[发明专利]一种静止轨道微波辐射计天线发射率在轨标定方法及系统

权利要求书

1.一种静止轨道微波辐射计天线发射率在轨标定方法，其特征在于，包括：

根据所述微波辐射计天线三个反射面的传输方程计算天线级联反射面传输方程；

根据馈电口面两点定标方程和所述天线级联反射面传输方程，获取天线级联链路微波损耗方程；

采用天线温控系统，分别将天线三个反射面同时刻温度梯度控制到目标值，采用温控系统获取两组天线反射面温度状态对应的线级联损耗基于天线级联链路微波损耗方程和物理温度对应谱功率密度公式，计算天线三个反射面表面反射率与工作表面温度函数关系参数。

2.根据权利要求1所述的静止轨道微波辐射计天线发射率在轨标定方法，其特征在于，所述根据所述微波辐射计天线三个反射面的传输方程计算天线级联反射面传输方程包括：

主反射面传输方程为：其中，是天线主反射面输出平均谱功率密度，是天线主反射面前向输入平均谱功率密度，是主反射面后向输入平均谱功率密度，主反射面物理温度对应谱功率密度，η₁是主反射面前向辐射效率，η₂是第一副反射面前向辐射效率，ρ₁是天线主反射面反射率；

第一副反射面传输方程为：其中，上式是天线第一副反射面输出平均谱功率密度，是第一副反射面后向输入平均谱功率密度，第一副反射面物理温度对应谱功率密度，η₃是第二副反射面前向辐射效率，ρ₂是第一副反射面反射率；

第二副反射面传输方程为：其中，是天线第二副反射面输出平均谱功率密度，是第二副反射面后向输入平均谱功率密度，第二副反射面物理温度对应谱功率密度，ρ₂是第二副反射面反射率；

将主反射面传输方程带入第一副反射面传输方程，再将第一副反射面传输方程带入第二副反射面传输方程，得到天线级联反射面传输方程为：

3.根据权利要求2所述的静止轨道微波辐射计天线发射率在轨标定方法，其特征在于，忽略天线主反射面、第一副反射面和第二副反射面输入平均谱功率密度影响，将天线级联反射面传输方程简化为：

4.根据权利要求1所述的静止轨道微波辐射计天线发射率在轨标定方法，其特征在于，根据馈电口面两点定标方程和所述天线级联反射面传输方程，获取天线级联链路微波损耗方程包括：

馈电口面两点定标方程为：

其中，为冷空谱功率密度，冷空背景辐射亮温为T_c＝2.73K，冷空反射镜物理温度对应谱功率密度C_S为馈电口面观测天线的输出计数、C_W为馈电口面观测星上热源的输出计数、C_C为馈电口面观测星上热源的输出计数，ρ_C为冷空反射镜反射率，该值在地面真空定标试验中，通过馈电口面观测真空低温变温源、通过冷空反射镜观测真空低温变温源的输出计数对比，精确获取ρ_C值，η_C冷空反射镜前向辐射效率地面精确测试；

天线级联链路微波损耗方程为：

5.根据权利要求4所述的静止轨道微波辐射计天线发射率在轨标定方法，其特征在于，基于天线级联链路微波损耗方程和物理温度对应谱功率密度公式，计算天线三个反射面表面反射率与工作表面温度函数关系参数包括：

天线三个反射面表面反射率与工作表面温度有相同的线性函数为：

其中，a和b分别为天线表面反射率与温度线性函数的常数项系数、一次项系数；

将天线三个反射面表面反射率与工作表面温度的线性函数带入天线级联链路微波损耗方程，得到：

其中，分别为天线主反射面、第一副反射面、第二副反射面的物理温度对应谱功率密度为：

基于采用天线温控系统，分别将天线三个反射面同时刻温度梯度控制到目标值，采用温控系统获取两组天线反射面温度状态对应的线级联损耗计算系数a、b，从而获取天线三个反射面表面反射率与工作表面温度函数关系，进而对天线自辐射进行修正。