Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2016. Т. 13. № 2. С. 213-223
Радиометр-поляриметр диапазона 0,8 см для натурных и лабораторных измерений
В.М. Анискович
1 , А.В. Кузьмин
1 , Д.С. Сазонов
1 , В.Б. Хайкин
2, 3 1 Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
2 Специальная астрофизическая обсерватория РАН, с. Зеленчукская, Россия
3 Научно-производственная фирма «Айсберг-НТ», Санкт-Петербург, Россия
Одобрена к печати: 25.02.2016
DOI: 10.21046/2070-7401-2016-13-2-213-223
В работе описывается разработанный микроволновый радиометр-поляриметр диапазона 0,8 см, который представляет собой модуляционный радиометр прямого усиления с центральной частотой 36,0 ГГц и полосой 2 ГГц. Для переключения поляризаций входящего излучения используется фарадеевский вращатель плоскости поляризации (ФВПП), установленный на входе радиометра после корригированной рупорной антенны. Предусмотрена возможность работы радиометра в нескольких режимах, которые задаются с компьютера перед началом работы. Модуляционные режимы предусматривают работу радиометра по приему от одной до четырех поляризаций принимаемого излучения, повернутых относительно входного волновода СВЧ-тракта на 0°, -45°, +45°, 90°. Кроме радиометрических данных, оцифровываются и передаются на компьютер данные двух инклинометров в диапазоне углов ±90°, установленных в ортогональных плоскостях, которые показывают ориентацию радиометра в пространстве, и трех термодатчиков, расположенных на модуляторе, СВЧ-усилителе и корпусе радиометра. Все элементы радиометра, включая платы АЦП, источников питания и драйверов устройств, установлены в герметичном алюминиевом корпусе, в котором поддерживается с помощью устройства термостатирования температура около 42°С с точностью 0,1°С на плите, где закреплены все СВЧ-устройства. Чувствительность радиометра в режиме приема четырех поляризаций составила менее 0,1 К для времени накопления 1 с. Для калибровки радиометра используются два широкоапертурных термостатированных излучателя настроенных на температуру 310,5 К и 342,4 К.
Ключевые слова: микроволновое излучение, микроволновый радиометр, радиометр-поляриметр, дистанционное зондирование, широкоапертурный излучатель
Полный текстСписок литературы:
- Алексеев П.В., Викторов А.С., Волков А.М., Гончаров А.К., Гордон З.И., Данекин А.И., Кочеров С.А., Некрасов В.В., Пахомов Л.А., Прохоров Ю.Н., Феоктистов А.А., Хапин Ю.Б. Микроволновый сканирующий радиометр интегрального влажностного зондирования атмосферы (МИВЗА) // Исследования Земли из космоса, 2003. № 6. С. 68–76.
- Беспалова Е.А., Веселов В.М., Гершензон В.Е., Милицкий Ю.А., Мировский В.Г., Покровская И.В., Раев М.Д., Трохимовский Ю.Г., Семин А.Г., Смирнов Н.К., Скачков В.А., Хапин Ю.Б., Чистяков В.Н., Шарков Е.А., Эткин В.С. Об определении скорости приповерхностного ветра по измерениям поляризационной анизотропии собственного и рассеянного СВЧ-излучения // Исследование Земли из космоса. 1982. № 1. С. 87–94.
- Беспалова Е.А., Веселов В.М., Глотов А.А., Милицкий Ю.А., Мировский В.Г., Покровская И.В., Попов А.Е., Раев М.Д., Шарков Е.А., Эткин В.С. Исследование анизотропии ветрового волнения по вариациям поляризованного теплового излучения // Докл. АН СССР. 1979. Т. 246. № 6. С. 1482–1485.
- Кадыгров Е.Н. Микроволновая радиометрия атмосферного пограничного слоя-метод, аппаратура, результаты измерений // Оптика атмосферы и океана. 2009. Т. 22. № 7. С. 697–704.
- Струков И.А. Исследование анизотропии реликтового излучения с борта ИСЗ. Эксперимент «Реликт» // В сб.: Итоги науки и техники. Астрономия. Т. 31. М. 1986. С. 37–73.
- Хайкин В.Б., Радзиховский В.Н., Кузьмин C.Е. Высокоточные радиометры на 22 и 36 ГГц для непрерывного мониторинга поглощения атмосферы на радиотелескопе РАТАН-600 // Труды Института прикладной астрономии РАН. 2012. С. 199–205.
- Эткин В.С., Алексин Б.Е., Анискович В.М., Беляков Г.И., Болотникова Г.А., Ворсин Н.Н., Дикович С.В., Забышный А.И., Комаров Н.Л., Кузьмин А.В., Литовченко К.Ц., Малеев С.М., Милицкий Ю.А., Мировский В.Г., Никитин В.В., Николаев Е.С., Раев М.Д., Поспелов М.Н., Смирнов А.И., Степанов К.Г., Трохимовский Ю.Г., Хрупин А.С., Шарапов А.Н. Многоканальный самолетный комплекс для радиогидрофизических исследований. Препринт ИКИ РАН Пр-1279. М.: ИКИ РАН, 1987. 43 с.