JPH01302178A - マイクロ波放射計 - Google Patents
マイクロ波放射計Info
- Publication number
- JPH01302178A JPH01302178A JP63133662A JP13366288A JPH01302178A JP H01302178 A JPH01302178 A JP H01302178A JP 63133662 A JP63133662 A JP 63133662A JP 13366288 A JP13366288 A JP 13366288A JP H01302178 A JPH01302178 A JP H01302178A
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- Japan
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- array
- primary radiator
- divided
- primary
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は例えば人工衛星等に搭載するマイクロ波放射
計に関するものである。
計に関するものである。
第２図は、従来のマイクロ波放射計の構成を示す図であ
り２図において（１）は反射鏡、ｆ４１ＦｉＲ？回路部
、（５）は受信部、（６）は信号処理部、（７）はスカ
イホーンと呼ばれるホーンアンテナ、（８）は標準雑音
源、 ｆ９１ａ一次放射器である。
り２図において（１）は反射鏡、ｆ４１ＦｉＲ？回路部
、（５）は受信部、（６）は信号処理部、（７）はスカ
イホーンと呼ばれるホーンアンテナ、（８）は標準雑音
源、 ｆ９１ａ一次放射器である。
次に動作釦つ込て説明する。反射鏡ｆｉｌを介して一次
放射器（９）よシ受信した入力雑音電波は、ＲＦ回路部
（４）を０由して、受信部（５）にて増幅２周波Ｖ変換
、検波されて入力雑音電波の雑音温度ＴＭ に対応し九
電圧ＶＭ が得られる。この関係を第（１）式％式％（
１） ここでに：比例定数 Ｂ：帯域 Ｇ：受信機利得 Ｃｄ：検波感度 ＴＭ二人力緒音瀧度 第（１）式において、測定した雑音温度−のかわシに既
知の雑音温度の雑音電波を与えて電圧ｖＭを校正する事
により、任意のＶＭ に対応した入力軸音湛度ＴＭ を
求める事ができる。したがって通常の校正として雑音温
度が既知のスカイホーン（７）と、常温ダミーを用いた
標準雑音源（８）を、Ｒ７回路部（４）にて切シ換える
事によって２点校正を行っている。そして、得られた観
測及び校正電圧は信号処理部（６）にてＡ／Ｄ変換され
地上に送信される。
放射器（９）よシ受信した入力雑音電波は、ＲＦ回路部
（４）を０由して、受信部（５）にて増幅２周波Ｖ変換
、検波されて入力雑音電波の雑音温度ＴＭ に対応し九
電圧ＶＭ が得られる。この関係を第（１）式％式％（
１） ここでに：比例定数 Ｂ：帯域 Ｇ：受信機利得 Ｃｄ：検波感度 ＴＭ二人力緒音瀧度 第（１）式において、測定した雑音温度−のかわシに既
知の雑音温度の雑音電波を与えて電圧ｖＭを校正する事
により、任意のＶＭ に対応した入力軸音湛度ＴＭ を
求める事ができる。したがって通常の校正として雑音温
度が既知のスカイホーン（７）と、常温ダミーを用いた
標準雑音源（８）を、Ｒ７回路部（４）にて切シ換える
事によって２点校正を行っている。そして、得られた観
測及び校正電圧は信号処理部（６）にてＡ／Ｄ変換され
地上に送信される。
ところで実際の放射計においては地上を走査する必要が
ある為、走査方法の一つとして第３図に示した様に２反
射鏡＋１１に対向して、ビーム方向の異なる複数（図中
では８素子）の一次放射器のアレイ０１を配置し各々の
一次放射器に接続されて騒るスイッチ（３）によシＲＰ
回路部（４）に接続する一次放射器を切り換える事によ
シビーム方向を変え地上を走査するスイッチングアンテ
ナを用いる場合がある。
ある為、走査方法の一つとして第３図に示した様に２反
射鏡＋１１に対向して、ビーム方向の異なる複数（図中
では８素子）の一次放射器のアレイ０１を配置し各々の
一次放射器に接続されて騒るスイッチ（３）によシＲＰ
回路部（４）に接続する一次放射器を切り換える事によ
シビーム方向を変え地上を走査するスイッチングアンテ
ナを用いる場合がある。
また一般にマイクロ波放射計の温度分解能ΔＴは第（２
）式にて表される。
）式にて表される。
ＴＡ 十ＴＲ（２）
ΔＴ＝ｘ ・□
−「７］−
ここでＴＡ二人力雑音温度
ＴＲ：アンテナ給電系を含めた放
射計総合雑音温度
Ｂ：周波数帯域
τ：受信機内部の積分器による
積分時間
Ｘ：受信機方式によル決る係数
（デイッケ型の場合）
〔発明が解決しようとする課題〕
放射計の温度分解能は小さい程望ましい。しかし第（２
）式中でＴＲは受信機に使用する半導体素子の雑音指数
などの制約があり、またＢは使用周波数によって定めら
れたガートバンドの制約がある。
）式中でＴＲは受信機に使用する半導体素子の雑音指数
などの制約があり、またＢは使用周波数によって定めら
れたガートバンドの制約がある。
その為濁度分解能を改善するには積分時間Ｔを長（する
必要がある。
必要がある。
ところがりえば人工衛星搭載用マイクロ波放射計におい
ては軌道条件によシ対地速度ｖｇ が一定きなる為第４
図に示すようにアンテナビームの地上におけるフットプ
リント（走査方向の長さＸｔｉ３Ｘ進行方向の長さｙ
ａ２ ） Ｋ対して進行方向の重な〕Δｙａ４をなると
すると、走査範囲ｔａｎが一定の場合走査周期τが一定
とな汎次式にて表される。
ては軌道条件によシ対地速度ｖｇ が一定きなる為第４
図に示すようにアンテナビームの地上におけるフットプ
リント（走査方向の長さＸｔｉ３Ｘ進行方向の長さｙ
ａ２ ） Ｋ対して進行方向の重な〕Δｙａ４をなると
すると、走査範囲ｔａｎが一定の場合走査周期τが一定
とな汎次式にて表される。
辷とでム：進行方向ビーム中
心間距離αｅ
ｙ：ビームスポットの
進行方向の長さα２
Δｙ：ビームスポットの
進行方向の重ル０４
Ｖ鑓：衛星対地速度
またこの時積分時間τは次の第（４）式にて表されるＯ
ここでＢ：走査方向ビーム中心間
距離αη
Ｘ：ビームスポットの走査
方向の長さα謙
ΔＸ：ビームスポットの走査方向
の重シ＠９
！＝走査範囲ａｎ
Ｔ：走査周期
ここで走査範囲ｔａ１１及び走査周期Ｔが一定である為
、積分時間τを長（すると走査方向のビーム中心間距離
Ｂ（ｌηが長（な１１終的にはビームスポットのアンダ
ーラップが発生し放射針の距離分解能が劣化する。
、積分時間τを長（すると走査方向のビーム中心間距離
Ｂ（ｌηが長（な１１終的にはビームスポットのアンダ
ーラップが発生し放射針の距離分解能が劣化する。
この為、ｍ変分解能と距離分解能が相反する問題点が６
つ念。
つ念。
この発明は前述の問題点を解消する為になされたもので
距離分解能（走査方向ビーム中心間距離ＢＱηを一定忙
保ったまま温度分解能（積分時間）を改善できるマイク
ロ波放射計を得る事を目的とする。
距離分解能（走査方向ビーム中心間距離ＢＱηを一定忙
保ったまま温度分解能（積分時間）を改善できるマイク
ロ波放射計を得る事を目的とする。
この発明忙係るマイクロ波放射計唸、複数の一次放射器
で構成されるアレイ＋２）を数組に分割し。
で構成されるアレイ＋２）を数組に分割し。
その１組ずつ各々にＲ７回路部（４）、受信部（５１及
び校正源を設けたものである。
び校正源を設けたものである。
この発明のマイクロ波放射計においては２例えば一次放
射器アレイ（２）をｎ組に等分割した場合。
射器アレイ（２）をｎ組に等分割した場合。
対地速度その他が分割前と同一とする。１組のアレイが
走査する走査範囲はもとの走査範囲の〉となる。その結
果同一のビームスポットを受信機が積分する時間はｎ倍
となりｍ変分解能ΔＴは１／β倍だけ改善される。
走査する走査範囲はもとの走査範囲の〉となる。その結
果同一のビームスポットを受信機が積分する時間はｎ倍
となりｍ変分解能ΔＴは１／β倍だけ改善される。
以下この発明の一実施例を図について説明を行うＯ
ここでは例として第３図に示したスイッチングアンテナ
方式の放射計において、一次放射器アレイ０Ｉ（８素子
）を、４素子ずつ２等分したものを第１図に示す。
方式の放射計において、一次放射器アレイ０Ｉ（８素子
）を、４素子ずつ２等分したものを第１図に示す。
第１図において、（１）は反射鏡、（２）は分割した一
次放射器アレイ、（３）は切シ換えスイッチ、（４）は
ＲＦ回路部、（５）は受信部、（６）は信号処理部、（
７）はスカイホーン、（８）は標準雑音源である。
次放射器アレイ、（３）は切シ換えスイッチ、（４）は
ＲＦ回路部、（５）は受信部、（６）は信号処理部、（
７）はスカイホーン、（８）は標準雑音源である。
その他の衛星対地速度ｖｇ アンテナビーム幅。
走査範囲１等の条件はこの発明による放射計も従来の放
射計も全て同一とする。この時、この発明のマイクロ波
放射計においては一次放射器アレイ（８素子）が２分割
されて４素子ずつとなっている為、各アレイに対応する
地上のビームスポットは第４図における右４つ及び左４
つに分割される。
射計も全て同一とする。この時、この発明のマイクロ波
放射計においては一次放射器アレイ（８素子）が２分割
されて４素子ずつとなっている為、各アレイに対応する
地上のビームスポットは第４図における右４つ及び左４
つに分割される。
衛星対地速度Ｖｇ 及びビーム幅が一足である為。
本放射計を用いた場合走査周期は従来と同様となる。一
方走査範囲は分割した一次放射器アレイ１つに対し従来
の走査範囲ｌαυの／ となる。この発明の放射針の構
成では分割した一次放射器アレイ１つに対し一つ受信部
（積分器）５）が接続されている為それぞれの受信部（
積分器）（５）の積分時間τ′は次の式で表される。
方走査範囲は分割した一次放射器アレイ１つに対し従来
の走査範囲ｌαυの／ となる。この発明の放射針の構
成では分割した一次放射器アレイ１つに対し一つ受信部
（積分器）５）が接続されている為それぞれの受信部（
積分器）（５）の積分時間τ′は次の式で表される。
１／２
これより分割し九場合の一つのビームスポットに対する
積分時間は従来のものの２倍となる。これよシこの発明
による温度分解能△Ｔ′ ￥ｉ第（２）式１式％ この結果、この発明を用いる事により、温度分解能ΔＴ
は従来の放射計に比べ１／ｆ′２だけ改善される。
積分時間は従来のものの２倍となる。これよシこの発明
による温度分解能△Ｔ′ ￥ｉ第（２）式１式％ この結果、この発明を用いる事により、温度分解能ΔＴ
は従来の放射計に比べ１／ｆ′２だけ改善される。
なお本実施例では２等分の場合を示したが、同様にアレ
イをｎ等分し、ｎ系統の受信部（積分器）を用いた場合
も温度分解能は従来の１／Ｆ／″ｎ倍だけ改善される。
イをｎ等分し、ｎ系統の受信部（積分器）を用いた場合
も温度分解能は従来の１／Ｆ／″ｎ倍だけ改善される。
またアレイを等分割せずに適当な比率で分割した場合も
総合ではそれに対応した温度分解能の改善効果が得られ
る。
総合ではそれに対応した温度分解能の改善効果が得られ
る。
またアンテナはスイッチングアンテナでな（とも同様の
構成で走査範囲の分割が可能であれば分割したアンテナ
の各々に受信部（ＰＲ分器）を接続する事により、同様
の改善効果が得られる。
構成で走査範囲の分割が可能であれば分割したアンテナ
の各々に受信部（ＰＲ分器）を接続する事により、同様
の改善効果が得られる。
以上の様に、この発明によれば、マイクロ波放射計のス
イッチングアンテナの一次放射器アレイを分割し、その
各々に受信部（積分器）を設ける事によって一定の距離
分解能を確保した上で、温度分解能が改善できる効果が
ある。
イッチングアンテナの一次放射器アレイを分割し、その
各々に受信部（積分器）を設ける事によって一定の距離
分解能を確保した上で、温度分解能が改善できる効果が
ある。
第１図はこの発明の一′実施例によるマイクロ波放射計
を示すブロック図、第２図は従来のマイクロ波放射計の
ブロック図、第３図はスイッチングアンテナ方式のマイ
クロ波放射計のブロック図。 第４図はマイクロ波放射計の地上のフットプリントの説
明図である。 図中（１）は反射鏡、（２）は分割した一次放射器アレ
イ、 ＋３１Ｆｉ切シ換えスイッチ、（４ンはＲＦ回路
部、（５）は受信部、ｆ６）は信号処理部、（７）はス
カイホーン。 ＋８１ ＃′ｉｉ準雑音源、（９＋Ｈ一次放射Ｂ、 ０
１は一次放射器アレイ、αυは走査範囲ｔ、ａ’ａＦｉ
ビームスポットの進行方向の長さｙ、ａｉはビームスポ
ットの走査方向の長さＸ、α心はビームスポットの進行
方向重りΔｙ、 ａｓＦｉビームスポットの走査方向の
重〕ΔＺ、ａＳは進行方向のビームスポット中心間距離
Ａ、 Ｑηは走査方向のブームスポット中心間距離Ｂを
示す。 なお図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。
を示すブロック図、第２図は従来のマイクロ波放射計の
ブロック図、第３図はスイッチングアンテナ方式のマイ
クロ波放射計のブロック図。 第４図はマイクロ波放射計の地上のフットプリントの説
明図である。 図中（１）は反射鏡、（２）は分割した一次放射器アレ
イ、 ＋３１Ｆｉ切シ換えスイッチ、（４ンはＲＦ回路
部、（５）は受信部、ｆ６）は信号処理部、（７）はス
カイホーン。 ＋８１ ＃′ｉｉ準雑音源、（９＋Ｈ一次放射Ｂ、 ０
１は一次放射器アレイ、αυは走査範囲ｔ、ａ’ａＦｉ
ビームスポットの進行方向の長さｙ、ａｉはビームスポ
ットの走査方向の長さＸ、α心はビームスポットの進行
方向重りΔｙ、 ａｓＦｉビームスポットの走査方向の
重〕ΔＺ、ａＳは進行方向のビームスポット中心間距離
Ａ、 Ｑηは走査方向のブームスポット中心間距離Ｂを
示す。 なお図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 反射鏡と、この反射鏡に対向して設置された複数の一次
放射器アレイと、上記一次放射器に接続され上記一次放
射器を切り換えてアンテナビーム走査を行うためのスイ
ッチと、上記スイッチの出力端に接続されたＲＦ回路部
と、上記ＲＦ回路部を経由して取得した雑音電波の雑音
温度に対応した電圧値を得る受信部と、上記受信部の出
力電圧をＡ／Ｄ変換、データ処理する信号処理部とを具
備したマイクロ波放射計において、上記一次放射器アレ
イ及びスイッチを数組に分割し、その一組毎、各々に上
記ＲＦ回路部及び受信部を設けた事を特徴とするマイク
ロ波放射計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63133662A JPH07111448B2 (ja) | 1988-05-31 | 1988-05-31 | マイクロ波放射計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63133662A JPH07111448B2 (ja) | 1988-05-31 | 1988-05-31 | マイクロ波放射計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01302178A true JPH01302178A (ja) | 1989-12-06 |
| JPH07111448B2 JPH07111448B2 (ja) | 1995-11-29 |
Family
ID=15109996
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63133662A Expired - Lifetime JPH07111448B2 (ja) | 1988-05-31 | 1988-05-31 | マイクロ波放射計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07111448B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2353104A1 (es) * | 2010-12-29 | 2011-02-25 | Universidad Politecnica De Madrid | Antena para monitorización del campo electromagnético ambiental en tiempo real. |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63124926A (ja) * | 1986-11-14 | 1988-05-28 | Nec Corp | 高精度マイクロ波放射計 |
-
1988
- 1988-05-31 JP JP63133662A patent/JPH07111448B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63124926A (ja) * | 1986-11-14 | 1988-05-28 | Nec Corp | 高精度マイクロ波放射計 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2353104A1 (es) * | 2010-12-29 | 2011-02-25 | Universidad Politecnica De Madrid | Antena para monitorización del campo electromagnético ambiental en tiempo real. |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07111448B2 (ja) | 1995-11-29 |
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