双基地多普勒天气雷达天线架设高度设计及旁瓣污染分析.PDF

第 卷 期 应 用 气 象 学 报 ， １８ １ Ｖｏｌ．１８ Ｎｏ．１ 年 月　　　 　 　 　 　 　 　　 　 　 　 ２００７ ２ ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＡＰＰＬＩＥＤＭＥＴＥＯＲＯＬＯＧＩＣＡＬＳＣＩＥＮＣＥ Ｆｅｂｒｕａｒ２００７ ｙ 双基地多普勒天气雷达天线架设高度 设计及旁瓣污染分析 ）） ） ） １２ １ １ 莫月琴 刘黎平 徐宝祥 　 　 １）（中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室，北京 １０００８１） 　 ２）（中国气象局大气探测技术中心，北京 １０００８１） 　 摘 要 　　 在双基地多普勒天气雷达的试验和应用研究中发现，天线的高度设计和旁瓣污染是双基地天气雷达研究中需 要直接面对的两个问题。探测目标的最低高度取决于天线的架设高度，它的设计具有实用价值，同时发现旁瓣污 染影响探测资料的质量。基于双基地雷达探测原理，对其进行分析，给出在一定基线长度和最大探测距离乘积条 件下，以目标探测高度为参数的雷达天线架设的最低高度设计方案；并分析双基地多普勒天气雷达旁瓣污染的主 要原因，进一步探讨在一定假设条件下减小或消除旁瓣污染的影响，以控制观测资料质量。 关键词：双基地多普勒天气雷达；天线架设高度设计；旁瓣污染 股份有限公司研制了我国第一部双基地多普勒天气 引 言 雷达系统， 年获取了两批可供分析的资料。中 ２００４ 　 国气象科学研究院参加了项目的研究，主要通过对 双基地多普勒天气雷达系统是又一项雷达新技 双基地多普勒天气雷达系统的探测理论、风场反演 ［ ］ ７８ 术在大气探测领域的应用。早在 世纪 年代， 方法、反演精度等研究 ，为设备研制和改进提供 ２０ ６０ 已有气象学家将双基地雷达系统应用于探测气象回 依据。研究中发现，双基地雷达系统天线架设高度 ［ ］ ［］ １２ ３ 波的探索 。 年后， 等 研制了第一 对目标探测最低高度有影响，同样旁瓣污染对观测 １９９３ Ｗｕｒｍａｎ 套双基地雷达样机，该系统由一部常规多普勒天气 资料质量也有影响，它们的影响程度如何？本文将 雷达和多个远程低增益宽波束天线的被动接收机组 就这些问题做一些探讨。 成，像多部雷达探测一样，实现对同一散射体同时进