SU1171731A1 - Модул ционный радиометр - Google Patents

Abstract

МОДУЛЯЦИОННЫЙ РАДИОМЕТР, содержащий антенну, подключенную к одному из входов первого переключател , а также приемно-усилительньш блок, первый выход которого подключен к управл ющему входу первого переключател , генератор шума,.к выходу которого подсоединен управл емый аттенюатор, и индикатор, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерений при работе в широком диапазоне СВЧ, введены последовательно соединенные генератор опорных напр жений электронный ключ, вьгход которого соединен с управл ющим входом генератора шума и счетчиком импульсов, а также преобразователь напр жений, первый и второй входы .которого соединены соответственно с первым и вторым выходами приемно-усилительного блока, а выходы через введенный второй переключатель соединены с управл ющим входом электронного ключа, между выходом первого переключател  и входом приемно-усилительного блока включен (Л основной канал введенного направленного ответвител , вторичный канал которого соединен с выходом управл емого аттенюатора, подключенного управл ющим входом к выходу индикатора , вход которого подключен к третьему выходу преобразовател  напр жений , при этом к второму входу первого переключател  подключена введенна  эталонна  согласованна  со нагрузка.

Description

1 1 Изобретение относитс  в радиоизмерительной технике на СВЧ и может быть испапьзовано, в частности, в радиоастрономии. Цель изобретени  - повышение точ ности измерений при работе в широком диапазоне СВЧ. На чертеже изображена структурна  электрическа  схема модул ционного радиометра. Модул ционный радиометр содержит генератор 1 шума, антенну 2, эталонную согласованную нагрузку 3, первый переключатель 4, направленный ответвитель 5, СВЧ-приемник 6, приемно-усилительный блок 7, усилитель 8 низкой частоты, синхронный детектор 9, интегратор 10, генератор 11, управл емый аттенюатор 12, преобразователь 13 напр жений, второй переключатель 14, электронный ключ 15, генератор 16 опорных напр жений, счетчик 17 импульсов и индикатор 18 Предлагаемый радиометр работает следующим образом. При выключенном генераторе 1 шума цепь обратной св зи разомкнута Измер емый сигнал с антенны 2, а эт лонный сигнал от эталонной согласованной нагрузки 3, модулиру сь противофазно первым переключателем про ход  через пр мой канал направленно го ответвител  5, поступают на вход СВЧ-приемника 6 приемно-усилительного блока 7, в котором происходит усиление обоих сигналов и квадратичное детектирование. Далее сигнал в прнемно-усилительном блоке 7 усиливаютс  в усилителе 8 низкой частоты, детектируютс  вторично син хронным детектором 9 и усредн ютс  по времени интегратором 10. Управл ющее напр жение дл  синхронного детектора 9 и первого пере ключател  4 снимаетс  с соответствующих выходов генератора 11 частот модул ции приемно-усилительного блока 7 о Посто нное напр жение с сигнального выхода приемно-усилительного блока 7 (выход интегратора 10), пропорциональное разности значений эквивалентной шумовой тем пературы измер емого сигнала и абсолютной температуры, эталонной нагрузки 3 Тр, и переменное напр жение частоты FJ с генератора 11 по ступают на входы преобразовател  13 напр жений, в котором посто нное на 12 пр жение преобразуетс  в последовательность импульсов длительностью -, с„+ SU , где о - начальна  длительность S - крутизна преобразовани  сигналов следующих с частотой F( . Импульсы с выходов преобразовател  13 напр жений, проход  через второй переключатель 14, поступают на управл ющий вход электронного ключа 15и открывают его на врем  D . За это врем , на управл ющий вход генератора 1 шума будут поступать модулирукТщие пр моугольные импульсы длительностью о 2 с выхода генератора 16опорных напр жений, следующие с частотой ,F .Импульсы с выходов преобразовател  13 напр жений имеют одинаковую длительность, котора  может измен тьс  в пределах от нул  до полупериода частоты модул ции Fj. Начало этих импульсов синхронизировано с работой первого переключател  4 так, что на первом выходе преобразовател  13 напр жений они совпадают с началом измерени  шумовой температуры от эталонной согласованной нагрузки 3, а на -втором выходе начало измерений сдвинуто на полупериод частоты модул ции Fy. При включенном генераторе 1 шума цепь обратной св зи замыкаетс . Промодулированньй сигнал с этого генератора через направленный ответвитель 5 поступает на вход приемноусилительного блока 7. Если измер етс  сигнал Tjf Тр, то второй переключатель 14 устанавливаетс  в первое положение, если Т Т то во второе. При этих услови х дополнительный шумовой сигнал от генератора 1 шума ( ), усредненный по времени за полпериода частоты F,, будет добавл тьс  к меньшему из сигналов (к Т( или. Т), автоматически свод  к нулю разность т емператур Ту-(Т(,+ + /,Т) или ( ДТ). Усреднение сигнала д Trf- за полупериод частоты F( происходит в синхронном детекторе 9, имеющем полосу Л F с Fj, а дальнейшее усреднение общего сигнала осуществл етс  в интеграторе 10 с полосой 4: F, . Таким образом, в модул ционном радиометре при замкнутой обратной св -. зи за счет автоматической регулировки уровн  uTg- будет иметь место равенство X-TO iNA t, показани  счетчика 1 импульсов, подключенного параллельно управл ющему входу генера.тора 1 шума, число импульсов в пач кеу врем  счета счетчика импульсов-, целое число; коэффициент, который в процессе измерений остаетс  посто нным. но при необходимости мо- . жет измен тьс  дискретно, как множитель шкал, например , путем изменени  ой rui О W --Т - приращение шумовой темпера -и туры в одиночном импульсе, приведенное к входу антенны 2; 3 - переходное ослабление направленного ответвител  5j об - значение ослаблени  управл емого аттенюатора 12. 314 Эти изменени  могут выполн тьс  как вручную, так и автоматически при очередном достижении крайнего значени , --i-p- путем подачи соответствующих сигналюв переключени  с индикаторного устройства 18 на управл ющие входы управл емого аттенюатора 12 и генератора 16 oiiopHbix напр жений (эти св зи показаны пунктирными лини ми), .Калибровку модул ционного радиометра можно осуществить, подав на вход антенны 2 сигнал с эталонной шумовой температурой Т и измерив счетчиком 17 импульсов число импульсов N-. Тогда IT,-T,I N,-A, При таком способе калибровки форма одиночных импульсов, модулирующих генератор 1 шума, может быть отличной от пр моугольной, так как площадь импульса генератора 1 шума при калибровке и измерении остаетс  неизменной.

Claims (1)

1. МОДУЛЯЦИОННЫЙ РАДИОМЕТР, содержащий антенну, подключенную к одному из входов первого переключателя, а также приемно-усилительный блок, первый выход которого подключён к управляющему входу первого переключателя, генератор шума, к выходу которого подсоединен управляемый аттенюатор, и индикатор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений при работе в широком диапазоне СВЧ, введены последовательно соединенные генератор опорных напряжений, электронный ключ, выход которого соединен с управляющим входом генератора шума и счетчиком импульсов, а также преобразователь напряжений, первый и второй входы которого соединены соответственно с первым и вторым выходами приемно-усилительного блока, а выходы через введенный второй переключатель соединены с управляющим входом электронного ключа, между выходом первого переключателя и входом приемно-усилительного блока включе.н основной канал введенного направленного ответвителя, вторичный канал которого соединен с выходом управляемого аттенюатора, подключенного управляющим входом к выходу индикатора, вход которого подключен к третьему выходу преобразователя напряжений, при этом к второму входу первого переключателя подключена введенная эталонная согласованная нагрузка.