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第卷第期高原气象.
一
化天气雷达和双线偏振雷达的
标定方法初探
气
王致君
‘科学院高原大气物理研究所,甘肃省兰市如。。
摘莹数字化天气雷达定量探测的精度误差与雷达标定的误差有直接关系。特别是对
于双线偏振雷达,其差反射率因子呻的典型值仅为一—斗,而不同类型降永物的
值可能仅相差十分之几分贝,因此,雷达标定的精度是至关重要的。在常规数字化天气
雷达标定工作的基础上,进一步讨论数字化天气雷达和双线偏振雷达的标定方法以及提高标
定精度的措施,对数字化天气雷达和双线偏振雷达的研究和应用有一定的参考价值。
关键词双线偏振雷达坚拦潞
移
中围法分类号.
天气雷达的数字化,使计算机成为雷达数据采集处理的重要工具,为天气雷达的定
量探测研究提供了条件。数字化天气雷达在暴洪监测、人工影响天气和大气物理研究等
领域起着越来越大的作用,并且成为短期天气预报不可缺少的工具。
在数字化天气雷达的应用研究中,数据的精度误差是至关重要的。特别是双线偏振
雷达,其反映天气回波相态信息的典型值仅为一—,对于不同类型降水物,
值可能仅相差十分之几分贝,因此,如何减小数据的精度误差就显得更为重要
研究表明,影响雷达探测精度误差的因素主要来自个方面:地物杂波干扰,电磁波的
传播,取样误差和雷达标定误差“。由此可见,要减小雷达数据的精度误差,需要从
上述个方面采取措施,以提高数据精度。本文着重讨论如何减小雷达的标定误差。
数字化天气雷达和双线偏振雷达的标定
数字化天气雷达和双线偏振雷达与常规雷达一样,使用前必须对方位、仰角、天线
增益、波瓣宽度、旁瓣大小、接收机灵敏度、发射功率和发射频率以及数据处理系统进
行标定。下面主要讨论其标定方法以及数据处理系统中为减小误差而采取的措施。
①一收到,—收到修改稿
②本文得到国家自然科学基金删资助
⑧作者简介:王致君男, 大学,毕业西安交通大学无线电技术专业,现任中国科学院
兰州高原大气物理研究所第二研究室主任,研究员
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高原气象卷
. 天线系统的标定
对于脉间变换交替发射水平、垂直两种线偏振波的双线偏振雷达,其天线部分与常
规雷达有两点不同:一是馈源部分分垂直和水平两个通道,两个通道由隔离器隔开,馈
源喇叭采用圆波纹喇叭,而常规雷达只有水平或垂直一个通道;另一点是天线上有控制
水平和垂直偏振波交替发射的微波开关。由于雷达的结构不同,决定了它们标定方
法的不同。双线偏振雷达对天线系统的标定包括方向图、增益和双通道隔离度等几个方
面。方向图的标定与常规雷达一样,所不同的是要对两个通道分别进行标定。理论上要
求两个通道的方向图完全一致,但实际上由于工艺的原因,不可能做到两通道完全一
样,只要误差控制在一定范围内卜一般要求电轴方向偏离.。,旁瓣一,主瓣
宽度相差不超过.。即可。两通道的隔离度最好是无穷大,但实际上也做不到,一般
要求不小于。这些参数在天线加工好后与微波开关一起在专用的天线测试场测
试,数据由厂家提供,用户在雷达安装好后不再标定。但对天线两个通道的增益,特别
是有效增益,必须进行标定,它不仅与天线加工有关,还与雷达整机系统的连接有关。
一般来讲,两个通