CN110474695A - 一种适用于微波辐射计通道间能量互扰的检验和优化方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种适用于微波辐射计通道间能量互扰的检验和优化方法，属于微波辐射计定标技术领域。包括以下步骤：步骤一、仪器测量模块搭建；按照准备低温噪声源、可调衰减器、滤波器、微波辐射计的顺序搭建测试电路；低温噪声源的数量为I个；每个低温噪声源可产生多个频率信号；微波辐射计为待测仪器；低温噪声源的频率记为F1、F2...、Fi，且频率F1<F2<...<Fi；步骤二、观察其他通道Fj和F1信号的相关情况，如果其他通道Fj输出信号和F1相关，则存在通道间互扰问题；步骤三、提高微波辐射计放大器的1dB压缩点功率、降低放大链路的总增益，降低放大器的输出总功率；本方法具有精度高、成本低以及便于推广的优点。

Description

一种适用于微波辐射计通道间能量互扰的检验和优化方法
技术领域
本发明涉及一种适用于微波辐射计通道间能量互扰的检验和优化方法，属于微波辐射计定标技术领域。
背景技术
在微波和毫米波波段，微波辐射计为了提高足够多的通道观测目标，不得不采用多通道共用一部天线和射频电路的方式进行布置接收机，因此多通道共用相互串扰问题制约着多通道微波辐射计的应用，因此需要一种简单易行的测量方法进行检验和优化通道间互扰。
发明内容
本发明的目的是为了优化现有的微波辐射计通道间能量互扰检验和优化方法，寻找一种适用于微波辐射计通道间能量互扰的检验和优化方法，提出了一种适用于微波辐射计通道间能量互扰的检验和优化方法。
本发明采用的技术方案如下：
所述的一种适用于微波辐射计通道间能量互扰的检验和优化方法，微波辐射计的工作波段在微波波段1-1000GHz；多个波段共用一副天线和射频电路，包括以下步骤：
步骤一、搭建仪器测量模块，具体包括如下子步骤：
准备低温噪声源、可调衰减器、滤波器、微波辐射计，并按照此顺序搭建测试电路；
其中，低温噪声源的数量为I个；
每个低温噪声源为波导负载浸在液氮中，噪声温度为液氮温度,可产生多个频率信号；
其中，多个频率信号是可调衰减的，且可调衰减器的工作范围为0-60dB范围内；
滤波器为低通滤波器，小于待测频率的信号可以通过，大于待测频率的信号的抑制度大于40dBc；微波辐射计为待测仪器；
其中，低温噪声源的频率记为F1、F2...、Fi，且频率F1<F2<...<Fi；
步骤二选择低温噪声源的频率为第1通道频率F1，调节可调衰减器，记录微波辐射计各个通道的输出，将其它通道的输出信号和F1信号放置一起；
其中，可调衰减器在60dB、0dB两者间切换；
步骤三、观察其他通道Fj和F1信号的相关或不相关，如果其他通道Fj输出信号和F1相关，则存在通道间互扰问题：
其中，按照电路设计，低通滤波器抑制频率高于F1的信号，微波辐射计不能接收到Fj信号；
其中，j的取值范围为2到i；
步骤四、改善优化通道间互扰，具体为：提高微波辐射计放大器的1dB压缩点功率、在原有接收机1dB功率压缩点基础上提升1～10dB，使得接收机有更加宽广的动态范围；
步骤五、改善优化通道间互扰，降低微波辐射计放大链路的总增益，降低微波辐射计放大器的输出总功率；
至此，从步骤一到步骤五，适用于微波辐射计通道间能量互扰的检验和优化方法，可以检验多通道微波辐射计通道间信号的相互串扰问题，并优化解决通道间串扰。
有益效果
本发明一种适用于微波辐射计通道间能量互扰的检验和优化方法，与现有技术相比，具有如下有益效果：
为了检验并优化微波辐射计通道间能量的互扰，采用搭建测试电路方法，进行一定的数据采集过程，分析得到通道间相关的数量关系，该方法简单，成本低，便于推广等优点，因此适合于作为微波辐射计通道间能量互扰的检验和优化方法。
附图说明
图1是本发明一种适用于微波辐射计通道间能量互扰的检验和优化方法所依托***的结构示意图；
图2是本发明一种适用于微波辐射计通道间能量互扰的检验和优化方法通道间能量互扰的结果示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明一种适用于微波辐射计通道间能量互扰的检验和优化方法作进一步说明。
实施例1
图1为一种适用于微波辐射计通道间能量互扰的检验和优化方法所依托***的结构示意图。从图1可以看出低温噪声源产生F1的频率信号，通过可调衰减器进行衰减信号的工作(在0dB、60dB之间切换)，再通过滤波器进行滤波，频率高于F1的信号被滤除，后端微波辐射计只能接收频率低于等于F1的信号。
图2是本发明具体实施时通道间能量互扰示意图；从图2可以看出低温噪声源产生F1(通道1，上半部分曲线)的频率信号，通过可调衰减器进行衰减信号的工作(在0dB和60dB之间切换，0dB时信号凸起，60dB时信号凹陷)，再通过滤波器进行滤波，频率高于F1的信号被滤除，后端微波辐射计能接收频率F1和F4(通道4，即下半部分曲线，信号频率高于F1)的信号，说明频率F1信号能量串扰进入通道4，检验出通道间能量互扰问题。
从测试图可以看到，上半部分曲线通道1的信号变化引起了下半部曲线通道4的变化，按照电路设计结构，下半部分曲线通道4的输出曲线应该是0(无输出)，当通道1信号呈现高功率输出时1.4v，通道4信号呈现低功率输出0.2v，当通道1信号呈现低功率输出时0.7v，通道4信号呈现高功率输出0.7v，可见两者信号呈现强烈的相关性，说明通道1的正常工作影响了通道4的工作。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种适用于微波辐射计通道间能量互扰的检验和优化方法，其特征在于：所依托的微波辐射计的工作波段在微波波段1-1000GHz；多个波段共用一副天线和射频电路；
所述检验和优化方法，包括以下步骤：
步骤一、搭建仪器测量模块，具体包括如下内容：
准备低温噪声源、可调衰减器、滤波器、微波辐射计，并按照此顺序搭建测试电路；
每个低温噪声源为波导负载浸在液氮中，噪声温度为液氮温度,可产生多个频率信号；
其中，多个频率信号是可调衰减的，且可调衰减器的工作范围为0-60dB范围内；
滤波器为低通滤波器，小于待测频率的信号可以通过，大于待测频率的信号的抑制度大于40dBc；微波辐射计为待测仪器；
步骤二选择低温噪声源的频率为第一通道频率F1，调节可调衰减器，记录微波辐射计各个通道的输出，将其它通道的输出信号和F1信号放置一起；
其中，可调衰减器在60dB、0dB两者间切换；
步骤三、观察其他通道Fj和F1信号的相关或不相关，如果其他通道Fj输出信号和F1相关，则存在通道间互扰问题：
其中，按照电路设计，低通滤波器抑制频率高于F1的信号，微波辐射计不能接收到Fj信号；
步骤四、改善优化通道间互扰，具体为：提高微波辐射计放大器的1dB压缩点功率、在原有接收机1dB功率压缩点基础上提升1～10dB，使得接收机有更加宽广的动态范围；
步骤五、改善优化通道间互扰，降低微波辐射计放大链路的总增益，降低微波辐射计放大器的输出总功率；
至此，从步骤一到步骤五，适用于微波辐射计通道间能量互扰的检验和优化方法，可以检验多通道微波辐射计通道间信号的相互串扰问题，并优化解决通道间串扰。
2.根据权利要求1所述的一种适用于微波辐射计通道间能量互扰的检验和优化方法，其特征在于：低温噪声源的数量为I个。
3.根据权利要求1和权利要求2所述的一种适用于微波辐射计通道间能量互扰的检验和优化方法，其特征在于：低温噪声源的频率记为F1、F2...、Fi，且频率F1<F2<...<Fi。
4.根据权利要求1所述的一种适用于微波辐射计通道间能量互扰的检验和优化方法，其特征在于：j的取值范围为2到i。
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