关于全功率辐射计的灵敏度问题

自Dicke辐射计问世以来,在高灵敏度辐射计的行列中,全功率辐射计几乎被淘汰。本文通过进一步的分析、比较和实验论证,说明了随着电子技术的发展,全功率辐射计的增益稳定性可以得到显著改善,其灵敏度可以大大提高,致使可以与Dicke辐射计相媲美。文中介绍了用于校准噪声源的一种S波段的全功率辐射计及其中频放大器的设计,并给出了该辐射计的稳定性和灵敏度记录曲线。     

红外辐射计的定标与测量

本文着重介绍对辐射计的基本参数(辐射计的各种响应度)在工程上的确定方法,即辐射计的定标以及测量数据的几种处理方法,作为使用辐射计的测量工作在理论上的依据。     

基于ARM的紫外辐射计测量控制系统设计

简要阐述了紫外辐射计的工作原理和应用领域。针对紫外辐射计使用方便快捷的工作需求,介绍了基于ARM处理器LPC2148的嵌入式系统的紫外辐射计测量控制系统设计方法,具体设计了紫外辐射计测量控制系统的硬件与软件。在系统调试中结合可变换能量的紫外光源进行测量,对紫外辐射计测量控制系统的设计方法的有效性得到了验证。ARM处理器硬件接口简单,软件编程方便,满足紫外辐射计使用方便快捷的工作需求。     

简易双波段光谱辐射计的设计及标定方法

设计了一台简易双波段(1.315±0.020 μm,3.6～4.2 μm)光谱辐射计(以下简称辐射计)来替代全辐射计,并对该台辐射计的光谱辐亮度标定方法进行了探讨.该辐射计包括前置光学系统、精密机械调制器、准直镜、平面摆动反射镜、双路单元探测器(InGaAs探测器和PbSe探测器)和锁相放大器以及A/D和单片机等.标定方法:在1.315 μm波段,用标准辐射计和积分球光源,对辐射计进行标定;在3.6～4.2 μm波段,用大面积标准黑体辐射源、腔型黑体辐射源,标定辐射计的光谱辐亮度.通过实验数据统计的方法建立探测器数码输出DN值与对应的辐射计的光谱辐射亮度B的关系,得到辐射计的光谱辐射亮度响应度R.     

采用运算放大器设计正弦波振荡器

振荡的判据 一个反馈系统的典型形式如图1所示,下式给出任何一个反馈系统的特性(一个放大器与无源的反馈元件构成一个反馈系统).     

宇宙通讯中的执行指令

本文介绍两种类型的指令反馈信道系统。 a)复杂反馈系统——它对每条指令的识别是经反馈信道发送回来的。 b)判别反馈系统——它的反馈信道仅用来指示卫星是否已辨认出所发送的指令字。对于复杂反馈系统,卫星是否正确地收到所发指令字的判别是在地面上进行的;而判别反馈系统是在卫星上进行判别的,其反馈信道的作用只是当卫星没有辨认出所发指令字时使地面站重发。判别反馈系统属于单向信道,因为卫星只是在指令发送后判别其是否已发出。如果所发指令字已被译成指令作用,则无论正确与否,地面站已不能再行控制。文中严格证明了下述定理:“总有可能确定一种判别反馈系统,使其错误概率与复杂反馈系统相同。”     

综合孔径辐射计空中隐身目标探测性能分析

微波辐射信号是"似噪"的随机信号,综合孔径辐射计反演图像具有随机特性。建立了综合孔径辐射计反演图像的统计分布模型,提出了基于综合孔径辐射计反演图像的目标检测概率计算方法,给出了综合孔径辐射计的最大探测距离方程。并以100单元T型天线阵列为例,分析了综合孔径辐射计用于空中隐身目标探测的性能,通过仿真进行了实验验证。论文研究结果将为综合孔径辐射计技术在隐身目标探测中的应用提供理论依据。     

中频衰减全功率辐射计校正四毫米频段噪声源

本文论述了4mm波段热噪声标准、气体放电嗓声源以及定标辐射计,讨论了全功率辐射计与Dicke辐射计的优缺点,建立了中频衰减全功率辐射计的定标系统,并对系统的平衡方程及误差方程进行了推导和分析。     

基于交流辐射计的被动毫米波成像研究

不同于传统的直流辐射计成像,在国内首次将结构简单的交流辐射计用于毫米波被动成像.在讨论交流辐射计的特殊结构与能量频谱基础上,分析了交流辐射计成像解读与补偿机制,针对不同的应用背景如安全检查进行了大量的室外室内成像实验.3mm波段交流辐射计成像的结果表明:交流辐射计成像具有自己的特色,可获得类似直流成像的效果,并且易于集成实现焦平面阵列成像.     

中频比较辐射计的设计和实验

叙述了3mm中频比较辐射计的工作原理、电路结构、特性分析及实验结果,研究表明,这种辐射计不需3mm开关,其稳定性优于全功率辐射计,而成本和尺寸均与全功率辐射计相关不大,完全可以满足小型化、实用化的需要。     

电校准热电辐射计的特性

本文讨论电校准热电辐射计的实验技术,及目前能达到的精度。其结果指出:这种辐射计作为一种绝对辐射计,可代替标准光源作为光学校准的标准。     

3mm波段中频比较辐射计的研究

叙述了3mm中频比较辐射计的工作原理、电路结构、特性分析及实验结果，研究表明，这种辐射计不需3mm开关，其稳定性优于全功率辐射计，而成本和尺寸均与全功率辐射计相差不大，完全可以满足小型化、实用化的需要。     

镜像综合孔径辐射计接收机的单双边带选择

与综合孔径复相关接收不同,镜像综合孔径辐射计只需测量同相相关输出,为此镜像综合孔径辐射计与综合孔径辐射计的接收机结构也有明显区别,而镜像干扰分析对于辐射计接收机结构及单双边带选择尤为重要。为了分析镜像综合孔径辐射计接收机结构及单双边带选择,本文首先介绍了镜像综合孔径辐射计的接收机结构,然后从镜像综合孔径接收信号角度出发推导了镜像综合孔径辐射计接收机结构分别选择单、双边带工作模式下接收机通道相关函数表达式,分析其是否会产生镜频干扰。理论推导发现,镜像综合孔径辐射计在单、双边带工作模式下,都不会产生镜像干扰, 唯一的区别在于双边带重建亮温的幅度是单边带的2倍。这是与综合孔径辐射计接收机结构在下变频、再I/Q解调且选择双边带模式时会产生镜像干扰最大的不同。最后,通过双点源和展源仿真验证了理论的正确性。研究结果可为实际应用中镜像综合孔径辐射计接收机单双边带选择提供参考。     

4 K低温辐射计的吸收腔吸收率测试技术研究

为了实现低温辐射计工作温度4 K条件下吸收腔吸收率的测量,研究了变温条件下吸收腔吸收率的测量方法。通过在低温辐射计布儒斯特窗口前设计反射监测组件,并控制低温辐射计工作在10?6 Pa的真空环境下,调节低温辐射计制冷温度,分别测量室温条件和不同温度条件下低温辐射计吸收腔在632.8 nm处的反射信号,结合利用传统积分球法在室温条件下低温辐射计吸收腔632.8 nm处反射率的测量结果,通过计算可精确得到不同温度条件下低温辐射计吸收腔的吸收率。实验测量吸收腔在室温条件和4 K温度条件下的吸收率,分别为0.99976和0.99971,对4 K条件下低温辐射计吸收腔吸收率的测量不确定度进行评定,得到的结果显示其相对扩展不确定度为0.005%（k=2）。     

毫米波零中频全功率辐射计系统

提出了一种零中频接收的毫米波全功率辐射计系统,可降低外差式全功率辐射计系统实现的难度和成本,有利于实现系统的集成化和轻小型化。运用随机过程理论分析了全功率辐射计视频信号功率谱和温度灵敏度,在此基础上分析了零中频全功率辐射计的温度灵敏度。结果表明,在满足截止频率高于1/2视频积分滤波器带宽条件下,零中频辐射计中频通道可采用高通滤波器抑制直流漂移和低频噪声,而不会影响辐射计温度灵敏度,其理论值与射频带宽2倍于中频带宽的全功率辐射计相同。完成了一个34～40GHz毫米波多通道零中频全功率辐射计系统的设计和研制,采用10通道一体化集成和本振空馈功率分配技术,实现了系统的集成化和小型化,测试温度灵敏度与理论值相符,表明了理论分析的正确性和设计方法的可行性。     

3mm波段辐射计特性参数的测试

对新设计的一种3mm波段辐射计的特性参数进行了测量,辐射计的特性参数包括灵敏度、测温范围以及辐射计中参考负载和定标黑体的辐射温度修正量.由于受国内3mm波段技术的限制,给3mm波段辐射计的设计和测量带来很大的困难.本文采样口面定标方法,在实验室确定了新设计的3mm波段辐射计的特性参数,以保证它的实际使用意义.     

低旁瓣微波辐射计天线设计和应用

提出一种高灵敏度微波辐射计设计方法,它采用辐射计天线的低旁瓣和高主波束效率设计,通过降低辐射计的系统噪声温度(尤其是外部变化的天线噪声温度),实现系统的高灵敏度。给出了微波辐射计天线方向图的理论仿真和实验结果及系统灵敏度的测量结果。辐射计天线实测结果表明:二个波段的天线副瓣电平均低达-30dB,天线主波束效率均高于95%。微波辐射计系统的实测结果表明:新方法使辐射计实际测量达到0.05K的高灵敏度。该系统也可在大气遥感测量、人工影响天气、土壤水分测量等领域应用,为防洪抗旱提供实时的降雨特性资料,在雷达和卫星通讯等领域,应用于电波的中性大气折射订正。     

8￣14μm红外光谱辐射计的研制

本文介绍了８￣１４μｍ红外光谱辐射计的组成及工作原理,分析了红外光谱辐射计信号处理方法。本辐射计采用了低噪声自动变换增益的放大电路加温度补偿修正以及高速、高精度信号采集、数字滤波处理等先进技术进行设计,其各项指标均达到了设计要求,是一部性能优良的红外光谱辐射计量设备。     

三毫米波段交注辐射计研究

本文介绍一种三毫米波段交流辐射计的工作原理及信号特征,根据信号特征分析计算辐射计的主要指标。对所研制样机的实验表明,该辐射计具有体积小、重量轻、瞬时特性好,适用于高速扫描等特点。     

三毫米波段交流辐射计研究

本文介绍一种三毫米波段交流辐射计的工作原理及信号特征,根据信号特征分析计算辐射计的主要指标。对所研制样机的实验表明,该辐射计具有体积小、重量轻、瞬时特性好,适用于高速扫描等特点。