一种微波辐射计小型环境模拟定标试验装置，属于辐射计仪器测量领域，本发明专利技术为解决微波辐射计整机的环境模拟定标问题，提高微波辐射计的测量精度。本发明专利技术试验装置，包括小型环境温度循环模拟单元、定标源、聚氨酯门、可调支架和升降架；待定标的微波辐射计与天线连接并设置于小型环境温度循环模拟单元内部，小型环境温度循环模拟单元为微波辐射计提供恒温环境；天线的口面通过小型环境温度循环模拟单元侧面设置的聚氨酯门与定标源的输入口面对准，可调支架支撑在微波辐射计下方，并用于调整微波辐射计的前后、左右位置及高度；升降架支撑于定标源下方，升降架用于调整定标源高度以实现定标源与天线的对准。
A small environment simulation calibration test device for microwave radiometer
【技术实现步骤摘要】
一种微波辐射计小型环境模拟定标试验装置
本专利技术属于辐射计仪器测量领域，涉及辐射计的定标技术。
技术介绍
微波辐射计是用来接收地物发射的微弱的微波辐射功率的高灵敏度和高稳定度的接收机。通过微波辐射计接收到的微波亮温，可以获取诸如裸土或植被覆盖下的土壤温度、湿度、盐度，积雪厚度，地表水的矿化度，进而绘制地表水分布图，土地盐碱化程度分布图，解决诸如洪水预报，农田墒情预测，植被生物量预测，作物估产，灌溉规划，以及气象建模等问题的重要手段。微波辐射计的测量精度不仅取决于微波辐射计的稳定度和灵敏度，还取决于微波辐射计的定标精度。特别是用于测量大气温度和湿度廓线的微波辐射计，其定标精度往往决定了测量精度。由于受到微波器件本身温度效应的影响，微波辐射计系统的稳定度将受到环境温度变化的影响。因此，微波辐射计整机在不同环境温度下进行标定，或者说是进行环境模拟定标，不仅是提高微波辐射计的测量精度的必要手段，也是评估微波辐射计系统稳定度的重要一环。微波辐射计定标可分为两种方式：分步定标法，即分别完成接收机的定标和天线的定标；整体定标法，即从天线口面到接收机输出端的整机定标。然而，通常情况下，由于受到定标条件的限制，这两种定标方式都是在某一固定环境温度下进行的，即便是进行环境模拟试验，也仅仅是把微波接收机和天线分别进行环境模拟试验，无法实现从天线口面到接收机输出端的整机环境模拟定标试验，从而无法获取准确的非线性定标方程，降低了微波辐射计的测量精度。为了解决微波辐射计整机的环境模拟定标问题，提高微波辐射计的测量精度，专利技术了一种能够完成微波辐射计整机环境模拟定标的小型试验装置，这种试验装置不仅适用于地基、机载微波辐射计的环境模拟定标，还适用于小型星载微波辐射计的环境模拟定标试验，从而为提高微波辐射计的测量精度，评估微波辐射计的稳定性奠定了基础。
技术实现思路
本专利技术目的是为了解决微波辐射计整机的环境模拟定标问题，提高微波辐射计的测量精度，专利技术了一种能够完成微波辐射计整机环境模拟定标的小型试验装置。本专利技术所述微波辐射计整机环境模拟定标的小型试验装置，包括小型环境温度循环模拟单元、定标源、聚氨酯门9、可调支架2和升降架18；待定标的微波辐射计3与天线7连接并设置于小型环境温度循环模拟单元内部，小型环境温度循环模拟单元为微波辐射计3提供恒温环境；天线7的口面通过小型环境温度循环模拟单元侧面设置的聚氨酯门9与定标源的输入口面对准，可调支架2支撑在微波辐射计3下方，并用于调整微波辐射计3的前后、左右位置及高度；升降架18支撑于定标源下方，升降架18用于调整定标源高度以实现定标源与天线7的对准。优选地，还包括吸波材料8，在聚氨酯门9与天线7接触的边缘处加有吸波材料8。优选地，小型环境温度循环模拟单元采用华北中科(北京)仪器设备有限公司生产的可编程触摸控制的高低温试验箱DSCT-100。优选地，定标源包括热源标定设备和冷源标定设备。优选地，热源标定设备采用黑体吸波材料制成的实时测量和显示其物理温度的LTWAR500定标设备。优选地，冷源标定设备包括玻璃钢固定层16、玻璃钢内胆10、聚氨酯保温材料15、聚氨酯保温泡沫盖13、单晶硅吸波材料14和液氮11；玻璃钢固定层16与玻璃钢内胆10嵌套设置成上开口容器，二者之间夹层中设置有聚氨酯保温材料15，聚氨酯保温泡沫盖13设置在空器开口处，聚氨酯保温泡沫盖13中央设置有调压口12，玻璃钢内胆10内侧面固定有单晶硅吸波材料14，且单晶硅吸波材料14浸放在液氮11中。优选地，还包括升降台滑轮19，升降台滑轮19设置在升降架18的底部。本专利技术的有益效果：本专利技术定标装置结构组成简单、小型化、占地小、精度高，适用于轻型微波辐射计模拟环境温度的需要。其中小型环境温度循环模拟单元采用华北中科(北京)仪器设备有限公司生产的可编程触摸控制的高低温试验箱(可选用DSCT-100)来改造，其工作室内的控制温度可以选择-40～60℃，控制准确度±0.5℃。循环装置的工作室尺寸为500×400×500mm3，小体积设置方式满足轻型微波辐射计模拟环境温度的需要。轻型微波辐射计标定采用整体两点标定技术。定标方案中，热源是用黑体吸波材料制成的可以实时测量和显示其物理温度的专用LTWAR500定标设备，定标精度为1K；冷源是将单晶硅吸波材料浸没在液氮中的LTWAR200专用定标设备，定标精度为1K。为了确保在工作箱内微波辐射计的天线口面能够透过高低温试验箱的视窗准确无损耗地接收专用定标设备的辐射，定标设备需要专用升降架来升降。附图说明图1是本专利技术所述一种微波辐射计小型环境模拟定标试验装置的结构示意图。具体实施方式以下将结合附图及实施例来详细说明本专利技术的实施方式，借此对本专利技术如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本专利技术中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本专利技术的保护范围之内。具体实施方式一、下面结合图1说明本实施方式，本实施方式所述一种微波辐射计小型环境模拟定标试验装置包括小型环境温度循环模拟单元、定标源、聚氨酯门9、可调支架2和升降架18；待定标的微波辐射计3与天线7连接并设置于小型环境温度循环模拟单元内部，小型环境温度循环模拟单元为微波辐射计3提供恒温环境；天线7的口面通过小型环境温度循环模拟单元侧面设置的聚氨酯门9与定标源的输入口面对准，可调支架2支撑在微波辐射计3下方，并用于调整微波辐射计3的前后、左右位置及高度；升降架18支撑于定标源下方，升降架18用于调整定标源高度以实现定标源与天线7的对准。小型环境温度循环模拟装置拟采用华北中科(北京)仪器设备有限公司生产的可编程触摸控制的高低温试验箱(可选用DSCT-100)来改造。其工作原理为：在制冷设备1的制冷和加温以及在保温层5的保温下，工作室4内的温度在-40～60℃范围内自动每隔10℃进行阶梯温度循环，每个温度点的控温精度为±0.5℃；微波辐射计3与其天线7连接，并固定在小型可调支架2上，调整支架前后左右和高度，使天线7的口面通过聚氨酯门9正好对准外面的定标源的输入口面；聚氨酯门9为带聚氨酯层的保温门，既可以透过微波，又可以起到保温作用；为了避免天线边缘效应对定标的影响，在聚氨酯门9与天线7接触的边缘处加有吸波材料8。微波辐射计3通过引线孔6与外界连线。本实施方式的轻型微波辐射计标定采用整体两点标定方案。定标方案中，热源采用黑体吸波材料制成的可以实时测量和显示其物理温度的专用LTWAR500定标设备，定标精度为1K，未给出相应附图；冷源是将单晶硅吸波材料14浸没在液氮11中的定标设备，参见图1所示，其定标精度为1K。冷源的中间有玻璃钢内胆10，玻璃钢内胆10里固定有单晶硅吸波材料14，玻璃钢内胆10的外围包裹聚氨酯保温材料15，聚氨酯保温材料15外围设有玻璃钢固定层16，玻璃钢内胆1本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种微波辐射计小型环境模拟定标试验装置，其特征在于，包括小型环境温度循环模拟单元、定标源、聚氨酯门(9)、可调支架(2)和升降架(18)；/n待定标的微波辐射计(3)与天线(7)连接并设置于小型环境温度循环模拟单元内部，小型环境温度循环模拟单元为微波辐射计(3)提供恒温环境；/n天线(7)的口面通过小型环境温度循环模拟单元侧面设置的聚氨酯门(9)与定标源的输入口面对准，可调支架(2)支撑在微波辐射计(3)下方，并用于调整微波辐射计(3)的前后、左右位置及高度；/n升降架(18)支撑于定标源下方，升降架(18)用于调整定标源高度以实现定标源与天线(7)的对准。/n
【技术特征摘要】
20191114 CN 20191111285671.一种微波辐射计小型环境模拟定标试验装置，其特征在于，包括小型环境温度循环模拟单元、定标源、聚氨酯门(9)、可调支架(2)和升降架(18)；
待定标的微波辐射计(3)与天线(7)连接并设置于小型环境温度循环模拟单元内部，小型环境温度循环模拟单元为微波辐射计(3)提供恒温环境；
天线(7)的口面通过小型环境温度循环模拟单元侧面设置的聚氨酯门(9)与定标源的输入口面对准，可调支架(2)支撑在微波辐射计(3)下方，并用于调整微波辐射计(3)的前后、左右位置及高度；
升降架(18)支撑于定标源下方，升降架(18)用于调整定标源高度以实现定标源与天线(7)的对准。
2.根据权利要求1所述一种微波辐射计小型环境模拟定标试验装置，其特征在于，还包括吸波材料(8)，在聚氨酯门(9)与天线(7)接触的边缘处加有吸波材料(8)。
3.根据权利要求1所述一种微波辐射计小型环境模拟定标试验装置，其特征在于，小型环境温度循环模拟单元采用华北中科(北京)仪器设备有限公司生产的可编程触摸控制的高低温试验箱D...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘宝江，宋开山，
申请(专利权)人：中国科学院东北地理与农业生态研究所，
类型：发明
国别省市：吉林;22
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