[其他]輸出同系統(tǒng)電路參數(shù)變化無關的微波輻射計

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 85108562
• 申請日: 1985-10-31
• 公開（公告）號: CN85108562A
• 公開（公告）日: 1987-05-06
• 發(fā)明（設計）人: 袁慶琳
• 申請（專利權）人: 袁慶琳
• 主分類號: G01R29/08
• 分類號: G01R29/08
• 代理公司: 中國科學院上海專利事務所
• 代理人: 雷延華,謝晉光

本發(fā)明是一種用于檢測物體輻射的電磁波能量的裝置。

現(xiàn)有典型的微波輻射計分別由迪克（Dicke.R.H.Rev.Sci.Instr.Vol.17，PP.268-275，July????1946）和哈希（Hach.J.P.IEEE????Trans.On????Microwave????Theory????And????Techniq-ues，Vol.MTT-16，No.9，PP629-636????Septemper????1968）提出。迪克的做法是在微波輻射計輸入端口設置一只高頻鎖式開關和一只參考輻射源。采用同步積分解調(diào)方式進行工作。如能調(diào)節(jié)參考輻射源始終保持與被測物體的輻射能量相等，則能使輻射計電路參數(shù)變化的影響受到抑制。但這一措施在技術上實現(xiàn)起來不僅很復雜，而且還會增加新的反饋系統(tǒng)不穩(wěn)定的影響。哈希的做法是在微波輻射計的輸入端口設置二只高頻鎖式開關和二只參考輻射源，采用同步解調(diào)和自動增益調(diào)整方式進行工作。它是由二只參考輻射源的差值構成自動增益控制信號與基準電壓進行比較得到誤差電壓，自動地調(diào)整低頻增益以保持輻射計總增益恒定，從而抑制高、中頻電路參數(shù)和增益變動對輸出信號的影響。但輻射計的低頻電路參數(shù)的變化對檢測結果仍存在著嚴重影響，以至輻射計的輸出信號不能確切反映被測物體的特性，影響輻射計的檢測精度和應用范圍。

本發(fā)明的目的在于提出一種微波輻射計，使其輸出信號與系統(tǒng)本身的電路參數(shù)變化全然無關，從而保證檢測結果的精確與可靠，并使工程設計和實施易于實現(xiàn)。

本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的：在現(xiàn)有的微波輻射計的低頻電路系統(tǒng)內(nèi)設置三只低頻電子開關，使低頻電子開關與積分網(wǎng)絡、同步解調(diào)網(wǎng)絡結合，一并完成兩種信號（輸出信號和自動增益控制信號）的同步積分解調(diào)作用。三只低頻電子開關與連同設置在輻射計輸入端口的二只高頻鎖式電子開關一起，由定時控制系統(tǒng)控制，按照特定的時序動作。三只低頻電子開關的工作頻率是參考開關的二分之一。通過比參考開關工作頻率快一倍的輸入開關控制，輪番接入由天線接收到的待測信號T_A、高溫參考輻射源T_H和低溫參考輻射源T_C。這些信號經(jīng)高、中頻信號處理電路處理后，進行平方律檢波。采用同步積分解調(diào)，以解調(diào)后的兩個輻射源之差，同基準電壓比較，所得結果進行自動增益調(diào)整;其次，將解調(diào)后的待測信號同參考輻射源進行比較，所得結果即為輻射計的輸出信號。低頻電路參數(shù)的變化對輸出信號的影響正好由經(jīng)同一路信號處理電路的自動增益控制信號所抑制。同步解調(diào)網(wǎng)絡由定時控制系統(tǒng)控制，按特定時序工作。經(jīng)平方律檢波器檢波后的信號送入本發(fā)明所提出的低頻信號處理電路。最后由輸出開關輸出二路信號，一路是自動增益控制信號，另一路則是所需要的輸出信號V_S。

V_S=V_R(2T_A-(T_H-T_C))/(T_M-T_C)

本發(fā)明采用本身的基準電壓源作為自校。利用定時控制系統(tǒng)，使低溫參考輻射源T_C代替天線接收信號T_A時，即為自校點。

本發(fā)明所提出的微波輻射計，不但能全然消除系統(tǒng)電路參數(shù)變化對輸出信號的影響，而且在系統(tǒng)的設計和技術的實施上都易于實現(xiàn)。由于檢測精度高和工作穩(wěn)定，使本發(fā)明適用于多波段各種應用場合，諸如環(huán)境遙感、資源考查、制導跟蹤、醫(yī)療診斷等。現(xiàn)有的微波輻射計，無法消除系統(tǒng)低頻參數(shù)的變化對輸出信號的影響，影響檢測精度和工作的穩(wěn)定性。

附圖是本發(fā)明的一個實施例，通過對實施例的闡述，將進一步提供本發(fā)明的細節(jié)。

天線〔1〕接收來自被測物體輻射的電磁能量，按工作波段選擇合適的尺寸參數(shù)。輸入開關〔2〕和參考開關〔3〕由高頻鎖式開關構成，它們各自的三個連接端口分別與天線，高、中頻信號處理電路〔6〕，高、低溫參考輻射源〔4〕、〔5〕電氣連接。高、中頻信號處理電路根據(jù)整機靈敏度及平方律檢波和低頻信號處理電路的需要確定工作帶寬和增益系數(shù)，一般取為60-80分貝。定時控制系統(tǒng)〔7〕直接與二只高頻鎖式開關，三只低頻電子開關〔11〕、〔14〕、〔16〕和同步解調(diào)網(wǎng)絡〔10〕的控制電路連接。定時控制系統(tǒng)控制輻射計全部工作時序。各種開關的工作頻率一般取為：輸入開關1000周，參考開關500周，低頻電子開關250周。在定時控制系統(tǒng)控制下，輸入開關分別將天線接收信號和二個參考輻射源信號送入高、中頻信號處理電路。經(jīng)處理后的信號送入與高、中頻信號處理電路相連接的平方律檢波器〔8〕。同平方律檢波器連接的低頻放大器〔9〕受到來自比較電路〔17〕的輸出信號控制，構成自動增益調(diào)整系統(tǒng)。低頻放大器的增益系數(shù)取在40分貝左右。信號經(jīng)低頻放大后進行同步解調(diào)處理，同步解調(diào)電路〔10〕的工作時序由定時控制系統(tǒng)控制。經(jīng)同步解調(diào)后的信號送至由三只低頻電子開關，即解調(diào)開關〔11〕、轉換開關〔14〕、輸出開關〔16〕、積分網(wǎng)絡〔12〕、〔13〕和直流放大器〔15〕，構成的低頻信號處理電路。三只低頻電子開關在定時控制系統(tǒng)的控制下與積分網(wǎng)絡一并完成被檢測信號和自動增益控制信號的同步積分解調(diào)作用。積分網(wǎng)絡和積分時間可按照被測物體的相對運動狀態(tài)選定。通過輸出開關得到被測物體的檢測信號和自動增益控制信號。自動增益控制信號送至比較電路，同來自基準電壓〔18〕的基準電壓值進行比較，所得誤差電壓送至低頻放大器完成自動增益調(diào)整作用。