科创中国

  我国地域广大，地理环境多样，气象灾害种类多，灾害性天气频发。随着我国社会经济的快速发展，更需要准确、及时、定点、定量的气象监测和预警，为国防安全、防汛抗洪、航空安全、农业林业、海洋应用提供有力保障。

  早在上世纪50年代，国外科学家对水滴对极化散射效应进行了研究，本世纪初发展处具有强大功能的双极化多普勒气象雷达。我国在80年代后期进行了双线极化雷达对不同降水粒子的散射、衰减特征的研究，90年代开始研究多普勒双极化气象雷达，2010年后开始发展双极化波导缝隙天线气象雷达。

  波导缝隙天线阵的超低副瓣、针状波束特点，并可以通过相控技术形成多波束，快速扫描±60°范围，完成定量降雨、风暴的滴谱、相态分布的精确测量。

  两种极化方向的波导缝隙天线同时达到了-35dB的低副瓣，波束指向一致性控制在***°，俯仰面可以实现大于90°的相扫，保证了雷达系统在200km范围内实现精确、定点、定量的实时监测。

  主要技术指标：

1、频率范围：C波段

2、波束宽度：≤1°

3、极化方向：水平/垂直

4、副瓣电平：≤-35dB

5、阵列相扫范围：＞±50°

6、波束宽度一致性：≤***°

7、波束指向一致性：≤±***°

8、增益一致性：≤±***

  大兴机场采用了C波段的单极化相控波导缝隙天线阵雷达系统，国内的C波段、X波段以及S波段的双极化相控波导缝隙天线阵的气象雷达正如火如荼开发中。                                           双极化技术是通过天气雷达同时发射水平极化和垂直极化的电磁波，通过接收极化回波，测量雷达的反射率因子、差分反射率、差分相位、共偏相关系数和退极化比，估算降水粒子的形状、大小、滴谱和指向角的分布情况，从而对云雨结构、类型和降水过程特征可以有更为完整的认识和识别。本成果C波段双极化相控波导缝隙天线阵的气象雷达，还具有分辨率更高，探测距离更远等特点。