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第一章 引论 1

1.1 微波辐射测量学的研究内容 1

1.2 微波辐射测量学的特点 2

一、微波波段的特征 2

二、微波辐射信号的特征 5

三、物体的微波辐射特性 7

四、微波辐射计 7

1.3 微波辐射测量学的应用简介 8

第二章 微波辐射测量的基本原理 10

2.1 辐射量 10

2.2 物质电磁辐射的基本概念 12

2.3 热辐射的基本定律 14

2.4 天线的基本参数 16

一、天线的辐射方向图 17

二、立体角和波束效率 18

三、波束宽度 19

四、方向性系数 20

五、有效面积 20

六、增益 20

2.5 功率与温度的对应关系 21

2.6 非黑体的辐射 23

一、亮度温度 23

二、视在温度 24

三、天线温度 25

2.7 天线效率对微波辐射测量的影响 26

2.8 辐射传递方程 28

2.9 吸收和散射媒质的视在温度 31

一、源函数的表达式 31

二、辐射传递方程的通解 32

一、大气的辐射 33

2.10 大气和地面的视在温度 33

二、地物的视在温度 34

三、复杂地物的视在温度 35

2.11 地面的发射和散射 36

一、镜面的反射和透射 37

二、均质等温媒质表面的亮温 40

2.12 媒质介电常数垂直分布不均匀的地物表面亮度温度 42

一、相干法 42

二、非相干法 45

2.13 粗糙表面的发射率 50

一、微分散射系数 50

二、发射率与微分散射系数的关系 51

三、表面的视在温度 53

一、等效噪声温度 55

3.1 接收机的等效噪声温度 55

第三章 微波辐射计 55

二、噪声系数和等效输入噪声温度 56

三、级联系统的噪声系数 56

四、衰减器的噪声特性 58

五、辐射计的等效系统噪声功率和噪声温度 59

3.2 全功率辐射计 60

3.3 狄克辐射计 62

3.4 微波辐射计灵敏度的分析 64

一、等效电路 65

二、各级电压和功率谱 65

三、？2的计算方法 67

四、σ2？2的计算方法 69

五、狄克辐射计的灵敏度 71

六、B和τ的物理意义 73

一、连续噪声注入法 74

3.5 零平衡反馈辐射计 74

二、脉冲噪声注入法 75

3.6 脉冲噪声注入零平衡辐射计的分析 77

一、系统的传递函数 77

二、系统响应 80

三、等效噪声带宽和等效积分时间 80

3.7 双参考温度辐射计 81

3.8 周期定标全功率辐射计 85

3.9 微波辐射计设计中的基本问题 89

一、工作频率和带宽 89

二、狄克输入开关、噪声源和参考负载 90

三、接收机的前端 91

3.10 微波辐射计的定标技术 93

一、接收机与其天线分别定标的方法 93

二、利用已知天线温度的定标方法 100

3.11 微波辐射成像的一般问题 101

一、空间分辨率 101

二、扫描方式 102

三、数据率 103

3.12 干涉测量法综合孔径微波成像辐射计 106

第四章 地物和大气的微波辐射特性 113

4.1 海洋的微波辐射特性 113

一、平静海面的亮度温度 113

二、风浪海面的亮度温度 117

三、海面油膜对海面亮温的影响 121

4.2 冰雪的微波辐射特性 124

一、海冰 124

二、雪堆 126

4.3 土壤和植被层的微波辐射特性 130

一、土壤介电常数与湿度的关系 130

二、潮湿土地的亮度温度 135

三、植被土地的亮度温度 138

4.4 大气的微波辐射特性 141

一、大气的物理性质 141

二、晴空大气的微波吸收和发射 144

三、云和雨的消光系数 152

4.5 从微波辐射测量数据中反演地物的视在温度 157

一、天线辐射方向图对亮温分布的平滑作用 157

二、应用傅里叶变换法反演地物亮温 159

三、应用Backus-Gilbert理论的反演方法 161

第五章 微波辐射测量技术的应用 166

5.1 微波辐射测量技术在地球环境遥感中的应用 166

一、概述 166

二、海洋无源微波遥感 168

三、陆地无源微波遥感 172

四、大气无源微波遥感 174

5.2 微波辐射测量技术在军事上的应用 176

一、概述 176

二、金属目标天线温度对比度的理论分析 178

三、目标天线温度对比度的缩比模拟测量法 183

四、立体目标的等效辐射截面和等效辐射截面系数 185

5.3 微波辐射测量技术在医学上的应用 187

一、概述 187

二、人体组织的介电特性 189

三、医用微波辐射计的特点 193

5.4 微波噪声测量 195

一、概述 195

二、标准噪声源 197

三、比较网络对噪声测量的影响 200

四、噪声温度的计算及精度 203

参考文献 205