微波辐射计使用误差分析

微波辐射计概述

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。

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。

微波辐射计的Z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。

微波辐射计使用中的误差

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。

如何修正误差

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。

微波辐射计操作介绍

地基多频段微波辐射计主控程序由VB6.0语言编制，采用多线程工作方式完成各项功能。从提高软件可靠性和容错能力的角度，系统使主控机与下位机的串口设置保持一致、通信波特率保持相同。考虑了超时差错及通信中断和参数修正等处理，并采用了数据累加和校验、关键字重发等措施。

由于接收机工作的状态不同，分别编制了三种操作软件。L和S波段分别是独立型式的控制程序，C、X、Ku、K和Ka具有相同型式的控制程序(单极化微波辐射计控制程序)。