SU1493963A1 - Двухканальный модул ционный радиометр - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технике измерений на СВЧ и может быть использовано в радиоастрономии. Цель изобретени  - повышение флуктуационной чувствительности. Радиометр содержит антенну 1, источник 2 эталонного излучени , модул тор 3, СВЧ - приемники 4 и 5, квадратичные детекторы 6 и 7, вычитающее устройство 8, синхронный детектор 9, фильтр низких частот /ФНЧ/ 11, г-р 12 частоты модул ции. В радиометр дополнительно введены два сумматора 13,16 усилитель 14 посто нного тока, два операционных усилител  15,10, ФНЧ 17. Т.к. полоса пропускани  ФНЧ 17 много меньше полосы пропускани  ФНЧ 11, то флуктуации напр жений на входах усилител  10 будут слабо коррелированными. Это условие позвол ет установкой коэф. передачи усилител  15 повысить флуктуационную чувствительность радиометра. 1 ил.

Description

1

(21)4280875/24-09

(22)09.07.87

(46) 15.07.89. Бюл. К- 26

(71)Специальное конструкторское бюро Института радиотехники и электроники АН СССР

(72)В.С.Абл зов

(53) 621.317.341.1 (088.8) (56) Измерение радиотепловых и плазменных излучений / Под ред. Башари- нова А.Е., М.: Советское радио, 1968, с. 355.

Есепкина И.А. и др. Радиотелескопы и радиометры. М.: Паука, 1973, с. 258.

(54) ДВУХКАНАЛЬНЫЙ МОДУЛЯЦИОННЫЙ

РАДИОМЕТР

(57) Итобретение относитс  к технике

измерений на СВЧ и м.б. использовано

в радиоастрономии. Цель изобретени  - повышение флуктуационной чувствительности . Радиометр содержит антенну 1, источник 2 эталонного излучени , модул тор 3, СВЧ-приемники 4 и 5, квадратичные детекторы 6 и 7, вычитамщее устр-во 8, синхронный детектор 9, фильтр низких частот (ФНЧ) 11, г-р 12 частоты модул ции. В радиометр дополнительно введены два сумматора 13, 16, усилитель 14 посто нного тока , два операдионньк усилител  15, 10, ФНЧ 17. Т.к. полоса пропускани  ФНЧ 17 много меньше полосы пропускани  ФНЧ 11, то флуктуации напр жений на входах усилител  10 будут слабо коррелированными. Это условие позвол ет установкой коэф. передачи усилител  15 повысить флуктуационнуто чувствительность радиометра. 1 ил.

сл

4

;о

со

00

О)

00

Изобретение относитс  к технике йчмерсний на СВЧ и может быть ис- пользовано в радиоастрономии.

Цель изобретени  - повышение флуктуанионной чувствительности.

На чертеже представлена электрическа  структурна  схема двухканаль- ного модул ционного радиометра.

Радиометр содержит антенну 1, источник 2 эталонного излучени , модул тор 3, первый и второй СВЧ приемники 4 и 5, первый и второй квадратичные детекторы 6 и 7, вычитающее устройство 8, синхронный детектор 9 второй операционный усилитель 10, первый фильтр 11 низких частот, генератор 12 частоты МОДУЛЯ1ЩИ., первый сумматор 13, усилитель 14 посто нного тока, лбрвый операционный усили- тель 15, второй сумматор 16, второй фильтр 17 низких частот.

Двухканальный модул ционный радиометр работает следующим образом.

Измер емый сигнал с шумовой тем- пературой Т;. , прин тый антенной 1 , и сигнал Т от источника 2 эталонного излучени , противофазно модулиру  в модул торе 3, поочередно поступают на входы СВЧ приемников 4 и 5, в которых происходит их усиление в двух парал11ельных каналах и детектирование крадратичными детекторами 6 и 7. После этого разностное напр жение , снимаемое с выхода вычитающего устройства 8, усиливаетс  и детектируетс  вторично в синхронном детекторе 9, усиливаетс  вторым операционным усилителем 10 и, проход  первый фильтр 11 низких частот, создает на выходе радиометра напр жение V , среднее значение которого пропорционально ДТ TO - Т,. Управл ющие напр жени  формы меандр дл  работы модул тора 3 и синхронного детектора 9 снимаютс  с выходов генератора 12 частоты модул ции.

Одновременно сигналы с выходов квадратичных детекторов 6 и 7 поступают на входы первого сумматора 13, усиливаютс  усилителем 14 посто нного тока, первым операционным усилителем 15, вторым операционным усилителем 10, и, проход  первый фильтр 11 низких частот, создают на выходе радиометра дс полнительное напр жение Vn, среднее значение которого также пропорционально йТ. Исключение в ттом ка пле посто -нной составл ющей

5 0

5 0 5 0

5

0

5

напр жени , обусловленной детектированием собственных пумрв СВЧ приемников 4 и 5, достигнуто суммированием вторым сумматором 16 посто ннвх напр жений с выходов синхронного детектора 9 и усилител  14 посто нного тока, фильтрацией их узкополосным вторым фильтром 17 низких частот (полоса пропускани  фильтра 1 7 много меньше полосы фильтра II) и вычитанием при подаче второго суммарного напр жени  в первом операционном усилителе 15, При этом, коэффициент передачи усилител  14 посто нного тока и фаза управл ющего напр жени  на модул торе 3 устанавливаютс  такими , что напр жение на выходе второго сумматора 16 не будет зависеть от Т, так как полоса пропускани  второго фильтра 17 низких частот много меньше полосы пропускани  пер- фого фильтра 11, то флуктуации напр жений на входах второго операционного усилител  10 будут слабо коррелированными . Это условие позвол ет установкой коэффициента передачи первого операционного усилител  15 повысить флуктуационную чувствительность радиометра до значени  5 Т

2С, (/г

, где С и С - соотношени  мощностей сигнал - шум на входах второго операционного усилител  10, а 8 ТQ - предельна  флук- туационна  чувствительность идеального компенсационного радиометра.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Двухканальный модул ционный радиометр , содержащий последовательно соединенные антенну, модул тор, первый СВЧ-приемник, первый квадратичный Детектор, вычитающее устройство и синхронный детектор, источник эталонного излучени , выход которого соединен с вторым входом модул тора, последовательно соединенные второй СВЧ-приемник, вход которого соединен с вторым выходом модул тора, и второй квадратичный детектор, выход которого соединен с вторым входом вычитающего устройства, генератор частоты модул ции, первый выход которого соединен с управл ющим входом модул тора, а второй выход - с вто- рым входом синхронного детектора, первый фильтр низких частот, выход

   РТ 1 f.

   - ° с, + С.

   о14yj963

   которого  вл етс  выходом двухканаль-усилитель, вмхоц которого с единен ного модул ционного радиометра,с входом первого фильтра низких отличающийс  тем, что,частот, а инвертирьтоп1ий вход -с вы- с целью повышени  флуктуационнойходом синхронного детектор, после- чувствительности, введены последова-донательно соединенные тзтороь суммл- тельно соединенные первый сумматор,, первый вход которого соединен с первый вход которого соединен с вы-выходом синхронного детектора, а ходом первого квадратичного детекто-второй вход - с выходом усилител  ра, а второй - с выходом второго ю посто нного тока, и второй фильтр квадратичного детектора, усилительнизких частот, выход которого соеди- посто нного тока, первый операцион-нен с инвертирующим входом первого ный усилитель и второй операцонныйоперащюнного усилител .