L波段雷达供电流程及故障检修

根据GFE(L)1型测风雷达原理及电路图,结合雷达分机结构,综合整编出了全机电源供给概况和供电流程详解图,内容集实用性、综合性、资料性于一体。文章阐述了全机电源的产生、变换过程,各分机之间电压传输路径和方向以及供给各分机、功能板(盒)、器件等的电压种类及正常数据,为L波段测风雷达的故障判断和维修提供了依据。实践证明:根据供电流程进行故障分析、判断和检修,大多数雷达故障均可解决,可收到事半功倍的效果。     

基于软件无线电技术的雷达系统接收通道设计

基于伪随机码调相脉冲压缩体制的电离层斜向返回探测系统可得到电离层的双时响应、散射函数、多径展宽等有用信息，是一种新型的电离层探测系统。该文重点讨论该系统中接收通道的开发与实现。该接收通道的设计基于软件无线电思想，以DSP技术为核心，具有处理方式灵活、实时处理能力强、稳定性好、升级空间大等优点。雷达系统的探测实验结果表明，该接收通道可以满足电离层斜向返回探测需要。     

湍流尺度对高斯谢尔光束闪烁孔径平滑的影响

通过运用包含湍流内、外尺度因子的调制折射谱和波场交叉谱密度函数的互相干函数近似,研究了大气湍流内、外尺度对高斯谢尔光束闪烁孔径平滑的影响,得出了弱大气湍流起伏环境下包含大气湍流外尺度因素的高斯谢尔光束闪烁孔径平滑因子。结果表明,随着湍流外尺度的减小,孔径对高斯谢尔光束的大气闪烁平滑作用减小,湍流外尺度对不相干光闪烁孔径平滑作用的影响可以忽略。     

昆明站电离层闪烁形态与海口站的对比分析

对昆明站和海口站2004年1～12月的GPS电离层闪烁形态进行了对比分析.结果表明,昆明站的闪烁频率和强度均弱于海口站,其闪烁发生的时间比海口站晚大约一小时,昆明站将近90%的闪烁事件发生在观测站以南,仅个别事件发生在北向,而海口站闪烁事件发生在南向的不到70%.这充分体现了昆明站的地域特性及赤道异常区电离层不规则结构发展特性.     

采用Sagnac反馈环的高效率宽带L-波段放大自发辐射源

采用掺铒光纤在L-波段的放大自发辐射(ASE)构成的宽带光信号源在光纤传感、器件测试等方面有着广泛的应用需求,而抽运转换是制作这种光源的关键技术之一.基于C-波段放大自发辐射对L-波段信号具有二次抽运作用的机理,在光纤的一端采用Sagnac反馈环将输出的C-波段放大自发辐射反馈回到掺铒光纤中,这些被反馈的C-波段放大自发辐射像注入的信号光一样消耗上能级粒子数而受到放大并沿光纤的同一方向传输,同时成为L-波段放大自发辐射的抽运源.由于Sagnac反馈环减少了泄漏的C-波段放大自发辐射功率,因而抽运转换效率大大提高.实验中,在不加平坦滤波器的情况下,在125 mW 980 nm抽运光输入时输出L-波段放大自发辐射宽谱功率达到14 dBm,抽运转换效率(PCE)达到20%,1 dB带宽达到31.1 nm(1568.9～1600 nm),获得了高转换效率且宽带平坦的L-波段放大自发辐射谱输出.     

超强磁暴期间中低纬电离层扰动的统计分析

利用1957-2005年72次超强磁暴期间的电离层观测数据,分析了北半球120°E附近中低纬电离层的扰动特征.结果表明,电离层的扰动形态随磁暴发生季节和开始时间的不同而异.在冬季,负相扰动主要发生在中纬,低纬以正相扰动为主,分界线在满洲里和北京之间;在中纬,下午开始的磁暴所引起的电离层扰动持续时间较长,而在低纬,夜间开始的磁暴所引起的扰动持续时间较长.夏季超强磁暴所引起的电离层扰动以负相为主,下午开始的磁暴所引起的扰动最强,夜间开始的磁暴所引起的扰动持续时间较长.在分季,虽然各台站电离层仍以负扰动为主,但扰动强度和持续时间随磁暴开始时间不同有明显差异.分析表明,上述电离层扰动特征与暴时环流的影响密切相关.     

基于加热激发等离子体线级联结构的电子密度反演

2010年9月13日,利用欧洲非相干散射雷达协会的大功率加热设备和诊断设施开展了电离层加热实验,实验中首次由甚高频雷达探测到了长生命周期的等离子体线增强现象.通过对等离子体线的频谱分析,发现了等离子体线的cascade频谱结构,并推断参量衰变不稳定性是引起实验中等离子体线回波功率增强的原因.同时依据参量衰变不稳定性理论,给出了一种利用cascade频谱结构对加热区域电离层的电子密度反演的方法,并将反演得到的电子密度与利用有效超高频雷达数据的程序GUISDAP反演结果进行了对比,验证了该方法的正确性,分析结果表明反演结果的平均偏差仅在1％左右.新方法的提出对强扰动电离层条件下电离层参数的反演及深入理解电波能量的吸收机制和朗缪尔湍流加速电子的过程具有重要意义.     

基于全球定位系统的东亚电离层不规则体特性

利用2003年7月-2005年6月东亚110°E子午线附近的全球定位系统观测资料,对东亚区电离层不规则体形态特性及其随磁纬的变化进行了分析.主要结果表明:在处于磁纬±10°以内的磁赤道区,海南和东南亚台站存在明显的电离层不规则体活动,海南电离层闪烁与东南亚总电子含量起伏活动存在明显的相似性,在两分季明显增强且趋于对称,在两至季明显减弱且呈现一定不对称性,相对于其他季节,6月至季的电离层不规则体活动存在2～3 h的地方时延迟.而处于磁纬±14°以上的低中纬区,电离层不规则体活动会明显减弱,且南北半球呈现明显的形态差异.随着磁纬的增加,北半球电离层不规则体活动在两分季迅速减弱直至消失,在夏季相对有所增加;南半球所有季节的电离层不规则体活动会逐渐减弱直至消失.     

Impact of rain interception by vegetation and mulch on the L-band emission of natural grass

This paper explores the effect of rain intercepted by vegetation and mulch on the L-band emission of natural grass. The study is based on radiometric, meteorological, and biophysical measurements obtained during the SMOSREX Experiment (Toulouse, France). Several approaches were followed to evaluate interception effects. Firstly, the analysis of microwave brightness temperature (TB) measurements at L-band indicated that interception increases vegetation emission at both polarisations. Secondly, the use of microwave indices to detect the presence/absence of interception was examined. In particular, a modified polarisation ratio at 50° was found to be well related to the interception status of the standing vegetation. Finally, the vegetation optical depth (τ), which parameterises the extinction across the vegetation layer, was retrieved from the TB observations. It was found that τ increases with the increase in the water content stored within the vegetation and mulch after rainfall. The study highlights the strong impact of intercepted water in otherwise weakly attenuating covers such as grasses. Interception might therefore be an issue to consider in order to improve soil moisture retrieval algorithms from L-band observations.     

Semi-empirical regressions at L-band applied to surface soil moisture retrievals over grass

The L-band brightness temperature of natural grass fields is strongly influenced by rainfall interception. In wet conditions, the contribution of the soil, mulch, and vegetation to the overall microwave emission is difficult to decouple, thus rendering the retrieval of surface soil moisture from a direct emission model difficult. This paper investigates the development and assesses the performances of statistical regressions linking passive microwave measurements to surface soil moisture in order to assess the potential of soil moisture retrievals over natural grass. First, statistical regressions were analytically derived from the L-Band Emission of the Biosphere model (L-MEB). Single configuration (1 angle, 1 polarisation), and multi-configuration regressions (2 angles, or 2 polarisations) were developed. Second, the performance of statistical regressions was evaluated under different rainfall interception conditions. For that purpose, a modified polarisation ratio at L-band was used to build three data sets with different interception levels. In the presence of interception, a regression based on one observation angle (50°) and two polarisations was able to reduce the effects of vegetation and soil roughness on the soil moisture retrievals. The methodology presented in this study is also able to provide estimates of the vegetation and soil roughness contribution to the brightness temperature.