Радиометр для измерения влажности в верхних слоях атмосферы

рого подключен к сигнальному входу аттенюатора 11.Устройство работает следующим образом.Генератор 14 опорной частоты фор 5 мирует низкочастотный периодический сигнал, которым управляется коммутатор 2. При этом вход смесителя 3 периодически подключается или к выходу антенны 1, или к выходу аттенюатора 11. Длительность интервала времени, в течение которого на вход смесителя 3 поступает сигнал,с выхода антенны 1, равна длительности интервала15 времени, в течение которого сигнал поступает с выхода вттенюатора 11.Солнечная радиация, равномерно распределенная в широком диапазоне частот, проходя через толщу атмосфе 20 ры, частично поглощается парами воды в окрестностях частоты Г = 22,235 ГГу, образуя линию. поглощения.Зависимость коэффициента пропускания Т от частоты Й вблизи линии поглощейия показана на Фиг.2.В интервале времени, в течение которого антенна 1 связана со смесителем 3, узкополосный УПЧ 4 из входного сигнала выделяет сигнал в полосе частот ДГ (фиг.2) с помощью генератора 12 опорной частоты частота гетеродина 13 периодически с частотой Р из 1 меняется на величину Гц. За счет изменения частоты гетеродина 13 изменяется и частота принимаемого теплового 35 излучения. На выходе амплитудного детектора 5 формируется сигнал, постоянная составляющая которого пропорциональна мощности входного излучения солнечной радиации а переменная сос тавляющая представляет собой гармоническую функцию с частотой Р, амФ плитуда которой определяется. разнос" тью коэффициентов пропускания в центре линии поглощения и на ее крыле. 45 Этот сигнал усиливается в УНЧ 6 и подается на вход синхронного детектора 7, на второй вход которого поступает сигнал с выхода генератора 12. В результате на выходе синхронного, детектора 7 Формируется сигнал, характеризующий разность коэффициентов пропускания атмосферы в центре линии поглощения на ее крыле".1,+- И Иф+м55 где Т (Г) - спектральная плотностьмощности входного сигнала.Однако, в реальном устройстве на величину сигнала, Формируемого детектором 7 оказывает влияние частот" ная зависимость коэффициента пропускания любого элемента волноводного тракта и смесителя (см. Фиг,2), что приводит к появлению ошибочного сигнала П 1 = П, + Б, Для устранения этой ошибки коммутатором 2 к входу смесителя 3 периодически с частотой Р подключается выход .аттенюатора 11, вход которого соединен с выходом генератора 15 шума, Формирующего сиг-. нал, спектр частот которого равно- мерен в диапазоне частот Г О - ; Г+ 1,В интервале времени, в котором к входу смесителя 3 коммутатором 2 подключен аттенюатор 11, на выходе амплитудного детектора 5 формируется сигнал, постоянная составляющая которого пропорциональна мощности шума, а переменная составляющая зависит от частотной неравномерности волноводного тракта. Этот сигнал также поступа-. ет на вход УНЧ 6.Сигналы, формируемые благодаря приему солнечной радиации и подключению ко входу смесителя источника шума, с выхода УНЧ 6 поступают на синхронный детектор 9, на второй вход которого подается сигнал от генератора 14. Тем самым на выходе синхронного детектора 9 формируется сигнал, пропорциональный разности уровней постоянных составляющих мощностей солнеЧной радиации и шума. Разностный сигнал интегрируется интегратором 10 и поступает на управляющий вход аттенюатора 11. При этом изменение коэффициента подавления сигнала в аттенюаторе 11 происходит до тех пор, пока мощность солнечной радиации и мощность шума не станут равны между собой. Переменная составляющая, Формируемая на выходе УНЧ 6 в, интервале времени, когда вход смесителя 3 подключен к выходу аттенюатора 11, поз. воляет получить на выходе синхронного детектора 7 сигнал Б. Таким образом, когда коммутатор 2 подключен на выход антенны 1, на выходе синхронного детектора 7 Формируетсясиг.нал По = П. + П, а когда коммутатор 2 переключен на аттенюатор 11 - Формируется сигнал Б =-. П. Эти сигнальгпоступают на вхоД синхронного детектора 8, на выходе которого формируется сигнал 0 = (Б + 0) в =э который не зависит от частотной неравномерности волноводного тракта.Формула изобретенияРадиометр для измерения влажности в верхних слоях; атмосферы, содержа- . щий последовательно соединенные антенну, коммутатор, смеситель, .усилитель промежуточной частоты, амплитудный детектор, усилитель низких частот, первый и второй синхронные детекторы, первый генератор опорной частоты, выход которого подключен к второму входу первого, синхронного детектора, второй генератор опорной частоты, выход которого подключен к второму входу, второго синхронного детектора и гетеродин, выход которогоподключен к второму входу смесителя,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с 5целью повышения. точности измерениявлажности в верхних слоях атмосферы,введены третий синхронный детектор,интегратор, генератор шума и аттенюатор, причем аттенюатор включен междувыходом генератора шума и вторым входом коммутатора, управляющий вход которого соединен с выходом второгогенератора опорной частоты, третийсинхронный детектор и интеграторвкцючены .последовательно между выходом усилителя низких частот и управляющим входом аттенюатора, выход первого генератора опорной частоты подключен к управляющему входу гетероро дина, а выход второго генератораопорной частоты подключен к второмувходу третьего синхронного детектора.1553924 Составитель И.ГореловаРедактор Л.Пчолинская Техред А, КравчукКорре Э.Лойчакова Заказ 455 Тираж 5 ВНИИПИ Государственного комит 113035 МосквПодписно ета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССа, Ж, Раущская наб., д, 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул, Гагарина,