【摘要】：為了實現(xiàn)足夠高的空間分辨率,地球靜止軌道綜合孔徑載荷需要大量的天線陣元,每一個天線后面都需要連接一個接收通道,這增加了載荷的重量和體積。延時相關(guān)的綜合孔徑輻射計可以大大減少通道數(shù)量,有效降低系統(tǒng)的復(fù)雜度,為解決星上載荷過重,體積過大的問題提供了一種可行的解決方案。論文主要從實驗上驗證延時相關(guān)綜合孔徑輻射測量原理,實驗過程中,取得了如下研究成果:1、對延時相關(guān)的綜合孔徑輻射測量的原理和方法進行了理論研究,對比傳統(tǒng)的綜合孔徑輻射計的特性,給出了延時相關(guān)綜合孔徑輻射計的陣列因子、空間分辨率、輸出信號信噪比的計算公式。理論上說明延時的綜合孔徑輻射測量方法也可以實現(xiàn)和傳統(tǒng)綜合孔徑輻射測量方法一樣的效果。2、設(shè)計延時模塊,實現(xiàn)信號的延時相加。對延時線的材料、延時線長度的選擇進行了分析,最終選擇16m長同軸線作為延時線,提出使用功率分配器實現(xiàn)兩路信號的相加。實驗中用AV36580A矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀分別測量同軸線、功率分配器、低噪聲放大器的相關(guān)參數(shù),測量得到同軸線的損耗約為8d B,延時模塊的損耗約為7d B,提出使用兩個低噪聲放大器分別補償同軸線的衰減和延時模塊的損耗,使得整個延時模塊的損耗可以降到0.3d B左右。3、搭建延時相關(guān)綜合孔徑測量系統(tǒng),開展延時相關(guān)測量實驗,測量延時相關(guān)的數(shù)據(jù)。通過分析延時相關(guān)數(shù)據(jù)的時域和頻域圖譜發(fā)現(xiàn)時域和頻域圖結(jié)果符合理論分析值,證明搭建的延時系統(tǒng)可以測量得到延時相加的數(shù)據(jù)。對數(shù)據(jù)進行處理,驗證延時相關(guān)理論。為了與延時相關(guān)的結(jié)果進行對比,用傳統(tǒng)的綜合孔徑輻射計測量得到的數(shù)據(jù),對其進行仿真。最終從實驗上驗證了延時相關(guān)理論。4、誤差分析,分析在延時時間不為20倍的時候也出現(xiàn)小的相關(guān)峰的原因,分析使用延時相關(guān)的數(shù)據(jù)計算得到的自相關(guān)峰值小于使用仿真得到的自相關(guān)峰值的原因,并提出改進后的測量方案,得到修正后的結(jié)果接近仿真值。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：P407;TN820;TN626
【圖文】：

ric Sounder)。相比于 GeoSTAR, 它的實時觀測性能更佳[10,11]。，在 90 年代，中科院空間中心就對 ASR 進行了相關(guān)研究，開展了相的研究成果[12,13]。華中科技大學(xué)于 2005 年對一維的 ASR 進行了研究據(jù)和反演圖像[14-16]，取得了很好的效果。華中科技大學(xué)還研究了超綜得了大量的實驗數(shù)據(jù)[17-19]。還有鏡像綜合孔徑微波輻射成像方法也作統(tǒng)被研究[20,21]。北京航空航天大學(xué)對二維的 ASR 進行了研究獲得了[22]。除此之外國內(nèi)還有很多高校和研究院所對 ASR 進行了相關(guān)研究時系統(tǒng)在雷達(dá)上的研究概況目前為止，延時系統(tǒng)最主要應(yīng)用在相控陣?yán)走_(dá)上面。因此我們對相控時系統(tǒng)進行了調(diào)研。目前常用的延時系統(tǒng)主要有：利用光纖聯(lián)合光開其原理圖如下，通過調(diào)節(jié)開關(guān)，使得光沿著不同的路徑行走，從而實

6圖 2.1 綜合孔徑測量原理圖圖中的測量場景為例，相距一定長度的天線對(i,k)構(gòu)線的空間距離和方向，它可以是一維的也可以是二維輸出就是可見度。由此可以知道可見度跟基線是存在函數(shù)關(guān)系簡稱為可見度函數(shù) V (u,v)。見度函數(shù)的計算公式，在這里假設(shè)：場景具備均勻的場；接收天線是極化的，輻射是無極化的；各個方向

華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文2 (u )2 2( , )(u, ) u1jTV e d d (2.14)通過上面的 2.14 式我們知道如果能得到可見度函數(shù) V (u, )，那么根據(jù)式 2.14 就反過來計算出亮溫。而復(fù)相關(guān)接收機就是被用來得到可見度函數(shù)的，以兩根天線為相關(guān)器接收機框圖如下：

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