专利名称：高精度微波辐射计的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电子与信息领域，涉及一种高津奮度^b皮辐射计。
背景技术：
微波辐射计是能测量低电平微波辐射的高灵敏度微波接收机。它在遥 感制导，环境监测，医疗诊断等很多领域，都具有广阔的应用前景。然而， 由于被测信号电平极低，对设备的长期稳定性提出了很高的要求。到目前 为止，只有在卫星遥感中借助2. 7K的冷空辐射和300K左右的热负载辐射， 进行周期定标，解决了微波辐射计的长期稳定性，才得到了可靠的应用。 我国的神州4号飞船和嫦娥1号绕月卫星，美国，欧空局及俄罗斯发射的 一系列人造卫星上，都装载有各种类型的微波辐射计。但是，地面和机载应用的微波辐射计，由于找不到2. 7K的低温源及其 它可方便应用的低温源，无法进行周期定标，辐射计的长期稳定性尚未解 决，导致其应用推广受到了限制。多年来，人们从辐射计的结构和信号处 理方法入手，提出了一系列方案，但实用效果均不理想。研究表明微波辐射计的不稳定性，主要来自辐射计增益的不稳定性， 为了消除增益波动的影响，Hardy等人在上世纪70年代就提出了零平衡方 案，但是由于其结构复杂， 一直未得到推广。Hardy等人的辐射计方案的 电气框如图l所示。发明内容本实用新型的目的为了克服现有技术存在的上述问题及缺点，而提供 一种高精度微波辐射计，本实用新型的结构简单，成本低，性能可靠，经 过应用效果良好。本实用新型的技术方案为高精度孩i波辐射计，由狄克辐射计、脉冲噪声注入系统两部分组成， 狄克辐射计由接收机、单刀双掷开关和参放负载组成，接收机和参放负载 分别与单刀双掷开关相连，脉冲噪声注入系统由反馈放大器、压控振荡器及波形整形器、噪声源、天线及耦合器，天线经耦合器与狄克辐射计的单 刀双掷开关相连，狄克辐射计的接收机另一端依次与反馈放大器、压控振 荡器及波形整形器、噪声源和耦合器相连成回路。微波辐射计的脉沖噪声注入系统的电路为由运算放大器组成的同相 积分放大器也就是反馈放大器，运算放大器的输出端经电阻与压控振荡器的输入端连接，运算放大器的输入端与狄克辐射计的输出端连接，压控振 荡器的输出端与波形整形器输入端连接，形整形器的输出端与噪声源的输 入端连接，噪声源的输出端与耦合器相连成回路。比较图l和图2可以看出，本实用新型采用的电路框图中损掉了微波 开关、频率计和记录器，从而成本低，电路简单性能更好。采用本实用新型研制的微波辐射计，为测量不同地物的微波辐射特性，稳定度小于1K, 满足精密测量的要求。另外，将本实用新型用作机载海洋遥感测量海面油 膜污染及海面温度分布，将本实用新型用于船载海洋遥感测量海水含盐量 及其它参数，均获得了很好的效果。
困1为现有的辐射计连接框图。 图2本实用新型的连接框图。图3为本实用新型的辐射计脉冲噪声注入系统的电路图。
具体实施方式
结合附图对本实用新型作进一步的描述。图2表明，本实用新型由狄克辐射计、脉冲噪声注入系统两部分组成， 图中虚线方框为狄克辐射计，其它部分为脉沖噪声注入系统。虽然图2只 比图l损掉了几个部件，除狄克辐射计已有专门的电路商品，直接购买， 脉沖噪声注入系统的电路都是自行开发研制的，本实用新型只叙述脉沖噪 声注入系统的电路和原理。图3是本实用新型采用的脉冲噪声注入系统的电路图，其工作原理为下根据狄克辐射计的工作原理，它可以使天线接收的信号温度TA和参数 负载输出的信号温度TB之差TB-TA经接收机放大后并转换成电压在 点输 出，其表达方式为VA=G ( TB—TA )式中G为接收机增益。由于是采取了恒温措施，TB可认为不变。故VA 与被测信号TA有关。如果G是稳定不变的，则通过测得的VA,即可算出被 测信号VA的大小。但是如果G不稳定，则导致VA还会受G的影响，这是 我们不希望的。是本实用新型要解决的问题。VA进入图3的脉沖噪声注入系统后，首先经过741运算放大器组成的 同相积分;^文大器，导致在其输出端必点的电VB有为下特性。为TB〉TA则 VA为正，VB不停上升，如TB < TA则VA将为负，VB不停下降，只有当TB=TA 时VB才能保持不变。本系统在打开电源的起始阶段，由于TB设计较高，使TB〉TA故VB将不断上升。这一 VB进入图3中由LM331和CDL4098组成 的压控振荡器和方波整形器，导使在O点输出的方波脉冲的重复频率将不 断变大。这一方波脉沖送入由3DK32和SC1008组成的脉恒流源，使噪声源 输出的脉冲噪声的频率不断增加，导致其输出的平均噪声温度TC不断增 加。TC经图3中的耦合器后，其一部份TC将和TA相加导致TB和TA+TC 的差值逐渐变�。饨徊降贾耉A变�。琕B上升的速度变漫，VC脉冲 频率增加的速度变慢。TC增加的速度变慢， 一旦TA+TC=TB,则为上所述 VA=0,则VB保持不变，并作为被测的量输出使用。为此由于某种TA+TC〉TB, 则VA为负，VB将下降，其过程与上相反，最后也会导使VA咄，VB维持在 某个特定的数值上，并作为被测的输出量，在这种状态下，TA+TOTB即 TA+TC-TB=0，狄克接收机的输入信号为零，其输出VA也为零，所以，无论 系统的增益G为何变化均不会影响输出量VB，完全排除了系统增益变化的 影响，从而大大的提高了系统的稳定性。
权利要求1、高精度微波辐射计，由狄克辐射计、脉冲噪声注入系统两部分组成，狄克辐射计由接收机、单刀双掷开关和参放负载组成，接收机和参放负载分别与单刀双掷开关相连，脉冲噪声注入系统由反馈放大器、压控振荡器及波形整形器、噪声源、天线及耦合器，其特征在于天线经耦合器与狄克辐射计的单刀双掷开关相连，狄克辐射计的接收机另一端依次与反馈放大器、压控振荡器及波形整形器、噪声源和耦合器相连成回路。
2、 根据权利要求l所述的高精度微波辐射计，其特征在于微波辐射 计的脉冲噪声注入系统的电路为由运算放大器组成的同相积分放大器也 就是反馈放大器，运算放大器的输出端经电阻与压控振荡器的输入端连接， 运算放大器的输入端与狄克辐射计的输出端连接，压控振荡器的输出端与 波形整形器输入端连接，形整形器的输出端与噪声源的输入端连接，噪声 源的输出端与耦合器相连成回路。
专利摘要本实用新型涉及一种高精度微波辐射计，由狄克辐射计、脉冲噪声注入系统两部分组成，脉冲噪声注入系统由反馈放大器、压控振荡器及波形整形器、噪声源、天线及耦合器，天线经耦合器与狄克辐射计的单刀双掷开关相连，狄克辐射计的接收机另一端依次与反馈放大器、压控振荡器及波形整形器、噪声源和耦合器相连成回路。本实用新型损掉了微波开关、频率计和记录器，从而成本低，电路简单性能更好。采用本实用新型为测量不同地物的微波辐射特性，稳定度小于1K，满足精密测量的要求。将本实用新型用作机载海洋遥感测量海面油膜污染及海面温度分布，船载海洋遥感测量海水含盐量及其它参数，均获得了很好的效果。
文档编号G01R29/08GK201166689SQ200820065450
公开日2008年12月17日 申请日期2008年1月24日 优先权日2008年1月24日
发明者张文珍, 张祖荫, 锐 施, 锋 金 申请人:武汉安德瑞科技有限公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
