[发明专利]一种基于波导开关实现的四点定标方法

说明书

本发明提供了一种基于波导开关实现的四点定标方法，包括：步骤1、获取接收机检波电压VH及热源外定标TH；步骤2、准备好的外定标源放置地基辐射计天线罩上方，内部上位机执行程序引导天线俯仰电机指向正上方，主天线口面波束正好照入冷定标源黑体，获取接收机检波电压VL；步骤3、通过K2开关控制噪声源开启，分别读取冷、热源外定标时的接收机电压值Vnh和Vnl，从而确定噪声源外定标TN的口面等效亮温；步骤4、通过K1开关控制切断天馈口面的信号，使之与宽带波导负载相连；通过K2控制噪声源开启，分别读取接收机电压值Vr和Vnr，从而确定负载源定标TR的口面等效亮温。

技术领域

本发明涉及地基微波辐射计的内部结构实现，具体地，涉及一种基于波导开关实现的四点定标方法。

背景技术

地基微波辐射计是利用被动的接收各个高度传来的大气辐射的微波信号来判断大气温度、湿度变化的地基微波遥感设备，其对中小尺度天气现象，如暴风雨、闪电、强降雨、雾、冰冻及边界层紊流具有重要的检测作用。地基微波辐射计在对流层剖面的温度、湿度和液态水，天气和气候模型研究，卫星追踪(GPS，伽利略)湿/干延迟和湿度廓线，临近预报大气稳定性(灾害性天气检测)，温度反演检测、雾、空气污染，绝对校准云雷达，湿/干延迟改正VLBI有着重要应用，已成为探空气球与天气雷达外的重要检测手段。地基微波辐射计由于其具有独立工作能力，且能够在几乎各种环境条件工作，适合于自动天气站，常用于反演完整的大气廓线，反演数据和原始数据全部保存，可提供完备的顾客定制或全球标准算法。

地基微波辐射计因使用于地面环境，且需长期无人执守，其接收系统的动态漂移一直是困扰其接收数据可靠性的重要因素，实时定标是解决问题的关键。相较于天基辐射计系统，地基辐射计遥感观察时，无法实现天线口面标准冷空-外定标源，因而从天线口面进行实时定标困难，实时定标只能从天馈后端的内定标方法实现。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于波导开关实现的四点定标方法。

本发明提供了一种基于波导开关实现的四点定标方法，包括由天线反射面-极化分离装置-K、V波段馈源组成的天馈系统，由电机驱动主反射面转动的俯仰扫瞄机构，由波导开关、定向耦合构成的接收前端，接收机，以及由冷定标源、常温工作下的热定标源、常温工作下的负载、噪声源构成的四点定标源；所述方法包括：

步骤1、热源外定标：地基辐射计内部上位机执行程序引导天线俯仰电机指向正下方，主天线口面波束正好照入热定标源黑体，获取接收机检波电压VH及热源外定标TH；

步骤2、冷源外定标：准备好的外定标源放置地基辐射计天线罩上方，内部上位机执行程序引导天线俯仰电机指向正上方，主天线口面波束正好照入冷定标源黑体，获取接收机检波电压VL；

步骤3、噪声源外定标：通过K2开关控制噪声源开启，分别读取冷、热源外定标时的接收机电压值Vnh和Vnl，从而确定噪声源外定标TN的口面等效亮温；

步骤4、负载源定标：通过K1开关控制切断天馈口面的信号，使之与宽带波导负载相连；通过K2控制噪声源开启，分别读取接收机电压值Vr和Vnr，从而确定负载源定标TR的口面等效亮温。

在一个可能的实现方式中，所述TL按下列公式进行计算：

TL＝T0-0.00825×(1013.25-P0)

其中，T0：定标时环境温度(K)，P0：定标时大气压(Pa)；

T＝K×V+b

其中：T：亮温；K：比例因子；b：常数因子。

在一个可能的实现方式中，所述方法还包括正常工作时的因子修正。