Электродинамические характеристики сухого кварцевого песка в микроволновом диапазоне

Микроволновые радиометрические измерения земной поверхности проводятся для восстановления параметров подстилающей поверхности и атмосферы. Радиояркостная температура при этом существенно зависит от угла визирования, частоты и поляризации принимаемого излучения. Для ряда наземных калибровочных моделей, используемых при обработке таких измерений, экспериментальная база при больших углах визирования остается ограниченной. В частности, для радиометра МТВЗА-ГЯ, которому свойственны большие углы визирования, возникает потребность в дополнительной оценке электродинамических характеристик наземных поверхностей и их угловых зависимостей. Простая экстраполяция известных зависимостей на большие углы может давать дополнительную погрешность.
Для экспериментального исследования разработана лабораторная методика измерения электродинамических характеристик сухого кварцевого песка в диапазоне частот 26-37 ГГц на панорамном измерителе коэффициента стоячей волны (КСВН) внутри прямоугольного волновода размером 7,23,4 мм. В эксперименте толщина песчаного слоя последовательно увеличивалась, а изменение электромагнитного отклика регистрировалось по КСВН.
Определены электродинамические характеристики песка: среда характеризуется малыми диэлектрическими потерями. Анализ интерференционной картины, формирующейся при изменении толщины слоя, а также ее шероховатости открывает возможность количественной интерпретации радиометрических измерений над песчаными поверхностями.
При исследовании песчаной поверхности или использовании ее в качестве калибровочного полигона необходимо учитывать не только поглощение, но и фазовые эффекты, обусловленные конечной толщиной слоя.
Работа выполнена в рамках государственных заданий Института космических исследований РАН (тема «Мониторинг», госрегистрация № 126031818938-6).