JPS60169789A - 多チヤンネルマイクロ波放射計 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は９人工衛星等の飛翔体に搭載して。

リモートセンシンクラ行う多チヤンネルマイクロ波放射
計のアンテナ温度校正用雑音源の改良に関するものであ
る。

第１図は、従来の人工衛星に搭載して、地球表面の物体
から放射する電磁波を受信して地球環境のリモートセン
シングを行う２チヤンネルマイクロ波放射計の一例であ
り１図中（１）は標準雑音源。

（２）は比較雑音源、（３）は受信機、　（４）　、（
５）、（６）はスイッチＡ、Ｂ、Ｏであり２以上からチ
ャンネルＡは構成されており、チャンネルＢも同様の構
成となっている。また、（７）はアンテナ、（８）はス
カイホーンと呼ばれるホーンアンテナ、　（９１、（Ｉ
Ｉは分波器であり、アンテナ（７）、およびスカイホー
ン（８）より受信された信号は分波器＋９１　、　Ｑｌ
によりそれぞれ、チャンネルＡおよびＢに分波される。

次に動作原理について、説明の便宜上、チャンネルムの
みについて述べる。

一般に自然界の物体からは電磁波が放射されており、放
射の強度はその物体の輝度温度と密接な関係がある。第
１図の受信アンテナで受信されるアンテナ温度ＴＡは、
受信アンテナ（７）を散りまく物体の輝度温度の分布Ｔ
Ｂ（２）と受信アンテナ（７）の利得関数Ｇ（２）とを
用いて。

スイッチＡ（４）が■側に接続されている場合、受信さ
れたアンテナ温度ＴＡは、スイッチＢ（５）に向かう。

スイッチＢ（５）はある瞬間には■側に接続され２次の
瞬間には、■側に接続される操作を数百Ｈｚで繰り返す
。またスイッチＢ（５）の■側には比較的高温で一定温
度ＴＯの雑音を発生ず比較雑音源（２）が接続されてお
り、このスイッチ切換操作に同期する受信機（３）内の
同期検波器を通して、比較雑音源（２）の温度ＴＯとア
ンテナ温度ＴＡの値を知ることが必要条件であり、この
値は受信機（３）内で発生する出力電圧Ｖを用いて次の
手順を経ることによってめることができる。

まずスイッチＡ（４）の接続を■側から■側に切り換え
る。スイッチＣ（６）が■側の時にスカイホーン（８）
からのアンテナ温度Ｔ１が、そして■側の時に標準雑音
源＋１１の雑音温度Ｔ２が受信機（３）に導かれ、それ
ぞれ比較雑音源（２）との温度差に比例した電圧ｖ１お
よびｖ２が受信機（３）内で発生する。ここでスカイホ
ーン（８）は常に宇宙令却空間に向けられているとすれ
ば、その輝度温度は周波数の関数として既知の量であり
、同時にスカイホーン（８）自身の利得関数も既知であ
るため、これらをもとに受信機（３）の入力温度Ｔ１を
知ることができる。一方標準雑音源（りの雑音温度も標
準雑音源（１）に温度センサを取り付け、それをモニタ
することによって受信機（３）内の入力温度Ｔ２を知る
ことができる。

なおＴＩ　（Ｔ２（ＴＯ、Ｖｌ　）Ｖ）Ｖ２（７）関係
があり。

ＴＩ、Ｔ２．Ｖｌ、Ｖ２およびＶがわかるとアンテナ温
度ＴＡは次式からま４゜ 以上では、説明の便宜上スイッチ等のＲ７回路の損失は
無いものと返定している。

以上の説明からも明らかなようにスカイホーン（８）と
標準雑音源（１）は、アンテナ温度ＴＡのために用いら
れる校正用雑音源である。標準雑音源（１）は。

衛星の構体内にあり校正用雑音源として常時使用可能で
あるが、スカイホーン（８）については、それが校正用
雑音源となり得るためには、スカイホーン（８）が常に
宇宙の令だい空間に向けられるよう衛星の構体に取り付
ける必要がある。

しかし現実には観測地域、衛星打上げ時期等の制約から
、軌道上においてスカイホーン（８）が常に宇宙の令だ
い空間に向けられることは極めて稀であり、一般にはあ
る時期にわたって太陽２月等の影響を受けることになる
。その結果低雑音源としての機能が保持できなくなり、
この期間の観測は中止せざるを得ない欠点があった。

そこで、この発明においては２校正用雑音源として、従
来の標準雑音源と、比較雑音源の出力を分波して得られ
る雑音電力を複数チャンネルに共通して利用する高温校
正源を備え、高温領域での温度校正直線より低温領域で
の校正直線を仮想することによってアンテナ温度ＴＡが
、低温でも精度よく測定可能であり、また高温校正源を
複数チャンネルに共用することで、消費電力２重量の軽
減（比較雑音源は、ヒータを使用しているので、消費電
力も大きく、小型化も現状では困難である）を実現した
多チヤンネルマイクロ波放射計を提案するものである。

第２図は、この発明の特徴をなすマイクロ波放射計の構
成図の一例を示したものである。図中（１）は標準雑音
源、（２）は比較雑音源、（３）は受信機、（４１゜＋
５１　、　＋６１はそれぞれスイッチＡ、Ｂ、Ｏで、　
（Ｉｌｌ　、　ａｎはそれぞれ分波器Ａ、Ｂ、α沸は減
衰器であり２以上からチャンネルＡが構成されており、
チャンネルＢについても同様の構成となっている。また
（７）はアンテナ、（９）は分波器で、アンテナより受
信された信号が２分波器によりそれぞれチャンネルムお
よびＢに分波されるところは従来と同様である。

構成は、従来のスカイホーン（８）が比較雑音源（２）
を利用した高温校正源にかわっており、がっ２チャンネ
ル共通となっている。

次に、その動作原理を説明の便宜上チャンネルＡの方で
第２図を用いて述べる。

まず、アンテナ温度ＴＡの値をめるための手順を述べる
。スイッチ（４）が■側に接続されている時。

スイッチ（６）が■側の場合は標準雑音源（１）からの
雑音温度Ｔ１が、スイッチ（６）が■側の場合は、比較
雑音源（２）の出力が分波器ａυ、ａ７ＪＶｃより分波
された雑音温度Ｔ２が受信機（３）に導かれ、それぞれ
比較雑音源（２）の雑音温度（分波器ＱＢで分波され、
スイッチ（５）に入力される雑音温度）との温度差に比
例した電圧ｖ１およびｖ２が受信機（３）で発生する。

ここで、標準雑音源（１）の雑音温度Ｔ１は、従来どお
り雑音源に取り付けられた温度センサにより受信機（３
）内の入力温度を知ることができる。

また、高温校正源の雑音温度Ｔ２は、比較雑音源（２）
の雑音温度が一定でかつ、既知であるから９分波器αυ
、αりの挿入損失および減衰器Ｑ３の減衰量を考慮すれ
ば、受信機（３）内の入力温度をめることができる。

したがって、ＴＩとＴ２がまれば、第３図のような校正
直線が得られ、低温領域においてもＴＩ。

Ｔ２を基に仮想することで校正直線が得られるので。

従来どうりの方法でアンテナ温度ＴＡが低温でもめるこ
とができる。

このように２校正用雑音源として、標準雑音源（２）と
高温校正源を使用することにより、スカイホーンによる
低温校正源を用いた場合の観測領域。

衛星打上げ時期の制約はなくなり常時観測可能となる。

また、スカイホーンによる低温校正源では、衛星の姿勢
や太陽光の影響によって機器の配置に制約をうけるが、
高温校正源を使用すれば、この問題もなくなシ、小型化
も可能となる。

さらに、比較雑音源（２ンは、ヒータを備え温度コント
ロールをする機能を有することから、ヒータの消費電力
が大きいこと、また現状では構造的に小型化が困難であ
り、多チヤンネルマイクロ波放射計において、この比較
雑音源（２）を共用することで、消費電力１重量の軽減
が可能となる。

計の説明図、第２図は、この発明の一例を示す図、第３
図は、この発明によるマイクロ波放射計の入力雑音温度
に対する受信機（３）で発生する出力電圧の関係を示す
図であ、Ｄ　、　（１）は標準雑音源、（２）は比較雑
音源、（３）は受信機、　（４）　９　（５）　、　（
６）はそれぞれスイッチ、Ａ、Ｂ、Ｃ，（７）？（８）
はそれぞれ分波器Ａ、Ｂ、（９）は減衰器、αＱはアン
テナ、０ルは分波器Ｃである。

尚１図中、同一あるいは相当部分には、同一符号を付し
て示しである。

代理人大岩増雄

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 人工衛星等の飛翔体に搭載する多チヤンネルマイクロ波
   放射計において、アンテナ温度校正用雑音源として、標
   準雑音源と、比較雑音源の出力を分波して得られる雑音
   電力を複数チャンネルに共通して使用する高温校正源と
   を有することを特徴とするマイクロ波放射計。