JPH0251074A - 高空間分解能マイクロ波放射計 - Google Patents
高空間分解能マイクロ波放射計Info
- Publication number
- JPH0251074A JPH0251074A JP63199790A JP19979088A JPH0251074A JP H0251074 A JPH0251074 A JP H0251074A JP 63199790 A JP63199790 A JP 63199790A JP 19979088 A JP19979088 A JP 19979088A JP H0251074 A JPH0251074 A JP H0251074A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- antenna
- main
- antennas
- beam width
- multiplier
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Granted
Links
- 230000005855 radiation Effects 0.000 title 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 12
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 12
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 17
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 2
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q21/00—Antenna arrays or systems
- H01Q21/29—Combinations of different interacting antenna units for giving a desired directional characteristic
- H01Q21/293—Combinations of different interacting antenna units for giving a desired directional characteristic one unit or more being an array of identical aerial elements
- H01Q21/296—Multiplicative arrays
-
- 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radiation Pyrometers (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
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、狭ビーム幅特性をもち且つ搭載性を向上さ
せた高空間分解能マイクロ波放射計に関する。
せた高空間分解能マイクロ波放射計に関する。
マイクロ波放射計は、人工衛星や航空機等に搭載し、地
表から放射されるマイクロ波域における電磁波を受動的
に観測する放射計で、観測された輝度温度からの海面温
度、海水の塩分濃度、土壌水分の計測などに広く用いら
れている。
表から放射されるマイクロ波域における電磁波を受動的
に観測する放射計で、観測された輝度温度からの海面温
度、海水の塩分濃度、土壌水分の計測などに広く用いら
れている。
従来、かかるマイクロ波放射計において、ビーム幅を狭
めて高空間分解能を得るためには、一般にアンテナ径を
大とする方法がとられている。
めて高空間分解能を得るためには、一般にアンテナ径を
大とする方法がとられている。
一方、レーダのようにビームを対象物に照射し、対象物
からの反射波を受信して計測を行う、いわゆるアクティ
ブマイクロ波計測器においては、乗算形アンテナ、周波
数逓倍形アンテナ、自動焦点形アンテナ、時空間変訓形
アンテナ等を用い、信号の非線形処理によって、従来の
線形アンテナでは得られなかった狭ビーム幅指向特性を
実現できるようにしたビーム圧縮法が提案されている。
からの反射波を受信して計測を行う、いわゆるアクティ
ブマイクロ波計測器においては、乗算形アンテナ、周波
数逓倍形アンテナ、自動焦点形アンテナ、時空間変訓形
アンテナ等を用い、信号の非線形処理によって、従来の
線形アンテナでは得られなかった狭ビーム幅指向特性を
実現できるようにしたビーム圧縮法が提案されている。
特に乗算形アンテナを用いたビーム圧縮方法は、古くか
ら研究されていて実用化されている。
ら研究されていて実用化されている。
ところで、対象物から放射される電磁波を受信すること
によって、対象物の物理、化学的性質を計測するパッシ
ブマイクロ波放射計において、高分解能での観測を可能
にするためには、前述のようにアンテナ径を大きくして
、狭ビーム幅を実現させているが、このようにアンテナ
径を大にして狭ビーム幅特性を得る場合には、例えばＥ
ＳＴＡＲ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｌｌｙ ５ｃａ
ｎｎｅｄ Ｔｈ１ｎｎｅｄ ＡｒｒａｙＲａｄ
ｉｏｓｅｔｅｒ）では１７ｍ Ｘ １７ｍという大型の
ものが用いられており、かかる大型のアンテナを人工衛
星等の移動体に搭載して使用する場合は、形状や重量の
問題ばかりでなく、歪みの許容限界、振動の影響等の問
題も発生する。更にサイドローブから入射するマイクロ
波による影響も大となるという問題点もある。
によって、対象物の物理、化学的性質を計測するパッシ
ブマイクロ波放射計において、高分解能での観測を可能
にするためには、前述のようにアンテナ径を大きくして
、狭ビーム幅を実現させているが、このようにアンテナ
径を大にして狭ビーム幅特性を得る場合には、例えばＥ
ＳＴＡＲ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｌｌｙ ５ｃａ
ｎｎｅｄ Ｔｈ１ｎｎｅｄ ＡｒｒａｙＲａｄ
ｉｏｓｅｔｅｒ）では１７ｍ Ｘ １７ｍという大型の
ものが用いられており、かかる大型のアンテナを人工衛
星等の移動体に搭載して使用する場合は、形状や重量の
問題ばかりでなく、歪みの許容限界、振動の影響等の問
題も発生する。更にサイドローブから入射するマイクロ
波による影響も大となるという問題点もある。
本発明は、従来のマイクロ波放射計の分解能を向上させ
る場合に発生する上記問題点を解消するためになされた
もので、アンテナ径を大にすることなく、特に波長の長
いマイクロ波放射観測における分解能を容易に向上させ
、且つ人工衛星等への搭載性を向上させた高空間分解能
マイクロ波放射計を提供することを目的とする。
る場合に発生する上記問題点を解消するためになされた
もので、アンテナ径を大にすることなく、特に波長の長
いマイクロ波放射観測における分解能を容易に向上させ
、且つ人工衛星等への搭載性を向上させた高空間分解能
マイクロ波放射計を提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段及び作用〕上記問題点を解
決するため、本発明は、メインアンテナと、該メインア
ンテナと離間して配列されたビーム圧縮用のリファレン
スアンテナと、メインアンテナの出力信号とリファレン
スアンテナの出力信号とを乗算する乗算手段とで高空間
分解能マイクロ波放射計を構成するものである。
決するため、本発明は、メインアンテナと、該メインア
ンテナと離間して配列されたビーム圧縮用のリファレン
スアンテナと、メインアンテナの出力信号とリファレン
スアンテナの出力信号とを乗算する乗算手段とで高空間
分解能マイクロ波放射計を構成するものである。
このように構成した高空間分解能マイクロ波放射計にお
いては、観測対象物から放射されるマイクロ波は、メイ
ンアンテナ及びリファレンスアンテナで捕らえられ、そ
れらの出力信号は乗算手段で乗算され、ビーム圧縮処理
が行われて等価的にビーム幅を狭小化した合成指向特性
が得られる。
いては、観測対象物から放射されるマイクロ波は、メイ
ンアンテナ及びリファレンスアンテナで捕らえられ、そ
れらの出力信号は乗算手段で乗算され、ビーム圧縮処理
が行われて等価的にビーム幅を狭小化した合成指向特性
が得られる。
これにより高空量分・解能を容易に実現することが可能
となる。
となる。
また本発明は、上記メインアンテナとリファレンスアン
テナとをリフレクタの焦点近傍において離間して配置し
て構成するものである。
テナとをリフレクタの焦点近傍において離間して配置し
て構成するものである。
これにより両アンテナから、該アンテナ出力信号を処理
する乗算手段までの距離を短くすることができ、それに
よりフィーダロスが低減され輝度温度計測誤差の低減を
計ることができると共に、アンテナを大型化せず移動体
への搭載性を向上させることが可能となる。
する乗算手段までの距離を短くすることができ、それに
よりフィーダロスが低減され輝度温度計測誤差の低減を
計ることができると共に、アンテナを大型化せず移動体
への搭載性を向上させることが可能となる。
まず本発明に係る高空間分解能マイクロ波放射計におい
て適用するビーム圧縮の基本原理を、第１図に基づいて
説明する。第１図において、１はメインアンテナで、等
間隔直線状アレイアンテナで構成されている。２はリフ
ァレンスアンテナで、メインアンテナ１の中心から距離
りだけ離して配置されている。３はメインアンテナｌの
出力とリファレンスアンテナ２の出力を乗算する乗算器
である。なお４．５はそれぞれメインアンテナ１及びリ
ファレンスアンテナ２の指向性パターンを示している。
て適用するビーム圧縮の基本原理を、第１図に基づいて
説明する。第１図において、１はメインアンテナで、等
間隔直線状アレイアンテナで構成されている。２はリフ
ァレンスアンテナで、メインアンテナ１の中心から距離
りだけ離して配置されている。３はメインアンテナｌの
出力とリファレンスアンテナ２の出力を乗算する乗算器
である。なお４．５はそれぞれメインアンテナ１及びリ
ファレンスアンテナ２の指向性パターンを示している。
このような構成のビーム圧縮手段において、各アンテナ
で受信したマイクロ波出力を、位相を合わせて乗算手段
３へ入力し、該乗算手段３において乗算処理することに
より、第２図（８）に示すようなメインアンテナ指向特
性と、第２図（Ｂ）に示すようなリファレンスアンテナ
指向特性が乗算され、第２図（０において実線で示すよ
うな合成指向特性が得られる。
で受信したマイクロ波出力を、位相を合わせて乗算手段
３へ入力し、該乗算手段３において乗算処理することに
より、第２図（８）に示すようなメインアンテナ指向特
性と、第２図（Ｂ）に示すようなリファレンスアンテナ
指向特性が乗算され、第２図（０において実線で示すよ
うな合成指向特性が得られる。
この第２図Ｃ１かられかるように、アンテナ各出力を乗
算することにより、メインアンテナ１のビーム幅θ、の
約半分のビーム幅θ、Ｃを達成することができる。
算することにより、メインアンテナ１のビーム幅θ、の
約半分のビーム幅θ、Ｃを達成することができる。
更に第２図（Ｃ）かられかるように、合成指向特性にお
いてはメインアンテナ１のサイドローブレベル１ａが低
減されており、このビーム圧縮法によれば、サイドロー
ブ抑圧効果も得られ、Ｓ／Ｎ比が向上することがわかる
。
いてはメインアンテナ１のサイドローブレベル１ａが低
減されており、このビーム圧縮法によれば、サイドロー
ブ抑圧効果も得られ、Ｓ／Ｎ比が向上することがわかる
。
第３図＾、 （Ｂ）は、本発明に係る高空間分解能マイ
クロ波放射計の第１実施例の全体の概略構成と信号処理
部の回路構成を示す図である。この実施例は、メインア
ンテナを狭小指向特性をもつカセグレンタイプアンテナ
としたものである。第３図（８）において、１１はメイ
ンホーンアンテナで、該メインホーンアンテナ１１の背
面には放物面主リフレクタ１２が配置されている。１３
は双曲面側リフレクタで、メインホーンアンテナ１１の
前面に配置されている。１４はリファレンスホーンアン
テナで、ブロードな指向特性の単一ホーンタイプのもの
が用いられ、主リフレクタ１２の側方に配置されている
。
クロ波放射計の第１実施例の全体の概略構成と信号処理
部の回路構成を示す図である。この実施例は、メインア
ンテナを狭小指向特性をもつカセグレンタイプアンテナ
としたものである。第３図（８）において、１１はメイ
ンホーンアンテナで、該メインホーンアンテナ１１の背
面には放物面主リフレクタ１２が配置されている。１３
は双曲面側リフレクタで、メインホーンアンテナ１１の
前面に配置されている。１４はリファレンスホーンアン
テナで、ブロードな指向特性の単一ホーンタイプのもの
が用いられ、主リフレクタ１２の側方に配置されている
。
１５は各アンテナ１１．１４の出力を乗算する乗算器で
ある。
ある。
このように構成した高空間分解能マイクロ波放射計にお
いて、地表面より放射される電磁波は、主リフレクタ１
２及び副リフレクタ１３を介してメインホーンアンテナ
１１に入射し、またリファレンスホーンアンテナ１４に
は直接入射する。そしてメインホーンアンテナ１１から
の出力と、リファレンスホーンアンテナ１４からの出力
とが、乗算器１５に入力されて乗算され、ビーム幅の狭
い合成指向特性が得られる。
いて、地表面より放射される電磁波は、主リフレクタ１
２及び副リフレクタ１３を介してメインホーンアンテナ
１１に入射し、またリファレンスホーンアンテナ１４に
は直接入射する。そしてメインホーンアンテナ１１から
の出力と、リファレンスホーンアンテナ１４からの出力
とが、乗算器１５に入力されて乗算され、ビーム幅の狭
い合成指向特性が得られる。
信号処理部は第３図（Ｂ）に示すように、メインアンテ
ナ及びリファレンスアンテナのそれぞれの受信出力を２
系統のデッヶ型受信機構成のビーム圧縮手段に入力し、
それらの乗算出力を放射計出力とするように構成されて
いる０図において、１１はメインアンテナ、１４はリフ
ァレンスアンテナ、２１はメインチャネル、２２はリフ
ァレンスチャネルで、メインチャネル２１は、ＰＩＮス
イッチ２３−１． ＲＦアンプ２４−１． ミキサ
及びＩＦアンプ２５−ＬＴＦアンプ２６−１とで構成さ
れており、リファレンスチャネル２２は移相器２７．Ｐ
ＩＮスイッチ２３−２． ＲＦアンプ２４−２．
ミキサ及びＩＦアンプ２５−２． １ Ｆアンプ２６−
２で構成されている。なお２日は比較雑音源で、受信出
力と比較して差が零となるようにアンプゲインを調整す
るためのものであり、また２９は局部発振器である。
ナ及びリファレンスアンテナのそれぞれの受信出力を２
系統のデッヶ型受信機構成のビーム圧縮手段に入力し、
それらの乗算出力を放射計出力とするように構成されて
いる０図において、１１はメインアンテナ、１４はリフ
ァレンスアンテナ、２１はメインチャネル、２２はリフ
ァレンスチャネルで、メインチャネル２１は、ＰＩＮス
イッチ２３−１． ＲＦアンプ２４−１． ミキサ
及びＩＦアンプ２５−ＬＴＦアンプ２６−１とで構成さ
れており、リファレンスチャネル２２は移相器２７．Ｐ
ＩＮスイッチ２３−２． ＲＦアンプ２４−２．
ミキサ及びＩＦアンプ２５−２． １ Ｆアンプ２６−
２で構成されている。なお２日は比較雑音源で、受信出
力と比較して差が零となるようにアンプゲインを調整す
るためのものであり、また２９は局部発振器である。
各チャネル２１．２２の増幅出力は、掛は算器３０で乗
算され・メインチャネル出力を２乗検波器３１で検波し
た信号と掛は算器出力をローバスフィルり３２を通して
得られた出力信号とを加算回路３３で加算したのち・同
期検波回路で検波し放射計出力を得るようになっている
。なお、上記２乗検波器３１は、上記メインチャネル出
力及びリファレンスチャネル出力を乗算処理で合成する
と、合成指向特性のサイドローブに負の値が出ることが
あり、悪影響を及ぼすので、これを正の値に調整するた
めのものである。すなわち２乗検波器３１の出力を合成
出力に加算回路３３で付加することにより、正の値に調
整し負のサイドローブの発生を防止するものである。
算され・メインチャネル出力を２乗検波器３１で検波し
た信号と掛は算器出力をローバスフィルり３２を通して
得られた出力信号とを加算回路３３で加算したのち・同
期検波回路で検波し放射計出力を得るようになっている
。なお、上記２乗検波器３１は、上記メインチャネル出
力及びリファレンスチャネル出力を乗算処理で合成する
と、合成指向特性のサイドローブに負の値が出ることが
あり、悪影響を及ぼすので、これを正の値に調整するた
めのものである。すなわち２乗検波器３１の出力を合成
出力に加算回路３３で付加することにより、正の値に調
整し負のサイドローブの発生を防止するものである。
第４図＾は、この実施例におけるメインアンテナの指向
特性を示す図であり、第４図（Ｂｌは、リファレンスア
ンテナの指向特性を示す図で、グレーティングローブ構
造パターンとなっている。第４図（Ｃ）は、両アンテナ
の各出力を乗算して得られた合成指向特性を示す図であ
り、これらの各特性から、ビーム幅が狭小化されている
ことがわかる。
特性を示す図であり、第４図（Ｂｌは、リファレンスア
ンテナの指向特性を示す図で、グレーティングローブ構
造パターンとなっている。第４図（Ｃ）は、両アンテナ
の各出力を乗算して得られた合成指向特性を示す図であ
り、これらの各特性から、ビーム幅が狭小化されている
ことがわかる。
上記実施例では、リファレンスホーンアンテナ１４は主
リフレクタ１２の側方に配置されているため、該アンテ
ナ１４からアンテナ出力を処理する乗算器等の電子機器
までの距離が長くなり、したがって給電部が長くなって
位相調整やフィーダロスなどの問題により、輝度温度計
測の誤差が増大し、更にアンテナ部が大型化して人工衛
星等の移動体への搭載性にも難点がある。
リフレクタ１２の側方に配置されているため、該アンテ
ナ１４からアンテナ出力を処理する乗算器等の電子機器
までの距離が長くなり、したがって給電部が長くなって
位相調整やフィーダロスなどの問題により、輝度温度計
測の誤差が増大し、更にアンテナ部が大型化して人工衛
星等の移動体への搭載性にも難点がある。
第５図に示す第２実施例は、かかる問題点を解消させる
ものである。すなわち、この実施例は、円筒形リフレク
タ４１の焦点近傍にメインホーンアンテナ１１とリファ
レンスホーンアンテナ１４とをまとめて配置して構成し
たものである。この際メインホーンアンテナ１１とリフ
ァレンスホーンアンテナ１４を同一面に配置した場合と
等価になるように、リファレンスホーンアンテナ１４の
出力側に遅延回路４２を挿入して乗算器１５に入力させ
る必要がある。
ものである。すなわち、この実施例は、円筒形リフレク
タ４１の焦点近傍にメインホーンアンテナ１１とリファ
レンスホーンアンテナ１４とをまとめて配置して構成し
たものである。この際メインホーンアンテナ１１とリフ
ァレンスホーンアンテナ１４を同一面に配置した場合と
等価になるように、リファレンスホーンアンテナ１４の
出力側に遅延回路４２を挿入して乗算器１５に入力させ
る必要がある。
このようにメインホーンアンテナ１１とリファレンスホ
ーンアンテナ１４をリフレクタ４１の焦点近傍に配置す
ることにより、当然のことながら乗算器等の信号処理部
までの給電部が短くなりフィーダロスの低減を計ること
ができる。またメインホーンアンテナ１１．リファレン
スホーンアンテナ１４゜乗算器１５及び遅延回路４２等
を一体に形成できるので、アンテナの大型化を阻止でき
、人工衛星等への搭載性が改善される。
ーンアンテナ１４をリフレクタ４１の焦点近傍に配置す
ることにより、当然のことながら乗算器等の信号処理部
までの給電部が短くなりフィーダロスの低減を計ること
ができる。またメインホーンアンテナ１１．リファレン
スホーンアンテナ１４゜乗算器１５及び遅延回路４２等
を一体に形成できるので、アンテナの大型化を阻止でき
、人工衛星等への搭載性が改善される。
第６図は、第３実施例の概略回路構成を示す図である。
この実施例は、メインアンテナとしてワイドエツジの垂
直スロットアレイアンテナ５１ （素子数Ｎ−２１，波
長λ−３，２ｃｍ）を用い、リファレンスアンテナとし
て、２個のホーンタイプアンテナ５２−Ｌ ５２−２を
用いたＸバンドのマイクロ波放射計である。
直スロットアレイアンテナ５１ （素子数Ｎ−２１，波
長λ−３，２ｃｍ）を用い、リファレンスアンテナとし
て、２個のホーンタイプアンテナ５２−Ｌ ５２−２を
用いたＸバンドのマイクロ波放射計である。
この実施例では２つのリファレンスアンテナを用いてい
るので、回路構成は第６図に示すように、３つのアンテ
ナの受信出力を３系統デッケ型受信機構成のビーム圧縮
手段に入力し、それらの各乗算出力を加算して放射計出
力とするように構成されている。すなわち５３はメイン
チャネル、５４−１は第１のリファレンスチャネル、５
４−２は第２のリファレンスチャネルで、メインチャネ
ル５３は、ＰＩＮスイッチ５５−１． ＲＦアンプ５
６−１． ミキサ及び■Ｆアンプ５７−１とで構成さ
れており、第１のリファレンスチャネル５４−１は、移
相器５８−１． Ｐ Ｉ Ｎスイッチ５５−２．ＲＦ
アンプ５６−２． ミキサ及びＩＦアンプ５７−２で
構成され、また第２のリファレンスチャネル５４−２は
、移相器５Ｂ−２，Ｐ Ｉ Ｎスイッチ５５−３゜ＲＦ
アンプ５６−３． ミキサ及びＩＦアンプ５７−３で
構成されている。なお５９は比較雑音源である。
るので、回路構成は第６図に示すように、３つのアンテ
ナの受信出力を３系統デッケ型受信機構成のビーム圧縮
手段に入力し、それらの各乗算出力を加算して放射計出
力とするように構成されている。すなわち５３はメイン
チャネル、５４−１は第１のリファレンスチャネル、５
４−２は第２のリファレンスチャネルで、メインチャネ
ル５３は、ＰＩＮスイッチ５５−１． ＲＦアンプ５
６−１． ミキサ及び■Ｆアンプ５７−１とで構成さ
れており、第１のリファレンスチャネル５４−１は、移
相器５８−１． Ｐ Ｉ Ｎスイッチ５５−２．ＲＦ
アンプ５６−２． ミキサ及びＩＦアンプ５７−２で
構成され、また第２のリファレンスチャネル５４−２は
、移相器５Ｂ−２，Ｐ Ｉ Ｎスイッチ５５−３゜ＲＦ
アンプ５６−３． ミキサ及びＩＦアンプ５７−３で
構成されている。なお５９は比較雑音源である。
メインチャネル５３増幅出力と、レファレンスチャネル
５４−１．５４−２の増幅出力は、それぞれ掛は算器６
０−１．６０−２で乗算され、メインチャネル出力を２
乗検波器６１で検波した信号と、各乗算出力をローパス
フィルタ６２−１．６２〜２を通して得られた出力信号
とを加算回路６３で加算したのち、同期検波回路で検波
して放射計出力を得るようになっている。
５４−１．５４−２の増幅出力は、それぞれ掛は算器６
０−１．６０−２で乗算され、メインチャネル出力を２
乗検波器６１で検波した信号と、各乗算出力をローパス
フィルタ６２−１．６２〜２を通して得られた出力信号
とを加算回路６３で加算したのち、同期検波回路で検波
して放射計出力を得るようになっている。
第７図＾は、この実施例におけるメインアンテナの指向
特性で、−３ｄＢビ一ム幅は５．１２５’となっている
。第７図田）は、２個のりファレンスアンテナの指向特
性を示す図で、グレーティ、グ。−ブ構造パターンとな
っている。第７図（Ｃ）は、両アンテナの各出力を乗算
して得られた総合指向特性を示す図で、−３ｄＢビ一ム
幅は２．１°となっており、これはビーム圧縮率で２．
４４倍に相当する。
特性で、−３ｄＢビ一ム幅は５．１２５’となっている
。第７図田）は、２個のりファレンスアンテナの指向特
性を示す図で、グレーティ、グ。−ブ構造パターンとな
っている。第７図（Ｃ）は、両アンテナの各出力を乗算
して得られた総合指向特性を示す図で、−３ｄＢビ一ム
幅は２．１°となっており、これはビーム圧縮率で２．
４４倍に相当する。
第８図＾は、メインアンテナ及びリファレンスアンテナ
としてホーンタイプアンテナを用いたしバンドマイクロ
波用の放射計における理論値におけるビーム圧縮効果を
示すもので、ａはメインアンテナの指向特性で、ｂはメ
インアンテナとリファレンスアンテナの指向特性を合成
して得られた圧縮指向特性を示す、第８図（Ｂ）は、実
測値を示す図で、上記構成の放射計を真南方向に固定し
、太陽放射輝度を計測して得られた実測パターンである
。ａ′はメインアンテナ指向特性で、ｂ′は圧縮処理さ
れた指向特性である。なおこの実施例における回路構成
は、第３図田）に示した第１実施例のものと同様である
。これらの指向特性かられかるように、本実施例に係る
放射計においても、ビーム幅を約半分にすることが可能
であることが確認された。なお第８図田）において、指
向特性パターン中、Ｃはノイズを示している。
としてホーンタイプアンテナを用いたしバンドマイクロ
波用の放射計における理論値におけるビーム圧縮効果を
示すもので、ａはメインアンテナの指向特性で、ｂはメ
インアンテナとリファレンスアンテナの指向特性を合成
して得られた圧縮指向特性を示す、第８図（Ｂ）は、実
測値を示す図で、上記構成の放射計を真南方向に固定し
、太陽放射輝度を計測して得られた実測パターンである
。ａ′はメインアンテナ指向特性で、ｂ′は圧縮処理さ
れた指向特性である。なおこの実施例における回路構成
は、第３図田）に示した第１実施例のものと同様である
。これらの指向特性かられかるように、本実施例に係る
放射計においても、ビーム幅を約半分にすることが可能
であることが確認された。なお第８図田）において、指
向特性パターン中、Ｃはノイズを示している。
以上実施例に基づいて説明したように、本発明によれば
、メインアンテナの他にリファレンスアンテナを配置し
、両アンテナ出力を乗算して狭幅ビーム特性を得られる
ようにしたので、大型アンテナを用いずに蓉易に高空間
分解能のマイクロ波放射計を実現することができる。
、メインアンテナの他にリファレンスアンテナを配置し
、両アンテナ出力を乗算して狭幅ビーム特性を得られる
ようにしたので、大型アンテナを用いずに蓉易に高空間
分解能のマイクロ波放射計を実現することができる。
またリファレンスアンテナをメインアンテナと共にリフ
レクタの焦点近傍に配置することにより、給電部を短縮
化し計測誤差を低減すると共に、アンテナを小型化し、
人工衛星等の移動体への搭載性の向上を計ることができ
る。
レクタの焦点近傍に配置することにより、給電部を短縮
化し計測誤差を低減すると共に、アンテナを小型化し、
人工衛星等の移動体への搭載性の向上を計ることができ
る。
第１図は、ビーム圧縮の基本原理を示す説明図、第２図
へ〜（Ｃ）は、各アンテナの指向特性と合成指向特性を
示す図、第３図＾、 （８１は、本発明に係る高空間分
解能マイクロ波放射計の第１実施例の概略構成と信号処
理部の回路構成を示す図、第４図＾、 ｆＢｌ、 （Ｃ
）は、第１実施例の各アンテナの指向特性と合成指向特
性を示す図、第５図は、第２実施例の概略構成を示す図
、第６図は、第３実施例の信号処理部の回路構成を示す
図、第７図へ〜（Ｃ）は、第３実施例の各アンテナの指
向特性と合成指向特性とを示す図、第８図＾、（ト））
は、第４実施例の指向特性の理論値及び実測値を示す図
である。 図において、１はメインアンテナ、２はリファレンスア
ンテナ、３は乗算器、１１はメインホーンアンテナ、１
２は主リフレクタ、１３は副リフレクタ、１４はリファ
レンスホーンアンテナ、１５は乗算器、４１はリフレク
タ、４２は遅延回路を示す。
へ〜（Ｃ）は、各アンテナの指向特性と合成指向特性を
示す図、第３図＾、 （８１は、本発明に係る高空間分
解能マイクロ波放射計の第１実施例の概略構成と信号処
理部の回路構成を示す図、第４図＾、 ｆＢｌ、 （Ｃ
）は、第１実施例の各アンテナの指向特性と合成指向特
性を示す図、第５図は、第２実施例の概略構成を示す図
、第６図は、第３実施例の信号処理部の回路構成を示す
図、第７図へ〜（Ｃ）は、第３実施例の各アンテナの指
向特性と合成指向特性とを示す図、第８図＾、（ト））
は、第４実施例の指向特性の理論値及び実測値を示す図
である。 図において、１はメインアンテナ、２はリファレンスア
ンテナ、３は乗算器、１１はメインホーンアンテナ、１
２は主リフレクタ、１３は副リフレクタ、１４はリファ
レンスホーンアンテナ、１５は乗算器、４１はリフレク
タ、４２は遅延回路を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、メインアンテナと、該メインアンテナと離間して配
列されたビーム圧縮用のリファレンスアンテナと、メイ
ンアンテナの出力信号とリファレンスアンテナの出力信
号とを乗算する乗算手段とを備え、メインアンテナの指
向特性のビーム幅を狭小化して高分解能が得られるよう
にした高空間分解能マイクロ波放射計。 ２、アンテナリフレクタを備え、前記メインアンテナと
リファレンスアンテナを前記リフレクタの焦点近傍にお
いて離間して配置したことを特徴とする請求項１記載の
高空間分解能マイクロ波放射計。 ３、前記リファレンスアンテナの出力信号を遅延回路を
介して乗算手段に入力するように構成したことを特徴と
する請求項２記載の高空間分解能マイクロ波放射計。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63199790A JPH0251074A (ja) | 1988-08-12 | 1988-08-12 | 高空間分解能マイクロ波放射計 |
| EP89308144A EP0358342A1 (en) | 1988-08-12 | 1989-08-10 | A microwave radiometer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63199790A JPH0251074A (ja) | 1988-08-12 | 1988-08-12 | 高空間分解能マイクロ波放射計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0251074A true JPH0251074A (ja) | 1990-02-21 |
| JPH0519109B2 JPH0519109B2 (ja) | 1993-03-15 |
Family
ID=16413657
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63199790A Granted JPH0251074A (ja) | 1988-08-12 | 1988-08-12 | 高空間分解能マイクロ波放射計 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0358342A1 (ja) |
| JP (1) | JPH0251074A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5142122A (en) * | 1990-03-23 | 1992-08-25 | Ricoh Company, Ltd. | Fixing device for image forming equipment |
| WO2021117269A1 (ja) * | 2019-12-12 | 2021-06-17 | 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構 | フェーズドアレイアンテナ装置 |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH071847B2 (ja) * | 1991-09-11 | 1995-01-11 | 宇宙開発事業団 | アンテナパターンのサイドローブの低減方法 |
| US5243352A (en) * | 1991-09-11 | 1993-09-07 | National Space Development Agency Of Japan | Method for processing antenna patterns |
| JPH071845B2 (ja) * | 1992-04-10 | 1995-01-11 | 宇宙開発事業団 | アンテナパターンのビーム圧縮処理方法 |
| JPH071846B2 (ja) * | 1992-04-22 | 1995-01-11 | 宇宙開発事業団 | アンテナパターンのビーム圧縮処理方法 |
| JP2562763B2 (ja) * | 1992-04-28 | 1996-12-11 | 宇宙開発事業団 | アンテナ装置 |
| US5448247A (en) * | 1992-12-15 | 1995-09-05 | National Space Development Agency Of Japan | Beam compression method for radar antenna patterns |
| CN112180178B (zh) * | 2020-09-28 | 2022-07-05 | 上海航天测控通信研究所 | 一种具有自适应抗干扰的辐射计可见度函数提取系统及方法 |
| CN113203480B (zh) * | 2021-05-06 | 2022-05-27 | 上海航天电子通讯设备研究所 | 差分大气水汽延迟量测量系统和方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3028591A (en) * | 1958-12-29 | 1962-04-03 | Bell Telephone Labor Inc | Directive antenna systems |
| US4178100A (en) * | 1978-03-29 | 1979-12-11 | Nasa | Distributed-switch Dicke radiometers |
| US4573051A (en) * | 1982-08-02 | 1986-02-25 | Selenia S.P.A. | Adaptive system for suppressing interferences from directional jammers in electronically or mechanically scanning radar |
-
1988
- 1988-08-12 JP JP63199790A patent/JPH0251074A/ja active Granted
-
1989
- 1989-08-10 EP EP89308144A patent/EP0358342A1/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5142122A (en) * | 1990-03-23 | 1992-08-25 | Ricoh Company, Ltd. | Fixing device for image forming equipment |
| WO2021117269A1 (ja) * | 2019-12-12 | 2021-06-17 | 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構 | フェーズドアレイアンテナ装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0519109B2 (ja) | 1993-03-15 |
| EP0358342A1 (en) | 1990-03-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5743586B2 (ja) | 低電力空間結合フェーズドアレイレーダー | |
| van Cappellen et al. | APERTIF: Phased array feeds for the westerbork synthesis radio telescope | |
| US7385552B2 (en) | Real-time, cross-correlating millimeter wave imaging system using dual pill-box antennas | |
| US20120105274A1 (en) | Radar system and method for a synthetic aperture radar | |
| Vakalis et al. | Experimental demonstration and calibration of a 16-element active incoherent millimeter-wave imaging array | |
| CN109597080B (zh) | 用于云雷达的极化定标方法、装置及系统 | |
| CN111649803B (zh) | 基于垂直线性阵列的三维雷达物位计及其设计方法 | |
| Yu et al. | A hybrid radar system with a phased transmitting array and a digital beamforming receiving array | |
| JPH0251074A (ja) | 高空間分解能マイクロ波放射計 | |
| CN112114311B (zh) | 一种基于太赫兹涡旋电磁波无损检测方法 | |
| RU2460087C2 (ru) | Радиолокационная станция с широкополосным непрерывным линейно частотно-модулированным излучением | |
| Harter et al. | 24GHz Digital beamforming radar with T-shaped antenna array for three-dimensional object detection | |
| Wannberg et al. | EISCAT_3D: a next-generation European radar system for upper-atmosphere and geospace research | |
| Terentyeva et al. | Antenna array for the passive radar monitoring system | |
| Yan et al. | The digital beam forming technique in AgileDARN high-frequency radar | |
| Dubovitskiy | Practical design considerations for sparse antenna array using reflector antenna with continuously adjustable phase Center displacement | |
| Goris et al. | Adaptive beamforming system for radio-frequency interference rejection | |
| Zhou et al. | A compact MIMO automotive radar using phase-aligned daisy-chain cascading topology and elevation compensation for 2D angle estimation | |
| Nakamoto et al. | RCS reduction of array antenna using circulator and phase shifter | |
| Cetinkaya et al. | Focusing patterns within far and near field for a novel 2D sparse MIMO array | |
| Shu et al. | Design considerations for DBF phased array 3D surveillance radar | |
| KR20060004041A (ko) | 안테나 배열 구조체 및 이를 적용한 라디오미터 영상획득 시스템 및 방법 | |
| Majurec et al. | The advanced multi-frequency radar (AMFR) for remote sensing of clouds and precipitation | |
| Harter et al. | Realization of an innovative 3D imaging digital beamforming radar system | |
| Rezer et al. | Co-array weighting in minimum-redundancy arrays for radar image enhancement |