Компенсационный радиометр

Компенсационный радиометр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение м.б. использовано для радиоастрономич. наблюдений. разноизмерений, в технической и медицинской диагностике и т.д. Цель изобретения - повышение точности измерений . Устр-во содержит антенну, полосовые фильтры, усилитель высокой частоты, блок компенсации, квадратичные детекторы, усилитель низкой частоты, регистратор, делитель мощности , аттенюатор В данном устр-ве обеспечивается компенсация флуктуации коэф. усиления в усилителе высокой частоты. Следствием этого является увеличение чувствительности и стабильности устр-ва, а следовательно , и повьпиение точности измерений . 1 ил. оо со 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (Я) 4 G 01 R 29/26, 17/02, Н 04 В 1/10

Ф(Г c, q)",; gg

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ,13, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР по делАм изОБРетений и ОткРытий (21) 3714375/24-09 (22) 04.04.84 (46) 15.09.87. Бюл. У 34 (71) Горьковский научно-исследовательский радиофизический институт (72) С.А.Волохов (53) 621.317(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 587416, кл. G 01 R 29/26, 1976.

Есепкина И.А. и др. Радиотелескопы и радиометры. M.: Наука, 1973, с. 258, рис. 154. (. 4) КОМПЕНСАЦИОННЫЙ РАДИОМЕТР (57) Изобретенив м.б. использовано для радиоастрономич. наблюдений, „.зо„„ дщд д1 разноизмерений, в технической и медицинской диагностике и т.д. Цель изобретения — повышение точности измерений. Устр-во содержит антенну, полосовые фильтры, усилитель высокой частоты, блок компенсации, квадратичные детекторы, усилитель низкой частоты, регистратор, делитель мощности, аттенюатор. В данном устр-ве обеспечивается компенсация флуктуаций коэф. усиления в усилителе высокой частоты. Следствием этого является увеличение чувствительности и стабильности устр-ва, а следовательно, и повышение точности измерений. 1 ил.

1337832 2

Изобретение относится к радиотех — детектора 5. Мощность W этого шума

1 нике, предназначено для измерения равна слабых шумовых сигналов на фоне больших ннутренних шумов приемника и мо- . g = G y.(T + T )

1 1 3 Ф э жет быть использовано для радиоастрономических наблюдений, радиоизмерений, где С вЂ” коэффициент усиления уси1 в технической и медицинской диагности. лителя 3 высокой астоты. ч

У

К вЂ” постоянная Бопьцмана;

T — эффективная температура собственных шумов усшштеля

3 в полосе частот 4 f,, T — эффективная температура измеряемого шумового сигнала.

Шум в полосе частот f, представляющий собой собственные шумы усилителя 3, с выхода третьего полосового фильтра 12 через аттенюатор 9 поступает на вход второго квадратичного детектора !О. Мощность У это2 го шума равна

1 4 !, 35

45 ке и т.д.

Целью изобретения является повышение точности измерений.

На чертеже представлена структур ная электрическая схема компенсационного радиометра.

Компенсационный радиометр содержит антенну 1, первый полосовой фильтр

2, усилитель 3 высокой частоты, блок

4 компенсации, первый квадратичный детектор 5, усилитель 6 низкой частоты, регистратор 7, делитель 8 мощности, аттенюатор 9, второй квадратичный детектор 10 второй полосовой фильтр 11 и третий полосоной фильтр !

2.

Компенсационный радиометр работает 25 следующим образом.

Измеряемый шумовой сигнал поступает из антенны 1 на вход полосового фильтра 2. Первый полосовой фильтр 30

2 осуществляет формирование рабочей полосы частот 4f, радиометра. Усилитель 3 осуществляет усиление шумов в полосе частот 4Г z 7 2И,. При этом коэффициент усиления усилителя

3 одинаков в частотных полосах 4Е„ и (af< — hf,). На выходе усилителя 3 полосе частот !й, присутствует аддитивная смесь измеряемого шумового сигнала и входных собственных шумов 4П усилителя 3, а в полосе частот (f> — df,) — только усиленные собственные шумы усилителя 3.

Формирование компенсирующего напряжения осуществляется следующим образом. Делитель 8 мощности осуществляет разделение шума по мощности на две части. Из одной части третий полосовой фильтр 12 выделяет шум в полосе частот ЯЙ, где 8f „c Л f > 50

C(df — gf,), а из другой второй полосовой фильтр 11 выделяет шум в полосе частот df, . Шум в полосе частот df представляющий собой аддитивную смесь измеряемого шумового сигнала и собственных шумов усилителя 3 высокой частоты, с выхода второго полосового фильтра 11 поступает на вход перного квадратичного где К вЂ” постоянная Больцмана, Т вЂ” эффективная температура собственных шумов усилителя 3 в полосе частот df, Коэффициент передачи аттенюатора 9.

Аттенюатор 9 обеспечивает равенство шумовых мощностей на входах первого И второго квадратичных детекI торов 5 и 10. Последние осуществляют идентичные преобразования шумов в напряжения низкой частоты, пропорциональные мощностям шума в полосах частот соответственно d f u

При этом напряжение на выходе второго квадратичного детектора 10 является компенсирующим. Напряжение с выходов первого и второго квадратичных детекторов 5 и 10 поступают соответственно на первый и второй

/ входы блока 4 компенсации. Блок 4 осуществляет формирование напряжения, пропорционального разности уронней напряжений, поступающих на его входы с первого и второго квадратичных детекторов 5 и 10. При этом осуществляется компенсация напряжения, пропорционального собственным шумам усилителя 3 и полосе частот df напряжением, пропорциональным собственным шумам усилителя 3 в полосе частот afz. Поскольку при изменении внешних условий (температуры, напряжения питания и др.) коэффициент

1337832

U W„W> = G, К(Т, + Т,) elf„ — С,К Т,,1Г, <

Составитель В ° Раков

Техред М.Ходвнич

Корректор AРедактор И.Рыбченко

Заказ 4127/44

Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Г осударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

lip< и. попственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, усилия и шумы усилителя 3 в полосах частот af и Г изменяются идентично и синхронно, то компенсация флуктуаций собственных шумов и коэффициентов усиления усилителя 3 высокой частоты в полосе дГ, флуктуациями собственных шумов и коэффициента усиления усилителя 3 в полосе

dfз обеспечивает повышение стабильности. радиометра ° С выхода блока 4 компенсации напряжение U пропорциональное мощности измеряемого шумового сигнала, поступает н усилитель

6 низкой частоты.

После усиления и дополнительной фильтрации усилителем 6 низкой частоты напряжение U„ поступает в регистратор 7, В реальных радиометрах эффективная температура собственного шума Т в полосе частот df, равна эффективной температуре собственного шума Т в полосе частот 8f (Т„ =

= Т ). Так как d f, лЕ, то при отсутствии измеряемого шумового сигнала на входе радиометра (Т4 = О) аттенюатор 9 за счет изменения коэффициента передачи обеспечивает нулевое значение напряжения

Регистратор 7 осуществляет контроль за нулевым уровнем напряжения

U . При наличии измеряемого шумового сигнала на входе радиометра нулевой уровень напряжения U обеспечи1 вается при другом значении коэффициента передачи аттенюатора 9.

Шкала значений коэффициента передачи аттенюатс ра 9 пр градуир ивана в

Градуcах Кn! ьвинп 1! лBляется измери

Г тельной шкалой радиометра.

Таким образом, в предлагаемом радиометре обеспечивается компенсация флуктуаций коэффициента усиления в усилителе 3 высокой частоты. Слецствием этого является увеличение чувствительности и стабильности радиометра, а следовательно, и повышение точности измерений.

9 о р м у л а и з о б р е т е н и я

Компенсационный радиометр, содержащий антенну, усилитель высокой частоты и последовательно соединенные первый квадратичный детектор, блок компенсации, усилитель низкой частоты и регистратор, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены первый полосовой фильтр, включенный между выходом антенны и входом усилителя высокой частоты, последовательно соединенные делитель мощности и второй полосовой фильтр, выход которого соединен с входом первого квадратичного делителя, а также последовательно соединенные третий полосовой фильтр, аттенюатор

З5 и второй квадратичный детектор, выход которого соединен с вторым входом блока компенсации, вход делителя мощности соединен с выходом усилителя высокой частоты, а второй выход — с

40 входом третьего полосового фильтра.