Модуляционный радиометр

(51) ПРИ ГКНТ СССРОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ(71) Специальное констбюро Института радиотетроники АН СССР(56) Есенкина Н.А, и дрскопы и радиометры, М.:с. 258СВЧ-изЛучение низкотзмы,/ Под ред. А.Е.БСоветское радио, 19 рукторскоехники и элекыданцев РадиотелеНаука, 1973,пературной аринова. с. 222. пла И Ф о ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(57) Изобретение может быть использовано в радиоастрономии. Цель иэобретения - повышение Функциональнойчувствительности - достигается эасчет использования энергии постояннсоставляющей детектированного сигнала, Измеряемый сигнал с шумовой температурой Тс, принятой антенной 1,модулируется меандром в модулятореимеющем температуру Т , усиливается СВЧ-усилителем 3 и вместе с усиленной температурой собственных шумов (Ты) усилителя детектируетсяквадратичным детектором 4. Переменная составляющая сигнала ЬТ = Тс- т, усиливается усилителем 5 низкой частоты, детектируется асинхронным детектором 6 и, пройдя через фиьтр 7 низких часто и сумматор 8, поступает на выход радиометра, Постоянная состаяля ля де гектированного напряжения ь,в ,(Т,+ Т. ) фильтруется вто(.рьг:. фильтром 9 низких частот, делится делителем 10 напряжения и через вычитающий блок 11 и усилитель 12 постоянного тока поступает на второй вход сумматора 8. Компенсация составляющей 1/2(Ты+ Т ) осуществляется электронным ключом 13 и третьим фильтром 14 низкой частоты, полоса пропускания которого много меньше полосы пропускания первого фильтра 7 низкой частоты, Синхронная работа блоков устройства обеспечивается генератором 15 частоты модуляции. Выигрьпц по чувствительности достигается за счет оптимальной обработки постоянной составляющей напряжения сигнала, снимаемого с выхода квадратичного детектора 4, которая добавляется к основному постоянному напряжению, получаемому на выходе первого фильтра 7 низкой частоты. 1 ил.14483Изобретение относится к СВЧ-измерительной технике и может быть использовано в радиоастрономии.:Цель изобретения - повышение5флуктуационной чувствительности засчет использования энергии постоянной составляющей детектированного сиг.нала,На чертеже представлена блок"схема радиометра,Радиометр содержит соединенныепоследовательно антенну 1, модулятор 2, СВЧ-усилитель 3, квадратичныйдетектор 4, усилитель 5 низкой часто ты, синхронный детектор 6, первыйФильтр 7 низких частот и сумматор8, также соединенные последовательно второй фильтр 9 низких частот,вход которого соединен с выходомквадратичного детектора 4, делитель1 О напряжения, вычитающий блок 11 иучилитель 12 постоянного тока, выходкоторого соединен с вторым входомсумматора 8, соединенные последовательно электронный ключ 13, входкоторого соединен с выходом квадратичного детектора 4, и третий Фильтр14 низких частот, выход которого соединен с вторым входом вь 1 читающегоблока 11, и генератор 15 частоты модуляции, выходы которого соединены суправляющими входами модулятора 2,синхронного детектора 6 и электронного ключа 13.35 12 2тектированного напряжения, пропорциональная значению 1,2Фильтруется вторым фильтром 9 низких частот, имеющим полосу пропускания, равную полосе пропускания первого Фильтра 7 низких частот, умень-.шается вдвое делителем 10 напряжения, проходит вычитающий блок 11,усиливается усилителем 12 постоянного тока и, проходя сумматор 8, такжепоступает на выход радиометра, суммируясь с сигналом первого канала.Компенсация в этом канале постоянной составляющей, пропорциональной1значению -(Ты+ Т ), осуществляется2путем подачи на второй выход вычитающего блока 11 постоянного напряжения от компенсационного устройства,состоящего из электронного ключа 13,пропускающего на вход третьего фильтра 14 низких частот импульсы с амплитудой, пропорциональной толькозначению Т 4, + То . При этом полосапропускания третьего фильтра берется много меньшей полосы пропусканияпервого Фильтра 7 низких частот. Синхронная работа модулятора 2, синхронного детектора 6 и электронногоключа 13 обеспечивается за счет подключения их управляющих входов к выходам генератора 15 частоты модуляции.50 55 Модуляционный радиометр работаеследующим образом,Измеряемый сигнал с шумовой температурой Тс, принятый антенной 1, модулируется меандром и модуляторе 2, излучающем в закрытом состоянии шумовую температуру Т , усиливается СВЧ-усилителем 3 и вместе с усиленной температурой собственных шумов (Т ) усилителя детектируется квадратичным детектором 4. Затем для дальнейшей обработки сигнал разделяется иа два канала, после чего он вновь суммируется. В первом канале переменная составляющая сигнала, пропорциональная значению ЬТТ- Т, усиливается усилителем 5 низкой частоты, детектируется синхронным детектором 6 и, проходя первый фильтр 7 низких частот и сумматор 8, посту" пает на выход радиометра. Во втором канале постоянная составляющая деВыигрыш по чувствительности достигается за счет оптимальной обработки постоянной составляющей напряжения сигнала, снимаемого с выхода квадратичного детектора, которая добавляется к основному постоянному напряжению, получаемому на выходе канала модуляционного радиометра.физический смысл выигрыша состоит в использовании энергии постоянной составляющей детектированного сигнала,Максимальный выигрыш по чувствительности в таком радиометре реализуется подбором коэффициента усиления усилителя 12 постоянного тока, при котором Ч = Ч, Сф /С где Ч, и Ч - средние значения напряжениййна входах сумматора 8, а С, и С отношения сигнал:шум на этих входах Максимальный выигрыш по чувствительности-значения (1 + С /С) .10 Составитель Н. МихалевТехредЛ.Сердюкова Корректор Г. Решетник Редактор М. Товтин Заказ 6844/51 Тираж 772 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 з 14483Формула изобретения Модуляционный радиометр, содержа" щий последовательно соединенные антенну, модулятор, СВЧ-усилитель, квадратичный детектор, усилитель низкой частоты, синхронный детектор и первый фильтр низких частот, а также генератор частоты модуляции, два выхода которого соответственно соединены с управляющими входами модулятора и синхронного детектора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения флуктуационной чувствительности, дополнительно введены соединенные последовательно вто 12рой фильтр низких частот, делительнапряжения, вычитающий блок, усилитель постоянного тока и сумматор, атакже последовательно соединенныеэлектронный ключ и третий фильтрнизких частот, выход которого подключен к второму входу вычитающегоблока, при этом входы второгофильтра низких частот и электронного ключа подключены к выходу квадратичного детектора, выход первогофильтра низких частот подключен квторому входу сумматора, а управляющий вход электронного ключа подключен к третьему выходу генератора частоты модуляции.