[发明专利]地面反射系数的现场测量方法

摘要

本发明涉及一种地面反射系数的现场测量方法，属于雷达信号处理领域。由于地面反射的影响，雷达天线俯仰向方向图会发生严重的波束分裂，进而影响到目标的探测和仰角的测量，为了更精确的得到不同地表情况下的地面反射系数，提出地面反射系数的现场测量方法，该方法包括如下步骤：(1)通道校正，并得到归一化所需各个参量；(2)步进测量，记录每次的上下天线单元比幅值；(3)计算地面反射系数的估计值；(4)根据实际情况设置扩散因子D和地表面高度标准偏差σh，计算地面复介电常数εr的估计值；(5)选取误差最小的εr。该方法可以更好的计算不同地表的地面反射系数，更准确的绘制天线俯仰方向图。

主权项

1.地面反射系数的现场测量方法，其特征在于：具体步骤如下：步骤一、将测试天线与接收天线放置在待查场地中间位置，将测试天线连接信号源，并设置信号源频率，需保证该频率避开周围环境电磁干扰；步骤二、记录步骤一测试天线信号源功率，记录两个天线单元的信号幅度值，记录两天线之间的距离；步骤三、接收天线接收测试天线输出的点频信号，然后计算得到两个天线单元的信号比幅值；步骤四、根据步骤三测得的比幅值，计算地面反射系数的估值：对雷达上天线单元，测试单元波束仰角为α1，反射波束仰角为θ1；对雷达下天线单元，测试单元波束仰角为α2，反射波束仰角为θ2，上下两天线单元的比幅值为反射路径和直达路径间传播相位差为其中dbase为测试天线距离接收天线的距离，h1为天线下单元相位中心距地面高度，h2为天线上单元相位中心距地面高度，h3为测试天线相位中心距地面高度，λ为波长，发射天线方向图为FT(θ)＝sinc(sinθ*d/λ)，d为天线口径，波束仰角为θd；步骤五、通过测量计算出地表面高度的标准偏差σh；设置扩散因子D小于等于1；然后结合步骤四得到的地面反射系数的估值计算地面水平极化的复介电常数的估计值或者垂直极化的复介电常数的估计值；水平极化的复介电常数的估计值为：垂直极化的复介电常数的估计值为：其中：式中θ为测试单元相对于接收天线上天线单元或者下天线单元的波束仰角；步骤六、步骤五所得的εr作为初值进行搜索，取使得估计值与步骤二测得的比幅值误差最小的εr作为复介电常数的值，并以此值计算地面反射系数：其中，水平极化时m＝0，垂直极化时m＝1。