【正文】 ......... 5 新一代天氣雷達簡介 .................................................... 5 CINRAD/SA天氣雷達系統(tǒng)工作原理 ......................................... 6 雷達數(shù)據(jù)采集 RDA ................................................. 6 產(chǎn)品生成 RPG ..................................................... 7 產(chǎn)品顯示 PUP ..................................................... 7 多普勒雷達的優(yōu)越性 .................................................... 7 4 雙偏振雷達（ WSR98D/XD）概述 .............................................. 8 .............................................................. 8 WSR98D/XD天氣雷達的特點 ............................................. 9 主要技術(shù)指標（如表 ） ......................................... 10 5 天氣雷達對降水的測量方法 ................................................. 10 探測原理 ............................................................ 10 雷達氣象方程 ......................................................... 11 WSR98D/XD雷達探測能力估算相關(guān)因子 ................................... 11 6 新一代天氣雷達（ CINRAD/SA）與常規(guī)天氣雷達（ 711）的對比分析 ................ 12 新一代天氣雷達與常規(guī)天氣雷達主要技術(shù)指標對比分析 ...................... 12 新一代天氣雷達與常規(guī)天氣雷達技術(shù)體制的主要差異 ....................... 13 發(fā)射、接收體制的差異 ............................................. 14 信號處理的差異 ................................................... 14 性能特點對比分析 ..................................................... 14 豐富的應(yīng)用產(chǎn)品 ....................................................... 15 7 新一代天氣雷達（ CINRAD/SA）與雙偏振雷達（ WSR98D/XD）的性能對比 ........... 15 天線、饋線和伺服系統(tǒng) ................................................. 16 CINRAD/SA ....................................................... 16 WSR98D/XD ...................................................... 16 發(fā)射機 .............................................................. 17 CINRAD/SA ....................................................... 17 接收機 .............................................................. 19 CINRAD/SA ....................................................... 19 WSR98D/XD ...................................................... 20 產(chǎn)品應(yīng)用 ............................................................ 20 結(jié) 論 .................................................................... 22 參考文獻 .................................................................. 23 致 謝 .................................................................. 24 聲 明 .................................................................. 25 第 1 頁，共 25 頁 ：測雨雷達，就是利用物體對電磁波的散射作用來對云、雨、雪、雹等進行觀測的。 ：任務(wù)書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）。 作者簽名： 日 期： 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨立進行研究所取得的研究成果。 作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日 期： 使用授權(quán)說明 本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)校可以采用影印、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。 作者簽名： 日期： 年 月 日 導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日 注 意 事 項 （論文）的內(nèi)容包括： 1）封面（按教務(wù)處制定的標準封面格式制作） 2）原創(chuàng)性聲明 3）中文摘要（ 300 字左右）、關(guān)鍵詞 4）外文摘要、關(guān)鍵詞 5）目次頁（附件不統(tǒng)一編入 ） 6）論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結(jié)論 7）參考文獻 8）致謝 9）附錄（對論文支持必要時） ：理工類設(shè)計（論文）正文字數(shù)不少于 1 萬字（不包括圖紙、程序清單等），文科類論文正文字數(shù)不少于 萬字。dualpolarization。目前我國東部和中西部地區(qū)多為新一代 S頻段和 C頻段多普勒天氣雷達， 但這種雷達也有局限性。對于 200300公里范圍內(nèi)的積雨云層，能測出距離和方位。寫成公式就是： D=c/17000，以公里為單位，稱為“地球曲率補償高度β”，或簡稱“地球補償高度”。 分頻器產(chǎn)生距離標志脈沖送到距離顯示器和平面 顯示器。屬于雷達本身的因素有：脈沖功率、脈沖寬度、脈沖重復(fù)周期、天線的性能、接收機的性能等等；屬于雷達以外的因素有：地形條件、云波導(dǎo)系統(tǒng) 接收 機 平面顯示器 天線控制器 發(fā)射機 距離顯示器 高度顯示器 顯示器電源部 分頻器 雷 達 第 4 頁，共 25 頁 層的范圍、密度等；此外，還與操縱、觀測人員的經(jīng)驗有 關(guān)系。分辨能力是指雷達能夠分清兩個互相靠近的目標的能力。 200 靈敏度 約為 微微瓦 分辨能力 距離分辨能力 500 米 天線 方位分辨能力 度 增益 =105dB 波束寬度 度 (4)工作頻率和工作波長 711 雷達的工作頻率為 93409400MHz，工作波長為 厘米。脈沖重復(fù)頻率的高低，直接影響到雷達探測范圍的大小。脈沖寬度越窄，最小探測距離越小，距離分辨能力越強。波瓣圖上兩個半功率點方向之間的夾角θ就是波瓣寬度。 CINRAD 有高的可靠性，支持 24 小時連續(xù)運轉(zhuǎn)， 20 年產(chǎn)品壽命周期。 雷達數(shù)據(jù)采集 RDA 這部分由天線、饋線系統(tǒng) 、發(fā)射機、接收機、信號處理機和雷達監(jiān)控主機組成，完成微波的產(chǎn)生、功率放大、發(fā)射、空域掃描、回波接收、放大、正交解調(diào)、模數(shù)變換、數(shù)據(jù)采集、雜波濾除、信息提取、平滑濾波等功能。 （ 3）大氣的垂直運動能力反映云和降水的生成以及對流發(fā)展的不穩(wěn)定性，這對雷暴、冰雹等風(fēng)雹災(zāi)害的短時預(yù)報極為重要。 工作原理 WSR98D/XD 型雙極化多普勒天氣雷達是利用降水水滴對電磁波的后向散射特性，發(fā)現(xiàn)、跟蹤降水云系的發(fā)生、演變、測定它的空間分布、強度、移向移速；利用多普勒原理和雙極化探測方法，測定降水水滴的徑向速度、速度譜寬、相態(tài)，識別降水性質(zhì)、降水強度。 (7)性價比高，費用低，對操作人員和后勤支持要求不高。 Di6 （ 1） 式中 m為水的復(fù)折射指數(shù)。 b. 饋線衰減已計入 G、 Pt、 Pr中。 WSR98D/XD 雷達當(dāng)距離訂正范圍為 300km 時，則 1~300km 內(nèi)不同距離上回波功率衰減 N（ dB）為： N（ dB） =20lgr 其中： r(km) 在信號處理器中設(shè) 1km 處訂正值為 0dB,則 300km 處訂正值為 。λ F/4。 波束寬度越小，天線輻射的電磁波能量在空間的分布上越集中，定向性能越好，切向分辨率越高，切向探測精度也相應(yīng)提高。由于新一代天氣雷達發(fā)射的脈沖信號頻率非常穩(wěn)定，同時各脈沖信號間具有確定的頻率進行比較，以檢測出散射體的多普勒頻率。一是新一代天氣雷達系統(tǒng)的主要參數(shù)經(jīng)過較準確的定標和測量，從而保證了新一代天氣雷達系統(tǒng)測量回波強度的可 第 15 頁，共 25 頁 靠性和準確性。 豐富的應(yīng)用產(chǎn)品 新一代天氣雷達具有較強的數(shù)據(jù)處理能力及豐富的應(yīng)用軟件支持，形成多種產(chǎn)品供用戶使用。影響探測范圍的因素包括：脈沖功率、脈沖寬度、脈沖重復(fù)周期、天線的性能、接收機的性能等等。 WSR98D/XD 該雷達天線和饋線的主要功用為，將發(fā)射機速調(diào)管輸出的大功率射頻脈沖轉(zhuǎn)換成水平極化、垂直極化電磁波或單一水平極化（垂直極化）電磁波，高效地傳輸?shù)诫p極化饋源，經(jīng)天線反射體形成針狀波束，向空間輻射；接收來自空間降水目標后向散射的、微弱的回波脈沖信號，分解為水平、垂直極化電磁波或寄售單一的水平（垂直）極化電磁波，傳輸?shù)浇邮諜C前端。 發(fā)射機接受來自接收機的高頻激勵信號 (約 10mW)，及來自信號處理機的七種同步信 號 、 重復(fù)頻率預(yù)報碼 、 脈寬選擇信號；并向接收機返回速調(diào)管高頻激勵取樣信號，向信號處理機返回速調(diào)管陰極電流脈沖取樣信號。 發(fā)射機主要技術(shù)指標如下： (1) 高頻工作頻率： ~，機械可調(diào)。 。 貯存溫度及濕 度：溫度 ： 35 ~ +60 ℃ ；濕度： 15 ~100%( 不 結(jié)露 )。 發(fā)射機除輸出大功率高頻脈沖外，還輸出速調(diào)管高頻激勵 采樣信號（τ =μ s、 s、 s， F=3002500Hz， 1020dBm），送到接收機，用于監(jiān)測。 5. 能進行干擾檢測 接收機的主要技術(shù)性能指標 ： 1. 接收頻率為 ～ GHz 之間已預(yù)選的射頻信號。 S 3 單重復(fù)頻率： 1500Hz 177。 11. 接收機冷啟動響應(yīng)時間≤ 10分鐘，熱啟動響應(yīng)時間≤ 10 秒鐘。 3. 實時標定校正功能，能對雷達進行實時檢測、標定和校正。平均徑向速度表示整個 360186。 WSR98D/XD 雷達有兩種制式，一種是工作時雷達同時發(fā)射和接收水平和垂直兩種偏振信號，其中接收到的垂直和水平回波信號的大小之比的對數(shù)就是差反射率 Zdr， 它 反映了探測目標偏離球形的大小和在水平和垂直方向上的優(yōu)勢取向程度。 第 22 頁，共 25 頁 結(jié) 論 由表 ，常規(guī)天氣雷達在性能方面遠不及新一代天氣雷達和雙偏振雷達。Ψ dp的變化率反映了傳播介質(zhì)顆粒的形狀 。 譜寬數(shù)據(jù)實際上指的是速度譜寬數(shù)據(jù)，它是一個對速度離散量的度量?；井a(chǎn)品有三個：反射率因子、平均徑向速度、譜寬。 WSR98D/XD 該雷達接收機是全相參，水平、垂直極化雙通道、一次變頻、模擬接收通道/中頻直接采樣數(shù)字接收機。 8. 接收機鏡像抑制度≥ 50dB，寄生響應(yīng)≥ 60dB。 4. 接收機中頻頻率為 ， 6dB 帶寬為 。 接收機是專門為中國新一代脈沖多普勒天氣雷達而研制的，其主要功能有： 1. 向發(fā)射機提供高穩(wěn)定的發(fā)射信號。發(fā)射機輸出高穩(wěn)定的高頻脈沖，動目標改善因子優(yōu)于 45dB。 (8) 交流供電：