Нульовий радіометричний пристрій

1. Нульовий радіометричний пристрій, що містить антену і послідовно з'єднані узгоджене навантаження, два модулятори, приймач, імпульсний підсилювач, фільтр високих частот, синхронний фільтр, компаратор, блок керування та вихідну шину, яка є виходом пристрою, причому перший вихід блока керування приєднаний до керуючого входу синхронного фільтра, а другий вихід блока керування з'єднаний з керуючим входом першого C2 2 86461 1 3 тури досліджуваних об'єктів за допомогою радіолокації, що містить антену, узгоджене навантаження і послідовно з'єднані антену, перший і другий модулятори, змішувач, гетеродин, підсилювач проміжної частоти, детектор, імпульсний підсилювач, фільтр високих частот, синхронний фільтр, компаратор, перший вихід блоку керування приєднаний до керуючого входу синхронного фільтра, другий вхід компаратора приєднаний до загального кабелю, другий вхід блоку керування з'єднаний з керуючим входом модулятора, а третій є виходом нульового радіометричного пристрою [Патент СССР, №1838793 A3, G01R29/08]. В даному радіометричному пристрої нульовий метод вимірювання реалізується за рахунок мінітривалості підключення активного генератора шуму (при зміненій тривалості напівперіоду частоти модуляції), що приводить до плавного зсуву періодичної послідовності імпульсів на виході синхронного фільтра відносно нульової лінії вверх (вниз), весь час виконуючи умову рівності площ додатного і від'ємного імпульсів для одного періоду сигналу. Прийнятий антеною сигнал за допомогою першого модулятора і поступаючим на його вхід з другого блоку керування по змінно підключають на вхід приймача на однакові проміжки часу антену з нульовою температурою ТА і вихід другого модулятора, відповідно. Другий модулятор підключає по черзі на свій вихід погоджене навантаження, яке знаходиться при температурі ТO і активний генератор шуму ТАгш. Тривалість їх надходження на другий вхід першого модулятора перемінна і залежить від управляючого сигналу з четвертого виходу блоку керування. Для такої схеми побудови нульового радіометричного пристрою вхідний сигнал антени ТА, може змінюватися, як відомо, в межах ТАгш – ТO, тобто при любих ТА повинно виконуватися умова ТO>ТА>ТАгш, що приводить до межі діапазону зміни радіояркісних температур "знизу". Недоліком такого радіометра є частотна залежність коефіцієнта пропускання хвильового тракту, що приводить до появи сигналу помилки на виході радіометричного пристрою і, як в наслідок, зниження чуттєвості і точності вимірювань. Винаходом ставиться завдання підвищити точність і чуттєвість модуляційного радіометричного пристрою при реалізації нульового режиму вимірювання слабких сигналів. Поставлене винаходом завдання досягається тим, що у нульовому радіометричному пристрої, який включає антену, узгоджене навантаження і послідовно з'єднані антену, перший і другий модулятори, змішувач, гетеродин, підсилювач проміжної частоти, детектор, імпульсний підсилювач, фільтр високих частот, синхронний фільтр, компаратор, перший вихід блоку керування приєднаний до керуючого входу синхронного фільтра і джерела підпалу, другий вхід компаратора приєднаний до загального кабелю, другий вхід блоку керування з'єднаний з керуючим входом модулятора, а третій є виходом нульового радіометра, згідно винаходу в структурний ланцюг додатково введені еталонний генератор шуму і гетеродин, які конструктивно виготовлені у вигляді відкритого квазіоптичного резонатора, активним середовищем 86461 4 якого є джерело некогерентних коливань просторово розташоване в об'ємі резонатора, і який заснований на прямому перетворенні теплової енергії в електромагнітні хвилі при горінні активних речовин із метало-полімерних або паливних сумішей, які мають аномально високу густину некогерентного випромінювання, при цьому, виділення електромагнітних хвиль еталонного генератора шуму і гетеродина в діапазоні робочих частот отримуються відкритим резонатором, перший вихід якого з'єднаний входом модулятора, а другий вихід з гетеродинним входом змішувача, виготовленого з смугою пропускання на межі сум частотних складових, збуджених відкритим резонансом. На Фіг.1 приведена блок-схема нульового радіометричного пристрою. Пропонований нульовий радіометричного пристрій включає антену 1, перший модулятор 2, приймач 3, що складається зі змішувача 3', еталонного генератора шуму і гетеродина 4, підсилювача проміжної частоти 5, детектора 6, імпульсний підсилювач 7, фільтр високих частот 8, синхронний фільтр 9, компаратор 10, блок керування 11, вихідну шину 12, узгоджене навантаження 13, другий модулятор 14 (Фіг.1). Головна ідея запропонованої радіометричної системи полягає в тому, що еталонний генератор шуму і гетеродин приймача 4 конструктивно виготовленні у вигляді відкритого резонатора і таким чином електромагнітні коливання генератора шуму і гетеродина задіяні від одного джерела, заснованого на прямому перетворенні теплової енергії в електромагнітні хвилі і конструктивно реалізованого в виді резонатора вищих типів коливань. Відкритий резонатор має ряд переваг: густина спектра власних коливань відкритого резонатора, менше, чим у об'ємних резонаторів, що полегшує отримання одно частотного режиму генерації в більш широкій смузі налаштування частоти, а також у нього є можливість генерувати некогерентні коливання (шум). Відкриті резонатори є стійкими добротними системами з малою резонансною областю і розрідженим спектром, в яких хвильові фокуси коливань високої амплітуди локалізовані навколо геометричних фокусів і характеризуються різноманітними формою, розмірами і просторовою взаємо орієнтацією, що забезпечує високу стабільність і чистоту спектру електромагнітних коливань відкритого резонатора (гетеродина приймача), у порівнянні з гетеродинами, конструктивно реалізованими на об'ємних і діелектричних резонаторах, що також підвищує чутливість радіометричної системи. В наведеному радіометричному пристрої відсутній генератор шуму і направлений відгалужувач, і тим самим не здійснюється вплив у вигляді шумової дії на досліджуваний об'єкт. Крім того, в якості електромагнітних коливань генератора шуму і гетеродина можна використовувати відгалужені частини потужності когерентних і некогерентних коливань, використаних від одного джерела, реалізованого у вигляді відкритого резонатора. Таким чином, сукупність і послідовність одержаних можливостей здійснення вимірювань радіояскравісної температури і введення нових елемен 5 86461 тів і зв'язків в нульовому модуляційному пристрої, що заявляється, забезпечує досягнення можливо Комп’ютерна верстка М. Ломалова 6 сті вимірювання слабких сигналів міліметрового і субміліметрового діапазонів радіохвиль. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601