Компенсационный радиометр

,13 У СВИДЕ ЛЬСТВ К АВТОР 3714375/24-004.04.8415.09,87. БюлГорьковскийкий радиофиз чно-исс ическии институ олохов17(088.8)ское свидекл. С 01 Ка И,А. и дметры, М,;с. 154,С.А.В 621.3 Автор 416, епки ельство СССР 9/26, 1976. Радиотелеско Наука, 1973,радио с. 2 ри АЦИОННЫЙ РАДИОМЕТРенив м.б. использованрономич, наблюдений,( (5 КОМП Изоб адно ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРпо делАм изОБРетений и ОткРытий(21) (22) (46) (71) тель (72) (53) (56) В 58 разноизмерении, в техническои и медицинской диагностике и т,д. Цельизобретения - повышение точности измерений. Устр-во содержит антенну,полосовые фильтры, усилитель высокойчастоты, блок компенсации, квадратичные детекторы, усилитель низкойчастоты, регистратор, делитель мощности, аттенюатор. В данном устр-веобеспечивается компенсация флуктуаций коэф, усиления в усилителе высокой частоты, Следствием этого является увеличение чувствительности истабильности устр-ва, а следовательно, и повышение точности измерений, 1 ил,1331832 2Изобретение относится к радиотех - детектора 5, Мощность 0 этого шума1 нике, предназначено для измерения равнаслабых шумовых сигналов на фоне больших внутренних шумов приемника и мо- . М = С К(Т + Т )1 Ф жет быть использовано для радиоастрономических наблюдений, радиоизмерений где С - коэффициент усиления уси 1в технической и медицинской диагности лителя 3 высокой астоты чФК - постоянная Бопьцмана;Т - эффективная температурасобственных шумов усшштеля3 в полосе частот 4 ГТ - эффективная температураизмеряемого шумового сигнала.Шум в полосе частот ЛГ , представляющий собой собственные шумы усилителя 3, с выхода третьего полосового фильтра 12 через аттенюатор 9 поступает на вход второго квадратичного детектора О, Мощность У это 2 го шума равна 1 1 5 45 ке и т.д.Целью изобретения является повышение точности измерений,На чертеже представлена структурная электрическая схема компенсационного радиометра,Компенсационный радиометр содер Бжит антенну 1, первый полосовой фильтр2, усилитель 3 высокой частоты, блок4 компенсации, первый квадратичныйдетектор 5, усилитель 6 низкой частоты, регистратор 7, делитель 8 мощности, аттенюатор 9, второй квадратичный детектор 1 О, второй полосовойфильтр 11 и третий полосовой фильтр12,Компенсационный радиометр работает 2 ьследующим образом. Измеряемый шумовой сигнал поступает из антенны 1 на вход полосового фильтра 2, Первый полосовой фильтр 30 2 осуществляет формирование рабочей полосы частот 4 Г, радиометра, Усилитель 3 осуществляет усиление шумов в полосе частот 412 И При этом коэффициент усиления усилителя 3 одинаков в частотных полосах дГ и (ай - ЛГ,). На выходе усилителя 3 полосе частот лЙ, присутствует аддитивная смесь измеряемого шумового сигнала и входных собственных шумов усилителя 3, а в полосе частот (д 1 - ОГ,) - только усиленные собственные шумы усилителя 3.Формирование компенсирующего напряжения осуществляется следующим образом. Делитель 8 мощности осуществляет разделение шума по мощности на две части. Из одной части третий полосовой фильтр 12 выделяет шум в полосе частот яЙ 5, где дГ ( 4 1( (ЛГ- дй,), а из другой второй полосовой фильтр 11 выделяет шум в полосе частот дГ, . Шум в полосе частот ДГ представляющий собой аддитивную смесь измеряемого шумового сигнала и собственных шумов усилителя 3 высокой частоты, с выхода второго полосового фильтра 11 поступает на вход первого квадратичного где К - постоянная Больцмана,Т 5 - эффективная температура собственных шумов усилителя 3в полосе частот л 15,Коэффициент передачи аттенюатора 9,Аттенюатор 9 обеспечивает равенство шумовых мощностей на входахпервого И второго квадратичных детекторов 5 и 10. Последние осуществляютидентичные преобразования шумов внапряжения низкой частоты, пропорциональные мощностям шума в полосахчастот соответственно д Г, и 4.З.При этом напряжение на выходе второго квадратичного детектора 10 является компенсирующим. Напряжение свыходов первого и второго квадратичных детекторов 5 и 10 поступают соответственно на первый и второй/входы блока 4 компенсации, Блок 4осуществляет формирование напряжения, пропорционального разности уровней напряжений, поступающих на еговходы с первого и второго квадратичных детекторов 5 и 1 О. При этом осуществляется компенсация напряжения,пропорционального собственным шумамусилителя 3 в полосе частот ОГнапряжением, пропорциональным собственным шумам усилителя 3 в полосечастот йГз. Поскольку при изменениивнешних условий (температуры, напряжения питания и др,) коэффициент1337832 Б И - И =С,К(Т +Т)- С,К Т,ЛГ,Составитель ВРаковТехред М.Ходвнич Корректор А.Тяско Редактор И.Рыбченко Заказ 4127/44 Тираж 730 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/51 рс и.попственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проентная,усилия и шумы усипителя 3 в полосахчастот л 1 и лГ изменяются идентично и синхронно, то компенсацияфлуктуаций собственных шумов и коэффициентов усиления усилителя 3 высокой частоты в полосе ЛГ, флуктуациями собственных шумов и коэффициента усиления усилителя 3 в полосеВГз обеспечивает повышение стабильности радиометраС выхода блока 4компенсации напряжение О, пропорциональное мощности измеряемого шумового сигнала, поступает в усилитель6 низкой частоты,После усиления и дополнительной фильтрации усилителем 6 низкой частоты напряжение Б поступает в регистратор 7, В реальных радиометрах эффективная температура собственного шума Т в полосе частот лГ, равна эффективной температуре собственного шума Т в полосе частот ЛГ(Т = = Т) . Так как Л Г,лГ то при отсутствии измеряемого шумового сигнала на входе радиометра (Т = О) аттенюатор 9 за счет изменения коэффициента передачиобеспечивает нулевое значение напряжения Регистратор 7 осуществляет контроль за нулевым уровнем напряжения Б . При наличии измеряемого шумового сигнала на входе радиометра нулевой уровень напряжения Ь обеспечивается при другом значении коэффициента передачиаттенюатора 9Шкала значений коэффицис нта передачиаттенюатс ра 9 п 1 пградуиронпна вградусах Кельвинп и является измери -с,тельной шкалой радиометра. Таким образом, в предлагаемом радиометре обеспечивается компенсация флуктуаций коэффициента усиления в усилителе 3 высокой частоты. Слецствием этого является увеличение чувствительности и стабильности радиометра, а следовательно, и повышениеточности измерений,Формулаизобретения Компенсационный радиометр, содержащий антенну, усилитель высокой 20 частоты и последовательно соединенныепервый квадратичный детектор, блок компенсации, усилитель низкой частоты и регистратор, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены первый полосовой фильтр, включенный между выходом антенны и входом усилителя высокой частоты, последовательно соединенные делитель З 0 мощности и второй полосовой фильтр,выход которого соединен с входом первого квадратичного делителя, а также последовательно соединенные третий полосовой фильтр, аттенюатор и второй квадратичный детектор, выход которого соединен с вторым входом блока компенсации, вход делителя мощности соединен с выходом усилителя высокой частоты, а второй выход - с10 входом третьего полосового фильтра.