八毫米雷達(dá)散射計研制及測量實驗.pdf

1、地面回波特性研究對于機(jī)載雷達(dá)、微波遙感和雷達(dá)高度表設(shè)計具有重要價值。散射系數(shù)測量是研究地面回波特性的主要手段，而散射系數(shù)測量系統(tǒng)-雷達(dá)散射計的研制又是散射系數(shù)測量中的關(guān)鍵技術(shù)之一。
　　 本文以測量近垂直入射時農(nóng)田裸地散射系數(shù)為研究背景，研制了一部八毫米波雷達(dá)散射計。該雷達(dá)散射計采用線性調(diào)頻連續(xù)波(LFMCW)體制，單天線設(shè)計。發(fā)射調(diào)頻信號由鋸齒波掃頻電壓驅(qū)動VCO產(chǎn)生，接收機(jī)采用零中頻自差拍結(jié)構(gòu)。中頻信號經(jīng)濾波放大后，直接由數(shù)

2、據(jù)采集卡轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號存儲在計算機(jī)。利用中頻信號功率譜，結(jié)合測量時雷達(dá)參數(shù)和幾何配置，就可以計算出被測目標(biāo)的散射系數(shù)。
　　 線性調(diào)頻系統(tǒng)中調(diào)頻非線性因素會使系統(tǒng)的距離分辨力變差。本文理論分析了掃頻非線性對線性調(diào)頻系統(tǒng)距離分辨力的影響，并利用點目標(biāo)回波中頻信號相位信息測量了系統(tǒng)的調(diào)頻非線性度。然后采用開環(huán)預(yù)失真校正方法，對8mm波LFMCW散射計進(jìn)行了調(diào)頻非線性校正，校正后系統(tǒng)最大掃頻非線性度指標(biāo)由2.3％提高到0.4％，距離分

3、辨力得到顯著提高。
　　 定標(biāo)是常規(guī)雷達(dá)與散射計的主要區(qū)別，本文介紹了系統(tǒng)的內(nèi)定標(biāo)與外定標(biāo)方法，利用標(biāo)準(zhǔn)定標(biāo)體對8mm波LFMCW散射計進(jìn)行了系統(tǒng)外定標(biāo)試驗，設(shè)計了散射系數(shù)的外定標(biāo)測量方法。外定標(biāo)測量法需要確定目標(biāo)到散射計的距離，為了利用散射計得到精確的距離信息，對散射計進(jìn)行了距離定標(biāo)。
　　 最后，使用研制的散射計搭建陸基散射系數(shù)測量平臺，設(shè)計了散射系數(shù)外場測量方法。在Ka波段下測量了近垂直入射(0°-10°)時翻耕農(nóng)