陈嘉琪 陈如山，2 彭 华 沈 鹏 丁大志

（1.南京理工大学通信工程系，江苏 南京210094；2.空间微波技术国防科技重点实验室，陕西 西安710000）

1.引 言

众所周知，电磁波能量沿传播路径传播时会出现散射和衰减［1］。这是因为当电磁波投射到气体分子或液态、固态的云和降雨粒子上时，一部分能量被散射，另一部分能量被吸收而转变为热能或其它形式的能量。实际的观测结果表明，随着波长的增加，雨水对雷达波的衰减迅速减小。所以虽然降雨粒子对波长较短的电磁波的散射更强，但是电磁波所受的衰减也更加严重。

合成孔径雷达（SAR）［2］是一种高分辨的成像雷达，具有可变视角、大范围观测及良好的穿透能力等特点，因此在军事和民用领域具有十分广阔的研究和应用前景。SAR系统通常被认为不受气候和昼夜影响，具有全天候、全天时的工作能力。然而，事实上当雷达工作频率高于3GHz时，各种气象粒子的影响就不得不加以考虑了［3］。特别在恶劣的天气状况下，雨雪、云层等气象粒子对较高频率的电磁波存在相当强的衰减作用［4］。因此，分析降雨衰减对SAR成像的影响具有重要的研究价值。

首先简明阐述了传输矩阵方法［5］的基本原理，分析了Ku、Ka波段下，降雨粒子的散射衰减特性，研究了宏观雨区模型中不同波段、不同雨强下的降雨衰减特性。结合上述雨衰模型、物理光学方法和距离多普勒成像算法，提出了一种雨区三维复杂目标的SAR成像仿真方法，该研究对未来针对复杂气象环境背景下的目标成像与识别具有重要的意义。……