[发明专利]一次性存储标定型微波辐射计及其实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及到一种类型微波辐射计及其实现方法。

背景技术

微波辐射计是能够检测物质低电平微波辐射能量的高灵敏度、高准确度的接收机。微波辐射计是由微波器件组成的热噪声系统，随着环境温度的剧烈变化，系统的定标参数a和b往往会发生一定漂移。由于定标参数a和b是微波辐射计利用其输出信号反演天线口面输入噪声温度的重要参数，因此，要想确保微波辐射计的测量准确度，就必须确保a和b值为常数，而要确保a和b值为常数，就必须确保辐射计工作温度与定标温度的一致性。

通常情况下，对于全功率型微波辐射计、Dicke型微波辐射计、零平衡Dicke型微波辐射计以及其它类型的经典微波辐射计而言，虽然构成它们的前端组合各不相同，但从总体结构上来说，微波辐射计皆可以分为天线、前端和接收机三部分。这就是说，经典微波辐射计的定标参数a和b分别受天线、前端和接收机的物理温度的影响。因此，对于经典微波辐射计，确保其工作温度与定标温度一致性的方法：一是仪器在相对恒温的空间环境中定标和工作；二是仪器前端或整机设置恒温装置；三是对仪器进行繁琐的现场定标；四是系统装配有复杂的周期性定标装置。显然，第一和第二种方法是通过确保工作温度与定标温度的一致性来获得测量准确度的技术方法，而第三和第四种方法是通过确保定标温度与工作温度的一致性来获得测量准确度的技术方法。

毋庸置疑，采用第一种方法来获得仪器的测量准确度会大大降低微波辐射计野外应用的灵活性。目前，星载微波辐射计大多装配有复杂的周期性定标设备，并利用黑体辐射材料和宇宙背景噪声作为高、低温源对仪器进行周期性定标来获得高准确度的对地观测。而在地面，微波辐射计被安装在支架上，在野外多个地点对多种目标进行长期定点测量；或者在空中，微波辐射计被挂载在飞机、飞艇以及无人机等飞行平台上，对地面一定区域内的目标进行大面积快速观测。显然，地基和机载微波辐射计常常是暴露在温度时刻发生变化的环境中工作，因此对于地基和机载微波辐射计来说，采用现场频繁标定的第三种办法来确保测量准确度是不方便和不现实的；而当采用第二和第四种方法时，由于系统增加了恒温装置或者周期性定标装置，仪器的体积、重量和功耗将大大增加，极大地降低了整机的便携性、地基与机载转换的灵活性以及微波辐射计机载的续航能力。

发明内容

本发明为了克服经典微波辐射计存在的体积大、重量大和功耗大，需要现场定标，以及不能灵活地实现地/空基转换和续航周期短等缺陷，提供了一次性存储标定型微波辐射计及其实现方法。

本发明所述的一次性存储标定型微波辐射计，它包括经典微波辐射计、单片计算机和测温电路；

经典微波辐射计，用于一次性存储标定的微波辐射计，它包括定标参数a和b会随着环境温度的变化而发生漂移的所有类型的微波辐射计；

测温电路，用于实时测量经典微波辐射计的天线、前端和接收机的物理温度t₁、t₂和t₃，并将组合温度点t₁、t₂和t₃值传送给单片计算机；

单片计算机，用于采集当前环境温度下的组合温度点t₁、t₂和t₃值，并用于存储和提取当前组合温度点t₁、t₂和t₃上的定标参数a(t₁,t₂,t₃)和b(t₁,t₂,t₃)值；