免费论文：微波辐射计校准器的仿真分析

本论文主要研究风云三号星载微波辐射计天线校准系统的精度。微波辐射计是用于测量物体微波辐射能量的装置，是被动微波遥感的主要工具。它主要由天线系统、高灵敏度接收机和数据处理系统组成。微波辐射计的校准是准确构建接收机输出电压与校准源温度之间的幅度关系。在理想的定标条件下，微波辐射计天线靠近定标源，微波辐射计天线的表观温度等于定标源的辐射亮温度。在实际标定过程中，由于各种条件，辐射计天线与标定源之间存在一定的距离。为了屏蔽外部环境的干扰，通常在标定源和辐射计天线之间放置一个金属罩，使辐射计天线的表观温度与标定源的辐射亮温度之间存在误差。准确检测金属罩引起的误差，对提高辐射计的标定精度具有重要的理论和现实意义。由于黑体辐射的随机性，很难应用全波方法完成模拟。本文提出了一种射线追踪的方法，即黑体随机辐射的非相干电磁波等价于一系列射线。这些射线被盖子反射，然后被天线表面的惠更斯单元接收。每次反射都会给射线传递带来额外的温度，这是由温度在外壳上的梯度分布引起的。然后，通过将光线的透射温度和惠更斯元的方向系数相干叠加，实现了从黑体的非相干辐射到惠更斯元的相干接收过程。最后，惠更斯元温度与天线口场的相干叠加，最终实现天线的相干接收。在建模计算过程中，首先基于辐射传递理论建立了标定系统的理论模型。然后应用天线的惠更斯原理，金属反射系数计算，几何路径的推导，向量的计算等。同时，本文模拟了有或没有覆盖的两种情况。结果表明，微波辐射计天线的标定精度受标定装置的不同形状不同程度的影响。同时，加盖或不加盖对标定精度影响不大，误差可以忽略不计。

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