SU1693567A1 - Two-frequency modulation radiometer - Google Patents

Two-frequency modulation radiometer Download PDF

Info

Publication number
SU1693567A1
SU1693567A1 SU894699357A SU4699357A SU1693567A1 SU 1693567 A1 SU1693567 A1 SU 1693567A1 SU 894699357 A SU894699357 A SU 894699357A SU 4699357 A SU4699357 A SU 4699357A SU 1693567 A1 SU1693567 A1 SU 1693567A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
input
arm
radiometer
circulator
Prior art date
Application number
SU894699357A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Хачик Айказович Манаселян
Эдуард Рубенович Амизян
Арам Мовсесович Асланян
Альберт Гарегинович Гулян
Original Assignee
Институт радиофизики и электроники АН АрмССР
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 Институт радиофизики и электроники АН АрмССР filed Critical Институт радиофизики и электроники АН АрмССР
Priority to SU894699357A priority Critical patent/SU1693567A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1693567A1 publication Critical patent/SU1693567A1/en

Links

Landscapes

  • Radiation Pyrometers (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  спектральных исследований в области радиоастрономии и измерений мощности слабого радиоизлучени  шумового характера. Цель изобретени  - увеличение чувствительности радиометра. Дл  этого разделение приемных каналов осуществл етс  с помощью фазовой модул ции в тракте гетеродина , что существенно уменьшает потери принимаемого сигнала во входном тракте радиометра и, соответственно, увеличивает чувствительность радиометра. Чувствительность радиометра увеличиваетс  также сохранением симметричности модул ции и демодул ции во врем  независимого приема сигналов как основного, так и зеркального каналов. Радиометр содержит антенну 1, направленный ответвитель 2, генератор 3 шума, два амплитудных модул тора -4, 16, четыре циркул тора 5,12,13, 17, квадратурный сумматор 22, квадратичный детектор 20, синхронные детекторы 24, 27, интегратор 25 и регистрирующий блок 26. 2 ил. (Л Г Os о 00 ел о VI lljHSHg ТThe invention relates to a measurement technique and can be used for spectral studies in the field of radio astronomy and measurements of the power of weak radio emission of a noise nature. The purpose of the invention is to increase the sensitivity of the radiometer. For this, the separation of the receiving channels is carried out using phase modulation in the LO path, which significantly reduces the loss of the received signal in the input path of the radiometer and, accordingly, increases the sensitivity of the radiometer. The sensitivity of the radiometer is also increased by maintaining the symmetry of the modulation and demodulation during the independent reception of signals from both the main and mirror channels. The radiometer contains antenna 1, directional coupler 2, noise generator 3, two amplitude modulators -4, 16, four circulators 5,12,13, 17, quadrature adder 22, quadratic detector 20, synchronous detectors 24, 27, integrator 25 and recording unit 26. 2 Il. (Lg os o 00 ate about VI lljHSHg T

Description

Изобретение относитс  к радиотехнике , может быть использовано в радиоастрономии при спектральных исследовани х, теплолокации и измерительной технике.The invention relates to radio engineering, can be used in radio astronomy in spectral studies, thermal insulation and measurement technology.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени  за счет разделени  приемных каналов с помощью фазовой модул ции в тракте гетеродина, что существенно уменьшает потери принимаемого сигнала во входном тракте радиометра и, соответственно, увеличивает чувствительность , кроме того, чувствительность радиометра увеличиваетс  также за счет сохранени  симметричности модул ции л демодул ции во врем  независимого приема сигналов как основного, так и зеркального каналов.The aim of the invention is to improve the measurement accuracy by separating the receiving channels using phase modulation in the local oscillator path, which significantly reduces the loss of the received signal in the input path of the radiometer and, accordingly, increases the sensitivity, and also increases the sensitivity of the radiometer demodulation during the independent reception of signals of both the main and mirror channels.

На фиг. 1 представлена блок-схема радиометра; на фиг. 2 - временные диаграммы ,FIG. 1 is a block diagram of a radiometer; in fig. 2 - time diagrams,

Двухчастотный модул ционный радиометр содержит антенну 1, направленный от- ветвитель (НО) 2, к первому входу которого подключена антенна 1, генератор 3 шума (ГШ), выход которого соединен с вторым входом НО 2, первый амплитудный модул тор (AMi)4, вход которого соединен с выходом НО 2, первый циркул тор (Цч) 5, первое плечо которого подключено к выходу AMi 4, а к третьему плечу подключена перва  согласованна  нагрузка (СН|) 6, синфазно- противофазный ответзитель (СПО) 7, синфазный аход которого подключен ко второму плечу Ц1 5, а к противофазному входу подключен короткозамыкатель (КЗ) В, смеситель (СМч) 9 и второй смеситель СМ2 10, первые входы которых соединены с первым и вторым выходами СПО 7. квадратурный ответвитель (КО) 11, третье и четвертое плечи которого подключены ко вторым входам CMi 9 и СМа Ю соответственно, второй циркул тор (Ца) 12 и третий циркул тор (Цз) 13, вторые плечи которых подключены к первому и второму плечам КС 11 соответственно, втора  согласованна  нагрузка (СН2) 14 и треть  согласованна  нагрузка (СНз) 15, выходы которых подключены к третьим плечлм Ц2 12 к Цз 13 соответственно, второй амплитудный модул тор (АМ2) 16, выход которого подключен к первому плечу Цз 3. четвертый циркул тор (Ц) 17, к второму плечу которого подключен вход АМ2 16, а третье плечо подключено к первому плечу Цз 12, гетеродин (О 18, выход которого подключен к первому плечу Щ 17, последовательно . соединенные усилитель промежуточной частоты (УПЧ) 19, квадратичный детектор (КД) 20 w усилитель низкой частоты (УНЧ) 21, квадратурный сумматор (КС) 22, первое и второе плечи которого соA dual-frequency modulation radiometer contains antenna 1, a directional tap (NO) 2, to the first input of which antenna 1 is connected, noise generator 3 (HS), the output of which is connected to the second input NO 2, first amplitude modulator (AMi) 4, the input of which is connected to the output of the HO 2, the first circulator (Tsch) 5, the first arm of which is connected to the output of the AMi 4, and the first matched load (CH |) 6, the common-mode anti-phase responder (SPO) 7, the common-mode output which is connected to the second shoulder of the C1 5, and to the antiphase input chen short circuit (short circuit) B, mixer (SMH) 9 and second mixer CM2 10, the first inputs of which are connected to the first and second outputs of SPO 7. quadrature coupler (CO) 11, the third and fourth shoulders of which are connected to the second inputs of CMi 9 and CMA Yu, respectively, the second circulator (Ca) 12 and the third circulator (J) 13, the second shoulders of which are connected to the first and second shoulders of the COP 11, respectively, the second matched load (СН2) 14 and the third matched load (СНз) 15, the outputs of which connected to the third shoulder of the D2 12 to J 13, respectively, the second am A volume modulator (AM2) 16, the output of which is connected to the first shoulder of the J3. The fourth circulator (C) 17, the second arm of which is connected to the AM2 16, and the third shoulder is connected to the first shoulder of the J 12, local oscillator (O 18, output which is connected to the first shoulder Sh 17, consistently. Intermediate-frequency amplifier (UFC) 19, quadratic detector (CD) 20 w Low-frequency amplifier (ULF) 21, quadrature adder (CS) 22, the first and second arms of which are

единены с выходами СМу 9 и СМ2 10 соответственно , третье плечо соединено с входом УПЧ 19, & к четвертому плечу подключена четверта  согласованна  нагрузка (СНз) 23, последовательно соединенные первый синхронный детектор (СДО 24, первый интегратор (И-|) 25 и регистрирующий блок (PBi) 26, пес едовательно соединенные второй синхронный детектор СД2are connected to the outputs of SMU 9 and CM2 10, respectively, the third arm is connected to the input of UPCH 19, & The fourth leg is connected to a fourth matched load (SNS) 23, the first synchronous detector (DLS 24, the first integrator (I- |) 25 and the recording unit (PBi) 26, connected to the second synchronous detector SD2

0 27, второй интегратор И2 23 и регистрирующий блок РБ2 29, первый двухпозиционный переключатель (ДГН) 30. вход которого соединен с выходом усилител  21 низкой частоты (УНЧ), а первый выход соединен со0 27, the second integrator I2 23 and the recording unit RB2 29, the first two-way switch (DGN) 30. whose input is connected to the output of the low-frequency amplifier 21 (ULF), and the first output is connected to

5 входом СДч 24, аналоговым ключ (К)31, вход которого соединен с выходом ДГН 30. s первый и второй выходы соединены с входами СД1 24 и СД2 27 соответственно, генератор 32 опорного напр жени  (ГОН), первый вы0 ход которого соединен с управл ющими входами СД1 24 и СДа 27, а второй выход соединен с управл ющим входом К 31, второй двухпозиционный переключатель ДП2 33, вход которого соединен с первым выхо5 дом ГОН 32, а первый выход соединен с управл ющим входом AMi 4, третий двухпозиционный переключатель ДПз 34, первый вход которого соединен с вторым выходом ГОН 32, второй ахсд соединен с вторым5 by the input of the SDS 24, an analog switch (K) 31, the input of which is connected to the output of the DGN 30. s the first and second outputs are connected to the inputs of the SD1 24 and SD2 27 respectively, the reference voltage generator 32 (GON), the first output of which is connected to control inputs SD1 24 and SDA 27, and the second output is connected to the control input K 31, the second two-position switch DP2 33, whose input is connected to the first output 5 of the GON 32, and the first output is connected to the control input AMi 4, the third two-position switch DPZ 34, the first input of which is connected to the second output GON 32, Ora ahsd connected to a second

0 выходом ДПз 33, s аыход соединен с управл ющим ВХС4.0М АМа 16.0, the output of the DPZ 33, s A output is connected to the control VHS4.0M AM 16.

Двухчастотный модул ционный радиометр работ&ет следующим образом.The dual-frequency modulation radiometer works & as follows.

Управл ющий сигнал с первого выходаControl signal from the first output

5 ГОН 32 (фиг. 2а), проход  через ДПх 33, поступает на управл ющий вход AMi 4. При низком уровне этого сигнала AM 1 4 открываетс  и пропускает сигнал знтенкы. При высоком уровне управл ющего сигнала AMi5 GON 32 (Fig. 2a), the passage through DPX 33, is fed to the AMi 4 control input. When this signal is low, AM 1 4 opens and passes the signal of the signal. With a high AMi control signal

0 4 закрываетс  и отражает сигнал антенного эквивалента, функцию которого выполн ет CHi 6. Разв зывающий циркул тор Lh 5 служит дл  ослаблени  паразитного модул ционного сигнала, СП07 сК 3S на0 4 is closed and reflects the signal of the antenna equivalent, the function of which is performed by CHi 6. The isolating circulator Lh 5 serves to attenuate the parasitic modulation signal, SP07 SK 3S on

5 противофазном плече, Cf/i 9, СМ2 10, КО 11, КС 22 и Г 18 образуют преобразователь частоты с фазовым подэьлемием зеркального канала. Управл ющий сигнал с атсрого выхода ГОН 32, частота которого в п ргз ниже,5 antiphase arm, Cf / i 9, CM2 10, KO 11, KS 22 and G 18 form a frequency converter with a phase subscale of the mirror channel. The control signal from the ATR output 32, the frequency of which is lower in p rgs,

0 часто га сигнала первого выхода ГОН 32, проход  через ДПз 34, поступает на управл ющий вход АМ2 16. При низком уровне этого сигнала АМг 16 открываетс , а сигнал Г 18, проход  через циркул торы 17 и Цз0 often hectares of the signal of the first output GON 32, the passage through the DPS 34, is fed to the control input AM2 16. With a low level of this signal, the AMg 16 opens, and the signal G 18 passes through the circulators 17 and J

5 13, поступает на четвертое плечо КО 11. При этом на третьем плечэ КС 22 по вл етс  сигнал основного канала. При высоком уровне управл ющего сигнала АМ2 16 закрываетс , сигнал Г 18, проход  через цир- кул торы Ц4 17 и Ца 12, поступает на третье5 13, arrives at the fourth shoulder of the CO 11. At the same time, the signal of the main channel appears on the third shoulder of COP 22. At a high level of the control signal AM2 16 is closed, the signal G 18, the passage through the circulators Ts4 17 and Tsa 12, goes to the third

плечо КО 11, и на третьем плече КС 22 по вл етс  сигнал зеркального канала.the shoulder KO 11, and on the third shoulder of the COP 22 a signal of the mirror channel appears.

8 режиме двухчастотного независимого приема эти сигналы после усилени  и детектировани , проход  через УНЧ 21 и ДГН 30, поступают на вход К 31. Последний работает синхронно с АМ2 1б, поэтому сигналы основного и зеркального каналов раздел ютс  на его выходах и поступают на входы СД-i 24 и СДа 27 соответственно. Так как СД1 24 и СДа 27 работают синхронно с AMi 4, то на их выходах по вл ютс  сигналы, соответствующие разности сигналов антенны и, антенного эквивалента в полосе основного и в полосе зеркального каналов соответственно .8 in the dual-frequency independent reception mode, these signals, after amplification and detection, pass through the ULF 21 and DGN 30, are fed to input K31. The latter operates synchronously with AM2 1b, therefore, the signals of the main and mirror channels are separated at its outputs and fed to the inputs of LEDs i 24 and SDA 27 respectively. Since CD1 24 and LED 27 operate synchronously with AMi 4, signals corresponding to the difference between the signals of the antenna and the antenna equivalent in the baseband and in the mirror channel, respectively, appear on their outputs.

В течение другого режима приема, когда необходимо измер ть разность сигналов основного и зеркального каналов, сигнал с первого выхода ГОН 32, проход  через ДП2 33 и ДПз 34, поступает на управл ющий входАМа 16, а в AMi 4модул ци  прекращаетс . Промодулированный с помощью АМа 16 сигнал с выхода УНЧ 21, проход  через ДГЬ 30, поступает только на вход СДт 24, который уже работает синхронно с АМа 16, в результате чего ка выходе СД1 24 по вл етс  сигнал, соответствующий разности сигналов основного и зеркального каналов.During another reception mode, when it is necessary to measure the difference between the signals of the main and mirror channels, the signal from the first output of the GON 32, the passage through DP2 33 and DPP 34, goes to the control input AMA 16, and to AMi 4, the modulation stops. The signal modulated by AMA 16 from the output of ULF 21, the passage through DGy 30, is fed only to the input of SDt 24, which is already in sync with AMa 16, as a result of which the output of SD1 24 is a signal corresponding to the difference of signals of the main and mirror channels .

НО 2 и ГШ 3 служат дл  калибровки радиометра. А 25 и Иа 28 представл ют собой интегрирующие RC-целочки.BUT 2 and GSH 3 are used to calibrate the radiometer. A 25 and Ea 28 are integrating RC cells.

В качестве P5i 26 и РБа 29 служат самопишущие приборы КСП 4.The P5i 26 and RBa 29 are PSP 4 recorders.

AMi 4 и АМа 16 реализованы на основе отражающих p-i-n переключателей.AMi 4 and AMa 16 are implemented on the basis of reflective p-i-n switches.

Преимущества предлагаемого устройства заключаютс  в более высокой чувствительности двухчастотного модул ционного радиометра.The advantages of the proposed device are the higher sensitivity of the dual-frequency modulation radiometer.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Двухчастотный модул ционный радиометр , содержащий антенну, направленный ответвитель, к первому входу которого подключена антенна, генератор шума, выход которого соединен с вторым входом направленного ответвител , первый циркул тор, к третьему плечу которого подключена перва  согласованна  нагрузка, второй и третий циркул торы, первый и второй амплитудные модул торы, первый смеситель , гетеродин, последовательно соединенные усилитель промежуточной частоты, квадратичный детектор и усилитель низкой частоты, последовательно соединенные первый синхронный детектор, первый интегратор , первый регистрирующий блок, по- следовательно соединенные второйA dual-frequency modulation radiometer comprising an antenna, a directional coupler, to the first input of which an antenna is connected, a noise generator, the output of which is connected to the second input of the directional coupler, the first circulator, to the third arm of which is connected the first matched load, the second and third circulators, the first and the second amplitude modulators, the first mixer, the local oscillator, the intermediate-frequency amplifier, the quadratic detector and the low-frequency amplifier, are connected in series nye first synchronous detector, the first integrator, the first recording unit, sequentially connected the second синхронный детектор, второй интегратор и второй регистрирующий бпок, генератор опорного напр жени , первый выход которого соединен с управл ющим входом пер- эого синхронного детектора, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  чувствительности радиометра, в него введены синфазно-противофазный ответвитель с ко- роткозамыкателем на противофазном пле0 че, второй смеситель, квадратурный ответвитель, четвертый циркул тор, квадратурный сумматор промежуточной частоты, втора , треть  и четверта  согласованные нагрузки, первый, второй и третий двухпо5 зици онные переключатели и аналоговый ключ, при этом синфазное плечо синфазно- противофазного ответвител  подключено к второму плечу первого циркул тора, а первое выходное плечо подключено к первомуa synchronous detector, a second integrator and a second register bpok, a reference voltage generator, the first output of which is connected to the control input of the first synchronous detector, characterized in that, in order to increase the sensitivity of the radiometer, an in-phase and phase coupler with a rotary coil on an out-of-phase pleoc, second mixer, quadrature coupler, fourth circulator, intermediate frequency quadrature adder, second, third and fourth matched loads, first, second and third The two-way position switches and the analog key, with the common-mode arm of the common-mode anti-phase coupler connected to the second arm of the first circulator, and the first output arm connected to the first 0 входу первого смесител , первый вход второго смесител  подключен к второму выходному плечу синфазно-противофазного ответвител , третье и четвертое плечи квадратурного ответвител  подключены к вто5 рым входам первого и второго смесителей соответственно, с первое и второе плечи подключены к. вторым плечам второго и третьего циркул торов соответственно, выходы второй и третьзй согласованных нагру0 зок подключены ч третьим плечам второго и третьего циркул-.торов соответственно, третье плечо четвертого циркул тора соединено с первым пленом второго циркул тора, к первому плечу .подключен выход гетероди5 на, а второе плечо соединено с входом второго амплитудного модул тора, выход которого подключен к первому плечу третьего циркул тора, первое и второе плечи квадратурного сумматора промежуточной0 to the input of the first mixer, the first input of the second mixer is connected to the second output shoulder of the in-phase and anti-phase coupler, the third and fourth shoulders of the quadrature coupler are connected to the second inputs of the first and second mixers, respectively, with the first and second shoulders connected to the second shoulders of the second and third compasses tori, respectively, the outputs of the second and third matched loads are connected to the third shoulders of the second and third circulators, respectively; the third shoulder of the fourth circulator is connected to the first Len second circulator, to the first shoulder on geterodi5 .Connect output, and a second arm connected to the second input of the amplitude modulator whose output is connected to the first arm of the third circulator, first and second arms intermediate quadrature adder 0 частоты соединены с выходами первого и второго смесителей соответственно, а третье плечо подключено к входу усилител  промежуточной частоты, выход четвертой согласованной нагрузки подключен к чет5 вертому плечу квадратурного сумматора промежуточной частоты, вход первого двух- позиционного переключател  соединен с выходом усилител  низкой частоты, а первый выход соединен с входом первого син0 хронного детектора, вход аналогового ключа соединен с вторым выходом первого двухпозиционного переключател , управл ющий вход соединен с вторым выходом генератора опорного напр жени , а первый иThe frequencies 0 are connected to the outputs of the first and second mixers, respectively, and the third arm is connected to the input of the intermediate frequency amplifier, the output of the fourth matched load is connected to the fourth side of the quadrature adder of the intermediate frequency, the input of the first two-position switch is connected to the output of the low-frequency amplifier, and the first the output is connected to the input of the first synchronous detector, the input of the analog switch is connected to the second output of the first on-off switch, the control input is connected to v ring generator output reference voltage, and the first and 5 второй выходы соединены с входами первого и второго синхронных детекторов соответственно , вход второгодвухпозиционного переключател  соединен с первым выходом генератора опорного напр жени , а первый выход соединен с управл ющим входом5, the second outputs are connected to the inputs of the first and second synchronous detectors, respectively, the input of the second-stage switch is connected to the first output of the reference voltage generator, and the first output is connected to the control input гшрзого амплитудного модул тора, первый вход третьего двухпозиционного переключател  соединен с вторым выходом второго даукпозмционного переключател , второй вход соединен с вторым выходом генератора опорного напр жени , а выход соединен с управл ющим входом второго амплитудUAmplitude modulator modulator, the first input of the third two-position switch is connected to the second output of the second test switch, the second input is connected to the second output of the reference voltage generator, and the output is connected to the control input of the second amplitude U ного модул тора, вход первого амплитудного модул тора соединен с выходом направленного ответвител , а выход подключен к первому плечу первого циркул тора, управл ющий вход второго синхронного детектора соединен с первым выходом генератора опорного напр жени .The first modulator, the input of the first amplitude modulator is connected to the output of the directional coupler, and the output is connected to the first arm of the first circulator, the control input of the second synchronous detector is connected to the first output of the reference voltage generator. Фиа. 2Fia. 2
SU894699357A 1989-05-31 1989-05-31 Two-frequency modulation radiometer SU1693567A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894699357A SU1693567A1 (en) 1989-05-31 1989-05-31 Two-frequency modulation radiometer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894699357A SU1693567A1 (en) 1989-05-31 1989-05-31 Two-frequency modulation radiometer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1693567A1 true SU1693567A1 (en) 1991-11-23

Family

ID=21451378

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894699357A SU1693567A1 (en) 1989-05-31 1989-05-31 Two-frequency modulation radiometer

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1693567A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Тезисы докладов XIV Всесоюзной конференции Радиоастрономическа аппаратура, антенны и методы, 28-30 окт бр 1982, Ереван, с. 88-89. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109541307B (en) Circuit structure for realizing ultra-wideband signal analysis function based on single frequency conversion technology
US4194206A (en) Instantaneous frequency measurement (IFM) receiver with capability to separate cw and pulsed signals
US4321549A (en) Switching quadrature detector
SU1693567A1 (en) Two-frequency modulation radiometer
US4758776A (en) RF interferometer
US3787857A (en) Dual mode radiometric system
US5255000A (en) Transmission signal direction finding apparatus and method
CN104020386A (en) Minimum-time signal leakage detector
SU938193A1 (en) Four-terminal network phase shift automatic meter
SU1247783A1 (en) Device for measuring partial modulation products
SU1640657A1 (en) Microwave amplitude and phase meter
RU1780050C (en) Two-frequency modulating radiometer
SU1290202A1 (en) Device for measuring fluctuations of microwave conductivity of active two-terminal networks
SU1515119A1 (en) Metering wave-guide amplitude-phase discriminator
SU1149188A1 (en) Modulation radiometer
SU1490653A1 (en) Device for measuring amplitude-phase distribution in antenna apperture
SU1408321A1 (en) Broad-line nmr spectrometer
RU48132U1 (en) TWO-POLARIZATION MODULATION RADIOMETER
SU1492310A1 (en) Panoramic four-terminal network gain meter
SU1720033A1 (en) Spread microwave section phase length tester
Tang et al. Microwave doppler frequency shift measurement based on an Integrated silicon six-port receiver
SU951722A1 (en) Uhf balance mixer
SU1374049A1 (en) Light range finder with active reflector
CN112595924A (en) Phase disturbance detection device
SU1531023A1 (en) Phase meter