南京大學(xué)c波段雙偏振雷達(dá)_對(duì)雙通道接收機(jī)的噪聲功率_分析報(bào)告_20xx年10月21日-資料下載頁(yè)
2025-04-11 22:37本頁(yè)面
【正文】 達(dá)硬件上存在的兩個(gè)問(wèn)題，共同造成了這個(gè)現(xiàn)象：l 雷達(dá)發(fā)射機(jī)開(kāi)機(jī)之后，整個(gè)艙室的溫度會(huì)升高，會(huì)達(dá)到35度左右，甚至更高（由于當(dāng)時(shí)雷達(dá)車(chē)上的空調(diào)有問(wèn)題，無(wú)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?chē)沫h(huán)境溫度有一個(gè)差值，如果周?chē)沫h(huán)境溫度高了幾度，它內(nèi)部也會(huì)高幾度，無(wú)法恒定在25度。也就是說(shuō)，該恒溫箱當(dāng)外界環(huán)境溫度低的時(shí)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(guò)分析溧水山上觀測(cè)的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)時(shí)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(gè)時(shí)候，它就難以恒溫了。（這可以通過(guò)今后的溫度傳感器來(lái)確認(rèn)）5 下一步工作 把雷達(dá)車(chē)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(shí)記錄溫度要購(gòu)買(mǎi)高精度的多點(diǎn)溫度傳感器，傳給計(jì)算機(jī)，實(shí)時(shí)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(wú)法把溫度恒定，則需要購(gòu)買(mǎi)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(duì)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(duì)一個(gè)比較小的區(qū)域進(jìn)行恒溫即可。而不是像目前這樣，是對(duì)整個(gè)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(wèn)題_分析報(bào)告》中指出，研究更高精度的接收機(jī)噪聲的實(shí)時(shí)估計(jì)方法，并應(yīng)用到信號(hào)處理之中去 把分析的噪聲功率起伏的數(shù)據(jù)代入信號(hào)處理的參數(shù)中，重新計(jì)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(wú)法進(jìn)行精確的統(tǒng)計(jì)。另外，溫度的變化，也會(huì)引起雷達(dá)接收機(jī)靈敏度的變化，就會(huì)影響到雷達(dá)常數(shù)的變化，從而會(huì)影響dBZ的計(jì)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(huì)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(cè)試設(shè)備，可以測(cè)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(huì)直接引起接收機(jī)最小可檢測(cè)功率的變化，從而會(huì)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(shuō)明書(shū)）從說(shuō)明書(shū)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(jì)就更低了。所以，對(duì)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(cè)時(shí)，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(cè)。通過(guò)對(duì)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(jì)算得出的不同時(shí)間的、當(dāng)天線處于高仰角時(shí)，接收機(jī)噪聲功率如下：說(shuō)明：當(dāng)方位位于0度附近，其噪聲功率會(huì)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(jiàn)“”程序中的說(shuō)明）。因此，當(dāng)天線指向高仰角時(shí)，~，~。這個(gè)結(jié)果，和在長(zhǎng)豐站觀測(cè)時(shí)，通過(guò)IQ數(shù)據(jù)所計(jì)算出的接收機(jī)的噪聲功率（，）是基本一致的。可見(jiàn)，在這段期間內(nèi)，接收機(jī)的噪聲功率是非常穩(wěn)定的，也就說(shuō)明接收機(jī)的噪聲系數(shù)、增益是非常穩(wěn)定的。在這段時(shí)間內(nèi)，水平和垂直通道的相對(duì)變化量就更小了。這就說(shuō)明這部雷達(dá)的整個(gè)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?chē)h(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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