Устройство для калибровки модуляционных радиометров

Устройство для калибровки модуляционных радиометров

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КАЖБРОВКИ МОДУЛЯUHOflHUX РАДИОИЕТРОВ по авт. св. № 1040450, отличающееся тем, что, с целью сокращения времени калибровки, в него введен блок обработки, подключенный первым, вторым, третьим и четвертым входами соответственно к выходим первого и второго фильтров низкой частоты, к третьему и четвертому выходам блока калибровки, а выход блока обработки является третьим выходом устройства . 2. Устройство по п. I, о т л ичающееся 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, С S9 причем выход элемента вычитания под (Л ключен через первый аттенюатор к одному входу умножителя, подсоединенного другим входом к выходу делителя и выходом - к одному входу первого сумматора, другой вход которого подключен через второй аттенюатор к выходу второго сумматора.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19! (1И

А2 (51) 4 G 01 1у 1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЮ

Рд

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (б!) 1040450 (21) 3832493/24-25 (22) 26.!2.84 (46) 30.10.86. Бюл. Ф 40 (7l) Государственный научно-исследовательский центр изучения природных ресурсов (72) И.В. Бухаров, Л.А. Пенязь, А.Ю. Прозоровский и С.А. Кочеров (53) 551.508.25(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

К 1040450, кл. G 01 V 1/00, !983. (54)(57) !. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КАЛИБРОВКИ ИОДУЛЯЦ11011!1ЫХ РАДИО!(ЕТРОВ по авт. св. Р 1040450, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью сокращения времени калибровки, в него введен блок обработки, подключенный первым, вторым, третьим и четвертым входами соответственно к выходам первого и второго фильтров низкой частоты, к третьему и четвертому выходам блока калибровки, а выход блока обработки является третьим выходом устройства.

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 умножителя, 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 1267330

Изобретение относится к радиомет- г рии, а именно, к технике дистанцион- и ного зондирования метеорологических п параметров атмосферы и подстилающей т поверхности, и может быть использова- 5 2 но для оперативного определения ин- Ц тегрального содержания водяного пара к в атмосфере по результатам уходящего у радиотеплового излучения на длине волны 1,35 см, а также при оператив- 1О л ном определении контрастов уходящего радиотеплового излучения земной по- т верхности, измеряемых, например, на с длине волны 0,8 см. в

Целью изобретения является сокра- !5 4 щение времени калибровки. т

На фиг.1 представленафункциональ- в ная схема устройства для калибровки с модуляционных радиометров; на фиг. 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 ll, гетеродина

12, смесителя 13, усилителя 14 промежуточной частоты, квадратичного детектора 15, усилителя 16 низкой частоты, синхронных детекторов 17 и 18; фильтров 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 re™ нератора 8 модулирующего напряжения и с входом фазовращателя 10, подключенного своим выходом к одному входу синхронного детектора 17„ Выход быстродействующего коммутатора 4 подключен через вентиль 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 17

18. Выход синхронного детектора 17 одключен через фильтр !9 низких часот к первому входу блока обработки

6 и к информационному входу аналогоифрового преобразователя 24, выход оторого является первым выходом стройства.

Первый н второй выходы блока 3 каибровки подключены к соответствующим входам быстродействующего коммуатора 7, один выход которого подоединен через вентиль 6 к третьему ходу быстродействующего коммутатора и второй выход — к выходу генераора 9 модулирующего напряжения и к коду фазовращателя !l, подключенного воим 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 к второму входу блока. 26 обработки, 2 третий и четвертый входы которого соединены соответственно с третьим и четвертыми выходами блока 3 калибровки и с вторым и третьим информационным входам коммутатора 23. Пер30 вый выход блока команд 22 подключен к управляющим входам аналого-цифровых преобразователей 24 и 25. Второй, третий и четвертый выходы блока команд 22 подключены соответственно к первому, второму и третьему управляющим входам коммутатора 23, подсоединенногосвоим выходом к информационному входу аналого-цифрового преобразователя 25, выход которого является

4О вторым выходом устройства, третьим выходом которого является выход блока 26 обработки..

Блок 26 обработки содержит (фиг.2) делитель 27, умножитель 28, сумма4 тор 29, элемент 30 вычитания, сумматор 31, аттенюаторы 32 и 33 °

Блок 26 обработки подключен первым, вторым„ третьим и четвертым входами соответственно к выходам перво б го и 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

55 являются соответственно первым и вторым входами блока обработки. Выход сумматора 29 является выходом блока

26 обработки, третьим и четвертым

1267330 входами которога являются соответственно первые н вторые входы элемента вычитания 30 и сумматора 31.

Выход элемента вычитания 30 подключен через аттенюатор 32 к одному входу умножителя 28, подсоединенного другим входом к выходу делителя 27 и выходом — к одному входу сумматора

29, другой вход которого подключен через аттенюатор 33 к выходу сумматора 31.

Устройство для. калибровки модуляционных радиометров работает следующим образом.

Уходящее радиотепловое излучение

Земли, принятое антенной системой 1, через вентиль 2 поступает на первый вход быстродействующего коммутатора

4, переключаемого с частотой

=l 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 f =10 кГц (причем 2 f,,nfl )mf2 где n H m ц числа) сигналом с выхода генератора

9 модулирующего напряжения. Калибровочный сигнал представляет собой два чередующихся различных сигнала известной интенсивности Т, и Т, формируемых в блоке Э 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 гетеродина 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, осуществляемого с помощью квадратического детектора 15, и фильтрации, осуществляемой с помощью усилителя 16 низкой частоты, результирующий низкочастотный электрический сигнал поступает на первые входы синхронных детекторов

)7 и 18. При этом спектр результирующего низкочастотного сигнала представляет собой две независимые сово- купности гармоник частот f, и f . В результате демодуляции, осуществляемой в синхронном детекторе 17 с помощью опорного сигнала, поступающего с выхода генератора 8 модулирующего напряжения через фазовращатель 10 (необходимый для компенсации рассогласования фаз между йэмеряемым и опорным сигналом), и усреднения, осуществляемого с помощью фильтра 19 низких частот, на первый вход аналого-цифрового преобразователя 24 пост пает сигнал U, величина которого

1 пропорциональна значению Т вЂ” (Т— а 2

-Т ). В результате демодуляции, осуществляемой в синхронном детекторе

18 по опорному сигналу, поступающему с выхода генератора 9 модулирующего напряжения через фазовращатель ll, и усреднения, осуществляемого с помощью фильтра 20 низких частот, форми" руется постоянный сигнал U величина которого пропорциональна разнице значений Т, -T интенсивности калибровочных излучений. С выхода фильтра

20 низких частот сигнал поступает на первый информационный вход коммутатора 23 и на вход автоматического регулятора 21 усиления, поддерживающего стабильной во времени величину коэф- .

35 фициента усиления усилителя !4 промежуточной частоты. Одновременно с сигналом Uz на второй и третий информационные входы коммутатора 23 поступают сигналы U u U с третьего и чет40 вертого выходом блока 3 калибровки.

Коммутатор 23 под воздействием управляющих сигналов с блока 22 команд периодически и последовательно подключает (с частотой порядка 10 Гц)

45 на вход аналого-цифрового преобразователя 25 следующие один за другим сигналы U,U и U . В евою очередь тактовые сигналы, поступающие с блока 22 команд на управляющие входы

50 аналого-цифровых преобразователей 24 и 25, формируют на их выходе коды значений Uä (1--й выход) и чередующихся значений U„ V< и V (?Т-й выход), . которые используются для расчета, 55 интенсивности принятого антенной системой излучения по формуле

Та= — (Т1+Т )+а -я (T„-Т ), 1 U

S 1267330 б где а — коэффициент (равный примерно налов Т1 и T> . С выхода элемента 30 единице); учитывающий форму вычитания через аттенюатор 32 на вто.модулнрующих и демодулирую- рой вход умножитепя 28 поступает сигщих сигналов; нал, пропорциональный разности (Т Т; и -Тд). С выхода сумматора 31 через атТ вЂ” значения интенсивности калиб-,тенюатор 38 на второй вход сумматора ровочных сигналов, уточняе- 29 поступает сигнал пропорциональный мые по показаниям UI и П сумме Т +Т, который складывается в

В блоке 26 обработки аналоговые сумматоре 29 с вьподным сигналом умсигналы П и U<, поступающие -оответ- IG ножителя 28. В результате на выходе ственно на первый и второй входы де- сумматора 29 формируется сигнал, пролителя 27, преобразуются в напряже- порциональный интенсивности излучения, ние, пропорциональное отношению Uä/Uz. принятого антенной системой 1.

Сигнал с выхода делителя 27 поступает на первый вход умножителя 28. На 1g 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 .ные интенсивности калибровочных сиг- калибровки.

Составитель В. Костюхин

Редактор А. Повхан Техрец М.Ходанич Корректор М.Пожо

Заказ 5769/43 Тираж 728, Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР з по делам изобретений и открытий

)13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 ,Производственно"полиграфическое предприятие„. г. Ужгород, ул. Проектная, 4