大氣毫米波輻射特性及應(yīng)用研究.pdf

1、本論文著重研究了大氣毫米波輻射特性及其應(yīng)用，分析了氧氣和水蒸氣的Liebe吸收模式和大氣毫米波傳輸模型(MPM)，仿真計(jì)算了毫米波波段的天空亮度溫度，測(cè)量分析了W波段的晴天數(shù)據(jù)，研究了一種基于大氣傳輸模型的輻射計(jì)定標(biāo)方法。
　　 首先，論文論述了常用的三種大氣吸收譜線形式，詳細(xì)分析了氧氣和水蒸氣的Liebe吸收譜模式，該模式將吸收譜分為線狀吸收和連續(xù)吸收，其中氧氣的吸收譜由44條線狀吸收和非諧振連續(xù)吸收組成，水蒸氣的吸收譜由29

2、條線狀吸收和遠(yuǎn)翼吸收組成。仿真出了氧氣和水蒸氣在毫米波段的吸收譜曲線，氧氣50-70GHz的吸收帶及計(jì)算數(shù)據(jù)。
　　 其次，論文詳細(xì)研究了大氣毫米波傳播模型(MPM)，即大氣衰減的復(fù)折射率模型，推導(dǎo)出了不同天氣條件下大氣的衰減系數(shù)的MPM計(jì)算方法和天空亮溫模型。在晴天，主要考慮氧氣和水蒸氣的線狀譜、非諧振干燥空氣譜和水蒸氣的連續(xù)吸收譜；在云霧天，需要在晴天基礎(chǔ)上加上懸浮水滴折射譜；而在雨天，需要在云霧天的基礎(chǔ)上加上受雨強(qiáng)影響的雨

3、滴的折射譜。計(jì)算出了不同天氣條件下天空的毫米波段衰減系數(shù)數(shù)據(jù)；并對(duì)不同天頂角時(shí)3mm波段、5mm波段和8mm波段的天空亮溫等都加以仿真，對(duì)比分析其內(nèi)在的規(guī)律性；給出了三個(gè)波段的亮溫?cái)?shù)據(jù)，利用天空亮溫的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，進(jìn)行MPM可行性分析。
　　 最后，研究了一種基于大氣傳輸模型的輻射計(jì)定標(biāo)方法，即掃角定標(biāo)法。分析了掃角定標(biāo)在地基毫米波輻射計(jì)中的應(yīng)用，論述了W波段K因子輻射計(jì)的定標(biāo)過(guò)程，基于這種定標(biāo)方式，用W波段輻射計(jì)對(duì)晴空進(jìn)行掃角測(cè)量