微波輻射計概述

微波輻射計是寬頻帶、高增益、高靈敏度的被動微波遙感儀器，能夠在很強的背景噪聲中提取微弱的信號變化量。通過接收被測目標自身的微波輻射獲取相應(yīng)的物理特性，經(jīng)過有效的數(shù)據(jù)反演進行定量分析。

雙極化微波輻射計利用雙極化接收天線同時接收目標的微波輻射信息，由線性極化分離器分別獲取水平極化和垂直極化信息，經(jīng)兩路接收通道進行處理。

微波輻射計的Z小可檢測信號由系統(tǒng)噪聲的不確定性和系統(tǒng)增益的不確定性共同決定，而系統(tǒng)增益起主要作用。數(shù)字增益自動補償微波輻射計能很好地實現(xiàn)增益補償，使系統(tǒng)增益波動引起的不確定性趨于零，起到穩(wěn)定系統(tǒng)增益的作用，從而達到提高微波輻射計靈敏度的目的。

微波輻射計使用中的誤差

在高靈敏度的需求下，為了避免控溫裝置電流切換引起的脈沖擾動，且在夏日太陽照射下機箱環(huán)境溫度難以控制，數(shù)字增益自動補償微波輻射計沒有采用恒溫源和控溫方案，而采用與機箱具有相同溫度的匹配負載作為參考源。因此當輻射計長時間處于一個溫度變化的環(huán)境中，當機箱溫度隨著環(huán)境溫度發(fā)生變化時，輻射計參考源的噪聲溫度也會隨著機箱溫度的變化而改變，輻射計輸出數(shù)據(jù)會隨環(huán)境溫度變化而變化，導(dǎo)致測量誤差。

如何修正誤差

傳統(tǒng)方法是采取環(huán)境溫度變化修正方法對測量數(shù)據(jù)進行修正，從而保持系統(tǒng)的穩(wěn)定。在本系統(tǒng)的實施方案中采用計算機數(shù)字補償技術(shù)。

該種型式的微波輻射計結(jié)構(gòu)簡單、工作穩(wěn)定、調(diào)試方便，由于存儲了多種原始數(shù)據(jù)便于進一步的數(shù)據(jù)處理，解決了其它型式微波輻射計存在的慢漂移問題，實現(xiàn)了高穩(wěn)定、高靈敏度測量。在輻射計輸出的數(shù)據(jù)文件中，存儲原始數(shù)據(jù)、修正后數(shù)據(jù)和輔助數(shù)據(jù)。

在接收機的設(shè)計中采用了溫度補償算法，確保了儀器的溫度穩(wěn)定性。

微波輻射計操作介紹

地基多頻段微波輻射計主控程序由VB6.0語言編制，采用多線程工作方式完成各項功能。從提高軟件可靠性和容錯能力的角度，系統(tǒng)使主控機與下位機的串口設(shè)置保持一致、通信波特率保持相同?？紤]了超時差錯及通信中斷和參數(shù)修正等處理，并采用了數(shù)據(jù)累加和校驗、關(guān)鍵字重發(fā)等措施。

由于接收機工作的狀態(tài)不同，分別編制了三種操作軟件。L和S波段分別是獨立型式的控制程序，C、X、Ku、K和Ka具有相同型式的控制程序(單極化微波輻射計控制程序)。