[发明专利]基于参考负载温度实时监测的微波狄克辐射计

说明书

技术领域

本发明属于微波遥感和精密测量技术领域，具体涉及一种基于参考负载温度实时监测的微波狄克辐射计。 

背景技术

微波辐射计是无源微波遥感的核心设备，是进行地物和目标微波辐射特性探测、成像和判断的工具。所有高于绝对零度的物体都辐射电磁波信号，在微波频段物体自身辐射的微波信号是非相干的极其微弱的信号，因此与传统的接收相干信号且信噪比总是大于1的接收机不同，微波辐射计接收的是比本机噪声功率小得多的各种物体辐射的噪声功率，其实质是一台微波波段的高灵敏度接收机，它由天线、宽带接收机和数据记录或储存装置等部分组成，能够高度精密地测量出很小的输入噪声功率的变化，这个变化经过辐射计系统后将直接反映在输出电压上，通过输出电压信号的特征来获知被探测物体特性。 

目前国内外常用的微波狄克辐射计都采用同步检波的工作方式，其同步检波器(也称同步解调器)位于低频放大器(简称低放)与低通滤波器(或积分器)之间；而狄克(Dicke)输入开关一端和接收机相连，另一端可在天线和恒温参考负载之间切换用以调制接收机输入信号。当恒温参考负载的温度越稳定，则微波狄克辐射计获得的测量精度就越高。为了使微波狄克辐射计长期在各种恶劣条件下工作，必须采用复杂的恒温电路对参考负载进行恒温。目前在长期和恶劣的工作条件下，通过恒温技术使得参考 负载的温度变化小于0.1度是十分困难的，所以限制了微波狄克辐射计的测量精度。 

因此需要采用新的方法来微波提高狄克辐射计的测量精度。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种高精度的微波狄克辐射计，不必对微波狄克辐射计的参考负载进行恒温，而只需要采用测温电路实时监控参考负载温度的变化，并将监控得到的参考负载温度的变化量代入辐射计定标方程进行修正，即可获得被测量场景的天线温度。 

一种基于参考负载温度实时监测的微波狄克辐射计，包括狄克输入开关，狄克输入开关的第一端依次连接射频和中频放大电路、平方率检波器、低频放大器、同步检波器、低通滤波器和数据采集处理模块；狄克输入开关的第二端在开关信号发生器的驱动下在参考负载和天线之间切换；在参考负载上设有测温电路，测温电路连接数据采集处理模块；定标时刻，天线温度T_a1和T_a2对应的低通滤波器的输出电压V_a1和V_a2传送给数据采集处理模块，测温电路将检测的参考负载的物理温度T_e1传送给数据采集处理模块；测量时刻，低通滤波电路将测量时刻的电压信号V_a传送给数据采集处理模块，同时测温电路将测量时刻检测的参考负载的物理温度T_e2传送给数据采集处理模块，数据采集处理模块计算被测场景的天线温度 Ta=Ta1-Ta2Va1-Va2(Va-Va1)+Ta1+ΔTe,]]>ΔT_e＝T_e2-T_e1。 

进一步地，所述参考负载采用带有温度实时监测电路的匹配负载。 

本发明的技术效果体现在：