一种微波辐射计黑体发射率测量系统及测量方法与流程

技术特征：
1.一种微波辐射计黑体发射率测量系统，其特征在于：包括由伺服系统驱动旋转的反射面天线，在反射面天线的顶部设置定标箱，在定标箱内安装黑体，在反射面天线的底部设置定标黑体，在定标黑体上安装黑体测温传感器，k/v馈源接收反射面天线的信号，k/v接收机包括噪声源、开关、耦合器和信号处理电路，其中耦合器与k/v馈源、开关和信号处理电路电连接，噪声源与开关电连接，中央信号处理系统与上述的伺服系统和k/v接收机电连接。2.根据权利要求1所述的微波辐射计黑体发射率测量系统，其特征在于：在定标箱内含有液氮，定标箱内的黑体浸入液氮内。3.根据权利要求1所述的微波辐射计黑体发射率测量系统，其特征在于：定标箱内黑体的锥体朝下，定标黑体的锥体朝上。4.根据权利要求1所述的微波辐射计黑体发射率测量系统，其特征在于：噪声源提供一个高温的噪声信号。5.根据权利要求1所述的微波辐射计黑体发射率测量系统，其特征在于：信号处理电路包括放大电路、功分电路、滤波电路和检波电路。6.一种微波辐射计黑体发射率测量方法，使用权利要求1所述的测量系统，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，建立微波辐射计测量系统：将测量系统内的各部件安装就位，向定标箱内倒入液氮后，用盖子将定标箱盖牢；步骤2，获取冷源的定标测试数据：中央信号处理系统将开关断开，控制伺服系统驱动反射面天线旋转至对准定标箱，反射面天线接收定标箱内浸入液氮的黑体的辐射信号，k/v馈源接收反射面天线的功率信号并经耦合器送入信号处理电路，信号处理电路将输入信号调理输出为电压信号v1，定标箱亮温为t1；中央信号处理系统将开关闭合，反射面天线的功率信号在耦合器内叠加噪声信号后送入信号处理电路，信号处理电路将输入信号调理输出为电压信号v2，等效亮温为t2；步骤3，计算设备的定标系数：微波辐射计定标方程为：其中k为斜率，b为截距；由于微波辐射计是线性的，根据步骤2所得的v1,v2,t1,t2及式(1)，可求得斜率k及截距b：b：步骤4，对黑体发射率进行修正：中央信号处理系统将开关断开，控制伺服系统驱动反射面天线旋转至对准定标黑体，
反射面天线接收定标黑体的辐射信号，k/v馈源接收反射面天线的功率信号并经耦合器送入信号处理电路，信号处理电路将输入信号调理输出为电压信号v3，将v3代入式(1)，求得定标黑体的亮温t3为：式(4)的斜率k由式(2)求得，截距b由式(3)求得；黑体测温传感器测量的定标黑体的温度为t4；亮温t3除以温度t4即可得到定标黑体的发射率ε：将该发射率ε更新至配置文件中，供微波辐射计实时修正时使用。

技术总结
本发明公开了一种微波辐射计黑体发射率测量系统及测量方法，该系统包括由伺服系统驱动旋转的反射面天线，在反射面天线的顶部设置定标箱，在定标箱内安装黑体，在反射面天线的底部设置定标黑体，在定标黑体上安装黑体测温传感器，K/V馈源接收反射面天线的信号，K/V接收机包括噪声源、开关、耦合器和信号处理电路。本发明所公开的测量系统及方法解决了现有地面微波辐射计黑体发射率的精度较差、正常运行时无法测量黑体发射率以及实时定标时黑体发射率随时间变化导致的亮温不准确问题。射率随时间变化导致的亮温不准确问题。射率随时间变化导致的亮温不准确问题。


技术研发人员：岳增祥 陈后财 朱庆林 刘萱 海阿静 吕正阳
受保护的技术使用者：中国电波传播研究所（中国电子科技集团公司第二十二研究所）
技术研发日：2021.06.30
技术公布日：2021/11/19