[发明专利]星载微波辐射计天线反射器后向漏射测试装置及测试方法

权利要求书

1.一种星载微波辐射计天线反射器后向漏射测试装置(100)，其特征在于，包括：

天线反射器(110)，所述天线反射器(110)能够反射低温冷背景环境信号；

移动组件(120)，所述移动组件(120)能够提供高亮温的面辐射信号，改变所述天线反射器(110)后向漏射亮温；

金属斗(130)，所述金属斗(130)能够屏蔽大气下行辐射之外其它场景辐射信号,建立低亮温冷背景环境；

喇叭天线(140)，所述喇叭天线(140)能够收集所述天线反射器(110)反射的冷背景环境辐射信号及所述天线反射器(110)的后向漏射辐射信号；

标准辐射计(150)，与所述喇叭天线(140)相连，所述标准辐射计(150)将所述喇叭天线(140)收集到的所述冷背景环境辐射信号和所述后向漏射辐射信号转换成电压信号；

转动装置(160)，与所述喇叭天线(140)相连接，所述转动装置(160)能够模拟所述喇叭天线(140)在轨运动轨迹；

角度测量装置(170)，所述角度测量装置(170)能够测量所述喇叭天线(140)相对所述天线反射器(110)的角度位置关系；

数据采集设备(180)，所述数据采集设备(180)用于采集所述标准辐射计(150)输出电压及环境温度。

2.根据权利要求1所述的星载微波辐射计天线反射器后向漏射测试装置(100)，其特征在于，所述移动组件(120)包括：

平板吸波材料(122)，所述平板吸波材料(122)能够提供高亮温的面辐射信号；

平板吸波材料移动装置(124)，平板吸波材料移动装置(124)能够移动平板吸波材料(122)，改变所述天线反射器(110)后向漏射亮温。

3.根据权利要求2所述的星载微波辐射计天线反射器后向漏射测试装置(100)，其特征在于，

所述平板吸波材料(122)的面积覆盖所述天线反射器(110)后向漏射区域。

4.根据权利要求2所述的星载微波辐射计天线反射器后向漏射测试装置(100)，其特征在于，

所述平板吸波材料(122)的发射率接近于1，所述平板吸波材料(122)的辐射亮温约等于其物理温度。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的星载微波辐射计天线反射器后向漏射测试装置(100)，其特征在于，

所述转动装置(160)能够按星载微波辐射计喇叭天线(140)扫描轨迹移动所述喇叭天线(140)，使所述喇叭天线(140)与所述天线反射器(110)在不同扫描状态时相对位置关系与在轨观测一致。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的星载微波辐射计天线反射器后向漏射测试装置(100)，其特征在于，

所述喇叭天线(140)方向图与星载微波辐射计喇叭天线方向图一致。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的星载微波辐射计天线反射器后向漏射测试装置(100)，其特征在于，

所述金属斗(130)能够反射大气下行亮温信号至所述天线反射器(110)的主瓣。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的星载微波辐射计天线反射器后向漏射测试装置(100)，其特征在于，

所述角度测量码盘能够精确测量所述喇叭天线(140)与所述天线反射器(110)的相对运动位置关系。

9.一种星载微波辐射计天线反射器后向漏射测试方法，其特征在于，用于如权利要求1至8中任一项所述的星载微波辐射计天线反射器后向漏射测试装置，所述测试方法包括以下步骤：

S1，根据微波遥感理论，通过当地气球探空数据计算大气下行亮温辐射背景T_BC；

S2，控制所述转动装置转动以使所述喇叭天线运动到所述平板吸波材料下方，测量所述平板吸波材料的物理温度T_H，测量该时刻所述标准辐射计的输出电压V_H；

S3，控制所述转动装置转动以使所述喇叭天线运动到直对天空，测量该时刻所述标准辐射计的输出电压V_C；

计算标准辐射计链路增益G：

G＝(T_H-T_BC)/(V_H-V_C)

S4，控制所述转动装置转动以使所述喇叭天线运动到所述天线反射器下方需要测试后向漏射的角度位置，控制所述移动组件运动，以使所述移动组件至所述天线反射器后向漏射方位，测量该时刻所述标准辐射计的输出电压V₁；根据标准辐射计定标方程，计算该时刻所述标准辐射计接收到的辐射亮温T₁；

T₁＝(V₁-V_BC)*G+T_BC

S5，控制所述移动组件离开所述天线反射器后向漏射方位，测量该时刻所述标准辐射计的输出电压V₂；根据标准辐射计定标方程，计算该时刻标准辐射计接收到的辐射亮温T₂；

T₂＝(V₂-V_BC)*G+T_BC

S6，根据所述标准辐射计、所述喇叭天线及所述天线反射器系统辐射传输方程：

T₁＝T_H*η+(1-η)*(1-ε)*T_BC+(1-η)*ε*T_ch

T₂＝T_BC*η+(1-η)*(1-ε)*T_BC+(1-η)*ε*T_ch

T₁-T₂＝(V₁-V₂)*G

η＝(V₁-V₂)/(T_BH-T_BC)*G

上述式中：

T_ch为所述天线反射器物理温度；

ε为所述天线反射器发射率；

η为所述天线反射器后向漏射。