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微波辐射计的定标是指建立辐射计输出参数(通常为电压)与输入信号(通常指天线功率或天线温度)之间的关系,以及对辐射计特性参数的测量。它实际上包括定标理论、方法、设备(包括材料)和精度分析等问题。但是微波辐射计在实际工作中存在的一个主要问题是缺乏有效的定标设备和定标方法。 本课题针对微波辐射计定标及特性测试过程中涉及到的几个关键问题进行研究,并改进了原有的地基微波辐射计特性测试系统,最后对整个系统做了测试分析。 首先在定标源的辐射特性研究中,分析了定标源反射率的几种测量方法,利用实验室里的精密微波测量仪器对定标源的RAM与隔离层结合体的有效反射率进行精确测量,总结了反射率在不同环境下的变化趋势及其差异。针对天线的接收特性,论文中运用FDTD方法借助SEMCAD计算了天线远场辐射方向图;运用口径积分法计算了天线近场辐射方向图,发现近场测试时,天线视角0~60度的范围都在天线主瓣3dB宽带内。从而为解决辐射特性测试的精度问题给出了可供参考的依据。 然后在VC++6.0环境下开发出定标与特性测试系统程序,对定标系统的结构组成重新规划,使本系统支持更高的操作系统。定标源多点测温改用Hart1529可控测温仪和pt100铂电阻实现;数字电压采集卡采用本实验室研发的基于MPS430小系统板,程序源码是在IAR Systems环境中用C语言编译实现。最后利用研制出的地基小口径天线微波辐射计自然变温智能定标系统对8mm狄克式微波辐射计在35GHz频率下进行定标实验,得到了微波辐射计线性度、积分时间、灵敏度、稳定度等性能指标和定标方程。依据测得特性参数得出天线温度不确定度1.067K,证明该系统符合设计要求。从而为微波辐射计的实验室研究提供了方便的工具。