JP2560227B2 - ポラリメトリックレーダ較正用標的 - Google Patents

ポラリメトリックレーダ較正用標的

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JP2560227B2
JP2560227B2 JP3361008A JP36100891A JP2560227B2 JP 2560227 B2 JP2560227 B2 JP 2560227B2 JP 3361008 A JP3361008 A JP 3361008A JP 36100891 A JP36100891 A JP 36100891A JP 2560227 B2 JP2560227 B2 JP 2560227B2
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polarization
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calibration
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polarimetric radar
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武嗣 真鍋
俊夫 井原
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JUSEISHO TSUSHIN SOGO KENKYUSHOCHO
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JUSEISHO TSUSHIN SOGO KENKYUSHOCHO
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は,例えば多偏波合成開口
レーダ等のポラリメトリックレーダを較正するために用
いる較正用標的に関する.
【0002】
【従来の技術】従来,散乱体の複素散乱行列を測定する
ためのポラリメトリックレーダの較正においては,一般
に,偏波散乱特性が既知で異なる3っつの標的を用い
て,各々の偏波散乱特性を測定することにより較正を行
なう必要がある.
【0003】この3っつの標的の組み合せとして,例え
ば,三面コーナリフレクタ(または導体球)と,稜線の
方向が45度異なる2つの二面コーナリフレクタの組み
合せ等が用いられる.
【0004】
【発明が解決しようとする課題】一般に較正の精度は個
々の較正用標的のアラインメントの精度に依存するた
め,3っつの較正用標的の各々の測定の際に標的を精度
良く配置する必要があり,較正の手順が複雑になるとと
もに,アラインメントの誤差による較正誤差が問題とな
る.
【0005】本発明の目的は以上の問題点を解決し,複
数の較正用標的を用いることなく単一の標的による簡便
なポラリメトリックレーダの較正を可能とする較正用標
的を提供することにある.
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明に係わる請求項1
記載のポラリメトリックレーダ較正用標的は,直交する
2偏波を送信および受信することによって散乱体の複素
散乱行列を測定するポラリメトリックレーダによる測定
において,送受信アンテナおよび送受信機内の伝達関数
の偏波間のアンバランスおよび偏波間の結合に起因する
複素散乱行列の測定誤差を補正するための較正用の標的
であって,送受信で共用されるスカラアンテナと可変偏
波変換器によって構成され,被較正ポラリメトリックレ
ーダからの送信波をスカラアンテナで受信し,上記受信
波の偏波を可変偏波変換器により変換し再びスカラアン
テナにより被較正ポラリメトリックレーダに向けて送信
する標的であり,かつ可変偏波変換器の偏波変換特性を
切り替えることにより複数の異なる偏波散乱特性を実現
することにより,複数の標的を取り替えることなく単一
の標的で完全なポラリメトリックな較正を可能とするこ
とを特徴とする.
【0007】また,請求項2記載の能動的なポラリメト
リックレーダ較正用標的は,直交する2偏波を送信およ
び受信することによって散乱体の複素散乱行列を測定す
るポラリメトリックレーダによる測定において,送受信
アンテナおよび送受信機内の伝達関数の偏波間のアンバ
ランスおよび偏波間の結合に起因する複素散乱行列の測
定誤差を補正するための較正用の標的であって,送受信
で共用されるスカラアンテナと可変偏波変換器および増
幅器によって構成され,被較正ポラリメトリックレーダ
からの送信波をスカラアンテナで受信し,上記受信波の
偏波を可変偏波変換器により変換し増幅器により増幅し
た後,再びスカラアンテナにより被較正ポラリメトリッ
クレーダに向けて送信する標的であり,かつ可変偏波変
換器の偏波変換特性を切り替えることにより複数の異な
る偏波散乱特性を実現することにより,複数の標的を取
り替えることなく単一の標的で完全なポラリメトリック
な較正を可能とすることを特徴とする.
【0008】
【作用】本発明による較正用標的を用いることにより,
複数の標的を取り替えることなく,単一の可変偏波変換
器の主軸の方向を切り替えるだけで,ポラリメトリック
レーダの較正に必要な複数の異なった偏波散乱特性を実
現することが出来,較正用標的のアラインメントの誤差
要因を少なくすることができるとともに,アンテナや周
辺からの不用な散乱に起因する較正誤差を取り除くこと
ができる.
【0009】
【実施例】以下,図面を参照して本発明による実施例に
ついて説明する.
【0010】図1は,本発明の請求項1の一実施例であ
る可変偏波変換器として直列に接続した2個の可変1/
4波長直線偏波円偏波変換器を用いたポラリメトリック
レーダ較正用標的のブロック図である.
【0011】本実施例のポラリメトリックレーダ較正用
標的は,放射特性が偏波に依存しないスカラアンテナ1
0と直列に接続された2個の可変1/4波長直線偏波円
偏波変換器21,22からなる偏波変換部20と円形導
波管短絡終端30から構成され,スカラアンテナによっ
て受信された入射波は,偏波変換部によって偏波が変換
された後,円形導波管短絡終端によって反射され,さら
に再び偏波変換部によって偏波の変換を受けた後,スカ
ラアンテナによって再放射される.
【0012】この較正用標的を用いて直交する2つの直
線偏波を用いるポラリメトリックレーダを較正する場合
について説明する.但し,便宜上,ポラリメトリックレ
ーダの用いる直交する2偏波の電界ベクトルの方向をそ
れぞれhおよびvとする.
【0013】ここで,第一の偏波変換器21の主軸の方
向をh方向に合わせ,第二の偏波変換器22の主軸の方
向もh方向に合わせた場合をAとし,第一の偏波変換器
21の主軸の方向をh方向に合わせ,第二の偏波変換器
22の主軸の方向をv方向に合わせた場合をBとする
と,A,Bいずれの場合も,標的として三面コーナリフ
レクタを用いた場合と同様再放射される電波の偏波は入
射波の偏波と同一であり,AとBの場合では再放射波の
位相が180度異なるのみである.このことを利用する
と,Aの場合とBの場合の各々についてポラリメトリッ
クレーダで測定された複素散乱行列の差をとることによ
って,アンテナやその他の周辺からの散乱に起因する誤
差を取り除いた,三面コーナリフレクタによるものと等
価な複素散乱行列が得られる.
【0014】つぎに,第−の偏波変換器21の主軸の方
向をh方向に合わせ,第二の偏波変換器22の主軸の方
向をhの方向に対して45度傾けた場合をCとし,第一
の偏波変換器21の主軸の方向をhの方向に合わせ,第
二の偏波変換器22の主軸の方向をCの場合と直交する
方向に合わせた場合をDとすると,C,Dいずれの場合
も,標的として稜線の方向がhの方向と45度をなす場
合の二面コーナリフレクタを用いた場合と同様,入射波
の偏波と直交する偏波が再放射され,CとDの場合では
再放射波の位相が180度異なるのみである.このこと
を利用すると,Cの場合とDの場合の各々についてポラ
リメトリックレーダで測定された複素散乱行列の差をと
ることによって,アンテナやその他の周辺からの散乱に
起因する誤差を取り除いた,稜線の方向がh方向と45
度をなす場合の二面コーナリフレクタによるものと等価
な複素散乱行列が得られる.
【0015】さらに,第一の偏波変換器21の主軸の方
向をh方向に対して45度傾け,第二の偏波変換器22
の主軸の方向をh方向に合わせた場合をEとし,第一の
偏波変換器21の主軸の方向をEの場合と同じくh方向
に対して45度傾け,第二の偏波変換器22の主軸の方
向をv方向に合わせた場合をFとすると,E,Fの場合
は,各々,二面コーナリフレクタの稜線の方向をh或は
v方向に向けた場合に相当し,入射波の偏波のh成分或
はV成分の一方は保存され他方は反転し,かつEの場合
とFの場合の違いは再放射波の位相が180度異なるの
みである.このことを利用すると,Eの場合とFの場合
の各々についてポラリメトリックレーダで測定された複
素散乱行列の差をとることによって,アンテナやその他
の周辺からの散乱に起因する誤差を取り除いた,稜線の
方向がh(或はv)方向を向いた二面コーナリフレクタ
によるものと等価な複素散乱行列が得られる.
【0016】図2は,本発明の請求項2の一実施例であ
り,上記請求項1の実施例のポラリメトリックレーダ較
正用標的の円筒導波管短絡終端を増幅回路に置き換えた
能動的なポラリメトリックレーダ較正用標的のブロック
図である.
【0017】
【発明の効果】以上詳述したように本発明による較正用
標的を用いることにより,複数の標的を取り替えること
なく,単一の可変偏波変換器の主軸の方向を切り替える
だけで,ポラリメトリックレーダの較正に必要な偏波散
乱特性の異なった3種類の標的を等価的に実現すること
が出来,較正用標的のアラインメントの誤差要因を少な
くすることができるとともに,アンテナや周辺からの不
用な散乱に起因する較正誤差を取り除くことができる.
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の請求項1の一実施例である可変偏波
変換器として直列に接続した2個の可変1/4波長直線
偏波円偏波変換器を用いたポラリメトリックレーダ較正
用標的のブロック図である.
【図2】本発明の請求項2の一実施例であり,上記請求
項1の実施例のポラリメトリックレーダ較正用標的の円
筒導波管短絡終端を増幅回路に置き換えた能動的なポラ
リメトリックレーダ較正用標的のブロック図である.
【符号の説明】
10…スカラアンテナ 20…偏波変換部 21…可変1/4波長直線偏波円偏波変換器 22…可変1/4波長直線偏波円偏波変換器 30…円形導波管短絡終端 40…増幅器 50…サーキュレータ

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】直交する2偏波を送信および受信すること
    によって散乱体の複素散乱行列を測定するポラリメトリ
    ックレーダによる測定において、送受信アンテナおよび
    送受信機内の伝達関数の偏波間のアンバランスおよび偏
    波間の結合に起因する複素散乱行列の測定誤差を補正す
    るための較正用の標的であって、送受信で共用されるス
    カラアンテナと2個の可変1/4波長直線偏波円偏波変
    換器を直列に接続した可変偏波変換器と円形導波管終端
    によって構成され、被較正ポラリメトリックレーダから
    の送信波をスカラアンテナで受信し、上記受信波の偏波
    を可変偏波変換器により変換し円形導波管終端で反射し
    再び可変偏波変換器を逆行させてさらに偏波を変換した
    後、再びスカラアンテナにより被較正ポラリメトリック
    レーダに向けて送信する標的であり、かつ可変偏波変換
    器の偏波変換特性を切り替えることにより複数の異なる
    偏波散乱特性を実現することにより、複数の標的を取り
    替えることなく単一の標的で完全なポラリメトリックな
    較正を可能とすることを特徴とするポラリメトリックレ
    ーダ較正用標的。
  2. 【請求項2】直交する2偏波を送信および受信すること
    によって散乱体の複素散乱行列を測定するポラリメトリ
    ックレーダによる測定において、送受信アンテナおよび
    送受信機内の伝達関数の偏波間のアンバランスおよび偏
    波間の結合に起因する複素散乱行列の測定誤差を補正す
    るための較正用の標的であって、送受信で共用されるス
    カラアンテナと2個の可変1/4波長直線偏波円偏波変
    換器を直列に接続した可変偏波変換器およびサーキュレ
    ータと増幅器によって構成され、被較正ポラリメトリッ
    クレーダからの送信波をスカラアンテナで受信し、上記
    受信波の偏波を可変偏波変換器により変換し増幅器によ
    り増幅した後再び可変偏波変換器を逆行させてさらに偏
    波を変換した後、再びスカラアンテナにより被較正ポラ
    リメトリックレーダに向けて送信する標的であり、かつ
    可変偏波変換器の偏波変換特性を切り替えることにより
    複数の異なる偏波散乱特性を実現することにより、複数
    の標的を取り替えることなく単一の標的で完全なポラリ
    メトリックな較正を可能とすることを特徴とする能動的
    なポラリメトリックレーダ較正用標的。
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JP2002171121A (ja) * 2000-11-29 2002-06-14 Communication Research Laboratory 偏波選択性電波反射鏡
CN114674256B (zh) * 2022-04-02 2023-08-22 四川豪智融科技有限公司 一种基于雷达极化方向判定目标旋转角度的方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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電子通信学会編「人工衛星によるマイクロ波リモートセンシング」コロナ社(昭61.3.20)P.139−P.148

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