JPH02128168A - 電子走査型マイクロ波放射計 - Google Patents
電子走査型マイクロ波放射計Info
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- JPH02128168A JPH02128168A JP63280626A JP28062688A JPH02128168A JP H02128168 A JPH02128168 A JP H02128168A JP 63280626 A JP63280626 A JP 63280626A JP 28062688 A JP28062688 A JP 28062688A JP H02128168 A JPH02128168 A JP H02128168A
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- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 34
- 230000004304 visual acuity Effects 0.000 abstract 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
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- 230000010354 integration Effects 0.000 description 5
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
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- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
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- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K11/00—Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00
- G01K11/006—Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00 using measurement of the effect of a material on microwaves or longer electromagnetic waves, e.g. measuring temperature via microwaves emitted by the object
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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２例えば極軌道プラットフォーム等の飛翔体
に搭載し、かつ電子走査によって走査域内の観測対象物
の輝度温度を精度良（観測する電子走査型マイクロ波放
射計に関するものである。
に搭載し、かつ電子走査によって走査域内の観測対象物
の輝度温度を精度良（観測する電子走査型マイクロ波放
射計に関するものである。
第９図は従来の電子走査型マイクロ波放射計の例を示す
図であり１図１ζおいて（５）はｍ個の導波管スロット
アレーから成るプレナアレーアンテナ。
図であり１図１ζおいて（５）はｍ個の導波管スロット
アレーから成るプレナアレーアンテナ。
（６）はｍ個の移相器から成る位相制御回路、（７）は
移相器コントローラ、（８）は低雑音受信機、（９）は
積分器である。観測対象物から放射されるマイクロ波雑
音電波は、受信アンテナであるプレナアレーアンテナ（
５）で受信される。この場合、プレナアレーアンテナ（
５）で受信されるアンテナ温度ＴＡはで表される。第ｆ
ｉ＋式において、Ｇ■はプレナアレーアンテナ（５）の
利得関数、Ｔ０ｎは観測対象物の輝度温度、Ωは立体角
である。プレナアレーアンテナ（５）のビーム方向は１
位相制御回路（６）内の各移相Ｐｉ （６ｔｓ’）〜（
６ｍ）の各位相量を移相器コントローラ（７）を用いて
９時々刻々同時に変化させることによって第１０図１ζ
示すようなラスタ状の走査を行うことができる。
移相器コントローラ、（８）は低雑音受信機、（９）は
積分器である。観測対象物から放射されるマイクロ波雑
音電波は、受信アンテナであるプレナアレーアンテナ（
５）で受信される。この場合、プレナアレーアンテナ（
５）で受信されるアンテナ温度ＴＡはで表される。第ｆ
ｉ＋式において、Ｇ■はプレナアレーアンテナ（５）の
利得関数、Ｔ０ｎは観測対象物の輝度温度、Ωは立体角
である。プレナアレーアンテナ（５）のビーム方向は１
位相制御回路（６）内の各移相Ｐｉ （６ｔｓ’）〜（
６ｍ）の各位相量を移相器コントローラ（７）を用いて
９時々刻々同時に変化させることによって第１０図１ζ
示すようなラスタ状の走査を行うことができる。
プレナアレーアンテナ＋５１によって受信された受信信
号は、低雑音受信ａ ｆ８１によって増幅及び検波され
た後、積分器（９）によって積分され、最終出力信号と
なる。この場合、この出力信号はアンテナビーム幅の範
囲内の観測対象物の平均輝度温度を表している。また電
子走査型マイクロ波放射計の最小受信感度を表す温度分
解能Δ丁は次式で表される。
号は、低雑音受信ａ ｆ８１によって増幅及び検波され
た後、積分器（９）によって積分され、最終出力信号と
なる。この場合、この出力信号はアンテナビーム幅の範
囲内の観測対象物の平均輝度温度を表している。また電
子走査型マイクロ波放射計の最小受信感度を表す温度分
解能Δ丁は次式で表される。
第（２）式において、には低雑音受信機（８）の構成に
よって決る定数、ＴＡは第ｆｌ１式で表されるアンテナ
温度、Ｔ８は低雑音受信機（８）の受信機雑音温度。
よって決る定数、ＴＡは第ｆｌ１式で表されるアンテナ
温度、Ｔ８は低雑音受信機（８）の受信機雑音温度。
Ｂは低雑音受信機（８）の帯域幅、τは積分ｇｇ ｆ９
１の積分時間である。第（２１式からも明らかなように
、積分器（９）の積分時間を大きくとれば、電子走査型
マイクロ波放射計の温度分解能Δ丁を小さ（することが
できる。一方、観測対象物の輝度温度は第１１図に示す
ように受信アンテナのビーム軸と観測対象物の法線とが
なす角度で表される入射角によって変化する。したがっ
て同一観測対象物であっても、受信アンテナのビーム走
査ｊζよって入射角が変動してしまうと観測対象物の輝
度温度が変わってアンテナ温度が変化しているのか、入
射角が変動することによってアンテナ温度が変化してい
るのかの識別が困難となる。そのため、従来の電子走査
型マイクロ波放射計では、プレナアレーアンテナ（５）
の走査幅を制限することによって入射角の変動量を所定
の値以内に抑えている。
１の積分時間である。第（２１式からも明らかなように
、積分器（９）の積分時間を大きくとれば、電子走査型
マイクロ波放射計の温度分解能Δ丁を小さ（することが
できる。一方、観測対象物の輝度温度は第１１図に示す
ように受信アンテナのビーム軸と観測対象物の法線とが
なす角度で表される入射角によって変化する。したがっ
て同一観測対象物であっても、受信アンテナのビーム走
査ｊζよって入射角が変動してしまうと観測対象物の輝
度温度が変わってアンテナ温度が変化しているのか、入
射角が変動することによってアンテナ温度が変化してい
るのかの識別が困難となる。そのため、従来の電子走査
型マイクロ波放射計では、プレナアレーアンテナ（５）
の走査幅を制限することによって入射角の変動量を所定
の値以内に抑えている。
上記のような従来の電子走査型マイクロ波放射計では、
受信アンテナであるプレナアレーアンテナ（５）のビー
ムがラスク状に観測対象物を走査するため、広い走査域
で観測する場合には、走査時の入射角変動によって観測
対象物の輝度温度があたかも変化しているかのような問
題があった。
受信アンテナであるプレナアレーアンテナ（５）のビー
ムがラスク状に観測対象物を走査するため、広い走査域
で観測する場合には、走査時の入射角変動によって観測
対象物の輝度温度があたかも変化しているかのような問
題があった。
また同一観測対象物を異なる偏波で観測したり。
異なる周波数で観測したりする場合の、いわゆる偏波共
用化や多周波数化に課題があった。特に電子走査型のマ
イクロ波放射計においては多周波数化が大きな課題とな
っており、これまで世界的に見ても実用化された例がな
いのが現状である。
用化や多周波数化に課題があった。特に電子走査型のマ
イクロ波放射計においては多周波数化が大きな課題とな
っており、これまで世界的に見ても実用化された例がな
いのが現状である。
さらに極軌道プラットフォーム等の飛翔体の軌道が定め
られた場合、その軌道高度に応じて飛翔体の速度が一義
的に定まってしまうため、広い走査域を得ようとすると
走査速度を速（せざるを得ないことから積分器（９）の
積分時間が短（なり、温度分解能が低下してしまうとい
う課題があった。
られた場合、その軌道高度に応じて飛翔体の速度が一義
的に定まってしまうため、広い走査域を得ようとすると
走査速度を速（せざるを得ないことから積分器（９）の
積分時間が短（なり、温度分解能が低下してしまうとい
う課題があった。
この発明はかかる課題を解決するためになされたもので
あり、入射角の変動に伴う輝度温度の変化を抑止でき、
かつ温度分解能を小さくすることができるマイクロ波放
射計を得ることを目的とする。
あり、入射角の変動に伴う輝度温度の変化を抑止でき、
かつ温度分解能を小さくすることができるマイクロ波放
射計を得ることを目的とする。
またこの発明は多周波数化、偏波共用化を可能ならしめ
、１台の受信アンテナで同一観測対象物を異なる周波数
帯、異なる偏波で同時に観測できるマイクロ波放射計を
得ることを目的とする。
、１台の受信アンテナで同一観測対象物を異なる周波数
帯、異なる偏波で同時に観測できるマイクロ波放射計を
得ることを目的とする。
この発明に係るマイクロ波放射計はトーラス型反射鏡と
、このトーラス型反射鏡の焦線上に配置された複数組の
一次放射器アレーと、上記一次放射を羽アレーのビーム
を電子的に切換える複数組のトーナメント型ビーム切換
回路と、上記トーナメント型ビーム切換回路を制御する
制御回路と、複数組の低雑音受信機及び積分器とを具備
したものである。
、このトーラス型反射鏡の焦線上に配置された複数組の
一次放射器アレーと、上記一次放射を羽アレーのビーム
を電子的に切換える複数組のトーナメント型ビーム切換
回路と、上記トーナメント型ビーム切換回路を制御する
制御回路と、複数組の低雑音受信機及び積分器とを具備
したものである。
またこの発明は一次放射器アレーの各ホーン毎に偏分波
器または周波数分波器を設けたものである。
器または周波数分波器を設けたものである。
さらにこの発明はｔ列の一次放射器アレーをトーラス型
反射鏡の焦線近傍に設け、各列の各ホーン毎に周波数分
波器または周波数対応の偏分波器を設けたものである。
反射鏡の焦線近傍に設け、各列の各ホーン毎に周波数分
波器または周波数対応の偏分波器を設けたものである。
この発明においては、一次放射器アレーのビームを制御
回路の制御信号により電子的に切換えることによりコニ
カル状に走査を行う。
回路の制御信号により電子的に切換えることによりコニ
カル状に走査を行う。
また偏分波ｇｇからのビームを切換えて処理することに
より、直交二偏波における同時観測を行う。
より、直交二偏波における同時観測を行う。
さらに、各周波数帯対応の偏分波器で各周波数帯毎及び
各偏波毎にビームを切換え処理することにより、多周波
数帯及び直交二偏波における同時観測を行う。
各偏波毎にビームを切換え処理することにより、多周波
数帯及び直交二偏波における同時観測を行う。
第１図はこの発明の一実施例を示す図であり。
図において（１）はトーラス型反射鏡、（２）円錐ホー
ンをアレー状に配置した一次放射藷アレー、（３）はフ
ェライトスイッチから成るトーナメント型ビーム切換回
路、（４）はビーム切換制御用に使用されるスイッチド
ライバ、（８）は低雑音受信機、（９）は積分器。
ンをアレー状に配置した一次放射藷アレー、（３）はフ
ェライトスイッチから成るトーナメント型ビーム切換回
路、（４）はビーム切換制御用に使用されるスイッチド
ライバ、（８）は低雑音受信機、（９）は積分器。
ａ〔は信号処理器である。
トーラス型反射鏡Ｉｌ＋はビームの走査方向に円。
走査方向に直交する方向に同一焦点距離を有する放物線
を組み合せた鏡面である。トーラス型反射鏡＋１１の走
査方向の開口径は走査幅で定まり、走査幅が大きくなる
に従い走査方向の開口径も太き（なる。また走査方向に
直交する方向の開口径は電子走査型マイクロ波放射計の
距離分解能の要求値から定まる。
を組み合せた鏡面である。トーラス型反射鏡＋１１の走
査方向の開口径は走査幅で定まり、走査幅が大きくなる
に従い走査方向の開口径も太き（なる。また走査方向に
直交する方向の開口径は電子走査型マイクロ波放射計の
距離分解能の要求値から定まる。
一方、一次放射器アレー（２）は、第２図に示すように
トーラス型反射鏡１１１の焦線Ｆ上に配置される。
トーラス型反射鏡１１１の焦線Ｆ上に配置される。
一次放射器アレー（２）に接続されるトーナメント型ビ
ーム切換回路（３］は、第１図に示すように全部でｎ
（ｎ≧１）組のトーナメント型ビーム切換回路（３Ｓ
＋）〜（３Ｓｎ）を有しているが、各組のトーナメント
型ビーム切換回路（３Ｓｌ）〜（３Ｓｎ）は同一の構成
をとっている。第３図はその一例を示したものであり、
一次放射器アレー（２）を構成する円錐ホーンのサブア
レーがｍ＝１６の場合の例である。一次放射器のサブア
レー（ｚａｌ）〜（２ａ、ρにはトーナメント状にフェ
ライトスイッチｆ、〜ｆ１５が接続されてビーム切換回
路を形成している。第３図のように、フェライトスイッ
チｆ、〜ｆｊ５の方向がスイッチドライバ（４ｄ、）か
らの制御信号で設定された場合、一次放射器のサブアレ
ー（２町）〜（２ａ＋６）内の円錐ホーン（２日４）に
入力された信号のみがフェライトスイッチ ｆ２゜ｆｐ
ｒ ｆ、５を経てｆ１５から出力されることになる
。
ーム切換回路（３］は、第１図に示すように全部でｎ
（ｎ≧１）組のトーナメント型ビーム切換回路（３Ｓ
＋）〜（３Ｓｎ）を有しているが、各組のトーナメント
型ビーム切換回路（３Ｓｌ）〜（３Ｓｎ）は同一の構成
をとっている。第３図はその一例を示したものであり、
一次放射器アレー（２）を構成する円錐ホーンのサブア
レーがｍ＝１６の場合の例である。一次放射器のサブア
レー（ｚａｌ）〜（２ａ、ρにはトーナメント状にフェ
ライトスイッチｆ、〜ｆ１５が接続されてビーム切換回
路を形成している。第３図のように、フェライトスイッ
チｆ、〜ｆｊ５の方向がスイッチドライバ（４ｄ、）か
らの制御信号で設定された場合、一次放射器のサブアレ
ー（２町）〜（２ａ＋６）内の円錐ホーン（２日４）に
入力された信号のみがフェライトスイッチ ｆ２゜ｆｐ
ｒ ｆ、５を経てｆ１５から出力されることになる
。
他の組の一次放射器サブアレー（２ｂ、）〜（２ｂｍ）
。
。
（２ｃ＋）〜（２ｃｍ）、・・・＋ （”＋）〜（２
０ｍ）。
０ｍ）。
及びスイッチドライバ（４ｄ２）〜（４ｄｎ）について
も同様の動作が行われる。
も同様の動作が行われる。
以上のようにして、ｎ組のトーナメント型ビーム切換回
路から出力された信号は、それぞれｎ組の低雑音受信機
（８ｒ＋）〜（８ｒｎ）に入力される。
路から出力された信号は、それぞれｎ組の低雑音受信機
（８ｒ＋）〜（８ｒｎ）に入力される。
それぞれの低雑音受信機（８ｒ＋）〜（８ｒｎ ）では
入力信号の増幅及び検波が行われた後、ｎ組の積分器（
９ｉ１）〜（Ｓ＋ｎ）に向けて出力される。それぞれの
積分！（９ｉ＋）〜（９＋、）では入力信号の積分が積
分時間τの間だけ行われた後、信号処理器α〔に向けて
出力される。信号処理器α１内では各組の積分１Ｗ（９
ｉ＋）〜（９ｉ、）から出力された信号の合成が行われ
る。
入力信号の増幅及び検波が行われた後、ｎ組の積分器（
９ｉ１）〜（Ｓ＋ｎ）に向けて出力される。それぞれの
積分！（９ｉ＋）〜（９＋、）では入力信号の積分が積
分時間τの間だけ行われた後、信号処理器α〔に向けて
出力される。信号処理器α１内では各組の積分１Ｗ（９
ｉ＋）〜（９ｉ、）から出力された信号の合成が行われ
る。
一次放射器アレー（２）は第２図に示すようにトーラス
型反射鏡１１１の円弧状を成す焦線Ｆ上に配置されてい
るため、一次放射器アレー（２）の各円錐ホーンに対応
する地表のフットプリントは、第４図に示すように円弧
状に並ぶことになる。したがって一次放射δアレー（２
）を構成する各組の円錐ホーンのサブアレー同志が対応
する形で（２ａ、ｒ ２ｂ 、＋”’＋ ２ｎ１）→（
２ａ２＊ ２ｂ２ ＋ ”’ｅ ２ｎ２ ） →（２ａ
ｍ。
型反射鏡１１１の円弧状を成す焦線Ｆ上に配置されてい
るため、一次放射器アレー（２）の各円錐ホーンに対応
する地表のフットプリントは、第４図に示すように円弧
状に並ぶことになる。したがって一次放射δアレー（２
）を構成する各組の円錐ホーンのサブアレー同志が対応
する形で（２ａ、ｒ ２ｂ 、＋”’＋ ２ｎ１）→（
２ａ２＊ ２ｂ２ ＋ ”’ｅ ２ｎ２ ） →（２ａ
ｍ。
２ｂｍ、−・・、２ａｍ）と矢印の順にｎ個単位でビー
ムを切り換えることにより、コニカル状の走査を行うこ
とができる。コニカル状の走査を行うことができるため
、走査域内での地表の入射角 は第４図に示すように一
定に保つことができる。またｎ個単位でビームを切り換
えることにより、一次放射器（２）を構成する円錐ホー
ンのサブアレ一対応の走査幅は、全走査幅の１ ／ ｎ
となる。したがって積分時間は、全走査域を１個単位の
ビームで順次切り換えていった場合１こ比べ、１倍にす
ることができる。この結果、この発明における電子走査
型マイクロ波放射計の温度分解能は次式で表される。
ムを切り換えることにより、コニカル状の走査を行うこ
とができる。コニカル状の走査を行うことができるため
、走査域内での地表の入射角 は第４図に示すように一
定に保つことができる。またｎ個単位でビームを切り換
えることにより、一次放射器（２）を構成する円錐ホー
ンのサブアレ一対応の走査幅は、全走査幅の１ ／ ｎ
となる。したがって積分時間は、全走査域を１個単位の
ビームで順次切り換えていった場合１こ比べ、１倍にす
ることができる。この結果、この発明における電子走査
型マイクロ波放射計の温度分解能は次式で表される。
第（２）式との比較からも明らかなように、従来の例に
比べて温度分解能はＪ冗倍に改善することができる。
比べて温度分解能はＪ冗倍に改善することができる。
なお上記実施例では一次放射器アレー（２）を円錐ホー
ンアレーで構成したが、一次放射器アレー（２）を角錐
ホーンアレー、ダイアゴナルホーンアレーコルゲートホ
ーンアレー、または複モードホーンアレーで構成しても
、またトーナメント型ビーム切換回路をフェライトスイ
ッチのかわり１こビンダイオードスイッチで構成しても
同様の動作が期待できる。
ンアレーで構成したが、一次放射器アレー（２）を角錐
ホーンアレー、ダイアゴナルホーンアレーコルゲートホ
ーンアレー、または複モードホーンアレーで構成しても
、またトーナメント型ビーム切換回路をフェライトスイ
ッチのかわり１こビンダイオードスイッチで構成しても
同様の動作が期待できる。
第５図は一次放射器アレー（２）を構成する各円錐ホー
ン毎に偏分波器〔υを設けて、垂直偏波及び水平偏波の
直交二偏波での同時観測が行えるようにした他の実施態
様を示すものである。この場合。
ン毎に偏分波器〔υを設けて、垂直偏波及び水平偏波の
直交二偏波での同時観測が行えるようにした他の実施態
様を示すものである。この場合。
各偏波毎にｎ組のトーナメント型ビーム切換回路（３）
、低雑音受信機（８）及び積分器（９）が設けられてお
り、ｎ組の積分器（９）からの出力信号は各偏波対応に
設けられた信号処理器σ〔で合成されることになる。
、低雑音受信機（８）及び積分器（９）が設けられてお
り、ｎ組の積分器（９）からの出力信号は各偏波対応に
設けられた信号処理器σ〔で合成されることになる。
第６図は一次放射器アレー（２］を構成する各円錐ホー
ン毎に周波数分波器α３を設けて、各周波数帯νＢ（ｉ
＝１．２．・・・、ｈ）での同時観測が行えるようにし
た他の実施態様を示すものである。この場合、各周波数
帯毎にｎ組のトーナメント型ビーム切換回路（３）、低
雑音受信ａ（８）及び積分器（９）が設けられており、
ｎ組の積分器（９）からの出力信号は各周波数対応に設
けられた信号処理６０Ｇで合成されることになる。
ン毎に周波数分波器α３を設けて、各周波数帯νＢ（ｉ
＝１．２．・・・、ｈ）での同時観測が行えるようにし
た他の実施態様を示すものである。この場合、各周波数
帯毎にｎ組のトーナメント型ビーム切換回路（３）、低
雑音受信ａ（８）及び積分器（９）が設けられており、
ｎ組の積分器（９）からの出力信号は各周波数対応に設
けられた信号処理６０Ｇで合成されることになる。
第７図は一次放射器アレー（２）を構成する各円錐ホー
ン毎に周波数対応の偏分波２；αＪを設けて、多周波数
帯及び直交二偏波での同時観測が行えるようにした他の
実施態様を示すものである。この場合、各周波数帯及び
各偏波毎にｎ組のトーナメント型ビーム切換回路（３）
、低雑音受信機（８）及び積分器（９）が設けられてお
り、それぞれの組の積分器（９）からの出力信号は、そ
れぞれの組対応の信号処理器αＱで合成されることにな
る。
ン毎に周波数対応の偏分波２；αＪを設けて、多周波数
帯及び直交二偏波での同時観測が行えるようにした他の
実施態様を示すものである。この場合、各周波数帯及び
各偏波毎にｎ組のトーナメント型ビーム切換回路（３）
、低雑音受信機（８）及び積分器（９）が設けられてお
り、それぞれの組の積分器（９）からの出力信号は、そ
れぞれの組対応の信号処理器αＱで合成されることにな
る。
なお、第６図及び第１図に示した実施例では。
一次放射器アレー（２）をトーラス型反射鏡の焦線Ｆ上
に配置したが、これを第８図に示すよう焦線Ｆの近傍に
ｔ列の一次放射器アレー（２）を配置し、かつ各列の各
円錐ホーン毎に周波数分波器α２を設けて、多周波数帯
周波数分波器αａを設けて、多周波・数帯での同時観測
が行えるようにしたり、または一次放射器アレー（２）
の各列の各円錐ホーン毎に周波数対応の偏分波器αＪを
設けて、多周波数帯及び直交二偏波での同時観測が行え
るようにすることもできる。
に配置したが、これを第８図に示すよう焦線Ｆの近傍に
ｔ列の一次放射器アレー（２）を配置し、かつ各列の各
円錐ホーン毎に周波数分波器α２を設けて、多周波数帯
周波数分波器αａを設けて、多周波・数帯での同時観測
が行えるようにしたり、または一次放射器アレー（２）
の各列の各円錐ホーン毎に周波数対応の偏分波器αＪを
設けて、多周波数帯及び直交二偏波での同時観測が行え
るようにすることもできる。
焦線Ｆ上に一次放射器アレー（２）を配置した場合は、
一次放射器アレー（２）を構成する各円錐ホーンの多周
波数化には限度があり１例えば３周波数程度の周波数共
用化が限度となる。焦線Ｆの近傍にｔ列の一次放射器ア
レー（２）を配置した場合は９例えば各列の一次放射ｔ
；アレー（２）毎に多周波数化が可能となるため、焦線
Ｆ上にのみ一次放射藷アレー（２）を配置した場合に比
べ、多周波数化の向上を図ることが可能である。
一次放射器アレー（２）を構成する各円錐ホーンの多周
波数化には限度があり１例えば３周波数程度の周波数共
用化が限度となる。焦線Ｆの近傍にｔ列の一次放射器ア
レー（２）を配置した場合は９例えば各列の一次放射ｔ
；アレー（２）毎に多周波数化が可能となるため、焦線
Ｆ上にのみ一次放射藷アレー（２）を配置した場合に比
べ、多周波数化の向上を図ることが可能である。
またｔ列の一次放射オ；アレー（２］の周波数帯は互い
に同一であっても、各列の一次放射器アレー（２］を構
成する各円錐ホーンをアレ一方向に互いにずらせてｆｉ
＆することにより、観測データのサンプリング間隔を小
さ（することも可能である。
に同一であっても、各列の一次放射器アレー（２］を構
成する各円錐ホーンをアレ一方向に互いにずらせてｆｉ
＆することにより、観測データのサンプリング間隔を小
さ（することも可能である。
この発明は以上説明したとおり、走査域をコニカル状に
電子走査することができるため、一定の入射角が得られ
る。そのため入射角の変動に伴う輝度温度の変化を抑止
できるという効果がある。
電子走査することができるため、一定の入射角が得られ
る。そのため入射角の変動に伴う輝度温度の変化を抑止
できるという効果がある。
また複数組のトーナメント型ビーム切換回路、低雑音受
信機及び積分器を用いることによって温度分解能を小さ
くすることができるため、観測精度の高い電子走査型マ
イクロ波放射計が実現できるという効果がある。さらに
一次放射器アレーのビーム制御回路には移相器ではなく
、スイッチを用いているため、ビームの切換制御がトー
ナメント型ビーム制御回路内のスイッチの全動作ではな
く。
信機及び積分器を用いることによって温度分解能を小さ
くすることができるため、観測精度の高い電子走査型マ
イクロ波放射計が実現できるという効果がある。さらに
一次放射器アレーのビーム制御回路には移相器ではなく
、スイッチを用いているため、ビームの切換制御がトー
ナメント型ビーム制御回路内のスイッチの全動作ではな
く。
部分的動作で済むことから電子走査型マイクロ波放射計
の消費電力を低減できるという効果がある。
の消費電力を低減できるという効果がある。
加えて、この発明の電子走査型マイクロ波放射計は電子
走査型であるにもかかわらず、多周波数化及び偏波共用
化が可能なため、１台の受信アンテナで同一観測対象物
を異なる周波数帯及び異なる偏波で同時に観測できる。
走査型であるにもかかわらず、多周波数化及び偏波共用
化が可能なため、１台の受信アンテナで同一観測対象物
を異なる周波数帯及び異なる偏波で同時に観測できる。
そのため、各周波数帯及び各偏波でのアンテナ温度の観
測結果をもとに。
測結果をもとに。
積雪量等の物理量抽出を行うことができるという効果が
ある。さら１こ加えて、この発明の電子走査型マイクロ
波放射計では、走査域内で偏波面が回転しないため、偏
波面の回転に伴うアンテナ温度の変化を抑止できるとい
う効果もある。
ある。さら１こ加えて、この発明の電子走査型マイクロ
波放射計では、走査域内で偏波面が回転しないため、偏
波面の回転に伴うアンテナ温度の変化を抑止できるとい
う効果もある。
第１図はこの発明の一実施例を示す図、第２図から第４
図はこの発明の一実施例を説明するための図、第５図か
ら第８図はこの発明の他の実施例を示す図、第９図は従
来の例を示す図、第１０図及び第１１図は従来の例を説
明するための図である。 図において（１）はトーラス研反射鏡、（２）は一次放
射器アレー、（３］はトーナメント型ビーム切換回路。 （４）はスイッチドライバ、（５）はプレナアレイアン
テナ、（６）は位相制御回路、（７）は移相器コントロ
ーラ。 （８）は低雑音受信機、（９）は積分器、α〔は信号処
理器。 συは偏分波Ｈ，＋１３は周波数分波器、αＪは周波数
対応の偏分波器である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
図はこの発明の一実施例を説明するための図、第５図か
ら第８図はこの発明の他の実施例を示す図、第９図は従
来の例を示す図、第１０図及び第１１図は従来の例を説
明するための図である。 図において（１）はトーラス研反射鏡、（２）は一次放
射器アレー、（３］はトーナメント型ビーム切換回路。 （４）はスイッチドライバ、（５）はプレナアレイアン
テナ、（６）は位相制御回路、（７）は移相器コントロ
ーラ。 （８）は低雑音受信機、（９）は積分器、α〔は信号処
理器。 συは偏分波Ｈ，＋１３は周波数分波器、αＪは周波数
対応の偏分波器である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (6)
- （１）トーラス型反射鏡と、上記トーラス型反射鏡の焦
線上に配置された複数組の一次放射器アレーと、上記一
次放射器アレー毎に接続され、上記一次放射器アレーの
ビームを切換える複数組のトーナメント型ビーム切換回
路と、上記一次放射器アレーを構成する各組のサブアレ
ー同士が対応する形で適宜ビームを切換えるように上記
トーナメント型ビーム切換回路に制御信号を発生するビ
ーム制御回路と、上記トーナメント型ビーム切換回路か
ら出力された信号をそれぞれ増幅及び検波する複数組の
低雑音受信機と、上記低雑音受信機からの出力をそれぞ
れ積分する複数組の積分器と、上記積分器の出力をそれ
ぞれ入力し、所定の処理を行う信号処理器とを備えた電
子走査マイクロ波放射計。 - （２）直交二偏波での同時観測が行える様、一次放射器
アレーの各ホーン毎に偏分波器を設け、かつ各偏波毎に
ｎ組のトーナメント型ビーム切換回路、低雑音受信機及
び積分器を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第（
１）項記載の電子走査型マイクロ波放射計。 - （３）各周波数帯での同時観測が行える様、一次放射器
アレーの各ホーン毎に周波数分波器を設け、かつ各周波
数帯毎にｎ組のトーナメント型ビーム切換回路、低雑音
受信機及び積分器を設けたことを特徴とする特許請求の
範囲第（１）項記載の電子走査型マイクロ波放射計。 - （４）多周波数帯及び直交二偏波での同時観測が行える
様、一次放射器アレーの各ホーン毎に各周波数帯対応の
偏分波器を設け、かつ各周波数帯毎及び各偏波毎にｎ組
のトーナメント型ビーム切換回路、低雑音受信機及び積
分器を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第（１）
項記載の電子走査型マイクロ波放射計。 - （５）トーラス型反射鏡と、上記トーラス型反射鏡の焦
線近傍に配置されたを列の一次放射器アレーと、上記一
次放射器アレーの各列の各ホーン毎に接続された周波数
分波器と、上記周波数分波器にそれぞれ接続され、上記
一次放射器アレーのビームを周波数帯毎に切換えるｎ＿
ι組のトーナメント型ビーム切換回路と、上記一次放射
器アレーを構成する各組のサブアレー同士が対応する形
で適宜ビームを切換えるように上記トーナメント型ビー
ム切換回路に制御信号を発生するビーム制御回路と、上
記トーナメント型ビーム切換回路から出力された信号を
それぞれ増幅及び検波するｎ＿ι組の低雑音受信機と、
上記低雑音受信機からの出力をそれぞれ積分するｎ＿ι
組の積分器と、上記積分器の出力をそれぞれ入力し、所
定の処理を行う信号処理器とを備えた電子走査型マイク
ロ波放射計。 - （６）トーラス型反射鏡と、上記トーラス型反射鏡の焦
線近傍に配置されたを列の一次放射器アレーと、上記一
次放射器アレーの各列の各ホーン毎に接続された周波数
対応の偏波分波器と、上記偏分波器にそれぞれ設けられ
、各列の周波数帯毎及び各偏波毎に一次放射器アレーの
ビームを切換えるｎ＿ι組のトーナメント型ビーム切換
回路と、上記一次放射器アレーを構成する各組のサブア
レー同士が対応する形で適宜ビームを切換えるように上
記トーナメント型ビーム切換回路から出力された信号を
それぞれ増幅及び検波するｎ＿ι組の低雑音受信機と、
上記低雑音受信機からの出力をそれぞれ積分するｎ＿ι
組の積分器と、上記積分器の出力をそれぞれ入力し、所
定の処理を行う信号処理器とを備えた電子走査型マイク
ロ波放射計。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63280626A JPH02128168A (ja) | 1988-11-07 | 1988-11-07 | 電子走査型マイクロ波放射計 |
| US07/418,164 US4978962A (en) | 1988-11-07 | 1989-10-06 | Electrically scanning microwave radiometer |
| FR898914067A FR2638833B1 (fr) | 1988-11-07 | 1989-10-26 | Radiometre a hyperfrequences a balayage electrique |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63280626A JPH02128168A (ja) | 1988-11-07 | 1988-11-07 | 電子走査型マイクロ波放射計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02128168A true JPH02128168A (ja) | 1990-05-16 |
| JPH0571910B2 JPH0571910B2 (ja) | 1993-10-08 |
Family
ID=17627675
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63280626A Granted JPH02128168A (ja) | 1988-11-07 | 1988-11-07 | 電子走査型マイクロ波放射計 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4978962A (ja) |
| JP (1) | JPH02128168A (ja) |
| FR (1) | FR2638833B1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07209359A (ja) * | 1994-01-10 | 1995-08-11 | Mitsubishi Electric Corp | 電子走査型マイクロ波放射計 |
| US5574466A (en) * | 1995-03-31 | 1996-11-12 | Motorola, Inc. | Method for wireless communication system planning |
| US5777481A (en) * | 1996-04-01 | 1998-07-07 | University Corporation For Atmospheric Research | Ice detection using radiometers |
| FR2775146B1 (fr) * | 1998-02-18 | 2000-03-31 | Agence Spatiale Europeenne | Systeme radiometrique hyperfrequence interferometrique a balayage mecanique |
| FR2812128B1 (fr) * | 2000-07-24 | 2003-01-10 | Agence Spatiale Europeenne | Procede et dispositif pour commander un radiometre interferometrique |
| FR2879359B1 (fr) * | 2004-12-15 | 2007-02-09 | Thales Sa | Antenne a balayage electronique large bande |
| SE532397C2 (sv) * | 2008-10-09 | 2010-01-12 | Microfluid Ab | Vätskefilmmätare |
| US9281572B2 (en) | 2012-11-14 | 2016-03-08 | Blackberry Limited | Aperture synthesis communications system |
| CN111373232B (zh) * | 2017-11-24 | 2021-10-29 | 三菱电机株式会社 | 温度检测装置及温度检测方法 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3911435A (en) * | 1970-06-01 | 1975-10-07 | Austin Mardon | Dual frequency radiometer |
| US3883876A (en) * | 1972-01-05 | 1975-05-13 | Sperry Rand Corp | High frequency radiometric target seeking and tracking apparatus |
| US4015366A (en) * | 1975-04-11 | 1977-04-05 | Advanced Decision Handling, Inc. | Highly automated agricultural production system |
| US4150379A (en) * | 1977-06-09 | 1979-04-17 | Sperry Rand Corporation | Matched filter target acquisition radiometric system |
| US4178100A (en) * | 1978-03-29 | 1979-12-11 | Nasa | Distributed-switch Dicke radiometers |
| JPS60186774A (ja) * | 1984-03-05 | 1985-09-24 | Mitsubishi Electric Corp | マイクロ波放射計 |
| US4724439A (en) * | 1984-05-07 | 1988-02-09 | Hughes Aircraft Company | Microwave radiometer using fanbeam inversion |
| US4825215A (en) * | 1986-07-03 | 1989-04-25 | Hughes Aircraft Company | Radiometric imager having a frequency-dispersive linear array antenna |
| CA1234911A (en) * | 1987-07-16 | 1988-04-05 | Anthony R. Raab | Frequency-scanning radiometer |
| US4864309A (en) * | 1987-08-18 | 1989-09-05 | Hughes Aircraft Company | Microwave radiometer |
-
1988
- 1988-11-07 JP JP63280626A patent/JPH02128168A/ja active Granted
-
1989
- 1989-10-06 US US07/418,164 patent/US4978962A/en not_active Expired - Fee Related
- 1989-10-26 FR FR898914067A patent/FR2638833B1/fr not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4978962A (en) | 1990-12-18 |
| FR2638833A1 (fr) | 1990-05-11 |
| JPH0571910B2 (ja) | 1993-10-08 |
| FR2638833B1 (fr) | 1992-12-11 |
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Legal Events
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