南京大學(xué)c波段雙偏振雷達(dá)_對雙通道接收機(jī)的噪聲功率_分析報告_20xx年10月21日-資料下載頁
2025-04-11 22:37本頁面
【正文】 達(dá)硬件上存在的兩個問題，共同造成了這個現(xiàn)象：l 雷達(dá)發(fā)射機(jī)開機(jī)之后，整個艙室的溫度會升高，會達(dá)到35度左右，甚至更高（由于當(dāng)時雷達(dá)車上的空調(diào)有問題，無法達(dá)到很好的制冷效果）。l 恒溫箱在環(huán)境溫度比較高的條件下，難以做到恒溫，只能將內(nèi)部的溫度和周圍的環(huán)境溫度有一個差值，如果周圍的環(huán)境溫度高了幾度，它內(nèi)部也會高幾度，無法恒定在25度。也就是說，該恒溫箱當(dāng)外界環(huán)境溫度低的時候，容易恒溫。例如：當(dāng)內(nèi)部恒定在25度，外界是10度，它內(nèi)部隨便加加熱就行了（通過分析溧水山上觀測的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)時噪聲功率是很穩(wěn)定的）。反之，如果外界是35度，內(nèi)部要降低到25度（再加上內(nèi)部的微波模塊也要發(fā)熱），這就難了，就超出了恒溫設(shè)備的能力了。這個時候，它就難以恒溫了。（這可以通過今后的溫度傳感器來確認(rèn)）5 下一步工作 把雷達(dá)車上的空調(diào)制冷修好 更換更強(qiáng)大制冷能力的恒溫箱，實(shí)時記錄溫度要購買高精度的多點(diǎn)溫度傳感器，傳給計算機(jī)，實(shí)時記錄接收機(jī)的溫度。以確保該恒溫箱的確把溫度恒定了。如果發(fā)現(xiàn)恒溫箱無法把溫度恒定，則需要購買具備更強(qiáng)大制冷能力的恒溫箱。如果還不行，則需要考慮能否單獨(dú)對最關(guān)鍵的、受溫度影響最嚴(yán)重的元器件進(jìn)行恒溫，這樣就可以對一個比較小的區(qū)域進(jìn)行恒溫即可。而不是像目前這樣，是對整個接收機(jī)組件進(jìn)行恒溫?！?在《關(guān)于低SNR下，LDR結(jié)果出現(xiàn)系統(tǒng)偏差的問題_分析報告》中指出，研究更高精度的接收機(jī)噪聲的實(shí)時估計方法，并應(yīng)用到信號處理之中去 把分析的噪聲功率起伏的數(shù)據(jù)代入信號處理的參數(shù)中，重新計算基數(shù)據(jù)但是，其它仰角上，特別是低仰角下的噪聲功率，由于受到遠(yuǎn)區(qū)回波的影響，無法進(jìn)行精確的統(tǒng)計。另外，溫度的變化，也會引起雷達(dá)接收機(jī)靈敏度的變化，就會影響到雷達(dá)常數(shù)的變化，從而會影響dBZ的計算。下圖是典型的低噪聲放大器的噪聲系數(shù)隨溫度的變化：圖 5 1 典型的低噪聲放大器的噪聲系數(shù)隨溫度的變化接收機(jī)的溫度變化，會引起噪聲系數(shù)的變化。一般而言，溫度從25度到85度，（現(xiàn)代雷達(dá)一般都包括機(jī)內(nèi)的噪聲系數(shù)測試設(shè)備，可以測出接收機(jī)的噪聲系數(shù)，準(zhǔn)不準(zhǔn)確就不管了）。需注意：噪聲系數(shù)的變化，會直接引起接收機(jī)最小可檢測功率的變化，從而會引起雷達(dá)常數(shù)的變化。6 附錄1：恒溫箱的性能（根據(jù)該產(chǎn)品的說明書）從說明書中可以看出，最大功率為350W（這應(yīng)該是制熱的功率），制冷功率估計就更低了。所以，對于龐大的接收機(jī)微波組件而言，制冷能力的確有點(diǎn)低了。7 附錄2：在溧水山上觀測時，該雷達(dá)的接收機(jī)噪聲穩(wěn)定性從2014年2月26日~4月份，該雷達(dá)在溧水山上進(jìn)行了持續(xù)的觀測。通過對2月26日、28日、3月18日、19日、4月4日等的IQ數(shù)據(jù)分析，計算得出的不同時間的、當(dāng)天線處于高仰角時，接收機(jī)噪聲功率如下：說明：當(dāng)方位位于0度附近，其噪聲功率會升高1dB，這是由于在該方向上，有一幢巨大的建筑物。列表匯總?cè)缦拢喝掌谒皆肼暪β?dBm)垂直噪聲功率(dBm)2月26日2月28日3月18日3月19日3月20日3月24日4月4日注意：表格中，（見“”程序中的說明）。因此，當(dāng)天線指向高仰角時，~，~。這個結(jié)果，和在長豐站觀測時，通過IQ數(shù)據(jù)所計算出的接收機(jī)的噪聲功率（，）是基本一致的?？梢姡谶@段期間內(nèi)，接收機(jī)的噪聲功率是非常穩(wěn)定的，也就說明接收機(jī)的噪聲系數(shù)、增益是非常穩(wěn)定的。在這段時間內(nèi)，水平和垂直通道的相對變化量就更小了。這就說明這部雷達(dá)的整個下行接收機(jī)電路是非常穩(wěn)定的，接收機(jī)采用的恒溫箱發(fā)揮了巨大的作用（由于在2~4月份，周圍環(huán)境溫度比較低，恒溫箱能實(shí)現(xiàn)恒溫的效果）。31
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