无线电辐射计

　　雷达系统得到有关目标的信息，是用发射一个信号并接收从目标返回的回波实现的，因此，可以当作是一个有源的遥感系统。无线电辐射计是一种无源遥感技术，用它发现有关目标的信息是通过接收黑体辐射的微波粒子（噪声）实现的，该微波粒子直接由周围物体辐射或反射，无线电辐射计是一种灵敏的接收机，专门用以测量这种噪声功率。

　　下面我们简单介绍一下无线电辐射计的原理：我们知道，在温度T的动态平衡中的一个物体，按照普朗克辐射定律辐射能量。在微波范围，此结果归结为P=kTB，这里k是玻耳兹曼常数，B是系统带宽，P是辐射功率。严格地讲，此结果只限于应用在黑体情况，它定义为一个理想的材料，吸收全部能量，没有反射；当它吸收能量时，它同时亦以同样的速度辐射能量，因而保持热平衡。非理想物体只是部分的反射入射能量，所以不像相同温度黑体有那么多辐射功率。在同样温度下，一个物体辐射功率相对于理想黑体辐射功率大小的量度称为辐射率e，定义为：e=P/kTB，这里P是非理想物体的辐射功率，而kTB为理想黑体辐射的功率。因此0<e<1，而对理想黑体e=1。

　　噪声功率也可以用等效温度来衡量。用于辐射计时，可定义明亮温度TB为：TB=eT，这里T是物体的物理温度，它表明从无线电辐射观点看，由于0≤e≤1，一个物体总是低于它的实际温度。

一个典型无线电辐射及应用中的噪声源

　　如图，它表明从各种源接收噪声功率的一个无线电辐射计天线。天线指向地球的一个区域，这个区域有地表的明亮温度TB。大气层在所有方向激发辐射，直接向着天线的辐射分量为TAR。在那里，还可能有从太阳或其它噪声源来的噪声功率进入到天线的旁瓣。因此，由辐射计所测量的总明亮温度，是观察现场（场点）的函数，以及观察角、频率、极化、大气衰减和天线方向性的函数。应用辐射计的目的是由测量的明亮温度推论出有关现场的信息，无线电辐射机构的分析是明亮温度与现场的物理条件相联系。例如，在沙子上有一层均匀分布的雪，雪上反射的功率可以被看作是平面波从多层电介质的反射，从而引出一种算法，这种算法可以利用各种频率下测得的明亮温度给出雪的厚度。

　　微波辐射计是一门相当新的技术领域，它正处在迅速发展阶段，从电子工程、海洋地理、地球物理、大气和空间科学等领域中引伸。下面是微波辐射计的一些典型的应用：

　　（1）环境应用：沙子潮湿的测量、海洋表面的风速、洪水绘图、大气层温度的轮廓、雪层/冰层的测绘等。
　　（2）军事应用：目标检测、监视、目标确认、绘图等。
　　（3）天文学应用：行星绘图、银河星系射电噪声目标的测绘、太阳辐射测绘、宇宙黑体辐射的测量等。

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