SU1695238A1

SU1695238A1 - Устройство обработки радиометрического сигнала

Info

Publication number: SU1695238A1
Application number: SU894653337A
Authority: SU
Inventors: Владимир Сергеевич Аблязов
Original assignee: Специальное Конструкторское Бюро Института Радиотехники И Электроники Ан Ссср
Priority date: 1989-02-20
Filing date: 1989-02-20
Publication date: 1991-11-30

Abstract

Изобретение относитс к сверхвысокочастотной измерительной технике, а именно к технике измерени уровн теплового радиоизлучени , и может быть использовано в многоканальных модул ционных ради- ометрах( Цель изобретени - уменьшение систематической погрешности измерений при одновременном упрощении конструкции радиометра. Устройство включает в себ приемник 1, фильтр 2 верхних частот, первый 3 и второй 4 фильтры нижних частот, ключ первый 6 и второй 7 масштабные усилители, сумматор 8 и блок 9 вычитани . Обрабатываемый амплитудно-модулмро- ванный сигнал, поступающий на вход устройства , усиливаетс и квадратично детектируетс в приемнике 1 и через фильтр 2 верхних частот поступает в тракт демодул ции и накоплени , образованный блоке- ми 3-9. Опорный сигнал усредн етс в первом фильтре 3 нижних частот с полосой пропускани AQi ,a измер емый сигнал - во втором фильтре 4 нижних частот с полосой пропускани Д Q2 причем AQ-j « AQ2 Посредством масштабных усилителей 6,7, сумматооа 8 и. блока 9 зычитани мз усредненных принимаемого и опорного сигналов формируетс выходной сигнал. 2 ил.

Description

Изобретение относитс к сверхвысокочастотной (СВЧ) измерительной технике, а именно к технике измерени уровн теплового радиоизлучени , и может быть использовано в многоканальных модул ционных радиометрах.

Цель изобретени - уменьшение систематической погрешности измерений при одновременном упрощении конструкции радиометра.

На фиг, 1 представлена структурна электрическа схема устройства обработки радиометрического сигнала; на фиг, 2 - временные диаграммы, по сн ющие его работу .

Устройство содержит (фиг.1) приемник 1, фильтр 2 верхних частот, первый 3 и второй 4 фильтры нижних частот, ключ 5, пер- зый б и второй 7 масштабные усилители, /мматор 8 и блок 9 вычитани .

Устройство обработки радиометрического сигнала работает следующим образом .

Измер емый амплитудно-модулирован- ный сигнал с шумовой температурой Тс, поступающий на первый вход устройства, усиливаетс и детектируетс квадратичным детектором в приемнике 1, фильтруетс в фильтре 2 верхних частот, где из него етс посто нна составл юща , и синхронО

СП

го

00

но детектируетс совокупностью блоков 3- 9, создава на выходе среднее напр жение V, пропорциональное AT TC-T0, и напр жение флуктуации Y(t) с дисперсией V2, где То - опорное излучение, поступающее на вход приемника 1 при единичном значении функции Р(т.), управл ющей процессом модул ции .

Частота среза фильтра 2 верхних частот устанавливаетс много меньшей частот ере- за первого 3 и второго 4 фильтров нижних частот, которые, в свою очередь, много меньше частоты повторени Ймодулирующе- го сигнала P(t) с периодом to. В результате на выходе фильтра 2 верхних частот в ста- ционарном режиме измерени имеет значение

U2 (t)-P

со средним значением 0, где А - коэффициент пропорциональности (эпюры а и б на фиг, 2). В таком режиме измерени регул рное напр жение U2 проходит по цепи, состо щей из ключа 5, первого масштабного усилител 6, имеющего коэффициент передачи Ki, первого фильтра 3 низких частот, имеющего полосу Д QI сумматора 8, на второй вход которого также поступают импульсы Us с выхода ключа 5, блока 9 вычитани и второго фильтра 4 низких частот, имеющего полосуАЈ& AQi ( эпюры в,г, и д на фиг. 2). Здесь U4 и Us- напр жени соответственно на выходе второго фильтра л низких частот и сумматора 8.

При быстрых же изменени х модулированного сигнала Тс 1-P(t)j на входе устрой- ства приращени сигнала пройдут только через цепь, состо щую из второго масштабного усилител 7, имеющего коэффициент передачи К2 Р(1+Кч), блока 9 вычитани и второго фильтра 4 низких частот. Посто н- на времени процесса обработки определ етс полосой АЙ2- а выходное среднее напр жение - формулой

V AAT P(1-PX1+KO.

Анализ спектра флуктуации Y(t) на выходе устройства при пр моугольных формах частотных характеристик фильтров 3 и 4 низких частот показывает, что дл Тс Т0 наибольшее отношение сигнала к шуму на выходе устройства будет при

., ,,1 г 1 П

Ki Кю -g-jj-,

дающее значение флуктуационной чувствительности устройства:

дТ-бТо

1 + Kip h Р ППТТ+Ж

5

0 5

0 5 0

5 0

,2

1

AQ

/

5

0

5

() , G(a)G (ft)) - спектральна плотность мощ ности флуктуации на выходе приемника 1;

h AQi /AQ

Q- частоту модул ции,

Значение Р в устройстве задаетс уело вием его работы в составе соответствующе го радиометра, Так, при работе устройства в двухканальнрм модул ционном радиометре значение Р дл каждого канала равно 1/2. Отношение h определ етс из услови получени минимального значени д Т при заданных A QZ и зависимости G (ft)) котора может быть сн та экспериментально известными способами.

Предложенна конструкци устройства позвол ет при заданных АОг и h определ ть значени д2 конкретного устройства и без измерений G (со) Дл этого надо: на первый вход подать немодулированный шумовой сигнал, а на второй вход - опорное напр жение P(t) формы меандр (Р 1/2) от внешнего генератора; установить «1 1, а К2 0,5 отключить сигнал от первого входа сумматора 8 и измерить дисперсию флуктуации на выходе устройства YI ; включить сигнал на первый вход и отключить от второго входа сумматора 8 и вновь измерить дисперсию на выходе устройства Y22; определить значение формуле 2 YJ - h Y2

q

Claims

Отличительными признаками предложенного устройства вл ютс простота конструкции и возможность практической реализации предельной флуктуационной чувствительности при измерении модулированных сигналов с заданным значением Р. Формула изобретени Устройство обработки радиометрического сигнала, содержащее приемник, фильтр верхних частот, первый и второй фильтры нижних частот, первый и второй масштабные усилители, а также сумматор, причем выход второго масштабного усилител соединен с первым входом блока вычитани , а вход приемника вл етс первым входом устройства обработки радиометрического сигнала, отличающеес тем, что, с.целью уменьшени систематической погрешности измерений при одновременном упрощении конструкции радиометра, введен ключ, управл ющий вход которого вл етс вторым входом устройства, при этом сигнальный вход ключа и вход второго масштабного усилител соединены вместе и подключены к выходу фильтра верхних частот , вход которого соединен с выходом приемника , выход ключа подключен к входу первого масштабного усилител и первому входу сумматора, выход первого масштабного усилител соединен с входом первого фильтра нижних частот, выход которого подключен к второму входу сумматора, второй вход блока вычитани соединен с выходомсумматора.авыход подключен к входу второго фильтранижних частот, выход которого вл етс выходом устройства обработки радиометрического сигнала.