R&S?SMB100A 模擬信號發生器具有高度精確的輸出電平，是理想的氣象雷達接收機校準源。

反射率測定

您的任務

氣象學家使用氣象雷達設備，主要是為了分析單獨云層或云系的動態結構以及進行詳盡、持續的降水測量。準確的天氣預報的一個重要參數是氣象雷達測量的降水強度或降水概率。

盡管雷達設備不能直接測量降水強度，但可以測量反射率。反射率是計算目標后向散射截面的單位，并且與從雷達射束中的所有散射粒子反向散射到天線的能量成一定比例。大氣中雨點數量和體積越大，反射率越高。

從根本上說，反射率的定量測定是一種雙端口測量，使用雷達發射機作為信號源，接收機作為選擇性功率計。從發射機到接收機的路徑的傳輸系數可通過已知發射功率 (Pt) 以及已測接收功率 (Pr) 來計算。此傳輸系數包含目標反射率、天線增益，以及從天線到雷達目標的路徑的衰減因子。由于天線增益和傳輸損耗已知，因此可以輕松計算出反射率。

雷達發射機通常產生足夠準確的輸出功率，以便確定反射率。對于接收機，難度則更高。一般情況下，接收機能夠高度準確地監測電平變化，但鑒于自身特性，接收機測量絕對電平的準確性欠佳。

使用具有高度精確的輸出電平的信號源定期校準這些接收機，可確保測量所需的精確性。要準確測定降水概率以及雨雪霧的密度，經過校準的氣象雷達設備不可或缺。

測試與測量解決方案

R&S?SMB100A 模擬信號發生器提供非常準確的輸出電平，可用于校準氣象雷達接收機。

對于校準，R&S?SMB100A 使用定向耦合器（16 dB 耦合器）在氣象雷達的接收線路形成環路。

應在定向耦合器的耦合端口和 R&S?SMB100A 之間插入一個 3 dB 衰減器，以提高阻抗匹配。必須了解從 R&S?SMB100A 輸出端到雷達接收機輸入端的總體衰減，以便在設置 R&S?SMB100A 的電平時將該等衰減納入考量。該等衰減（在安裝過程中準確測量）差不多為 20 dB，并源自定向耦合器的傳輸損耗、衰減器以及電纜損耗。R&S?SMB100A 的電平在 +10 dBm 至 –90 dBm 以及 –10 dBm 至 –110 dBm 之間變化，適用于大部分的雷達接收機。

在接收機校準的過程中，雷達發射機關閉，且 R&S?SMB100A 在規定的頻率及電平下生成校準信號。通過讀取接收機測量的信號電平并將其與校準電平作比較，以計算出校正值。接收機通常展現出良好的相對電平準確性，足以執行兩點校準，在此情況下，接收機的校正值會計算并保存下來，比如高電平值 –10 dBm 以及低電平值 –70 dBm。

如需要，可使用兩個以上的校準點。使用 R&S?SMB100A 甚至可以達到接收機的靈敏度下限值，比如 –110 dBm。校準后，R&S?SMB100A 關閉且雷達設備可恢復常規運行。校準間隔取決于接收機的穩定性，通常為每月一次。

對于相關的輸出電平，R&S?SMB100A 的測量電平精確度 < 0.1 dB（在 5.62 GHz 及室溫條件下）。此外，R&S?SMB100A 的最大輸出頻率為 12.75 GHz，適用于 X 頻段上的校準。因此，R&S?SMB100A 是理想的高精度校準源，可用于校準氣象雷達接收機的絕對電平測量。

如有更高的性能需求，則可以使用提供一流頻譜純度的高端模擬信號發生器 R&S?SMA100A。

用于校準氣象雷達接收機的典型裝置