固态毫米波雷达三种观测模式灵敏度差异

摘要

2014年，由中国气象科学研究院和航天科工集团23所联合研制的固态发射机体制毫米波雷达正式投入使用。为了使这部雷达能够同时观测对流层高处的冰相云和边界层内的弱降水，该雷达设计了三种探测模式。为了分析这三种探测模式各自的优势并为数据的使用及毫米波雷达的设计提供参考，利用2014年其在广东阳江（以下简称阳江）和青藏高原（以下简称高原）外场观测试验的数据，对比了三种探测模式灵敏度，研究表明，2km高度上，卷云模式灵敏度为-46dBZ，降水模式最大可测回波强度为35dBZ，结合使用二者数据，相当于将该雷达2km以上的动态范围提高到了81dBZ。在2km以下，卷云模式由于使用了脉冲压缩技术导致了低空盲区，但是进行了4次相干积累的边界层模式仍有较高灵敏度，其2km上的灵敏度仍保持-32.5dBZ，可以为低空弱云的观测提供有效的补充。三种模式交替观测，保证了对弱回波探测的灵敏度，同时拥有了更大的线性动态范围，可以观测比较强的回波。