文档介绍：全极化微波辐射计天线极化纯度的分析
【摘 要】全极化微波辐射计中,由于天线的极化特性,对辐射接收情况影响到极化状态,让参数和真实值严重偏离。基于此,本文首先对微波辐射计进行了全面的分析研究,其次分析了研究极化纯度的必要性,最后量小很多,对于测量精度有着较高的要求。
2 极化隔离度对参数的影响
抛物面天线自身特征以及极化隔离器不完美情况都有可能造成极化泄露的情况,或者目标场景和轴坐标基准不相匹配。通过分析可以发现,T3分量对于极化纯度要求远高过T4分量。T3分量误差会根据相对相位变化出现变化,数据呈现对称关系。在相对相位为0°、45°以及90°时,相对相位带给T3分量误差,误差可以代表全部相位的误差。为了让T3分量更清晰地了解纯度变化,选择这三个相位即可。据分析可知,极化纯度越高,相对相位不同,仍然会造成2k~6k的误差,误差和T3分量有着密切的关联[2]。需要严格校正辐射计,了解精准的T3数值。
3 极化纯度分析
一般情况下,R矩阵出现误差主要是由于两个原因,其一是无法测量具体阐述,受到测试条件和测试方法的限制,各个阐述的测量会存在不确定度。其二,隔离度以及相位出现漂移。使用标准差表征对误差进行测量。对仪器定标进行分析后,相位分成0°、45°以及90°三种情况展开分析,纯度变化区间为10dB~50dB。由于T3分量的不确定度根据极化纯度发生改变,如果极化纯度能够确认不确定度数值为-40dB和-50dB,那么已知相位或者相对相位的不确定度可以确认为5°。
极化纯度的影响
分析极化纯度,首先考虑不确定存在时,测量T3分量的不确定度,在不确定度数值为-50dB时,分析T3分量的误差,误差数值明显较-40dB时小,这种差别在任意极化隔离度都十分明显。极化隔离度水平和不确定度相似,这时误差值相对稳定,不会依照极化隔离度改变而逐渐变化。当极化隔离度的不确定度达到-40dB时,隔离度为-40或者-50dB并没有太大差距,这种情况是由于测量误差造成不确定度出现异常。V、H通道相对相位对于T3分量的误差存在一定影响。在不确定度数值为-40、-50dB,且相对相位不确定是5°时,T3分量标准差变化较为明显,极化隔离度不超过30dB时,只有相对相位0时,定位可以达到最好的精度。极化隔离度逐渐减小,相对相位在0线上,极化隔离度并不会影响T3分量。
若极化隔离度逐渐优化,不确定度在-50dB时,效果明显好过-40dB。如果极化隔离度超过40dB时,T3分量的不确定度逐渐平稳,表示极化隔离度导致误差的出现。不确定度为-50dB时,T3分量定标获得明显优势。确定相对相位保持0的水平,极化隔离度达到20dB时,不确定度将达到最低水平。相比于T3分量,T4分量不确定度和相位的关系相关性不大。T3分量隔离度不超过20dB时,在相位为0条件下,仍然能够获得良好的精度。T4分量定标精准度远不如T3分量。,只有在极化纯度的不确定度达到一定低水平时,才能实现定标精度。
极化隔离度逐渐增加时,T3分量会逐渐减少不确定度。事实上,相位和极化隔离度都不会达到精确一致的水平。这两个因素对于T3分量不确定度有着直接影响,两者之间没有明显的关联。极化隔离度以及相对相位的不确定度和T