Keywords Millimeter Wave； Targets on the Water； Radiation Temperature； Radiation modeling；Radiometer

本科毕业设计说明书 第 I 页

目 次

1  绪论 1

1。1    引言 1 

1。2    国内外研究概况  2 

1。3    论文研究内容与章节安排 3 

2   毫米波被动辐射原理与系统 5 

2。1    被动辐射原理 5 

2。1。1  热辐射定律 5 

2。1。2  温度与功率的关系 7 

2。1。3  非黑体辐射各种温度概念 8 

2。2  狄克式辐射计 10 

2。3  辐射计定标方法 12 

2。3。1  整体定标 12 

2。3。2  分部定标 13 

2。4  本章总结 13 

3  水面金属目标毫米波辐射特性分析 15 

3。1 规则金属立体目标反射路径分析 15 

3。1。1 金属球目标的辐射传播情况 15 

3。1。2  金属圆柱体的辐射传播情况 18 

3。1。3 金属立方体目标的辐射传播情况 19 

3。2 复杂形状立体金属目标的毫米波辐射特性 20 

3。2。2 目标反射的背景辐射 23 

3。2。3 目标反射路径判断方法 24 

3。3 水面立体金属目标的天线温度对比度 24 

3。4 本章总结 26 

4  水面金属目标毫米波辐射特性建模与仿真 27 

4。1  建模与仿真 27 

4 。 2  本章总结 30 

5  水面目标毫米波辐射特性验证实验 31 

5。1  实验结果与仿真模型分析 31 

5。1。1  水面背景立方体金属目标辐射温度 31 

5。1。2  水面背景圆柱体金属目标辐射温度 33 

5。2  水面背景下不同材质目标辐射温度 35 

第 II 页 本科毕业设计说明书

5。3  本章总结 35 

6 结束语 36 

6。1  本文工作 36 

6。2  未来展望 36 

致谢  37 参考文献  38 

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1    绪论

1。1    引言

随着我国综合国力的迅速增强，我国的国家发展战略已经逐渐由陆地方向向海洋方向倾 斜，对海洋的开发业已已经从近海走向远洋。伴随着自身海洋经济区域的迅速扩大，我国海 洋安全问题日益突出。我国拥有漫长的海岸线（约 1。8  万公里），拥有巨大的领海面积（约

300 万平方公里）和专属海洋经济区。同时我国也与多个国家隔海相望，包括日本、韩国这 样的地区海上军事强国，以及诸多与我国存在岛屿争端的东南亚国家，南海、东海、黄海等 地区面临美国海军第七舰队的直接威胁。 

安全领域的任务范围大，方向多，面积广，面临着多方面威胁的严峻挑战。介于现有的 应用背景，毫米波段被动雷达技术在海域上的使用就被摆放在了突出的位置。由此，水面目 标的毫米波辐射建模、研究等课题便成为了该波段被动雷达系统的研制、开发、应用等项目 的核心内容。 

自然界中，各种物体均能发射频率遍布整个电磁波谱的自然辐射。一般将波谱中频率 0。3～300GHz 范围内的定义为微波波段，毫米波波段则占据 30～300GHz 范围。其探测方式包 括三种：主动、被动以及主被动复合式。而毫米波辐射计则隶属于被动式探测，相对于红外 激光等其他探测方式，它具有以下优点：