Устройство для калибровки модуляционных радиометров

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИИРЕСПУБЛИК 119 И А 150 4 О 01 1 1/О ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЮ бработтройка калибров ки является ьство СССР/00, 983. ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Государственный научно-исследовательский центр изучения природных ресурсов(54)(57) . УСТРОЙСТВО ДЛЯ КАЛИБРОВКИ ИОДУЛЯЦ 1 О 111 ЫХ РАДИОЕТРОВ поавт. св. Р 040450, о т л и ч а ю -щ е е с я тем, что, с целью сокращения времени калибровки, в него введеблок обработки, подключенный первым,вторым, третьим и четвертым входамисоответственно к выходам первого ивторого фильтров низкой частоты,к третьему и четвертому выходам блоки, а выход блока отретьим выходом ус ства.2. Устроиство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что в нем блок обработки содержит делитель, первый и второй входы которого являются соответственно первым и вторым входами блока обработки, умножитель, первый сумматор, выход которого является выходом блока обработки, два аттенюатора, элемент вычитания и второй сумматор, первые и вторые входы которых являются соответственно третьим и четвертым входами блока обработки, причем выход элемента вычитания подключен через первый аттенюатор к одному входу умнозителя, подсоединенного другим входом к выходу делителя и выходом - к одному входу первого сумматора, другой вход которого подключен через второй аттенюатор к выходу второго сумматора.1 1267330Изобретение относится к радиомет- г рии, а именно, к технике дистанцион- и ного зондирования метеорологических п параметров атмосферы и подстилающейт поверхности, и может быть использова 2 но для оператинного определения ин- Ц тегрального содержания водяного пара к в атмосфере по результатам уходящего у радиотеплоного излучения на длиневолны 1,35 см, а также при оператив О л ном определении контрастов уходящего радиотеплоного излучения земной по- т верхности, измеряемых, например, на с длине волны 0,8 см.нЦелью изобретения является сокра 4 щение времени калибровки. тНа Фиг.1 представленафункциональ- в ная схема устройства для калибровки с модуляционных радиометров; наФиг. 2 - Функциональная схема блока обработки.Устройство для калибровки модуляционных радиометров содержит (фиг. 1) антенную систему 1, радиометрический канал, состоящий иэ вентиля 2, блока 3 калибровки, быстродействующего коммутатора 4, вентилей 5 и 6, быстродействующего коммутатора 7, генераторов 8 и 9 модулирующего напряжения, фазовращателей 10 и 11, гетеродина 12, смесителя 13, усилителя 14 промежуточной частоты, квадратичного детектора 15, усилителя 16 низкой частоты, синхронных детекторов 17 и 18; фильтрон 19 и 20 низких частот и автоматического регулятора 21 усиления, а также блок 22 команд, коммутатор 23, аналого-цифровые преобразователи 24 и 25 и блок 26 обработки.Выход антенной системы 1 подключен через вентиль 2 к одному входу быстродействующего коммутатора 4,другой вход которого соединен с выходом ге нератора 8 модулирующего напряжения и с входом Фазовращателя 10, подключенного своим выходом к одному входу синхронного детектора 17 Выход быстродействующего коммутатора 4 подключен черезвентиль 5 к одному входу смесителя 13, соединенного другим входом с выходом гетеродина 12 и выходом - к информационному входу усилителя 14 промежуточной частоты, другой вход которого подключен к выходу автоматического регулятора 2 усиления и выход - через последовательно соединенные квадратичный детектор 15 и. усилитель 16 низкой частоты к друим входам синхронных детекторов 18. Выход синхронного детектора 17одключен через фильтр 19 низких часот к первому входу блока обработки6 и к информационному входу аналогоифроного преобразователя 24, выходоторого является первым выходомстройства.Первый н второй выходы блока 3 каибронки подключены к соответствующим входам быстродействующего коммуатора 7, один выход которого подоединен через вентиль 6 к третьемуходу быстродействующего коммутатораи второй выход - к выходу генераора 9 модулирующего напряжения и ккоду фазовращателя 11, подключенногоноим выходом к первому входу синхронного детектора 18, выход которого 20 подключен через фильтр 20 низких частот к входу автоматического регулятора 21 усиления, к первому информационному входу коммутатора 23 и квторому входу блока. 26 обработки, 25 третий и четвертый входы которогосоединены соответственно с третьими четвертыми выходами блока 3 калибровки и с вторым и третьим информационным входам коммутатора 23. Пер вый выход блока команд 22 подключенк управляющим входам аналого-цифровыхпреобразователей 24 и 25. Второй,третий и четвертый выходы блока команд 22 подключены соответственно кпервому, второму и третьему управляющим входам коммутатора 23, подсоединенногосвоим выходом к информационному входу аналого-цифрового преобразователя 25, выход которого являетсявторым выходом устройства, третьимвыходом которого является выходблока 26 обработки.Блок 26 обработки содержит (фиг.2)делитель 27, умножитель 28, сумматор 29, элемент 30 вычитания, сумматор 31, аттенюаторы 32 и 33.Блок 26 обработки подключен первым, вторым третьим и четвертым входами соответственно к выходам перво го й второго Фильтров низкой частоты,к третьему и четвертому выходам блока калибровки, а выход блока обработки является третьим выходом устройства. Первый и второй входы делителя 27 55являются соответственно первым и нторым входами блока обработки. Выходсумматора 29 является выходом блока26 обработки, третьим и четвертымвходами которого являются соответственно первые н вторые входы элемента вычитания 30 и сумматора 31.Выход элемента вычитания 30 подключен через аттенюатор 32 к одномувходу умножителя 28, подсоединенногодругим входом к выходу делителя 27и выходом - к одному входу сумматора29, другой вход которого подключенчерез аттенюатор 33 к выходу сумматора 31.Устройство для. калибровки модуляционных радиометров работает следую"щим образом.Уходящее радиотепловое излучениеЗемли, принятое антенной системойчерез вентиль 2 поступает на первыйвход быстродействующего коммутатора 4, переключаемого с частотой =1 кГц сигналом с выхода генератора 7 модулирующего напряжения. На второй вход быстродействующего коммутатора 4 через вентиль 6 поступает калибровочный сигнал с выхода быстродействующего коммутатора 7, переключаемого с частотой Г =1 О кГц (причем Г Г пГ, фп 1, где п и ш - целые числа) сигналом с выхода генератора 9 модулирующего напряжения. Калибровочный сигнал представляет собой два чередующихся различных сигнала известной интенсивности Т, и Т, формируемых в блоке 3 калибровки и поступающих соответственно на первый и второй входы быстродействующего коммутатора 7., В результате с выхода быстродействующего коммутатора 4 через вентиль 5 на первый вход смесителя 13 поступают одновременно сигнал Т с вентиля 2 и два калибровочных сигнала Т, и Т с выхода быстродействующего коммутатора 7 через вентиль 6.После смещения с гармоническим излучением (частотой, например, 37,5 или 22,2 кГц), поступающим с гетеро- дина 12 на второй вход смесителя 13, выделения результирующей компоненты смешанного сигнала в усилителе 14 промежуточной частоты (имеющего полосу пропускания шириной 10 ИГц),3 возведения в квадрат, осуществляемо" го с помощью квадратического детектора 15, и фильтрации, осуществляемой с помощью усилителя 16 низкой частоты, результирующий низкочастотный электрический сигнал поступает на первые входы синхронных детекторов 17 и 18. При этом спектр результирующего низкочастотного сигнала представляет собой две независимые сово-купности гармоник частот Г, и Г . В5 результате демодуляции, осуществляемой в синхронном детекторе 7 с помощью опорного сигнала, поступающегос выхода генератора 8 модулирующегонапряжения через фазовращатель О(необходимый для компенсации рассогласования фаз между йэмеряемым иопорным сигналом), и усреднения,осуществляемого с помощью фильтра 19низких частот, на первый вход аналого-цифрового преобразователя 24 пост пает сигнал 11, величина которого1пропорциональна значению Т- (Т -а 2-Т ), В результате демодуляции, осуществляемой в синхронном детекторе18 по опорному сигналу, поступающемус выхода генератора 9 модулирующегонапряжения через фазовращатель 1,и усреднения, осуществляемого с помощью фильтра 20 низких частот, форми"руется постоянный сигнал Б, величина которого пропорциональна разницезначений Т, -Т интенсивности калибровочных излучений. С выхода фильтраЗ 0 20 низких частот сигнал поступает напервый информационный вход коммутатора 23 и на вход автоматического регулятора 21 усиления, поддерживающегостабильной во времени величину коэф- .35 фициента усиления усилителя 4 промежуточной частоты. Одновременно с сигналом Б на второй и третий информационные входы коммутатора 23 поступают сигналы У и 1 с третьего и чет 40 вертого выходом блока 3 калибровки.Коммутатор 23 под воздействиемуправляющих сигналов с блока 22 команд периодически и последовательноподключает (с частотой порядка 1 О Гц)45 на вход аналого-цифрового преобразователя 25 следующие один за другимсигналы У,11 и 11 . В евою очередьтактовые сигналы, поступающие с блока 22 команд на управляющие входы50 аналого-цифровых преобразователей 24и 25, формируют на их выходе кодызначений 17 а (1 -й выход) и чередующихся значений 11и 11 (11-й выход),. которые используются для расчета,55 интенсивности принятого антенной системой излучения по формулеТ, = - (Т 1+Т )+а (Т-Т ),Ою/43 Ти ражВНИИПИ ГосудаРпо делам из113035, Москва акаэ 57 728твенного комибретений и от Ж, Раушск Подписноеета СССРрытийя наб д.,Производственно"полиграфическое предприятие г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3 1267330 бгде а - коэффициент (равный примерно налов Т 1 и Т, С выхода элемента 30единице); учитывающий форму вычитания через аттенюатор 32 на вто.модулнрующих и демодулирую- рой вход умножитепя 28 поступает сигщих сигналов; нал, пропорциональный разности (ТТ, и -Т). С выхода сумматора 31 через атТ - значения интенсивности калиб- ,тенюатор 38 на второй вход сумматораровочных сигналов, уточняе поступает сигнал пропорциональныймые по показаниям 1 У 1 и П сумме Т+Т, который складывается вВ блоке 26 обработки аналоговые сумматоре 29 с вьподным сигналом ум"сигналы П и П, поступающие соответ О ножителя 28, В результате на выходественно на первый и второй входы де- сумматора 29 формируется сигнал, пролителя 27, преобразуются в напряже- порциональный интенсивности излучения,ние, пропорциональное отношению 11 дй. принятого антенной системой 1,Сигнал с выхода делителя 27 поступает на первый вход умножителя 28. На 1 Использование предлагаемого изобпервый и второй входы элемента 30 вы- ретения позволяет повысить оператив -читания и сумматора 31 поступают со" ность анализа радиометрической инответственно сигналы, пропорциональ- Формации за счет сокращения времени