vj
05 1 Изобретение относитс к радиотех нике, предназначено дл измерени сла(5ых шумовых сигналов на фоне больших внутренних шумов приемника и может быть использовано в радиоас рономических измерени х, в иагностике и в радиоизмерении. Известен модул ционный радиометр содержащий на входе электронный ком мутатор, на выходе (11-1) линию задержки , отвод с нулевым временем задержки и ключ между выходом усилител высокой частоты и входом детектора l. Реакци линий задержки и электро ного коммутатора в диапазоне СВУ задача весьма сложна , а собственные шумы коммутатора и линий задерж ки, а потери в них не позвол ют обеспечить максимальную чувствительность . Наиболее близким техническим решением к изобретению вл етс модул ционный радиометр, содержащий пос ледовательно включенные модул тор, сигнальный вход которого вл етс входом радиометра, блок высокой частоты, последовательно Ьоединенные синхронный детектор, интегратор и регистратор, а также генератор управл ющего напр жени , выход кото рого соединён с управл ющими входами модул тора и синхронного детекто ра 2. Недостатком известного радиометр вл етс низка чувствительность. Цель изобретени - повьшение чувствительности. Дл достижени цели модул ционный радиометр, содержащий последо .вательно включенные модул тор, сигнальный вход которого вл етс входом радиометра, блок высокой частоты , последовательно соединенные син хронный детектор, интегратор и реги стратор, а также генератор управл ю щего напр жени , выход которого соединен с управл ющими входами модул тора и синхронного детектора, дополнительно дредены первый, второ и третий усилители, фазоинвертор, выпр митель и переключатель, причем выход блока высокой частоты соединен с входом синхронного детектора через последовательно соединенные первый усилитель и вьтр митель, а выход первого усилител подключен к входу переключател , выходы которого , один через второй усилитель 76 а другой - через последовательно соединенные третий усилитель и фазо-; инвертор, соединены с входом первого усилител , а управл ющий вход переключател соединен с выходом генератора управл ющего напр жени черезвведенный формирователь импульсов . На чертеже изображена структурна электрическа схема предложенного модул ционного радиометра. . Модул ционный радиометр содержит модул тор 1, блок 2 высокой частоты, первый усилитель 3, выпр митель 4, переключатель 5, второй усилитель 6, синхронный детектор 7, формирователь 8 импульсов, третий усилитель 9, фазоинвертор 10, генератор 11 управл ющего напр жени , интегратор 12 и регистратор 13. , Модул ционный радиометр работает следующим образом. На сигнальный вход модул тора 1 поступает полезньй шумовой сигнал. В первую половину периода Т модул ции модул тор 1 не пропускает полезный шумовой сигнал, и на входе блока 2 высокой частоты присутствуют только собственные шумы модул ционного радиометра. Блок 2 высокой частоты представл ет собой усилитель высокой частоты с преобразователем частоты. После усилени и преобразовани в блоке 2 высокой частоты шу« мы модул ционного радиометра усиливаютс первым усилителем 3 и поступают на вход выпр мител 4, а через переключатель 5 и второй усилитель 6 - на вход первого усилител 3. В течение времени О --1, когда напр жение на входе первого усилител 3 не превьшает порога самовозбуждени контура, состо щего из первого 3 и второго 6 усилителей, сигнал на выходе выпр мител 4 пропорционален мощности собственных шумов модул ционного радиометра. При превышении напр жени порога самовозбуждени контура, состо щего из первого 3 и второго 6 усилителей, на выходе первого усилител 3 возникают периодические колебани . Момент времени возникновени периодических колебаний определ етс мощностью собственных шумов модул ционного радиометра . Амплитуда периодических колеба- , НИИ посто нна и определ етс параметрами контура. С момента времени -tj напр жение на выходе выпр мител 4, пропорциональное мощности этих колебаний, возрастает ка несколько пор дков. Это напр жение поступает на синхронный детектор 7. В момент времеииI-j -1 I по сигналу формировател 8 импульсов переключатель 5 переключает выход первого усилител 3 с входа второго усилител 6 на вход третьего усилител 9. Теперь напр жение с выхода первого усилител 3 поступает на его вход через третий усилитель 9 и фазоинвертор 10. При этом контур, состо щий из первого 3 и второго 6 усилителей, разрьшаетс и замыкаетс друга цепь, состо ща из первого 3 и третьего 9 усилителей и фазойнвёртора 10. Последний обеспечивает глубокзпо отрицательную обратную св в этой цепи. Услови самовозбуждени колебаний перестают вьтолн тьс ,Л поэтому на выходе первого усилител 3 остаютс только свободные зату хающие колебани . Скорость затухани определ етс добротностью цепи и величиной отрицательной обратной св зи в ней. В результате на выходе выпр мител 4 формируетс импульс напр жени , длительность которого определ етс мощностью собственных шумов модул ционного радиометра. На пр жение на выходе синхронного дете тора 7 пропорционально напр жению на выходе вьтр мител 4, а по знаку совпадает с управл ющим напр жением с генератора 11 управл ннцего напр ж ни . С момента времени управл кнций сигнал, поступающий с генератора 11 через формирователь 8 импульсов на переключатель 5, имеет нулевое значение и переключатель 5 переключает выход первого усилител 3 с входа третьего усилител 9 на вход второг усилител 6. Контур, состо щий из первого 3 и второго 6 усилителей, замыкаетс . С этого же момента времени в соответствии с управл ющим напр жением с генератора 11 модул тор 1 пропускает полезный шумовой сигнал, который на фоне собственных щумов модул ционного радиометра пос тупает на вход блока 2 высокой час тоты. Аналогично тому, как это происходит в первом полупериоде,о при превьшении порога самовозбуждени напр жением на входе первого усилител 3 контур, состо щий из первого 3 и второго 6 усилителей, обеспечивает возбуждение периодических колебаний посто нной амплитуды. Момент времени 4г возникновени периодических колебаний определ етс суммой мощностей шумового сигнала и собственных шумов модул ционного радиометра . Поскольку суммарна мощность шумового сигнала и собственных шумов модул ционного радиометра больше мощности собственных шумоЕ, то среднестатистическое врем генерации колебаний на выходе первого уси- , лител 3 во втором полупериоде превышает среднестатистическое врем генерации колебаний в первом полупериоде. По сигналу с генератора 11 происходит демпфирование колебаний и на выходе выпр мител 4 формируетс импульс напр жени , длительность которого определ етс суммарной мощностью шумового сигнала и собственных шумов модул ционного радиометра. Напр жение на выходе синхронного детектора 7 пропорционально напр жению на выходе выпр мител 4, а по знаку совпадает с управл ющим напр жением с генератора 11. Поскольку интегратор 12 представл ет собой линейный четырехполюсник , то отклик его на напр жение с выхода синхронного детектора 7 можно представить как сумму откликов на последовательность импульсов в четные и нечетные полупериоды. Отклик на последовательность импульсов в четные полупериоды модул ции представл ет собой напр жение, пропор- итюнальное средней длительности пульсов в этой последовательности за врем интегрировани . Отклик на последовательность импульсов в нечетные полупериоды модул ции представл ет собой напр жение, пр порциональное средней длительности импульсов в этой последовательности за врем интегрировани . Суммарньй отклик на выходе интегратора 12 определ етс разностью этих напр жений, т.е. разностью средних значений длительности импульсов в каждой последевательности за врем интегрировани . Это напр жение, которое регистрируетс регистратором 13, пропорционально мощности полезного шумового сигнала. Таким образом, в npeja iaraeMOM модул ционном радиометре реализовано формирование двух последовательностей импульсов, длительности которьсх определ ютс мощностью полезного шумового сигнала на фоне собственных шумов радиометра и мощностью собственньпс шумов, с последукмцим измерением разности средних значений длительности импульсов в каждой последовательности за врем интегрировани .
Введение в схему модул ционного радиометра первого, второго и третьего усилителей, фазоинвертора , вьтр мител , переключател и формировател импульсов позвол ет повысить чувствительность предлагаемого модул ционного радиометра по сравнению с известными .
t
13