專利名稱：一種星載微波散射計(jì)多耦合回路內(nèi)定標(biāo)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于微波遙感技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種星載微波散射計(jì)多耦合回路內(nèi)定 標(biāo)方法。
背景技術(shù)：
定標(biāo)是微波散射計(jì)散射測(cè)量中必不可少的環(huán)節(jié)。內(nèi)定標(biāo)主要解決的是發(fā)射機(jī)發(fā)射 功率的不確定性、接收機(jī)增益的不確定性因素對(duì)微波散射測(cè)量帶來的影響。在雷達(dá)方程中 因此，如果測(cè)出pypt，則除了天線增益以外，不用測(cè)出系統(tǒng)的其他特性就能確定 σ °值。將發(fā)射信號(hào)的取樣值來給接收機(jī)定標(biāo)，也就不需要對(duì)發(fā)射功率和接收機(jī)特性作分別 測(cè)量，而只需要直接測(cè)定其比值就可以。微波散射計(jì)就是采用這種方法來消除由于發(fā)射機(jī) 和接收機(jī)的增益不穩(wěn)定性帶來的誤差。目前，星載微波散射計(jì)常采用單回路內(nèi)定標(biāo)方法，單 回路內(nèi)定標(biāo)方法的原理框圖如圖1所示。定標(biāo)信號(hào)通過回路耦合到接收通道，與回波信號(hào) 相比較來消除發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的增益不穩(wěn)定性對(duì)測(cè)量的影響。單回路內(nèi)定標(biāo)方法的不足就 是要求系統(tǒng)有較高的隔離度。計(jì)算隔離度的原則是保證從天線或環(huán)形器等雜散的途徑泄漏的信號(hào)比從LNA輸 入(即定標(biāo)信號(hào))的信號(hào)小20dB以上。假設(shè)自發(fā)射機(jī)來的信號(hào)功率為OdBm，經(jīng)功率放大器后到達(dá)天線的功率為50dBm， LNA的增益為30dB，定標(biāo)信號(hào)的大小取為-60dBm(定標(biāo)信號(hào)選取的原則是使接收機(jī)不產(chǎn)生 飽和)，這里假定，要使定標(biāo)信號(hào)不受污染，就必須保證定標(biāo)信號(hào)比泄露信號(hào)高20dB以上， 那么就至少要求隔離度為50-(-60-20) = 130dB。由此可見單回路內(nèi)定標(biāo)法對(duì)隔離度的要 求很高。高隔離度的前端研制困難很大。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種星載微波散射計(jì)多耦合回 路內(nèi)定標(biāo)方法，該方法引入一條測(cè)增益差的回路，并通過控制低噪聲放大器電源的方法來 提高定標(biāo)信號(hào)的功率，進(jìn)而降低對(duì)系統(tǒng)隔離度的要求。本發(fā)明的上述目的是通過如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的一種星載微波散射計(jì)多耦合回路內(nèi)定標(biāo)方法，通過定標(biāo)回路與測(cè)增益差回路完成 內(nèi)定標(biāo)過程，其中定標(biāo)回路包括耦合器2與固定衰減器2，測(cè)增益差回路包括耦合器1與固 定衰減器1，具體的實(shí)現(xiàn)過程如下(1)接通定標(biāo)回路，首先關(guān)斷低噪聲放大器的電源，信號(hào)源產(chǎn)生的信號(hào)經(jīng)過行波管 放大器放大后經(jīng)過耦合器2耦合出一部分信號(hào)，再經(jīng)過固定衰減器2后進(jìn)入接收機(jī)的輸入 端作為定標(biāo)信號(hào)，在接收機(jī)的輸出端得到定標(biāo)信號(hào)的功率P。。
4 其中Pt為發(fā)射信號(hào)的發(fā)射功率，發(fā)射信號(hào)為信號(hào)源產(chǎn)生的信號(hào)經(jīng)過行波管放大器 放大后得到的信號(hào)，Ln為低噪聲放大器對(duì)信號(hào)的衰減，Lf為耦合器2及固定衰減器2的總 損耗，L。為數(shù)控衰減器的衰減量，G為除了低噪聲放大器和數(shù)控衰減器以外的接收機(jī)的總增 之后接通低噪聲放大器的電源，在接收機(jī)的輸出端得到回波信號(hào)的功率
其中已為回波信號(hào)的功率,G1為低噪聲放大器的增益，k為數(shù)控衰減器的衰減量；
(2)將步驟⑴得到的定標(biāo)信號(hào)的功率P。。與回波信號(hào)的功率P 相比得到下式
進(jìn)一步得到
(3)接通測(cè)增益差回路，首先接通低噪聲放大器的電源，信號(hào)源產(chǎn)生的信號(hào)經(jīng)過耦 合器1耦合出一部分信號(hào)，再經(jīng)過固定衰減器1后進(jìn)入接收機(jī)的輸入端作為測(cè)增益差信號(hào)， 在接收機(jī)的輸出端得到信號(hào)功率g 其中為經(jīng)過固定衰減器1的固定信號(hào)，L為數(shù)控衰減器的衰減值；之后關(guān)斷低噪聲放大器的電源，在接收機(jī)的輸出端得到信號(hào)功率P: 其中Ltl為數(shù)控衰減器的衰減值；(4)將步驟(3)中得到的信號(hào)功率P?！c信號(hào)功率P:相比得到下式 (5)將步驟(4)得到的
代入步驟⑵得到的
中，
求得
，完成星載微波散射計(jì)多耦合回路內(nèi)定標(biāo)，其中接收機(jī)包括低噪聲放大器、混頻器、中放、數(shù)控衰減器和A/D。在上述星載微波散射計(jì)多耦合回路內(nèi)定標(biāo)方法中，接收機(jī)通過選擇開關(guān)與固定衰 減器1和固定衰減器2連接，并通過選擇開關(guān)選擇接通定標(biāo)回路或接通測(cè)增益差回路。在上述星載微波散射計(jì)多耦合回路內(nèi)定標(biāo)方法中，接收機(jī)還通過選擇開關(guān)與環(huán)形 器連接，當(dāng)步驟(1)中接通低噪聲放大器的電源時(shí)，選擇開關(guān)與環(huán)形器連通，接收機(jī)的輸入 端接收來自環(huán)形器的回波信號(hào)，其中回波信號(hào)的功率為Pr。在上述星載微波散射計(jì)多耦合回路內(nèi)定標(biāo)方法中，低噪聲放大器為兩階放大器， 當(dāng)步驟(1)和步驟(3)中關(guān)斷低噪聲放大器的電源時(shí)，為滿足一定的信噪比，設(shè)置第一階低 噪聲放大器不斷電，第二階低噪聲放大器關(guān)斷電源。在上述星載微波散射計(jì)多耦合回路內(nèi)定標(biāo)方法中，步驟(3)中數(shù)控衰減器的衰減 值L與Ltl均為數(shù)控衰減器最大衰減值Lmax與最小衰減值Lmin之間的取值。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)(1)本發(fā)明內(nèi)定標(biāo)方法通過采用定標(biāo)回路與測(cè)增益差回路兩條回路完成內(nèi)定標(biāo)過 程，其中引入測(cè)增益差回路用來測(cè)量低噪聲放大器接通和關(guān)斷電源時(shí)的增益差G1Ln，同時(shí) 在定標(biāo)回路中通過關(guān)斷和接通低噪聲放大器的電源分別得到定標(biāo)信號(hào)功率P。。和回波信號(hào) 功率，在測(cè)增益差回路中通過關(guān)斷和接通低噪聲放大器的電源分別得到信號(hào)功率Pi；和 信號(hào)功率g,通過計(jì)算得到pypt，完成內(nèi)定標(biāo)，本發(fā)明通過采用控制低噪聲放大器電源的方 法，大大提高了定標(biāo)信號(hào)的功率，因而大幅度降低了對(duì)系統(tǒng)隔離度的要求；(2)本發(fā)明內(nèi)定標(biāo)方法由于大大降低了對(duì)系統(tǒng)隔離度的要求，因而克服了現(xiàn)有技 術(shù)中高隔離度的前端研制存在較大困難的缺陷，降低了實(shí)際應(yīng)用中前端設(shè)備的研制難度， 易于工程實(shí)現(xiàn)；(3)本發(fā)明中的低噪聲放大器關(guān)斷電源后相當(dāng)于一個(gè)衰減器，接收系統(tǒng)噪聲較大， 為了滿足一定的信噪比要求，可以采用兩階的低噪聲放大器，其中第一階低噪聲放大器不 斷電，第二階低噪聲放大器關(guān)斷電源，可以得到20 30dB的較小衰減。
圖1為現(xiàn)有技術(shù)中單回路內(nèi)定標(biāo)方法；圖2為本發(fā)明多耦合回路內(nèi)定標(biāo)方法實(shí)現(xiàn)原理圖；圖3為本發(fā)明低噪聲放大器組成框圖；圖4為本發(fā)明低噪聲放大器測(cè)試結(jié)果圖；圖5為本發(fā)明內(nèi)定標(biāo)方法實(shí)施例中接收機(jī)結(jié)構(gòu)及各點(diǎn)電平分配值圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖通過具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)的描述
如圖2所示為本發(fā)明多耦合回路內(nèi)定標(biāo)方法實(shí)現(xiàn)原理圖，由圖可知定標(biāo)回路包 括耦合器2與固定衰減器2，信號(hào)源輸出的發(fā)射信號(hào)經(jīng)過行波管放大器TWTA放大后經(jīng)過 耦合器2耦合出一部分信號(hào)，再經(jīng)過固定衰減器2后進(jìn)入接收機(jī)的輸入端作為定標(biāo)信號(hào)， 在接收定標(biāo)信號(hào)時(shí)低噪聲放大器LNA的電源斷開，此時(shí)LNA就失去了原有的放大功能， 反而對(duì)信號(hào)有一定的衰減，假設(shè)對(duì)信號(hào)的衰減為L(zhǎng)n,那么接收機(jī)輸出的定標(biāo)信號(hào)功率為
C，其中Lf為耦合器2及固定衰減器2的總損耗，Lc為數(shù)控衰減器的衰減
量，G為除了低噪聲放大器和數(shù)控衰減器以外的接收機(jī)的總增益，其中接收機(jī)包括低噪聲放 大器、混頻器、中放、數(shù)控衰減器和A/D，圖1中僅示出了接收機(jī)的部分組件。接收回波信號(hào)時(shí)，從天線接收的信號(hào)經(jīng)過環(huán)形器進(jìn)入接收機(jī)的輸入端，由于回波 信號(hào)功率較小，所以要接通LNA的電源，此時(shí)LNA的增益為G1,那么接收機(jī)輸出端的回波信
號(hào)功率為巧，=」~7^^，其中已為回波信號(hào)的接收功率，Lr為數(shù)控衰減器的衰減量。根據(jù)內(nèi)定標(biāo)的定標(biāo)公式Pr 的功率P 與相比得到
A，將接收機(jī)接收到的定標(biāo)信號(hào)的功率P。。與回波信號(hào)
R 由公式(1)可知，要求Pr/Pt，LnG1 (即LNA接通、關(guān)斷電源時(shí)的增益差)必須為已 知量，因此引出一條測(cè)量增益差的回路(如圖2中虛線所示的回路)，測(cè)增益差回路包括耦 合器1與固定衰減器1，信號(hào)源產(chǎn)生的信號(hào)經(jīng)過耦合器1耦合出一部分信號(hào)，再經(jīng)過固定衰 減器1后進(jìn)入接收機(jī)的輸入端作為測(cè)增益差信號(hào)，接通測(cè)增益差回路，然后分別接通、關(guān)斷 低噪聲放大器LNA的電源，在接收機(jī)的輸出端分別得到接通LNA電源狀態(tài)下的信號(hào)功率P?！?， 和關(guān)斷LNA電源狀態(tài)下的信號(hào)功率P:。當(dāng)接通LNA電源時(shí)，為防止接收機(jī)飽和，將數(shù)控衰減器的衰減值置為L(zhǎng) ；斷開LNA 電源時(shí)，將數(shù)控衰減器的衰減值置為L(zhǎng)tl，其中數(shù)控衰減器的衰減值L與Ltl均為數(shù)控衰減器 最大衰減值Lmax與最小衰減值Lmin之間的取值。
P
LnLQ
(2) (3)
其中Pm為經(jīng)過固定衰減器ι的固定信號(hào)< 將式⑵與式⑶相比較得到
7
將式(4)代入式⑴得到式(5)Pr/Pt
剛培哉通過上述定標(biāo)回路與測(cè)增益差回路完成了內(nèi)定標(biāo)的過程，其中選擇開關(guān)用來選擇 接通定標(biāo)回路或接通測(cè)增益差回路，選擇開關(guān)連接在接收機(jī)與固定衰減器1、固定衰減器 2及環(huán)形器之間，當(dāng)選擇開關(guān)選擇接通定標(biāo)回路，并接通LNA電源時(shí)，選擇開關(guān)與環(huán)形器連 通，接收機(jī)的輸入端接收從環(huán)形器輸出的回波信號(hào)，當(dāng)關(guān)斷LNA電源時(shí)，選擇開關(guān)與固定衰 減器2接通，接收機(jī)的輸入端接收定標(biāo)信號(hào)；當(dāng)選擇開關(guān)選擇接通測(cè)增益差回路時(shí)，選擇開 關(guān)與固定衰減器1接通，接收機(jī)的輸入端接收測(cè)增益差信號(hào)。本發(fā)明通過關(guān)斷低噪聲放大器的電源，將其變成一個(gè)衰減器，進(jìn)而來提高定標(biāo)信 號(hào)的功率，由于微波散射計(jì)信號(hào)帶寬較窄，所以低噪聲放大器關(guān)斷電源后，在較窄的帶寬里 頻率特性不會(huì)有較大變化，可以保證幅頻特性平坦。信號(hào)通過關(guān)斷電源的低噪聲放大器后， 信號(hào)不會(huì)受大的影響，因此本發(fā)明方案是可行的。如圖3所示為本發(fā)明低噪聲放大器的組成結(jié)構(gòu)圖，低噪聲放大器包括偏置電路、 輸入匹配、晶體管放大和輸出匹配，其中輸入匹配和輸出匹配完成信號(hào)源和負(fù)載與晶體管 之間的阻抗變換，其中起放大作用的是場(chǎng)效應(yīng)管放大器，關(guān)斷了 LNA的電源，實(shí)際上就等于 使LNA中場(chǎng)效應(yīng)管放大器失效。選取了一個(gè)工作頻率在Ku頻段，分兩級(jí)放大、放大倍數(shù)25dB的低噪聲放大器進(jìn)行 測(cè)試，測(cè)試結(jié)果是在矢網(wǎng)分析儀上測(cè)得的，。測(cè)試結(jié)果如圖4所示，由圖4可以看出，在中心 頻率13. 256GHz，帶寬為IOMHz的頻帶內(nèi)，幅度變化基本是平穩(wěn)的，由實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果看低噪 聲放大器在較窄的帶寬里，幅頻特性是平坦的。實(shí)驗(yàn)采用的低噪聲放大器增益為25dB，分兩 級(jí)放大，關(guān)斷電源后衰減為_51dB左右，實(shí)際設(shè)計(jì)中不需要如此大的衰減，為了得到較小的 衰減(20 30dB)，可以采用只關(guān)斷一級(jí)或其中兩級(jí)的方法。下面通過具體實(shí)例分析采用本發(fā)明內(nèi)定標(biāo)方法降低隔離度的情況由于低噪聲放大器關(guān)斷電源后相當(dāng)于一個(gè)衰減器，接收系統(tǒng)噪聲較大。為了滿足 一定的信噪比要求，采用的方法是第一階低噪聲放大器不斷電，第二階低噪聲放大器關(guān)斷 電源，如圖5所示為本發(fā)明內(nèi)定標(biāo)方法實(shí)施例中接收機(jī)結(jié)構(gòu)及各點(diǎn)電平分配值圖，圖5中接 收機(jī)除LNA外(LNA1為15dB，LNA2為15/_35dB)，還包括兩個(gè)混頻器(混頻器1與混頻器 2)、數(shù)控衰減器、三個(gè)中放和A/D，其中三個(gè)中放的增益分別為25dB、25dB和60dB，兩個(gè)混頻 器的損耗均為-10dB，數(shù)控衰減器的最大衰減值Lmax = 64dB，最小衰減值Lmin = OdB。隔離度的計(jì)算原則是保證從天線或環(huán)形器等雜散的途徑泄漏的信號(hào)比從LNA輸 入(即定標(biāo)信號(hào))的信號(hào)小20dB以上。由上面的接收結(jié)構(gòu)，定標(biāo)信號(hào)最大可以取為_15dBm， 若定標(biāo)信號(hào)的取值再大，則LNA放大器關(guān)斷電源后的線性特性不能保證，這里假定A/D的最大輸入信號(hào)為4dBm，LNA關(guān)斷電源后的最大輸入信號(hào)可選為OdBm，定標(biāo)信號(hào)的選取原則是 保證LNA、A/D不飽和，這樣計(jì)算下來的隔離度為50-(-15-20) = 85dB，其中假設(shè)發(fā)射機(jī)的 發(fā)射功率為50dBm，現(xiàn)有技術(shù)單回路內(nèi)定標(biāo)方法中，定標(biāo)信號(hào)的大小取為-60dBm(定標(biāo)信號(hào) 選取的原則是使接收機(jī)不產(chǎn)生飽和)，要使定標(biāo)信號(hào)不受污染，就必須保證定標(biāo)信號(hào)比泄露 信號(hào)高20dB以上，那么就至少要求隔離度為50-(-60-20) = 130dB,由此可見本發(fā)明內(nèi)定標(biāo) 方法的隔離度相比于單回路內(nèi)定標(biāo)方法的130dB的隔離度要求小得多。以上所述，僅為本發(fā)明最佳的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換， 都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。本發(fā)明說明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員的公知技術(shù)。
權(quán)利要求
一種星載微波散射計(jì)多耦合回路內(nèi)定標(biāo)方法，其特征在于通過定標(biāo)回路與測(cè)增益差回路完成內(nèi)定標(biāo)過程，其中定標(biāo)回路包括耦合器2與固定衰減器2，測(cè)增益差回路包括耦合器1與固定衰減器1，具體的實(shí)現(xiàn)過程如下(1)接通定標(biāo)回路，首先關(guān)斷低噪聲放大器的電源，信號(hào)源產(chǎn)生的信號(hào)經(jīng)過行波管放大器放大后經(jīng)過耦合器2耦合出一部分信號(hào)，再經(jīng)過固定衰減器2后進(jìn)入接收機(jī)的輸入端作為定標(biāo)信號(hào)，在接收機(jī)的輸出端得到定標(biāo)信號(hào)的功率Poc <mrow><msub> <mi>P</mi> <mi>oc</mi></msub><mo>=</mo><mfrac> <msub><mi>P</mi><mi>t</mi> </msub> <mrow><msub> <mi>L</mi> <mi>f</mi></msub><msub> <mi>L</mi> <mi>N</mi></msub><msub> <mi>L</mi> <mi>c</mi></msub> </mrow></mfrac><mo>·</mo><mi>G</mi> </mrow>其中Pt為發(fā)射信號(hào)的發(fā)射功率，LN為低噪聲放大器對(duì)信號(hào)的衰減，Lf為耦合器2及固定衰減器2的總損耗，Lc為數(shù)控衰減器的衰減量，G為除了低噪聲放大器和數(shù)控衰減器以外的接收機(jī)的總增益；之后接通低噪聲放大器的電源，在接收機(jī)的輸出端得到回波信號(hào)的功率Por <mrow><msub> <mi>P</mi> <mi>or</mi></msub><mo>=</mo><mfrac> <mrow><msub> <mi>P</mi> <mi>r</mi></msub><mo>·</mo><msub> <mi>G</mi> <mn>1</mn></msub><mo>·</mo><mi>G</mi> </mrow> <msub><mi>L</mi><mi>r</mi> </msub></mfrac> </mrow>其中Pr為回波信號(hào)的功率，G1為低噪聲放大器的增益，Lr為數(shù)控衰減器的衰減量；(2)將步驟(1)得到的定標(biāo)信號(hào)的功率Poc與回波信號(hào)的功率Por相比得到下式 <mrow><mfrac> <msub><mi>P</mi><mi>oc</mi> </msub> <msub><mi>P</mi><mi>or</mi> </msub></mfrac><mo>=</mo><mfrac> <mrow><mfrac> <msub><mi>P</mi><mi>t</mi> </msub> <mrow><msub> <mi>L</mi> <mi>f</mi></msub><msub> <mi>L</mi> <mi>N</mi></msub><msub> <mi>L</mi> <mi>c</mi></msub> </mrow></mfrac><mo>·</mo><mi>G</mi> </mrow> <mfrac><mrow> <msub><mi>P</mi><mi>r</mi> </msub> <mo>·</mo> <msub><mi>G</mi><mn>1</mn> </msub> <mo>·</mo> <mi>G</mi></mrow><msub> <mi>L</mi> <mi>r</mi></msub> </mfrac></mfrac> </mrow>進(jìn)一步得到 <mrow><mfrac> <msub><mi>P</mi><mi>r</mi> </msub> <msub><mi>P</mi><mi>t</mi> </msub></mfrac><mo>=</mo><mfrac> <mrow><msub> <mi>P</mi> <mi>or</mi></msub><msub> <mi>L</mi> <mi>r</mi></msub> </mrow> <mrow><msub> <mi>P</mi> <mi>oc</mi></msub><msub> <mi>L</mi> <mi>f</mi></msub><msub> <mi>L</mi> <mi>c</mi></msub> </mrow></mfrac><mfrac> <mn>1</mn> <mrow><msub> <mi>L</mi> <mi>N</mi></msub><msub> <mi>G</mi> <mn>1</mn></msub> </mrow></mfrac><mo>;</mo> </mrow>(3)接通測(cè)增益差回路，首先接通低噪聲放大器的電源，信號(hào)源產(chǎn)生的信號(hào)經(jīng)過耦合器1耦合出一部分信號(hào)，再經(jīng)過固定衰減器1后進(jìn)入接收機(jī)的輸入端作為測(cè)增益差信號(hào)，在接收機(jī)的輸出端得到信號(hào)功率 <mrow><msubsup> <mi>P</mi> <mi>o</mi> <mo>′</mo></msubsup><mo>=</mo><mfrac> <mrow><msubsup> <mi>P</mi> <mi>ot</mi> <mo>′</mo></msubsup><msub> <mi>G</mi> <mn>1</mn></msub><mi>G</mi> </mrow> <mi>L</mi></mfrac> </mrow>其中為經(jīng)過固定衰減器1的固定信號(hào)，L為數(shù)控衰減器的衰減值；之后關(guān)斷低噪聲放大器的電源，在接收機(jī)的輸出端得到信號(hào)功率 <mrow><msubsup> <mi>P</mi> <mi>o</mi> <mrow><mo>′</mo><mo>′</mo> </mrow></msubsup><mo>=</mo><mfrac> <mrow><msubsup> <mi>P</mi> <mi>ot</mi> <mo>′</mo></msubsup><mi>G</mi> </mrow> <mrow><msub> <mi>L</mi> <mi>N</mi></msub><msub> <mi>L</mi> <mn>0</mn></msub> </mrow></mfrac> </mrow>其中L0為數(shù)控衰減器的衰減值；(4)將步驟(3)中得到的信號(hào)功率與信號(hào)功率相比得到下式 <mrow><mfrac> <msubsup><mi>P</mi><mi>o</mi><mo>′</mo> </msubsup> <msubsup><mi>P</mi><mi>o</mi><mrow> <mo>′</mo> <mo>′</mo></mrow> </msubsup></mfrac><mo>=</mo><mfrac> <mrow><msubsup> <mi>P</mi> <mi>ot</mi> <mo>′</mo></msubsup><msub> <mi>G</mi> <mn>1</mn></msub><mi>G</mi><mo>/</mo><mi>L</mi> </mrow> <mfrac><mrow> <msubsup><mi>P</mi><mi>ot</mi><mo>′</mo> </msubsup> <mi>G</mi></mrow><mrow> <msub><mi>L</mi><mi>N</mi> </msub> <msub><mi>L</mi><mn>0</mn> </msub></mrow> </mfrac></mfrac><mo>=</mo><msub> <mi>G</mi> <mn>1</mn></msub><msub> <mi>L</mi> <mi>N</mi></msub><mrow> <mo>(</mo> <mfrac><msub> <mi>L</mi> <mn>0</mn></msub><mi>L</mi> </mfrac> <mo>)</mo></mrow> </mrow>進(jìn)一步得到 <mrow><msub> <mi>G</mi> <mn>1</mn></msub><msub> <mi>L</mi> <mi>N</mi></msub><mo>=</mo><mfrac> <mrow><msubsup> <mi>P</mi> <mi>o</mi> <mo>′</mo></msubsup><mi>L</mi> </mrow> <mrow><msubsup> <mi>P</mi> <mi>o</mi> <mrow><mo>′</mo><mo>′</mo> </mrow></msubsup><msub> <mi>L</mi> <mn>0</mn></msub> </mrow></mfrac><mo>;</mo> </mrow>(5)將步驟(4)得到的代入步驟(2)得到的中，求得完成星載微波散射計(jì)多耦合回路內(nèi)定標(biāo)，其中接收機(jī)包括低噪聲放大器、混頻器、中放、數(shù)控衰減器和A/D。FSA00000180448800022.tif,FSA00000180448800024.tif,FSA00000180448800025.tif,FSA00000180448800027.tif,FSA00000180448800028.tif,FSA000001804488000211.tif,FSA000001804488000212.tif,FSA000001804488000213.tif
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種星載微波散射計(jì)多耦合回路內(nèi)定標(biāo)方法，其特征在于 所述接收機(jī)通過選擇開關(guān)與固定衰減器1和固定衰減器2連接，并通過選擇開關(guān)選擇接通 定標(biāo)回路或接通測(cè)增益差回路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種星載微波散射計(jì)多耦合回路內(nèi)定標(biāo)方法，其特征在于 所述接收機(jī)還通過選擇開關(guān)與環(huán)形器連接，當(dāng)步驟(1)中接通低噪聲放大器的電源時(shí)，選 擇開關(guān)與環(huán)形器連通，接收機(jī)的輸入端接收來自環(huán)形器的回波信號(hào)，其中回波信號(hào)的功率 為Pr。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種星載微波散射計(jì)多耦合回路內(nèi)定標(biāo)方法，其特征在于 所述低噪聲放大器為兩階放大器，當(dāng)步驟(1)和步驟(3)中關(guān)斷低噪聲放大器的電源時(shí)，為 滿足一定的信噪比，設(shè)置第一階低噪聲放大器不斷電，第二階低噪聲放大器關(guān)斷電源。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種星載微波散射計(jì)多耦合回路內(nèi)定標(biāo)方法，其特征在于 所述步驟(3)中數(shù)控衰減器的衰減值L與Ltl均為數(shù)控衰減器最大衰減值Lmax與最小衰減值 Lmin之間的取值。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種星載微波散射計(jì)多耦合回路內(nèi)定標(biāo)方法，該定標(biāo)方法通過采用定標(biāo)回路與測(cè)增益差回路兩條回路完成內(nèi)定標(biāo)過程，其中引入測(cè)增益差回路用來測(cè)量低噪聲放大器接通和關(guān)斷電源時(shí)的增益差G1LN，同時(shí)在定標(biāo)回路中通過關(guān)斷和接通低噪聲放大器的電源分別得到定標(biāo)信號(hào)功率Poc和回波信號(hào)功率Por，在測(cè)增益差回路中通過關(guān)斷和接通低噪聲放大器的電源，在接收機(jī)輸出端分別得到信號(hào)功率和信號(hào)功率進(jìn)而得到增益差G1LN，再通過計(jì)算得到Pr/Pt，完成內(nèi)定標(biāo)。本發(fā)明通過采用控制低噪聲放大器電源的方法，大大提高了定標(biāo)信號(hào)的功率，因而大幅度降低了對(duì)系統(tǒng)隔離度的要求，降低了實(shí)際應(yīng)用中微波前端設(shè)備的研制難度，易于工程實(shí)現(xiàn)。
文檔編號(hào)G01S7/34GK101915908SQ201010221240
公開日2010年12月15日 申請(qǐng)日期2010年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月29日
發(fā)明者劉麗霞, 呂愛玲, 歐祥榮, 田棟軒 申請(qǐng)人:西安空間無線電技術(shù)研究所