第三章微波遥感器ppt课件.ppt

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1、西安电子科技大学西安电子科技大学 理学院理学院认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目章序章序章序章序讲授题目讲授题目讲授题目讲授题目学学学学时时时时主要内容主要内容主要内容主要内容第一章第一章第一章第一章绪论绪论绪论绪论3 3 3 3 方法方法方法方法分享分享分享分享、遥感的基本概念概念、研究内容、微波、遥感的基本概念概念、研究内容、微波、遥感的基本概念概念、研究内容、微波、遥感的基本概念概念、研究内容、微波遥感的优越性及其应用等。遥感的优越性及其应用等。遥感的优越性及其应用等。遥感的优越性及其应用等。第二章第二章

2、第二章第二章微波遥感的基微波遥感的基微波遥感的基微波遥感的基本原理本原理本原理本原理8 8 8 8 电磁辐射及其性质、微波与物质相互作用的机理、电磁辐射及其性质、微波与物质相互作用的机理、电磁辐射及其性质、微波与物质相互作用的机理、电磁辐射及其性质、微波与物质相互作用的机理、微波遥感的技术基础。微波遥感的技术基础。微波遥感的技术基础。微波遥感的技术基础。第三章第三章第三章第三章微波遥感器微波遥感器微波遥感器微波遥感器10101010 微波遥感器（微波辐射计、雷达微波遥感器（微波辐射计、雷达微波遥感器（微波辐射计、雷达微波遥感器（微波辐射计、雷达(高度计高度计高度计高度计)、微波、微波、微波、微

3、波散射计、俯视雷达、微波全息雷达简介）介绍、了解散射计、俯视雷达、微波全息雷达简介）介绍、了解散射计、俯视雷达、微波全息雷达简介）介绍、了解散射计、俯视雷达、微波全息雷达简介）介绍、了解及微波遥感器的发展方向。及微波遥感器的发展方向。及微波遥感器的发展方向。及微波遥感器的发展方向。第四章第四章第四章第四章微波遥感的应微波遥感的应微波遥感的应微波遥感的应用用用用23232323 陆地、海洋、大气微波遥感应用及其技术手段。陆地、海洋、大气微波遥感应用及其技术手段。陆地、海洋、大气微波遥感应用及其技术手段。陆地、海洋、大气微波遥感应用及其技术手段。第五章第五章第五章第五章课程及大作业课程及大作业课程

4、及大作业课程及大作业评议、讨论评议、讨论评议、讨论评议、讨论2 2 2 2 纵横分析、资料分析、学习方法升华，作业及纵横分析、资料分析、学习方法升华，作业及纵横分析、资料分析、学习方法升华，作业及纵横分析、资料分析、学习方法升华，作业及课堂课堂课堂课堂情况考核。情况考核。情况考核。情况考核。1西安电子科技大学西安电子科技大学 理学院理学院认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目第第3 3章章 微波遥感器微波遥感器 微波辐射计微波辐射计微波辐射计微波辐射计 雷达高度计雷达高度计雷达高度计雷达高度计 微波散射计微波散射计

5、微波散射计微波散射计 侧视雷达、全息雷达等侧视雷达、全息雷达等侧视雷达、全息雷达等侧视雷达、全息雷达等 用真心和激情去演绎人生，用真情去拥抱生用真心和激情去演绎人生，用真情去拥抱生活，认认真真在活，认认真真在“探索与学习探索与学习”中走过人生中中走过人生中的每一步，在的每一步，在“探索与学习探索与学习”中不断发现自我、中不断发现自我、改变自我、超越自我！改变自我、超越自我！2西安电子科技大学西安电子科技大学 理学院理学院认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目3.1 3.1 微波辐射计微波辐射计 一、微波辐射计概述一

6、、微波辐射计概述一、微波辐射计概述一、微波辐射计概述 用来接收和记录物体的微波幅射能的仪器，称为微波辐射用来接收和记录物体的微波幅射能的仪器，称为微波辐射用来接收和记录物体的微波幅射能的仪器，称为微波辐射用来接收和记录物体的微波幅射能的仪器，称为微波辐射计。计。计。计。它的功能就是测量天线的噪声温度，可以代表天线传递它的功能就是测量天线的噪声温度，可以代表天线传递它的功能就是测量天线的噪声温度，可以代表天线传递它的功能就是测量天线的噪声温度，可以代表天线传递给接收机的功率。给接收机的功率。给接收机的功率。给接收机的功率。微波辐射计本身不发射微波能量，只是被动地接收由被测物微波辐射计本身不发射微

7、波能量，只是被动地接收由被测物微波辐射计本身不发射微波能量，只是被动地接收由被测物微波辐射计本身不发射微波能量，只是被动地接收由被测物体及其周围环境辐射的体及其周围环境辐射的体及其周围环境辐射的体及其周围环境辐射的微波随机噪声微波随机噪声微波随机噪声微波随机噪声。因此，它仅仅依赖于目。因此，它仅仅依赖于目。因此，它仅仅依赖于目。因此，它仅仅依赖于目标的自然辐射。标的自然辐射。标的自然辐射。标的自然辐射。E:FE:FE:FE:F盘备份后盘备份后盘备份后盘备份后 科研科研科研科研 微波辐射计微波辐射计微波辐射计微波辐射计1 1、微波辐射计优、缺点、微波辐射计优、缺点、微波辐射计优、缺点、微波辐射计

8、优、缺点 由于本身无发射信号所以由于本身无发射信号所以由于本身无发射信号所以由于本身无发射信号所以(1)(1)(1)(1)极不容易被发现，保密性好极不容易被发现，保密性好极不容易被发现，保密性好极不容易被发现，保密性好(2)(2)(2)(2)功耗和体积都很小功耗和体积都很小功耗和体积都很小功耗和体积都很小(3)(3)(3)(3)由于单程接收，灵敏度依赖于由于单程接收，灵敏度依赖于由于单程接收，灵敏度依赖于由于单程接收，灵敏度依赖于R R R R2 2 2 2而而而而不是不是不是不是R R R R4 4 4 4可大大提高作用距离。可大大提高作用距离。可大大提高作用距离。可大大提高作用距离。3西安

9、电子科技大学西安电子科技大学 理学院理学院认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目1 1、微波辐射计优、缺点、微波辐射计优、缺点、微波辐射计优、缺点、微波辐射计优、缺点 由于本身无发射信号所以由于本身无发射信号所以由于本身无发射信号所以由于本身无发射信号所以(1)(1)(1)(1)极不容易被发现，保密性好极不容易被发现，保密性好极不容易被发现，保密性好极不容易被发现，保密性好(2)(2)(2)(2)功耗和体积都很小功耗和体积都很小功耗和体积都很小功耗和体积都很小(3)(3)(3)(3)由于单程接收，灵敏度依赖于由于单

10、程接收，灵敏度依赖于由于单程接收，灵敏度依赖于由于单程接收，灵敏度依赖于R R R R2 2 2 2而而而而不是不是不是不是R R R R4 4 4 4可大大提高作用距离。可大大提高作用距离。可大大提高作用距离。可大大提高作用距离。微波幅射计存在着本身固有的缺点：微波幅射计存在着本身固有的缺点：微波幅射计存在着本身固有的缺点：微波幅射计存在着本身固有的缺点：(1)(1)(1)(1)目标所发射的电磁目标所发射的电磁目标所发射的电磁目标所发射的电磁波是非相干的和不可控制的波是非相干的和不可控制的波是非相干的和不可控制的波是非相干的和不可控制的(2)(2)(2)(2)所接收的目标信号极其微弱，所接收

11、的目标信号极其微弱，所接收的目标信号极其微弱，所接收的目标信号极其微弱，一般在一般在一般在一般在10101010-9-9-9-9-10-10-10-10-20-20-20-20(W/m(W/m(W/m(W/m2 2 2 2)量级，典型值为量级，典型值为量级，典型值为量级，典型值为10101010-12-12-12-12(W/m(W/m(W/m(W/m2 2 2 2)。这样的。这样的。这样的。这样的功率甚至比接收机的本机噪声还小几个数量级，很难用一般方功率甚至比接收机的本机噪声还小几个数量级，很难用一般方功率甚至比接收机的本机噪声还小几个数量级，很难用一般方功率甚至比接收机的本机噪声还小几个数量

12、级，很难用一般方法接收。法接收。法接收。法接收。2 2、微波辐射计的结构及接收机功率、微波辐射计的结构及接收机功率、微波辐射计的结构及接收机功率、微波辐射计的结构及接收机功率4西安电子科技大学西安电子科技大学 理学院理学院认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目 微波幅射计实际上是一台工作在微波波段内的微波幅射计实际上是一台工作在微波波段内的微波幅射计实际上是一台工作在微波波段内的微波幅射计实际上是一台工作在微波波段内的宽频带噪声接宽频带噪声接宽频带噪声接宽频带噪声接收机收机收机收机。它由天线、微波宽带接收机、数据记

13、录或储存装置等部分。它由天线、微波宽带接收机、数据记录或储存装置等部分。它由天线、微波宽带接收机、数据记录或储存装置等部分。它由天线、微波宽带接收机、数据记录或储存装置等部分组成。组成。组成。组成。第一台实用的微波辐射计是第一台实用的微波辐射计是第一台实用的微波辐射计是第一台实用的微波辐射计是DickeDickeDickeDicke在在在在1946194619461946年首先制成的，年首先制成的，年首先制成的，年首先制成的，称为称为称为称为DickeDickeDickeDicke型接收机。至今，所有的各种微波辐射计，基本上都型接收机。至今，所有的各种微波辐射计，基本上都型接收机。至今，所有的

14、各种微波辐射计，基本上都型接收机。至今，所有的各种微波辐射计，基本上都是是是是DickeDickeDickeDicke型接收机的不同改型。型接收机的不同改型。型接收机的不同改型。型接收机的不同改型。2 2、微波辐射计的接收机功率、微波辐射计的接收机功率、微波辐射计的接收机功率、微波辐射计的接收机功率 辐射计系统的等效输入噪声功率辐射计系统的等效输入噪声功率辐射计系统的等效输入噪声功率辐射计系统的等效输入噪声功率P P P Psyssyssyssys是由天线发送的噪声功率是由天线发送的噪声功率是由天线发送的噪声功率是由天线发送的噪声功率PPPPA A A A和传输线接收机组合的等效输入噪声功率和

15、传输线接收机组合的等效输入噪声功率和传输线接收机组合的等效输入噪声功率和传输线接收机组合的等效输入噪声功率P P P PRECRECRECREC两部分。两部分。两部分。两部分。T T T TA A A A是无耗天线是无耗天线是无耗天线是无耗天线观测区域的天观测区域的天观测区域的天观测区域的天线辐射温度线辐射温度线辐射温度线辐射温度5西安电子科技大学西安电子科技大学 理学院理学院认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目 B B B B为系统带宽，通常是为系统带宽，通常是为系统带宽，通常是为系统带宽，通常是中频放大器中频

16、放大器中频放大器中频放大器的有效带宽。的有效带宽。的有效带宽。的有效带宽。如果把传输线和接收机组合看成一个二级噪声网络，则等如果把传输线和接收机组合看成一个二级噪声网络，则等如果把传输线和接收机组合看成一个二级噪声网络，则等如果把传输线和接收机组合看成一个二级噪声网络，则等效输入噪声温度为效输入噪声温度为效输入噪声温度为效输入噪声温度为L L L L为传输线的损耗因子，为传输线的损耗因子，为传输线的损耗因子，为传输线的损耗因子，T T T Tp p p p为传输线的实际温度，为传输线的实际温度，为传输线的实际温度，为传输线的实际温度，T T T TREcREcREcREc为接为接为接为接收机的

17、等效输入噪声温度。收机的等效输入噪声温度。收机的等效输入噪声温度。收机的等效输入噪声温度。6西安电子科技大学西安电子科技大学 理学院理学院认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目 如果把传输线和接收机组合看成一个二级噪声网络，则等如果把传输线和接收机组合看成一个二级噪声网络，则等如果把传输线和接收机组合看成一个二级噪声网络，则等如果把传输线和接收机组合看成一个二级噪声网络，则等效输入噪声温度为效输入噪声温度为效输入噪声温度为效输入噪声温度为L L L L为传输线的损耗因子，为传输线的损耗因子，为传输线的损耗因子，为传

18、输线的损耗因子，T T T Tp p p p为传输线的实际温度，为传输线的实际温度，为传输线的实际温度，为传输线的实际温度，T T T TREcREcREcREc为接收机为接收机为接收机为接收机的等效输入噪声温度。的等效输入噪声温度。的等效输入噪声温度。的等效输入噪声温度。7西安电子科技大学西安电子科技大学 理学院理学院认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目8西安电子科技大学西安电子科技大学 理学院理学院认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫

19、”项目3 3、微波辐射计空间分辨率、温度分辨率、微波辐射计空间分辨率、温度分辨率、微波辐射计空间分辨率、温度分辨率、微波辐射计空间分辨率、温度分辨率在工作高度一定时（相对位置）时空间分辨率为在工作高度一定时（相对位置）时空间分辨率为在工作高度一定时（相对位置）时空间分辨率为在工作高度一定时（相对位置）时空间分辨率为 k k k k是与天线类型有关的常数，其值在是与天线类型有关的常数，其值在是与天线类型有关的常数，其值在是与天线类型有关的常数，其值在0.880.880.880.88至至至至2 2 2 2之间，一般取之间，一般取之间，一般取之间，一般取k k k k1.3,1.3,1.3,1.3,

20、是工作波长，是工作波长，是工作波长，是工作波长，D D D D是天线的有效孔径：是天线的有效孔径：是天线的有效孔径：是天线的有效孔径：R R R R是观测距离。是观测距离。是观测距离。是观测距离。温度分辨率指温度分辨率指温度分辨率指温度分辨率指对两个不同辐射源的亮度温度的分辨能力对两个不同辐射源的亮度温度的分辨能力对两个不同辐射源的亮度温度的分辨能力对两个不同辐射源的亮度温度的分辨能力，有，有，有，有时也叫做热分辨率或可检最小温度差。它是辐射计灵敏度的一时也叫做热分辨率或可检最小温度差。它是辐射计灵敏度的一时也叫做热分辨率或可检最小温度差。它是辐射计灵敏度的一时也叫做热分辨率或可检最小温度差。

21、它是辐射计灵敏度的一种度量。种度量。种度量。种度量。9西安电子科技大学西安电子科技大学 理学院理学院认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目 a a是辐射计常数，与辐射计类型有关，通常取是辐射计常数，与辐射计类型有关，通常取是辐射计常数，与辐射计类型有关，通常取是辐射计常数，与辐射计类型有关，通常取1-3,T1-3,T1-3,T1-3,Tsyssyssyssys是系统是系统是系统是系统的噪声温度，的噪声温度，的噪声温度，的噪声温度，B B B BRfRfRfRf是输入的射频噪声带宽，由中放带宽决定；是输入的射频噪声带

22、宽，由中放带宽决定；是输入的射频噪声带宽，由中放带宽决定；是输入的射频噪声带宽，由中放带宽决定；i i i i是积分器的有效积分时间。是积分器的有效积分时间。是积分器的有效积分时间。是积分器的有效积分时间。厘米波段辐射计的温度分辨率一般为厘米波段辐射计的温度分辨率一般为厘米波段辐射计的温度分辨率一般为厘米波段辐射计的温度分辨率一般为0.1K0.1K0.1K0.1K，毫米波段要差一，毫米波段要差一，毫米波段要差一，毫米波段要差一个数量级个数量级个数量级个数量级 大作业（三）常用微波辐射计简介。（查阅目前为止，具大作业（三）常用微波辐射计简介。（查阅目前为止，具大作业（三）常用微波辐射计简介。（查

23、阅目前为止，具大作业（三）常用微波辐射计简介。（查阅目前为止，具有的微波辐射计类型，针对其中一种或几种较为详细的描述）有的微波辐射计类型，针对其中一种或几种较为详细的描述）有的微波辐射计类型，针对其中一种或几种较为详细的描述）有的微波辐射计类型，针对其中一种或几种较为详细的描述）全功率辐射计、全功率辐射计、全功率辐射计、全功率辐射计、DickeDickeDickeDicke比较型辐射计、比较型辐射计、比较型辐射计、比较型辐射计、GrahamGrahamGrahamGraham辐射计、噪辐射计、噪辐射计、噪辐射计、噪声相加型辐射计、相关辐射计等。声相加型辐射计、相关辐射计等。声相加型辐射计、相关

24、辐射计等。声相加型辐射计、相关辐射计等。10西安电子科技大学西安电子科技大学 理学院理学院认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目二、微波辐射计的校准（二、微波辐射计的校准（二、微波辐射计的校准（二、微波辐射计的校准（或者称为定标或者称为定标或者称为定标或者称为定标）建立接收机输出指示器建立接收机输出指示器建立接收机输出指示器建立接收机输出指示器(如电压、电流、极化等如电压、电流、极化等如电压、电流、极化等如电压、电流、极化等)与与与与辐射计输辐射计输辐射计输辐射计输入噪声温度之间的关系入噪声温度之间的关系入噪声温度

25、之间的关系入噪声温度之间的关系，由测量输出指示与，由测量输出指示与，由测量输出指示与，由测量输出指示与校准源噪声温度校准源噪声温度校准源噪声温度校准源噪声温度之之之之间的函数关系来实现。输出指示器与间的函数关系来实现。输出指示器与间的函数关系来实现。输出指示器与间的函数关系来实现。输出指示器与T T T Tcaicaicaicai之间的关系所得的结果，之间的关系所得的结果，之间的关系所得的结果，之间的关系所得的结果，为建立接收机输出与天线温度为建立接收机输出与天线温度为建立接收机输出与天线温度为建立接收机输出与天线温度TTTTA A A A之间的关系提供了所必要的之间的关系提供了所必要的之间的

26、关系提供了所必要的之间的关系提供了所必要的标定因子。（接收机校准）标定因子。（接收机校准）标定因子。（接收机校准）标定因子。（接收机校准）建立建立建立建立TTTTA A A A与被观测区域的辐射特性之间的关系即天线校准。与被观测区域的辐射特性之间的关系即天线校准。与被观测区域的辐射特性之间的关系即天线校准。与被观测区域的辐射特性之间的关系即天线校准。TTTTA A A A包括二部分：包括二部分：包括二部分：包括二部分：(1)(1)(1)(1)天线主瓣接收到的能量，这是所需要的天线主瓣接收到的能量，这是所需要的天线主瓣接收到的能量，这是所需要的天线主瓣接收到的能量，这是所需要的量；量；量；量；(

27、2)(2)(2)(2)从天线主瓣以外的方向接收到的能量从天线主瓣以外的方向接收到的能量从天线主瓣以外的方向接收到的能量从天线主瓣以外的方向接收到的能量(旁瓣的贡献旁瓣的贡献旁瓣的贡献旁瓣的贡献)，(3)(3)(3)(3)天线结构本身发射的热能。天线结构本身发射的热能。天线结构本身发射的热能。天线结构本身发射的热能。要分解出它们对要分解出它们对要分解出它们对要分解出它们对TTTTA A A A的影响成的影响成的影响成的影响成分（由标准的测定方法测定），天线辐射效率决定分（由标准的测定方法测定），天线辐射效率决定分（由标准的测定方法测定），天线辐射效率决定分（由标准的测定方法测定），天线辐射效率决

28、定(3)(3)(3)(3)。11西安电子科技大学西安电子科技大学 理学院理学院认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目1 1、接收机校准、接收机校准、接收机校准、接收机校准 大多数辐射计的接收机都是线性感应系统，其输出指示大多数辐射计的接收机都是线性感应系统，其输出指示大多数辐射计的接收机都是线性感应系统，其输出指示大多数辐射计的接收机都是线性感应系统，其输出指示I I I Ioutoutoutout直接与天线温度直接与天线温度直接与天线温度直接与天线温度TTTTA A A A成比例成比例成比例成比例 只要对只要对只

29、要对只要对TTTTA A A A的两个已知值分别测出的两个已知值分别测出的两个已知值分别测出的两个已知值分别测出I I I Ioutoutoutout，就可确定上式，就可确定上式，就可确定上式，就可确定上式中的常数中的常数中的常数中的常数a a和和和和b b b b。已经采用的校准噪声源有三种。第一种是其温度保持在已经采用的校准噪声源有三种。第一种是其温度保持在已经采用的校准噪声源有三种。第一种是其温度保持在已经采用的校准噪声源有三种。第一种是其温度保持在已知恒定值的匹配负载已知恒定值的匹配负载已知恒定值的匹配负载已知恒定值的匹配负载(电阻器电阻器电阻器电阻器)。第二种是已知其发射率的。第二种

30、是已知其发射率的。第二种是已知其发射率的。第二种是已知其发射率的高吸收无反射材料。这些材料可构成其发射率接近于高吸收无反射材料。这些材料可构成其发射率接近于高吸收无反射材料。这些材料可构成其发射率接近于高吸收无反射材料。这些材料可构成其发射率接近于1 1 1 1的无的无的无的无反射空腔。第三种是冷校准源，即外层空间，它只适用于星反射空腔。第三种是冷校准源，即外层空间，它只适用于星反射空腔。第三种是冷校准源，即外层空间，它只适用于星反射空腔。第三种是冷校准源，即外层空间，它只适用于星载辐射计系统的校准。当天线对准宇宙空间时，它所观测的载辐射计系统的校准。当天线对准宇宙空间时，它所观测的载辐射计系

31、统的校准。当天线对准宇宙空间时，它所观测的载辐射计系统的校准。当天线对准宇宙空间时，它所观测的亮温是亮温是亮温是亮温是2 2 2 27K7K7K7K。12西安电子科技大学西安电子科技大学 理学院理学院认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目 以上讨论是假定辐射计前端所有的每一个射频元件和传输线以上讨论是假定辐射计前端所有的每一个射频元件和传输线以上讨论是假定辐射计前端所有的每一个射频元件和传输线以上讨论是假定辐射计前端所有的每一个射频元件和传输线部是理想匹配，也就是说，不存在因阻抗失配引起的反射。部是理想匹配，也就是

32、说，不存在因阻抗失配引起的反射。部是理想匹配，也就是说，不存在因阻抗失配引起的反射。部是理想匹配，也就是说，不存在因阻抗失配引起的反射。实际上，不存在任何反射是不可能的，只能通过阻抗匹配技实际上，不存在任何反射是不可能的，只能通过阻抗匹配技实际上，不存在任何反射是不可能的，只能通过阻抗匹配技实际上，不存在任何反射是不可能的，只能通过阻抗匹配技术使阻抗失配引起的反射达到最小。所以，实际定标过程中术使阻抗失配引起的反射达到最小。所以，实际定标过程中术使阻抗失配引起的反射达到最小。所以，实际定标过程中术使阻抗失配引起的反射达到最小。所以，实际定标过程中要进一步讨论阻抗失配对辐射计测量准确度的影响。要

33、进一步讨论阻抗失配对辐射计测量准确度的影响。要进一步讨论阻抗失配对辐射计测量准确度的影响。要进一步讨论阻抗失配对辐射计测量准确度的影响。13西安电子科技大学西安电子科技大学 理学院理学院认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目14西安电子科技大学西安电子科技大学 理学院理学院认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目阻抗失配的影响可以通过下列步骤来计算：阻抗失配的影响可以通过下列步骤来计算：阻抗失配的影响可以通过下列步骤来计算：阻抗失配的影响

34、可以通过下列步骤来计算：15西安电子科技大学西安电子科技大学 理学院理学院认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目2 2、天线的校准天线的校准天线的校准天线的校准TTTTA A A A和天线观测区域主瓣表观温度和天线观测区域主瓣表观温度和天线观测区域主瓣表观温度和天线观测区域主瓣表观温度 (T (T (T (Tmtmtmtmt)之间的变换关系之间的变换关系之间的变换关系之间的变换关系 在效率为在效率为在效率为在效率为1 1 1 1的无耗理想（全向）天线的情况下，如果的无耗理想（全向）天线的情况下，如果的无耗理想（全向

35、）天线的情况下，如果的无耗理想（全向）天线的情况下，如果(地物地物地物地物)辐射方向图只有效率为辐射方向图只有效率为辐射方向图只有效率为辐射方向图只有效率为1 1 1 1的一个主瓣，则的一个主瓣，则的一个主瓣，则的一个主瓣，则16西安电子科技大学西安电子科技大学 理学院理学院认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目由实验测量确定由实验测量确定由实验测量确定由实验测量确定l l l l的常用方法：低温负载法和铲斗法。的常用方法：低温负载法和铲斗法。的常用方法：低温负载法和铲斗法。的常用方法：低温负载法和铲斗法。低温负载

36、法是低温负载法是低温负载法是低温负载法是Hardy(1973)Hardy(1973)Hardy(1973)Hardy(1973)提出的，适用于测量小口径天提出的，适用于测量小口径天提出的，适用于测量小口径天提出的，适用于测量小口径天线；铲斗法是线；铲斗法是线；铲斗法是线；铲斗法是Carver(1975)Carver(1975)Carver(1975)Carver(1975)提出的，适用于校准大天线。提出的，适用于校准大天线。提出的，适用于校准大天线。提出的，适用于校准大天线。17西安电子科技大学西安电子科技大学 理学院理学院认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国

37、家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目 低温负载法是低温负载法是低温负载法是低温负载法是Hardy(1973)Hardy(1973)Hardy(1973)Hardy(1973)提出的，适用于测量小口径天提出的，适用于测量小口径天提出的，适用于测量小口径天提出的，适用于测量小口径天线其中的多孔吸收材料应具有很小的反射系数，它的作用就线其中的多孔吸收材料应具有很小的反射系数，它的作用就线其中的多孔吸收材料应具有很小的反射系数，它的作用就线其中的多孔吸收材料应具有很小的反射系数，它的作用就象一个亮湿等于其实际温度的理想吸收体或发射体。象一个亮湿等于其实际温度的理想吸收体或发射体。象一个亮湿

38、等于其实际温度的理想吸收体或发射体。象一个亮湿等于其实际温度的理想吸收体或发射体。天线从各个方向看到的基本天线从各个方向看到的基本天线从各个方向看到的基本天线从各个方向看到的基本上是一个不变的亮温分布上是一个不变的亮温分布上是一个不变的亮温分布上是一个不变的亮温分布T T T TB B B B冷却液为液氮时冷却液为液氮时冷却液为液氮时冷却液为液氮时T T T TB B B B77.36K77.36K77.36K77.36K18西安电子科技大学西安电子科技大学 理学院理学院认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目 被测

39、天线置于一个尺寸足够大的铲斗，并假定天线与铲斗被测天线置于一个尺寸足够大的铲斗，并假定天线与铲斗被测天线置于一个尺寸足够大的铲斗，并假定天线与铲斗被测天线置于一个尺寸足够大的铲斗，并假定天线与铲斗之间不存在相互耦合。为了避免周围环境和地面电磁发射，之间不存在相互耦合。为了避免周围环境和地面电磁发射，之间不存在相互耦合。为了避免周围环境和地面电磁发射，之间不存在相互耦合。为了避免周围环境和地面电磁发射，天线校准铲斗应安装在山顶，天线主波束对准天顶方向。天线校准铲斗应安装在山顶，天线主波束对准天顶方向。天线校准铲斗应安装在山顶，天线主波束对准天顶方向。天线校准铲斗应安装在山顶，天线主波束对准天顶方

40、向。=19西安电子科技大学西安电子科技大学 理学院理学院认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目三、微波辐射计的成像方法三、微波辐射计的成像方法三、微波辐射计的成像方法三、微波辐射计的成像方法 天线方向图固定的微波辐射计安装在地面平台上，它只能记天线方向图固定的微波辐射计安装在地面平台上，它只能记天线方向图固定的微波辐射计安装在地面平台上，它只能记天线方向图固定的微波辐射计安装在地面平台上，它只能记录一个观测单元的亮度温度。如果把它安装在飞行器上，那么录一个观测单元的亮度温度。如果把它安装在飞行器上，那么录一个观测单

41、元的亮度温度。如果把它安装在飞行器上，那么录一个观测单元的亮度温度。如果把它安装在飞行器上，那么也只能记录沿着飞行轨迹的一条微波亮温曲线。为了提高接收也只能记录沿着飞行轨迹的一条微波亮温曲线。为了提高接收也只能记录沿着飞行轨迹的一条微波亮温曲线。为了提高接收也只能记录沿着飞行轨迹的一条微波亮温曲线。为了提高接收的信息和获得目标的热图象，必须将辐射计的天线设计成扫描的信息和获得目标的热图象，必须将辐射计的天线设计成扫描的信息和获得目标的热图象，必须将辐射计的天线设计成扫描的信息和获得目标的热图象，必须将辐射计的天线设计成扫描方式，获得一个扫描区域的微波亮温这种工作方式的微波辐射方式，获得一个扫描

42、区域的微波亮温这种工作方式的微波辐射方式，获得一个扫描区域的微波亮温这种工作方式的微波辐射方式，获得一个扫描区域的微波亮温这种工作方式的微波辐射计称为成象辐射计或微波扫描仪。计称为成象辐射计或微波扫描仪。计称为成象辐射计或微波扫描仪。计称为成象辐射计或微波扫描仪。1 1、天线的扫描波束、天线的扫描波束、天线的扫描波束、天线的扫描波束 机械方式机械方式机械方式机械方式:(1):(1):(1):(1)使整个天线摆动使整个天线摆动使整个天线摆动使整个天线摆动;(2);(2);(2);(2)使天线的反射器摆动使天线的反射器摆动使天线的反射器摆动使天线的反射器摆动;(3);(3);(3);(3)使天线的

43、馈源摆动。使天线的馈源摆动。使天线的馈源摆动。使天线的馈源摆动。电控方式电控方式电控方式电控方式-相控阵天线扫描。相控阵天线扫描。相控阵天线扫描。相控阵天线扫描。20西安电子科技大学西安电子科技大学 理学院理学院认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目几何几何几何几何关系关系关系关系及参及参及参及参数之数之数之数之间要间要间要间要求自求自求自求自己看己看己看己看书了书了书了书了解！解！解！解！21西安电子科技大学西安电子科技大学 理学院理学院认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶

44、贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目3.2 3.2 雷达高度计雷达高度计 雷达高度计是一种以地面为目标的测距雷达，它有调频制和雷达高度计是一种以地面为目标的测距雷达，它有调频制和雷达高度计是一种以地面为目标的测距雷达，它有调频制和雷达高度计是一种以地面为目标的测距雷达，它有调频制和脉冲制两种类型。调频高度计主要用于近距离测量，因为发射脉冲制两种类型。调频高度计主要用于近距离测量，因为发射脉冲制两种类型。调频高度计主要用于近距离测量，因为发射脉冲制两种类型。调频高度计主要用于近距离测量，因为发射信号易于漏入接收机。脉冲高度计主要用于远距离测量，因为信号易于漏入接收机。脉冲高度计主要用于远距

45、离测量，因为信号易于漏入接收机。脉冲高度计主要用于远距离测量，因为信号易于漏入接收机。脉冲高度计主要用于远距离测量，因为难以获得窄脉冲。难以获得窄脉冲。难以获得窄脉冲。难以获得窄脉冲。22西安电子科技大学西安电子科技大学 理学院理学院认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目 雷达高度计原理框图雷达高度计原理框图雷达高度计原理框图雷达高度计原理框图 雷达高度计测高原理雷达高度计测高原理雷达高度计测高原理雷达高度计测高原理高度计测高精度主高度计测高精度主高度计测高精度主高度计测高精度主要由脉冲宽度决定要由脉冲宽度决定要由

46、脉冲宽度决定要由脉冲宽度决定23西安电子科技大学西安电子科技大学 理学院理学院认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目3.3 3.3 微波散射计微波散射计 微波散射计是一种专用雷达，用来定量测量目标的散射系微波散射计是一种专用雷达，用来定量测量目标的散射系微波散射计是一种专用雷达，用来定量测量目标的散射系微波散射计是一种专用雷达，用来定量测量目标的散射系数，又名雷达散射计。凡是能精确测量被观测信号强度的雷数，又名雷达散射计。凡是能精确测量被观测信号强度的雷数，又名雷达散射计。凡是能精确测量被观测信号强度的雷数，又名雷

47、达散射计。凡是能精确测量被观测信号强度的雷达，都是一种散射计，只要经过适当校准，大多数雷达都能达，都是一种散射计，只要经过适当校准，大多数雷达都能达，都是一种散射计，只要经过适当校准，大多数雷达都能达，都是一种散射计，只要经过适当校准，大多数雷达都能成为一种散射计。成为一种散射计。成为一种散射计。成为一种散射计。微波散射计一般存以下几种类型：微波散射计一般存以下几种类型：微波散射计一般存以下几种类型：微波散射计一般存以下几种类型：(1)(1)(1)(1)测角系统测角系统测角系统测角系统连续波散射计连续波散射计连续波散射计连续波散射计(由于它存在许多缺点，一般由于它存在许多缺点，一般由于它存在许

48、多缺点，一般由于它存在许多缺点，一般不采用不采用不采用不采用)；(2)(2)(2)(2)测角测角测角测角测距系统测距系统测距系统测距系统:调频散射；脉冲散射计。调频散射；脉冲散射计。调频散射；脉冲散射计。调频散射；脉冲散射计。(3)(3)(3)(3)测角测角测角测角测速系统测速系统测速系统测速系统:多普勒散射计。多普勒散射计。多普勒散射计。多普勒散射计。(4)(4)(4)(4)地面有源微波波谱仪系统。地面有源微波波谱仪系统。地面有源微波波谱仪系统。地面有源微波波谱仪系统。24西安电子科技大学西安电子科技大学 理学院理学院认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对

49、扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目一、散射特性测量一、散射特性测量一、散射特性测量一、散射特性测量散射特性测量：测量点目标的雷达截面和分布目标的射散系数。散射特性测量：测量点目标的雷达截面和分布目标的射散系数。散射特性测量：测量点目标的雷达截面和分布目标的射散系数。散射特性测量：测量点目标的雷达截面和分布目标的射散系数。=朗伯余弦定律朗伯余弦定律朗伯余弦定律朗伯余弦定律:对于完全粗糙表面，朗伯认为它对入射场的对于完全粗糙表面，朗伯认为它对入射场的对于完全粗糙表面，朗伯认为它对入射场的对于完全粗糙表面，朗伯认为它对入射场的散射服从余弦定律，即单位实际面积的散射系数随角度的变化散射服从余

50、弦定律，即单位实际面积的散射系数随角度的变化散射服从余弦定律，即单位实际面积的散射系数随角度的变化散射服从余弦定律，即单位实际面积的散射系数随角度的变化与入射角余弦和散射角余弦的乘积成正比。与入射角余弦和散射角余弦的乘积成正比。与入射角余弦和散射角余弦的乘积成正比。与入射角余弦和散射角余弦的乘积成正比。25西安电子科技大学西安电子科技大学 理学院理学院认识到了贫困户贫困的根本原因，才能开始对症下药，然后药到病除。近年来国家对扶贫工作高度重视，已经展开了“精准扶贫”项目 目标的散射系数由入射电磁波与目标的相互作用决定，它目标的散射系数由入射电磁波与目标的相互作用决定，它目标的散射系数由入射电磁波