微波辐射计技术手册
微波辐射计

运行mpv.exe,进入Manul Mode。进入主菜单,按3即开始标 定。直到用户按“Q” 退出。如果天气比较干燥,标定时间最好在1-1.5小时。如果 天气比较潮湿,箱体底部 有凝结现象,那么标定时间在半小时以内。
标定后
• 两种方法看结果 一、mp.cfg是最新的,自动将标定结果保存了, 旧的cfg文件名为日期时间.cfg.对比两者,看 12通道的温度差别(Tnd应该比较接近,12%的偏差) 二、打开yyyy-mm-dd_hh-mm-ss_ln2.csv,画 出各通道温度Tnd随时间变化。如果数值比较 稳定,没怎么变化,说明标定是好的
运行时的图像
• • • • • • 以下四个字母键对应不同的图像切换 P 看的是液水、温度、水汽的廓线 R 相对湿度的廓线 O TIP标定结果(K band Tnd and Opacity graphs) B 12个通道的亮温 廓线等都是实时的图像,横坐标为时间,纵坐标 为高度 • 按字母Q为退出运行程序
显示软件Vizmet
一些应用
• 了解作业高度的温度 • 云中液态含水量的多少 • 与卫星资料对比(云光学厚度,一小 时一次,看是否和总液态水量有关系 吗?) • 云底高度与云顶高度
2006年7月24日暴雨过程
微波辐射计 微波辐射计
主要内容
• • • • • 仪器的安装 基本操作方法 仪器的标定 显示软件 一些应用
仪器的安装
仪器的基本情况
• 重量29公斤 • 大小:50*28*76cm(加上了17cm的IRT高度) • 电源:微波辐射计100-250V /50-60Hz 200瓦 吹风机100-125V / 50-60Hz 100瓦 • 数据接口:RS232 38.4k波特 • 数据格式:ASCII CSV(逗号隔开文件,可以 用excel直接打开)
第七章微波辐射计

表1:各种卫星携带的微波辐射计的名称和波段特征
卫星
Nimbus-7 & Seasat-A
美国雨云7号和海洋 卫星A
传感器
SMMR (Scanning Multi-frequency Microwave
Radiometer) [美国] 多频率扫描微波辐射计
DMSP (Defense Meteorological Satel含云中的液
态水
不同波段的微波辐射计有不同的专长和用 途
按测量目的区分,微波辐射计可分为探测 仪和成像仪:
➢ 探测仪主要应用在气象卫星上,波段多选 择在氧气和水汽吸收带和附近频率,用于 测量大气垂直温度和湿度廓线,要求大尺 度低分辨率,通常采用垂直轨道扫描方式
➢ 成像仪主要应用在海洋卫星上,波段(C、 X、K波段)频率通常较低,分辨率要求较 高,通常采用圆锥形扫描方式。
10.7 (v,h) 19.4 (v,h) 21.3 (v,h) 37.0 (v,h) 89.0 (v,h)
6.8 (v,h) 10.7全极化 18.7全极化 23.8 (v,h) 37.0全极化
350 100 200 400 1,000 3,000
75 x 43 51 x 29 27 x 16 32 x 18 14 x 8 6x4
89.0 5km 3,000
1.1K
表4:AMSR Characteristics
Frequency(GHz)
6.9 10.65 18.7 23.8 36.5 89.0 50.3 52.8
Ground Resolution
50km
25km
15km
Bandwidth (MHz)
350 100 200 400 1,000
HY-2A卫星校正微波辐射计数据用户手册

HY-2A卫星校正微波辐射计数据用户手册国家卫星海洋应用中心2011年5月更改页目录1 数据产品介绍 (1)1.1 产品级别划分 (1)1.2 产品文件命名 (1)1.2.1 一级产品文件命名 (1)1.2.2 二级产品文件命名 (1)2 一级数据产品 (2)2.1 数据处理流程 (2)2.2 L 1A数据格式 (3)2.2.1 产品数据结构 (3)2.2.2 产品头文件 (4)2.2.3 产品科学数据 (6)2.2.4 科学数据各参数介绍 (9)2.3 L 1B数据格式 (14)2.3.1 产品数据结构 (14)2.3.2 产品头文件 (14)2.3.3 产品科学数据 (16)2.3.4 科学数据各参数介绍 (19)3 二级数据产品 (19)3.1 数据产品制作流程 (19)3.2 L 2A数据格式 (20)3.2.1 产品数据结构 (20)3.2.2 产品头文件 (20)3.2.3 产品科学数据 (23)3.2.4 科学数据各参数介绍 (25)3.3 L 2B数据格式 (25)3.3.1 产品数据结构 (25)3.3.2 产品头文件 (26)3.3.3 产品科学数据 (28)3.3.4 科学数据各参数介绍 (31)3.4 L 2C数据格式 (31)3.4.1 产品数据结构 (31)3.4.2 产品科学数据 (31)1数据产品介绍国家卫星海洋应用中心将载荷的HY-2卫星校正辐射计0级数据经过预处理、重采样和数据反演分别生成1级、2级产品。
1.1 产品级别划分一级产品1A:经过时间标识和地理定位后的数据。
包括扫描时间,每扫描点地理定位;存储观测、定标计数的数据;天线温度校正系数,轨道运行状态、平台姿态等辅助信息;记录质量信息等。
1B:经过分pass,亮温计算,以及带有定位信息及描述信息的数据。
二级产品2A:经过亮温重采样的数据,将1B中观测亮温平均成每秒一次。
2B:经过反演计算,将2A数据反演成海洋大气物理产品,并且包含2A的亮温产品。
科学家微波器 操作手册说明书

3B SCIENTIFIC® PHYSICS1009950 (10,5 GHz, 115 V, 50/60 Hz)1009951 ( 9,4 GHz, 230 V, 50/60 Hz)Bedienungsanleitung09/17 ERL/ALFBetriebsgerät1 Anschluss für Empfänger2 Verstärkerausgang3 Verstärkerausgang (Masse)4 Anschluss für Sender5 Modulationseingang (Masse)6 Modulationseingang7 Wahlschalter für Modulation(intern/off/extern),8 Schalter für internen Laut-sprecher9 Regler für SignalverstärkungEmpfänger10 Buchse für Steckernetzgerät12 V AC (Gehäuserückseite)Zubehör11 Sender mit Hornantenne12 Auflageplatte für Prisma13 Prisma aus Paraffin14 Reflektorplatte15 Abdeckplatte für Doppelspalt16 Platte mit Doppelspalt17 Absorptionsplatte18 Polarisationsgitter19 Empfänger mit Hornantenne20 Mikrowellenbank21 Mikrowellensonde22 Mikrowellen-Gelenkbank mitPlattenhalterHF-Felder können in biologisches Gewebe ein-dringen und dieses erwärmen. Der enthaltene Mikrowellensender ist so leistungsschwach, dass Gefährdungen bei sachgemäßem Betrieb des Gerätes nicht auftreten.Bei bestimmungsmäßigem Gebrauch ist der si-chere Betrieb des Gerätes gewährleistet. Die Sicherheit ist jedoch nicht garantiert, wenn das Gerät unsachgemäß bedient oder unachtsam behandelt wird.∙Vor Inbetriebnahme sind Gehäuse und Netzleitung auf Beschädigungen zu über-prüfen.∙Wenn anzunehmen ist, dass ein gefahrlo-ser Betrieb nicht mehr möglich ist (z.B. beisichtbaren Schäden), ist das Gerät unver-züglich außer Betrieb zu setzen.∙Der Anschluss des Senders ist nur an das 3B-ELWE Betriebsgerät zulässig.∙In Schulen und Ausbildungseinrichtungen ist der Betrieb des Gerätes durch geschul-tes Personal verantwortlich zu überwachen. ∙Direktes Hineinblicken in den Antennen-trichter des Senders sowie in das reflek-tierte Strahlenbündel ist zu vermeiden.∙Gerät nur durch eine Fachkraft öffnen las-sen.Mit dem Gerätesatz können Mikrowellen er-zeugt und empfangen werden.Mit den enthaltenen Komponenten und Geräten sind vielfältige Experimente möglich, die sowohl qualitative als auch quantitative Aussagen er-möglichen.Das vom Sender ausgesandte und eng be-grenzte Bündel elektromagnetischer Wellen im cm-Bereich kann mit der Hornantenne (19) oder der Sonde (21) empfangen werden. Die Modu-lation des Empfängersignals kann über den in-ternen Lautsprecher hörbar gemacht werden, wobei die Intensität des akustischen Signals mit der Stärke des empfangenen Signals zu- oder abnimmt.Das Mikrowellengerät wird über ein Stecker-netzgerät 12 V AC gespeist.Das Mikrowellengerät 10,5 GHz (1009950) ist für eine Netzspannung von 115 V (±10 %) aus-gelegt, das Gerät 9,4 GHz (1009951) für 230 V (±10 %).1 Betriebsgerät1 Sender mit Hornantenne1 Empfänger mit Hornantenne1 Mikrowellensonde1 Mikrowellenbank, 800 mm1 Mikrowellen-Gelenkbank, 400 mm mit Plat-tenhalter1 Reflektorplatte 180 x 180 mm²1 Polarisationsgitter, 180 x 180 mm²1 Absorptionsplatte aus Faserstoff, 180 x 180mm²1 Prisma aus Paraffin1 Auflageplatte für Prisma1 Platte mit Doppelspalt1 Abdeckplatte für Doppelspalt1 BedienungsanleitungSender mit Hornantenne:Frequenz des Oszillators: 9,4 GHz (1009951)10,5 GHz (1009950)Sendeleistung: 10 mW bis 25 mW Modulationsart: AM Modulationssignal: über WahlschalterIntern /aus /extern Modulation intern: ca. 3 kHzca. 80 % AM Modulation extern: 100 Hz bis 20 kHzmax. 1 V Akustisches Signal: intern (schaltbar) Ausgangsspannung: max. 10 V Akustisches Signal: intern (schaltbar) Ausgangsspannung: max. 10 VEmpfänger mitHornantenne: Siliziumdiode mitResonator Mikrowellensonde: Siliziumdiode mitResonator Versorgungsspannung: 12 V AC über Ste-ckernetzgerät AbmessungenBetriebsgerät: 170 x 200 x 75 mm³5.1 Aufbau Schienensystem (Grundeinstel-lung)∙Zentrische Schraube unter der Skalen-scheibe in die Bohrung der langen Schiene einsetzen.Ausgangslage ist ein gestrecktes Schienensys-tem (Pfeil auf der langen Schiene weist auf …0°“ der Winkelskala).∙Gelenkfuß durch Schieben an der Zeiger-spitze auf Skalennullpunkt einstellen.Die Zeigerspitze weist in die Lotrichtung des Plattenhalters und ermöglicht somit das direkte Ablesen oder Einstellen des Einfallswinkels (Ablesung an der äußeren Ziffernskala). 5.2 Systemaufbau∙Netzanschluss herstellen.∙Empfänger mit Hornantenne bzw. Empfän-gersonde an Anschluss für Empfänger (1) an-schließen.∙Sender mit Hornantenne an Anschluss für Sender (4) anschließen.∙Sender und Empfänger entsprechend den Abbildungen zu den Experimenten auf Schienensystem anordnen.∙Lautstärke mit Regler für Signalverstärkung(9) auf mittlere Position stellen.∙Lautsprecher mit Schalter (8) einschalten. ∙Modulator mit Schalter (7) auf …INT“ schal-ten.Das abgestrahlte Mikrowellensignal wird recht-eckförmig moduliert, die Modulationsfrequenz kann über den eingebauten Lautsprecher hör-bar gemacht werden.An den Buchsen (2) und (3) kann das verstärkte Signal des Empfängers als Gleichspannung (nach abgeschalteter Modulation), als Recht-eckspannung (bei interner Modulation) oder als NF-Signal (durch externe Modulation) abgegrif-fen werden.Die Modulation ist mit der Mittelstellung des Schalters (7) deaktiviert. Am Buchsenpaar (3)(4) liegt eine, dem Pegel und der Verstär-kung proportionale Gleichspannung, die z.B. über ein Zeigerinstrument (z.B. Analogmultime-ter Escola 30 1013526) angezeigt werden kann. Wird mit Schalter (7) die Stellung …EXT“ ge-wählt, so können NF-Signale (z.B. von einem MP3 Player) über die Buchsen (5) und (6) ein-gekoppelt und über den internen Lautsprecher im Basisgerät wiedergegeben werden. (Adapter Klinkenstecker auf 4-mm Buchse erforderlich). Die Informationsübertragung erfolgt hierbei über das Mikrowellensignal zwischen Sender und Empfänger.(19) einander senk-Maximaler Empfang, wenn Öffnungen direkt ge-geradlinig aus (in homogenem Medium und auch im Va-(elektri-scher Isolator) zwischen Sender und Emp-Verstärkung (9) im mittleren Bereich einstel-Isolato-und einspannen Verstärkung im unteren Bereich einstellen.Mikro-da kein Empfangssig-angefeuchtete AbsorptionsplatteFolgerung: Beim Durchdringen von Stoffen mit ab-Reflektorplatte im Winkel von ca. 30°, 40°, einstellen; Winkel der langen Schiene ändern, bis ma-durchführen Folgerung: An elektrischen Leitern werden Mik-rowellen reflektiert. Das Reflexionsgesetz wirdcmgegenüberstellen Gesendete und reflektierte Welle überlagern(Markierungoben)Minima (Knoten) oder Maxima (Bäuche) bestim-/2).Frequenz≈6.6 BrechungGrundeinstellung vornehmen (5.1).Auflageplatte für Prisma (12) in die dem Prisma (13) auf Auflageplatte legen und Lange Schiene axial drehen, bis maxima-Folgerung: Mikrowellen durchdringen Paraf-fin. Beim Übergang der Welle von Luft in Pa-derende-Sender (11) ca. 20 cm vom Plattenhalter entfernt und Empfänger (19) in einem Ab-Plattenhaltereiner Kreisbahn so weit aus Wellenbündel her-aus bewegen, bis das Signal deutlich ab-Einfachspalt in den Plattenhalter einset-auf Folgerung: Die Mikrowelle wird am Spalt ge-dem Spalt wieder nachweisbar (hörbare Zunahmeder Sender ca. 20 cm vor der Metallplatte an-Platteabgeschattetendenabge-Platte mit Doppelspalt (16) im Plattenhal-Sender ca. 12 cm vor der Platte positio-Abstandzuauftretenden Maxima die Anzahl der Spalte übersteigt, istPlattenhalterhorizontalerPolarisationsgitters Empfangsmöglichkeit bei vertikaler Aus-richtung des Polarisationsgitters überprü-Folgerung: Da einmal ein Empfang nachge-kein Signal den Empfänger erreicht, wird demons-triert, dass die Hornantenne ein Wechselfeld erzeugt, das nur in einer Richtung schwingt, Mit dem Experiment wird der Nachweis einerWerden Sender und Empfänger gegeneinan-der horizontal und vertikal ausgerichtet, so istin den Strahlengang eingebracht und in der dar-ein abgeschwächtes Signal empfangen. Die Po-Sender und Empfänger einander gegen-Empfänger außerhalb der Schiene senk-Maximaler Empfang, wenn Öffnungen di-An Hand der internen Modulation (3 kHz Sig-nal) oder der externen Modulation (z.B. Ton-signal eines MP3 Players) kann InformationFolgerung: Mikrowellen (elektromagnetischedie-3B Scientific GmbH ▪ Ludwig-Erhard-Str. 20 ▪ 20459 Hamburg ▪ Deutschland ▪ 。
HY-2A卫星校正微波辐射计数据用户手册

HY-2A卫星校正微波辐射计数据用户手册国家卫星海洋应用中心2011年5月更改页目录1 数据产品介绍 (1)1.1 产品级别划分 (1)1.2 产品文件命名 (1)1.2.1 一级产品文件命名 (1)1.2.2 二级产品文件命名 (1)2 一级数据产品 (2)2.1 数据处理流程 (2)2.2 L 1A数据格式 (3)2.2.1 产品数据结构 (3)2.2.2 产品头文件 (4)2.2.3 产品科学数据 (6)2.2.4 科学数据各参数介绍 (9)2.3 L 1B数据格式 (14)2.3.1 产品数据结构 (14)2.3.2 产品头文件 (14)2.3.3 产品科学数据 (16)2.3.4 科学数据各参数介绍 (19)3 二级数据产品 (19)3.1 数据产品制作流程 (19)3.2 L 2A数据格式 (20)3.2.1 产品数据结构 (20)3.2.2 产品头文件 (20)3.2.3 产品科学数据 (23)3.2.4 科学数据各参数介绍 (25)3.3 L 2B数据格式 (25)3.3.1 产品数据结构 (25)3.3.2 产品头文件 (26)3.3.3 产品科学数据 (28)3.3.4 科学数据各参数介绍 (31)3.4 L 2C数据格式 (31)3.4.1 产品数据结构 (31)3.4.2 产品科学数据 (31)1数据产品介绍国家卫星海洋应用中心将载荷的HY-2卫星校正辐射计0级数据经过预处理、重采样和数据反演分别生成1级、2级产品。
1.1 产品级别划分一级产品1A:经过时间标识和地理定位后的数据。
包括扫描时间,每扫描点地理定位;存储观测、定标计数的数据;天线温度校正系数,轨道运行状态、平台姿态等辅助信息;记录质量信息等。
1B:经过分pass,亮温计算,以及带有定位信息及描述信息的数据。
二级产品2A:经过亮温重采样的数据,将1B中观测亮温平均成每秒一次。
2B:经过反演计算,将2A数据反演成海洋大气物理产品,并且包含2A的亮温产品。
微波运动传感器手册
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MS31Specifications are subject to change without prior notice.All values measured in specific conditions.SINGLE-GANGJAMB DOUBLE-GANG6” ROUND Visit website foravailable languages ofthis document.Touchless-activation switch for automatic doors ENGLISH** not provided by BEA19When wiring multiple devices together to create a system configuration, it is best to ensure that each device works independently. This will reduce troubleshooting if a discrepancy occurs. 9Prior to installing any equipment in either new or existing circuits, verify correct line voltage and line stability. Always remember to shut off the power before performing circuit wiring. 9Do not place the sensor in the door’s opening range, where the sensor may see door movement. 9Do not place moving objects in front of the sensor.PRECAUTIONSWIRINGShut off all power going to header before attempting any wiring procedures. Maintain a clean and safe environment when working in public areas. Constantly be aware of pedestrian traffic around the door area.Always stop pedestrian traffic through the doorway when performing tests that may result in unexpected reactionsby the door. ESD (electrostatic discharge): Circuit boards are vulnerable to damage by electrostatic discharge. Before handlingany board, ensure you dissipate your body’s ESD charge. Always check placement of all wiring before powering up to ensure that moving door parts will not catch any wiresand cause damage to equipment. Ensure compliance with all applicable safety standards (i.e. ANSI A156.10) upon completion of installation. DO NOT attempt any internal repair of the components. All repairs and/or component replacements must beperformed by BEA, Inc. Unauthorized disassembly or repair:1. May jeopardize personal safety and may expose one to the risk of electrical shock.2. May adversely affect the safe and reliable performance of the product resulting in a voided warranty.Wire the MAGIC SWITCH to the door control according to the diagram shown here.NOTE: Use either green (N.O.) or yellow (N.C.) wire, not both. Refer to thedoor control manual to determine which must be used.322134 INSTALLATIONSET-UP1. Install an electrical box.If using a metal eletrical box, ensure that the sensor does not come incontact with the box to avoid shorting the unit.2. Clip the MAGIC SWITCH cube to the face plate.3. Secure the face plate to the electrical box with the provided screws.Four adjustments can be made to the sensor:Sensitivity potentiometer: adjust detection fieldfrom 4 to 24 inches (rotate clockwise to increase)factory default: 4 inches (fully CCW)Hold time potentiometer: adjust relay hold timefrom 0.5 to 30 seconds (rotate clockwise to increase)factory default: 0.5 sec (fully CCW)Output Mode switch: determines Toggle mode orTimer mode-Toggle (switch up) = detection activates the relayand the relay holds until a second detectiondeactivates the relay (recommended for switchapplications)-Timer (switch down, factory default) = detectionactivates the relay for 0.5 to 30 seconds; relay willhold as long as detection occursLED mode switch: determines if LED illuminates when in detection or when not indetection-switch up (factory default) = LED on when sensor is NOT in detection, LED off when indetection-switch down = LED on when sensor is is in detection, LED off when not in detectiongang box(metal/plastic)MAGIC SWITCHassemblyDepending on the door installation, the weather-resistant foam gasket may be used.Verify that all appropriate industry signage, warning labels, and placards are in place.Tech Support & Customer Service: 1-800-523-2462GeneralTechQuestions:******************************|TechDocs:Door does not open when swiping hand in front of sensorSensor stays in detectionDoor remains open after detection/activation©B E A | O r i g i n a l I n s t r u c t i o n s | P L E A S E K E E P F O R F U R T H E R U S E - D E S I G N E D F O R C O L O R P R I N T I NGThis device complies with Part 15 of the FCC Rules and with RSS-210 of Industry Canada.Operation is subject to the following two conditions:*this device may not cause harmful interference, and*this device must accept any interference received, including interference that may cause undesired operation.This equipment has been tested and found to comply with the limits for a Class B digital device, pursuant to part 15 of the FCC Rules. These limits are designed to provide reasonable protection against harmful interference in a residential installation. This equipment generates, uses and can radiate radio frequency energy and, if not installed and used in accordance with the instructions, may cause harmful interference to radio communications. However, there is no guarantee that interference will not occur in a particular installation. If this equipment does cause harmful interference to radio or television reception, which can be determined by turning the equipment off and on, the user is encouraged to try to correct the interference by one or more of the following measures:*Reorient or relocate the receiving antenna*Increase the separation between the equipment and receiver*Connect the equipment into an outlet on a circuit different from that to which the receiver is connected *Consult the dealer or an experienced radion/TV technician for helpWARNING: CHANGE S OR MODIFICATIONS TO THIS E QUIPME NT NOT E XPRE SSLY APPROVE D BY BE A INC. MAY VOID THE FCC AUTHORIZATION TO OPERATE THIS EQUIPMENT.。
第七章微波辐射计

水汽 冰云、冰、雪
19.35v, 22.235v, 37.0v 85.5v, 85.5h
植被监测
19.35v, 19.35h
表3 AMSR-E Characteristics
Frequency(GHz) Ground Resolution Bandwidth (MHz) Polarization Inclination Cross polarization Swath Dynamic Range Precision Sensitivity [NEΔT(K)] Quantization
根据基于小斜率近似的海面发射率模型seasurfaceemissivitymodelbasedsmallslopeapproximation风所引起的海面发射率变化e是741分别代表根据小斜率近似理论导出的在水平和垂直极化条件下的权重因子f是电磁波的频率亦即微波辐射计的工作频率是观测的天顶角是观测的方位角代表观测方向在海面的投影与风向之间的夹角故既是观测的方位角又代表风向是海水的复相对电容率k和代表所在积分方向上波浪的波数和方向积分方向上波浪与主波浪方向之间的夹角w从上述公式可以看到风所引起的海面发射率变化e通过风浪方向谱的模型wk与风速u10和风向相联系通过权重因子g的变化曲面图5
根据适合两介质界面处的基尔霍夫定律, 海面发射率e与菲涅耳反射率ρ关系是
eH () 1 H ()
eV () 1 V ()
(7-36) (7-37)
式中右下角的“H”和“V”分别表示水平极 化和垂直极化,θ是观测角。
在平静海面条件下,菲涅耳反射率ρ由第四章的公 式(4-56)和(4-57)给出。
表1:各种卫星携带的微波辐射计的名称和波段特征
卫星
Nimbus-7 & Seasat-A
第 五 讲 微波辐射计对地物亮度温度的测量

热辐射: 热红外8-14微米; 14微米; 微波1毫米-1米。
关于皮克工作和朗伯面的进一步讨论
对于关系式: 1 = α + r + τ
α 为吸收率, r 为反射率,
τ
为透射率。
入射 吸收 透射
反射
在Hale Waihona Puke 平衡状态下有:ε =αε
为发射率。
如果地表物体是不透明的,则:
ε = α = 1− r
按照皮克的观点,对于粗糙地物表面,散射是各个方向 都有的。这实际上把镜面反射、漫反射和透射统一起来认识了。
地物的热辐射微波亮度温度
根据瑞利-金斯定律: 考虑到一般物体出射度: 则一般地物的辐射亮度为: 定义:
Tb = ε .T
M b(υ , T ) = 2π
λ
2
kT
2π
M (υ , T ) = εM b(υ , T ) = ε
L=ε 2k
λ
2
kT
λ
2
T = εL b
为地物的亮温度,即地物
L= 2k
的微波辐射温度,则有:
天线的极化设置天线的极化设置天线的空间分辨能力天线的空间分辨能力微波辐射计的微波辐射计的空间分辨力是指空间分辨力是指能够分辨彼此相邻能够分辨彼此相邻很近两个相同辐射很近两个相同辐射体的能力通常用体的能力通常用刚好能够分辨的两刚好能够分辨的两个点源的夹角来表个点源的夹角来表示如果两个相同示如果两个相同点源的夹角大于天点源的夹角大于天线波束角的半功率线波束角的半功率宽度就可以分宽度就可以分辨
ΩA T b= ⋅ ∆T A ΩS
天空背景
大气 大气 大气
背景地物
地物
对于
T A=T b⋅ ΩS ΩA
微波技术基础与实验指南说明书
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ElettrologiaOscillazioni e onde elettromagneticheOptica ondulatoria con microondeDIMOSTRAZIONE E ANALISI DI INTERFERENZA, DIFFRAZIONE E POLARIZZAZIONE DELLE MICROONDEUE3060300 03/18 UDFig. 1: Disposizione per la misurazione nella diffrazione delle microonde da doppia fendituraBASI GENERALIL’ottica ondulatoria considera la luce come onda trasver-sale ed elettromagnetica e ne spiega così l’interferenza, la diffrazione e la polarizzazione. Anche le microonde sono onde elettromagnetiche e presentano gli stessi fenomeni. La loro lunghezza d’onda è tuttavia notevol-mente maggiore di quella della luce visibile. Pertanto per esperimenti di ottica ondulatoria con microonde è possi-bile utilizzare oggetti di diffrazione e griglie di polarizza-zione, la cui struttura interna è riconoscibile a occhio nudo.Nell’esperimento, viene analizzata la diffrazione di microonde della lunghezza d’onda λ su una doppia fenditura, con una distanza tra le fenditure d di diversi centimetri. Si ottiene la distribuzione dell’intensità tipica della diffrazione da doppia fenditura (vedere la Fig. 5) con massimi al di sotto degli angoli αm , che soddisfano la condizione(1) ...,,,m ,dm 210sin m ±±=λ⋅=α L’intensità massima viene misurata esattamente quando il ricevitore si trova dietro il ponte centrale e non può venire irradiato direttamente dal trasmettitore. Questo fenomeno può essere spiegato mediante l’interferenza de lle onde separate dalle due fenditure e costituisce una prova significativa della natura ondulatoria delle microonde.Ruotando il ricevitore nella direzione del fascio, si dimostra la polarizzazione lineare delle microonde irradiate. Allineando in maniera incrociata trasmettitore e ricevitore, l’intensità misura-ta diminuisce fino a zero. Se nel percorso dei raggi si inseri-sce a meno di 45° una griglia di polarizzazione, il ricevitore riceve nuovamente un’onda, anche sedi ampiezza inferiore. La griglia fa passare la componente del vettore E della mi-croonda in arrivo, che oscilla parallelamente alla griglia di polarizzazione. Da qui a sua volta viene misurata la compo-nente che oscilla parallelamente al ricevitore.ELENCO DEGLI STRUMENTI1 Set microonde 9,4 GHz@230V 1009951 (U8493600-230) oppure1 Set microonde 10,5 GHz@115V 1009950 (U8493600-115) 1 Multimetro analogicoEscola 30 1013526 (U8557330)1 Paio di cavi di sicurezza peresperimenti 75 cm, rosso/blu 1017718 (U13816)MONTAGGIO∙Inserire la guida corta nella guida lunga (Fig. 2).∙Portare il sistema delle guide in posizione 0° (Fig. 3).∙Regolare il supporto della piastra sul quadrante, come mostrato in Fig. 3 e fissare con la vite senza testa.∙Impostare il trasmettitore a 170 mm sulla guida corta;impostare il ricevitore a 400 mm sulla guida lunga. Posi-zionare il trasmettitore e il ricevitore in modo che siano paralleli in orizzontale.∙Collegare il trasmettitore al jack “Sender” e il ricevitore al jack “Receiver” dell’apparecchio.∙Collegare il multim etro analogico al jack da 4 mm “Volt-meter” e selezionare 3 V di tensione continua come ran-ge di misurazione.Il multimetro analogico indica il segnale amplificato del ricevi-tore come tensione continua proporzionale (se la modulazio-ne è disattivata).∙Disattivare l’altoparlante e impostare il …Modulator“ su …0“.∙Collegare l’apparecchio alla rete elettrica utilizzando l’alimentatore a spina in dotazione: sarà subito pronto per l’utilizzo.∙Per amplificare il segnale del ricevitore, agire sul regola-tore …Amplification“ fino a che il multimetro analogico indi-cherà il valore massimo pari a 3 V. ESECUZIONEDiffrazione su doppia fenditura∙Spostare il trasmettitore in posizione 250 mm. Posiziona-re il trasmettitore e il ricevitore in posizione parallela in verticale.∙Bloccare la piastra con la doppia fenditura a metà della fessura del supporto della piastra, utilizzando la vite di fissaggio. Fig. 2: Inserimento della guida corta nella guida lungaFig. 3: Posizione 0° del sistema delle guideNotaFra il trasmettitore e la piastra con doppia fenditura si formano delle onde stazionarie.∙Piegare il trasmettitore leggermente a destra o sinistra, per consentire al multimetro analogico di visualizzare un valore massimo.∙Adeguare l’amplificazione del seg nale del ricevitore in modo che il multimetro analogico possa indicare nuova-mente 3 V.∙Tenere fermi con una mano la guida lunga e il ricevitore.Con l’altra mano, girare in senso anti-orario la guida cortae il trasmettitore, in modo che l’indicatore sulla guidalunga sia posizionato sul quadrante a 65°. Bloccare il trasmettitore in modo da mantenere la sua posizione sul-la guida. Inserire nella tabella 1 il valore dell’angolo a −65°.∙Leggere la tensione dal multimetro analogico e inserire il valore corrispondente nella tabella 1.∙Ripetere la misurazione con stadi di 2,5° fino a 0° e avanzando fino a +65°, ruotando la guida corta con il trasmettitore, in senso orario. Inserire tutti i valori nella tabella 1.Polarizzazione∙Preparare la configurazione in us cita (v. “Montaggio”).∙Posizionare il trasmettitore, il ricevitore e la griglia di polarizzazione come mostrato nelle Figg. 4a – f; di volta in volta, osservare le indicazioni del multimetro analogicoe annotare i dati rilevati.Fig. 4a: Disposizione parallela di trasmettitore e ricevitore Fig. 4b: Disposizione incrociata di trasmettitore e ricevitoreFig. 4c: Griglia di polarizzazione disposta in orizzontale fra il trasmettitore e il ricevitore disposti in orizzontale inparalleloFig. 4d: Griglia di polarizzazione disposta in verticale fra il trasmettitore e il ricevitore disposti in orizzontale inparalleloFig. 4e: Griglia di polarizzazione disposta in obliquo fra il trasmettitore e il ricevitore disposti in orizzontale inparalleloFig. 4f: Griglia di polarizzazione disposta in obliquo fra il trasmettitore e il ricevitore disposti incrociatiESEMPIO DI MISURAZIONETab. 1: Diffrazione delle microonde su doppia fenditura. Ten-sioni rilevate a seconda dell’angolo di rotazioneANALISIDiffrazione su doppia fenditura ∙Sottrarre dalle tensioni rilevate U (Tab. 1) eventualmente l’Offset (in questo caso: 0,30 V), (2) off '0,30V U U U U =-=-, normalizzare al valore a α = 0°,(3) max max off '2,95V 0,30V 2,65V U U U =-=-=, e rappresentare graficamente i valori risultanti U ´ / U ´max a seconda dell’angolo α (Fig. 5). ∙Identificare i valori massimi con l’attribuzione della diffra-zione corrispondente m e inserirli nella tabella 2 insieme agli angoli αm .∙Per ognuno, calcolare il sinusoidale dell’angolo αm e inserirlo nella tabella 2.Tab. 2: Posizione dei massimi di intensità in funzionedell’ordine di diffrazione m∙Riportare gli angoli αm dei massimi di diffrazione in un diagramma sin αm – m inversamente rispetto all’ordine di diffrazione m (Fig. 6).I valori misurati si trovano su una retta di origine, il cui incre-mento a corrisponde al quoziente λ/d, in base all’equazione (1). Con una distanza tra fenditure d = 10,5 cm, risulta con la lunghezza d'onda λ e la frequenza f delle microonde:(4) 80,30210,5cm 3,17cm m310s 9,5GHz 3,17cma a d dc f λ=⇔λ=⋅=⋅=⇒⋅===⋅λ. Il valore coincide fino all’1% con il valore nominale f = 9,4 GHz.Fig. 5: Distribuzione dell’intensità nella diffrazione dellemicroonde da doppia fenditura. Le linee tratteggiate facilitano la visualizzazione.Fig. 6: Posizione dei massimi di intensità in funzione dell’ordine di diffrazione m PolarizzazioneSe il trasmettitore e il ricevitore sono posizionati in parallelo (Fig. 4a), il multimetro analogico indica come tensione mas-sima, con disposizione incrociata, (Fig. 4b) lo zero. Le microonde trasmesse sono onde trasversali a polarizzazione lineare.Se la griglia di polarizzazione è posizionata in orizzontale fra il trasmettitore e il ricevitore a loro volta in orizzontale e paralle-lo (Fig. 4c), il multimetro analogico indica come tensione massima, con disposizione verticale, (Fig. 4d) lo zero. La griglia di polarizzazione agisce da filtro di polarizzazione.Se la griglia di polarizzazione è disposta in obliquo fra il tras-mettitore e il ricevitore a loro volta in parallelo (Fig. 4e) o in-crociati (Fig. 4f), il multimetro analogico indica delle tensioni comprese fra lo zero e la tensione massima. La griglia fa passare la componente del vettore E della microonda in arri-vo, che oscilla parallelamente alla griglia di polarizzazione. Da qui a sua volta viene misurata la componente che oscilla parallelamente al ricevitore.3B Scientific GmbH, Rudorffweg 8, 21031 Amburgo, Germania, 。
微波技术实验指导书word精品文档8页

微波技术实验指导书实验一微波测量系统的了解与使用实验性质:验证性实验级别:选做开课单位:信息与通信工程学院学时:2学时一、实验目的:1.了解微波测量线系统的组成,认识各种微波器件。
2.学会测量设备的使用。
二、实验器材:1.3厘米固态信号源2.隔离器3.可变衰减器4.测量线5.选频放大器6.各种微波器件三、实验内容:1.了解微波测试系统2. 学习使用测量线四、基本原理:图1.1 微波测试系统组成1.信号源信号源是为电子测量提供符合一定技术要求的电信号的设备,微波信号源是对各种相应测量设备或其它电子设备提供微波信号。
常用微波信号源可分为:简易信号发生器、功率信号发生器、标准信号发生器和扫频信号发生器。
本实验采用DH1121A型3cm固态信号源。
2.选频放大器当信号源加有1000Hz左右的方波调幅时,用得最多的检波放大指示方案是“选频放大器”法。
它是将检波输出的方波经选频放大器选出1000Hz基波进行高倍数放大,然后再整为直流,用直流电表指示。
它具有极高的灵敏度和极低的噪声电平。
表头一般具有等刻度及分贝刻度。
要求有良好的接地和屏蔽。
选频放大器也叫测量放大器。
3.测量线3厘米波导测量线由开槽波导、不调谐探头和滑架组成。
开槽波导中的场由不调谐探头取样,探头的移动靠滑架上的传动装置,探头的输出送到显示装置,就可以显示沿波导轴线的电磁场的变化信息。
4.可变衰减器为了固定传输系统内传输功率的功率电平,传输系统内必须接入衰减器,对微波产生一定的衰减,衰减量固定不变的称为固定衰减器,可在一定范围内调节的称为可变衰减器。
衰减器有吸收衰减器、截止衰减器和极化衰减器三种型式。
实验中采用的吸收式衰减器,是利用置入其中的吸收片所引起的通过波的损耗而得到衰减的。
一般可调吸收式衰减器的衰减量可在0到30-50分贝之间连续调节,其相应的衰减量可在调节机构的度盘上读出(直读式),或者从所附的校正曲线上查得。
五、实验步骤:1.了解微波测试系统1.1观看如图装置的的微波测试系统。
地基多通道微波辐射计功能规格需求书(试行)
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数据采集与系统控制单元由嵌入式处理器及其配套电路组成,实现仪器控制、恒温控制、探测数据接收与储存等。在嵌入式处理器中安装内部控制管理软件,实现对设备硬件控制和数据采集,并负责与外部控制器之间的指令和数据交换。
2.2.1.4辅助单元
辅助单元包括外部液氮定标组件、防雨雾干燥组件、地面气象要素观测组件、时间同步组件、红外辐射仪组件、机体、支架等组成。
根据上述探测原理,地基多通道微波辐射计应能通过探测大气亮温,结合使用物理方法和统计方法建立反演方法,能长期、自动、连续的提供0~10km的温湿度廓线,并进而计算得出大气柱积分水汽量、大气柱积分云水含水量等多种应用产品,满足气象业务和科研的实际使用需求。
2.2 系统组成
地基多通道微波辐射计硬件由主体设备和外围设备两部分组成,组成结构如图1所示。其中,主体设备包含微波辐射接收单元、数据采集与系统控制管理单元、内部定标单元和辅助单元。其中辅助单元包括外部液氮定标组件、防雨雾干燥组件、地面气象要素观测组件、时间同步组件、红外辐射仪组件、机体和支架等;外围设备包括计算机和供电电源。地基多通道微波辐射计的控制管理应用软件安装于外部计算机中。
本功能规格需求书规定了地基多通道微波辐射计的系统组成、功能要求、技术性能指标和检测要求等,适用于气象业务使用的地基多通道微波辐射计的研制、考核、生产和产品验收。
2. 系统原理和组成
2.1 系统原理
地基微波辐射计的测量原理是,根据大气对于不同频率微波频段辐射吸收的差异,选择不同微波通道探测大气的亮度温度(亮温)的变化,通常使用微波遥感反演是对大气在22GHz至200GHz的频率带中的微波辐射进行测量。其中,22.2GHz附近和183GHz附近的特征表现为一个水汽谐振带,即根据水汽分布的气压高度表现的压力加宽;60GHz附近的特征表现为大气氧气谐振带;而在此波段云液态水的发射光谱无谐振,并近似与频率的二次方成正比。
OmniCure R2000 辐射计 你的技术优势以实现可重复的装配过程说明书
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The OmniCure ® R2000 Radiometer: Your Technology Advantagefor a Repeatable Assembly ProcessAccurate radiometry is essential to maintaining a calibrated and repeatable UV curing process suitable for consistent, high-quality production. The OmniCure® R2000 Radiometer is the most advanced and accurate tool for measuring irradiance or power from yourUV Spot Curing System. Developed in cooperation with the OmniCure® Platform of UV Curing Systems, the portable OmniCure® R2000 Radiometer offers unmatched performance to calibrate and set irradiance levels on your OmniCure® S2000 Curing System.Using a single Radiometer, maintain process control and save setup time by calibrating multiple systems with a preferred irradiance set point Proprietary detector system for accurate wideband measurements suitable for many different light sourcesProprietary optical interface that virtually eliminates beam profile dependence and significantly improves measurement accuracyMemory for storing data and communicating with PC software for downloading Ready for use with additional custom accessories such as the Cure Ring Detector and the Cure Site DetectorOmniCure®R2000 RadiometerRadiometryProximity AdaptorThe proximity adaptor allows the user to obtain accurate application-specific power or irradiance measurements in flood geometry. Measurements are done by placing the emitting end of the light directly over the top of the proximity adaptor, inserted into the OmniCure® R2000 Radiometer.Lamp Output AdaptorThe lamp output adaptor is a rigid adaptor that interfaces the curing unit and light source to allow direct measurements of the lamp power. This optical accessory is very important for system maintenance as it can be used to determine if theLight Guide requires replacement due to degradation.Cure Ring DetectorWhen used in conjunction with the OmniCure® R2000 Radiometer, the Cure Ring Detector measures output power from the Cure Ring directly at the cure site, ensuring a highly repeatable process.Cure Site DetectorWhen used in combination with the OmniCure® R2000 Radiometer, the Cure Site Detector measures output power of a Light Guide or optical accessory directly at thecure site. This provides accurate data for energy calculations, enabling the user to control the curing process more accurately.1Calibration of the OmniCure ®R2000 Radiometer is recommended every twelve months. Contact Lumen Dynamics for further information.Expanding Your OptionsLumen Dynamics Group Inc. is certified under the globally recognized ISO 9001 Quality Management System and the ISO 14001 Environmental Management System. Our global customers can trust that Lumen Dynamics strives to be the best possible supplier in all aspects of our business.OmniCure , StepCure ® and Intelli-Lamp ® are registered trademarks ®of Lumen Dynamics Group Inc. All rights reserved. Lumen Dynamics has made every effort to ensure that the information contained in this specification sheet is accurate. However, we accept no responsibility for any errors or omissions, and we reserve the right to modify design, characteristics and products at any time without obligation.Contact Lumen Dynamics for prices and availability or to obtain the phone number of your local Lumen Dynamics representative. No part of thispublication may be reproduced, transmitted, transcribed, stored in a retrieval system or translated into any language in any form by any means without the prior written consent of Lumen Dynamics Group Inc.For a detailed look at our application solutions visit: /applications.phpPOLYTEC GmbHPolytec-Platz 1 - 7D -76337 Waldbronn GERMANY Tel: +49 (72 43) 604 154 0Fax: +49 (72 43) 6 99 44E-Mail:*************www.polytec.de。
AV2436微波功率计用户手册
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目 录
第一章 概述 ........................................................................ 1 第一节 产品综述 ................................................................... 1 第二节 安全与环境保护 ............................................................. 1 第三节 内容安排 ................................................................... 4 第一篇 使用说明 ................................................................... 5
声明:
终解释权属于中国电子科技集团公司第四十一研究所。 本手册版权属于中国电子科技集团公司第四十一研究所,任何单位或 个人非经本所授权, 不得对本手册内容进行修改或篡改, 并且不得以赢利为 目的对本手册进行复制、 传播, 中国电子科技集团公司第四十一研究所保留 对侵权者追究法律责任的权利。
编 者 2011 年 10 月
第二节 整机特点和主要功能 ......................................................... 64 第三节 仪器结构特点及环境适应性 ................................................... 65 第八章 主要技术指标................................................................ 67 第三篇 维修说明 ................................................................... 69
Multiwave3000 XF 操作说明
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Multiwave 3000Microwave Reaction System微波样品制备仪操作手册(中文) 安东帕(中国)有限公司介绍首先感谢你购买并使用Anton Paar公司的Multiwave 3000微波样品制备系统。
我们十分感激您的信任,我们将尽我们的所有的努力来确保在未来的日子里你的设备顺利运行。
Multiwave 3000 是一个全新设计的微波辅助样品制备系统。
它采用模块化的转子系统,实现高压高温条件下无机或有机样品的快速而完全的密闭容器消解。
利用不同的转子系统可以实现微波加热的方式进行干燥、蒸发、水解、萃取等加热实验过程。
各种部件和组件之间高度的兼容性以及多种专门附件,使Multiwave 3000适合多种样品处理工作要求。
Multiwave 3000 在如下方面出类拔萃:• 极高的分析性能• 简单方便的操作• 最高的安全性• 较高的样品处理量因此,它是分析实验室中各种日常工作不可缺少的帮手。
Multiwave 3000是Anton Paar在分析测试领域长期经验的积累以及与奥地利格拉茨理工大学紧密合作的成果。
目录Multiwave 3000前视图Multiwave 3000后视图1.显示屏 2。
软按键 3。
外接键盘吸附 4.炉门 5。
电源开关 6。
冷却风机 7.风管接口 8。
风机电源 9。
电源接口Multiwave3000微波消解仪主机技术参数电源要求: 230V AC 50Hz电源功率: 3680 VA微波安装功率 : 1700W, 双磁控管微波输出功率 : 1400W微波功率控制 : 全量程非脉冲式控制模式,最小调节范围1W ,磁控管频率 : 2455MHz微波炉腔体积 : 66 Liter炉腔材质 : 全不锈钢,表面多层耐腐蚀氟高分子材料排风冷却系统 : 190 m3/h (通过消解罐外侧冷却气道的有效流量), 四级可调转子速度: 3 rpm系统控制 : Motorola 68xxx-系列高性能微处理器,自带200种样品的标准消解方法库,可自由修改、添加和扩充。
pecvd操作手册【word版】0p
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操作手册LPS 1等离子体发射源生产商:Roth & Rau AGGewerberi ng 3D-09337 Hohe nste in-Er nstthal OT Wueste nbrandGerma ny1.1 介绍该手册包含了 LPS1线型微波等离子体发射源的安装,操作和维护的指导。
在安装和调试LPS1之前请仔细阅读该手册。
1.2 安全标志这个标志表明有微波辐射的风险微波泄漏极限根据最新的科学研究以及目前各个国家正在进行的调查总结,在正常的操作条件下,任何可与人接近的部件在5厘米距离之内的微波密度不得超过5毫瓦/平方厘米(5Mw/cm2的强度。
50厘米以上的距离范围也不能超过这个极限值。
舷牛I警告!这个标志表明有热的表面舷牛I警告!这个标志表明有电击的风险佩戴安全护目镜!注意安全!穿着安全手套!注意安全!佩戴防护面具!2 描述图2表现的是一个典型的线型微波等离子体发射源,在科技文献中常被称为“二极等离子线” (Duo-Plasmaline ),因为该发射源的两端各有一个微波发射器。
图2:线型微波等离子体发射源的工作原理宽度为100mm长度达到1m (等离子体发射源的长度),这是这种等离子体的典型尺寸,就像图2所示, 基片悬挂(或躺在上面一一取决于所使用的系统)在载片器上经过等离子体并达到完美的均匀性。
安置2个或更多的线型等离子体发射源平行排列在一起可以还可以获得更高的沉积率。
然而,由于所需载片传送系统的特点,多等离子体发射源的宽度受到一定的限制,解决对于包含在石英管内的线型等离子体发射源的这个问题一个好的折衷方法可以在图3中显示出来。
图3 :配备一个石英管的LPS1型微波等离子体发射源的典型断面图在科技文献中所描述的LPS1型等离子体发射源和“等离子体线”式发射源之间最大的区别是前者附加的磁力系统,这为发射源带来了两个方面的优势。
1)等离子体仓壁上所产生的电磁吸持(magnetic confinement )减少了带电的微粒(charged particle )而尽可能地增加了等离子体的磁通量。
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地基多频段微波辐射计技术手册(HSMR)长春市海思电子信息技术有限责任公司2011年10月目录1 技术概况 (1)2 接收机的原理与设计 (4)3.1 技术要求和试验方法 (6)3.2 接收机通道的测试 (7)3.2.1噪声系数(A) (7)3.2.2 接收机线性度测量(A) (7)3.2.3 接收机灵敏度测量(A) (8)3.2.4 接收机中频带宽测试(A) (9)3.2.5 接收机工作频率测试 (9)3.2.6系统抽样进行环境试验 (10)3.3 设备检验 (10)3.3.1 常规检验 (10)3.3.2 交收检验 (10)4 标志、保管和运输 (10)5 软件技术条件 (11)5.1 软件平台 (11)5.2 软件功能 (11)6 微波辐射计电缆连接标识 (12)7 系统电磁兼容 (13)8 系统的可靠性设计 (13)9 系统接地要求 (14)10 探测环境条件要求 (14)10.1探测环境条件的要求 (14)10.2探测场地的要求 (15)10.3工作室要求及设备安置 (15)1 技术概况微波辐射计是宽频带、高增益、高灵敏度的被动微波遥感仪器,能够在很强的背景噪声中提取微弱的信号变化量。
通过接收被测目标自身的微波辐射获取相应的物理特性,经过有效的数据反演进行定量分析。
本套产品的微波辐射计主要包括7个频率的仪器,在微波频率划分上分别是L、S、C、X、Ku、K和Ka,具体设计对应频率为1.4GHz,2.65GHz,6.6GHz,10.65GHz,13.9GHz,18.7GHz,37GHz。
其中1.4GHz和2.65GHz为双极化天线,6.6GHz,10.65GHz,13.9GHz,18.7GHz,37GHz为喇叭天线,可以旋转机身转换极化测量,以求对岩石加载过程中微波多个频率点有深入细致的了解。
单极化接收各波段微波辐射计的原理框图如图1所示。
图1 微波辐射计接收通道原理框图双极化微波辐射计利用双极化接收天线同时接收目标的微波辐射信息,由线性极化分离器分别获取水平极化和垂直极化信息,经两路接收通道进行处理。
数字控制单元完成射频开关的控制,并将测量得到的原始数据通过串行通讯送到主计算机。
L、S波段属于微波遥感应用频率的低端,极易受到其它电磁辐射源的影响,因此需要在通道中增加高精度滤波器。
L波段采用了7阶契比雪夫带通介质滤波器,工作频带为1400MHz~1427MHz,过渡带宽15MHz,带内损耗为1dB,过渡带损耗大于60dB;S波段采用了5阶契比雪夫腔体滤波器,工作频带为2.65GHz~2.85GHz,过渡带宽20 MHz,带内损耗为2dB,过渡带损耗大于60dB。
系统原理框图如图2所示。
图2 双极化微波辐射计接收通道原理框图为了提高L波段双极化微波辐射计的抗干扰性,采用了电源与接收机分离的技术方案,即二者为两个独立结构的箱体单元。
单极化微波辐射计采用了标准矩形喇叭天线接收目标的辐射,双极化微波辐射计采用前馈式抛面天线型式,馈源为高性能的波纹喇叭,在近场的情况下,可以进行独立测量。
矩形喇叭天线的3dB波束角为15 ,增益18dB;抛物面天线的3dB波束角为15︒(L波段)、7.5︒(S波段),增益为25dB。
天线表面结构如图3所示。
图3 天线表面结构示意图系统的主要技术指标如表1所示。
2 接收机的原理与设计根据Planck 辐射定律,处于绝对零度以上的任何物体在所有的频率上均辐射电磁能。
一般认为,物体在微波波段向外辐射能量是由分子旋转和反转以及电子自转与磁场之间的相互作用产生的。
物体的微波辐射能量强弱首先与其本身性质有关,还与物体的温度和表面状态、频率、极化、传播方向等因素有关。
接收机采用数字增益自动补偿技术方案,系统框图如图4所示。
数字增益自动补偿微波辐射计是将一个基准参考源信号通过微波辐射计系统,在输出端检测出系统增益的变化量,用专门设计的数字单元控制系统,按此变化量去修正所接收目标的辐射量,达到系统增益不变的目的。
数字增益自动补偿微波辐射计由天线、射频开关,微波基准源,接收组件(射频放大器、中频放大器、平方律检波器、视频放大器及积分器),A/D 变换,数字控制单元及显示等电路组成。
数字控制单元给出输入开关的控制信号,数字控制单元按此信号同步地分别采集基准源和天线接通时辐射计的输出信号进行处理。
当系统增益稳定时,基准源T1及天线与接收机相连时所对应的微波辐射计输出电压分别为:)(11REC S T T G V += (1))(R E C A S A T T G V += (2)当系统增益变化时,基准源T1及天线与接收机相连接所对应的微波辐射计输出电压分别为:)(1''1REC S T T G V += (3))(''REC A S A T T G V += (4)利用基准源T1通过系统后的输出电压检测系统增益的变化,对系统增益变化时天线输入所对应的输出电压进行补偿,其补偿式为:''11''AA V V V V =(5)如果1'1V V >,说明系统增益变大,'11/V V 将小于1。
用它乘以因系统增益变大而升高的'AV ,达到系统增益补偿的目的,反之亦然。
将(1)、(3)及(4)代入(5),可得补偿后的电压值''AV 为:(''RECA S A T T G V += (6)比较(6)式和(2)式可知,无论系统增益如何变化,经过补偿后系统的增益始终保持不变,从而达到稳定系统增益的目的。
图4数字增益自动补偿微波辐射计系统框图微波辐射计的最小可检测信号由系统噪声的不确定性和系统增益的不确定性共同决定,而系统增益起主要作用。
数字增益自动补偿微波辐射计能很好地实现增益补偿,使系统增益波动引起的不确定性趋于零,起到稳定系统增益的作用,从而达到提高微波辐射计灵敏度的目的。
在高灵敏度的需求下,为了避免控温装置电流切换引起的脉冲扰动,且在夏日太阳照射下机箱环境温度难以控制,数字增益自动补偿微波辐射计没有采用恒温源和控温方案,而采用与机箱具有相同温度的匹配负载作为参考源。
因此当辐射计长时间处于一个温度变化的环境中,当机箱温度随着环境温度发生变化时,辐射计参考源的噪声温度也会随着机箱温度的变化而改变,辐射计输出数据会随环境温度变化而变化,导致测量误差。
传统方法是采取环境温度变化修正方法对测量数据进行修正,从而保持系统的稳定。
在本系统的实施方案中采用计算机数字补偿技术。
该种型式的微波辐射计结构简单、工作稳定、调试方便,由于存储了多种原始数据便于进一步的数据处理,解决了其它型式微波辐射计存在的慢漂移问题,实现了高稳定、高灵敏度测量。
在辐射计输出的数据文件中,存储原始数据、修正后数据和辅助数据。
在接收机的设计中采用了温度补偿算法,确保了仪器的温度稳定性。
3技术条件本技术条件适用于地基多频段微波辐射计(以下简称本整件)供承研制方检验和订购方验收之用。
在检验前本整件应按其调试细则进行调试。
本整件应在下列环境条件下正常工作:工作温度:-20︒C~+55︒C存储温度:-40︒C~+60︒C相对湿度:95±3%(25︒C时)大气压力:不低于74.6kPa3.1 技术要求和试验方法(1)本套产品的微波辐射计主要包括7个频率的仪器,在微波频率划分上分别是L、S、C、X、Ku、K和Ka,具体设计对应频率为1.4GHz,2.65GHz,6.6GHz ,10.65GHz,13.9GHz,18.7GHz,37GHz。
)、天线、中低频处理单元、单片机主控单元。
试验方法:对照设计任务书查对符合性。
并用能保证达到设计文件规定的测量精度的仪器进行测量。
(2)本整件装配过程中所采用之成套产品,外购器材及元器件,应符合其相应的技术标准或技术条件,并附有入库检验合格证和印鉴。
半导体器件应按全机可靠性要求规定的筛选项目进行老化筛选。
试验方法:按规定核对证件,用外观法检查。
本整件内所有的零、部、整件均应有技术检验合格证。
(3)测试等级分四级:A级,为必测项,有较严格的指标要求,反映了分系统的技术性能;B级,为检查项,一般作为抽测项,主要原因○1,是该指标不是本系统技术要点,○2,是测试较烦琐;C级,为数据分析项;D级,为系统内部模块测试数据,是本套辐射计接收机系统关键部分的技术状态,是分系统维修的重要参数,不作为交验指标;交验时一般测A项。
3.2 接收机通道的测试3.2.1噪声系数(A)测试方法:系统噪声系数测试采用噪声测试仪,测试框图见图5:图5 噪声系数测试框图测试步骤:开机工作正常后,按图5首先将固态噪声源直接与噪声系数测试仪连接,进行系统校准;然后将微波接收前端组件连入测试系统,在工作中频带宽内以10MHz步进扫频测量。
说明事项:测噪声系数时,全机信号应全部连接。
测试结果如表2所示。
表2 多频段微波辐射计接收机噪声系数(dB)3.2.2 接收机线性度测量(A)本系统的接收机采用了低势垒肖特基平方律检波二极管组成高线性度检波器,线性相关系数为: 0.9999。
测试框图见图6所示低温冷源由液氮制冷,输出噪声温度为80.3K 。
图6 接收机线性度测试框图测试步骤: a. 记录环境温度;b. 改变精密可变衰减器的衰减量L,按照式(1)得到不同的噪声温度,在每一噪声温度点测量N 个输出电压值(N ≥20); 0)11(T LL T T A B -+=(7)c. 将各点的噪声温度作为因变量,输出的电压平均值作为自变量,进行线性回归,即可得到线性相关系数。
微波辐射计的检波灵敏度为-55dBm 。
3.2.3 接收机灵敏度测量(A )测试框图与线性度的测试框图一致,如图6所示。
测试步骤: a. 记录环境温度;b. 改变精密可变衰减器的衰减量L,按照式(1)得到不同的噪声温度,在每一噪声温度点测量N 个输出电压值(N ≥20);d. 计算各点输入噪声温度对应的输出电压均值和方差,从中选取任意两个温度点的数据,按照式(8)计算灵敏度min T ∆。
)()(2min j i j i ji V V T T T -++=∆σσ (8)灵敏度测试结果如表3所示。
表3 多频段微波辐射计接收机灵敏度(K )3.2.4 接收机中频带宽测试(A ) 测试框图见图7。
图7 接收机中频带宽测试框图测试方法:将匹配负载接入接收机前端,利用HP8592B 频谱仪测量主中频放大器输出的中频信号频谱,设置频率测量范围1MHz ~500MHz 。
记录中频频谱低频端低于最大值3dB 处的频率L f 和高频端低于最大值3dB 处的频率H f,接收机带宽为H f —L f 。
3.2.5 接收机工作频率测试 测试框图见图8。