应用于无人机载相控阵天线微波辐射计的分步定标系统及方法技术方案

应用于无人机载相控阵天线微波辐射计的分步定标系统及方法，包括噪声二极管、匹配负载、功分器和定标开关，定标开关的数量n与相控阵天线的子阵数量一致；定标开关为单刀三掷开关，定标开关的一路输入接天线子阵输出的一路H极化信号；噪声二极管提供定标所需的高温信号，经过功分器输出n路信号分别至每个定标开关的一路输入；每个定标开关外接一个匹配负载，提供两点定标所需的常温参考信号；定标开关的三种状态分别对应于对地观测、对高温噪声源和对匹配负载的观测；工作时，波控机根据预先设计时序控制定标开关进行切换，每个扫描周期内完成对地观测以及不同子阵的两点实时定标。

A Step-by-Step Calibration System and Method for Microwave Radiometer with Phased Array Antenna on UAV

The step-by-step calibration system and method applied to microwave radiometer of phased array antenna on UAV include noise diode, matching load, power divider and calibration switch. The number of calibration switches n is the same as the number of sub-arrays of phased array antenna. The calibration switch provides a single-pole three-throw switch, one input of calibration switch is connected with one H-polarization signal of antenna sub-array output. The high temperature signal needed for calibration is output by power divider to one input of each calibration switch; each calibration switch is connected with a matching load to provide the normal temperature reference signal needed for two-point calibration; the three states of the calibration switch correspond to the earth observation, the high temperature noise source and the matching load observation respectively; while working, the wave control computer is controlled according to the pre-designed timing sequence. The calibration switch is made for switching, and the real-time calibration of earth observation and different sub-arrays is completed within each scanning cycle.

【技术实现步骤摘要】
应用于无人机载相控阵天线微波辐射计的分步定标系统及方法
本专利技术设计一种相控阵天线微波辐射计的定标方法，属于空间微波遥感

技术介绍
无人机载相控阵天线微波辐射计的分步定标方法，为相控阵天线体制微波辐射计获取高定标性能提供了支撑，为系统实现反演生成海水盐度、海面温度和海面风速等海洋基本参数提供了保障，使系统能够满足我国近海域环境实时探测的应用需求，为海上经济活动提供重要的环境信息保障。现有的机载辐射计定标方法都采用传统整体噪声注入单点定标方法，能够获取的定标参数单一，在相控阵天线体制下，无法对天线阵之间的定标误差进行修正以获得高精度定标性能；不具备飞行实时两点定标功能，定标时对接收通道和平台环境的稳定性依赖程度较高，无法实时获取高定标性能；不具备与卫星进行交叉定标功能。
技术实现思路
本专利技术的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种应用于无人机载相控阵天线微波辐射计的分步定标方法。本专利技术的技术解决方案是：一种应用于无人机载相控阵天线微波辐射计的分步定标系统，包括噪声二极管、匹配负载、功分器和定标开关，定标开关的数量n与相控阵天线的子阵数量一致；定标开关为单刀三掷开关本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用于无人机载相控阵天线微波辐射计的分步定标系统，其特征在于包括噪声二极管、匹配负载、功分器和定标开关，定标开关的数量n与相控阵天线的子阵数量一致；定标开关为单刀三掷开关，定标开关的一路输入接天线子阵输出的一路H极化信号；噪声二极管提供定标所需的高温信号，经过功分器输出n路信号分别至每个定标开关的一路输入；每个定标开关外接一个匹配负载，提供两点定标所需的常温参考信号；定标开关的三种状态分别对应于对地观测、对高温噪声源和对匹配负载的观测；工作时，波控机根据预先设计时序控制定标开关进行切换，每个扫描周期内完成对地观测以及不同子阵的两点实时分步定标。

【技术特征摘要】
1.一种应用于无人机载相控阵天线微波辐射计的分步定标系统，其特征在于包括噪声二极管、匹配负载、功分器和定标开关，定标开关的数量n与相控阵天线的子阵数量一致；定标开关为单刀三掷开关，定标开关的一路输入接天线子阵输出的一路H极化信号；噪声二极管提供定标所需的高温信号，经过功分器输出n路信号分别至每个定标开关的一路输入；每个定标开关外接一个匹配负载，提供两点定标所需的常温参考信号；定标开关的三种状态分别对应于对地观测、对高温噪声源和对匹配负载的观测；工作时，波控机根据预先设计时序控制定标开关进行切换，每个扫描周期内完成对地观测以及不同子阵的两点实时分步定标。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述的定标开关数量n＝4，定标开关分别标记为K1，K2，K3，K4。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于：所述的预先设计时序如下：天线电扫描周期为30s，共计13个扫描角度，每个扫描角度观测时间为2s，共计26s；每个扫描角度内，其中前1.6s用于对地观测，后0.4s用于整体定标；扫描周期的最后4s为分步定标时间，天线4个子阵分步分时完成对高温噪声源、匹配负载的观测。4.一种应用于无人机载相控阵天线微波辐射计系统，其特征在于：包括相控阵天线、权利要求1或3任一所述的分步定标系统、波控机、接收机、第一级低噪放、数控移相器、数据采集单元、卫星通讯单元以及系统控制单元；系统控制单元发出系统工作启动信号，波控机通过数控移相器完成对相控阵天线电扫描周期和扫描角度的实时控制，并控制分步定标系统工作；在相控阵天线进行电扫描时，信号经接收相控阵天线的子阵进行接收，每个天线子阵输出一路V极化信号和一路H极化信号，H极化信号经过第一级低噪放、数控移相器后，经合路器输出1路H极化信号至接收机，每个天线子阵输出...

【专利技术属性】
技术研发人员：余锐，吕容川，卢海梁，党鹏举，胡泰洋，何征，李浩，
申请(专利权)人：西安空间无线电技术研究所，
类型：发明
国别省市：陕西,61