Модуляционный радиометр

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) (ы)51)4 С 01 К 29/08 фСЕСОВЗИ ВАРИЩП 1 п АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ н еЗна торсксногоки и к емператур- Башарино 1974,колаев А.Г, Перцов окация.-М,; Советс с, 114,В,е р и о теплол1964,ОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Специальное конструкбюро Ордена Трудового Крмени института рациотехнитроники АН СССР(54)(57) МОДУЛЯЦИОННЫЙ РАДИОМВТР, со держащий антенну, подключенную к одному из входов первого переключателя, а также приемно-усилительный блок, первый выход которого подключен к управляющему входу первого переключателя, генератор шума, к выходу которого подсоединен управляемый аттенюатор, и индикатор, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерений при рботе в широком диапазоне СВЧ, введены последовательно соединенные генератор опорных напряженц 11, электроный ключ, выход которого соединен суправляющим входом генератора шумаи счетчиком импульсов, а также преобразователь напряжений, первый ивторой входы .которого соединены соответственно с первым и вторым выходами приемно-усилительного блока, авыходы через веденный второй переключатель соединены с управляющимвходом электронного ключа, между выходом первого переключателя и входомприемно-усилительного блока включеносновной канал введенного направленного ответвителя, вторичный каналкоторого соединен с выходом управляемого аттенюатора, подключенногоуправляющим входом к выходу индикатора, вход которого подключен ктретьему выходу преобразователя напряжений, при этом к второму входупервого переключателя подключенавведенная эталонная согласованнаянагрузка.5 Изобретение относится в радиоиз- .мерительной технике на СВЧ и можетбыть использовано, в частности, врадиоастрономии.Цель изобретения - повышение точности измерений при работе в широкомдиапазоне СВЧ.На чертеже изображена структурнаяэлектрическая схема модуляционного1 Орадиометра,Модуляционный радиометр содержитгенератор 1 шума, антенну 2, эталонную согласованную нагрузку 3, первый переключатель 4, направленныйответвитель 5, СВЧ-приемник 6, приемно-усилительный блок 7, усилитель8 низкой частоты, синхронный детектор 9, интегратор 10, генератор 11,управляемый аттенюатор 12, преобразователь 13 напряжений, второй переключатель 14, электронный ключ 15,генератор 16 опорных напряжений,счетчик 17 импульсов ииндикатор 18.Предлагаемый радиометр работаетследующим образом.При выключенном генераторе 1шума цепь обратной связи разомкнута.Измеряемый сигнал с антенны 2, а эталонный сигнал от эталонной согласованной нагрузки 3, модулируясь противофазно первым переключателем проходя через прямой канал направленного ответвителя 5, поступают на входСВЧ-приемника 6 приемно-усилительного блока 7, в котором происходит 35усиление обоих сигналов и квадратичное детектирование. Далее сигналыв приемно-усилительном блоке 7усиливаются в усилителе 8 низкойчастоты, детектируются вторично син Охронным детектором 9 и усредняютсяпо времени интегратором 10.Управляющее напряжение для синхронного детектора 9 и первого переключателя 4 снимается с соответствующих выходов генератора 11 частотымодуляции приемно-усилительногоблока 7 Постоянное напряжение ссигнального выхода приемно-усилительного блока 7 (выход интегратора 10), пропорциональное разностизначений эквивалентной шумовой температуры измеряемого сигнала Т 1, иабсолютной температуры, эталонйойнагрузки 3 То, и переменное напряжение частоты Р с генератора 11 поступают на входы преобразователя 13напряжений, в котором постоянное напряжение преобразуется в последовательность импульсов длительностьюо,= .+ зо,где- начальная длительность,6 - крутизна преобразованиясигналов следующих с частотой Р,Импульсы с выходов преобразователя 13 напряжений, проходя через второй переключатель 14, поступают на управляющий вход электронного ключа 15 и открывают его на время и, . За это время на управляющий вход генератора 1 шума будут поступать модулирующие прямоугольные импульсы длительностью о с выхода генератора 16 опорных напряжений, следующие с частотой Р ,Р .Импульсы с выходовгг 1преобразователя 13 напряжений имеют одинаковую длительность, которая может изменяться в пределах от нуля до полупериода частоты модуляции Р 1. Начало этих импульсов синхронизировано с работой первого переключателя 4 так, что на первом выходе преобразователя 13 напряжений они совпа. дают с началом измерения шумовой температуры от эталонной согласованной нагрузки 3, а на втором выходе начало измерений сдвинуто на полупериод частоты модуляции Р .При включенном генераторе 1 шу- ма цепь обратной связи замыкается. Промодулированный сигнал с этого генератора через направленный ответвитель 5 поступает на вход приемно- усилительного блока 7, Если измеряется сигнал ТТо, то второй переключатель 14 устанавливается в первое положение, если ТТ , то во второе.,При этих условиях дополнительныи шумовой сигнал от генератора 1 шума ( ЬТ ), усредненный по времени за полпериода частоты Р, будет добавляться к меньшему из сигналов (к ТЬ или Т), автоматически сводя к нулю разность температур Т-(То+ +Ьт ) или т -(т + Ьт)среднение сйгнала Ь Т за полу- период частоты Р происходит в синхронном детекторе 9, имеющем полосу А Р сс Р , а дальнейшее усреднение общего сигнала осуществляетсяв интеграторе 10 с полосой ЬР а Р 1. Таким образом, в модуляционном радиометре при замкнутой обратной свя-."э оставитель Г.Ст ехРед М.Пароцай нк Редак А.Ш н ектор МЛаксимишине Под митета СССР открытий ая, наб., д, 4/5е к илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная зи за счет автоматической регулировки уровня ЬТ будет иметь место равенствоТ-Т = Ьт = ВАгде И=БР; Е - показания счетчика 17 5импульсов, подключенного параллельноуправляющему входугенератора 1 шума,щ - число импульсов в пачйке= -- время счета счетчика 17импульсов;- целое число,6коэффициент, который , 1511 с в процессе измеренийостается постоянным,но при необходимости может изменяться дискретно,как множитель шкал, например, путем изменения Жл- приращение шумовой темпера. а й)туры в одиночном импульсе,приведенное к входу антенны 2- переходное ослабление направленного ответвителя 5;0 - значение ослабления управляемого аттенюатора 12. З 0 аказ 4857/38 Тираж 748 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, РаушЭти изменения могут выполнятьсякак вручную, так и автоматически приочередном достижении крайнего значения:- - путем подачи соответствуют1- Г,щих сигналов переключения с индикаторного устройства 18 на управляющиевходы управляемого аттенюатора 12 игенератора 16 опорных напряжений(эти связи показаны пунктирнымилиниями)Калибровку модуляционного радио- метра можно осуществить, подав на вход антенны 2 сигнал с эталонной шумовой температурой Т и измерив счетчиком 17 импульсов число импульсов Мэ, Тогда1 При таком способе капибровки форма одиночных импульсов, модулирующих генератор 1 шума, может быть отличной от прямоугольной, так как площадь импульса генератора 1 шума при калибровке и измерении остается неизменной.