一种消除增益影响的微波辐射计的利记博彩app
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及微波遥感技术领域，具体涉及一种消除增益影响的微波辐射计， 应用在卫星、机载和地面遥感测量及通信和导航等领域。
【背景技术】
[0002] 在微波辐射计技术领域，保持微波通道增益的稳定性始终是解决微波辐射计测量 准确性的关键。现有技术在保持微波辐射计中微波通道增益的稳定性上，主要采取以下技 术：
[0003] (1)采用温度补偿方法或采用恒温方法解决温度引起的增益变化。论文《数字增 益补偿微波辐射计》（刊登于《红外与毫米波学报》第27卷第2期2008年4月）公开了一 种微波辐射计，该微波辐射计的测试输出与微波通道的增益有关，采用的是稳定系统增益 的方法(如温补增益或恒温）解决温度增益的变化问题，但是对由其他相关因素，例如设备 的老化、外来机械等引起的增益变化和不稳定则不能解决。此外，采用温度补偿或恒温技术 的微波辐射计电路较为复杂，并且无法消除内部干扰信号对电路的影响。
[0004] (2)采用实时定标的方法解决增益的变化。国家天文台研制的2840MHz太阳射电 望远镜用微波辐射计，以及论文《高灵敏度实时定标微波辐射计》（刊登于《仪器仪表学报》 第20期第6期1999年12月）均采用了实时定标方法以解决增益的变化。在这类微波辐射 计中，其测试输出与微波通道的增益有关，输出信号随增益变化而改变，通过采用标准信号 源和测试源对比的方法进行校准，提高测试精度。但实时定标方法存在操作复杂和不能实 时校准的问题。 【实用新型内容】
[0005] 针对现有微波辐射计存在的测试输出受增益变化影响、电路结构复杂、不易实时 校准和易受内外部干扰信号影响等不足，本实用新型提供了一种消除增益影响的微波辐射 计。
[0006] 为解决以上技术问题，本实用新型的技术方案为：
[0007] -种消除增益影响的微波辐射计，其包括天线、同步调制单元、变频检波单元、同 步解调积分单元和视频放大器。微波辐射信号Ps经天线加载至微波辐射计的输入端，微波 辐射信号&和参考负载信号？1依次经同步调制单元、变频检波单元和同步解调积分单元至 视频放大器的同相输入端和反相输入端，视频放大器输出微波辐射强度信号I。
[0008] 具体的，该微波辐射计还包括调制信号源，调制信号源分别接同步调制单元和同 步解调积分单元。
[0009] 具体的，同步调制单元包括微波同步调制器、标准负载、低噪声放大器和滤波器。 微波同步调制器的输入端分别接天线和标准负载，标准负载的另一端接地，微波同步调制 器的控制端接调制信号源的输出端，微波同步调制器的输出端接低噪声放大器的输入端， 低噪声放大器的输出端接滤波器的输入端。
[0010] 具体的，变频检波单元包括变频器、中频滤波器、中频放大器、检波器和本振源。变 频器的输入端接滤波器的输出端，变频器的控制端接本振源的输出端，变频器的输出端接 中频滤波器的输入端，中频滤波器的输出端接中频放大器的输入端，中频放大器的输出端 接检波器的输入端。
[0011] 具体的，同步解调积分单元包括同步解调器、信号积分器和参考源积分器。同步解 调器的输入端接检波器的输出端，同步解调器的控制端接调制信号源的输出端，同步解调 器的输出端分别接信号积分器和参考源积分器的输入端，信号积分器和参考源积分器的输 出端分别接视频放大器的同相输入端和反相输入端。
[0012] 本实用新型的有益效果：1.微波辐射信号匕和参考负载信号P￡依次通过本实用 新型同步调制单元、变频检波单元和同步解调积分单元处理后，其增益完全相同，两路增益 相同的信号经视频放大器作减法处理后完全消除了增益的影响，最终得到不受增益变化影 响的测试输出，实现了针对信道增益影响的实时校准。2.本实用新型的微波辐射计由调制 器、解调器、放大器、变频器、滤波器、检波器和积分器等基本电路元件组成，电路结构简单， 制造成本较低。3.本实用新型的微波辐射计抗干扰能力较强，能够抑制除从天线接收的干 扰信号以外的其他各种内外部干扰信号，内外部干扰信号经视频放大器作减法处理后相互 抵消，不产生输出。4.同步调制单元中的微波同步调制器和同步解调积分单元中的同步解 调器，均接同一调制信号源，保证了调制解调的同步进行，有利于提高微波辐射计的系统稳 定性和计算准确性。
[0013] 本实用新型微波辐射计的测试输出信号的电平与微波信道的增益无关，本实用新 型微波辐射计消除了微波信道的增益因子，彻底解决了由增益变化和增益不稳定引起的测 试输出变化的问题。
【附图说明】
[0014] 图1为本实用新型的结构示意图。
[0015] 图2为实施例的电路原理图。
[0016] 其中，1微波同步调制器，2天线，3标准负载，4低噪声放大器，5滤波器，6变频器， 7本振源，8中频滤波器，9中频放大器，10检波器，11同步解调器，12信号积分器，13参考源 积分器，14视频放大器，15调制信号源。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
[0018] 实施例为设置在太阳射电望远镜接收机中的微波辐射计。参照图2,实施例的微波 辐射计包括微波同步调制器1、天线2、标准负载3、低噪声放大器4、滤波器5、变频器6、本 振源7、中频滤波器8、中频放大器9、检波器10、同步解调器11、信号积分器12、参考源积分 器13、视频放大器14和调制信号源15。
[0019] 本实施例中，微波同步调制器1的输入端分别接天线2和标准负载3,标准负载3 的另一端接地，微波同步调制器1的控制端接调制信号源15的输出端，微波同步调制器1 的输出端接低噪声放大器4的输入端，低噪声放大器4的输出端接滤波器5的输入端。滤 波器5的输出端接变频器6的输入端，变频器6的控制端接本振源7的输出端，变频器6的 输出端接中频滤波器8的输入端，中频滤波器8的输出端接中频放大器9的输入端，中频放 大器9的输出端接检波器10的输入端。检波器10的输出端接同步解调器11的输入端，同 步解调器11的控制端接调制信号源15的输出端，同步解调器11的输出端分别接信号积分 器12和参考源积分器13的输入端，信号积分器12和参考源积分器13的输出端分别接视 频放大器14的同相输入端和反相输入端。
[0020] 本实施例的信号流向为：微波辐射信号&经天线2加载至微波辐射计的输入端， 微波辐射信号参考负载信号圣微波同步调制器1调制后生成调制信号，调制信号 依次经低噪声放大器4、滤波器5和变频器6生成中频信号，中频信号依次经中频滤波器8、 中频放大器9、检波器10和同步解调器11生成增益微波辐射信号Kas和增益参考负载信号 匕，增益微波辐射信号匕经信号积分器12接视频放大器14的同相输入端，增益参考负载 信号匕^经参考源积分器13接视频放大器14的反相输入端，视频放大器14输出微波辐射 强度信号b
[0021] 本实施例中，微波射频通道的增益G包括图1中同步调制单元、变频检波单元和 同步解调积分单元的全增益，具体包括低噪声放大器4、滤波器5、变频器6、中频滤波器8和 中频放大器9等电路元件的增益。检波器10为对数检波器，其检波灵敏度为25mV/dB，在 OdBm输入时其检波输出为I. 4V，其检波输出电压游]计算见公式1。
[0022] U-1.4 + 0.025 -P0 (1)
[0023] 其中，吻检波器10的检波输出电压，单位为V; &为检波器10的输入信号强度， 单位为dBm。
[0024] 根据公式1，本实施例中增益微波辐射信号Ka和增益参考负载信号计算见 公式2~3。
【主权项】
1. 一种消除增益影响的微波辐射计，其特征在于其包括天线（2)、同步调制单元、变频 检波单元、同步解调积分单元和视频放大器（14);微波辐射信号&经所述天线（2)加载至 微波辐射计的输入端，所述微波辐射信号/^和参考负载信号A依次经同步调制单元、变频 检波单元和同步解调积分单元至视频放大器（14)的同相输入端和反相输入端，所述视频放 大器（14)输出微波福射强度信号&
2. 根据权利要求1所述的一种消除增益影响的微波辐射计，其特征在于其还包括调制 信号源（15)，所述调制信号源（15)分别接同步调制单元和同步解调积分单元。
3. 根据权利要求2所述的一种消除增益影响的微波辐射计，其特征在于所述同步调制 单元包括微波同步调制器（1)、标准负载（3)、低噪声放大器（4)和滤波器（5);所述微波同 步调制器（1)的输入端分别接天线（2)和标准负载（3)，所述标准负载（3)的另一端接地，所 述微波同步调制器（1)的控制端接调制信号源（15)的输出端，所述微波同步调制器（1)的 输出端接低噪声放大器（4)的输入端，所述低噪声放大器（4)的输出端接滤波器（5)的输入 端。
4. 根据权利要求3所述的一种消除增益影响的微波辐射计，其特征在于所述变频检波 单元包括变频器（6)、中频滤波器（8)、中频放大器（9)、检波器（10)和本振源（7);所述变频 器（6)的输入端接滤波器（5)的输出端，所述变频器（6)的控制端接本振源（7)的输出端， 所述变频器（6)的输出端接中频滤波器（8)的输入端，所述中频滤波器（8)的输出端接中频 放大器（9)的输入端，所述中频放大器（9)的输出端接检波器（10)的输入端。
5. 根据权利要求4所述的一种消除增益影响的微波辐射计，其特征在于所述同步解 调积分单元包括同步解调器（11)、信号积分器（12)和参考源积分器（13)，所述同步解调器 (11)的输入端接检波器（10)的输出端，所述同步解调器（11)的控制端接调制信号源（15) 的输出端，所述同步解调器（11)的输出端分别接信号积分器（12)和参考源积分器（13)的 输入端，所述信号积分器（12)和参考源积分器（13)的输出端分别接视频放大器（14)的同 相输入端和反相输入端。
【专利摘要】本实用新型涉及无源微波遥感仪器技术领域，具体涉及一种消除增益影响的微波辐射计。针对现有技术中测试输出受增益变化影响、电路结构复杂、不易实时校准和易受内外部干扰信号影响等不足，本实用新型提供了一种消除增益影响的微波辐射计。本实用新型包括天线、同步调制单元、变频检波单元、同步解调积分单元和视频放大器。微波辐射信号PS经天线加载至微波辐射计的输入端，微波辐射信号PS和参考负载信号Pf依次经同步调制单元、变频检波单元和同步解调积分单元至视频放大器的同相输入端和反相输入端，视频放大器输出微波辐射强度信号VO。本实用新型微波辐射计消除了微波信道的增益因子，消除了由增益变化和增益不稳定引起的测试输出变化。
【IPC分类】H04B17-21
【公开号】CN204316514
【申请号】CN201420806549
【发明人】李书科
【申请人】石家庄信科微波技术有限公司
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2014年12月19日