Радиометр

СООЭ СОЕЕТСНИХСОФМ/МСТИЧЕСНИХ 1)5 ОО ОВ С 01 8 3/9 ЕТЕНИЯ САНИЕ ДЕТЕЛЬСТ АВТОРСКОМ 22 Л.Крылов 2137 (ОЯВ.Н)Е Гурвич А,С,иоизлучение Земли,Наука, 1974, с.120.радиолокации, Подт,4, И,: Сов.радио,(54) РАДИОИЕТР(57) Изобретениенации и м,б, испционяом эондировддн унравлення воЙаав зобретеяня рукции ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТОРИ ГЯ 1 Т СССР(56) Ваавринов Лн Ргоров С.Т, Радкак планеты. НСправочникред. Н.Сколиик978, с267. относится к рвдиолользовано при диствниии земных покрововэдувным двиаеиием,- яовывение точности измерения радиояркостной температуры земной поверхности относительно уровня ее излучения, усредненяого по области наблюдения. Радяометр со" деркит антенну 1, приемно-усилятельный блок 2, квадратичный детектор 3, умнонитель 4, интегратор 5, генератор 6 модулируащего явпрянения,Для достикения цели аитеяна выполнена с управляемой ДН и введены последовательно соединенные источник 7 опорного напряжения и клкя 8, Использование данного изобретения для зиерения контраста радиояркостнык температур позволяет в два раза по сравиеизю с прототипом повысить точность измеремнй без заметного услоаненан конИзобретение относится к радиолокации, а именно к устройствам для радиометрическик измерений в сверхвысокочвстотном (СВЧ) диапазоне, и может быть использовано при дистанционном зондировании земных покрововдля управления воздушным движением,ЦелЬю изобретения является повышение точности измерения радиояркостной температуры земной поверхностиотносительно уровня ее излучения,усредненного по области наблюдения,Нв чертеже приведена структурнаяэлектрическая схема устройства, 15Радиоиетр содержит антенну ,приеино-усипительный блок 2,квадратичный детектор 3, умножитель 4,ин.тегратор 5, генератор 6 модулирующего напряжения, источник 7 опорногонапряжения и ключ 8.Устройство работает следующим образомГенератор 6 иодулирующего напряжения вырабатывает управляющий сигнал 25Ув(С ) мендРовой фоРмы единичной амплитуды с нулевым средним, которыйпоступает на управляющий вход кл)ча8 и второй вход умножнтеля 4, На первой половике периода модуляции 6 1, 3 ркогда напряжение на выходе генератора 6 имеет положительную полярность,ключ 8 закрыт н опорное напряжениес источника 7 не поступает на антенну 1. На второй половине периода модуляции, когда напряжение Ц(1) меняет полярность нв отрицательную,ключ 8 открывается и напряжение с источника 7 опорйого напряжения поступает на антенну 1Антенна 1 обла Одает регулируемой шириной диаграммынаправленности (ДН) и представляетсобой круглый волиовод с металлическим фланцеи, в котором со стороныапертуры выполяены пазы, в которые 45установлены СВЧ-усилители, Выполнение такой антенны известно, наприиер, из а.сСССР р 1125683, МКИН 01.Я 2000, При подаче опорногонапряжения на СВЧ-усилители происходит иэиекение амплитудного распределения антенны 1 и ДН антенны изменяется от сверхиаправленной до слабонвправленной,55При установке радиометра на летательном аппарате шуиовая температура Т(т ка выходе антенны 1 определяется выражением(С) = Ц Т (С) Т,+ пИ),(2 где п - флуктувционная составляющая выходного сигнала квадратичного детектора 3 О и Т - коэффициент усиления иприведенная к входу температура собственных аумов приемно-усилительного блока 2В умножителе 4, который аыполкяет функцию синхронного детекторапроисходит умножение сигнала 11 а(Ф) нв выходе квадратичного детектора 3 ка модулирукщий сигнал ОИ),Оц,(с)0,(С0,(С),(3) а полученное произведение ПрА И) усредняется во времени посредством кн" теграторв 5, работа которого описывается выражениемФЦ(С)в Ц,(В)ав, (С)+-ае1где 1 ув(С) - квпря)какие кв его ваасо- дее где Ь(х,у,С) - передаточная функцияпространствекяо-временного оператора фильтрации антенны с меняющейсяво времени диаграммоЯ направленности;Тэр(х,у) - рвдиояркостная теипература земной поверхности;(х,у) и Та(х,у) - приведеняыек эемноЯ поверхности коэфФициентпоглощекня и кинетическая температура атмосферы,Сигнал с антенны 1, принятый последовательно во времени прк широкоЯн узкой диаграммах направленности,поступает на вход приемно-усилительного блока 2, где происходит его усиление до величины, достаточноЯ дляпроведения последующей низкочастотной обработки, Далее происходитквадратичное детектирование усиленного сигнала в квадратичном детекторе3, напряжение на выходе которого0 А(С) определяется выражеяием5 152655В результате напрякенме на выходе радиометра Пв соответствии с анаененнннн 1) - (4) ннеет снннуюемй внд: 4резания (5) вытекает ела(дущааа оценка дляелнчнны контраста Т радиояркостной температуры исследуемого участка земного покрова относительно ее среднего значениями ю (с) цИ),.( 1 ц(Е)аЕЦн(х,у,Е)т,(х,у)(1 а аФ -ф101,-аС Поскольку время корреляции процесса на выходе квадратичного детектора Э много меньне периода модуляции С, то Это в два раза лучае, чем прн использовании прототипаТакин образом, мспользовааие данного изобретения дла измерения контраста радиояркостных температур позволяет в два раза повысить точность измерений беэ заметного услоаиеиия конструкции радиометра,Ф- п(9)Ц(0)691Ъ-а аТ Т (х,у) 1 (х,у)в Еф- )е (х,у) ах 4 у,где Ьи Ь, - сверхнаправленяаяи слабонаправленная диаграммы направленности антенны, из ввг Составитель А,БукетовРедактор М.Товтин Техред М,Моргентал Корректор И. Муска Заказ 2567 Тираа 425 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГЮНТ СССР113035, Москва, 3-35, Рауаская наб., д. 4/5 Производственно-нэдателъскмй комбинат аПатент", г.уагород, ул. Гагарина, 10 Фф а а( -н(а)аа) -=у-, (6)ВС аС а где в Т - температурное раэреиение компенсационного раднометраапостроеиного на основе используемого приемно-уснлмтельыого блока 2, Кроме того, учитывая, что зондирование земной поверхности обычно пронэводитса иа частотах, гдене превышает. значения 0,1, а такке, полагая атмосферу однородной по хоордннатам х,у в первом приблизеним параметрмокно считать независнмье от х и у еф(ху) фПрм этих условиях для величины контраста 6 Т Формул а изобретения30 Радиометр, содерканий антенну,генератор модулирукяаего напряиеиияи последоветелъно соедииеюаае мрнемно-усилнтельньй блок, квадратичный35 детектор, умяокитель и интегратор,причем выход генератора модулирукцего нвпряяения соединен с вторым входом уннокнтеля, о т л и ч а в в( н йс я тем, что, с келье поввеения точ"40 ности измерения радиояркостиой.темпервтуры эенмой поверхности .относительно уровня ее излучения, усредиейного по области наблндеина, антеннавыполнена с управляемой диаграаееой45 направленности и в него введеаю юследователъио соедннеиньа источникопорного напрякеняя н кла(ч,причемвыход ключа соединен с управляемывходом антенны, а управлааюй вко(д50 ключа соединен с выходом. генераторамодупирун(него иапрааениа, ванна евтеева подключен и входу нрвееае уенлительиого блока,