FI116987B - Method and apparatus for calibrating horizontal and vertical channels in a double-polarized weather radar - Google Patents

Method and apparatus for calibrating horizontal and vertical channels in a double-polarized weather radar Download PDF

Info

Publication number
FI116987B
FI116987B FI20041269A FI20041269A FI116987B FI 116987 B FI116987 B FI 116987B FI 20041269 A FI20041269 A FI 20041269A FI 20041269 A FI20041269 A FI 20041269A FI 116987 B FI116987 B FI 116987B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
combination
input
calibration
radar
signal
Prior art date
Application number
FI20041269A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI20041269A0 (en
Inventor
Pentti Karhunen
Henry Andersson
Juha Salmivaara
Original Assignee
Vaisala Oyj
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vaisala Oyj filed Critical Vaisala Oyj
Priority to FI20041269A priority Critical patent/FI116987B/en
Publication of FI20041269A0 publication Critical patent/FI20041269A0/en
Priority to PCT/FI2005/000414 priority patent/WO2006035109A1/en
Application granted granted Critical
Publication of FI116987B publication Critical patent/FI116987B/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/95Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for meteorological use
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/024Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00 using polarisation effects
    • G01S7/025Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00 using polarisation effects involving the transmission of linearly polarised waves
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/40Means for monitoring or calibrating
    • G01S7/4004Means for monitoring or calibrating of parts of a radar system
    • G01S7/4017Means for monitoring or calibrating of parts of a radar system of HF systems
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/40Means for monitoring or calibrating
    • G01S7/4004Means for monitoring or calibrating of parts of a radar system
    • G01S7/4026Antenna boresight
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/40Means for monitoring or calibrating
    • G01S7/4004Means for monitoring or calibrating of parts of a radar system
    • G01S7/4026Antenna boresight
    • G01S7/403Antenna boresight in azimuth, i.e. in the horizontal plane
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/40Means for monitoring or calibrating
    • G01S7/4004Means for monitoring or calibrating of parts of a radar system
    • G01S7/4026Antenna boresight
    • G01S7/4034Antenna boresight in elevation, i.e. in the vertical plane
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A90/00Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
    • Y02A90/10Information and communication technologies [ICT] supporting adaptation to climate change, e.g. for weather forecasting or climate simulation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Description

• 1• 1

Menetelmä ja laitteisto vaaka* ja pystykanavan kalibroimiseksi kaks dussa säätutkassaMethod and equipment for calibrating horizontal * and vertical channels on two weather radars

Keksintö koskee patenttivaatimuksen 1 mukaista menetelmää kaksoispol; 5 kan vaaka- (H) ja pystykanavan (V) kalibroimiseksi.The invention relates to a double pol; 5 channel horizontal (H) and vertical (V) calibration.

Keksintö koskee myös laitteistoa kaksoispolarisoidun säätutkan H- ja V4 roimiseksi.The invention also relates to apparatus for roaming dual polarized weather radar H and V4.

10 Ennestään tunnetun tekniikan mukaisissa ratkaisuissa kalibrointi suoriteta ti syöttämällä signaaleja signaaligeneraattorista järjestelmään käyttämällä takytkimiä tai suuntaamalla tutka kohti kiinteää kohdetta. Nämä ennestäi nilkan mukaiset järjestelmät eivät mahdollista helppoa reaaliaikaista kalit olla tarpeen normaalitoiminnan aikana vaihtelevassa ympäristössä. Erityij 15 muuttuvat lämpötilat voivat aiheuttaa virheitä mittausj äxj estelmässä.In prior art solutions, calibration is accomplished by feeding signals from the signal generator to the system by using tail couplings or directing the radar toward a fixed object. These pre-ankle systems do not allow easy real-time cocks to be needed during normal operation in a changing environment. In particular, changing temperatures can cause errors in the measuring system.

US-patentissa 5 500 646 on kuvattu dopplertutka, jossa vastaanottimiin tävää signaalia kalibrointitarkoituksessa. Tällöin kuitenkin ainoastaan osa voidaan kalibroida.U.S. Patent 5,500,646 describes a Doppler radar with a signal to the receivers for calibration purposes. However, only a portion can then be calibrated.

» · » • « » 20 • · · 9 * ·»·» • «» 20 • · · 9 * ·

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on selvitä edellä kuvatun tekniikan * * m . „.; taa täysin uuden tyyppinen menetelmä ja laitteisto H- ja V-kanavan kalibi soispolarisoidussa säätutkassa reaaliaikaisesti.The object of the present invention is to overcome the * * m of the above-described technique. . "; provide a whole new type of method and equipment for H and V channel caliber polarized weather radar in real time.

• * · * « ψ «•f 25 Keksinnön tavoite toteutetaan käyttämällä sekundaarista syöttöä ja laittan I . sesti antennilautasen keskelle vastapäätä tutka-antennin primaarista syötte *·# 2 Tämä kalibrointisignaali otetaan vastaan normaalisti tutkavastaanottimen kanavalla, ja havaittuja eroja kanavien välillä käytetään kalibrointi-inform siä sääkaikuja varten.The object of the invention is achieved by the use of a secondary input and I. This calibration signal is normally received on the channel of the radar receiver, and the observed differences between the channels are used for calibration information for weather echoes.

5 Suuritehoista lähetystä primaarisesta syötöstä voidaan myös käyttää kalibi sekundaarista syöttöä voidaan käyttää vastaanottoantennina.5 High power transmission from primary feed can also be used as a caliber secondary feed can be used as a receiving antenna.

Tarkemmin lausuttuna keksinnön mukainen menetelmä on tunnettu siitä, i patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.More particularly, the method according to the invention is characterized in that in the characterizing part of claim 1.

1010

Lisäksi keksinnön mukainen laitteisto on tunnettu siitä, mitä on lausuttu p muksen 16 tunnusmerkkiosassa.Further, the apparatus according to the invention is characterized by what is said in the characterizing part of the cap 16.

Keksintö tarjoaa merkittäviä etuja tavanomaiseen tekniikkaan nähden.The invention offers significant advantages over conventional technology.

1515

Keksintö parantaa tutkan kalibrointitarkkuutta ja mahdollistaa kalibroinnin ti normaalikäytön aikana. Reaaliaikainen kalibrointi mahdollistaa entistä u pahtuvan kalibroinnin, mikä parantaa mittausjärjestelmän kokonaistarkkui ... mahdolliset laiteviat saadaan selville tehokkaasti.The invention improves the radar calibration accuracy and enables calibration ti during normal operation. Real-time calibration allows for even more accurate calibration, which improves the overall accuracy of the measuring system ... efficient detection of potential equipment failures.

« t » t « v 20 • » * * · ·«T» t «v 20 •» * * · ·

Seuraavassa keksintöä selostetaan tarkemmin tukeutuen esimerkinomaisiin • · ·The invention will now be described in more detail with reference to the following examples.

• M• M

töihin, jotka on esitetty oheisina olevissa kuvissa, joissa: * « 4 f • .*··, Kuvio 1 esittää kaksoispolarisoidun säätutkan peruskokoonpanon ennestäi • * · * 25 tekniikan mukaisesti.for the works shown in the accompanying figures, in which: * «4 f •. * ··, Figure 1 shows the basic configuration of a dual polarized weather radar according to prior art * * · * 25.

• · • · ♦ • * * ··· · . * * *. Kuvio 2 esittää lohkokaaviona ensimmäisen kalibrointijäijestelyn keksinä ·** 3• · • · ♦ • * * ··· ·. * * *. Figure 2 is a block diagram of the first calibration process as a biscuit · ** 3

Kuvio 4 esittää lohkokaaviona kolmannen kalibrointijäijestelyn keksinnöiFigure 4 is a block diagram illustrating the invention of the third calibration scheme

Kuvion 1 mukaisesti, kaksoispolarisoitu säätutka käsittää seuraavat elimei joka käsittää tyypillisesti syöttöelementin 2 ja tehovahvistimen 3. Järjeste 5 päaoskillaattorilla 1, joka on kytketty syöttöelementtiin 2. Lähetyksessä si vaihelukittu tutkan pääoskillaattoriin ja tutkan käyttötaajuuteen, muodosti mentissä 2, vahvistettuna tehovahvistimella 3. Magnetronityypin tutkissa tiä 2 ei käytetä, vaan vahvistin 3 toimii oskillaattorina.As shown in Figure 1, the dual polarized weather radar comprises the following elements typically comprising an input element 2 and a power amplifier 3. A system 5 with a main oscillator 1 coupled to the input element 2. not used, amplifier 3 acts as an oscillator.

10 Tehovahvistimen 3 lähtö on kytketty ainakin yhteen dupleksereista 7 pola avulla, joka jakaa signaalin vaaka- (H) ja pystykomponentiksi (V). Tutkar ta riippuen H-ja V-komponentti lähetetään vuorotellen (vuoroittain) tai saThe output of the power amplifier 3 is coupled to at least one of the duplexers 7 by means of Pola, which divides the signal into horizontal (H) and vertical (V) components. Depending on the radar, the H and V components are transmitted alternately (alternately) or sa

Dupleksereista 7 signaalin H- ja V-komponentti syötetään orto-rauodon S] 15 suunnataan ilmakehään lautasheijastimella 8.Of the duplexers 7, the H and V components of the signal are supplied to the ortho-rhythm S11 by directing a reflector 8 into the atmosphere.

Vastaanotossa H- ja V-komponentti erotetaan orto-muodon syötön 9 toim dupleksereilla 7 tutkavastaanottimen H-kanavaan 4 ja V-kanavaan, jolloin ... vastaanottimista 4 ja 5 on ilmaistun signaalin lähtö jatkokäsittelyä varten.At reception, the H and V components are separated by the duplexers 7 of the ortho-mode input 9 into the H channel 4 and the V channel of the radar receiver, whereby ... the receivers 4 and 5 have an output of the detected signal for further processing.

a a aa a a

• » I• »I

* . 20 »ti tt·*. 20 »ti tt ·

Kuvio 2 esittää lohkokaaviona keksinnön mukaista antennilautasen 8 kesk « « · • tt sekundaarista syöttöä 10 käyttävän kalibrointijäijestelyn.Fig. 2 is a block diagram of a calibration sequence using the secondary secondary supply 10 of the antenna dish 8 according to the invention.

a · « a a « ♦ /··, Sekundaarinen syöttö on lineaarisesti polarisoitu tasossa, joka muodostaa • Λ t*f 25 man orto-muodon primaarisen syötön 9 polarisointitason kanssa.a · «a a« ♦ / ··, The secondary input is linearly polarized in a plane that provides • Λ t * f 25 the primary input of the ortho form with 9 levels of polarization.

• a • a * • aa • tt a• a • a * • aa • tt a

Polarisointitasojen välinen ero aiheuttaa sen, että kalibrointisignaali jakaut a a a 4The difference between the polarization levels causes the calibration signal to divide a a a 4

Tutkan käyttötaajuudella oleva pienitehoinen kalibrointisignaali, joka on 1 jestelmän pääoskillaattoriin, syötetään syöttöelementistä 2 sekundaariseen lähetetään kohti primaarista syöttöä 9.The low power calibration signal at the radar operating frequency, which is 1 to the main oscillator of the system, is fed from the input element 2 to the secondary transmitted towards the primary input 9.

5 Pienitehoinen kalibrointisignaali voidaan pulssittaa ja sen pulssien toistota valita samaksi kuin tutkan suuritehoisen lähetyksen pulssintoistotaajuus, n voidaan käyttää myös jatkuva-aaltoista signaalia, jos suuritehoinen lähetys roinnin ajaksi.5 The low power calibration signal can be pulsed and its pulse repetition selected to be the same as the pulse repetition frequency of the radar high power transmission, n also a continuous wave signal may be used if the high power transmission is during roaming.

10 Kun käytetään pulssitettua kalibrointisignaalia, kalibrointisignaalin ja suui naalin lähetys tahdistetaan niin, että kalibrointisignaali otetaan vastaan ilir sijasta valitun alueen porttiin, jossa vahvaa ilmakehän kaikua ei ole parhai10 When using a pulsed calibration signal, the transmission of the calibration signal and the mouth is synchronized so that the calibration signal is received at the port of the selected region instead of Ilir, where strong atmospheric echo is not best

Kalibrointisignaalit otetaan vastaan tutkavastaanottimen H- ja V-kanavalh 15 tutkan normaalissakin toiminnassa, ja kanavien välisiä eroja tarkkaillaan.The calibration signals are received by the H and V channels of the radar receiver during normal radar operation, and the differences between the channels are monitored.

Kanavien välisiä eroja käytetään kalibrointi-informaationa varsinaisia sääl ,.. Kuvio 3 esittää lohkokaaviona kalibrointijäijestelyn tutkan lähetyspolkuja • · » * . 20 käytetään sekundaarista syöttöä 10, joka on sijoitettu antennilautasen 8 kes • · « • ♦ · suoritusmuodossa käytetään polarisaattoria 6 lähetyksen tekemiseksi vuon " I H-ja V-kanavalla, m φ • · > s'··' Sekundaarinen syöttö 10 on lineaarisesti polarisoitu tasossa, joka muodost • * 25 kulman orto-muodon primaarisen syötön 9 polarisointitason kanssa.The differences between the channels are used as calibration information in actual weather conditions. FIG. 3 is a block diagram of the calibration path radar transmission paths. 20 uses a secondary supply 10 disposed in the center of the antenna dish 8 in the embodiment of the polarizer 6 to transmit on the "I H and V channel", m φ · · s '··' The secondary supply 10 is linearly polarized in a plane forming • * 25 angles with the 9 polarization plan of the primary feed of the ortho-shape.

• * * · « • · · ,·*·. Polarisointitasojen välinen ero mahdollistaa sen, että sekundaarinen syöttö • · · 5• * * · «• · ·, · * ·. The difference in polarization levels allows the secondary supply • · · 5

Sekundaarisesta syötöstä saatava signaali ohjataan duplekseriin 12 ja sen rointivastaanottimeen 11, joka on lukittu tutkan pääoskillaattoriin. H-ja1 vastaanotto tehdään vuorotellen tutkan normaalin käytön aikana, Kanavi 5 käytetään kalibrointi-informaationa varsinaisia sääkaikuja varten.The signal from the secondary supply is directed to the duplexer 12 and its rotation receiver 11 which is locked to the radar main oscillator. H-1 reception is made alternately during normal radar operation, Channel 5 is used as calibration information for actual weather echoes.

Kuviossa 2 selitettyä menetelmää voidaan käyttää samanaikaisesti kuvio kanssa kytkemällä syöttöelementistä 2 saatava pienitehoinen signaali sek syöttöön duplekserin 12 kautta.The method described in Figure 2 can be used simultaneously with the pattern by connecting a low power signal from the input element 2 to the input via duplexer 12.

1010

Keksinnölle on olennaista sekundaarisen syötön 10 oikea sijoitus. Sillä ti tukseton suora yhteys primaariseen syöttöön 9, ja siksi on edullista, että s syöttö sijoitetaan tyypillisesti lautasen 8 keskustaan ja tyypillisesti vastat syöttöä 9. Järjestelmän ja menetelmän kannalta on edelleen tärkeää, että: 15 syötöstä tuleva ja sinne menevä signaali tahdistetaan järjestelmän pääosk kanssa ja kytketään joko suoraan tai epäsuorasti siihen.The correct placement of the secondary feed 10 is essential to the invention. Because it has a straightforward direct connection to the primary supply 9, it is therefore advantageous that the s supply is typically located at the center of the dish 8 and typically corresponds to the supply 9. For the system and method, it is still important that the 15 input and output signals are connected directly or indirectly to it.

Kuvio 4 esittää lohkokaaviona kalibrointijäijestelyn tutkan lähetyspoluill .#. sekundaarista syöttöä 10, joka on sijoitettu antennilautasen 8 keskustaan.Figure 4 is a block diagram of a calibration trace along radar transmission paths. a secondary supply 10 disposed at the center of the antenna dish 8.

• · · • · * ’ . 20 muodossa käytetään polarisaattoria 6 lähetyksen tekemiseksi tutkan H- μ • * » joko vuorotellen tai samanaikaisesti.• · · • · * '. In the 20 format, polarizer 6 is used to transmit the H-μ • * »radar either alternately or simultaneously.

• · « * • · • « .·, Sekundaarinen syöttö 10 on lineaarisesti polarisoitu tasossa, joka on sam 9 * · « 9 .···. orto-muodon primaarisen syötön 9 polarisointitason kanssa.The secondary input 10 is linearly polarized in a plane sam 9 * · «9. ···. ortho-form primary feed with 9 polarization planes.

• * 25 . RF-kytkin 13 on sijoitettu sekundaarisen syötön 10 ja duplekserin 12 väli ♦ ♦♦ 6 käytetään kalibrointi-informaationa varsinaisia sääkaikuja varten. Yhteine RF-kytkimestä vastaanottimeen eliminoi mittausvirheet polarisointikanav• * 25. An RF switch 13 is disposed between the secondary supply 10 and the duplexer 12 ♦ ♦♦ 6 used as calibration information for actual weather echoes. The common RF switch to receiver eliminates measurement errors in the polarization channel

Kun kytketään pienitehoinen signaali syöttöelementistä 2 sekundaariseen 5 duplekserin 12 ja RF-kytkimen kautta, myös kuviossa 4 kuvattua jäijestel käyttää tutkan vastaanottopolkujen kalibroimiseksi. Tällöin RF-kytkintä k tämään H- ja V-polarisaatio vuorotellen sekundaarisesta syötöstä 10. Kun sitettua lähetystä, sekä lähetys- että vastaanottopolku saadaan mitatuksi sa 10 Seuraavassa keksinnön vaihtoehtoisia edullisia suoritusmuotoja: - Sekundaarinen syöttö 10 voi olla lineaarisesti polarisoitu tasossa, joka m asteen kulman oito-muodon primaarisen syötön 9 polarisointitason kanssa 15 - Polarisointitasojen välinen ero pystyy jakamaan kalibrointisignaalin H- j komponentiksi primaarisessa orto-muodon syötössä 9.When coupling a low power signal from an input element 2 to a secondary 5 via a duplexer 12 and an RF switch, the solid state illustrated in Figure 4 also uses a radar to calibrate reception paths. In this case, the RF switch actuates the H and V polarization alternately from the secondary input 10. When the bound transmission, both the transmission and the receiving path are measured, the following alternate preferred embodiments of the invention are as follows: The secondary supply 10 may be linearly polarized a wavefront primary input 9 with a polarization plane 15 - The difference between the polarization planes is able to divide the calibration signal into a component H-j in the primary ortho input 9.

- Sekundaarinen syöttö 10 voi olla myös ympyräpolarisoitu, missä tapauk; ,sisältää myös H- ja V-komponentin.The secondary supply 10 may also be circularly polarized, where appropriate; , also contains H and V components.

e · · • · » * . 20 • * · • i · - Sekundaarisen syötön polarisointi voi olla saman suuntainen orto-muodc * · · larisoinnin kanssa, jos käyttö tapahtuu vuorotellen.e · · • · »*. 20 • * · • i · - The polarization of the secondary supply may be parallel to the ortho-mode * · · larisation if operated in alternation.

• m ^ t .·*·. - Tutkan käyttötaajuudella oleva pienitehoinen kalibrointisignaali, joka on * » 25 jäijestelmän pääoskillaattoriin, syötetään syöttöelementistä 2 sekundaarise : ja lähetetään kohti primaarista syöttöä 9.• m ^ t. · * ·. - The low power calibration signal at the radar operating frequency, which is * »25 to the ice oscillator main oscillator, is fed from the input element 2 to the secondary: and transmitted towards the primary input 9.

«·· · * 4 • · • « » 7 - Kalibrointilähetys ja suuritehoinen lähetys on tahdistettu niin, että kalibi otetaan vastaan ilmakehäkaiun sijasta valitussa alueportissa, jossa ilmakel läsnä.7 - The calibration transmission and high power transmission are synchronized so that the caliber is received at the selected region port where the atmosphere is present instead of the atmospheric echo.

5 - Kalibrointisignaalit otetaan vastaan tutkavastaanottimen H- ja V-kanava tutkan normaalia toimintaa, ja kanavien välisiä eroja tarkkaillaan.5 - The calibration signals are received by the H and V channels of the radar receiver for normal operation of the radar, and the differences between the channels are monitored.

- Kanavien välisiä eroja käytetään kalibrointi-informaationa varsinaisille: 10 - Voidaan käyttää myös jatkuva-aaltoista kalibrointilähetystä, jos suuriteh estetään kalibroinnin ajaksi.- Channel differences are used as calibration information for actual ones: 10 - Continuous wave calibration transmission can also be used if high power is disabled during calibration.

Laitteistossa on seuraavia vaihtoehtoja keksinnön mukaisesti: 15 - Sekundaarinen syöttö 10 on lineaarisesti polarisoitu tasossa, joka muodc kulman orto-muodon primaarisen syötön 9 polarisointitason kanssa.The apparatus has the following alternatives according to the invention: 15 - The secondary supply 10 is linearly polarized in a plane which forms an angle with the polarization plane of the primary ortho input 9.

- Sekundaarinen syöttö 10 voi olla myös ympyräpolarisoitu, mikä mahdol se ottaa vastaan primaarisen syötön kummankin polarisoituiin.The secondary supply 10 may also be circularly polarized, possibly accepting the primary supply of both polarized ones.

* ♦ · v · 20 919 ·'·] - Sekundaarisen syötön polarisointi voi olla saman suuntainen orto-muod( 9 1 9 ** 1| larisoinnin kanssa, jos käyttö tapahtuu vuorotellen.* ♦ · v · 20 919 · '·] - The polarization of the secondary supply may be in the same direction as the ortho (9 1 9 ** 1 | polarization if operated in alternation).

9 ·9 ·

IIIIII

'1 - Koaksiaalikaapelia tai aaltoputkea käytetään syöttämään kalibrointisigna • 9 9 9 25 mentista 2 sekundaariseen syöttöön 10.'1 - A coaxial cable or waveguide is used to supply the calibration signal from • 9 9 9 25 to 2 secondary input 10.

« • · · «9« • 9 9 9 9 9« • 9«• · ·« 9 «• 9 9 9 9 9« • 9

Claims (15)

1. Menetelmä ainakin kahden polarisoidun kanavan kalibroimiseksi kaksc 5 sa säätutkassa, joka menetelmä - tutkasignaali muodostetaan vahvistinyksikössä (2,3) Jota < killaattorilla (1), 10. tutkasignaali jaetaan ainakin kahdeksi komponentiksi (H, > polaarisuus, - nämä signaalikomponentit lähetetään ilmakehään primaari: (9) ja heijastimella (8), 15 - ilmakehästä heijastuneet signaalit otetaan vastaan primaari: (9) heijastimen (8) avulla, tunnettu siitä, että normaalikäytön aikana tai sen välissä • * · 20 * • * · *··*! - tulosignaali syötetään sekundaariseen syöttöön (10)Joka s • « « *· risen syötön (9) läheisyydessä ja tämä signaali otetaan vastaj . maarisella syötöllä (9) ja sitä käytetään kalibrointitarkoituksi "i; kanavien (H, V) välisen eron kompensoimiseksi. » · a · **· 25 . . 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kalibrc • * * I \···[ otetaan vastaan tutkan orto-muodon primaarisella syötöllä (9) ja siirretään ! * * Λ m. m.A method for calibrating at least two polarized channels in two radar radars, which method - generates a radar signal in an amplifier unit (2,3) With a <RTIgt; oscillator (1), </RTI> 10. divides the radar signal into at least two components (H,> polarity). : (9) and the reflector (8), 15 - atmospheric signals are received by the primary: (9) by the reflector (8), characterized in that during or between normal operation • * · 20 * • * · * ·· *! - an input signal is applied to the secondary supply (10) Every second to the secondary supply (9) and this signal is received by the counter input (9) and used for calibration purposes "i; to compensate for the difference between the channels (H, V)." · A · ** · 25. A method according to claim 1, characterized in that the orbital shape of the radar • * * I \ ··· [ n primary feed (9) and move! * * Λ m. m. 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että i syöttö (10) on lineaarisesti polarisoitu tasossa, joka muodostaa 45 asteen muodon primaarisen syötön (9) polarisointitason kanssa.Method according to Claim 1 or 2, characterized in that the i-feed (10) is linearly polarized in a plane which forms a 45-degree primary feed (9) with the polarization plane. 4. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen tai niiden yhdistelmän mukainen tunnettu siitä, että polarisointitasojen välinen ero saa kalibrointisignaalin H- ja V-komponentiksi primaarisessa orto-muodon syötössä (9).A device according to any one of the preceding claims or a combination thereof, characterized in that the difference between the polarization levels provides the H and V components of the calibration signal in the primary ortho-input (9). 5. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen tai niiden yhdistelmän mukainen 10 tunnettu siitä, että sekundaarinen syöttö (10) on ympyräpolarisoitu, jollo tää myös H-ja V-komponentin.A device according to any one of the preceding claims or a combination thereof, characterized in that the secondary supply (10) is circularly polarized, which also has an H and V component. 6. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen tai niiden yhdistelmän mukainen tunnettu siitä, että pienitaajuinen, tutkan käyttötaajuudella oleva kalibroi 15 on lukittu tutkajäqestelmän pääoskillaattoriin, syötetään syöttöelementisti riseen syöttöön (10) ja lähetetään kohti primaarista syöttöä (9).6. A method as claimed in any one of the preceding claims, or combination thereof, characterized in that the low-frequency calibration 15 at the radar operating frequency is locked to the main oscillator of the radar system, fed to an input elemental input (10) and transmitted towards the primary input (9). 7. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen tai niiden yhdistelmän mukainen .,, tunnettu siitä, että pienitaajuinen kalibrointisignaali on pulssitettu j a senA device according to any one of the preceding claims or a combination thereof, characterized in that the low frequency calibration signal is pulsed and 5 J · * . 20 juus on sama kuin tutkan suuritehoisen lähetyksen pulssintoistotaajuus. • · Ϊ »·« • * * · · • ] ! 8. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen tai niiden yhdistelmän mukainen e · t;4 tunnettu siitä, että kalibroinnin lähetys ja suuritehoinen lähetys on tahdis kalibrointisignaali otetaan vastaan ilmakehäkaiun sijasta valitussa aluepoi • * 25 voimakasta ilmakehäkaikua ei ole läsnä • · • * « • · · ·«« e \ 9. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen tai niiden yhdistelmän mukainen >5 J · *. 20 hair is the same as the pulse repetition frequency of a high power radar transmission. • · Ϊ »·« • * * · · •]! 8. A method according to any one of the preceding claims or a combination thereof, characterized in that the calibration transmission and the high power transmission are a synchronous calibration signal is received instead of the atmospheric echo in the selected area poo. * 25 strong atmospheric echoes are not present. A or a combination of any of the preceding claims or a combination thereof 10. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen tai niiden yhdistelmän mukainei tunnettu siitä, että voidaan käyttää yhtä hyvin myös jatkuva-aalloista kali tä, jos suuritehoinen lähetys estetään kalibroinnin ajaksi10. According to any one of the preceding claims, or a combination thereof, characterized in that continuous wave Kali can also be used if high power transmission is prevented during calibration. 11. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen tai niiden yhdistelmän mukainei tunnettu siitä, että polarisaattoria (6) käytetään lähetyksen tekemiseksi vu kan H- ja V-kanavalla.11. A device as claimed in any one of the preceding claims, or a combination thereof, characterized in that the polarizer (6) is used for transmitting on the HV and HV channels. 12. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen tai niiden yhdistelmän mukainei 10 tunnettu siitä, että polarisointitasojen välillä oleva ero mahdollistaa sen, e nen syöttö (10) ottaa vastaan tutkalähetyksestä sekä H- että V-komponentiA device according to any one of the preceding claims or a combination thereof, characterized in that the difference between the polarization planes allows the input (10) to receive both the H and the V component from the radar transmission. 13. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen tai niiden yhdistelmän mukainer tunnettu siitä, että sekundaarisesta syötöstä tuleva signaali ohjataan duple 15 sitten kalibrointivastaanottimeen (11), joka on lukittu tutkan pääoskillaattt13. A device according to any one of the preceding claims or a combination thereof, characterized in that the signal from the secondary supply is then duplexed 15 to a calibration receiver (11) which is locked in 14. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen tai niiden yhdistelmän mukainer tunnettu siitä, että H' ja V-polarisoinnin vastaanottoa tehdään vuorotellen maalikäytön aikana. • · · 20 • · · • · · ,·, ; 15. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen tai niiden yhdistelmän mukainer \ ·· ....; tunnettu siitä, että sitä käytetään samanaikaisesti tämän menetelmän kans • « .;, pienitehoinen signaali syöttöelementistä (2) sekundaariseen syöttöön (10) .··% (12) kautta. ♦ ψ ·· · 25 • ·*· 16. Laitteisto eri kanavien kalibroimiseksi kaksoispolarisoidussa säätutkas · teisto käsittää: * · · - välineet tutkasignaalin laittamiseksi ainakin kahdelle komf V) Joilla on eri polaarisuus, 5. primaarisen syötön (9) ja heijastimen (8) näiden signaaliko lähettämiseksi ilmakehään ja ottamiseksi vastaan ilmakehäsi tunnettu siitä1 että laitteisto käsittää 10. sekundaarisen syötön (10), joka on sijoitettu primaarisen s; syyteenja - välineet kalibrointisignaalin syöttämiseksi sekundaariseen jäijestelmän kalibroimiseksi. 1514. A converter according to any one of the preceding claims or a combination thereof, characterized in that the reception of H 'and V polarization is carried out alternately during paint application. • · · 20 • · · · ·, ·,; The adapter according to any one of the preceding claims or a combination thereof; characterized in that it is used simultaneously with this method, a low power signal from the input element (2) to the secondary input (10). ··% (12). ♦ ψ ·· · 25 • · * · 16. Apparatus for calibrating different channels in dual polarized weather radar · The apparatus comprises: * · · - means for applying a radar signal to at least two Komf V) having different polarity, 5. primary input (9) and reflector (8). ) for transmitting these signals to the atmosphere and receiving your atmosphere, characterized in that the apparatus comprises a 10th secondary supply (10) disposed on a primary s; indictment and means for supplying a calibration signal to a secondary rigid system calibration. 15 17. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen tai niiden yhdistelmän mukainei tunnettu siitä, että sekundaarinen syöttö (10) sijaitsee antennilautasen (8) ,,, 18. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen tai niiden yhdistelmän mukainei e « · • · · (20 tunnettu siitä, että sekundaarisen syötön (10) polarisointi on saman suunt « 1 1 ly. muodon syötön (9) polarisoituiin kanssa, jos käyttö tapahtuu vuorotellen. I M • ·The secondary supply (10) according to one of the preceding claims or a combination thereof, characterized in that the secondary supply (10) is located on the antenna dish (8) ,,, 18. The secondary supply (10) 10) Polarization is in the same direction as the 1 in 1 L form contour input (9) polarized if used alternately IM • · 19. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen tai niiden yhdistelmän mukainei tunnettu siitä, että sekundaarinen syöttö (10) on lineaarisesti polarisoitu t • ♦ 25 muodostaa 45 asteen kulman orto-muodon primaarisen syötön (9) polarise : .\ sa. • ♦ 1 · « m · • «A device according to any one of the preceding claims or a combination thereof, characterized in that the secondary supply (10) is linearly polarized t • ≤ 25 forms a polarization of the primary supply (9) of the ortho-form at an angle of 45 degrees. • ♦ 1 · «m · •« 21. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen tai niiden yhdistelmän mukaint tunnettu siitä, että koaksiaalikaapelia tai aaltoputkea käytetään ohjaama; kundaarisesta syötöstä (10) kalibrointivastaanottimeen (11) duplekserin ( ·« « • » · • · ♦ • 1 « **· • « « « « * ·· * · * 1 9 «9« * • · • 1 99 « < «A device according to any one of the preceding claims or a combination thereof, characterized in that the coaxial cable or waveguide is used to control; from the kundar input (10) to the calibration receiver (11) a duplexer (· «« • »1 9« 9 «* • • 1 99« < «
FI20041269A 2004-09-30 2004-09-30 Method and apparatus for calibrating horizontal and vertical channels in a double-polarized weather radar FI116987B (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20041269A FI116987B (en) 2004-09-30 2004-09-30 Method and apparatus for calibrating horizontal and vertical channels in a double-polarized weather radar
PCT/FI2005/000414 WO2006035109A1 (en) 2004-09-30 2005-09-28 Method and apparatus for calibration of horizontal and vertical channels in a dual polarized weather radar

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20041269A FI116987B (en) 2004-09-30 2004-09-30 Method and apparatus for calibrating horizontal and vertical channels in a double-polarized weather radar
FI20041269 2004-09-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FI20041269A0 FI20041269A0 (en) 2004-09-30
FI116987B true FI116987B (en) 2006-04-28

Family

ID=33041594

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20041269A FI116987B (en) 2004-09-30 2004-09-30 Method and apparatus for calibrating horizontal and vertical channels in a double-polarized weather radar

Country Status (2)

Country Link
FI (1) FI116987B (en)
WO (1) WO2006035109A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10495787B2 (en) 2016-06-16 2019-12-03 I.M. Systems Group, Inc. Integrated weather projection systems, methods, and apparatuses

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI117950B (en) * 2005-05-23 2007-04-30 Vaisala Oyj Simultaneous double-polarized radar system with a receiver positioned on a stand
US7554486B2 (en) 2007-03-13 2009-06-30 Baron Services, Inc. System and method for dual polarization radar with automatic built-in test equipment and calibration
WO2009073044A1 (en) * 2007-12-07 2009-06-11 Baron Services, Inc. An improved system and method for dual polarization radar with automatic built-in test equipment and calibration
EP2799898B1 (en) * 2013-05-02 2019-07-10 LEONARDO Germany GmbH Weather radar
CN103399306B (en) * 2013-08-03 2014-12-17 张鹿平 Method for reducing radar feed line loss and improving two-path feed line consistency
CN106772296B (en) * 2017-01-20 2023-11-07 南京大学 Meteorological radar echo intensity calibration device and method
CN109946662B (en) * 2019-05-06 2023-09-26 成都远望科技有限责任公司 Phased array weather radar built-in calibration system
US11495892B2 (en) 2020-04-30 2022-11-08 The Regents Of The University Of Michigan Polarization-independent spatial power divider for a two-port millimeter-wave antenna
CN113109771B (en) * 2021-03-18 2023-06-06 中国气象局气象探测中心 Calibration device for calibration instrument and true value calibration method for weather radar echo intensity
CN115113156B (en) * 2022-08-26 2022-11-11 中国人民解放军国防科技大学 Calibration method and system for dual-polarized phased array meteorological radar

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL286190A (en) * 1961-12-01
US5500646A (en) * 1994-07-29 1996-03-19 The United States Of America As Represented By The Department Of Commerce Simultaneous differential polymetric measurements and co-polar correlation coefficient measurement
US6859163B2 (en) * 2002-09-20 2005-02-22 Drs Weather Systems, Inc. Simultaneous dual polarization radar system

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10495787B2 (en) 2016-06-16 2019-12-03 I.M. Systems Group, Inc. Integrated weather projection systems, methods, and apparatuses
US11048022B2 (en) 2016-06-16 2021-06-29 I.M. Systems Group, Inc. Integrated weather projection systems, methods, and apparatuses
US11841480B2 (en) 2016-06-16 2023-12-12 I.M. Systems Group, Inc. Integrated weather projection systems, methods, and apparatuses

Also Published As

Publication number Publication date
FI20041269A0 (en) 2004-09-30
WO2006035109A1 (en) 2006-04-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7495599B2 (en) Simultaneous dual polarization radar system with pedestal mounted receiver
WO2006035109A1 (en) Method and apparatus for calibration of horizontal and vertical channels in a dual polarized weather radar
RU2327116C2 (en) Radar measurement of filling level with use of circular polarisation of waves
US7589665B2 (en) Multistatic method and device for radar measuring a close distance
EP1760488B1 (en) Radar apparatus
US7710125B2 (en) Independent reference pulse generation
US8405541B2 (en) Multi-range radar system
US7265558B1 (en) Radar level gauge using elliptically or circularly polarized waves
US11326926B2 (en) Radar fill level measurement device with a radar system-on-chip
EP2068169B1 (en) A pulse radar ranging system
US20110161019A1 (en) Fill level measuring device working with microwaves
US11879961B2 (en) Radar array phase shifter verification
KR20140036155A (en) Driver assistance device for a vehicle and method for operating a radar unit
KR20130052557A (en) Driver assistance device for a vehicle and method for operating a radar device
EP2420859B1 (en) Method and system for propagation time measurement and calibration using mutual coupling in a radio frequency transmit/receive system
JP2008292244A (en) Radar device
WO2011016578A1 (en) Short range radar device and distance measuring method
US10598777B2 (en) Proximity sensor and method for measuring the distance from a target
JP2008298597A (en) Dme ground-based apparatus
EP1899690A1 (en) Method for determining a medium level in a contained by a propagation-time measuring method
JPH0627800B2 (en) Antenna module
JPH02145984A (en) Radar
KR20170041104A (en) Apparatus for measuring status of gps antenna port
TW201534872A (en) Multi-system radar for level measurement
JP2004350306A (en) Car radar duplexing arrangement

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 116987

Country of ref document: FI