【摘 要】
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在大气探测领域,毫米波测云雷达因其分辨率高、抗干扰性强等优点,在观测云的宏观与微观物理特性方面具有较大优势。然而,云目标固有的电磁散射闪烁问题将会严重影响雷达的探
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在大气探测领域,毫米波测云雷达因其分辨率高、抗干扰性强等优点,在观测云的宏观与微观物理特性方面具有较大优势。然而,云目标固有的电磁散射闪烁问题将会严重影响雷达的探测能力,降低云微观参数反演的精度。相关理论分析表明,引入MIMO技术可以抑制云闪烁。为验证毫米波MIMO雷达抑制云闪烁的作用,本文设计了一套Ka波段MIMO收发系统,并在微波暗室内开展抑制云闪烁的实验研究工作。首先,确立了 Ka波段MIMO收发系统的方案以及主要技术指标。该系统结构上分为发射单元与接收单元,并通过开关的切换以时分方式模拟四发四收的过程。其次,基于系统技术指标及相关理论,完成了功率分配器、Ka波段带通滤波器、低通滤波器、开关相关电路以及收发天线等无源器件的设计工作。同时,对低噪声放大器、混频器、射频开关等有源电路进行了阐述,并设计了电源模块、开关驱动模块。在无源、有源电路设计基础上,完成了整个系统的集成、组装与测试,测试结果表明该系统满足实验要求。最后,合理设计了 MIMO测云雷达抑制云闪烁的实验方案,并利用该收发系统在微波暗室中完成了实验工作,实验结果表明,利用毫米波MIMO雷达进行探测时,云闪烁现象可以得到有效地抑制。
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