Компенсационный радиометр

 

Изобретение м.б. использовано в радиоастрономии, радиоизмерениях. технич. и медицинской диагностике. Цель изобретения - повышение точности измерений путем увеличения чувствительности и стабильности компенсируемых напряжений. Устр-но содержит антенну 1, циркулятор 2, УВЧ 3 и 5, делитель 4 мощности, аттенюатор 6, перемножитель 7, фазовращатель 8, линию 9 задержки, квадратичньц детектор 10, блок 11 компенсации уровня напряжения, УНЧ 12 и регистратор 13. Коэф. передачи аттенюатора 6 определяется условием равенства сигналов на входах перемножителя 7 при отсутствии измеряемого шумового сигнала. Фаза и Время задержки соотнетственно фазовращателя 8 и линии 9 определяются из условия макс, выходного напряжения перемножителя 7. 1 ил. i (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК,, 13

ВНЬЛИ1, .:„„.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4127834/24-09 (22) 27.08.86 (46) 30.01.88. Бюл, 1» 4 (71) Горьковский научно-исследовательский радиофизический институт и Горьковский политехнический институт им. А.А.Жданова (72) С.А.Волохов и А.A,Êî÷åòêîâ (53) 621.396.96:621.371(088.8) (56) Справочник по радиоэлектронным системам / Под ред. Б.Х.Кривицкого.

Т.2. — N. Энергия, 1979, с ° 197, рис.7-164.

Авторское свидетельство СССР

М 1337832, кл. G 01 R 29/08, 1984. (54) КОМИFНСАЦИОННЫИ РАДИОМЕТР (57) Изобретение м.б. использовано в радиоастрономии, радиоизмерениях, „„BU„„д7я40 А 1 (51)4 G 01 S 13/95 G 01 R 29/08 технич. и медицинской диагностике.

Цель изобретения — повышение точности измерений путем увеличения чувствительности и стабильности компенсируемых напряжений. Устр-но содержит антенну 1, циркулятор 2, УВЧ 3 и 5, делитель 4 мощности, аттенюатор

6, перемножитель 7, фазовращатель 8, линию 9 задержки, квадрат»»ч»»ь1й детектор 10, блок 11 компенсации уровня напряжения, УНЧ 12 и регистратор 13.

Коэф. передачи аттенюатора 6 определяется условием равенства сигналов на входах перемножителя 7 при отсутствии измеряемого шумового сигнала.

Фаза и время задержки соответственно фазовращателя 8 и линии 9 определяются из условия макс. выходного напряжения перемножителя 7. 1 ил.

E

13706

Изобретение относится к радиотехнике, предназначено для измерения слабых шумовых сигналов на фоне больших внутренних шумов приемника и мо5 жет быть использовано для радиоастрономических наблюдений, радиоизмерений, в технической и медицинской диагностике и т.д.

Цель изобретения — повышение точности измерений путем увеличения чувствительности и стабильности компенсируемых напряжений.

На чертеже приведена структурная электрическая схема предложенного устройства.

Предложенное устройство содержит антенну 1, циркулятор 2, первый усилитель 3 высокой частоты, делитель

4 мощности, второй усилитель 5 высокой частоты, аттенюатор 6, перемножитель 7, фазовращатель 8, линию

9 задержки, квадратичный детектор

10, блок 11 компенсации уровня напряжения, усилитель 12 низкой часто- 2 ты и регистратор 13, Компенсационный радиометр работает следующим образом.

Принятый шумовой сигнал с антенны 1 поступает через первое плечо циркулятора 2 на вход усилителя 3, усиливающего принятый шумовой сигнал и собственные шумы. Собственные шумы усилителя 3 через второе плечо циркулятора 2 поступают на вход уси35 лителя 5, усиливающего собственные шумы и шумы усилителя 3. Сигнал с выхода усилителя 5 через аттенюатор

6 поступает на первый вход перемножителя 7. Сигнал с выхода усилителя

3, представляющий собой сумму принятого шумового сигнала и собственных шумов усилителя 3, поступает на вход делителя 4, разделяющего этот сигнал на два равных по мощности сигнала. При этом сигнал с второго выхода делителя 4 через последовательно соединенные фазовращатель 8 и линию

9 задержки поступает на первый вход перемножителя 7. Коэффициент передачи аттенюатора 6 определяется условием равенства сигналов на входах перемножителя 7 при отсутствии измеряемого шумового сигнала. Фаза и время задержки соответственно фазовращателя 8 и линии 9 задержки опреде55 ляют с я из условия максимально го выходного напряжения перемножителя 7, т,е. из условия равенства фазовой

40 2 длины пути прохождения собственных входных шумов усилителя 3 через циркулятор 2, усилитель 5 и аттенюатор

Ь фазовой длине прохождения их через усилитель 3, делитель 4, фазовращатель 8 и линию 9 задержки. В результате перемножения входных сигналов перемножителем 7 на выходе последнего формируется напряжение, постоянная составляющая которого U пропорциональна величине собственных шумов

Т усилителя 3 высокой частоты:

U = а,G„G, k T< 64> 4, =

7.

a„G k .Т 41

Дисперсия D, шумового процесса на выходе умножителя 7 определяется выражением:

D„= à, G .k 5 (Т + Т ) (Т, +

+ Т ) + Тг где а„=, Lq 1з

7 3!

1 постоянная Больцмана;

Т вЂ” шумовая температура принятого сигнала; коэффициент передачи цир1 кулятора 2; коэффициент передачи ат1 тенюатора 6; коэффициент передачи де3 лителя мощности

1, — коэффициент передачи последовательно соединенных фазовращателя 8 и линии 9 задержки.

Напряжение с выхода перемножителя

7 поступает на второй вход блока 11 компенсации.

Шумовой сигнал с первого выхода делителя 4 мощности поступает на вход квадратичного детектора 10 ° Квадратичный детектор 10 формирует напряжение, постоянная составляющая которого U пропорциональна сумме величин принятого сигнала Т и соб5 ственных шумов Т усилителя 3 высог кой частоты:

= а G k (T + T,7

Дисперсия D шумового процесса на выходе квадратичного детектора

10 определяется выражением:

1370б40

ГДŠ— 2a G k (Т„+ Т„) ng, время интегрирования, определяемое временными характеристиками измеряемого шумового сигналл, .пики)я задержки и и. ремп(.;;)) (!ь

25) ) тО. .1 ныхо (л IIT(. I!lib! гl(1;Th. 1!«ч" п к

ПОTIV ПЛЕЧ C ЦIIj)f(nfTJIH TOT) а, В l OPOO чо которого подкгпвчено к в(оду

ПОГО усилителя высокой члстоты, при псp— ил«пержениеы:

1 n л

Р, = - - ((1 С k (2Т +

Э (1

+ T -Т) + Т Т1 + Т Гэ)nd

Составитель Е.Прозоровская

Техред >(.дидьв(Корректор П. Пилипенко

Редактор Л.Пчолинская

Заказ 418/48

Тираж 772 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретен ий и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4 где а. = 1„ 1, ) коэффициент передачи квад5 ратичного детектора 10.

Напряжение с выхода квадратичного детектора 10 поступает на первый вход блока 11, формирующ«го напряжение, пропорциональное разности уровней напряжений, поступ(1н)щих на его входы. Если значения коэффициента передачи qz аттенюлтора 6 обеспечивают равенство а „ = а в выражениях для постоянных составляющих U, U входных напряжений блока

11, л параметры послед(пател);но соединеннь)х фазоврлщате..пя 8 и .пинии 9 задержки — синфлзность этих напряжений, то в блоке 11 Осуществляется комт!«пс.лция напряжения, npoTIAplln;) нального соб(тненным шумам ycfT.)ите— ля 3. Напряже. ие с н) х(дл б.1«к» 1 1, усиленное усипит«.1«м 12, рс.г«(тр«ру— ется регистратором 13. Регистр«руеМОЕ Н()ПРЯжЕНИЕ ИМЕЕТ 1)И)1,:

U) — л л).С k Т а где а = л, = л,; а — ко:эффициент ус«в!ения усилиЭ теля 12.

Диспс рсив П,„шумово) О npoll(- (с l на выходе рлдиометра опр«деля«гся нырл1 о р м у л а и з о б р е т е н и я

Компенсационный радиометр, содержащий антенну, последовательно соединенные первый усилитель ны-окой частоты и делитель мощности, последовательно соединенные квадратичный детектор, блок компенсации уровня напряжения, усилитель низкой частоты и регистратор, а также аттенюатор, о т л и ч л ю шийся тем, что, с

If«ëüþ повышения точности из 1«р«ний путем Э 1)сз1ичения чунстнитеп).ности и с тлб1!ч! noñòè комис нси)рус !1»г." 11»пря)!((—

Нп!!) В fl(ГО ВВЕЛ(Ilhl БТОРО«C ГИ 1ИТЕЛЬ

1)ысо (ой частоты, цирку.)я г()р li «О(лсf1n «;1ò(ë1 ЛО (Оел «ff(Infh!(фл» of) ))Пл ((и ь

TP(nТЬС ПЛС ЧО К TIROS У В Г(11)ОГО УС ИЛИ

-)л Т(. .ПЯ В!>IС ОКОЙ Ч(1СТОТЫ !ЗЬ1),() !1, 1(ol OPO— .н

Гo через аттенюатор г)оги. Tif li н к втоРОМУ ВХОДУ ITLPOhIIIO)f II I С . и, (1)Х()Д KOт01)ОГО пОдключс .fl к Втор)ому нхОду блОкл компенсации уровня ил«ряжения, псPBhIH и в ) ОРОЙ T)hIxoffû Д«JIIIT(. JIЯ МОЩЗб ности подкJlf)÷åíû coo Tâåòñòâåííî к входу квадратичного детектора и входу фазовращателя.