SU1113762A1 - Модул ционный радиометр - Google Patents

Abstract

МОДУЛЯЦИОННЫЙ РАДИОМЕТР, содержащий антенно-волноводный тракт, два циркул тора, два синхронных детектора, опорный генератор и приемник , вход и выход которого соединены соответственно с первым плечом первого циркул тора и первыми входами обоих синхронных детекторов, вто рые входы которых соединены с выходом опорного генератора, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности определени  пол ризационных характеристик радиотеплового излучени , введены генератор игума, выход которого соединен с первым плечом второго циркул тора, пол ризационный разделитель, вход которого соединен с выходом антенно-волноводного тракта, два коммутатора, аттенюатор. датчик температуры, соединенные последовательно первый аналого-цифровой преобразователь, вход которого соединен с выходом первого синхронного детектора, первый делитель, первый счетчик и первый индикатор, соединенные последовательно второй аналогоцифровой преобразователь, вход которого соединен с выходом второго синхронного детектора, второй делитель, второй счетчик и второй индикатор, соединенные последовательно третий синхронный детектор, два входа которого соединены соответственно с выходами приемника и опорного генератоi ра, и третий аналого-цифровой преобразователь , выход которого соединен (Л с вторыми входами обоих делителей, четвертый аналого-цифровой преобразователь , вход и выход которого соединены соответственно с выходом датчи5 ка температуры и вторыми входами обоих счетчиков, вход и выход первого коммутатора соединены соответственно с первым выходом пол ризационного СО разделител  и вторым плечом второго циркул тора, третье плечо которого соединено с входом второго коммутаО5 тора, управл ющий вход которого соеIND динен с управл ющими входами первого коммутатора, аттенюатора и выходом опорного генератора, два остальных плеча первого циркул тора соединены соответственно с выходами второго коммутатора и аттенюатора, вход которого соединен с вторым выходом пол ризационного разделител .

Description

Изобретение относитс  к радиотехв частности к пассивной радиолокации , и может использоватьс  в рЯ диометеоролог 1И дл  определени  .пол  ризационных составл ющих радиотепло«зого излучени . Известен модул ционный радрюметр, содержащий антенную .систему, пол ризационный коммутатор, коммутатор с большим временем переключени , быстродейст1зующий коммутатор, пр 1емник и оцориую рупорную антенну U3. Однако этот модул ционный радиометр имеет недостаточную точность из мерени  вследствие временного разделени  измерени  вертикальной и горизонтальней составл ющих радиотегшового излучени . Наиболее близким к изобретени о  вл етс  модул ционный радиометр, содержащий антецно-волноводньй тракт два циркул тора, два синхронных детектора , опорный генератор и приемник , вход и выход которого соединены соответственно с первым плечом перво го циркул тора и первыми входами обо их синхронных детекторов, вторые вхо ды которых соединены с выходом опорного генератора 2. Однако такой модул цион г1 1й радиометр имеет сравнительно низкую точность , так как коэффициенты передачи двух пpиeмoycиJ7Итeльныx тактов и их собственные шумовые свойства различны . Цель изобретени  - повьвление точности определени  пол ризационных характеристик радиотеплового излучени  . Дл  этого в модул ционный радиометр , содержащий антенно-волново.дный тракт, два циркул тора, два синхронных детектора, опорный генератор и приемник, вход и выход которого сое динены соответственно с первым плечом первого циркул тора и первьми входами обоих синхронных детекторов вторые входы которых соединены с выходом опорного генератора, введены генератор шума,, выход которого соеди нен с первым плечом второго циркул  тора, пол ризационный разделитель, вход которого соединен с выходом ан тенно-волноводного тракта, два комм татора, аттенюатор, датчик температуры , соединенные последовательно первый аналого-щ-1фровой преобразова тель, вход которого соединен с выхо дом первого синхронного детектора, riepiibiM пслитель, счетчик и первый nii;TMi arop, соелиненные ггоследователыю ь-тороГ лна.того-цифрогюй npt;o6pa ; О15Лтель, вход которого соединен , с ;-:ьп.1 ) ..-{ второго си хронного детектор а 5 1зтороп делитель, второй счетчик и второй иыдикатор,, соел.инен )ыг 1юс.иедовател1-:.ю третий С:-- нхрон11 .1Й детектор, два входа которого соединены соответственно с вь хоь;ами приемника и опорного генератора, и третий аналого-цифровой гтреобразователь , которого соединен с вторыми входами обоих делителей, четвертый аналого-цифровой преобразователь, вход и выход которого соединены соответственно с вьжодом датчика температуры и вторыми входами обоих счетчикоВ; вход и выход первого коммутатора соединены соотнетственно с первым выходом пол ризан.ионного разделител  и вторьи плечом второго циркул тора , треть(; плечо которого соедиiiCHo с входом второго коммутатора, уп равл ющий вход которсто соединен с управл ющими входами первого коммут .атора,, аттенюатора i- выходом опорного генератора, два остальных плеча первого циркул тора соединены соответственно с вьгходамк второго коммутатора и аттенюатора, вход которого сое.цинен с BTophiN вьс :одом пол риза Л1о;июго разделител  , iia фиг. 1 представлена структурна  электрическа  схема предлагаемого мо1;ул ционного радиометра; на ( риг о /- - BpeNeHHbie диаграммы, по с  юшие работу мо;Лл ционного радиометра . Мо,,.1ул   ци о и н ый р ад и оме тр с од е ржит а;Г он- О -по.1КОводный тракт 1 , пол риз цион;; ,й разделителэ 2, первый коммутатор 3, первый циркул тор 4, генератор 5 шума, второй коммутатор 6, атт(мполтор 7; второй циркул тор 8, приемник 9, первый К), второй 11 и третпГ 12 синхронные детекторЫ; опорный генератор датчик 14 темпера-ypi- ,), первый IS, вто;5ой 16, третий 17 и четвертый 18 акало о-цифровые преобразователи , цервый 19 и второй 20 делитет И, первый 21 и второй 22 счетчики , первый 23 и второй 24 индикаторы .. Модул ционный рад 1ометр работает следующим образо.м. Радиотепловое излучение через антенно-волиоводный тракт 1 поступает на нход пол риза1дионкого разделител  2, который раздел ет сигнал Рациотепловое излучение на две составл ющие с различной ортотональной пол ризацией. Одна составл юща , мощ ность которой Tj, измер ема  в едини цах температуры, с первого выхода по л ризационного разделител  2 поступает на вход первого коммутатора 3. Друга  пол ризационна  составл юша , мощность которой Т, -2 поступает на 7 с второго выхода вход аттенюатора пол ризационного разделител  2. Выходной сигнал генератора 5 шума поступает на первое плечо второго цирку л тора 8. С выхода опорного генератора 13 на управл ющие входы первого 3, второго 6 коммутаторов и аттенюатора 7 поступают управл ющие импульсные сигналы, форма которых пока зана на фин. 26, в, г. В интервале времени от t до t + пеоиод следовани  управл ющих импульсов опорного генератора 13, открыты оба коммутатора 3 и 6 и аттенюатор 7, при этом пол ризационна  составл юща  Т с первого выхода пол ризационного разделител  2 через открьгтьй первый коммутатор 3, второй циркул тор 8, открытый второй коммутатор 6 и первый циркул тор 4 поступает на вход приемника 9, а пол риза ционна  составл юща  Т с второго вх да пол ризационного разделител  2 через открытый аттенюатор 7, первый циркул тор 4, открытый второй коммутатор 6 и второй циркул тор 8 поступает на выход генератора 5 шума и на его сопротивлении рассеиваетс . Выходной сигнал генератора 5 щума, мощность которого Тгш , через второй циркул тор 8 и первый кoм ryтaтop 3 поступает на первый выход пол ризационного разделител  2 и поглощаетс  его сопротивлением. В интервале времени от t + ДО t+t второй коммутатор 6 и аттенюатор 7 закрыты, и сигнал, присутствующий на выходе аттенюатора 7, имеет нормированную эталонную величину, мои1ность которой TO . Этот сигнал с выхода аттенюатора 7 через первый циркул тор поступает на вход приемника 9, предварительно отразившись от вьг..ода закрытого второго коммутатора 6, В интервале времени от t + to до t + 3/2to, открыт только аттенюатор 7, и пол ризационна  составл юща  Т, с выхода пол ризационного разделител  2 поступает через открытый аттенюатор 7 и первый циркул тор А на вход приемника 9. В интервале времени от t + до t + 2 0 первый коммутатор 3 и аттенюатор 7 закрыты, а второй коммутатор 6 открыт. Сигнал Т((Д с выхода генератора 5 шума проходит через второй циркул тор 8, второй коммутатор 6 и первый циркул тор А также на вход приемника 9, куда также поступает сигнал Т с выхода аттенюатора 7. Временна  диаграмма, отражающа  наличие сигналов на входе приемника 9, показана на фиг. 2а. В приемнике все сигналы подвергаютс  преобразованию по частоте, усилению и квадратичному детектированию. С выхода приемника 9 продетектированные сигналы поступают на входы синхронных детекторов 10-12, на вторые входы которых поступает сигнал опорного генератора 13, измен юи.ий коэффициенты передачи синхронных детекторов , закономерность изменени  которых показана на фиг. 2д, е и ж соответственно. В результате на выходах синхронньк детекторов 10, 11 и 12 соответственно по в тс  следукг гдие сигналы: V, IG(T,-T, ) ; 2 {G(T,-T,) ; Vj J G- Тгщ , где G - коэффициент передачи приемника 9. Сигналы с выходов первого и второго синхронных детекторов 10 и 11 преобразуютс  аналого-цифровыми преобразовател ми 15 и 16 соответственно в пропорци6налы5ую им частоту, а сигнал с выхода третьего синхронного детектора 12 преобразуетс  третьим аналого-цифровым преобразователем 17 в соответствуюш 1й ему цифровой код. Этот цифровой код задает коэффициент делени  делителей 19 и 20, поступа  на вторь е входы первого и второго делителей. Переменный коэффициент делени  обеспечивает пропорциональность частоты выходных сигналов делителей соответственно выражени м (TO-T) и (Tg-Tj). Поскольку величины выходных сигналов всех синхронных детекторов пропорциональны одной и той же величине - коэф$и

фициенту передачи приемника 9, значени  частот сигналов на выходах делителей 19 и 20 не завис т от этого коэффициента, чем и обеспечиваетс  высока  точность определени  пол ризационных составл ющих радиотеплового излучени . Дл  определени  эталонной величины TO используетс  датчик 1А температуры, который находитс  в тепловом контакте с аттенюатором 7 и, следовательно, сигнал на выходе датчика 14 при закрытом состо нии аттенюатора 7 пропорционален заданной величине - известной температуре этого аттенюатора. КоэффиIциент сто чей волны приемника совместно с первым циркул т-ором 4 устанавливаетс  близким к единице, и при закрытом втором коммутаторе радиотепловое излучение аттенюатора 7

в единицах температуры не отличаетс 

от величины термодинамической температуры аттенюатора 7. Выходной сигнал датчика 14 температуры, пропорциональный температуре аттенюатора, преобразовываетс  аналого-цифровым преобразователем 18 в пропорциональную ей частоту и поступает на вторые

762&

входы счетчиков 21 и 22„ К первым входам этих счетчиков подвод тс  сиг налы с соответствующих делителей. На выходах счетчиков 21 и 22 образовываетс  двоично-дес тичный код, соответствующий соответственно пол ризационным составл ющим раднотеплового излучени  Т, и Tj, величины которых отображаютс  соответственно индикаторами 23 и 24.

Технико-экономический эффект от использовани  предложенного модул ционного радиометра заключаетс  в повышении точности измерени  пол риза15 ционных составл ющих радиотеплового излучени , например, полностью исключаетс  погрешность, вносима  изменением усилени  приемника, котора  дл  прототипа составл ет около 13%

20 при изменении коэффициента усилени  приемника на t дб. Кроме того, предложенный модул ционный радиометр позвол ет повысить оперативность пол -чени  информации за счет автоматизации процесса измерени  при машинной обработке информации, снимаемой с выходов счетчиков, на которых она уже имеет вид цифрового кода.

иг.2

Claims (1)

1. МОДУЛЯЦИОННЫЙ РАДИОМЕТР, содержащий антенно-волноводный тракт, два циркулятора, два синхронных детектора, опорный генератор и приемник, вход и выход которого соединены соответственно с первым плечом первого циркулятора и первыми входами обоих синхронных детекторов, вторые входы которых соединены с выходом опорного генератора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения поляризационных характеристик радиотеплового излучения, введены генератор шума, выход которого соединен с первым плечом второго циркулятора, поляризационный разделитель, вход которого соединен с выходом антенно-волноводного тракта, два коммутатора, аттенюатор, датчик температуры, соединенные последовательно первый аналого-цифровой преобразователь, вход которого сое- , динен с выходом первого синхронного детектора, первый делитель, первый счетчик и первый индикатор, соединенные последовательно второй аналогоцифровой преобразователь, вход которого соединен с выходом второго синхронного детектора, второй делитель, второй счетчик и второй индикатор, соединенные последовательно третий синхронный детектор, два входа которого соединены соответственно с выходами приемника и опорного генератора, и третий аналого-цифровой преоб- § разователь, выход которого соединен с вторыми входами обоих делителей, четвертый аналого-цифровой преобразователь, вход и выход которого соединены соответственно с выходом датчика температуры и вторыми входами обоих счетчиков, вход и выход первого коммутатора соединены соответственно с первым выходом поляризационного разделителя и ’вторым плечом второго с циркулятора, третье плечо которого соединено с входом второго коммутатора, управляющий вход которого соединен с управляющими входами первого коммутатора, аттенюатора и выходом опорного генератора, два остальных плеча первого циркулятора соединены соответственно с выходами второго коммутатора и аттенюатора, вход которого соединен с вторым выходом поляризационного разделителя.

   SU „„1113762

   1 1 ί