[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

说明书

本发明公开了一种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，包括天线反射器、移动组件、金属斗、喇叭天线、标准辐射计、转动装置、角度测量装置和数据采集设备。本发明通过建立低亮温测试环境、改变天线反射器后向漏射亮温，通过标准辐射计输出变化，直接测量天线反射器后向漏射。本发明中使用标准辐射计直接测试天线反射器后向漏射，因此测试精度更高；本发明中使用转动装置模拟星载微波辐射计喇叭天线在轨运动轨迹，可以测试喇叭天线在多个位置的天线反射器后向漏射，且测试时间短；本发明中转动装置可以同时运动多个喇叭天线，可同时测试的频点多；具有良好的推广和应用价值。

技术领域

本发明涉及航天微波无源遥感辐射计技术领域，具体涉及一种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。

背景技术

随着星载微波辐射计对地分辨率指标越来越高，其天线系统口径越来越大，天线系统参数的精确标定直接影响着星载微波辐射计的高精度探测。其中天线反射器的后向漏射测试是影响大口径星载微波辐射计探测精度的主要因素之一。在星载微波辐射计探测时，喇叭天线除了接收天线反射器主瓣接收到的亮温外，还接收天线反射器后向漏射接收到的后向亮温信号。因此天线反射器后向漏射大小直接决定了星载微波辐射计探测精度。由于星载微波辐射计探测精度要求较高，其天线反射器后向漏射测量不确定度要求一般在0.1％以下，传统的天线近场扫描系统测试的天线反射器后向漏射不确定度已不能满足星载微波辐射计高探测精度要求，局限性如下：

(1)天线近场扫描系统后向漏射测试结果与扫描区域大小，扫描平面与波束方向夹角大小有关，扫描精度约0.1％左右，无法满足0.1％以下的测试精度。

(2)天线反射器后向漏射在不同频率及不同位置需单独测试，近场单次测试时间较长，总测试时间较长。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明所要解决的技术问题是：由于星载微波辐射计探测精度要求较高，其天线反射器后向漏射测量不确定度要求一般在0.1％以下，传统的天线近场扫描系统测试的天线反射器后向漏射不确定度已不能满足星载微波辐射计高探测精度要求。

为解决上述问题，本发明通过下述技术方案来实现：

本发明的一个方面提供了一种星载微波辐射计天线反射器后向漏射测试装置，包括：天线反射器，天线反射器能够反射低温冷背景环境信号；移动组件，移动组件能够提供高亮温的面辐射信号，改变天线反射器后向漏射亮温；金属斗，金属斗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，喇叭天线能够收集天线反射器反射的冷背景环境辐射信号及天线反射器的后向漏射辐射信号；标准辐射计，与喇叭天线相连，标准辐射计将喇叭天线收集到的冷背景环境辐射信号和后向漏射辐射信号转换成电压信号；转动装置，与喇叭天线相连接，转动装置能够模拟喇叭天线在轨运动轨迹；角度测量装置，角度测量装置能够测量喇叭天线相对天线反射器的角度位置关系；数据采集设备，数据采集设备用于采集标准辐射计输出电压及环境温度。

进一步地，移动组件包括：平板吸波材料，平板吸波材料能够提供高亮温的面辐射信号；平板吸波材料移动装置，平板吸波材料移动装置能够移动平板吸波材料，改变天线反射器后向漏射亮温。

进一步地，平板吸波材料的面积覆盖天线反射器后向漏射区域。

进一步地，平板吸波材料的发射率接近于1，平板吸波材料的辐射亮温约等于其物理温度。

进一步地，转动装置能够按星载微波辐射计喇叭天线扫描轨迹移动喇叭天线，使喇叭天线与天线反射器在不同扫描状态时相对位置关系与在轨观测一致。

进一步地，喇叭天线方向图与星载微波辐射计喇叭天线方向图一致。

进一步地，金属斗能够反射大气下行亮温信号至天线反射器的主瓣。

进一步地，角度测量码盘能够精确测量喇叭天线与天线反射器的相对运动位置关系。