李鹏飞，董 坚，陈文新，李一楠

(中国空间技术研究院西安分院，西安 710000)

0 引言

风云三号是我国新一代极轨气象卫星，主要任务就是获取全球全天候高精度大气参数，为数值天气预报提供亮温信息。其上装载有微波温度计，微波湿度计和微波成像仪3种微波遥感仪器。其中的微波温度计作为风云三号的重要有效载荷，可以获取全球大气温度廓线数据，为我国的数值天气预报和台风暴雨等强对流天气预测保驾护航[1]。

风云三号微波温度计的工作频段有4个，分别为50.30 GHz、53.596 GHz、54.94 GHz和57.29 GHz。

4个频段的接收机共用一副天线来接收信号，天线通过圆周扫描得到观测幅宽，每个扫描周期内进行对地观测、热源观测和宇宙冷空观测。微波温度计系统采用全功率型辐射计体制和超外差的接收方式[2,3]。

微波温度计系统的技术指标如表1所示[4]。

表1 风云三号微波温度计主要技术指标

微波温度计系统采用天线口面端到端的定标方式，在轨采用周期定标来定量化测量，在每个扫描周期内，天线对宇宙冷空(大约3 K)和热定标源(大约300 K)各观测一次即完成每条扫描周期内的定标。

图1 微波温度计照片[5]

微波温度计是探测大气温度廓线的微波辐射计，微波辐射计的定标由于要观测亮温精确可知的宇宙冷空(大约3 K)和热定标源(大约300 K)，确定定标系数，因此微波辐射计系统在观测这两个亮温精确可知的源时必须工作在系统的线性区，但是系统内部有检波器和放大器，这些器件使系统的输出响应含有二次项，从而带来非线性误差。……