[实用新型]一种消除增益影响的微波辐射计

说明书

技术领域

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

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：

（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。

（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

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。

为解决以上技术问题，本实用新型的技术方案为：

一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P_S经天线加载至微波辐射计的输入端，微波辐射信号P_S和参考负载信号P_f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V_O。

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。

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。

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。

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。

本实用新型的有益效果：1.微波辐射信号P_S和参考负载信号P_f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。

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

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为实施例的电路原理图。