Модуляционный радиометр

 

МОДУЛЯЦЙОНЕШЙ РАДИОМЕТР, содержаний последовательно соединенные модулятор-переключатель, СВЧприемвик и синхронный детектор, выход которого является выходом модуляционного радиометра, генератор частоты модуляции, выход которого соединен с управлякицим входом переК1вочателя и опорньм входом синхронного детектора, отличающийс я тем, что, с целью повышения флуктуационной чувствительности, введены первый и второй СВЧ-мосты, первый усилитель, который включен между первьм выходе первого СВЧ-моста и первым входе второго СВЧ-моста, второй усилитель, которьй включен между вторьм выходом первого СВЧ-моста и вторьм входе второго СВЧ-моста , при этом первый и второй входы первого СВЧ-моста являются входами модуляционного радиометра,а первый (Л и второй выходы второго СВЧ-моста соединены соответственно с первьм и вторьм входами переключателя.

СООЭ СО8ЕТСИИХ

И

РЕСПУБЛИК

„,SU„„ I 149188 fs» G 01 К 29/08

СПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТБУ

ГОСУДАРСТНЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТИРЬГГИЙ (21) 35 f 4137/24-09 (22) 23.11.82 (46) 07.04.85. Бюл. Ф 13 (72) В.С.Аблязов и N.Ã.Îãàíåñÿí (71) Специальное конструкторское бюро Ордена Трудового Красного Знамени института радиотехники и электроники АН СССР (53) 621.317.328(088.8) (56) 1. Корольков В.Д. Радиометры сплошного спектра. — "Известия ГАО", 1971, ff 183, с. 161.

2. Есепкнна Н.А. н др. Радиотелескопы и радиометры. И., "Наука", 1973, с. 258 (прототип). (54)(57) МОДУЛЯЦИОННЫЙ РАДИОИЕТР, содержащий последовательно соединенные модулятор-переключатель, СВЧприемник и синхронный детектор, выход кбторого является выходом модуляционного радиометра, генератор частоты модуляции, выход которого соединен с управляющим входом переключателя и опорным входом синхронного детектора, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения флуктуационной чувствительности, введены первый и второй СВЧ-мосты, первый усилитель, который включен между первым выходом первого СВЧ-моста и первым входом второго СВЧ-моста, второй усилитель, который включен между вторыи выходом первого СВЧ-мос- та и вторым входои второго СВЧ-моста, при зтом первый и второй входы первого СВЧ-моста являются входами модуляционного радиоиетра, а первый

-и второй выходы второго СВЧ-моста соединены .соответственно с первым и вторым входами переключателя.

1149188

Изобретение относится к СВЧ радиоизмерительной технике и может быть использовано в радиоастрономии при измерении слабых флуктуационных сигналов.

5

Известен двухканальный радиометр, содержащий СВЧ- мост, входы которого являются входили радиометра, два идентичных СВЧ-приемника без детекторов, раздельно подключенные к выходам СВЧ»моста, второй СВЧ-мост, входы которого соединены с выходами приемников, два идентичных детектора, вжоды которых соединены с выходами второго моста, и вычитающее И устройство,. входы которого соединены с выходами детекторов Г13.

Недостатком двухканального радиометра является значительная слож" ность в реализации предельной чувст- 2Ô вительности, так как необходимо иметь два полностью идентичных приемника.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является моду- 25 ляцшонный радиометр, содержащий последовательно соединенные переключатель, СВЧ-приемник и синхронный детектор, выход которого является выходом модуляционного радиометра, а также гене- З11 ратор частоты модуляции, выход которого соединен с управляющим входом переключателя и опорньи входом синхронного детектора 2).

Недостатком известного модуляцион- ного радиометра является низкая флуктуационная чувствительность.

Цель изобретения — повышение флуктуацшониой чувствительности.

Цель достигается тем, что в мо- р дуляционном радиометре, содержащем последовательно соединенные модулятор-перекшечатель, СВЧ-приемник и синхронный детектор, выход которого является выходом модуляционного ра- ц диометра, а также генератор частоты модуляции, выход которого соединен с управляющим входом переключателя и опоркьм входом синхронного детектора, введены первый и второй СВЧ-мос- щ ты, первый усилитель, который включен между первым выходом первого

СВЧ-моста и первым входом второго

СВЧ-моста, второй усилитель, который вкшючен между вторым выходом первого у

СВЧ-моста и вторви входом второго

СВЧ-моста, при этом первый и второй входы первого СВЧ-моста являются входами модуляционного раднометра, а первый и второй выходы второго

СВЧ-моста соединены соответственно с первьи и вторым входами переключателя.

На чертеже представлена структурная электрическая схема модуляционного радиометра.

Модуляционный радиометр содержит первый СВЧ-мост 1, первый 2 и вто" рой 3 усилители соответственно, второй СВЧ-мост 4, переключатель 5, СВЧ-приемник б, синхронный детек-! тор 7 и генератор 8 частоты модуляции.

Модуляционный радиометр работает следующим образом.

Мощность измеряемого шумового

СВЧ-сигнала температуры Т„, поступая на первый вход первого СВЧ-моста делится пополам, усиливается одновременно первьм и BTopblM идентичными усилителями 2 и 3 и, проходя второй

СВЧ-мост 4, вновь суммируется, поступая при этом только на второй вход переключателя 5. Аналогичньм образом проходит второй СВЧ-сигнал с шумовой температурой Т с второго входа первого СВЧ-моста 1 до первого входа модулятора-переключателя 5.

Далее предварительно усиленные сигналы, уже как в обычном модуляционном радиометре, противофазно иодулнруются переключателем 5, поступают на вход СВЧ-приемника 6, где происходит их основное усиление ио СВЧ, квадратичное детектирование и усиление по низкой частоте. Затем сигнал с выхода СВЧ-приемника 6, пропорциональный разностной температуре (Т вЂ” Т„), детектируется синхронньм детектором 7. Переменное. напряжение частоты модуляции для управления работой переключателя 5 и опорное напряжение для синхронного детектора 7 снимается с генератора 8 частоты модуляции.

Поскольку собственные шумы первого и второго усилителей 2 и 3 некоррелированы между собой и с измеряемыми шумовыми сигналами, то они независимо делятся пополам вторым

СВЧ-мосгом 4, создавая на первом и втором входах переключателя 5 равные мощности собственных шумов, пропорциональные значению

+1 2

Составитель В.Ежов

ТехРед С.ИигУнова КоРРектоР H. Зрдейи

Редактор А.Шандор

Заказ 1874/31 Тираж 748 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óêãîðîä ул.Проектная, 4 где Т и Т вЂ” соответственно, знаш1 ш2 чения температур собственных шумов первого н второго усилителей 2 и 3, К и К вЂ” значения нх козффи1 z циентов усиления

\ по напряжению.

В результате собственные шумы на выходе переключателя 5 оказываются немодулированными, а сигналы проти» вофазно модулированы.

Температура шумов такого радиометра (Т „ Т и К„ К ) определяется темйературой шумов только одного канала, состоящего из первого или второго усилителя 2 или 3 и СВЧприемника 6.

Коэффициенты усиления первого 2 и второго 3 усилителей могут быть небольшими. Так, например, достаточно иметь К„ = К = 3-4, чтобы в

10-15 раз уменьшить влияние потерь и шумов переключателя 5 на флуктуационную чувствительность. При таких значениях К, и К легко реализовать идентичное исполнение первого 2 и второго 3 усилителей. Полосы npo\

49188 4 пускания первого 2 и второго 3 усилителей могут быть шире полосы пропускания основного усилителя в

СВЧ-приемнике 6, но идентичность фазовых характеристик первого 2 и второго 3 усилителей достаточно

) иметь только в части полосы, определяемой полосой пропускания СВЧ-приемника 6. Идентичность первого 2 -и

10 второго 3 усилителей по шумам и усилению не сталь критична., так как температура шумов дополнительной входной части модуляционного радио1 метра, в общем случае, выражается

1 а которой имеет значение Т = Т, „° Т при Т;„,, ° К = Т„ . К

20 Таким образом, модуляционньй радиометр имеет более высокую флуктуационную чувствительность и достигается это тем, что на входе модуля- ционного радиометра через СВЧ-мосты

И включены два идентичных усилителя, уменьшающие влияние потерь и шумов переключателя на чувствительность модуляционного радиометра.