JPH05133988A - マイクロ波放射計 - Google Patents
マイクロ波放射計Info
- Publication number
- JPH05133988A JPH05133988A JP3300760A JP30076091A JPH05133988A JP H05133988 A JPH05133988 A JP H05133988A JP 3300760 A JP3300760 A JP 3300760A JP 30076091 A JP30076091 A JP 30076091A JP H05133988 A JPH05133988 A JP H05133988A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- antenna
- thermal noise
- microwave radiometer
- calibration
- 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.)
- Pending
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-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Radiation Pyrometers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 積分時間を長くすることができ、温度分解能
を向上し高感度化することができる。 【構成】 衛星進行方向に一次放射器２とならべて配列
した一次放射器１２、１３を設け、信号切換スイッチ１
４、１５で一次放射器１２、１３と校正用雑音源とから
の出力信号をそれぞれ切換える。トータルパワ受信機１
６、１７で信号切換スイッチ１４、１５の出力信号を中
間周波数に周波数変換し熱雑音アナログ信号を検出し平
滑化して出力する。信号処理部８はトータルパワ受信機
７、１６、１７の出力信号をディジタル信号に変換す
る。
を向上し高感度化することができる。 【構成】 衛星進行方向に一次放射器２とならべて配列
した一次放射器１２、１３を設け、信号切換スイッチ１
４、１５で一次放射器１２、１３と校正用雑音源とから
の出力信号をそれぞれ切換える。トータルパワ受信機１
６、１７で信号切換スイッチ１４、１５の出力信号を中
間周波数に周波数変換し熱雑音アナログ信号を検出し平
滑化して出力する。信号処理部８はトータルパワ受信機
７、１６、１７の出力信号をディジタル信号に変換す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、地球観測衛星に搭載さ
れるマイクロ波放射計に利用する。特に、機械走査式の
マイクロ波放射計に関すものである。
れるマイクロ波放射計に利用する。特に、機械走査式の
マイクロ波放射計に関すものである。
【０００２】
【従来の技術】図４は従来例のマイクロ波放射計のブロ
ック構成図である。図５は従来例のマイクロ波放射計の
走査アルゴリズムを示す図である。
ック構成図である。図５は従来例のマイクロ波放射計の
走査アルゴリズムを示す図である。
【０００３】従来、マイクロ波放射計は、機械走査式の
トータルパワ受信方式の場合には、図４に示すように、
一次放射器２と、その軸まわりに回転するアンテナリフ
レクタ１と、受信信号と校正信号とを切換える信号切換
スイッチ３と、低温校正熱音源５と、高温校正熱音源６
と、この二つの熱音源を切換える熱音源切換スイッチ４
と、トータルパワ受信機７と、信号処理部８と、アンテ
ナ走査機構部９と、アンテナ走査制御部１０と、データ
出力端子１１とを備えていた。
トータルパワ受信方式の場合には、図４に示すように、
一次放射器２と、その軸まわりに回転するアンテナリフ
レクタ１と、受信信号と校正信号とを切換える信号切換
スイッチ３と、低温校正熱音源５と、高温校正熱音源６
と、この二つの熱音源を切換える熱音源切換スイッチ４
と、トータルパワ受信機７と、信号処理部８と、アンテ
ナ走査機構部９と、アンテナ走査制御部１０と、データ
出力端子１１とを備えていた。
【０００４】次に、動作について説明する。
【０００５】一次放射器２はアンテナリフレクタ１で収
光した地球表面上のマイクロ波帯の熱雑音を受信し、信
号切換スイッチ３を介してトータルパワ受信機７に出力
する。トータルパワ受信機７はこのマイクロ波帯の熱雑
音を増幅し中間周波数帯へ周波数変換し、その後に包絡
線検波器により受信熱雑音レベルに応じたべースバンド
のアナログ信号を検波し、積分器により平滑化して信号
処理部８へ出力する。信号処理部８は熱雑音アナログ信
号をディジタル信号に変換し、データ出力端子１１に出
力すると同時に、アンテナリフレクタ１を回転するため
の同期信号をアンテナ走査制御部１０に送出する。アン
テナ走査機構部９はアンテナ走査制御部１０からの制御
信号により駆動モータでアンテナリフレクタ１を回転さ
せる。
光した地球表面上のマイクロ波帯の熱雑音を受信し、信
号切換スイッチ３を介してトータルパワ受信機７に出力
する。トータルパワ受信機７はこのマイクロ波帯の熱雑
音を増幅し中間周波数帯へ周波数変換し、その後に包絡
線検波器により受信熱雑音レベルに応じたべースバンド
のアナログ信号を検波し、積分器により平滑化して信号
処理部８へ出力する。信号処理部８は熱雑音アナログ信
号をディジタル信号に変換し、データ出力端子１１に出
力すると同時に、アンテナリフレクタ１を回転するため
の同期信号をアンテナ走査制御部１０に送出する。アン
テナ走査機構部９はアンテナ走査制御部１０からの制御
信号により駆動モータでアンテナリフレクタ１を回転さ
せる。
【０００６】校正時には、信号切換スイッチ３を校正系
に切換え、低温校正雑音源５と高温校正雑音源６とを雑
音源切換スイッチ４で切換えてトータルパワ受信レベル
の校正を行う。
に切換え、低温校正雑音源５と高温校正雑音源６とを雑
音源切換スイッチ４で切換えてトータルパワ受信レベル
の校正を行う。
【０００７】図５はアンテナリフレクタ１により地球表
面上に投影したスポットビーム（瞬時視野）および走査
アルゴリズムを示す。
面上に投影したスポットビーム（瞬時視野）および走査
アルゴリズムを示す。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来例のマイクロ波放射計では、温度分解能（感度）ΔＴ
ｍｉｎは下記式で決定される。
来例のマイクロ波放射計では、温度分解能（感度）ΔＴ
ｍｉｎは下記式で決定される。
【０００９】 ΔＴｍｉｎ＝α（ＴA ＋ＴR ）／（Ｂ・τ）1/2 ．．．（１） ただし、ΔＴｍｉｎ＝温度分解能＝感度 α＝受信機定数 （α＝１のときトータルパワ受信機） （α＝２のときディッケ受信機） ＴA ＝アンテナ雑音温度 ＴR ＝アンテナ出力端換算等価雑音温度 Ｂ＝受信機雑音帯幅 τ＝積分器時定数 高感度化するためには、受信機を受信機定数の一番低い
トータルパワ受信機にして低雑音増幅器を入力段に挿入
することにより可能であるが、ハードウェアの実現上限
界がある。また、アンテナ雑音温度および受信機雑音帯
幅は観測周波数帯で必然的に決定され、積分器定数も１
個の一次放射器であれば衛星高度、アンテナ径などによ
り走査アルゴリズムが必然的に決定される。
トータルパワ受信機にして低雑音増幅器を入力段に挿入
することにより可能であるが、ハードウェアの実現上限
界がある。また、アンテナ雑音温度および受信機雑音帯
幅は観測周波数帯で必然的に決定され、積分器定数も１
個の一次放射器であれば衛星高度、アンテナ径などによ
り走査アルゴリズムが必然的に決定される。
【００１０】したがって、高い周波数帯のマイクロ波放
射計は低い周波数帯に比べてアンテナ出力端換算等価雑
音温度ＴR が悪くなる分だけ高感度化が望めない問題点
があった。
射計は低い周波数帯に比べてアンテナ出力端換算等価雑
音温度ＴR が悪くなる分だけ高感度化が望めない問題点
があった。
【００１１】本発明は上記の問題点を解決するもので、
積分時間を長くすることができ、温度分解能を向上し高
感度化することができるマイクロ波放射計を提供するこ
とを目的とする。
積分時間を長くすることができ、温度分解能を向上し高
感度化することができるマイクロ波放射計を提供するこ
とを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、アンテナのリ
フレクタを機械的に回転させるアンテナ走査手段と、ア
ンテナ回転軸にその放射軸をほぼ一致して設けられた第
一の一次放射器と、この第一の一次放射器と校正用熱雑
音源とからの信号を切換える第一の信号切換スイッチ
と、この第一の信号切換スイッチの出力信号を中間周波
数に周波数変換し熱雑音アナログ信号を検波し平滑化し
て出力する第一の受信機と、この第一の受信機の出力信
号をディジタル信号に変換し上記アンテナ走査手段を制
御する信号処理部とを備えたマイクロ波放射計におい
て、衛星進行方向に上記第一の一次放射器とならべて配
列した複数の第二の一次放射器を配置し、この複数の第
二の一次放射器と上記校正用熱雑音源とからの信号をそ
れぞれ切換える複数の第二の信号切換スイッチと、この
複数の第二の信号切換スイッチの出力信号を中間周波数
に周波数変換し熱雑音アナログ信号を検波し平滑化して
出力する複数の第二の受信機とを備え、上記信号処理部
は上記複数の第二の受信機の出力信号をディジタル信号
に変換する手段を含むことを特徴とする。
フレクタを機械的に回転させるアンテナ走査手段と、ア
ンテナ回転軸にその放射軸をほぼ一致して設けられた第
一の一次放射器と、この第一の一次放射器と校正用熱雑
音源とからの信号を切換える第一の信号切換スイッチ
と、この第一の信号切換スイッチの出力信号を中間周波
数に周波数変換し熱雑音アナログ信号を検波し平滑化し
て出力する第一の受信機と、この第一の受信機の出力信
号をディジタル信号に変換し上記アンテナ走査手段を制
御する信号処理部とを備えたマイクロ波放射計におい
て、衛星進行方向に上記第一の一次放射器とならべて配
列した複数の第二の一次放射器を配置し、この複数の第
二の一次放射器と上記校正用熱雑音源とからの信号をそ
れぞれ切換える複数の第二の信号切換スイッチと、この
複数の第二の信号切換スイッチの出力信号を中間周波数
に周波数変換し熱雑音アナログ信号を検波し平滑化して
出力する複数の第二の受信機とを備え、上記信号処理部
は上記複数の第二の受信機の出力信号をディジタル信号
に変換する手段を含むことを特徴とする。
【００１３】
【作用】衛星進行方向に第一の一次放射器とならべて配
列した複数の第二の一次放射器を設け、複数の第二の信
号切換スイッチで複数の第二の一次放射器と校正用熱雑
音源とからの信号をそれぞれ切換える。複数の第二の受
信機で複数の第二の信号切換スイッチの出力信号を中間
周波数に周波数変換し熱雑音アナログ信号を検波し平滑
化して出力する。信号処理部は複数の第二の受信機の出
力信号をディジタル信号に変換する。
列した複数の第二の一次放射器を設け、複数の第二の信
号切換スイッチで複数の第二の一次放射器と校正用熱雑
音源とからの信号をそれぞれ切換える。複数の第二の受
信機で複数の第二の信号切換スイッチの出力信号を中間
周波数に周波数変換し熱雑音アナログ信号を検波し平滑
化して出力する。信号処理部は複数の第二の受信機の出
力信号をディジタル信号に変換する。
【００１４】以上により積分時間を長くすることがで
き、温度分解能を向上し高感度化することができる。
き、温度分解能を向上し高感度化することができる。
【００１５】
【実施例】本発明の実施例について図面を参照して説明
する。図１は本発明一実施例マイクロ波放射計のブロッ
ク構成図である。図２は本発明のマイクロ波放射計の外
観図である。
する。図１は本発明一実施例マイクロ波放射計のブロッ
ク構成図である。図２は本発明のマイクロ波放射計の外
観図である。
【００１６】図１および図２において、マイクロ波放射
計は、アンテナリフレクタ１を機械的に回転させるアン
テナ走査手段としてアンテナ走査制御部１０およびアン
テナ走査機構部９と、アンテナ回転軸にその放射軸をほ
ぼ一致して設けられた第一の一次放射器として一次放射
器２と、一次放射器２と校正用熱雑音源とからの信号を
切換える第一の信号切換スイッチとして信号切換スイッ
チ３と、信号切換スイッチ３の出力信号を中間周波数に
周波数変換し熱雑音アナログ信号を検波し平滑化して出
力する第一の受信部としてトータルパワ受信機７と、ト
ータルパワ受信機７の出力信号をディジタル信号に変換
しアンテナ走査制御部１０を制御する信号処理部８と、
信号処理部８の出力信号を出力するデータ出力端子１１
と、校正用熱雑音源として低温校正熱雑音５、高温校正
熱雑音６および熱音源切換スイッチ４とを備える。
計は、アンテナリフレクタ１を機械的に回転させるアン
テナ走査手段としてアンテナ走査制御部１０およびアン
テナ走査機構部９と、アンテナ回転軸にその放射軸をほ
ぼ一致して設けられた第一の一次放射器として一次放射
器２と、一次放射器２と校正用熱雑音源とからの信号を
切換える第一の信号切換スイッチとして信号切換スイッ
チ３と、信号切換スイッチ３の出力信号を中間周波数に
周波数変換し熱雑音アナログ信号を検波し平滑化して出
力する第一の受信部としてトータルパワ受信機７と、ト
ータルパワ受信機７の出力信号をディジタル信号に変換
しアンテナ走査制御部１０を制御する信号処理部８と、
信号処理部８の出力信号を出力するデータ出力端子１１
と、校正用熱雑音源として低温校正熱雑音５、高温校正
熱雑音６および熱音源切換スイッチ４とを備える。
【００１７】ここで本発明の特徴とするところは、衛星
進行方向に一次放射器２とならべて配列した複数の第二
の一次放射器として一次放射器１２、１３を配置し、一
次放射器１２、１３と上記校正用熱雑音源とからの信号
をそれぞれ切換える複数の第二の信号切換スイッチとし
て１４、１５と、信号切換スイッチ１４、１５の出力信
号を中間周波数に周波数変換し熱雑音アナログ信号を検
波し平滑化して出力する複数の第二の受信機としてトー
タルパワ受信機１６、１７とを備え、信号処理部８はト
ータルパワ受信機１６、１７の出力信号をディジタル信
号に変換する手段を含むことにある。
進行方向に一次放射器２とならべて配列した複数の第二
の一次放射器として一次放射器１２、１３を配置し、一
次放射器１２、１３と上記校正用熱雑音源とからの信号
をそれぞれ切換える複数の第二の信号切換スイッチとし
て１４、１５と、信号切換スイッチ１４、１５の出力信
号を中間周波数に周波数変換し熱雑音アナログ信号を検
波し平滑化して出力する複数の第二の受信機としてトー
タルパワ受信機１６、１７とを備え、信号処理部８はト
ータルパワ受信機１６、１７の出力信号をディジタル信
号に変換する手段を含むことにある。
【００１８】このような構成のマイクロ波放射計の動作
について説明する。図３は本発明のマイクロ波放射計の
走査アルゴリズムを示す図である。
について説明する。図３は本発明のマイクロ波放射計の
走査アルゴリズムを示す図である。
【００１９】図１において、一次放射器２、１２、１３
はアンテナリフレクタ１で収光した地球表面上のマイク
ロ波帯の熱雑音を受信し、信号切換スイッチ３、１４、
１５を介してトータルパワ受信機７、１６、１７に出力
する。トータルパワ受信機７、１６、１７はこのマイク
ロ波帯の熱雑音を増幅し中間周波数帯へ周波数変換し、
その後に包絡線検波器により受信熱雑音レベルに応じた
べースバンドのアナログ信号を検波し、積分器により平
滑化して信号処理部８へ出力する。信号処理部８は熱雑
音アナログ信号をディジタル信号に変換し、データ出力
端子１１に出力すると同時に、アンテナリフレクタ１を
回転するための同期信号をアンテナ走査制御部１０に送
出する。アンテナ走査機構部９はアンテナ走査制御部１
０からの制御信号により駆動モータでアンテナリフレク
タ１を回転させる。
はアンテナリフレクタ１で収光した地球表面上のマイク
ロ波帯の熱雑音を受信し、信号切換スイッチ３、１４、
１５を介してトータルパワ受信機７、１６、１７に出力
する。トータルパワ受信機７、１６、１７はこのマイク
ロ波帯の熱雑音を増幅し中間周波数帯へ周波数変換し、
その後に包絡線検波器により受信熱雑音レベルに応じた
べースバンドのアナログ信号を検波し、積分器により平
滑化して信号処理部８へ出力する。信号処理部８は熱雑
音アナログ信号をディジタル信号に変換し、データ出力
端子１１に出力すると同時に、アンテナリフレクタ１を
回転するための同期信号をアンテナ走査制御部１０に送
出する。アンテナ走査機構部９はアンテナ走査制御部１
０からの制御信号により駆動モータでアンテナリフレク
タ１を回転させる。
【００２０】校正時には、信号切換スイッチ３、１４、
１５を校正系に切換え、低温校正雑音源５と高温校正雑
音源６とを雑音源切換スイッチ４で切換えてトータルパ
ワ受信レベルの校正を行う。
１５を校正系に切換え、低温校正雑音源５と高温校正雑
音源６とを雑音源切換スイッチ４で切換えてトータルパ
ワ受信レベルの校正を行う。
【００２１】図３は３個の一次放射器２、１２、１３を
備えたマイクロ波放射計の例でアンテナリフレクタ１に
より地球表面上に投影したスポットビーム（瞬時視野）
および走査アルゴリズムを示す。図５に示す従来例のマ
イクロ放射計の走査アルゴリズムと比較してもわかるよ
うに、一回のアンテナスキャンで同時に３個のスポット
ビームを取得することができる。
備えたマイクロ波放射計の例でアンテナリフレクタ１に
より地球表面上に投影したスポットビーム（瞬時視野）
および走査アルゴリズムを示す。図５に示す従来例のマ
イクロ放射計の走査アルゴリズムと比較してもわかるよ
うに、一回のアンテナスキャンで同時に３個のスポット
ビームを取得することができる。
【００２２】したがって、従来例のマイクロ放射計に比
べてアンテナスキャンスピードを遅くし、積分時間を長
くすることができる。すなわち、従来例のマイクロ放射
計と同じ受信機定数α、アンテナ雑音温度ＴA 、アンテ
ナ出力端換算雑音温度ＴR および受信機雑音帯域幅Ｂで
あってもｍ個の一次放射器を備える場合には、積分時間
をｍ倍にすることができ、かつ温度分解能を１／ｍ1/2
にすることができる。
べてアンテナスキャンスピードを遅くし、積分時間を長
くすることができる。すなわち、従来例のマイクロ放射
計と同じ受信機定数α、アンテナ雑音温度ＴA 、アンテ
ナ出力端換算雑音温度ＴR および受信機雑音帯域幅Ｂで
あってもｍ個の一次放射器を備える場合には、積分時間
をｍ倍にすることができ、かつ温度分解能を１／ｍ1/2
にすることができる。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、積分時
間を長くすることができ、温度分解能を向上し高感度化
することができる優れた効果がある。
間を長くすることができ、温度分解能を向上し高感度化
することができる優れた効果がある。
【図１】本発明一実施例マイクロ波放射計のブロック構
成図。
成図。
【図２】本発明のマイクロ波放射計の外観図。
【図３】本発明のマイクロ波放射計の走査アルゴリズム
を示す図。
を示す図。
【図４】従来例のマイクロ波放射計のブロック構成図。
【図５】従来例のマイクロ波放射計の走査アルゴリズム
を示す図。
を示す図。
１ アンテナリフレクタ ２、１２、１３ 一次放射器 ３、１４、１５ 信号切換スイッチ ４ 雑音源切換スイッチ ５ 低温校正雑音源 ６ 高温校正雑音源 ７、１６、１７ トータルパワ受信機 ８ 信号処理部 ９ アンテナ走査機構部 １０ アンテナ走査制御部 １１ データ出力端子 ２０ 電子機器搭載プラットホーム
Claims (1)
- 【請求項１】 アンテナのリフレクタを機械的に回転さ
せるアンテナ走査手段と、アンテナ回転軸にその放射軸
をほぼ一致して設けられた第一の一次放射器と、この第
一の一次放射器と校正用熱雑音源とからの信号を切換え
る第一の信号切換スイッチと、この第一の信号切換スイ
ッチの出力信号を中間周波数に周波数変換し熱雑音アナ
ログ信号を検波し平滑化して出力する第一の受信機と、
この第一の受信機の出力信号をディジタル信号に変換し
上記アンテナ走査手段を制御する信号処理部とを備えた
マイクロ波放射計において、 衛星進行方向に上記第一の一次放射器とならべて配列し
た複数の第二の一次放射器を配置し、この複数の第二の
一次放射器と上記校正用熱雑音源とからの信号をそれぞ
れ切換える複数の第二の信号切換スイッチと、この複数
の第二の信号切換スイッチの出力信号を中間周波数に周
波数変換し熱雑音アナログ信号を検波し平滑化して出力
する複数の第二の受信機とを備え、 上記信号処理部は上記複数の第二の受信機の出力信号を
ディジタル信号に変換する手段を含むことを特徴とする
マイクロ波放射計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3300760A JPH05133988A (ja) | 1991-11-15 | 1991-11-15 | マイクロ波放射計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3300760A JPH05133988A (ja) | 1991-11-15 | 1991-11-15 | マイクロ波放射計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05133988A true JPH05133988A (ja) | 1993-05-28 |
Family
ID=17888770
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3300760A Pending JPH05133988A (ja) | 1991-11-15 | 1991-11-15 | マイクロ波放射計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05133988A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102243294A (zh) * | 2010-05-14 | 2011-11-16 | 中国科学院空间科学与应用研究中心 | 一种地基微波辐射计的非线性定标方法及装置 |
| CN112666636A (zh) * | 2020-12-18 | 2021-04-16 | 西安空间无线电技术研究所 | 微波辐射计频谱细分接收机的通道耦合性能测试方法 |
-
1991
- 1991-11-15 JP JP3300760A patent/JPH05133988A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102243294A (zh) * | 2010-05-14 | 2011-11-16 | 中国科学院空间科学与应用研究中心 | 一种地基微波辐射计的非线性定标方法及装置 |
| CN112666636A (zh) * | 2020-12-18 | 2021-04-16 | 西安空间无线电技术研究所 | 微波辐射计频谱细分接收机的通道耦合性能测试方法 |
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