使用 R&S?SMB100A 校准您的气象雷达接收机
R&S?SMB100A 模拟信号发生器具有高度精确的输出电平，是理想的气象雷达接收机校准源。
反射率测定
您的任务
气象学家使用气象雷达设备，主要是为了分析单独云层或云系的动态结构以及进行详尽、持续的降水测量。准确的天气预报的一个重要参数是气象雷达测量的降水强度或降水概率。
尽管雷达设备不能直接测量降水强度，但可以测量反射率。反射率是计算目标后向散射截面的单位，并且与从雷达射束中的所有散射粒子反向散射到天线的能量成一定比例。大气中雨点数量和体积越大，反射率越高。
从根本上说，反射率的定量测定是一种双端口测量，使用雷达发射机作为信号源，接收机作为选择性功率计。从发射机到接收机的路径的传输系数可通过已知发射功率 (Pt) 以及已测接收功率 (Pr) 来计算。此传输系数包含目标反射率、天线增益，以及从天线到雷达目标的路径的衰减因子。由于天线增益和传输损耗已知，因此可以轻松计算出反射率。
雷达发射机通常产生足够准确的输出功率，以便确定反射率。对于接收机，难度则更高。一般情况下，接收机能够高度准确地监测电平变化，但鉴于自身特性，接收机测量绝对电平的准确性欠佳。
使用具有高度精确的输出电平的信号源定期校准这些接收机，可确保测量所需的精确性。要准确测定降水概率以及雨雪雾的密度，经过校准的气象雷达设备不可或缺。
测试与测量解决方案
R&S?SMB100A 模拟信号发生器提供非常准确的输出电平，可用于校准气象雷达接收机。
对于校准，R&S?SMB100A 使用定向耦合器（16 dB 耦合器）在气象雷达的接收线路形成环路。
应在定向耦合器的耦合端口和 R&S?SMB100A 之间插入一个 3 dB 衰减器，以提高阻抗匹配。必须了解从 R&S?SMB100A 输出端到雷达接收机输入端的总体衰减，以便在设置 R&S?SMB100A 的电平时将该等衰减纳入考量。该等衰减（在安装过程中准确测量）差不多为 20 dB，并源自定向耦合器的传输损耗、衰减器以及电缆损耗。R&S?SMB100A 的电平在 +10 dBm 至 –90 dBm 以及 –10 dBm 至 –110 dBm 之间变化，适用于大部分的雷达接收机。
在接收机校准的过程中，雷达发射机关闭，且 R&S?SMB100A 在规定的频率及电平下生成校准信号。通过读取接收机测量的信号电平并将其与校准电平作比较，以计算出校正值。接收机通常展现出良好的相对电平准确性，足以执行两点校准，在此情况下，接收机的校正值会计算并保存下来，比如高电平值 –10 dBm 以及低电平值 –70 dBm。
如需要，可使用两个以上的校准点。使用 R&S?SMB100A 甚至可以达到接收机的灵敏度下限值，比如 –110 dBm。校准后，R&S?SMB100A 关闭且雷达设备可恢复常规运行。校准间隔取决于接收机的稳定性，通常为每月一次。
对于相关的输出电平，R&S?SMB100A 的测量电平精确度 < 0.1 dB（在 5.62 GHz 及室温条件下）。此外，R&S?SMB100A 的最大输出频率为 12.75 GHz，适用于 X 频段上的校准。因此，R&S?SMB100A 是理想的高精度校准源，可用于校准气象雷达接收机的绝对电平测量。
如有更高的性能需求，则可以使用提供一流频谱纯度的高端模拟信号发生器 R&S?SMA100A。
用于校准气象雷达接收机的典型装置
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