無線電輻射計(jì)

　　雷達(dá)系統(tǒng)得到有關(guān)目標(biāo)的信息，是用發(fā)射一個(gè)信號(hào)并接收從目標(biāo)返回的回波實(shí)現(xiàn)的，因此，可以當(dāng)作是一個(gè)有源的遙感系統(tǒng)。無線電輻射計(jì)是一種無源遙感技術(shù)，用它發(fā)現(xiàn)有關(guān)目標(biāo)的信息是通過接收黑體輻射的微波粒子（噪聲）實(shí)現(xiàn)的，該微波粒子直接由周圍物體輻射或反射，無線電輻射計(jì)是一種靈敏的接收機(jī)，專門用以測(cè)量這種噪聲功率。

　　下面我們簡(jiǎn)單介紹一下無線電輻射計(jì)的原理：我們知道，在溫度T的動(dòng)態(tài)平衡中的一個(gè)物體，按照普朗克輻射定律輻射能量。在微波范圍，此結(jié)果歸結(jié)為P=kTB，這里k是玻耳茲曼常數(shù)，B是系統(tǒng)帶寬，P是輻射功率。嚴(yán)格地講，此結(jié)果只限于應(yīng)用在黑體情況，它定義為一個(gè)理想的材料，吸收全部能量，沒有反射；當(dāng)它吸收能量時(shí)，它同時(shí)亦以同樣的速度輻射能量，因而保持熱平衡。非理想物體只是部分的反射入射能量，所以不像相同溫度黑體有那么多輻射功率。在同樣溫度下，一個(gè)物體輻射功率相對(duì)于理想黑體輻射功率大小的量度稱為輻射率e，定義為：e=P/kTB，這里P是非理想物體的輻射功率，而kTB為理想黑體輻射的功率。因此0<e<1，而對(duì)理想黑體e=1。

　　噪聲功率也可以用等效溫度來衡量。用于輻射計(jì)時(shí)，可定義明亮溫度TB為：TB=eT，這里T是物體的物理溫度，它表明從無線電輻射觀點(diǎn)看，由于0≤e≤1，一個(gè)物體總是低于它的實(shí)際溫度。

一個(gè)典型無線電輻射及應(yīng)用中的噪聲源

　　如圖，它表明從各種源接收噪聲功率的一個(gè)無線電輻射計(jì)天線。天線指向地球的一個(gè)區(qū)域，這個(gè)區(qū)域有地表的明亮溫度TB。大氣層在所有方向激發(fā)輻射，直接向著天線的輻射分量為TAR。在那里，還可能有從太陽或其它噪聲源來的噪聲功率進(jìn)入到天線的旁瓣。因此，由輻射計(jì)所測(cè)量的總明亮溫度，是觀察現(xiàn)場(chǎng)（場(chǎng)點(diǎn)）的函數(shù)，以及觀察角、頻率、極化、大氣衰減和天線方向性的函數(shù)。應(yīng)用輻射計(jì)的目的是由測(cè)量的明亮溫度推論出有關(guān)現(xiàn)場(chǎng)的信息，無線電輻射機(jī)構(gòu)的分析是明亮溫度與現(xiàn)場(chǎng)的物理?xiàng)l件相聯(lián)系。例如，在沙子上有一層均勻分布的雪，雪上反射的功率可以被看作是平面波從多層電介質(zhì)的反射，從而引出一種算法，這種算法可以利用各種頻率下測(cè)得的明亮溫度給出雪的厚度。

　　微波輻射計(jì)是一門相當(dāng)新的技術(shù)領(lǐng)域，它正處在迅速發(fā)展階段，從電子工程、海洋地理、地球物理、大氣和空間科學(xué)等領(lǐng)域中引伸。下面是微波輻射計(jì)的一些典型的應(yīng)用：

　�。�1）環(huán)境應(yīng)用：沙子潮濕的測(cè)量、海洋表面的風(fēng)速、洪水繪圖、大氣層溫度的輪廓、雪層/冰層的測(cè)繪等。
　�。�2）軍事應(yīng)用：目標(biāo)檢測(cè)、監(jiān)視、目標(biāo)確認(rèn)、繪圖等。
　　（3）天文學(xué)應(yīng)用：行星繪圖、銀河星系射電噪聲目標(biāo)的測(cè)繪、太陽輻射測(cè)繪、宇宙黑體輻射的測(cè)量等。

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