JPH07111448B2 - マイクロ波放射計 - Google Patents
マイクロ波放射計Info
- Publication number
- JPH07111448B2 JPH07111448B2 JP63133662A JP13366288A JPH07111448B2 JP H07111448 B2 JPH07111448 B2 JP H07111448B2 JP 63133662 A JP63133662 A JP 63133662A JP 13366288 A JP13366288 A JP 13366288A JP H07111448 B2 JPH07111448 B2 JP H07111448B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- primary radiator
- microwave radiometer
- divided
- radiometer
- array
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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- Radiation Pyrometers (AREA)
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，図において（１）は反射鏡，（４）はRF回路部，
（５）は受信部，（６）は信号処理部，（７）はスカイ
ホーンと呼ばれるホーンアンテナ，（８）は標準雑音
源，（９）は一次放射器である。
り，図において（１）は反射鏡，（４）はRF回路部，
（５）は受信部，（６）は信号処理部，（７）はスカイ
ホーンと呼ばれるホーンアンテナ，（８）は標準雑音
源，（９）は一次放射器である。
次に動作について説明する。反射鏡（１）を介して一次
放射器（９）より受信した入力雑音電波は,RF回路部
（４）を経由して，受信部（５）にて増幅，周波数変
換，検波されて入力雑音電波の雑音温度TMに対応した電
圧VMが得られる。この関係を第（１）式に示す。
放射器（９）より受信した入力雑音電波は,RF回路部
（４）を経由して，受信部（５）にて増幅，周波数変
換，検波されて入力雑音電波の雑音温度TMに対応した電
圧VMが得られる。この関係を第（１）式に示す。
VM＝Ｋ・Ｂ・Ｇ・Cd・TM （１） ここでK:比例定数 B:帯域 G:受信機利得 Cd:検波感度 TM:入力雑音温度 第（１）式において，測定した雑音温度TMのかわりに既
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に対応した入力雑音温度TMを求める事が
できる。したがつ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,RF回路部（４）にて切り換える事によつて２
点校正を行つている。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。
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に対応した入力雑音温度TMを求める事が
できる。したがつ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,RF回路部（４）にて切り換える事によつて２
点校正を行つている。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，反
射鏡（１）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（10）を配置し各々
の一次放射器に接続されているスイツチ（３）によりRF
回路部（４）に接続する一次放射器を切り換える事によ
りビーム方向を変え地上を走査するスイツチングアンテ
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，反
射鏡（１）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（10）を配置し各々
の一次放射器に接続されているスイツチ（３）によりRF
回路部（４）に接続する一次放射器を切り換える事によ
りビーム方向を変え地上を走査するスイツチングアンテ
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△Ｔは第
（２）式にて表される。
（２）式にて表される。
ここでTA:入力雑音温度 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 K:受信機方式により決る係数（デイツケ型の場合） 〔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は使用周波数によつて定め
られたガードバンドの制約がある。その為温度分解能を
改善するには積分時間τを長くする必要がある。
（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は使用周波数によつて定め
られたガードバンドの制約がある。その為温度分解能を
改善するには積分時間τを長くする必要がある。
ところが例えば人工衛星搭載用マイクロ波放射計におい
ては軌道条件により対地速度Vgが一定となる為第４図に
示すようにアンテナビームの地上におけるフツトプリン
ト（走査方向の長さｘ（13）Ｘ進行方向の長さｙ（1
2））に対して進行方向の重なり△ｙ（14）を取るとす
ると，走査範囲ｌ（11）が一定の場合走査周期Ｔが一定
となり，次式にて表される。
ては軌道条件により対地速度Vgが一定となる為第４図に
示すようにアンテナビームの地上におけるフツトプリン
ト（走査方向の長さｘ（13）Ｘ進行方向の長さｙ（1
2））に対して進行方向の重なり△ｙ（14）を取るとす
ると，走査範囲ｌ（11）が一定の場合走査周期Ｔが一定
となり，次式にて表される。
ここでA:進行方向ビーム中心間距離（16） y:ビームスポツトの進行方向の長さ（12） △y:ビームスポツトの進行方向の重り（14） Vg: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。
ここでB:走査方向ビーム中心間距離（17） x:ビームスポツトの走査方向の長さ（13） △x:ビームスポツトの走査方向の重り（15） l:走査範囲（11） T:走査周期 ここで走査範囲ｌ（11）及び走査周期Ｔが一定である
為，積分時間τを長くすると走査方向のビーム中心距離
Ｂ（17）が長くなり最終的にはビームスポツトのアンダ
ーラツプが発生し放射計の距離分解能が劣化する。
為，積分時間τを長くすると走査方向のビーム中心距離
Ｂ（17）が長くなり最終的にはビームスポツトのアンダ
ーラツプが発生し放射計の距離分解能が劣化する。
この為，温度分解能と距離分解能が相反する問題点があ
つた。
つた。
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Ｂ（17）を一定
に保つたまま温度分解能（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Ｂ（17）を一定
に保つたまま温度分解能（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。
この発明に係るマイクロ波放射計は，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，その１組ず
つ各々にRF回路部（４），受信部（５）及び校正源を設
けたものである。
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RF回路部（４），受信部（５）及び校正源を設
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，例えば一次放
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1/nとなる。その結果同一の
ビームスポツトを受信機が積分する時間はｎ倍となり温
度分解能△Ｔは だけ改善される。
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1/nとなる。その結果同一の
ビームスポツトを受信機が積分する時間はｎ倍となり温
度分解能△Ｔは 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。
ここでは例として第３図に示したスイツチングアンテナ
方式の放射計において，一次放射器アレイ（10）（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（10）（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）は切り換えスイツチ，（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）は切り換えスイツチ，（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ｌ
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
子ずつとなつている為，各アレイに対応する地上のビー
ムスポツトは第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及びビーム幅が一定である為，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ｌ（11）の1/2となる。この発明の放射計の構
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。
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
子ずつとなつている為，各アレイに対応する地上のビー
ムスポツトは第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及びビーム幅が一定である為，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ｌ（11）の1/2となる。この発明の放射計の構
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。
これにより分割した場合の一つのビームスポツトに対す
る積分時間は従来のものの２倍となる。これよりこの発
明による温度分解能△Ｔ′は第（２）式より次のように
なる。
る積分時間は従来のものの２倍となる。これよりこの発
明による温度分解能△Ｔ′は第（２）式より次のように
なる。
この結果，この発明を用いる事により，温度分解能△Ｔ
は従来の放射計に比べ だけ改善される。
は従来の放射計に比べ 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 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 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ツチングアンテナでなくとも同様の
構成で走査範囲の分割が可能であれば分解したアンテナ
の各々に受信部（積分器）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解したアンテナ
の各々に受信部（積分器）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
イツ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）を設ける事によつて一定の距離
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。
イツ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）を設ける事によつて一定の距離
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
示すブロツク図，第２図は従来のマイクロ波放射計のブ
ロツク図，第３図はスイツチングアンテナ方式のマイク
ロ波放射計のブロツク図，第４図はマイクロ波放射計の
地上のフツ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，（３）は切り換えスイツチ，（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，（９）は一次放射器，
（10）は一次放射器アレイ，（11）は走査範囲l,（12）
はビームスポツトの進行方向の長さy,（13）はビームス
ポツトの走査方向の長さx,（14）はビームスポツトの進
行方向重り△y,（15）はビームスポツトの走査方向の重
り△x,（16）は進行方向のビームスポツト中心間距離A,
（17）は走査方向のブームスポツト中心間距離Ｂを示
す。 なお図中，同一符号は同一又は相当部分を示す。
示すブロツク図，第２図は従来のマイクロ波放射計のブ
ロツク図，第３図はスイツチングアンテナ方式のマイク
ロ波放射計のブロツク図，第４図はマイクロ波放射計の
地上のフツ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，（３）は切り換えスイツチ，（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，（９）は一次放射器，
（10）は一次放射器アレイ，（11）は走査範囲l,（12）
はビームスポツトの進行方向の長さy,（13）はビームス
ポツトの走査方向の長さx,（14）はビームスポツトの進
行方向重り△y,（15）はビームスポツトの走査方向の重
り△x,（16）は進行方向のビームスポツト中心間距離A,
（17）は走査方向のブームスポツト中心間距離Ｂを示
す。 なお図中，同一符号は同一又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 【請求項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
うためのスイツチと，上記スイツ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
器アレイ及びスイツチを数組に分割し，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 JPH01302178A (ja) | 1989-12-06 |
| JPH07111448B2 true 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) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2353104B2 (es) * | 2010-12-29 | 2011-07-11 | Universidad Politécnica de Madrid | Antena para monitorización del campo electromagnético ambiental en tiempo real. |
Family Cites Families (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
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01302178A (ja) | 1989-12-06 |
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