Influence of statistical gain fluctuations of the high-frequency amplifier on the sensitivity of a Dicke-Radiometer

Abstract

The influence of statistical gain fluctuations of the high-frequency amplifier on the sensitivity of a Dicke radiometer with selective videoamplifier is calculated with methods that are used in describing random processes. It is shown that the radiometer sensitivity depends on the power density spectrumS _g (f) of the gain fluctuations for a Dicke-radiometer of the zero-balanced as well as the unbalanced type. The sensitivity of the zero-balanced radiometer is dependent onS _g (f _m ) wheref _m is the modulation frequency. That of the strongly unbalanced radiometer depends on the product of the input temperature difference and the integral$\int\limits_{ - \infty }^{ + \infty } {S_g \left( f \right)df}$. The sensitivity formula for the zero-balanced radiometer can be used to evaluate the power density spectrumS _g (f), whereas the sensitivity formula for the unbalanced radiometer can be employed to find the value of the integral$\int\limits_{ - \infty }^{ + \infty } {S_g \left( f \right)df}$, which governs the integral gain fluctuations.

Zusammenfassung

In dieser Arbeit wird der Einfluss statistischer Verstärkungsschwankungen des Hochfrequenzvertärkers auf die Empfindlichkeit eines Dicke-Radiometers mit selektivem Video-Verstärker berechnet. Das Resultat zeigt, dass die Radiometerempfindlichkeit vom LeistungsspektrumS _g (f) der Verstärkungsschwankungen abhängt, beim null-balancierten Radiometer vonS _g (f _m ), wobeif _m die Modulationsfrequenz bedeutet, und beim unbalancierten Radiometer vom Produkt der Differenz der Eingangstemperaturen und dem Integral$\int\limits_{ - \infty }^{ + \infty } {S_g \left( f \right)df}$. Mit Hilfe der Formeln für die Radiometerempfindlichkeit kann das LeistungsspektrumS _g (f) der Verstärkungsschwankungen des Hochfrequenzverstärkers experimentell bestimmt werden.