SU1518805A1 - Modulation tourniquet radio polarimeter - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технике СВЧ. Цель изобретени  - упрощение измерений. Радиопол риметр содержит турникетное соединение 1, вентили 2 и 3, модул тор 4 пол ризации, измерительные каналы 5 и 14, блок калибровки 6 пол ризации, направленный ответвитель 7, блок калибровки 8 интенсивности, гибридное кольцо 13, состо щее из модул торов 9 и 10 интенсивности и тройников 11 и 12, короткозамыкатели 15 и 16 и управл ющий г-р 17. При этом каналы 5 и 14 собраны по стандартной схеме и содержат по два синхронных детектора. В канале 5 фиксируетс  разность пол ризованных по кругу составл ющих, пропорциональна  параметру Стокса V, а в канале 14 - разность линейно пол ризованных составл ющих, пропорциональна  параметру Стокса U. Кроме того, фиксируетс  разность полного потока исследуемого сигнала и сигнала калибровки интенсивности, т.е. сигнал, который на посто нную величину отличаетс  от параметра Стокса J. Таким образом в радиопол риметре осуществл етс  одновременное измерение всех трех параметров Стокса полностью пол ризованной волны. Цель достигаетс  введением гибридного кольца 13 и г-ра 17. 1 ил.This invention relates to a microwave technique. The purpose of the invention is to simplify the measurements. The radiopolimeter contains a turnstile connection 1, gates 2 and 3, a polarization modulator 4, measuring channels 5 and 14, a polarization calibration unit 6, a directional coupler 7, an intensity calibration module 8, a hybrid ring 13 consisting of modulators 9 and 10 intensity and tees 11 and 12, short-circuitors 15 and 16 and control Gr. 17. At the same time, channels 5 and 14 are assembled according to the standard scheme and contain two synchronous detectors. Channel 5 records the difference of circularly polarized components proportional to the Stokes parameter V, and channel 14 shows the difference of linearly polarized components proportional to the Stokes parameter U. In addition, the difference between the total flux of the signal under study and the intensity calibration signal, t, is recorded. e. a signal that differs by a constant value from the Stokes parameter J. Thus, all three Stokes parameters of a fully polarized wave are measured simultaneously in the radio polarimeter. The goal is achieved by the introduction of a hybrid ring 13 and Mr. 17. 1 Il.

Description

СгтSgt

00 0000 00

О СЛAbout SL

етс  рачность полного потока исг.ло- дур-мого гиг нала и сигмалл калибровки иит(нг)шности, ТоСо сигнал, который на посто нную пел1тчнну отличаетс  от параметра Стокса J Т„обр, в радиопол риметре осутествлж -тс  олнопре- MOHHOf измерение псех тррх параметров Стокга полностью нол ричоватпюй волны . Цель достигаетс  пведением гиб- piViHorc) кольца 13 и г-ра 17. 1 ил„The rarity of the total flow of an isgoldeurm hygnal and sigmal calibration and a simulated (ng) signal, a ToCo signal that differs from the Stokes parameter J T & ar, is constant for MOhHOF, the radio frequency measurement is MOhHOff The three parameters of the Stokg parameters are completely zero wavelengths. The goal is achieved by the introduction of a gib-piViHorc) ring 13 and gr. 17. 1 or „

Изобретение относитс  к технике сверхвысоких частот, радиосв зи,ра- диолокации, радиоастрономии,измерительной технике и может быть использовано дл  анализа нол ризации электThe invention relates to microwave technology, radio communications, radar, radio astronomy, measurement technology and can be used to analyze the polarization of electrons.

ромагнитных волн, излучаемых нлазмой или зар женными частинами в ускори- тел х„of the electromagnetic waves emitted by a nlazma or charged parts in accelerators

Цель изобретени  - упрощение измерений ,The purpose of the invention is to simplify measurements,

На чертеже приведена структурна  электрическа  схема модул ционного турникетного радиопол риметраоThe drawing shows the structural electrical circuit of the modulation turnstile radio polarimeter

Модул ционный турникетный радиопол риметр содержит турникетное сое динение 1, образованное пересечением первого, второго отрезков пр моугольного и круглого полноподов, первый 2 и второй 3 вентили, модул тор Д пол ризации, измерительный канал 5, блок 6 калибровки пол ризании,нанрап ленный ответвитель 7, блок 8 калибровки интенсивности, первый 9 и второй 10 модул торы интенсивности,пер- вый 11 и второй 12 тройники,причем модул торы Ч и 10 и тройн( 11 и 12 образуют гибридное кольцо 13,дополнительный измepитeль ый канал 14, короткозамыкатели 15 и 16 и управплю щий генератор 1 7 ,The modulation turnstile radiopolimeter contains a turnstile connection 1 formed by the intersection of the first and second segments of the rectangular and round full bays, the first 2 and second 3 valves, the modulator D polarization, measuring channel 5, polarization calibration unit 6, patterned coupler 7 , intensity calibration unit 8, first 9 and second 10 intensity modulators, first 11 and second 12 tees, with modulators H and 10 and triple (11 and 12 form a hybrid ring 13, an additional meter 14, short connectors 15 and 16 and control 1 7 generator,

Модул цисмшый турникетный радиопол риметр работает следующим образо Излучение поступает в кругльй волновод турникетного соединени  1.Пол ризованные составл ющие волны дел тс  между плечами турникетного соединени  1 в различных соотношени х в зависимости от электрически управл емой длины короткозамкнутых плеч турникетного соединени  1 и через неза- короченные нлечи турникетного соединени  1 поступает на вход модул тос:The module turnstile radiometer operates as follows. The radiation enters the circular waveguide of the turnstile connection 1. The polarized component waves are divided between the arms of turnstile connection 1 in different ratios depending on the electrically controlled length of the short-circuited arms of turnstile connection 1 and uncompleted The levers of the turnstile connection 1 are fed to the input of the module:

ра А,, Если длины плеч равны - Л иra A ,, If the lengths of the shoulders are equal - L and

7®7®

ДР дхлина волны в волново Н   DR Dhlin waves in wave N

де, то пол ризованна  по правому кругу часть итлучгни  т{лпрппл етс  в одно входн г ir:u 4O модул тора 4 (naniiide, then the right-handed polarized part of the ray is {ipprppled into one input ir: u 4O modulator 4 (naniii

1515

2525

2020

35 035 0

. SO. SO

- i5 - i5

4545

мер, черрз вентиль 2), пол ризованна  но левому кругу составл ю ца  - в другое входное плечо модул тора 4 (например, через вентиль З), а все другие составл ющие дел тс  поровну между входными плечами модул тора А, Если же длины плеч турникеттюго соединени  1 равны -г- и Л , то линей- 4measures, valve 2), polarized but left circle is composed of - into another input arm of modulator 4 (for example, through gate 3), and all other components are divided equally between input shoulders of modulator A, If shoulders length turnstile connection 1 is equal to - r - and L, then linear - 4

НО пол ризованна  под углом А3° к пр моугольным волноводам турнкткетно- го соединени  1 компонента направл етс  в одно входное плечо модул тора 4, ортогональна  линейно пол ризованна  компонента (с позиционным углом 133 ) - в другое входное плечо модул тора 4, а все другие составл ющие дел тс  поровну между входными плечами модул тора 4 о Сигнал с выхода модул тора 4 поступает в гибридное колыю 13„ Длины плеч модул торов 9 и 10 и тройников 11 и 12 подобраны так, чтобы в один полупериод управ- л нэщего модул торами 9 и 10 напр жени  весь исследуемый сигнал направл лс  на вход измерительного канала 5, а сигнал калибровки интенсивности с входа тройника 12 полностью поступал на вход дополнительного измерительного канала 14, а в другой полупериод управл ющего модул торами 9 и 10 нанр жени  исследуемый сигнал направл лс  в дополнительный измерительный канал 14, а сигнал калибровки - в измерительный канал 5. Управл ющее модул торами 9 и 10 напр жение одновременно управл ет и электрической длиной короткозамыкателей 15 и 16,Тое. в один полупериод управл ющего напр жени  длины короткозамыкателей соответствуют анализу круговых пол ризаций . Этот сигнал поступает в измерительный канал 5. Во второй полупериод управл ющего напр жени  длины короткозамыкателей 15 и 16 соответствуют анализу линейных пол ризаций.Этот сигнал поступает в дополнительный измерительный канал 14. Каналы 5 и 14 собраны по стандартной схеме иBUT polarized at an angle A3 ° to the rectangular waveguides of the turntank connection 1 is directed to one input arm of the modulator 4, the orthogonal linearly polarized component (to the position angle 133) to the other input shoulder of the modulator 4, and all others The components are divided equally between the input arms of the modulator 4 o. The signal from the output of the modulator 4 enters the hybrid colar 13 "The arm lengths of the modulators 9 and 10 and the tees 11 and 12 are selected so that in one half-cycle of the control the modulators 9 and 10 voltages all investigated the signal was sent to the input of the measuring channel 5, and the intensity calibration signal from the input of the tee 12 was completely fed to the input of the additional measuring channel 14, and in the other half-period of the control modulators 9 and 10 of the current, the signal was sent to the additional measuring channel 14, the calibration signal is sent to the measuring channel 5. The control voltage of the modulators 9 and 10 simultaneously controls the electrical length of short connectors 15 and 16, Toe. In one half of the control voltage, the lengths of the short circuits correspond to the analysis of circular polarizations. This signal enters the measuring channel 5. In the second half-period of the control voltage, the lengths of the short-circuitors 15 and 16 correspond to the analysis of linear polarizations. This signal enters the additional measuring channel 14. Channels 5 and 14 are assembled according to the standard scheme and

514514

C();u i).-n ii(i дв,ч cHiixponHf.ix детскто- рлC (); u i) .- n ii (i dv, h with HiixponHf.ix detskor

Опорный сигнал одного гинхронного детектора в каждом к нлпе синф зен с напр жением, управл ющим модул тором 4., ГТоэтому на выходе такого синхронного детектора в измерительном канале 5 фиксируетс  разность пол ризованных по кругу составл ющих, пропор- циональна  параметру Стокса V, а на выходе такого же синхронного детектора в дополнительном измерительном канале 14 - разность линейно пол ризо- ванн.1х составл ющих, пропроцион пь- на  параметру Стокса П. Опорные напр жени  второго синхронного детектора и обоих каналах си ф зны с напр - жением, управл ющим модул торами 9 и 10, На выходе этих синхронных де- текторов фиксируетс  разность полного потока исследуемого сигнала и сигнала калибровки интенсивности, т.е. сигнал на посто нную величину отличаетс  от параметра Стокса J,The reference signal of one gynchronous detector in each of the nlpinson with the voltage that controls the modulator 4. In this way, the output of such a synchronous detector in the measuring channel 5 records the difference of polarized components, proportional to the Stokes parameter V, and the output of the same synchronous detector in the additional measuring channel 14 is the difference of linearly polarized 1x components, the projection is given to the Stokes parameter P. The reference voltages of the second synchronous detector and both channels of the phase are By controlling the modulators 9 and 10, the output of these synchronous detectors captures the difference between the total flux of the signal under study and the intensity calibration signal, i.e. the signal by a constant value differs from the Stokes parameter J,

Хаким образом ог.утпествл етс  одновременное измерение псех трех параметров Стокса полностью пол ризованной волныIn Hakim, simultaneous measurement of the Psex of the three Stokes parameters of a fully polarized wave is detected.

В модул ционном турникетном радио- пол риметре не используютс  механические и ферритовые модул торы,и он может быть целиком выполнен из стандартных волноводных узлов и серийно выпускаемых полупроводниковых приборов, а измерительные каналы радиометра состо т из синхронных детекторов,собранных по стандартной схеме, и не содержат , резонансных фильтров, фазоврада- телей и фазовых детекторов. Все три параметра Стокса одновременно фиксируютс  индикаторами. Кроме того, вдвое увеличиваетс  эффективность использовани  излучени  дл  анализа, благодар  тому, что в модул ционном турникетном радиопол риметре каждый измерительный канал анализирует исследуемый сигнал в течение полупериода модулирующего напр жени , но анализируемый сигнал подключаетс  к основ- The modulation turnstile radio polarimeter does not use mechanical and ferrite modulators, and it can be made entirely from standard waveguide assemblies and commercially available semiconductor devices, and the radiometer measuring channels consist of synchronous detectors assembled according to a standard scheme and do not contain resonant filters, phase shifters and phase detectors. All three Stokes parameters are simultaneously fixed by indicators. In addition, the efficiency of using radiation for analysis is doubled due to the fact that in a modulation turnstile radio polarimeter, each measuring channel analyzes the signal under study during the half-period of the modulating voltage, but the signal being analyzed is connected to the main

66

ному и и ppитeлы oмy каналам со с пигом на полу1те11цпд модулирующего нлпр женп , т ,е , эффективностт использовани  излучени  возрастает п 2 и близка к 100%to the om and to the omy channels with a pigment on a half modulator modulating lp, i, e, the efficiency of using the radiation increases n 2 and is close to 100%

Q 5 0 5Q 5 0 5

0 Q0 Q

5five

00

SS

Claims (1)

Формула изобретени  Модул ционньт турникетньп радиопол риметр , содержащий турникетное соединение , образораиргое пересечением первого, второго отрезков пр моугольного и круглого волноводов, плечо которого  вл етс  входом пол риметра, первое плечо первого отрезка пр моугольного волновода соединено с первым входом модул тора пол ризации через первый вентнпь, второе плечо - с вторым входом модул тора пол ризации через последовательно соединенные направленный ответвитель и второй вентиль, блок калибровки пол ризации подключен к боковому плечу направленного ответвител , первое и второе плечи второго отрезка пр моугольного волновода короткозамкнуты, и блок калибровки интенсивности, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  измерений, введены первый и второй модул торы интенсивности , первые входы которых подсоединены к первому и второму плечам введенного первого тройника соответственно , третье плечо которого соединено с выходом модул тора пол ризации , вторые входы первого и второго модул торов интенсивности подключены к первому и второму плечам введенного второго тройника соответственно, третье плечо которого соединено с блоком калибровки интенсивности,выходы первого и второго модул торов интенсивности  вл ютс  выходами дл  подключени  измерительного и дополнительного измерительного каналов соответственно , управл ющие входы первого , второго модул торов интенсивности , модул тора пол ризации и ко- роткозамыкателей соединены с выходом введенного управл ющего генератора.Claims of the invention A modulated turnstile radiopolimeter containing a turnstile connection formed by intersecting the first and second segments of a rectangular and circular waveguide, the arm of which is the input of a polarimeter, the first arm of the first segment of a rectangular waveguide connected to the first input of the polarization modulator through the first vent , the second arm - with the second input of the polarization modulator through a serially connected directional coupler and the second valve; the polarization calibration unit is connected to the side shoulder of the directional coupler, the first and second arms of the second segment of the rectangular waveguide are short-circuited, and the intensity calibration unit, characterized in that, in order to simplify the measurements, the first and second intensity modulators are introduced, the first inputs of which are connected to the first and second shoulders of the first inserted tee, respectively, the third arm of which is connected to the output of the polarization modulator, the second inputs of the first and second intensity modulators are connected to the first and second shoulders The second tee, respectively, the third arm of which is connected to the intensity calibration unit, the outputs of the first and second intensity modulators are outputs for connecting the measuring and additional measuring channels, respectively, the control inputs of the first and second intensity modulators, polarization modulator and rotary connectors are connected to the output of the input control generator.