無線電輻射計

　　雷達系統得到有關目標的信息，是用發射一個信號并接收從目標返回的回波實現的，因此，可以當作是一個有源的遙感系統。無線電輻射計是一種無源遙感技術，用它發現有關目標的信息是通過接收黑體輻射的微波粒子（噪聲）實現的，該微波粒子直接由周圍物體輻射或反射，無線電輻射計是一種靈敏的接收機，專門用以測量這種噪聲功率。

　　下面我們簡單介紹一下無線電輻射計的原理：我們知道，在溫度T的動態平衡中的一個物體，按照普朗克輻射定律輻射能量。在微波范圍，此結果歸結為P=kTB，這里k是玻耳茲曼常數，B是系統帶寬，P是輻射功率。嚴格地講，此結果只限于應用在黑體情況，它定義為一個理想的材料，吸收全部能量，沒有反射；當它吸收能量時，它同時亦以同樣的速度輻射能量，因而保持熱平衡。非理想物體只是部分的反射入射能量，所以不像相同溫度黑體有那么多輻射功率。在同樣溫度下，一個物體輻射功率相對于理想黑體輻射功率大小的量度稱為輻射率e，定義為：e=P/kTB，這里P是非理想物體的輻射功率，而kTB為理想黑體輻射的功率。因此0<e<1，而對理想黑體e=1。

　　噪聲功率也可以用等效溫度來衡量。用于輻射計時，可定義明亮溫度TB為：TB=eT，這里T是物體的物理溫度，它表明從無線電輻射觀點看，由于0≤e≤1，一個物體總是低于它的實際溫度。

一個典型無線電輻射及應用中的噪聲源

　　如圖，它表明從各種源接收噪聲功率的一個無線電輻射計天線。天線指向地球的一個區域，這個區域有地表的明亮溫度TB。大氣層在所有方向激發輻射，直接向著天線的輻射分量為TAR。在那里，還可能有從太陽或其它噪聲源來的噪聲功率進入到天線的旁瓣。因此，由輻射計所測量的總明亮溫度，是觀察現場（場點）的函數，以及觀察角、頻率、極化、大氣衰減和天線方向性的函數。應用輻射計的目的是由測量的明亮溫度推論出有關現場的信息，無線電輻射機構的分析是明亮溫度與現場的物理條件相聯系。例如，在沙子上有一層均勻分布的雪，雪上反射的功率可以被看作是平面波從多層電介質的反射，從而引出一種算法，這種算法可以利用各種頻率下測得的明亮溫度給出雪的厚度。

　　微波輻射計是一門相當新的技術領域，它正處在迅速發展階段，從電子工程、海洋地理、地球物理、大氣和空間科學等領域中引伸。下面是微波輻射計的一些典型的應用：

　　（1）環境應用：沙子潮濕的測量、海洋表面的風速、洪水繪圖、大氣層溫度的輪廓、雪層/冰層的測繪等。
　　（2）軍事應用：目標檢測、監視、目標確認、繪圖等。
　　（3）天文學應用：行星繪圖、銀河星系射電噪聲目標的測繪、太陽輻射測繪、宇宙黑體輻射的測量等。

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