Справочник по радиолокации (ред. Сколник М. И.) т. 4 - 1978 г. (1151803), страница 70
Текст из файла (страница 70)
Пассивные сиггелы 8.5. Типы радмометров У тройттвт со трпноноп еоснретнптно пропорола ссрорстна Литенно топо Есппоссртг ПОРФоРО- то 7 на' йуна,иней пгттто Еогласуююие Ю7Ю7еай нетеустпйсМ стсонас ослыта- 7ПОПЕНЫН ОЕОРУде- йаноен Рт о 7- нгтр с. рор ней еастсюсй гпгга РайосНЕП7Р С„ РЖ$7ной „ састстой вйгги Паннроннотп йетенторст а аннпогоаторы Антенна постонет 1 лгйгтги Пеиатою- щтуст- Рсйстйо Волиовсйисг уст- ройство аттснотр с районы' иаспютой й77 йвтУ уавелв «(и а сонете с Райсией . иастстсй Вт'7 Райоомвпр рйп панай ВНиН уонопопосненй лриеннон йа(врсйсй нороелптор Плон ПУ радионепрпй Рис. 2а.
Раииеметиичеекая система РЛС е Хеастекс В радпометрах используются широкополосные (1 ГГц) усилители на туннельных диодах, что объясняется их надежностью, стабильностью и удобством эксплуатации. Шумовая температура системы Г„равна 1000 К на 5 и 8 ГГц и 2500 К на 15 ГГц. Для получения аналогичных результатов в устройствах, использующих !О МГц мазер или параметрический усилитель, необходимо обеспечить Г, =!00 К. Однако сравнительно сложные охлаждаемые системы такого типа необходимы в радиометрах, предназначенных для исследования распределения излучения в узких спектральных полосах.
На рис. 21 показана передняя панель такой системы совместно с органами регулировки и структурной схемой. В нормальном режиме используется частота переключения, равная 40 Гц, и опорная нагрузка при температуре 300 К, Балансный шум, соответствующий примерно 300 К, дополнительно вводится на зажимы антенны. Как показано на рис. 22, теоретические и экспериментальные значения чувствительности находятся в хорошем согласии. Температуры антенн в ясный день для параболоида диаметром 35 м и опорной рупориой антенны типа Согпцсор1а '7, приведены на рис. 23. Последняя антенна состоит из рупора, содержащего параболический сектор, наклоненный под углом 45' к апертуре.
Как и в системе рупор — линза, в этом случае уровень боковых лепестков очень '> Согпцсор!а — рог изобилия (лат.) 272 Радиоастрономия. Основным результатом радиоастрономических наблюдений являются контуры равной яркостнои температуры, построенные в звездной нли в местной системах коорлинат. Для определенных радиоисточнииов существенную дополнительную информацию дают наблюдения поляризации и спектрального распределения излучения объектов. Для этих целей необходимы длительные времена интегрирования, широкий динамический диапазон и минимальная шумовая температура систем. Необходимо также обеспечить точность измерения направления на источник с точностью до небольших долей ширины диаграммы направленности антенны Структурная схема большой радиометри.
ческой системы, примениемой в радиоастрономии, показана на рис. 20. йаланоный /иун Аолийрсдаонью аттенюотпР ПС/ипя нои/ность напал/ 4 Килисрст/на туна Аттеню- отор ОЭ© /ыии Пни /'/аЯ Пыт Унл Пынл Унл. -жу ута уи- тель Пеюонтпр уса титель юуно/аА Птйст/Уи- тель Усилитель не туннельнып аисуин Усилитель н// /пуннельнЫп упорах /Рильтр ниналаА Перепл/оептель опеМнитепьнпй линии ПУ ву/тсюо- Э Ф Усилитель нп ПУП «УиУилен нагругли Фильтр нанплеу у сууляит/ стиранная ногрувиу/ля сраанения утуетуитель Упорный сигнал ,йетонтпр усилтжм ланолау Усиление ПУП ууи/ая но/ипооть нанплпу /Реулоитп О перепою попель Сраснисиеньаюу О ОО ынл Пнл РАК Рие.
2Н ауанель уираалениа и струитуннаа саема аалиаметаа а Хенстеае, ь ь ьь фи ь ь' Ь аьа ъ и се о н ч 'о о Ф Гл 8 Пигсивньге системы низок. Попадание дождя нли снега иа обтекатель антенны приводит к значительному увеличению температуры На рис 24 !22! показана супергетеродинная система, работающая на частоте порядка 94 ГГш Лостигнутая в ией чувствительность несколько ниже /Р Гйу арию инюед/юрдбпнрл, и 1Р дб РР бб Ргдлнепл/л, г"."' Рее.
22. Теоретечеекае а екеперамеатаяьаме пквчекея чуеетектеяькоета раяаеметра. Рис. 23. Антекоае температура яяя еатеаа систем Согппеорга к РЛС е Хеастеке. чувствительности системы, показанной на рис. 22; 5Тмгго он05 д(тг !с). В этом радиометре используется парабояичсская антенна диаметром 4,5 и, имеющая ширину луча 2,8' на уровне 3 дБ На рис. 25 показаны полученные с помощью этой системы на длине волны 3 мм тепловые контуры на поверх. ности Луны Ланные получены для 280 точек, расположенныч в ячейках рав Фодв/водо/й норонлвнпвплв Роипий рупвп Роно/мт унолнвоейодбб 21 ддб упилпние дддб би-/грр» ддлутнвплв но ппи / /юнрадвчвв|о пвдпвдивпли Лпплпвори иупврпйнюдп обода но/юрпдоп »лип иноюя птопи- ююа Епинрон— вн дево»вор илоевю лоплввоппат юпно др тою 1 1 1 бовери нп навивав!мио П,ддд ею»пиен»о юунвЬг вмпороюур ад /Рю/водит Е/Гла гоне/попо ппимноюивгм омновд Рае. 24.
Реакометр е чеетотоа 24 ГГа. номерной сетки, причем расстояние между точками составляет 1,65 или 4,8Х Х10-4 рад Периодически проводилось сравнение с сигналами от видимого не~тра Луны и от точки на небосволс, расположенной на !' севернее Луны. При наблюдении нентрв Луны производилась калибровка с помощью лампового источнихз шума Каждый отсчет получен путем интегрирования выло..а радиомегра в течение 20 с, что позволило получить среднеквадратическую ошибку измерения температуры антенны, равную 1 К Составление полной карты при условии, что управление работой устройства осуществлялось ЗВМ, 274 Рй Р,/ ь'ь ьЬ ьь РРР ~ $~ ьччм, РР1 ьм 44 'ьь й РРРР 'ь РР 11 Э Ь РР ьь ь дР ьь 1Р дс /РРР Зэй Тяпы радиомегров потребовало 3 ч. Попрании, учитывающие влияние формы диаграммы антенны, вводились только на краях наблюдаемого объекта, так нак, по оценкам иссле- дователей, поправки лля точек, лежащих в средней части, малы по сравнению с вероятной ошибкой (2,4 К).
2 уурлррат ууалл блФеуружу 1Урвд 2 гулввля Лллл 24 «хуля 1Уб4ск Рис. ВК Контуры равной нраостной температуры поверхности Луни, снатме иа частоте В4 ГГи (нн$рм, ва ионтурах обевначают температуру, КЬ Первичная калибровка и проверка правильности определения направления иа источник в радиоастрономии осуществляется с использованием ярких раднонсточников В диапазоне миллиметровых волн сигналы от этих источников становятся слишком слабыми, чтобы можно было производить точные измерения В этом случае в качестве вторичных опорных источников могут служить края дисков Луны и Солнца, а основная привязка при калибровке осуществляется путем оптического визирования звезд соосным с радиоастроиомической антенной телескопом Картографирование Радиометрические контуры яркостной температуры можно получить при сканировании не только неба, но и земной поверхности. С помощью соответствующей процедуры результаты наблюдений могут быть представлены в виде чередования областей серого цвета различной плотности, которая пропорциональна яркостной температуре Пример такого изображения в сравнении с оптическими н инфракрасной фотографиями показан на рис.
26 [24~ Параметры раднометра приведены в табл 8 При обработке аналоговые сигналы от сканирующего радиометра, включая и синхроимпульсь, подвергались квантованию с числом лискретов, равным 800 Зателг в ЭВМ производилось усреднение восьми последовательных выборочных значений что позволяло получить необходимый уровень сигнала в каждой ячейке разрешения Матрица, соответствующая поеному изображеняю, содержала 4500 таних ячеек. На следующем этапе в ЭВМ производилось сглаживание матрицы пХп путем расширения ее до матрицы ЗцХЗп, причем новые значения были получены линейной интерполяцией старых значений Выходной графопостроитель позволял использовать восемь уровней интенсивности серого цвета Пороговые значения для этих интенсивностей можно было подобрать так, чтобы подчеркнуть те или иные конкретные детали изображения.
27$ Гл. 8. Пассивные системы Таблица 8 Параметры сканирующего радиометра Дикке, позволяющего получить тепловое изображение Рнс. За, Тепловые нзображенна, полученные на частоте Е4 ГГн, участ- «а местности Яглпо Кпд нв побережье бретона (внл с югам В противоположность астрономическим наблюдениям системы картографирования земной поверхности всегда учитывают дальность, которая входит в уравнение (!О), связывающее проекцию площади пели Атсозд с телесным углом луча. Это приводит к уменьшению Ьул вследствие учета степени заполнения луча; 276 Рабочая частота, ГГц Эквивалентная полоса частот, МГц й Гтш при интегрировании †с, К Диаметр антенны, см Ширина луча иа уровне 3 дБ, град Темп сканирования, град/о . Поляризация 94 200 $0 45 0,5 0,5 горнзон- тальнаи ВВ.
Тины радиомегров Аг бтд = /гтг, ()д /7в (45) [и) (г„;- „г,„/' 145) Достигаемая в этом методе чувстви. тельность зависит от времени интегрирования н, следовательно, от частоты сканирования. Геометрическая схема, пояс няющая работу самолетного сканирующего радиометра, показана на рис. 27. При 50е -нем перекрытии между послеловательнымн сканированнямн за время перемещения самолета в продольном направлении на расстояние, равное ширине луча, должно завершиться два поперечных сканирования.
Частота сканирования, выраженная в числе ширин луча а секунду, в соответствии с рис. 27 равна 5еорооаго еамоооага рг «ар 20Р /е й[)з (47) При минимальном интервале сканирования последетекторная полоса Вьт должна быть достаточной для получени достаточно хорошего отклика.
Так, чтобы выходное напряжение возросло до 90е/е своего максимального значения, при сканировании точечной цели необходима полоса Рнс. тт. Геометрнеесаен саема, оовсггающав разотг самолетного сааннруююего раднометра сантнметро. ваго днааазона 1251. В~ Р 0,37(а [Гц). (48) Удобное выражение для дальности получается нз приведенных выше соотношений, если ввести дополнительно коэффициент распространения в атмосфере Г=!Л. [25[с г 0 хе дыр Ге 1 1щз В=0,4 (А /ХТ )з~ — ) —— г г ~ Д ) Т,а 0)г (п9/гУ)з (49) где /7 — дальность до пели, футы (Вшй);  — апертура антенны, футы; )с— длина волны, смл Впт — ширина полосы шума, Гц; (В//У)г — определенное отношение сигнал/шум; и — постоянная радиометра (см. табл.
7); Аг — площадь цели, кв футы; ЬТР— разностная яркостная температура цели, К; Р— скорость самолета, узлы; 0 — суммарный угол снаннровання, град; à — коэффициент распространенна в атмосфере. 277 Длн удобства вычислений использовалось приближенное соотношение Ялюбг, где () есть ширина луна на уровне 3 дБ. Соответствующее отношение сигнал/шум на выходе (Б/й/)в зависит от чувствительности радиометра цТ г в изменения температуры антенны /зТл: Гл.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
