全極化微波輻射計(jì)天線極化純度的研究

邢 妍，陳文新

(中國(guó)空間技術(shù)研究院 西安分院，陜西 西安 710000)

全極化微波輻射計(jì)天線極化純度的研究

邢 妍，陳文新

(中國(guó)空間技術(shù)研究院 西安分院，陜西 西安 710000)

天線交叉極化特性使微波輻射計(jì)接收的輻射偏離了地球場(chǎng)景輻射原來(lái)的極化狀態(tài)，導(dǎo)致全極化微波輻射計(jì)第3和第4個(gè)Stokes參數(shù)測(cè)量值嚴(yán)重偏離真實(shí)值。文中建立了天線交叉極化傳輸模型，引入極化純度參數(shù)，推導(dǎo)出Stokes參數(shù)測(cè)量值和真實(shí)值在非理想極化特性下的關(guān)系，消除了天線極化純度對(duì)Stokes參數(shù)測(cè)量值帶來(lái)的影響。同時(shí)，仿真分析了極化純度測(cè)量不確定度對(duì)Stokes參數(shù)的影響，在滿足測(cè)量準(zhǔn)確度條件下，對(duì)全極化微波輻射計(jì)天線極化純度指標(biāo)及其測(cè)量精度提出了要求，為全極化微波輻射計(jì)天線方向圖校正奠定了理論基礎(chǔ)。

全極化微波輻射計(jì)；Stokes參數(shù)；極化純度；不確定度

利用雙極化微波輻射計(jì)(V和H極化)測(cè)量海洋表面風(fēng)速是早已成熟應(yīng)用的一門技術(shù)，早期研究表明，海洋表面微波散射各向異性特性是由風(fēng)向引起的[1]，星載微波輻射計(jì)經(jīng)過(guò)準(zhǔn)確定標(biāo)后，可同時(shí)準(zhǔn)確地獲得海洋表面風(fēng)速風(fēng)向信息。后續(xù)大量理論研究和實(shí)驗(yàn)證實(shí)了Stokes參數(shù)第3和第4分量的確包含了更多的風(fēng)向信息。同時(shí)，研究表明，T3分量的方位變化受云雨的影響也比其他分量小，T4分量不受Faraday旋轉(zhuǎn)的影響[2]。基于極化輻射測(cè)量的優(yōu)勢(shì)及其廣闊的應(yīng)用前景，在過(guò)去的近20年里人們對(duì)全極化微波輻射計(jì)測(cè)量機(jī)理接收機(jī)的設(shè)計(jì)進(jìn)行了深入研究。……