Справочник по радиолокации (ред. Сколник М. И.) т. 4 - 1978 г. (1151803), страница 69

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 69)

ствнтельности раднометра необходимо использовать тот илв иной метов ств. билизации. Стабилизация радиометра. Показанный на рис 15 приемник Ликке является первым и наиболее широко применяемым стабилизированным радиометром. Вхол приемника попеременно подключается к эталонной нагрузке с температурой тс, Умножнтель (фазовый детектор) синхронно подключает выход детектора к интегратору. Частота переключения 1, выбрана так, что она лежит ниже области спектра флунтуапий коэффициента усиления. Обычно выбирают частоты переключения от 20 до 1000 Гн, причем обращается особое внимание на то, чтобы не использовались частоты, совпадающие с частотой напряжения питания или с ее гармониками Тогда изменения выходного сигнала, обусловленные флуктуациями коэффициента усиления, определяются соотношением г' 116 Т йт=(҄— го) 11 — ~.

'( с) (38) 1 Тс Гвиедамгрг Л вЂ” сигиаисс исстгиююяшя ф Рее. !Ь. Преемеее Девке. нагрузка, в которой поддерживается опорнаа температура. или полсоединеи. ный через переменный аттенюатор источник с высокой шумовой температурой Возможно также введение нв зажимы антенны через направленный ответвитель балансирующего шума, что позволяет подстраивать Те. Этот прием особенно полезен в тех случаях, когда ее приращение мало по сравнению и шумом системы Лругой возможный метал — синхронная модуляция коэффициента усиления приемника Эту функцию выполняют переключаемые аттенюаторы в преддетекторных нли последетекторных усилителях В таких случаях равенство Йе(Т„+Те) и сгс(?с+Те) обеспечивает эквивалентное подавление флуктуаций параметров приемника В приемниках такого типа наиболее критичным параметром является стабильность «оэффнциенга модуляции усиления.

Наличие сигнала неизбежно нарушает баланс в приемнике, так кан Ьуе +Те чь Тс Лла сохРанениЯ оптимального отношениа темпеРатУР е тече. ние обеих половин никла переключения (такомт соотношению соответствует нулевой выход приемника) можно использовать систему с нулевой багансировкой (нулевой балансный приемник), показанной на рнс. 1б Лля обеспг2Г11 При 1 е Те нестабильность коэффициента усиления не влияет на работу системы Точно так же при равенстве температур эталонной нагрузки и антенны небольшие флуктуапни шума приемника в ширины полосы компенсируются Лля обеспечения наилучшей стабилизации должно сойраняться соответствующее значение Тс.

Этим требованиям удовлетворяют согласованная Ге. 8 Пассивные система Рис. 1а. Нулевой йалаиенмй ирнемнни. чения необходимого значения Тс следует применять калиброванный, управляемыи током источник шума (или аттенюатор). В этом случае выходом приемника является управляющий ток. Переключение неизбежно ухудшает теоретическую чувствительность радиометра по сравнению с чувствительностью приемника мощности. В идеальном случае, когда используется прямоугольная переключающая функция и широкополосное усиление, коэффициент ухудшения равен 2, так как сигнал в приемник поступает только в течение половины времени.

Синусоидальная модуляция, реализация которой прогпе, имеет еще более низкий нозффипиепт скважности. Это ограничение может быть частично снято за счет использова! ! 1 Гвнсрллтар аалллай ларалллтиуулся тз Рне. П. Прнемнни е иараллельнмми «аналами (нрнемнни Грэхема). иия двух параллельных входных каналов, которые попеременно подключаются к нагрузке и к антенне (приемник Грэхэма). Такой приемник показан иа рис, (Т. В двухканальном приемнике переключение может быть заменено корреляцией.

Если корреляция осуществляется до детектирования, как показано на рис !8 ((4), то чувствительность равна йТпии — Таи )+ где Т'еи=Тл)2+Та. Чтобы получить на выходе умножителя сигнал переменного тока, примениют коммутацию фазы в тракте ПЧ или два смещенных по фазе-гетеродина. 263 84. Радиомегрические приемники Тг Рос. !З. Копревепеопныа проемчик е пеоеввмчеопем фввм. Таблица 7 Значения постоянной радиометра а для различных типов радиометров ЬТшгп 1 2В, „а =О Т,„Выя у Внр тг Теп рвдпоиетрв Приемник мощности Приемник Динке: с прямоугольной модуляцией и перемножением прямоугольных волн с прямоугольной модуляцией и перемножением синусоидальных сигналов (узкополосный видеоусилитель) с сииусондальной модуляцией и перемножением синусоидальных сигналов Двухканальный приемник (Грэхэма) с прямоугольной модуляцией и перемножением прямоугольных волн Корреляционный приемник Переключение фазы, переключение и перемножение прямоу.

гольных волн и( (/2 2 )г 2 269 Принцип работы корреляционного радиометра основан на том, что шумы, возникающие в приемниках такого типа, не норрелированы, и, следовательно, иэ выходе коррелятора результирующий сигнал от них равен нулю. Поэтому особенно большое внимание нужно уделять тому, чтобы избежать связи между этими двумя приемниками. При Тл ч.Тл чувствительность корреляционного радиометра равна чувствительности приемника Грэхэма.

При Тля Т», его ха. рактеристики приближаются к характеристикам приемника интегральной мощности, так как а этом случае шумы антенны так же хорошо норрелированы, как и сигналы Устройство, в котором используются две отдельные антенны, включенные по схеме ингерферометра, с переключением фазы в единственном приемнике, имеет чувствительность, равную чувствительности приемника Дикке. Чувствительность различных переключающих схем отражают данные табл 7, где в качестве характеризующего параметра выбрана постоянная радиометра а.

Гд В, Оассианыа системы Еше один метод, позволяющий избежать переключения входных сигналов, предусматривает применение схемы, вводящей дополнительный шум. Такая аддитивная схема успешно используется при преобразовании связных приемников с низким уровнем шума в радиометрические устройства (!5, !6) Как показано на рис. 19, в этом случае на вход приемника через направленный Рнс. гэ. Рвднометр с введением дополнительного шума.

7'!о+ 7'н У= Тшп (40а') Определяя приращение или днфференпнал, получаем — Т,„ЛУ ЛТе„= У вЂ” 1 (40б) Отношение У можно опеиить, измеряя напряжение на выходе квадратического детектора. Для того чтобы произвести сравнение этой схемы с переключающей схемой нли с раднометром Дикке, необходимо отделить влияние переключателя на шумовую температуру системы: 7 !о 1-м!!си+)ье.гс. (41) Отнок!ение минимальной обнаоужнваемой разности температур для системы Динке с одной боковой полосой н для рассматриваемой системы равно ЛТ (Дикке) ! +Тон!!сп)Тьаюс ЛТ(с введением дополнительного шума) 1,4 При отсутствии потерь переключателя теоретический порог радиометрни с введением дополнительного шума на 40вй выше. Одчако дри Тьее!е< 270 ответвитель периодически вводится шумовой сигнал от импульсного гаво- разрядного источника шума Шумовая температура системы принимает прм этом два различных значения.

в зависимости от того, вводится ли шумовой сигнал от газоразрядной лампы Т, илн нет. Результирующее отношение шумовых температур У равно 8.4 Радиомегрические приемники Тч+ Тчч = Ух. Т +Т„ (43) Влияние газоразрядного источника шума Т, можно определить по измерениям, проведенным с источником шума и без него: (Тс+Тчо+Тя) (Т~ — Тч„)= Уз, (44) Если все температуры в приемнике известны, то температуру антенны можно получить из уравнения (43) при замене Т, на Тл. Разница в длине линии между зажимами приемника и нагрузки может стать значительным источником ошибок при калибронке [20).

Если потери в передающей линии не превышают 0,5 дБ, то ошибку в эквивалентной шумовой температуре можно выразить в виде бую023Х(Тч — Ть)55, тле 55 — ошибка в измерениях, обусловленная потерями, в децибеллах. Основой для калибровки шкалы радиометра является изменение отклонения индикатора в интервале температур Тч — )ь При условии, что приняты меры для того, чтобы все вхолные компоненты и линии имели точно температуру Т,, ошибки, возникающие вследствие различия потерь в линиях, могут быть минимизированы Короткие отрезки линий, которые соединяют элементы, обладающие разной температурой, лучше всего изготовлять из материалов с низкой теплопроводностью (например, из нержавеющей стали, покрытой золотом). Нулевую точку шкалы индикатора можно при желании сместить, авеля дополнительный шум от газораэрядной лампы через переменный атте.

нюатор Нуль шкалы может быть приведен к температуре 0 К с помощью следующей методики [21): !) фиксируется разность показаний индикатора при нагрузке Т, и Ты 2) при включенной нагрузке Тс вволится дополнительный шум от переменного шумового источника с цел~ю компенсации показаний полученных при нагрузке Тх и 3) при подключенной нагрузке То проверяетсг соответствие нового отклонения известному значению Ть Для радиометрог с относительно высокой шумовой температурой, Т.ч)10з К, получающееся смещение шкалы на несколько сот градусов от нулевой точки менее сущест венно, чем.для систем с очень низким уровнем шума.

27' (2,5 Тэ гэчь система с введением дополнительного шума становится более чувствительной, Типичные значения Т. эчь лежат в диапазоне 20 — 50 К. В системе с введением дополнительного шума может быть также использована стабилизация коэффициента усиления [17, 18). Радиометр такого типа с прерывателем и со стабилизацией с помощью обратной связи [18] обладает чувствительностью системы Линке, однако долговременная стабильность у него выше Калибровка.

Наиболее удобен метод калибровки, в котором применяются газоразрядный источник шума и аттенюатор с направленным атветвителем. Чтобы оценить правильность калибровки, необходимо точно знать параметры выходного сигнала источника шума, ослабление на входе приемника и темпе.ратуру окружающей среды При первичной калибровке используют согласованные опорные нагрузки при температуре окружающей среды Тэ и при температуре жидкого азота или гелия Ть х(ля того чтобы найти связь неизвестных температур газоразрядной лампы и антенны со стандартными опорными значениями, погано использовать метод У-фактора [19). Лве серии измерений с опорными нагрузками позволяют вычислить шумовую температуру системы Тгю используя соотношение Гл. В.

Характеристики

Список файлов книги