2, wodurch ein automatischer Nullabgleich erzielt wird.
  • Im abgeglichenen Zustand ist das Reglerausgangssignal ein Maß für die gesuchte Meßobj ekt-Temperatur.

Claims (12)

  1. Impedanzunabhängiges Rauschtemperatur-Meßverfahren Ansprüche Verfahren zur Messung der Rauschtemperatur fehiangepaßter Zweipole, gekennzeichnet durch folgende Maßnahmen: a) Über den Koppelpfad eines Richtkopplers (Ki) mit prinzipiell beliebiger Koppeldämpfung wird ein Referenz-Rauschsignal dem Meßobjekt (Mo) zugeführt und von diesem entsprechend seinem Reflexionsfaktor reflektiert. Das reflektierte Referenz-Rauschsignal und das vom Meßobjekt (MO) emittierte Rauschsignal durchlaufen den Hauptpfad des Richtkopplers (K1), werden dabei entsprechend der Durchgangsdämpfung des Richtkopplers (K1) geschwächt und gelangen zu einem der beiden Eingangs tore eines Kompensations-Radiometers (RM). Das verbleibende Tor des Richtkopplers (K1) ist reflexionsfrei abgeschlossen.
    b) Über einen zweiten Richtkoppler (K2), der die gleiche Koppeldämpfung aufweist wie der erste Richtkoppler (K1), wird ein zweites Referenz-Rauschsignal über den Koppelpfad und ein Hilfs-Rauschsignal über den Hauptpfad dem Eingangstor eines Dämpfungsgliedes (D) zugeführt. Das verbleibende Tor des Richtkopplers (X2) ist reflexionsfrei abgeschlossen. Die Dämpfung des Dämpfungsgliedes (D) ist gleich der Durchgangsdämpfung der Richtkoppler (K1, K2). Die durch das Dämpfungsglied (D) abgeschwächten Rauschsignale gelangen zum zweiten Eingangstor des Kompensations-Radiometers (RM).
    c) Die beiden Referenz-Rauschsignale besitzen die gleiche spektrale Leistungsdichte. Die von beiden Eingangstoren des Radiometers (RM) emittierten Rauschsignale - verursacht durch das Eigenrauschen der im Radiometer (RM) verwendeten Vorverstärker - haben die gleiche spektrale Leistungsdichte. Die spektralen Leistungsdichten des Hilfs-Rauschsignals und der von dem Radiometer (RM) emittierten Rauschsignale sind gleich.
    d) Bei geeigneter Wahl der spektralen Leistungsdichten der beiden Referenz-Rauschsignale besitzen die den beiden Eingangstoren des Radiometers (RM) zugeführten Rauschsignale unabhängig vom Reflexionsfaktor bzw. der Impedanz des Meßobjektes (mio) die gleiche spektrale Leistungsdichte, wodurch die Anzeige des Radiometers zu Null wird.
    Bei diesem Nullabgleich besteht dann ein eindeutiger Zusammenhang zwischen den bekannten Größen, nämlich den Leistungsdichten von Referenz- und Hilfs-Rauschsignalen sowie dem Koppelfaktor der beiden Richtkoppler (K1, K2) und der zu ermittelnden Rauschtemperatur des Meßobjektes (MO).
  2. 2. Impedanz-unabhängiges Rauschtemperatur-Meßgerät zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: a) Das Meßobjekt (MO) ist über den Hauptpfad eines Richtkopplers (K1) mit einem der beiden Eingangstore eines kompensierenden Radiometers (RM) verbunden. Das mit dem Meßobjekt (MO) verkoppelte Tor des Richtkopplers (K1) ist mit einer Referenz-Rauschquelle (R1) mit variabler Rauschtemperatur beschaltet. Das verbleibende Tor des Richtkopplers (K1) ist reflexionsfrei abgeschlossen.
    b) Eine Hilfs-Rauschquelle (R3) ist uber den Hauptpfad eines zweiten Richtkopplers (K2), der die gleiche Koppeldämpfung aufweist wie der erste Richtkoppler (K1), mit dem Eingangstor eines Dämpfungsgliedes (D) verbunden. Das mit dem Dämpfungsglied (D) verkoppelte Tor des Richtkopplers (K2) ist mit einer zweiten Referenz-Rauschquelle (R2) mit variabler Rauschtemperatur beschaltet. Das verbleibende Tor des Richtkopplers (K2) ist reflexionsfrei abgeschlossen. Die Dämpfung des Dämpfungsgliedes (D) ist gleich der Durchgangsdämpfung der Richtkoppler (K1, K2). Außerdem besitzen das Dämpfungsglied (D) und der reflexionsfreie Abschluß des Kopplers (K1) die gleiche Rauschtemperatur. Das Ausgangs tor des Dämpfungsgliedes (D) ist mit dem zweiten Eingangstor des kompensierenden Radiometers (RM) verbunden.
    c) Die beiden variablen Referenz-Rauschquellen (R1, R2) sind miteinander derart gekoppelt, daß ihre Rauschtemperaturen im gesamten Variationsbereich stets übereinstimmen. Die Rauschtemperaturen der beiden Eingänge des kompensierenden Radiometers (RM) sind untereinander gleich und stimmen mit der Rauschtemperatur der Hilfs-Rauschquelle (R3) überein.
  3. 3. Rauschtemperatur-Meßgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungsglied -(D) durch den Hauptpfad eines weiteren Richtkopplers (K3). ersetzt wird, welcher die gleiche Durchgangsdämpfung besitzt wie die beiden anderen Richtkoppler (K1, K2). Die beiden verbleibenden Tore des Richtkopplers (K3) sind reflexionsfrei abgeschlossen.
  4. 4. Rauschtemperatur-Meßgerät nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle von zwei getrennten Referenz-Rauschquellen (R1, R2) eine einzige Referenz-Rauschquelle variabler Rauschtemperatur mit nachgeschaltetem Signalteiler verwendet wird.
  5. 5. Rauschtemperatur-Meßgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfs-Rauschquelle (R3) realisiert wird durch das Eingangstor eines Verstärkers, welcher die gleichen Rauscheigenschaften aufweist, wie die im kompensierenden Radiometer (RM) verwendeten Vorverstärker.
  6. 6. Rauschtemperatur-Meßgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfs-Rauschquelle (R3) ersetzt wird durch einen reflexionsfreien Abschluß, dessen Rauschtemperatur gleich der Umgebungstemperatur ist. Gleichzeitig werden die Rauschtemperaturen an den beiden Eingangen des kompensierenden Radiometers (RM) so eingestellt, daß sie mit der Umgebungstemperatur ubereinstimmen.
  7. 7. Rauschtemperatur-Meßgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das kompensierende Radiometer (RM) nach dem Prinzip eines "Dicke-Radiometers" realisiert ist.
  8. 8. Rauschtemperatur-Meßgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das kompensierende Radiometer (RM) durch einen "Graham-Receiver realisiert ist.
  9. 9. Rauschtemperatur-Meßgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das kompensierende Radiometer (RM) durch ein "Korrelations-Radiometer" realisiert ist.
  10. 10. Rauschtemperatur-Meßgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verfälschung des Meßergebnisses durch die Korrelation zwischen den am Eingang und am Ausgang austretenden Eigenrauschsignalen der Vorverstärker dadurch beseitigt oder vermindert wird, daß als 3 dB-Hybrid (H) ein 900-Hybrid verwendet und gleichzeitig der Korrelator(K) so ausgelegt wird, daß seine Anzeige nur vom Imaginärteil des Kreuzspektrums der ihm zugeführten Signale abhängt.
  11. 11. Rauschtemperatur-Meßgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verfälschung des Meßergebnisses durch die Korrelation zwischen den am Eingang und am Ausgang austretenden Eigenrauschsignalen der Vorverstärker durch eine bzw. mehrere der folgenden Maßnahmen beseitigt oder vermindert wird: a) Die Korrelation zwischen Eingangs- und Ausgangs-Rauschwellen der Vorverstärker wird durch geeignete Gegenkopplung minimiert.
    b) Als Vorverstärker werden balancierte Verstärker verwendet, welche aus zwei identischen Teilverstärkern bestehen, die eingangs- und ausgangsseitig über jeweils ein 900-Hybrid zusammengeschaltet sind.
    c) Den Vorverstärkern werden schaltbare 00/900 Phasenschieber vorgeschaltet.
    d) Den Vorverstärkern werden Allpässe vorgeschaltet, deren Phasendrehung innerhalb der Meßbandbreite eine möglichst große Frequenzabhängigkeit aufweist.
    e) Den Vorverstärkern werden Dämpfungsglieder vorgeschaltet.
  12. 12. Rauschtemperatur-Meßgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal des kompensierenden Radiometers (RM) über eine geeignete Regeleinheit (RG) die Rauschtemperatur der Referenzquellen so nachregelt, daß der Nullabgleich automatisch erfolgt.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102998539A (zh) * 2012-11-05 2013-03-27 王少夫 一种电力系统微弱信号幅值混合检测法
CN104459591A (zh) * 2014-10-29 2015-03-25 北京遥感设备研究所 一种直接检波式辐射计自动测试设备

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102998539A (zh) * 2012-11-05 2013-03-27 王少夫 一种电力系统微弱信号幅值混合检测法
CN104459591A (zh) * 2014-10-29 2015-03-25 北京遥感设备研究所 一种直接检波式辐射计自动测试设备
CN104459591B (zh) * 2014-10-29 2017-02-22 北京遥感设备研究所 一种直接检波式辐射计自动测试设备

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