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JPH07209359A - 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

Publication number
JPH07209359A
JPH07209359A JP78094A JP78094A JPH07209359A JP H07209359 A JPH07209359 A JP H07209359A JP 78094 A JP78094 A JP 78094A JP 78094 A JP78094 A JP 78094A JP H07209359 A JPH07209359 A JP H07209359A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
earth
sub
microwave radiometer
electronic scanning
cylindrical
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
Application number
JP78094A
Other languages
English (en)
Inventor
Hirokazu Tanaka
宏和 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP78094A priority Critical patent/JPH07209359A/ja
Publication of JPH07209359A publication Critical patent/JPH07209359A/ja
Priority to US08/791,012 priority patent/US5724044A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/27Adaptation for use in or on movable bodies
    • H01Q1/28Adaptation for use in or on aircraft, missiles, satellites, or balloons
    • H01Q1/288Satellite antennas
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00Antenna arrays or systems
    • H01Q21/06Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
    • H01Q21/061Two dimensional planar arrays
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/22Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the orientation in accordance with variation of frequency of radiated wave
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/24Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the orientation by switching energy from one active radiating element to another, e.g. for beam switching

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 コニカル状でかつ所定の固定入射角で地球表
面等の単域走査を可能ならしめる。 【構成】 地球表面等からのマイクロ波雑音電波を受信
するためのシリンドリカル一次元フェーズドアレイアン
テナと、シリンドリカル一次元フェーズドアレイアンテ
ナのサブアレイを切り替えるためのサブアレイ選択スイ
ッチと、サブアレイ選択スイッチの制御を行うためのス
イッチコントローラと、サブアレイの位相制御を行うた
めの位相制御回路と、位相制御回路の位相量を制御する
ための移相器コントローラと、受信信号の増幅及び検波
を行なうための低雑音受信機と、検波された受信信号の
積分を行なうための積分器と、積分後の受信信号のA/
D変換及びフォーマッティングを行うための信号処理器
とを具備している。 【効果】 この発明のマイクロ波放射計を用いることに
よって、コニカル状でかつ所定の固定入射角で地球表面
等の単域走査が行える効果がある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、人工衛星、惑星探査
機等の飛翔体に搭載して地球表面や惑星表面等の観測を
行なう電子走査型マイクロ波放射計に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】図25は人工衛星に搭載して地球表面を
観測する従来の電子走査型マイクロ波放射計を示す図で
あり、図において1はm個の導波管スロットアレーから
成るプレナアレイアンテナ、2はm個の可変移相器から
なる位相制御回路、3は移相器コントローラ、4は低雑
音受信機、5は積分器、6は信号処理器である。図26
は従来の電子走査型マイクロ波放射計の走査概念を表し
た図であり、図27は電子走査型マイクロ波放射計によ
って観測される輝度温度と入射角との関係を示す図であ
る。
【0003】次に動作について図25及び図26並びに
図27を用いて説明する。地球表面の観測対象物から放
射されるマイクロ波雑音電波は、図25に示す人工衛星
に搭載された電子走査型マイクロ波放射計の受信アンテ
ナであるプレナアレイアンテナ1で受信される。この場
合、プレナアレイアンテナ1で受信されるアンテナ温度
A は次式で表される。
【0004】
【数1】
【0005】ここでG(Ω)はプレナアレイアンテナ1
の利得関数、TB (Ω)は観測対象物の輝度温度、Ωは
立体角である。プレナアレイアンテナ1のビーム方向
は、位相制御回路2内の各可変移相器2a〜2mの各位
相量を移相器コントローラ3を用いて、時々刻々同時に
変化させることによって図26に示すようなラスタ状の
走査を行なうことができる。プレナアレイアンテナ1に
よって受信された受信信号は、低雑音受信機4によって
増幅及び検波された後、積分器5によって積分される。
積分器5によって積分された受信信号は信号処理器6に
よってA/D変換及びフォーマッティングが行われた
後、図示していない送信機によって観測信号として地上
に伝送される。地上で受信された前記観測信号は図示し
ていない処理設備によって画像処理が行われ、地球表面
の観測輝度温度マップが得られる。この場合、前記受信
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、マイクロ波放射計の最小受
信感度を表す温度分解能ΔTは次式で表される。
【0006】
【数2】
【0007】ここでKは低雑音受信機4の構成によって
定まる定数、TA は数1で表されるアンテナ温度、TR
は低雑音受信機4の受信機雑音温度、Bは低雑音受信機
4の帯域幅、τは積分器5の積分時間である。数2から
も明らかなように、積分器5の積分時間を大きくとれ
ば、マイクロ波放射計の温度分解能ΔTを小さくするこ
とができる。しかし、この積分時間τは飛翔体の飛翔速
度及び走査幅から制約を受けることになる。一般に人工
衛星のような飛翔体の場合は、人工衛星の高度から飛翔
速度が一義的に定まるため、人工衛星の進行方向に抜け
のないマッピングを行うためには受信アンテナのアンテ
ナビーム幅と走査幅との関係からアンテナビームの走査
速度が自ずと定まってしまい、この定まった走査速度か
ら積分器5の積分時間τもまた付随的に定まってしまう
ことになる。したがって、広い走査幅を得ようとすると
積分器5の積分時間τが短くなり温度分解能ΔTが犠牲
になってしまうのが普通である。一方、観測対象物の輝
度温度は図27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に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
為、従来のマイクロ波放射計ではプレナアレイアンテナ
1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。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】人工衛星や惑星探査機
等の飛翔体に搭載して地球表面や惑星表面等の観測を電
子走査によって行う電子走査型マイクロ波放射計は、前
記従来の技術で記載した例を除いて世界的にみても実用
化されていない状況にある。しかし、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
イアンテナ1のビームがラスタ状に観測対象物を走査す
る為、広い走査幅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変化していないに
もかかわらず、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。そのため、広い走査幅であっても入
射角変動が無い電子走査型マイクロ波放射計の実現が課
題となっていた。また、同一観測対象物を異なる入射角
や異なる偏波で観測したり、異なる周波数で観測するこ
とによって観測データに対するパラメータの多重化を図
り、観測対象物の物理量の推定精度を高める場合の、い
わゆる可変入射角化及び複偏波化並びに多周波化に課題
があった。また、人工衛星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、広い走査幅を得ようとすると走査
速度を速くせざるを得ないことから積分器5の積分時間
が短くなり、温度分解能が低下してしまうという課題が
あった。さらに、観測信号を地上に伝送する場合、伝送
容量の制約からデータ伝送量の低減が求められていた。
【0009】この発明は上記のような課題を改善するた
めになされたもので、コニカル状に観測対象物を走査す
ることによって広い走査幅であっても入射角変動が無い
電子走査型マイクロ波放射計を提供している。また、入
射角の変更が可能な可変ビーム軸を有する受信アンテナ
を具備することによって所定範囲を異なる入射角で観測
できる電子走査型マイクロ波放射計を提供している。ま
た、複偏波や多周波で動作する受信アンテナを具備する
ことによって、複偏波や多周波で観測できる電子走査型
マイクロ波放射計を提供している。また、電子走査型マ
イクロ波放射計の走査方向又は飛翔体の進行方向に積分
時間を等価的に長くすることによって温度分解能の向上
が図れる電子走査型マイクロ波放射計を提供している。
さらに、凝視機構を具備することによって所定の特定エ
リアを高い温度分解能で観測できる電子走査型マイクロ
波放射計を提供している。また、データ圧縮機能を具備
することによってデータ伝送量が低減できる電子走査型
マイクロ波放射計を提供している。
【0010】
【課題を解決するための手段】この発明に係わる電子走
査型マイクロ波放射計は、コニカル状でかつ所定の固定
入射角で地球表面等の単域走査が行なえる電子走査型マ
イクロ波放射計を得るために、シリンドリカル一次元フ
ェーズドアレイアンテナと、サブアレイ選択スイッチ
と、スイッチコントローラと、位相制御回路と、移相器
コントローラと、低雑音受信機と、積分器と、信号処理
器とを具備したものである。
【0011】また、この発明に係わる電子走査型マイク
ロ波放射計は、コニカル状でかつ所定の固定入射角で地
球表面等の複域走査が行なえる電子走査型マイクロ波放
射計を得るために、複合シリンドリカル一次元フェーズ
ドアレイアンテナと、サブアレイ選択スイッチと、スイ
ッチコントローラと、位相制御回路と、移相器コントロ
ーラと、低雑音受信機と、積分器と、信号処理器とを具
備したものである。
【0012】また、この発明に係わる電子走査型マイク
ロ波放射計は、コニカル状でかつ所定の固定入射角で地
球表面等の単域走査が行なえる電子走査型マイクロ波放
射計を得るために、逆シリンドリカル一次元フェーズド
アレイアンテナと、サブアレイ選択スイッチと、スイッ
チコントローラと、位相制御回路と、移相器コントロー
ラと、低雑音受信機と、積分器と、信号処理器とを具備
したものである。
【0013】また、この発明に係わる電子走査型マイク
ロ波放射計は、コニカル状でかつ所定の固定入射角で地
球表面等の複域走査が行なえる電子走査型マイクロ波放
射計を得るために、複合逆シリンドリカル一次元フェー
ズドアレイアンテナと、サブアレイ選択スイッチと、ス
イッチコントローラと、位相制御回路と、移相器コント
ローラと、低雑音受信機と、積分器と、信号処理器とを
具備したものである。
【0014】また、この発明に係わる電子走査型マイク
ロ波放射計は、コニカル状でかつ所定の固定入射角で地
球表面等の複域走査が行なえる電子走査型マイクロ波放
射計を得るために、マルチビーム型シリンドリカル一次
元フェーズドアレイアンテナと、ビーム毎のサブアレイ
選択スイッチと、ビーム毎のスイッチコントローラと、
ビーム毎の位相制御回路と、ビーム毎の移相器コントロ
ーラと、ビーム毎の低雑音受信機と、ビーム毎の積分器
と、信号処理器とを具備したものである。
【0015】また、この発明に係わる電子走査型マイク
ロ波放射計は、コニカル状でかつ所定の固定入射角で地
球表面等の複域走査が行なえる電子走査型マイクロ波放
射計を得るために、マルチビーム型複合シリンドリカル
一次元フェーズドアレイアンテナと、ビーム毎のサブア
レイ選択スイッチと、ビーム毎のスイッチコントローラ
と、ビーム毎の位相制御回路と、ビーム毎の移相器コン
トローラと、ビーム毎の低雑音受信機と、ビーム毎の積
分器と、信号処理器とを具備したものである。
【0016】また、この発明に係わる電子走査型マイク
ロ波放射計は、コニカル状でかつ所定の固定入射角で地
球表面等の複域走査が行なえる電子走査型マイクロ波放
射計を得るために、マルチビーム型逆シリンドリカル一
次元フェーズドアレイアンテナと、ビーム毎のサブアレ
イ選択スイッチと、ビーム毎のスイッチコントローラ
と、ビーム毎の位相制御回路と、ビーム毎の移相器コン
トローラと、ビーム毎の低雑音受信機と、ビーム毎の積
分器と、信号処理器とを具備したものである。
【0017】また、この発明に係わる電子走査型マイク
ロ波放射計は、コニカル状でかつ所定の固定入射角で地
球表面等の複域走査が行なえる電子走査型マイクロ波放
射計を得るために、マルチビーム型複合逆シリンドリカ
ル一次元フェーズドアレイアンテナと、ビーム毎のサブ
アレイ選択スイッチと、ビーム毎のスイッチコントロー
ラと、ビーム毎の位相制御回路と、ビーム毎の移相器コ
ントローラと、ビーム毎の低雑音受信機と、ビーム毎の
積分器と、信号処理器とを具備したものである。
【0018】また、この発明に係わる電子走査型マイク
ロ波放射計は、所定の固定入射角にて温度分解能の向上
が可能な電子走査型マイクロ波放射計を得るために、マ
ルチビーム型シリンドリカル一次元フェーズドアレイア
ンテナと、ビーム毎のサブアレイ選択スイッチと、ビー
ム毎のスイッチコントローラと、ビーム毎の位相制御回
路と、ビーム毎の移相器コントローラと、ビーム毎の低
雑音受信機と、ビーム毎の積分器と、信号処理器とを具
備したものである。
【0019】また、この発明に係わる電子走査型マイク
ロ波放射計は、所定の固定入射角にて温度分解能の向上
が可能な電子走査型マイクロ波放射計を得るために、シ
リンドリカル一次元フェーズドアレイアンテナと、複数
のサブアレイ選択スイッチと、スイッチコントローラ
と、位相制御回路と、移相器コントローラと、複数の低
雑音受信機と、複数の積分器と、信号処理器とを具備し
たものである。
【0020】また、この発明に係わる電子走査型マイク
ロ波放射計は、コニカル状でかつ所定の固定入射角でか
つ複偏波で地球表面等の走査が行なえる電子走査型マイ
クロ波放射計を得るために、複偏波で動作するシリンド
リカル一次元フェーズドアレイアンテナと、サブアレイ
選択スイッチと、スイッチコントローラと、位相制御回
路と、移相器コントローラと、偏分波器と、偏波毎の低
雑音受信機と、偏波毎の積分器と、信号処理器とを具備
したものである。
【0021】また、この発明に係わる電子走査型マイク
ロ波放射計は、コニカル状でかつ所定の固定入射角でか
つ多周波で地球表面等の走査が行なえる電子走査型マイ
クロ波放射計を得るために、多周波で動作するシリンド
リカル一次元フェーズドアレイアンテナと、サブアレイ
選択スイッチと、スイッチコントローラと、位相制御回
路と、移相器コントローラと、周波数分離器と、周波数
毎の低雑音受信機と、周波数毎の積分器と、信号処理器
とを具備したものである。
【0022】また、この発明に係わる電子走査型マイク
ロ波放射計は、コニカル状でかつ所定の固定入射角でか
つ多周波でかつ複偏波で地球表面等の走査が行なえる電
子走査型マイクロ波放射計を得るために、多周波かつ複
偏波で動作するシリンドリカル一次元フェーズドアレイ
アンテナと、サブアレイ選択スイッチと、スイッチコン
トローラと、位相制御回路と、移相器コントローラと、
周波数分離器と、周波数毎の偏分波器と、周波数及び偏
波毎の低雑音受信機と、周波数及び偏波毎の積分器と、
信号処理器とを具備したものである。
【0023】また、この発明に係わる電子走査型マイク
ロ波放射計は、コニカル状でかつ所定範囲の可変入射角
で地球表面等の単域走査が行なえる電子走査型マイクロ
波放射計を得るために、シリンドリカル二次元フェーズ
ドアレイアンテナと、サブアレイ選択スイッチと、スイ
ッチコントローラと、位相制御回路と、移相器コントロ
ーラと、低雑音受信機と、積分器と、信号処理器とを具
備したものである。
【0024】また、この発明に係わる電子走査型マイク
ロ波放射計は、コニカル状でかつ所定範囲の可変入射角
で地球表面等の複域走査が行なえる電子走査型マイクロ
波放射計を得るために、複合シリンドリカル二次元フェ
ーズドアレイアンテナと、サブアレイ選択スイッチと、
スイッチコントローラと、位相制御回路と、移相器コン
トローラと、低雑音受信機と、積分器と、信号処理器と
を具備したものである。
【0025】また、この発明に係わる電子走査型マイク
ロ波放射計は、コニカル状でかつ所定範囲の可変入射角
で地球表面等の単域走査が行なえる電子走査型マイクロ
波放射計を得るために、逆シリンドリカル二次元フェー
ズドアレイアンテナと、サブアレイ選択スイッチと、ス
イッチコントローラと、位相制御回路と、移相器コント
ローラと、低雑音受信機と、積分器と、信号処理器とを
具備したものである。
【0026】また、この発明に係わる電子走査型マイク
ロ波放射計は、コニカル状でかつ所定範囲の可変入射角
で地球表面等の複域走査が行なえる電子走査型マイクロ
波放射計を得るために、複合逆シリンドリカル二次元フ
ェーズドアレイアンテナと、サブアレイ選択スイッチ
と、スイッチコントローラと、位相制御回路と、移相器
コントローラと、低雑音受信機と、積分器と、信号処理
器とを具備したものである。
【0027】また、この発明に係わる電子走査型マイク
ロ波放射計は、凝視走査で所定の特定エリアが高温度分
解能で観測できる電子走査型マイクロ波放射計を得るた
めに、シリンドリカル二次元フェーズドアレイアンテナ
と、サブアレイ選択スイッチと、スイッチコントローラ
と、位相制御回路と、移相器コントローラと、ビームス
テアリング演算器と、低雑音受信機と、ビーム毎の積分
器と、信号処理器とを具備したものである。
【0028】また、この発明に係わる電子走査型マイク
ロ波放射計は、コニカル状でかつ所定範囲の可変入射角
で地球表面等の複域走査が行なえる電子走査型マイクロ
波放射計を得るために、マルチビーム型シリンドリカル
二次元フェーズドアレイアンテナと、ビーム毎のサブア
レイ選択スイッチと、ビーム毎のスイッチコントローラ
と、ビーム毎の位相制御回路と、ビーム毎の移相器コン
トローラと、ビーム毎の低雑音受信機と、ビーム毎の積
分器と、信号処理器とを具備したものである。
【0029】また、この発明に係わる電子走査型マイク
ロ波放射計は、コニカル状でかつ所定範囲の可変入射角
で地球表面等の複域走査が行なえる電子走査型マイクロ
波放射計を得るために、マルチビーム型複合シリンドリ
カル二次元フェーズドアレイアンテナと、ビーム毎のサ
ブアレイ選択スイッチと、ビーム毎のスイッチコントロ
ーラと、ビーム毎の位相制御回路と、ビーム毎の移相器
コントローラと、ビーム毎の低雑音受信機と、ビーム毎
の積分器と、信号処理器とを具備したものである。
【0030】また、この発明に係わる電子走査型マイク
ロ波放射計は、コニカル状でかつ所定範囲の可変入射角
で地球表面等の複域走査が行なえる電子走査型マイクロ
波放射計を得るために、マルチビーム型逆シリンドリカ
ル二次元フェーズドアレイアンテナと、ビーム毎のサブ
アレイ選択スイッチと、ビーム毎のスイッチコントロー
ラと、ビーム毎の位相制御回路と、ビーム毎の移相器コ
ントローラと、ビーム毎の低雑音受信機と、ビーム毎の
積分器と、信号処理器とを具備したものである。
【0031】また、この発明に係わる電子走査型マイク
ロ波放射計は、コニカル状でかつ所定範囲の可変入射角
で地球表面等の複域走査が行なえる電子走査型マイクロ
波放射計を得るために、マルチビーム型複合逆シリンド
リカル二次元フェーズドアレイアンテナと、ビーム毎の
サブアレイ選択スイッチと、ビーム毎のスイッチコント
ローラと、ビーム毎の位相制御回路と、ビーム毎の移相
器コントローラと、ビーム毎の低雑音受信機と、ビーム
毎の積分器と、信号処理器とを具備したものである。
【0032】また、この発明に係わる電子走査型マイク
ロ波放射計は、所定範囲の可変入射角にて温度分解能の
向上が可能な電子走査型マイクロ波放射計を得るため
に、マルチビーム型シリンドリカル二次元フェーズドア
レイアンテナと、ビーム毎のサブアレイ選択スイッチ
と、ビーム毎のスイッチコントローラと、ビーム毎の位
相制御回路と、ビーム毎の移相器コントローラと、ビー
ム毎の低雑音受信機と、ビーム毎の積分器と、信号処理
器とを具備したものである。
【0033】また、この発明に係わる電子走査型マイク
ロ波放射計は、所定範囲の可変入射角にて温度分解能の
向上が可能な電子走査型マイクロ波放射計を得るため
に、シリンドリカル二次元フェーズドアレイアンテナ
と、複数のサブアレイ選択スイッチと、スイッチコント
ローラと、位相制御回路と、移相器コントローラと、複
数の低雑音受信機と、複数の積分器と、信号処理器とを
具備したものである。
【0034】また、この発明に係わる電子走査型マイク
ロ波放射計は、凝視走査で所定の複数の特定エリアが高
温度分解能で観測できる電子走査型マイクロ波放射計を
得るために、マルチビーム型シリンドリカル二次元フェ
ーズドアレイアンテナと、サブアレイ選択スイッチと、
スイッチコントローラと、位相制御回路と、移相器コン
トローラと、ビームステアリング演算器と、低雑音受信
機と、ビーム毎の積分器と、信号処理器とを具備したも
のである。
【0035】また、この発明に係わる電子走査型マイク
ロ波放射計は、コニカル状でかつ所定範囲の可変入射角
でかつ複偏波で地球表面等の走査が行なえる電子走査型
マイクロ波放射計を得るために、複偏波で動作するシリ
ンドリカル二次元フェーズドアレイアンテナと、サブア
レイ選択スイッチと、スイッチコントローラと、位相制
御回路と、移相器コントローラと、偏分波器と、偏波毎
の低雑音受信機と、偏波毎の積分器と、信号処理器とを
具備したものである。
【0036】また、この発明に係わる電子走査型マイク
ロ波放射計は、コニカル状でかつ所定範囲の可変入射角
でかつ多周波で地球表面等の走査が行なえる電子走査型
マイクロ波放射計を得るために、多周波で動作するシリ
ンドリカル二次元フェーズドアレイアンテナと、サブア
レイ選択スイッチと、スイッチコントローラと、位相制
御回路と、移相器コントローラと、周波数分離器と、周
波数毎の低雑音受信機と、周波数毎の積分器と、信号処
理器とを具備したものである。
【0037】また、この発明に係わる電子走査型マイク
ロ波放射計は、コニカル状でかつ所定範囲の可変入射角
でかつ多周波でかつ複偏波で地球表面等の走査が行なえ
る電子走査型マイクロ波放射計を得るために、多周波か
つ複偏波で動作するシリンドリカル二次元フェーズドア
レイアンテナと、サブアレイ選択スイッチと、スイッチ
コントローラと、位相制御回路と、移相器コントローラ
と、周波数分離器と、周波数毎の偏分波器と、周波数及
び偏波毎の低雑音受信機と、周波数及び偏波毎の積分器
と、信号処理器とを具備したものである。
【0038】また、この発明に係わる電子走査型マイク
ロ波放射計は、コニカル状でかつ所定の入射角で地球表
面等の走査が行なえる電子走査型マイクロ波放射計を得
るために、複曲面シリンドリカルフェーズドアレイアン
テナ以外の複合逆単曲面フェーズドアレイアンテナと、
サブアレイ選択スイッチと、スイッチコントローラと、
位相制御回路と、移相器コントローラと、低雑音受信機
と、積分器と、信号処理器とを具備したものである。
【0039】また、この発明に係わる電子走査型マイク
ロ波放射計は、コニカル状でかつ所定の入射角で地球表
面等の走査が行なえる電子走査型マイクロ波放射計を得
るために、複合複曲面シリンドリカルフェーズドアレイ
アンテナ以外の複合逆単曲面フェーズドアレイアンテナ
と、サブアレイ選択スイッチと、スイッチコントローラ
と、位相制御回路と、移相器コントローラと、低雑音受
信機と、積分器と、信号処理器とを具備したものであ
る。
【0040】また、この発明に係わる電子走査型マイク
ロ波放射計は、コニカル状でかつ所定の入射角で地球表
面等の走査が行なえる電子走査型マイクロ波放射計を得
るために、逆複曲面シリンドリカルフェーズドアレイア
ンテナ以外の複合逆単曲面フェーズドアレイアンテナ
と、サブアレイ選択スイッチと、スイッチコントローラ
と、位相制御回路と、移相器コントローラと、低雑音受
信機と、積分器と、信号処理器とを具備したものであ
る。
【0041】また、この発明に係わる電子走査型マイク
ロ波放射計は、コニカル状でかつ所定の入射角で地球表
面等の走査が行なえる電子走査型マイクロ波放射計を得
るために、複合逆複曲面シリンドリカルフェーズドアレ
イアンテナ以外の複合逆単曲面フェーズドアレイアンテ
ナと、サブアレイ選択スイッチと、スイッチコントロー
ラと、位相制御回路と、移相器コントローラと、低雑音
受信機と、積分器と、信号処理器とを具備したものであ
る。
【0042】また、この発明に係わる電子走査型マイク
ロ波放射計は、データ伝送量の低減が可能な電子走査型
マイクロ波放射計を得るために、フェーズドアレイアン
テナと、サブアレイ選択スイッチと、スイッチコントロ
ーラと、位相制御回路と、移相器コントローラと、低雑
音受信機と、積分器と、信号処理器と、データ圧縮器と
を具備したものである。
【0043】
【作用】この発明に係わる電子走査型マイクロ波放射計
は、シリンドリカル一次元フェーズドアレイアンテナ
と、サブアレイ選択スイッチと、スイッチコントローラ
と、位相制御回路と、移相器コントローラと、低雑音受
信機と、積分器と、信号処理器とを具備して、コニカル
状でかつ所定の固定入射角で地球表面等の単域走査が行
なえる電子走査型マイクロ波放射計を提供している。
【0044】また、この発明に係わる電子走査型マイク
ロ波放射計は、複合シリンドリカル一次元フェーズドア
レイアンテナと、サブアレイ選択スイッチと、スイッチ
コントローラと、位相制御回路と、移相器コントローラ
と、低雑音受信機と、積分器と、信号処理器とを具備し
て、コニカル状でかつ所定の固定入射角で地球表面等の
複域走査が行なえる電子走査型マイクロ波放射計を提供
している。
【0045】また、この発明に係わる電子走査型マイク
ロ波放射計は、逆シリンドリカル一次元フェーズドアレ
イアンテナと、サブアレイ選択スイッチと、スイッチコ
ントローラと、位相制御回路と、移相器コントローラ
と、低雑音受信機と、積分器と、信号処理器とを具備し
て、コニカル状でかつ所定の固定入射角で地球表面等の
単域走査が行なえる電子走査型マイクロ波放射計を提供
している。
【0046】また、この発明に係わる電子走査型マイク
ロ波放射計は、複合逆シリンドリカル一次元フェーズド
アレイアンテナと、サブアレイ選択スイッチと、スイッ
チコントローラと、位相制御回路と、移相器コントロー
ラと、低雑音受信機と、積分器と、信号処理器とを具備
して、コニカル状でかつ所定の固定入射角で地球表面等
の複域走査が行なえる電子走査型マイクロ波放射計を提
供している。
【0047】また、この発明に係わる電子走査型マイク
ロ波放射計は、マルチビーム型シリンドリカル一次元フ
ェーズドアレイアンテナと、ビーム毎のサブアレイ選択
スイッチと、ビーム毎のスイッチコントローラと、ビー
ム毎の位相制御回路と、ビーム毎の移相器コントローラ
と、ビーム毎の低雑音受信機と、ビーム毎の積分器と、
信号処理器とを具備して、コニカル状でかつ所定の固定
入射角で地球表面等の複域走査が行なえる電子走査型マ
イクロ波放射計を提供している。
【0048】また、この発明に係わる電子走査型マイク
ロ波放射計は、マルチビーム型複合シリンドリカル一次
元フェーズドアレイアンテナと、ビーム毎のサブアレイ
選択スイッチと、ビーム毎のスイッチコントローラと、
ビーム毎の位相制御回路と、ビーム毎の移相器コントロ
ーラと、ビーム毎の低雑音受信機と、ビーム毎の積分器
と、信号処理器とを具備して、コニカル状でかつ所定の
固定入射角で地球表面等の複域走査が行なえる電子走査
型マイクロ波放射計を提供している。
【0049】また、この発明に係わる電子走査型マイク
ロ波放射計は、マルチビーム型逆シリンドリカル一次元
フェーズドアレイアンテナと、ビーム毎のサブアレイ選
択スイッチと、ビーム毎のスイッチコントローラと、ビ
ーム毎の位相制御回路と、ビーム毎の移相器コントロー
ラと、ビーム毎の低雑音受信機と、ビーム毎の積分器
と、信号処理器とを具備して、コニカル状でかつ所定の
固定入射角で地球表面等の複域走査が行なえる電子走査
型マイクロ波放射計を提供している。
【0050】また、この発明に係わる電子走査型マイク
ロ波放射計は、マルチビーム型複合逆シリンドリカル一
次元フェーズドアレイアンテナと、ビーム毎のサブアレ
イ選択スイッチと、ビーム毎のスイッチコントローラ
と、ビーム毎の位相制御回路と、ビーム毎の移相器コン
トローラと、ビーム毎の低雑音受信機と、ビーム毎の積
分器と、信号処理器とを具備して、コニカル状でかつ所
定の固定入射角で地球表面等の複域走査が行なえる電子
走査型マイクロ波放射計を提供している。
【0051】また、この発明に係わる電子走査型マイク
ロ波放射計は、マルチビーム型シリンドリカル一次元フ
ェーズドアレイアンテナと、ビーム毎のサブアレイ選択
スイッチと、ビーム毎のスイッチコントローラと、ビー
ム毎の位相制御回路と、ビーム毎の移相器コントローラ
と、ビーム毎の低雑音受信機と、ビーム毎の積分器と、
信号処理器とを具備して、所定の固定入射角にて温度分
解能の向上が可能な電子走査型マイクロ波放射計を提供
している。
【0052】また、この発明に係わる電子走査型マイク
ロ波放射計は、シリンドリカル一次元フェーズドアレイ
アンテナと、複数のサブアレイ選択スイッチと、スイッ
チコントローラと、位相制御回路と、移相器コントロー
ラと、複数の低雑音受信機と、複数の積分器と、信号処
理器とを具備して、所定の固定入射角にて温度分解能の
向上が可能な電子走査型マイクロ波放射計を提供してい
る。
【0053】また、この発明に係わる電子走査型マイク
ロ波放射計は、複偏波で動作するシリンドリカル一次元
フェーズドアレイアンテナと、サブアレイ選択スイッチ
と、スイッチコントローラと、位相制御回路と、移相器
コントローラと、偏分波器と、偏波毎の低雑音受信機
と、偏波毎の積分器と、信号処理器とを具備して、コニ
カル状でかつ所定の固定入射角でかつ複偏波で地球表面
等の走査が行なえる電子走査型マイクロ波放射計を提供
している。
【0054】また、この発明に係わる電子走査型マイク
ロ波放射計は、多周波で動作するシリンドリカル一次元
フェーズドアレイアンテナと、サブアレイ選択スイッチ
と、スイッチコントローラと、位相制御回路と、移相器
コントローラと、周波数分離器と、周波数毎の低雑音受
信機と、周波数毎の積分器と、信号処理器とを具備し
て、コニカル状でかつ所定の固定入射角でかつ多周波で
地球表面等の走査が行なえる電子走査型マイクロ波放射
計を提供している。
【0055】また、この発明に係わる電子走査型マイク
ロ波放射計は、多周波かつ複偏波で動作するシリンドリ
カル一次元フェーズドアレイアンテナと、サブアレイ選
択スイッチと、スイッチコントローラと、位相制御回路
と、移相器コントローラと、周波数分離器と、周波数毎
の偏分波器と、周波数及び偏波毎の低雑音受信機と、周
波数及び偏波毎の積分器と、信号処理器とを具備して、
コニカル状でかつ所定の固定入射角でかつ多周波でかつ
複偏波で地球表面等の走査が行なえる電子走査型マイク
ロ波放射計を提供している。
【0056】また、この発明に係わる電子走査型マイク
ロ波放射計は、シリンドリカル二次元フェーズドアレイ
アンテナと、サブアレイ選択スイッチと、スイッチコン
トローラと、位相制御回路と、移相器コントローラと、
低雑音受信機と、積分器と、信号処理器とを具備して、
コニカル状でかつ所定範囲の可変入射角で地球表面等の
単域走査が行なえる電子走査型マイクロ波放射計を提供
している。
【0057】また、この発明に係わる電子走査型マイク
ロ波放射計は、複合シリンドリカル二次元フェーズドア
レイアンテナと、サブアレイ選択スイッチと、スイッチ
コントローラと、位相制御回路と、移相器コントローラ
と、低雑音受信機と、積分器と、信号処理器とを具備し
て、コニカル状でかつ所定範囲の可変入射角で地球表面
等の複域走査が行なえる電子走査型マイクロ波放射計を
提供している。
【0058】また、この発明に係わる電子走査型マイク
ロ波放射計は、逆シリンドリカル二次元フェーズドアレ
イアンテナと、サブアレイ選択スイッチと、スイッチコ
ントローラと、位相制御回路と、移相器コントローラ
と、低雑音受信機と、積分器と、信号処理器とを具備し
て、コニカル状でかつ所定範囲の可変入射角で地球表面
等の単域走査が行なえる電子走査型マイクロ波放射計を
提供している。
【0059】また、この発明に係わる電子走査型マイク
ロ波放射計は、複合逆シリンドリカル二次元フェーズド
アレイアンテナと、サブアレイ選択スイッチと、スイッ
チコントローラと、位相制御回路と、移相器コントロー
ラと、低雑音受信機と、積分器と、信号処理器とを具備
して、コニカル状でかつ所定範囲の可変入射角で地球表
面等の複域走査が行なえる電子走査型マイクロ波放射計
を提供している。
【0060】また、この発明に係わる電子走査型マイク
ロ波放射計は、シリンドリカル二次元フェーズドアレイ
アンテナと、サブアレイ選択スイッチと、スイッチコン
トローラと、位相制御回路と、移相器コントローラと、
ビームステアリング演算器と、低雑音受信機と、ビーム
毎の積分器と、信号処理器とを具備して、凝視走査で所
定の特定エリアが高温度分解能で観測できる電子走査型
マイクロ波放射計を提供している。
【0061】また、この発明に係わる電子走査型マイク
ロ波放射計は、マルチビーム型シリンドリカル二次元フ
ェーズドアレイアンテナと、ビーム毎のサブアレイ選択
スイッチと、ビーム毎のスイッチコントローラと、ビー
ム毎の位相制御回路と、ビーム毎の移相器コントローラ
と、ビーム毎の低雑音受信機と、ビーム毎の積分器と、
信号処理器とを具備して、コニカル状でかつ所定範囲の
可変入射角で地球表面等の複域走査が行なえる電子走査
型マイクロ波放射計を提供している。
【0062】また、この発明に係わる電子走査型マイク
ロ波放射計は、マルチビーム型複合シリンドリカル二次
元フェーズドアレイアンテナと、ビーム毎のサブアレイ
選択スイッチと、ビーム毎のスイッチコントローラと、
ビーム毎の位相制御回路と、ビーム毎の移相器コントロ
ーラと、ビーム毎の低雑音受信機と、ビーム毎の積分器
と、信号処理器とを具備して、コニカル状でかつ所定範
囲の可変入射角で地球表面等の複域走査が行なえる電子
走査型マイクロ波放射計を提供している。
【0063】また、この発明に係わる電子走査型マイク
ロ波放射計は、マルチビーム型逆シリンドリカル二次元
フェーズドアレイアンテナと、ビーム毎のサブアレイ選
択スイッチと、ビーム毎のスイッチコントローラと、ビ
ーム毎の位相制御回路と、ビーム毎の移相器コントロー
ラと、ビーム毎の低雑音受信機と、ビーム毎の積分器
と、信号処理器とを具備して、コニカル状でかつ所定範
囲の可変入射角で地球表面等の複域走査が行なえる電子
走査型マイクロ波放射計を提供している。
【0064】また、この発明に係わる電子走査型マイク
ロ波放射計は、マルチビーム型複合逆シリンドリカル二
次元フェーズドアレイアンテナと、ビーム毎のサブアレ
イ選択スイッチと、ビーム毎のスイッチコントローラ
と、ビーム毎の位相制御回路と、ビーム毎の移相器コン
トローラと、ビーム毎の低雑音受信機と、ビーム毎の積
分器と、信号処理器とを具備して、コニカル状でかつ所
定範囲の可変入射角で地球表面等の複域走査が行なえる
電子走査型マイクロ波放射計を提供している。
【0065】また、この発明に係わる電子走査型マイク
ロ波放射計は、マルチビーム型シリンドリカル二次元フ
ェーズドアレイアンテナと、ビーム毎のサブアレイ選択
スイッチと、ビーム毎のスイッチコントローラと、ビー
ム毎の位相制御回路と、ビーム毎の移相器コントローラ
と、ビーム毎の低雑音受信機と、ビーム毎の積分器と、
信号処理器とを具備して、所定範囲の可変入射角にて温
度分解能の向上が可能な電子走査型マイクロ波放射計を
提供している。
【0066】また、この発明に係わる電子走査型マイク
ロ波放射計は、シリンドリカル二次元フェーズドアレイ
アンテナと、複数のサブアレイ選択スイッチと、スイッ
チコントローラと、位相制御回路と、移相器コントロー
ラと、複数の低雑音受信機と、複数の積分器と、信号処
理器とを具備して、所定範囲の可変入射角にて温度分解
能の向上が可能な電子走査型マイクロ波放射計を提供し
ている。
【0067】また、この発明に係わる電子走査型マイク
ロ波放射計は、マルチビーム型シリンドリカル二次元フ
ェーズドアレイアンテナと、サブアレイ選択スイッチ
と、スイッチコントローラと、位相制御回路と、移相器
コントローラと、ビームステアリング演算器と、低雑音
受信機と、ビーム毎の積分器と、信号処理器とを具備し
て、凝視走査で所定の複数の特定エリアが高温度分解能
で観測できる電子走査型マイクロ波放射計を提供してい
る。
【0068】また、この発明に係わる電子走査型マイク
ロ波放射計は、複偏波で動作するシリンドリカル二次元
フェーズドアレイアンテナと、サブアレイ選択スイッチ
と、スイッチコントローラと、位相制御回路と、移相器
コントローラと、偏分波器と、偏波毎の低雑音受信機
と、偏波毎の積分器と、信号処理器とを具備して、コニ
カル状でかつ所定範囲の可変入射角でかつ複偏波で地球
表面等の走査が行なえる電子走査型マイクロ波放射計を
提供している。
【0069】また、この発明に係わる電子走査型マイク
ロ波放射計は、多周波で動作するシリンドリカル二次元
フェーズドアレイアンテナと、サブアレイ選択スイッチ
と、スイッチコントローラと、位相制御回路と、移相器
コントローラと、周波数分離器と、周波数毎の低雑音受
信機と、周波数毎の積分器と、信号処理器とを具備し
て、コニカル状でかつ所定範囲の可変入射角でかつ多周
波で地球表面等の走査が行なえる電子走査型マイクロ波
放射計を提供している。
【0070】また、この発明に係わる電子走査型マイク
ロ波放射計は、多周波かつ複偏波で動作するシリンドリ
カル二次元フェーズドアレイアンテナと、サブアレイ選
択スイッチと、スイッチコントローラと、位相制御回路
と、移相器コントローラと、周波数分離器と、周波数毎
の偏分波器と、周波数及び偏波毎の低雑音受信機と、周
波数及び偏波毎の積分器と、信号処理器とを具備して、
コニカル状でかつ所定範囲の可変入射角でかつ多周波で
かつ複偏波で地球表面等の走査が行なえる電子走査型マ
イクロ波放射計を提供している。
【0071】また、この発明に係わる電子走査型マイク
ロ波放射計は、複曲面シリンドリカルフェーズドアレイ
アンテナ以外の複合逆単曲面フェーズドアレイアンテナ
と、サブアレイ選択スイッチと、スイッチコントローラ
と、位相制御回路と、移相器コントローラと、低雑音受
信機と、積分器と、信号処理器とを具備して、コニカル
状でかつ所定の入射角で地球表面等の走査が行なえる電
子走査型マイクロ波放射計を提供している。
【0072】また、この発明に係わる電子走査型マイク
ロ波放射計は、複合複曲面シリンドリカルフェーズドア
レイアンテナ以外の複合逆単曲面フェーズドアレイアン
テナと、サブアレイ選択スイッチと、スイッチコントロ
ーラと、位相制御回路と、移相器コントローラと、低雑
音受信機と、積分器と、信号処理器とを具備して、コニ
カル状でかつ所定の入射角で地球表面等の走査が行なえ
る電子走査型マイクロ波放射計を提供している。
【0073】また、この発明に係わる電子走査型マイク
ロ波放射計は、逆複曲面シリンドリカルフェーズドアレ
イアンテナ以外の複合逆単曲面フェーズドアレイアンテ
ナと、サブアレイ選択スイッチと、スイッチコントロー
ラと、位相制御回路と、移相器コントローラと、低雑音
受信機と、積分器と、信号処理器とを具備して、コニカ
ル状でかつ所定の入射角で地球表面等の走査が行なえる
電子走査型マイクロ波放射計を提供している。
【0074】また、この発明に係わる電子走査型マイク
ロ波放射計は、複合逆複曲面シリンドリカルフェーズド
アレイアンテナ以外の複合逆単曲面フェーズドアレイア
ンテナと、サブアレイ選択スイッチと、スイッチコント
ローラと、位相制御回路と、移相器コントローラと、低
雑音受信機と、積分器と、信号処理器とを具備して、コ
ニカル状でかつ所定の入射角で地球表面等の走査が行な
える電子走査型マイクロ波放射計を提供している。
【0075】また、この発明に係わる電子走査型マイク
ロ波放射計は、フェーズドアレイアンテナと、サブアレ
イ選択スイッチと、スイッチコントローラと、位相制御
回路と、移相器コントローラと、低雑音受信機と、積分
器と、信号処理器と、データ圧縮器とを具備して、デー
タ伝送量の低減が可能な電子走査型マイクロ波放射計を
提供している。
【0076】
【実施例】
実施例1 以下、この発明の実施例を図について説明する。図1は
人工衛星等の飛翔体に搭載して地球表面を観測するこの
発明の電子走査型マイクロ波放射計の構成を示す図であ
り、図において1は受信アンテナであるシリンドリカル
一次元フェーズドアレイアンテナ、2は位相制御回路、
3は移相器コントローラ、4は低雑音受信機、5は積分
器、6は信号処理器、7はサブアレイ選択スイッチ、、
8はスイッチコントローラである。また、図2はサブア
レイの構成例を示す図、図3はシリンドリカル一次元フ
ェーズドアレイアンテナの外観形状とサブアレイのアン
テナビーム方向を示す図、図4はこの発明の電子走査型
マイクロ波放射計の走査概念を示す図である。
【0077】次に動作について図1から図4を用いて説
明する。地球表面の観測対象物から放射されるマイクロ
波雑音電波は、人工衛星に搭載された図1に示す電子走
査型マイクロ波放射計のM×N個の放射素子アレイで構
成されるシリンドリカル一次元フェーズドアレイアンテ
ナ1内のm×N個のサブアレイによって受信される。シ
リンドリカル一次元フェーズドアレイアンテナ1の放射
素子アレイは走査方向にM個、走査方向に直交する方向
にN個が配列されているが、この中のm×N個のサブア
レイの選択はサブアレイ選択スイッチ7によって行われ
る。図2はm=4、N=4の場合のサブアレイの構成例
を示す図である。また、図3はシリンドリカル一次元フ
ェーズドアレイアンテナ1の外観形状とサブアレイのア
ンテナビーム方向を示す図である。この場合シリンドリ
カル一次元フェーズドアレイアンテナ1内のm×N個の
サブアレイで受信されるアンテナ温度TA は前記した数
1で表される。前記の数1におけるG(Ω)はm×N個
のサブアレイの利得関数、TB (Ω)は観測対象物の輝
度温度、Ωは立体角である。シリンドリカル一次元フェ
ーズドアレイアンテナ1内のm×N個のサブアレイのア
ンテナビーム方向は地球表面に対して所定の入射角とな
るように、シリンドリカル一次元フェーズドアレイアン
テナ1が人工衛星に対して所定の角度であらかじめ設置
されている。一方、シリンドリカル一次元フェーズドア
レイアンテナ1内のm×N個のサブアレイは、サブアレ
イ選択スイッチ7によって所定速度で切り替え制御が行
われる。この発明の電子走査型マイクロ波放射計では走
査方向に円筒状に放射素子アレイが配列されているた
め、サブアレイを順次切り替えることによって地球表面
を図4に示すようにコニカル状に単域走査を行うことが
できる。なお、サブアレイ選択スイッチ7の切り替え制
御はスイッチコントローラ8からの指令によって行われ
る。この場合、鋭いアンテナビームを得るためには選択
されたm×N個のサブアレイの開口面上で等位相面を形
成する必要がある。N個の放射素子アレイ側は、放射面
が平面状に配列されているため特に問題無いが、m個の
放射素子アレイ側は円筒状に放射面が配列されているた
め放射面の位相が平面状になるように位相制御回路2内
の各移相器の位相量を制御する必要がある。なお、位相
制御回路2内の各移相器の位相量の制御は移相器コント
ローラ3からの指令によって行われる。次に、シリンド
リカル一次元フェーズドアレイアンテナ1内のm×N個
のサブアレイによって受信された受信信号は、低雑音受
信機4によって増幅及び検波された後、積分器5によっ
て積分される。積分器5によって積分された受信信号
は、信号処理器6によってA/D変換及びフォーマッテ
ィングが行われた後、図示していない送信機によって観
測信号として地上に伝送される。地上で受信された観測
信号は図示していない処理設備によって画像処理が行わ
れ、地球表面の観測輝度温度マップが得られる。この場
合、前記受信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、この発明のマ
イクロ波放射計の最小受信感度を表す温度分解能ΔTは
前記した数2で表される。前記の数2において、Kは低
雑音受信機4の構成によって定まる定数、TA は前記の
数1で表されるアンテナ温度、TR は低雑音受信機4の
受信機雑音温度、Bは低雑音受信機4の帯域幅、τは積
分器5の積分時間である。
【0078】この発明の電子走査型マイクロ波放射計で
は地球表面をコニカル状に走査するため、走査時の入射
角は常に一定である。また、シリンドリカル一次元フェ
ーズドアレイアンテナ1内のm×N個のサブアレイの切
り替え速度は、スイッチコントローラ8からの指令に基
づいてサブアレイ選択スイッチ7の切り替え速度制御に
より行うことができる。したがって、人工衛星の高度に
応じて定まるm×N個のサブアレイの切り替え速度を、
それよりも遅い速度にして地球表面のコニカル状の走査
をアンダーラップで行えば、距離分解能が低下する反
面、温度分解能を向上させた走査を行うことができる。
また、人工衛星の高度に応じて定まるm×N個のサブア
レイの切り替え速度を、それよりも速い速度にして地球
表面のコニカル状の走査をオーバラップで行えば、温度
分解能が低下する反面、距離分解能を向上させた走査を
行うことができる。
【0079】実施例2 以下、この発明の他の実施例を図について説明する。図
5は人工衛星等の飛翔体に搭載して地球表面を観測する
この発明の電子走査型マイクロ波放射計の構成を示す図
であり、図において1は受信アンテナである複合シリン
ドリカル一次元フェーズドアレイアンテナ、2は位相制
御回路、3は移相器コントローラ、4は低雑音受信機、
5は積分器、6は信号処理器、7はサブアレイ選択スイ
ッチ、8はスイッチコントローラである。また、図2は
サブアレイの構成例を示す図、図6は複合シリンドリカ
ル一次元フェーズドアレイアンテナの外観形状とサブア
レイのアンテナビーム方向を示す図、図7はこの発明の
電子走査型マイクロ波放射計の走査概念を示す図であ
る。
【0080】次に動作について図2、図5、図6及び図
7を用いて説明する。地球表面の観測対象物から放射さ
れるマイクロ波雑音電波は、人工衛星に搭載された図5
に示す電子走査型マイクロ波放射計における2組のM×
N個の放射素子アレイで構成される複合シリンドリカル
一次元フェーズドアレイアンテナ1内の2組のm×N個
のサブアレイによって受信される。複合シリンドリカル
一次元フェーズドアレイアンテナ1の放射素子アレイ
は、何れの組のシリンドリカル一次元フェーズドアレイ
アンテナにおいても走査方向にM個、走査方向に直交す
る方向にN個が配列されているが、これらの組の中のm
×N個のサブアレイの選択はサブアレイ選択スイッチ7
によって同時に行われる。図2はm=4、N=4の場合
のサブアレイの構成例を示す図である。また、図6は複
合シリンドリカル一次元フェーズドアレイアンテナ1の
外観形状とサブアレイ対応のアンテナビーム方向を示す
図である。この場合、複合シリンドリカル一次元フェー
ズドアレイアンテナ1内のm×N個のサブアレイで受信
されるアンテナ温度TA は前記した数1で表される。前
記の数1におけるG(Ω)はm×N個のサブアレイの利
得関数、TB (Ω)は観測対象物の輝度温度、Ωは立体
角である。複合シリンドリカル一次元フェーズドアレイ
アンテナ1内のm×N個のサブアレイのアンテナビーム
方向は地球表面に対して所定の入射角となるように、複
合シリンドリカル一次元フェーズドアレイアンテナ1が
人工衛星に対して所定の角度であらかじめ設置されてい
る。一方、複合シリンドリカル一次元フェーズドアレイ
アンテナ1内のm×N個のサブアレイは、サブアレイ選
択スイッチ7によって所定速度で切り替え制御が同時に
行われる。この発明の電子走査型マイクロ波放射計では
走査方向に円筒状に放射素子アレイが配列されているた
め、サブアレイを順次切り替えることによって地球表面
を図7に示すようにコニカル状に複域走査を行うことが
できる。なお、サブアレイ選択スイッチ7の切り替え制
御はスイッチコントローラ8からの指令によって行われ
る。この場合、鋭いアンテナビームを得るためには選択
されたm×N個のサブアレイの開口面上で等位相面を形
成する必要がある。N個の放射素子アレイ側は、放射面
が平面状に配列されているため特に問題無いが、m個の
放射素子アレイ側は円筒状に放射面が配列されているた
め放射面の位相が平面状になるように位相制御回路2内
の各移相器の位相量を制御する必要がある。なお、位相
制御回路2内の各移相器の位相量の制御は移相器コント
ローラ3からの指令によって行われる。次に、複合シリ
ンドリカル一次元フェーズドアレイアンテナ1内のm×
N個のサブアレイによって受信された受信信号は、低雑
音受信機4a及び4bによって増幅及び検波された後、
積分器5a及び5bによって積分される。積分器5a及
び5bによって積分された受信信号は、信号処理器6に
よってA/D変換及びフォーマッティングが行われた
後、図示していない送信機によって観測信号として地上
に伝送される。地上で受信された観測信号は図示してい
ない処理設備によって画像処理が行われ、地球表面の観
測輝度温度マップが得られる。この場合、前記受信信号
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、この発明のマイクロ波放射計の
最小受信感度を表す温度分解能ΔTは前記した数2で表
される。前記の数2において、Kは低雑音受信機4の構
成によって定まる定数、TA は前記の数1で表されるア
ンテナ温度、TRは低雑音受信機4の受信機雑音温度、
Bは低雑音受信機4の帯域幅、τは積分器5の積分時間
である。
【0081】この発明の電子走査型マイクロ波放射計で
は地球表面をコニカル状に走査するため、走査時の入射
角は常に一定である。ここでは、複合シリンドリカル一
次元フェーズドアレイアンテナ1の2組の放射素子アレ
イはM×N個で互いに等しいとしたが、等しくなくても
差し支えないことは勿論である。また、複合シリンドリ
カル一次元フェーズドアレイアンテナ1内のそれぞれの
組のm×N個のサブアレイの切り替え制御は同時に行う
としたが、個別であっても差し支えないことは勿論であ
る。また、ここでは複合シリンドリカル数は2の場合で
説明したが、それ以上の複合数であっても差し支えない
ことは勿論である。
【0082】実施例3 以下、この発明の他の実施例を図について説明する。図
1は人工衛星等の飛翔体に搭載して地球表面を観測する
この発明の電子走査型マイクロ波放射計の構成を示す図
であり、図において1は受信アンテナである逆シリンド
リカル一次元フェーズドアレイアンテナ、2は位相制御
回路、3は移相器コントローラ、4は低雑音受信機、5
は積分器、6は信号処理器、7はサブアレイ選択スイッ
チ、8はスイッチコントローラである。また、図2はサ
ブアレイの構成例を示す図、図8は逆シリンドリカル一
次元フェーズドアレイアンテナの外観形状とサブアレイ
のアンテナビーム方向を示す図、図4はこの発明の電子
走査型マイクロ波放射計の走査概念を示す図である。
【0083】次に動作について図1、図2、図4及び図
8を用いて説明する。地球表面の観測対象物から放射さ
れるマイクロ波雑音電波は、人工衛星に搭載された図1
に示す電子走査型マイクロ波放射計のM×N個の放射素
子アレイで構成される逆シリンドリカル一次元フェーズ
ドアレイアンテナ1内のm×N個のサブアレイによって
受信される。逆シリンドリカル一次元フェーズドアレイ
アンテナ1の放射素子アレイは走査方向にM個、走査方
向に直交する方向にN個が配列されているが、この中の
m×N個のサブアレイの選択はサブアレイ選択スイッチ
7によって行われる。図2はm=4、N=4の場合のサ
ブアレイの構成例を示す図である。また、図8は逆シリ
ンドリカル一次元フェーズドアレイアンテナ1の外観形
状とサブアレイのアンテナビーム方向を示す図である。
この場合、逆シリンドリカル一次元フェーズドアレイア
ンテナ1内のm×N個のサブアレイで受信されるアンテ
ナ温度TA は前記した数1で表される。前記の数1にお
けるG(Ω)はm×N個のサブアレイの利得関数、TB
(Ω)は観測対象物の輝度温度、Ωは立体角である。逆
シリンドリカル一次元フェーズドアレイアンテナ1内の
m×N個のサブアレイのアンテナビーム方向は地球表面
に対して所定の入射角となるように、逆シリンドリカル
一次元フェーズドアレイアンテナ1が人工衛星に対して
所定の角度であらかじめ設置されている。一方、逆シリ
ンドリカル一次元フェーズドアレイアンテナ1内のm×
N個のサブアレイは、サブアレイ選択スイッチ7によっ
て所定速度で切り替え制御が行われる。この発明の電子
走査型マイクロ波放射計では走査方向に逆円筒状に放射
素子アレイが配列されているため、サブアレイを順次切
り替えることによって地球表面を図4に示すようにコニ
カル状に単域走査を行うことができる。なお、サブアレ
イ選択スイッチ7の切り替え制御はスイッチコントロー
ラ8からの指令によって行われる。この場合、鋭いアン
テナビームを得るためには選択されたm×N個のサブア
レイの開口面上で等位相面を形成する必要がある。N個
の放射素子アレイ側は、放射面が平面状に配列されてい
るため特に問題無いが、m個の放射素子アレイ側は逆円
筒状に放射面が配列されているため放射面の位相が平面
状になるように位相制御回路2内の各移相器の位相量を
制御する必要がある。なお、位相制御回路2内の各移相
器の位相量の制御は移相器コントローラ3からの指令に
よって行われる。次に、逆シリンドリカル一次元フェー
ズドアレイアンテナ1内のm×N個のサブアレイによっ
て受信された受信信号は、低雑音受信機4によって増幅
及び検波された後、積分器5によって積分される。積分
器5によって積分された受信信号は、信号処理器6によ
ってA/D変換及びフォーマッティングが行われた後、
図示していない送信機によって観測信号として地上に伝
送される。地上で受信された観測信号は図示していない
処理設備によって画像処理が行われ、地球表面の観測輝
度温度マップが得られる。この場合、前記受信信号はア
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、この発明のマイクロ波放射計の最小
受信感度を表す温度分解能ΔTは前記した数2で表され
る。前記の数2において、Kは低雑音受信機4の構成に
よって定まる定数、TA は前記の数1で表されるアンテ
ナ温度、TR は低雑音受信機4の受信機雑音温度、Bは
低雑音受信機4の帯域幅、τは積分器5の積分時間であ
る。
【0084】この発明の電子走査型マイクロ波放射計で
は地球表面をコニカル状に走査するため、走査時の入射
角は常に一定である。また、逆シリンドリカル一次元フ
ェーズドアレイアンテナ1内のm×N個のサブアレイの
切り替え速度は、スイッチコントローラ8からの指令に
基づいてサブアレイ選択スイッチ7の切り替え速度制御
により行うことができる。したがって、人工衛星の高度
に応じて定まるm×N個のサブアレイの切り替え速度
を、それよりも遅い速度にして地球表面のコニカル状の
走査をアンダーラップで行えば、距離分解能が低下する
反面、温度分解能を向上させた交差を行うことができ
る。また、人工衛星の高度に応じて定まるm×N個のサ
ブアレイの切り替え速度を、それよりも速い速度にして
地球表面のコニカル状の走査をオーバラップで行えば、
温度分解能が低下する反面、距離分解能を向上させた走
査を行うことができる。
【0085】実施例4 以下、この発明の他の実施例を図について説明する。図
5は人工衛星等の飛翔体に搭載して地球表面を観測する
この発明の電子走査型マイクロ波放射計の構成を示す図
であり、図において1は受信アンテナである複合逆シリ
ンドリカル一次元フェーズドアレイアンテナ、2は位相
制御回路、3は移相器コントローラ、4は低雑音受信
機、5は積分器、6は信号処理器、7はサブアレイ選択
スイッチ、、8はスイッチコントローラである。また、
図2はサブアレイの構成例を示す図、図9は複合逆シリ
ンドリカル一次元フェーズドアレイアンテナの外観形状
とサブアレイのアンテナビーム方向を示す図、図7はこ
の発明の電子走査型マイクロ波放射計の走査概念を示す
図である。
【0086】次に動作について図2、図5、図7及び図
9を用いて説明する。地球表面の観測対象物から放射さ
れるマイクロ波雑音電波は、人工衛星に搭載された図5
に示す電子走査型マイクロ波放射計における2組のM×
N個の放射素子アレイで構成される複合逆シリンドリカ
ル一次元フェーズドアレイアンテナ1内の2組のm×N
個のサブアレイによって受信される。複合逆シリンドリ
カル一次元フェーズドアレイアンテナ1の放射素子アレ
イは、何れの組の逆シリンドリカル一次元フェーズドア
レイアンテナにおいても走査方向にM個、走査方向に直
交する方向にN個が配列されているが、これらの組の中
のm×N個のサブアレイの選択はサブアレイ選択スイッ
チ7によって同時に行われる。図2はm=4、N=4の
場合のサブアレイの構成例を示す図である。また、図9
は複合逆シリンドリカル一次元フェーズドアレイアンテ
ナ1の外観形状とサブアレイ対応のアンテナビーム方向
を示す図である。この場合、複合逆シリンドリカル一次
元フェーズドアレイアンテナ1内のm×N個のサブアレ
イで受信されるアンテナ温度TA は前記した数1で表さ
れる。前記の数1におけるG(Ω)はm×N個のサブア
レイの利得関数、TB (Ω)は観測対象物の輝度温度、
Ωは立体角である。複合逆シリンドリカル一次元フェー
ズドアレイアンテナ1内のm×N個のサブアレイのアン
テナビーム方向は地球表面に対して所定の入射角となる
ように、複合逆シリンドリカル一次元フェーズドアレイ
アンテナ1が人工衛星に対して所定の角度であらかじめ
設置されている。一方、複合逆シリンドリカル一次元フ
ェーズドアレイアンテナ1内のm×N個のサブアレイ
は、サブアレイ選択スイッチ7によって所定速度で切り
替え制御が同時に行われる。この発明の電子走査型マイ
クロ波放射計では走査方向に逆円筒状に放射素子アレイ
が配列されているため、サブアレイを順次切り替えるこ
とによって地球表面を図7に示すようにコニカル状に複
域走査を行うことができる。なお、サブアレイ選択スイ
ッチ7の切り替え制御はスイッチコントローラ8からの
指令によって行われる。この場合、鋭いアンテナビーム
を得るためには選択されたm×N個のサブアレイの開口
面上で等位相面を形成する必要がある。N個の放射素子
アレイ側は、放射面が平面状に配列されているため特に
問題無いが、m個の放射素子アレイ側は逆円筒状に放射
面が配列されているため放射面の位相が平面状になるよ
うに位相制御回路2内の各移相器の位相量を制御する必
要がある。なお、位相制御回路2内の各移相器の位相量
の制御は移相器コントローラ3からの指令によって行わ
れる。次に、複合逆シリンドリカル一次元フェーズドア
レイアンテナ1内のm×N個のサブアレイによって受信
された受信信号は、低雑音受信機4a及び4bによって
増幅及び検波された後、積分器5a及び5bによって積
分される。積分器5a及び5bによって積分された受信
信号は、信号処理器6によってA/D変換及びフォーマ
ッティングが行われた後、図示していない送信機によっ
て観測信号として地上に伝送される。地上で受信された
観測信号は図示していない処理設備によって画像処理が
行われ、地球表面の観測輝度温度マップが得られる。こ
の場合、前記受信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、この発明
のマイクロ波放射計の最小受信感度を表す温度分解能Δ
Tは前記した数2で表される。前記の数2において、K
は低雑音受信機4の構成によって定まる定数、TA は前
記の数1で表されるアンテナ温度、TR は低雑音受信機
4の受信機雑音温度、Bは低雑音受信機4の帯域幅、τ
は積分器5の積分時間である。
【0087】この発明の電子走査型マイクロ波放射計で
は地球表面をコニカル状に走査するため、走査時の入射
角は常に一定である。ここでは、複合逆シリンドリカル
一次元フェーズドアレイアンテナ1の2組の放射素子ア
レイはM×N個で互いに等しいとしたが、等しくなくて
も差し支えないことは勿論である。また、複合逆シリン
ドリカル一次元フェーズドアレイアンテナ1内のそれぞ
れの組のm×N個のサブアレイの切り替え制御は同時に
行うとしたが、個別であっても差し支えないことは勿論
である。また、ここでは複合逆シリンドリカル数は2の
場合で説明したが、それ以上の複合数であっても差し支
えないことは勿論である。
【0088】実施例5 以下、この発明の他の実施例を図について説明する。図
5は人工衛星等の飛翔体に搭載して地球表面を観測する
この発明の電子走査型マイクロ波放射計の構成を示す図
であり、図において1は受信アンテナであるマルチビー
ム型シリンドリカル一次元フェーズドアレイアンテナ、
2は位相制御回路、3は移相器コントローラ、4は低雑
音受信機、5は積分器、6は信号処理器、7はサブアレ
イ選択スイッチ、8はスイッチコントローラである。ま
た、図2はサブアレイの構成例を示す図、図10はマル
チビーム型シリンドリカル一次元フェーズドアレイアン
テナの外観形状とサブアレイのアンテナビーム方向を示
す図、図7はこの発明の電子走査型マイクロ波放射計の
走査概念を示す図である。
【0089】次に動作について図2、図5、図7及び図
10を用いて説明する。地球表面の観測対象物から放射
されるマイクロ波雑音電波は、人工衛星に搭載された図
5に示す電子走査型マイクロ波放射計のM×N個の放射
素子アレイで構成されるマルチビーム型シリンドリカル
一次元フェーズドアレイアンテナ1内のビーム毎のm×
n個のサブアレイによって受信される。マルチビーム型
シリンドリカル一次元フェーズドアレイアンテナ1の放
射素子アレイは走査方向にM個、走査方向に直交する方
向にN個が配列されているが、ビーム毎のm×n個のサ
ブアレイの選択はサブアレイ選択スイッチ7によって行
われる。図2はm=4、n=4の場合のサブアレイの構
成例を示す図である。また、図10はマルチビーム型シ
リンドリカル一次元フェーズドアレイアンテナ1の外観
形状とサブアレイのアンテナビーム方向を示す図であ
る。この場合、マルチビーム型シリンドリカル一次元フ
ェーズドアレイアンテナ1内のビーム毎のm×n個のサ
ブアレイで受信されるアンテナ温度TA は前記した数1
で表される。前記の数1におけるG(Ω)はm×n個の
サブアレイの利得関数、TB (Ω)は観測対象物の輝度
温度、Ωは立体角である。マルチビーム型シリンドリカ
ル一次元フェーズドアレイアンテナ1内のm×n個のサ
ブアレイのアンテナビーム方向は地球表面に対して所定
の入射角となるように、マルチビーム型シリンドリカル
一次元フェーズドアレイアンテナ1が人工衛星に対して
所定の角度であらかじめ設置されている。一方、マルチ
ビーム型シリンドリカル一次元フェーズドアレイアンテ
ナ1内のビーム毎のm×n個のサブアレイは、サブアレ
イ選択スイッチ7によって所定速度で切り替え制御が行
われる。この発明の電子走査型マイクロ波放射計では走
査方向に円筒状に放射素子アレイが配列されているた
め、サブアレイを順次切り替えることによって地球表面
を図7に示すようにコニカル状に複域走査を行うことが
できる。なお、サブアレイ選択スイッチ7の切り替え制
御はスイッチコントローラ8からの指令によって行われ
る。この場合、鋭いアンテナビームを得るためには選択
されたm×n個のサブアレイの開口面上で等位相面を形
成する必要がある。n個の放射素子アレイ側は、放射面
が平面状に配列されているため特に問題無いが、m個の
放射素子アレイ側は円筒状に放射面が配列されているた
め放射面の位相が平面状になるように位相制御回路2内
の各移相器の位相量を制御する必要がある。なお、位相
制御回路2内の各移相器の位相量の制御は移相器コント
ローラ3からの指令によって行われる。次に、マルチビ
ーム型シリンドリカル一次元フェーズドアレイアンテナ
1内のビーム毎のm×n個のサブアレイによって受信さ
れた受信信号は、ビーム毎の低雑音受信機4a及び4b
によって増幅及び検波された後、ビーム毎の積分器5a
及び5bによって積分される。積分器5a及び5bによ
って積分された受信信号は、信号処理器6によってA/
D変換及びフォーマッティングが行われた後、図示して
いない送信機によって観測信号として地上に伝送され
る。地上で受信された観測信号は図示していない処理設
備によって画像処理が行われ、地球表面の観測輝度温度
マップが得られる。この場合、前記受信信号はアンテナ
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、この発明のマイクロ波放射計の最小受信感
度を表す温度分解能ΔTは前記した数2で表される。前
記の数2において、Kは低雑音受信機4の構成によって
定まる定数、TA は前記の数1で表されるアンテナ温
度、TR は低雑音受信機4の受信機雑音温度、Bは低雑
音受信機4の帯域幅、τは積分器5の積分時間である。
【0090】この発明の電子走査型マイクロ波放射計で
は地球表面をコニカル状に走査するため、走査時の入射
角は常に一定である。ここでは、マルチビーム数が2の
場合で説明したがそれ以上であっても差し支えないこと
は勿論である。
【0091】実施例6 以下、この発明の他の実施例を図について説明する。図
11は人工衛星等の飛翔体に搭載して地球表面を観測す
るこの発明の電子走査型マイクロ波放射計の構成を示す
図であり、図において1は受信アンテナであるマルチビ
ーム型複合シリンドリカル一次元フェーズドアレイアン
テナ、2は位相制御回路、3は移相器コントローラ、4
は低雑音受信機、5は積分器、6は信号処理器、7はサ
ブアレイ選択スイッチ、8はスイッチコントローラであ
る。また、図2はサブアレイの構成例を示す図、図12
はマルチビーム型シリンドリカル一次元フェーズドアレ
イアンテナの外観形状とサブアレイのアンテナビーム方
向を示す図、図13はこの発明の電子走査型マイクロ波
放射計の走査概念を示す図である。
【0092】次に動作について図2、図11、図12及
び図13を用いて説明する。地球表面の観測対象物から
放射されるマイクロ波雑音電波は、人工衛星に搭載され
た図11に示す電子走査型マイクロ波放射計のM×N個
の放射素子アレイで構成されるマルチビーム型複合シリ
ンドリカル一次元フェーズドアレイアンテナ1内のビー
ム毎のm×n個のサブアレイによって受信される。マル
チビーム型複合シリンドリカル一次元フェーズドアレイ
アンテナ1の放射素子アレイは走査方向にM個、走査方
向に直交する方向にN個が配列されているが、ビーム毎
のm×n個のサブアレイの選択はサブアレイ選択スイッ
チ7によって行われる。図2はm=4、n=4の場合の
サブアレイの構成例を示す図である。また、図12はマ
ルチビーム型複合シリンドリカル一次元フェーズドアレ
イアンテナ1の外観形状とサブアレイのアンテナビーム
方向を示す図である。この場合、マルチビーム型複合シ
リンドリカル一次元フェーズドアレイアンテナ1内のビ
ーム毎のm×n個のサブアレイで受信されるアンテナ温
度TA は前記した数1で表される。前記の数1における
G(Ω)はm×n個のサブアレイの利得関数、T
B (Ω)は観測対象物の輝度温度、Ωは立体角である。
マルチビーム型複合シリンドリカル一次元フェーズドア
レイアンテナ1内のm×n個のサブアレイのアンテナビ
ーム方向は地球表面に対して所定の入射角となるよう
に、マルチビーム型複合シリンドリカル一次元フェーズ
ドアレイアンテナ1が人工衛星に対して所定の角度であ
らかじめ設置されている。一方、マルチビーム型複合シ
リンドリカル一次元フェーズドアレイアンテナ1内のビ
ーム毎のm×n個のサブアレイは、ビーム毎のサブアレ
イ選択スイッチ7によって所定速度で切り替え制御が行
われる。この発明の電子走査型マイクロ波放射計では走
査方向に円筒状に放射素子アレイが配列されているた
め、サブアレイを順次切り替えることによって地球表面
を図13に示すようにコニカル状に複域走査を行うこと
ができる。なお、ビーム毎のサブアレイ選択スイッチ7
の切り替え制御はスイッチコントローラ8からの指令に
よって行われる。この場合、鋭いアンテナビームを得る
ためには選択されたm×n個のサブアレイの開口面上で
等位相面を形成する必要がある。n個の放射素子アレイ
側は、放射面が平面状に配列されているため特に問題無
いが、m個の放射素子アレイ側は円筒状に放射面が配列
されているため放射面の位相が平面状になるように位相
制御回路2内の各移相器の位相量を制御する必要があ
る。なお、ビーム毎の位相制御回路2内の各移相器の位
相量の制御は移相器コントローラ3からの指令によって
行われる。次に、マルチビーム型複合シリンドリカル一
次元フェーズドアレイアンテナ1内のビーム毎のm×n
個のサブアレイによって受信された受信信号は、ビーム
毎の低雑音受信機4a、4b、4c及び4dによって増
幅及び検波された後、ビーム毎の積分器5a、5b、5
c及び5dによって積分される。積分器5a、5b、5
c及び5dによって積分された受信信号は、信号処理器
6によってA/D変換及びフォーマッティングが行われ
た後、図示していない送信機によって観測信号として地
上に伝送される。地上で受信された観測信号は図示して
いない処理設備によって画像処理が行われ、地球表面の
観測輝度温度マップが得られる。この場合、前記受信信
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、この発明のマイクロ波放射計
の最小受信感度を表す温度分解能ΔTは前記した数2で
表される。前記の数2において、Kは低雑音受信機4の
構成によって定まる定数、TA は前記の数1で表される
アンテナ温度、TRは低雑音受信機4の受信機雑音温
度、Bは低雑音受信機4の帯域幅、τは積分器5の積分
時間である。
【0093】この発明の電子走査型マイクロ波放射計で
は地球表面をコニカル状に走査するため、走査時の入射
角は常に一定である。ここでは、マルチビーム数が4の
場合で説明したがそれ以外であっても差し支えないこと
は勿論である。また、ここでは複合シリンドリカル数は
2の場合で説明したが、それ以上の複合数であっても差
し支えないことは勿論である。
【0094】実施例7 以下、この発明の他の実施例を図について説明する。図
5は人工衛星等の飛翔体に搭載して地球表面を観測する
この発明の電子走査型マイクロ波放射計の構成を示す図
であり、図において1は受信アンテナであるマルチビー
ム型逆シリンドリカル一次元フェーズドアレイアンテ
ナ、2は位相制御回路、3は移相器コントローラ、4は
低雑音受信機、5は積分器、6は信号処理器、7はサブ
アレイ選択スイッチ、8はスイッチコントローラであ
る。また、図2はサブアレイの構成例を示す図、図14
はマルチビーム型逆シリンドリカル一次元フェーズドア
レイアンテナの外観形状とサブアレイのアンテナビーム
方向を示す図、図7はこの発明の電子走査型マイクロ波
放射計の走査概念を示す図である。
【0095】次に動作について図2、図5、図7及び図
14を用いて説明する。地球表面の観測対象物から放射
されるマイクロ波雑音電波は、人工衛星に搭載された図
5に示す電子走査型マイクロ波放射計のM×N個の放射
素子アレイで構成されるマルチビーム型逆シリンドリカ
ル一次元フェーズドアレイアンテナ1内のビーム毎のm
×n個のサブアレイによって受信される。マルチビーム
型逆シリンドリカル一次元フェーズドアレイアンテナ1
の放射素子アレイは走査方向にM個、走査方向に直交す
る方向にN個が配列されているが、ビーム毎のm×n個
のサブアレイの選択はサブアレイ選択スイッチ7によっ
て行われる。図2はm=4、n=4の場合のサブアレイ
の構成例を示す図である。また、図14はマルチビーム
型逆シリンドリカル一次元フェーズドアレイアンテナ1
の外観形状とサブアレイのアンテナビーム方向を示す図
である。この場合、マルチビーム型逆シリンドリカル一
次元フェーズドアレイアンテナ1内のビーム毎のm×n
個のサブアレイで受信されるアンテナ温度TA は前記し
た数1で表される。前記の数1におけるG(Ω)はm×
n個のサブアレイの利得関数、TB (Ω)は観測対象物
の輝度温度、Ωは立体角である。マルチビーム型逆シリ
ンドリカル一次元フェーズドアレイアンテナ1内のm×
n個のサブアレイのアンテナビーム方向は地球表面に対
して所定の入射角となるように、マルチビーム型逆シリ
ンドリカル一次元フェーズドアレイアンテナ1が人工衛
星に対して所定の角度であらかじめ設置されている。一
方、マルチビーム型逆シリンドリカル一次元フェーズド
アレイアンテナ1内のビーム毎のm×n個のサブアレイ
は、ビーム毎のサブアレイ選択スイッチ7によって所定
速度で切り替え制御が行われる。この発明の電子走査型
マイクロ波放射計では走査方向に逆円筒状に放射素子ア
レイが配列されているため、サブアレイを順次切り替え
ることによって地球表面を図7に示すようにコニカル状
に複域走査を行うことができる。なお、ビーム毎のサブ
アレイ選択スイッチ7の切り替え制御はスイッチコント
ローラ8からの指令によって行われる。この場合、鋭い
アンテナビームを得るためには選択されたm×n個のサ
ブアレイの開口面上で等位相面を形成する必要がある。
n個の放射素子アレイ側は、放射面が平面状に配列され
ているため特に問題無いが、m個の放射素子アレイ側は
逆円筒状に放射面が配列されているため放射面の位相が
平面状になるように位相制御回路2内の各移相器の位相
量を制御する必要がある。なお、ビーム毎の位相制御回
路2内の各移相器の位相量の制御は移相器コントローラ
3からの指令によって行われる。次に、マルチビーム型
逆シリンドリカル一次元フェーズドアレイアンテナ1内
のビーム毎のm×n個のサブアレイによって受信された
受信信号は、ビーム毎の低雑音受信機4a及び4bによ
って増幅及び検波された後、ビーム毎の積分器5a及び
5bによって積分される。積分器5a及び5bによって
積分された受信信号は、信号処理器6によってA/D変
換及びフォーマッティングが行われた後、図示していな
い送信機によって観測信号として地上に伝送される。地
上で受信された観測信号は図示していない処理設備によ
って画像処理が行われ、地球表面の観測輝度温度マップ
が得られる。この場合、前記受信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、この発明のマイクロ波放射計の最小受信感度を表
す温度分解能ΔTは前記した数2で表される。前記の数
2において、Kは低雑音受信機4の構成によって定まる
定数、TA は前記の数1で表されるアンテナ温度、TR
は低雑音受信機4の受信機雑音温度、Bは低雑音受信機
4の帯域幅、τは積分器5の積分時間である。
【0096】この発明の電子走査型マイクロ波放射計で
は地球表面をコニカル状に走査するため、走査時の入射
角は常に一定である。ここでは、マルチビーム数が2の
場合で説明したがそれ以上であっても差し支えないこと
は勿論である。
【0097】実施例8 以下、この発明の他の実施例を図について説明する。図
11は人工衛星等の飛翔体に搭載して地球表面を観測す
るこの発明の電子走査型マイクロ波放射計の構成を示す
図であり、図において1は受信アンテナであるマルチビ
ーム型複合逆シリンドリカル一次元フェーズドアレイア
ンテナ、2は位相制御回路、3は移相器コントローラ、
4は低雑音受信機、5は積分器、6は信号処理器、7は
サブアレイ選択スイッチ、8はスイッチコントローラで
ある。また、図2はサブアレイの構成例を示す図、図1
5はマルチビーム型シリンドリカル一次元フェーズドア
レイアンテナの外観形状とサブアレイのアンテナビーム
方向を示す図、図13はこの発明の電子走査型マイクロ
波放射計の走査概念を示す図である。
【0098】次に動作について図2、図11、図13及
び図15を用いて説明する。地球表面の観測対象物から
放射されるマイクロ波雑音電波は、人工衛星に搭載され
た図11に示す電子走査型マイクロ波放射計のM×N個
の放射素子アレイで構成されるマルチビーム型複合逆シ
リンドリカル一次元フェーズドアレイアンテナ1内のビ
ーム毎のm×n個のサブアレイによって受信される。マ
ルチビーム型複合逆シリンドリカル一次元フェーズドア
レイアンテナ1の放射素子アレイは走査方向にM個、走
査方向に直交する方向にN個が配列されているが、ビー
ム毎のm×n個のサブアレイの選択はサブアレイ選択ス
イッチ7によって行われる。図2はm=4、n=4の場
合のサブアレイの構成例を示す図である。また、図15
はマルチビーム型複合逆シリンドリカル一次元フェーズ
ドアレイアンテナ1の外観形状とサブアレイのアンテナ
ビーム方向を示す図である。この場合、マルチビーム型
複合逆シリンドリカル一次元フェーズドアレイアンテナ
1内のビーム毎のm×n個のサブアレイで受信されるア
ンテナ温度TA は前記した数1で表される。前記の数1
におけるG(Ω)はm×n個のサブアレイの利得関数、
B (Ω)は観測対象物の輝度温度、Ωは立体角であ
る。マルチビーム型複合逆シリンドリカル一次元フェー
ズドアレイアンテナ1内のm×n個のサブアレイのアン
テナビーム方向は地球表面に対して所定の入射角となる
ように、マルチビーム型複合逆シリンドリカル一次元フ
ェーズドアレイアンテナ1が人工衛星に対して所定の角
度であらかじめ設置されている。一方、マルチビーム型
複合逆シリンドリカル一次元フェーズドアレイアンテナ
1内のビーム毎のm×n個のサブアレイは、ビーム毎の
サブアレイ選択スイッチ7によって所定速度で切り替え
制御が行われる。この発明の電子走査型マイクロ波放射
計では走査方向に逆円筒状に放射素子アレイが配列され
ているため、サブアレイを順次切り替えることによって
地球表面を図13に示すようにコニカル状に複域走査を
行うことができる。なお、ビーム毎のサブアレイ選択ス
イッチ7の切り替え制御はスイッチコントローラ8から
の指令によって行われる。この場合、鋭いアンテナビー
ムを得るためには選択されたm×n個のサブアレイの開
口面上で等位相面を形成する必要がある。n個の放射素
子アレイ側は、放射面が平面状に配列されているため特
に問題無いが、m個の放射素子アレイ側は逆円筒状に放
射面が配列されているため放射面の位相が平面状になる
ように位相制御回路2内の各移相器の位相量を制御する
必要がある。なお、ビーム毎の位相制御回路2内の各移
相器の位相量の制御は移相器コントローラ3からの指令
によって行われる。次に、マルチビーム型複合逆シリン
ドリカル一次元フェーズドアレイアンテナ1内のビーム
毎のm×n個のサブアレイによって受信された受信信号
は、ビーム毎の低雑音受信機4a、4b、4c及び4d
によって増幅及び検波された後、ビーム毎の積分器5
a、5b、5c及び5dによって積分される。積分器5
a、5b、5c及び5dによって積分された受信信号
は、信号処理器6によってA/D変換及びフォーマッテ
ィングが行われた後、図示していない送信機によって観
測信号として地上に伝送される。地上で受信された観測
信号は図示していない処理設備によって画像処理が行わ
れ、地球表面の観測輝度温度マップが得られる。この場
合、前記受信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、この発明のマ
イクロ波放射計の最小受信感度を表す温度分解能ΔTは
前記した数2で表される。前記の数2において、Kは低
雑音受信機4の構成によって定まる定数、TA は前記の
数1で表されるアンテナ温度、TR は低雑音受信機4の
受信機雑音温度、Bは低雑音受信機4の帯域幅、τは積
分器5の積分時間である。
【0099】この発明の電子走査型マイクロ波放射計で
は地球表面をコニカル状に走査するため、走査時の入射
角は常に一定である。ここでは、マルチビーム数が4の
場合で説明したがそれ以外であっても差し支えないこと
は勿論である。また、ここでは複合逆シリンドリカル数
は2の場合で説明したが、それ以上の複合数であっても
差し支えないことは勿論である。
【0100】実施例9 以下、この発明の他の実施例を図について説明する。図
5は人工衛星等の飛翔体に搭載して地球表面を観測する
この発明の電子走査型マイクロ波放射計の構成を示す図
であり、図において1は受信アンテナであるマルチビー
ム型シリンドリカル一次元フェーズドアレイアンテナ、
2は位相制御回路、3は移相器コントローラ、4は低雑
音受信機、5は積分器、6は信号処理器、7はサブアレ
イ選択スイッチ、8はスイッチコントローラである。ま
た、図2はサブアレイの構成例を示す図、図16はこの
発明の電子走査型マイクロ波放射計の走査概念を示す図
である。
【0101】次に動作について図2、図5及び図16を
用いて説明する。地球表面の観測対象物から放射される
マイクロ波雑音電波は、人工衛星に搭載された図5に示
す電子走査型マイクロ波放射計のM×N個の放射素子ア
レイで構成されるマルチビーム型シリンドリカル一次元
フェーズドアレイアンテナ1内のビーム毎のm×n個の
サブアレイによって受信される。マルチビーム型シリン
ドリカル一次元フェーズドアレイアンテナ1の放射素子
アレイは走査方向にM個、走査方向に直交する方向にN
個が配列されているが、ビーム毎のm×n個のサブアレ
イの選択はサブアレイ選択スイッチ7によって行われ
る。図2はm=4、n=4の場合のサブアレイの構成例
を示す図である。この場合、マルチビーム型シリンドリ
カル一次元フェーズドアレイアンテナ1内のビーム毎の
m×n個のサブアレイで受信されるアンテナ温度TA
前記した数1で表される。前記の数1におけるG(Ω)
はm×n個のサブアレイの利得関数、TB (Ω)は観測
対象物の輝度温度、Ωは立体角である。マルチビーム型
シリンドリカル一次元フェーズドアレイアンテナ1内の
m×n個のサブアレイのアンテナビーム方向は地球表面
に対して所定の入射角となるように、マルチビーム型シ
リンドリカル一次元フェーズドアレイアンテナ1が人工
衛星に対して所定の角度であらかじめ設置されている。
一方、マルチビーム型シリンドリカル一次元フェーズド
アレイアンテナ1内のビーム毎のm×n個のサブアレイ
は、サブアレイ選択スイッチ7によって所定速度で切り
替え制御が行われる。この発明の電子走査型マイクロ波
放射計では走査方向に円筒状に放射素子アレイが配列さ
れているため、サブアレイを順次切り替えることによっ
て地球表面をコニカル状に複域走査を行うことができ
る。なお、サブアレイ選択スイッチ7の切り替え制御は
スイッチコントローラ8からの指令によって行われる。
この場合、鋭いアンテナビームを得るためには選択され
たm×n個のサブアレイの開口面上で等位相面を形成す
る必要がある。n個の放射素子アレイ側は、放射面が平
面状に配列されているため特に問題無いが、m個の放射
素子アレイ側は円筒状に放射面が配列されているため放
射面の位相が平面状になるように位相制御回路2内の各
移相器の位相量を制御する必要がある。なお、位相制御
回路2内の各移相器の位相量の制御は移相器コントロー
ラ3からの指令によって行われる。次に、マルチビーム
型シリンドリカル一次元フェーズドアレイアンテナ1内
のビーム毎のm×n個のサブアレイによって受信された
受信信号は、ビーム毎の低雑音受信機4a及び4bによ
って増幅及び検波された後、ビーム毎の積分器5a及び
5bによって積分される。積分器5a及び5bによって
積分された受信信号は、信号処理器6によってA/D変
換及びフォーマッティングが行われた後、図示していな
い送信機によって観測信号として地上に伝送される。地
上で受信された観測信号は図示していない処理設備によ
って画像処理が行われ、地球表面の観測輝度温度マップ
が得られる。この場合、前記受信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。
【0102】地球表面をコニカル状に複域走査する場
合、図16に示すようにアンテナビーム1が時間差をお
いてアンテナビーム2に重なるようにマルチビーム型シ
リンドリカル一次元フェーズドアレイアンテナ1の放射
素子アレイを配置すれば、時間差をおいて同一地域を2
度走査することになるため、地上での画像処理時にこれ
ら観測信号の合成を行えば等価的に積分時間τを長くし
たのと同一の効果が得られる。この場合、この発明のマ
イクロ波放射計の最小受信感度を表す温度分解能ΔTは
次式で表される。
【0103】
【数3】
【0104】ここで、Kは低雑音受信機4の構成によっ
て定まる定数、TA は前記の数1で表されるアンテナ温
度、TR は低雑音受信機4の受信機雑音温度、Bは低雑
音受信機4の帯域幅、τは積分器5の積分時間、NS
多重走査数である。多重走査数NS はマルチビーム数に
対応する値であり、この実施例ではNS =2である。こ
こでは、マルチビーム型シリンドリカル一次元フェーズ
ドアレイアンテナ1の場合で説明したが、ビーム数を増
やすことによって多重走査が行える他の形式のシリンド
リカル一次元フェーズドアレイアンテナであっても差し
支えないことは勿論である。
【0105】実施例10 以下、この発明の他の実施例を図について説明する。図
11は人工衛星等の飛翔体に搭載して地球表面を観測す
るこの発明の電子走査型マイクロ波放射計の構成を示す
図であり、図において1は受信アンテナであるマルチビ
ーム型シリンドリカル一次元フェーズドアレイアンテ
ナ、2は位相制御回路、3は移相器コントローラ、4は
低雑音受信機、5は積分器、6は信号処理器、7はサブ
アレイ選択スイッチ、8はスイッチコントローラであ
る。また、図2はサブアレイの構成例を示す図、図17
はこの発明の電子走査型マイクロ波放射計の走査概念を
示す図である。
【0106】次に動作について図2、図11及び図17
を用いて説明する。地球表面の観測対象物から放射され
るマイクロ波雑音電波は、人工衛星に搭載された図11
に示す電子走査型マイクロ波放射計のM×N個の放射素
子アレイで構成されるマルチビーム型シリンドリカル一
次元フェーズドアレイアンテナ1内のビーム毎のm×n
個のサブアレイによって受信される。マルチビーム型シ
リンドリカル一次元フェーズドアレイアンテナ1の放射
素子アレイは走査方向にM個、走査方向に直交する方向
にN個が配列されているが、ビーム毎のm×n個のサブ
アレイの選択はサブアレイ選択スイッチ7によって行わ
れる。図2はm=4、n=4の場合のサブアレイの構成
例を示す図である。この場合、マルチビーム型シリンド
リカル一次元フェーズドアレイアンテナ1内のビーム毎
のm×n個のサブアレイで受信されるアンテナ温度TA
は前記した数1で表される。前記の数1におけるG
(Ω)はm×n個のサブアレイの利得関数、TB (Ω)
は観測対象物の輝度温度、Ωは立体角である。マルチビ
ーム型シリンドリカル一次元フェーズドアレイアンテナ
1内のm×n個のサブアレイのアンテナビーム方向は地
球表面に対して所定の入射角となるように、マルチビー
ム型シリンドリカル一次元フェーズドアレイアンテナ1
が人工衛星に対して所定の角度であらかじめ設置されて
いる。一方、マルチビーム型シリンドリカル一次元フェ
ーズドアレイアンテナ1内のビーム毎のm×n個のサブ
アレイは、サブアレイ選択スイッチ7によって所定速度
で同時切り替え制御が行われる。この発明の電子走査型
マイクロ波放射計では走査方向に円筒状に放射素子アレ
イが配列されているため、サブアレイを順次同時に切り
替えることによって地球表面を図17に示すようにコニ
カル状に分割走査を行うことができる。なお、サブアレ
イ選択スイッチ7の同時切り替え制御はスイッチコント
ローラ8からの指令によって行われる。この場合、鋭い
アンテナビームを得るためには選択されたm×n個のサ
ブアレイの開口面上で等位相面を形成する必要がある。
n個の放射素子アレイ側は、放射面が平面状に配列され
ているため特に問題無いが、m個の放射素子アレイ側は
円筒状に放射面が配列されているため放射面の位相が平
面状になるように位相制御回路2内の各移相器の位相量
を制御する必要がある。なお、位相制御回路2内の各移
相器の位相量の制御は移相器コントローラ3からの指令
によって行われる。次に、マルチビーム型シリンドリカ
ル一次元フェーズドアレイアンテナ1内のビーム毎のm
×n個のサブアレイによって受信された受信信号は、ビ
ーム毎の低雑音受信機4a、4b、4c及び4dによっ
て増幅及び検波された後、ビーム毎の積分器5a、5
b、5c及び5dによって積分される。積分器5a、5
b、5c及び5dによって積分された受信信号は、信号
処理器6によってA/D変換及びフォーマッティングが
行われた後、図示していない送信機によって観測信号と
して地上に伝送される。地上で受信された観測信号は図
示していない処理設備によって画像処理が行われ、地球
表面の観測輝度温度マップが得られる。この場合、前記
受信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。
【0107】地球表面をコニカル状に単域走査する場
合、図17に示すように走査範囲を走査範囲1から走査
範囲4までのように分割走査することによって、走査範
囲を見かけ上狭くすることができるため、アンテナビー
ム当りの積分時間τを長くすることができる。この場
合、この発明のマイクロ波放射計の最小受信感度を表す
温度分解能ΔTは前記の数3で表される。前記の数3に
おいてNS は分割走査数であり、この実施例ではNS
4である。ここでは、マルチビーム型シリンドリカル一
次元フェーズドアレイアンテナ1の場合で説明したが、
ビーム数を進行方向に増やすことによって複域分割走査
が行える他の形式のシリンドリカル一次元フェーズドア
レイアンテナであっても差し支えないことは勿論であ
る。
【0108】実施例11 以下、この発明の他の実施例を図について説明する。図
18は人工衛星等の飛翔体に搭載して地球表面を観測す
るこの発明の電子走査型マイクロ波放射計の構成を示す
図であり、図において1は受信アンテナであるシリンド
リカル一次元フェーズドアレイアンテナ、2は位相制御
回路、3は移相器コントローラ、4は低雑音受信機、5
は積分器、6は信号処理器、7はサブアレイ選択スイッ
チ、8はスイッチコントローラ、9は偏分波器である。
また、図2はサブアレイの構成例を示す図、図4はこの
発明の電子走査型マイクロ波放射計の走査概念を示す図
である。
【0109】次に動作について図2、図4及び図18を
用いて説明する。地球表面の観測対象物から放射される
マイクロ波雑音電波は、人工衛星に搭載された図18に
示す電子走査型マイクロ波放射計のM×N個の放射素子
アレイで構成されるシリンドリカル一次元フェーズドア
レイアンテナ1内のm×N個のサブアレイによって受信
される。シリンドリカル一次元フェーズドアレイアンテ
ナ1の放射素子アレイは走査方向にM個、走査方向に直
交する方向にN個が配列され、かつ複偏波で動作する放
射素子アレイで構成されているが、この中のm×N個の
サブアレイの選択はサブアレイ選択スイッチ7によって
行われる。図2はm=4、N=4の場合のサブアレイの
構成例を示す図である。この場合、シリンドリカル一次
元フェーズドアレイアンテナ1内のm×N個のサブアレ
イで受信されるアンテナ温度TAは前記した数1で表さ
れる。前記の数1におけるG(Ω)はm×N個のサブア
レイの利得関数、TB (Ω)は観測対象物の輝度温度、
Ωは立体角である。シリンドリカル一次元フェーズドア
レイアンテナ1内のm×N個のサブアレイのアンテナビ
ーム方向は地球表面に対して所定の入射角となるよう
に、シリンドリカル一次元フェーズドアレイアンテナ1
が人工衛星に対して所定の角度であらかじめ設置されて
いる。一方、シリンドリカル一次元フェーズドアレイア
ンテナ1内のm×N個のサブアレイは、サブアレイ選択
スイッチ7によって所定速度で切り替え制御が行われ
る。この発明の電子走査型マイクロ波放射計では走査方
向に円筒状に放射素子アレイが配列されているため、サ
ブアレイを順次切り替えることによって地球表面を図4
に示すようにコニカル状に単域走査を行うことができ
る。なお、サブアレイ選択スイッチ7の切り替え制御は
スイッチコントローラ8からの指令によって行われる。
この場合、鋭いアンテナビームを得るためには選択され
たm×N個のサブアレイの開口面上で等位相面を形成す
る必要がある。N個の放射素子アレイ側は、放射面が平
面状に配列されているため特に問題無いが、m個の放射
素子アレイ側は円筒状に放射面が配列されているため放
射面の位相が平面状になるように位相制御回路2内の各
移相器の位相量を制御する必要がある。なお、位相制御
回路2内の各移相器の位相量の制御は移相器コントロー
ラ3からの指令によって行われる。次に、複偏波で動作
するシリンドリカル一次元フェーズドアレイアンテナ1
内のm×N個のサブアレイによって受信された受信信号
は、偏分波器9によって偏波分離が行われた後、偏波毎
の低雑音受信機4によって増幅及び検波される。偏波毎
の低雑音受信機4によって増幅及び検波された受信信号
は、偏波毎の積分器5によって積分される。積分器5に
よって積分された受信信号は、信号処理器6によってA
/D変換及びフォーマッティングが行われた後、図示し
ていない送信機によって観測信号として地上に伝送され
る。地上で受信された観測信号は図示していない処理設
備によって画像処理が行われ、地球表面の偏波毎の観測
輝度温度マップが得られる。この場合、前記受信信号は
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、この発明のマイクロ波放射計の最
小受信感度を表す温度分解能ΔTは前記した数2で表さ
れる。前記の数2において、Kは低雑音受信機4の構成
によって定まる定数、TAは前記の数1で表されるアン
テナ温度、TR は低雑音受信機4の受信機雑音温度、B
は低雑音受信機4の帯域幅、τは積分器5の積分時間で
ある。
【0110】この発明の電子走査型マイクロ波放射計で
は地球表面をコニカル状に走査するため、走査時の入射
角は常に一定である。また、ここではシリンドリカル一
次元フェーズドアレイアンテナ1の場合で説明したが、
複偏波で動作するマルチビーム型シリンドリカル一次元
フェーズドアレイアンテナ等他の形式のアンテナであっ
ても差し支えないことは勿論である。
【0111】実施例12 以下、この発明の他の実施例を図について説明する。図
19は人工衛星等の飛翔体に搭載して地球表面を観測す
るこの発明の電子走査型マイクロ波放射計の構成を示す
図であり、図において1は受信アンテナであるシリンド
リカル一次元フェーズドアレイアンテナ、2は位相制御
回路、3は移相器コントローラ、4は低雑音受信機、5
は積分器、6は信号処理器、7はサブアレイ選択スイッ
チ、8はスイッチコントローラ、10は周波数分離器で
ある。また、図2はサブアレイの構成例を示す図、図4
はこの発明の電子走査型マイクロ波放射計の走査概念を
示す図である。
【0112】次に動作について図2、図4及び図19を
用いて説明する。地球表面の観測対象物から放射される
マイクロ波雑音電波は、人工衛星に搭載された図19に
示す電子走査型マイクロ波放射計のM×N個の放射素子
アレイで構成されるシリンドリカル一次元フェーズドア
レイアンテナ1内のm×N個のサブアレイによって受信
される。シリンドリカル一次元フェーズドアレイアンテ
ナ1の放射素子アレイは走査方向にM個、走査方向に直
交する方向にN個が配列され、かつ多周波で動作する放
射素子アレイで構成されているが、この中のm×N個の
サブアレイの選択はサブアレイ選択スイッチ7によって
行われる。図2はm=4、N=4の場合のサブアレイの
構成例を示す図である。この場合、シリンドリカル一次
元フェーズドアレイアンテナ1内のm×N個のサブアレ
イで受信されるアンテナ温度TAは前記した数1で表さ
れる。前記の数1におけるG(Ω)はm×N個のサブア
レイの利得関数、TB (Ω)は観測対象物の輝度温度、
Ωは立体角である。シリンドリカル一次元フェーズドア
レイアンテナ1内のm×N個のサブアレイのアンテナビ
ーム方向は地球表面に対して所定の入射角となるよう
に、シリンドリカル一次元フェーズドアレイアンテナ1
が人工衛星に対して所定の角度であらかじめ設置されて
いる。一方、シリンドリカル一次元フェーズドアレイア
ンテナ1内のm×N個のサブアレイは、サブアレイ選択
スイッチ7によって所定速度で切り替え制御が行われ
る。この発明の電子走査型マイクロ波放射計では走査方
向に円筒状に放射素子アレイが配列されているため、サ
ブアレイを順次切り替えることによって地球表面を図4
に示すようにコニカル状に単域走査を行うことができ
る。なお、サブアレイ選択スイッチ7の切り替え制御は
スイッチコントローラ8からの指令によって行われる。
この場合、鋭いアンテナビームを得るためには選択され
たm×N個のサブアレイの開口面上で等位相面を形成す
る必要がある。N個の放射素子アレイ側は、放射面が平
面状に配列されているため特に問題無いが、m個の放射
素子アレイ側は円筒状に放射面が配列されているため放
射面の位相が平面状になるように位相制御回路2内の各
移相器の位相量を制御する必要がある。なお、位相制御
回路2内の各移相器の位相量の制御は移相器コントロー
ラ3からの指令によって行われる。次に、多周波で動作
するシリンドリカル一次元フェーズドアレイアンテナ1
内のm×N個のサブアレイによって受信された受信信号
は、周波数分離器10によって周波数分離が行われた
後、周波数毎の低雑音受信機4によって増幅及び検波さ
れる。周波数毎の低雑音受信機4によって増幅及び検波
された受信信号は、周波数毎の積分器5によって積分さ
れる。積分器5によって積分された受信信号は、信号処
理器6によってA/D変換及びフォーマッティングが行
われた後、図示していない送信機によって観測信号とし
て地上に伝送される。地上で受信された観測信号は図示
していない処理設備によって画像処理が行われ、地球表
面の周波数毎の観測輝度温度マップが得られる。この場
合、前記受信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、この発明のマ
イクロ波放射計の最小受信感度を表す温度分解能ΔTは
前記した数2で表される。前記の数2において、Kは低
雑音受信機4の構成によって定まる定数、TA は前記の
数1で表されるアンテナ温度、TR は低雑音受信機4の
受信機雑音温度、Bは低雑音受信機4の帯域幅、τは積
分器5の積分時間である。
【0113】この発明の電子走査型マイクロ波放射計で
は地球表面をコニカル状に走査するため、走査時の入射
角は常に一定である。また、ここではシリンドリカル一
次元フェーズドアレイアンテナ1の場合で説明したが、
多周波で動作するマルチビーム型シリンドリカル一次元
フェーズドアレイアンテナ等他の形式のアンテナであっ
ても差し支えないことは勿論である。
【0114】実施例13 以下、この発明の他の実施例を図について説明する。図
20は人工衛星等の飛翔体に搭載して地球表面を観測す
るこの発明の電子走査型マイクロ波放射計の構成を示す
図であり、図において1は受信アンテナであるシリンド
リカル一次元フェーズドアレイアンテナ、2は位相制御
回路、3は移相器コントローラ、4は低雑音受信機、5
は積分器、6は信号処理器、7はサブアレイ選択スイッ
チ、8はスイッチコントローラ、9は偏分波器、10は
周波数分離器である。また、図2はサブアレイの構成例
を示す図、図4はこの発明の電子走査型マイクロ波放射
計の走査概念を示す図である。
【0115】次に動作について図2、図4及び図20を
用いて説明する。地球表面の観測対象物から放射される
マイクロ波雑音電波は、人工衛星に搭載された図20に
示す電子走査型マイクロ波放射計のM×N個の放射素子
アレイで構成されるシリンドリカル一次元フェーズドア
レイアンテナ1内のm×N個のサブアレイによって受信
される。シリンドリカル一次元フェーズドアレイアンテ
ナ1の放射素子アレイは走査方向にM個、走査方向に直
交する方向にN個が配列され、しかも多周波かつ複偏波
で動作する放射素子アレイで構成されているが、この中
のm×N個のサブアレイの選択はサブアレイ選択スイッ
チ7によって行われる。図2はm=4、N=4の場合の
サブアレイの構成例を示す図である。この場合、シリン
ドリカル一次元フェーズドアレイアンテナ1内のm×N
個のサブアレイで受信されるアンテナ温度TA は前記し
た数1で表される。前記の数1におけるG(Ω)はm×
N個のサブアレイの利得関数、TB (Ω)は観測対象物
の輝度温度、Ωは立体角である。シリンドリカル一次元
フェーズドアレイアンテナ1内のm×N個のサブアレイ
のアンテナビーム方向は地球表面に対して所定の入射角
となるように、シリンドリカル一次元フェーズドアレイ
アンテナ1が人工衛星に対して所定の角度であらかじめ
設置されている。一方、シリンドリカル一次元フェーズ
ドアレイアンテナ1内のm×N個のサブアレイは、サブ
アレイ選択スイッチ7によって所定速度で切り替え制御
が行われる。この発明の電子走査型マイクロ波放射計で
は走査方向に円筒状に放射素子アレイが配列されている
ため、サブアレイを順次切り替えることによって地球表
面を図4に示すようにコニカル状に単域走査を行うこと
ができる。なお、サブアレイ選択スイッチ7の切り替え
制御はスイッチコントローラ8からの指令によって行わ
れる。この場合、鋭いアンテナビームを得るためには選
択されたm×N個のサブアレイの開口面上で等位相面を
形成する必要がある。N個の放射素子アレイ側は、放射
面が平面状に配列されているため特に問題無いが、m個
の放射素子アレイ側は円筒状に放射面が配列されている
ため放射面の位相が平面状になるように位相制御回路2
内の各移相器の位相量を制御する必要がある。なお、位
相制御回路2内の各移相器の位相量の制御は移相器コン
トローラ3からの指令によって行われる。次に、多周波
かつ複偏波で動作するシリンドリカル一次元フェーズド
アレイアンテナ1内のm×N個のサブアレイによって受
信された受信信号は、周波数分離器10によって周波数
分離が行われた後、周波数毎の偏分波器9によって偏波
分離が行われる。その後受信信号は周波数毎及び偏波毎
の低雑音受信機4によって増幅及び検波される。周波数
毎及び偏波毎の低雑音受信機4によって増幅及び検波さ
れた受信信号は、周波数毎及び偏波毎の積分器5によっ
て積分される。積分器5によって積分された受信信号
は、信号処理器6によってA/D変換及びフォーマッテ
ィングが行われた後、図示していない送信機によって観
測信号として地上に伝送される。地上で受信された観測
信号は図示していない処理設備によって画像処理が行わ
れ、地球表面の周波数毎及び偏波毎の観測輝度温度マッ
プが得られる。この場合、前記受信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、この発明のマイクロ波放射計の最小受信感度
を表す温度分解能ΔTは前記した数2で表される。前記
の数2において、Kは低雑音受信機4の構成によって定
まる定数、TA は前記の数1で表されるアンテナ温度、
R は低雑音受信機4の受信機雑音温度、Bは低雑音受
信機4の帯域幅、τは積分器5の積分時間である。
【0116】この発明の電子走査型マイクロ波放射計で
は地球表面をコニカル状に走査するため、走査時の入射
角は常に一定である。また、ここではシリンドリカル一
次元フェーズドアレイアンテナ1の場合で説明したが、
多周波かつ複偏波で動作するマルチビーム型シリンドリ
カル一次元フェーズドアレイアンテナ等他の形式のアン
テナであっても差し支えないことは勿論である。
【0117】実施例14 以下、この発明の他の実施例を図について説明する。図
1は人工衛星等の飛翔体に搭載して地球表面を観測する
この発明の電子走査型マイクロ波放射計の構成を示す図
であり、図において1は受信アンテナであるシリンドリ
カル二次元フェーズドアレイアンテナ、2は位相制御回
路、3は移相器コントローラ、4は低雑音受信機、5は
積分器、6は信号処理器、7はサブアレイ選択スイッ
チ、、8はスイッチコントローラである。また、図21
はサブアレイの構成例を示す図、図3はシリンドリカル
二次元フェーズドアレイアンテナの外観形状とサブアレ
イのアンテナビーム方向を示す図、図4はこの発明の電
子走査型マイクロ波放射計の走査概念を示す図である。
【0118】次に動作について図1、図3、図4及び図
21を用いて説明する。地球表面の観測対象物から放射
されるマイクロ波雑音電波は、人工衛星に搭載された図
1に示す電子走査型マイクロ波放射計のM×N個の放射
素子アレイで構成されるシリンドリカル二次元フェーズ
ドアレイアンテナ1内のm×N個のサブアレイによって
受信される。シリンドリカル二次元フェーズドアレイア
ンテナ1の放射素子アレイは走査方向にM個、走査方向
に直交する方向にN個が配列されているが、この中のm
×N個のサブアレイの選択はサブアレイ選択スイッチ7
によって行われる。図21はm=4、N=4の場合のサ
ブアレイの構成例を示す図である。また、図3はシリン
ドリカル二次元フェーズドアレイアンテナ1の外観形状
とサブアレイのアンテナビーム方向を示す図である。こ
の場合、シリンドリカル二次元フェーズドアレイアンテ
ナ1内のm×N個のサブアレイで受信されるアンテナ温
度TA は前記した数1で表される。前記の数1における
G(Ω)はm×N個のサブアレイの利得関数、T
B (Ω)は観測対象物の輝度温度、Ωは立体角である。
シリンドリカル二次元フェーズドアレイアンテナ1内の
m×N個のサブアレイは、サブアレイ選択スイッチ7に
よって所定速度で切り替え制御が行われるが、この発明
の電子走査型マイクロ波放射計では走査方向に円筒状に
放射素子アレイが配列されているため、サブアレイを順
次切り替えることによって地球表面を図4に示すように
コニカル状に単域走査を行うことができる。なお、サブ
アレイ選択スイッチ7の切り替え制御はスイッチコント
ローラ8からの指令によって行われる。この場合、鋭い
アンテナビームを得るためには選択されたm×N個のサ
ブアレイの開口面上で等位相面を形成する必要がある。
N個の放射素子アレイ側は、放射面が平面状に配列され
ているが、地球表面に対して所定の入射角が得られるよ
うな位相面となるように位相制御回路2内の走査方向に
直交する方向の各移相器の位相量を制御する必要があ
る。m個の放射素子アレイ側は円筒状に放射面が配列さ
れているため放射面の位相が平面状になるように位相制
御回路2内の走査方向の各移相器の位相量を制御する必
要がある。なお、位相制御回路2内の各移相器の位相量
の制御は移相器コントローラ3からの指令によって行わ
れる。次に、シリンドリカル二次元フェーズドアレイア
ンテナ1内のm×N個のサブアレイによって受信された
受信信号は、低雑音受信機4によって増幅及び検波され
た後、積分器5によって積分される。積分器5によって
積分された受信信号は、信号処理器6によってA/D変
換及びフォーマッティングが行われた後、図示していな
い送信機によって観測信号として地上に伝送される。地
上で受信された観測信号は図示していない処理設備によ
って画像処理が行われ、地球表面の観測輝度温度マップ
が得られる。この場合、前記受信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、この発明のマイクロ波放射計の最小受信感度を表
す温度分解能ΔTは前記した数2で表される。前記の数
2において、Kは低雑音受信機4の構成によって定まる
定数、TA は前記の数1で表されるアンテナ温度、TR
は低雑音受信機4の受信機雑音温度、Bは低雑音受信機
4の帯域幅、τは積分器5の積分時間である。
【0119】この発明の電子走査型マイクロ波放射計で
は地球表面をコニカル状に走査するため、走査時の入射
角は常に一定である。また、シリンドリカル二次元フェ
ーズドアレイアンテナ1内のm×N個のサブアレイの走
査方向に直交する方向の位相面を変化させることによっ
て、可変入射角で地球表面の単域走査を行うことができ
る。
【0120】実施例15 以下、この発明の他の実施例を図について説明する。図
5は人工衛星等の飛翔体に搭載して地球表面を観測する
この発明の電子走査型マイクロ波放射計の構成を示す図
であり、図において1は受信アンテナである複合シリン
ドリカル二次元フェーズドアレイアンテナ、2は位相制
御回路、3は移相器コントローラ、4は低雑音受信機、
5は積分器、6は信号処理器、7はサブアレイ選択スイ
ッチ、8はスイッチコントローラである。また、図21
はサブアレイの構成例を示す図、図6は複合シリンドリ
カル二次元フェーズドアレイアンテナの外観形状とサブ
アレイのアンテナビーム方向を示す図、図7はこの発明
の電子走査型マイクロ波放射計の走査概念を示す図であ
る。
【0121】次に動作について図5、図6、図7及び図
21を用いて説明する。地球表面の観測対象物から放射
されるマイクロ波雑音電波は、人工衛星に搭載された図
5に示す電子走査型マイクロ波放射計のM×N個の放射
素子アレイで構成される複合シリンドリカル二次元フェ
ーズドアレイアンテナ1内の2組のm×N個のサブアレ
イによって受信される。複合シリンドリカル二次元フェ
ーズドアレイアンテナ1の放射素子アレイは、何れの組
のシリンドリカル二次元フェーズドアレイアンテナにお
いても走査方向にM個、走査方向に直交する方向にN個
が配列されているが、これらの組の中のm×N個のサブ
アレイの選択はサブアレイ選択スイッチ7によって行わ
れる。図21はm=4、N=4の場合のサブアレイの構
成例を示す図である。また、図6は複合シリンドリカル
二次元フェーズドアレイアンテナ1の外観形状とサブア
レイのアンテナビーム方向を示す図である。この場合、
複合シリンドリカル二次元フェーズドアレイアンテナ1
内のm×N個のサブアレイで受信されるアンテナ温度T
A は前記した数1で表される。前記の数1におけるG
(Ω)はm×N個のサブアレイの利得関数、TB (Ω)
は観測対象物の輝度温度、Ωは立体角である。複合シリ
ンドリカル二次元フェーズドアレイアンテナ1内のm×
N個のサブアレイは、サブアレイ選択スイッチ7によっ
て所定速度で切り替え制御が行われるが、この発明の電
子走査型マイクロ波放射計では走査方向に円筒状に放射
素子アレイが配列されているため、サブアレイを順次切
り替えることによって地球表面を図7に示すようにコニ
カル状に複域走査を行うことができる。なお、サブアレ
イ選択スイッチ7の切り替え制御はスイッチコントロー
ラ8からの指令によって行われる。この場合、鋭いアン
テナビームを得るためには選択されたm×N個のサブア
レイの開口面上で等位相面を形成する必要がある。N個
の放射素子アレイ側は、放射面が平面状に配列されてい
るが、地球表面に対して所定の入射角が得られるような
位相面となるように位相制御回路2内の走査方向に直交
する方向の各移相器の位相量を制御する必要がある。m
個の放射素子アレイ側は円筒状に放射面が配列されてい
るため放射面の位相が平面状になるように位相制御回路
2内の走査方向の各移相器の位相量を制御する必要があ
る。なお、位相制御回路2内の各移相器の位相量の制御
は移相器コントローラ3からの指令によって行われる。
次に、複合シリンドリカル二次元フェーズドアレイアン
テナ1内のm×N個のサブアレイによって受信された受
信信号は、低雑音受信機4a及び4bによって増幅及び
検波された後、積分器5a及び5bによって積分され
る。積分器5a及び5bによって積分された受信信号
は、信号処理器6によってA/D変換及びフォーマッテ
ィングが行われた後、図示していない送信機によって観
測信号として地上に伝送される。地上で受信された観測
信号は図示していない処理設備によって画像処理が行わ
れ、地球表面の観測輝度温度マップが得られる。この場
合、前記受信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、この発明のマ
イクロ波放射計の最小受信感度を表す温度分解能ΔTは
前記した数2で表される。前記の数2において、Kは低
雑音受信機4の構成によって定まる定数、TA は前記の
数1で表されるアンテナ温度、TR は低雑音受信機4の
受信機雑音温度、Bは低雑音受信機4の帯域幅、τは積
分器5の積分時間である。
【0122】この発明の電子走査型マイクロ波放射計で
は地球表面をコニカル状に走査するため、走査時の入射
角は常に一定である。また、複合シリンドリカル二次元
フェーズドアレイアンテナ1内のm×N個のサブアレイ
の走査方向に直交する方向の位相面を変化させることに
よって、可変入射角で地球表面の複域走査を行うことが
できる。また、ここでは複合シリンドリカル数は2の場
合で説明したが、それ以上の複合数であっても差し支え
ないことは勿論である。
【0123】実施例16 以下、この発明の他の実施例を図について説明する。図
1は人工衛星等の飛翔体に搭載して地球表面を観測する
この発明の電子走査型マイクロ波放射計の構成を示す図
であり、図において1は受信アンテナである逆シリンド
リカル二次元フェーズドアレイアンテナ、2は位相制御
回路、3は移相器コントローラ、4は低雑音受信機、5
は積分器、6は信号処理器、7はサブアレイ選択スイッ
チ、8はスイッチコントローラである。また、図21は
サブアレイの構成例を示す図、図8は逆シリンドリカル
二次元フェーズドアレイアンテナの外観形状とサブアレ
イのアンテナビーム方向を示す図、図4はこの発明の電
子走査型マイクロ波放射計の走査概念を示す図である。
【0124】次に動作について図1、図4、図8及び図
21を用いて説明する。地球表面の観測対象物から放射
されるマイクロ波雑音電波は、人工衛星に搭載された図
1に示す電子走査型マイクロ波放射計のM×N個の放射
素子アレイで構成される逆シリンドリカル二次元フェー
ズドアレイアンテナ1内のm×N個のサブアレイによっ
て受信される。逆シリンドリカル二次元フェーズドアレ
イアンテナ1の放射素子アレイは走査方向にM個、走査
方向に直交する方向にN個が配列されているが、この中
のm×N個のサブアレイの選択はサブアレイ選択スイッ
チ7によって行われる。図21はm=4、N=4の場合
のサブアレイの構成例を示す図である。また、図8は逆
シリンドリカル二次元フェーズドアレイアンテナ1の外
観形状とサブアレイのアンテナビーム方向を示す図であ
る。この場合、逆シリンドリカル二次元フェーズドアレ
イアンテナ1内のm×N個のサブアレイで受信されるア
ンテナ温度TA は前記した数1で表される。前記の数1
におけるG(Ω)はm×N個のサブアレイの利得関数、
B (Ω)は観測対象物の輝度温度、Ωは立体角であ
る。逆シリンドリカル二次元フェーズドアレイアンテナ
1内のm×N個のサブアレイは、サブアレイ選択スイッ
チ7によって所定速度で切り替え制御が行われるが、こ
の発明の電子走査型マイクロ波放射計では走査方向に逆
円筒状に放射素子アレイが配列されているため、サブア
レイを順次切り替えることによって地球表面を図4に示
すようにコニカル状に単域走査を行うことができる。な
お、サブアレイ選択スイッチ7の切り替え制御はスイッ
チコントローラ8からの指令によって行われる。この場
合、鋭いアンテナビームを得るためには選択されたm×
N個のサブアレイの開口面上で等位相面を形成する必要
がある。N個の放射素子アレイ側は、放射面が平面状に
配列されているが、地球表面に対して所定の入射角が得
られるような位相面となるように位相制御回路2内の走
査方向に直交する方向の各移相器の位相量を制御する必
要がある。m個の放射素子アレイ側は逆円筒状に放射面
が配列されているため放射面の位相が平面状になるよう
に位相制御回路2内の走査方向の各移相器の位相量を制
御する必要がある。なお、位相制御回路2内の各移相器
の位相量の制御は移相器コントローラ3からの指令によ
って行われる。次に、逆シリンドリカル二次元フェーズ
ドアレイアンテナ1内のm×N個のサブアレイによって
受信された受信信号は、低雑音受信機4によって増幅及
び検波された後、積分器5によって積分される。積分器
5によって積分された受信信号は、信号処理器6によっ
てA/D変換及びフォーマッティングが行われた後、図
示していない送信機によって観測信号として地上に伝送
される。地上で受信された観測信号は図示していない処
理設備によって画像処理が行われ、地球表面の観測輝度
温度マップが得られる。この場合、前記受信信号はアン
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、この発明のマイクロ波放射計の最小受
信感度を表す温度分解能ΔTは前記した数2で表され
る。前記の数2において、Kは低雑音受信機4の構成に
よって定まる定数、TA は前記の数1で表されるアンテ
ナ温度、TR は低雑音受信機4の受信機雑音温度、Bは
低雑音受信機4の帯域幅、τは積分器5の積分時間であ
る。
【0125】この発明の電子走査型マイクロ波放射計で
は地球表面をコニカル状に走査するため、走査時の入射
角は常に一定である。また、シリンドリカル二次元フェ
ーズドアレイアンテナ1内のm×N個のサブアレイの走
査方向に直交する方向の位相面を変化させることによっ
て、可変入射角で地球表面の単域走査を行うことができ
る。
【0126】実施例17 以下、この発明の他の実施例を図について説明する。図
5は人工衛星等の飛翔体に搭載して地球表面を観測する
この発明の電子走査型マイクロ波放射計の構成を示す図
であり、図において1は受信アンテナである複合逆シリ
ンドリカル二次元フェーズドアレイアンテナ、2は位相
制御回路、3は移相器コントローラ、4は低雑音受信
機、5は積分器、6は信号処理器、7はサブアレイ選択
スイッチ、、8はスイッチコントローラである。また、
図21はサブアレイの構成例を示す図、図9は複合シリ
ンドリカル二次元フェーズドアレイアンテナの外観形状
とサブアレイのアンテナビーム方向を示す図、図7はこ
の発明の電子走査型マイクロ波放射計の走査概念を示す
図である。
【0127】次に動作について図5、図7、図9及び図
21を用いて説明する。地球表面の観測対象物から放射
されるマイクロ波雑音電波は、人工衛星に搭載された図
5に示す電子走査型マイクロ波放射計のM×N個の放射
素子アレイで構成される複合逆シリンドリカル二次元フ
ェーズドアレイアンテナ1内の2組のm×N個のサブア
レイによって受信される。複合逆シリンドリカル二次元
フェーズドアレイアンテナ1の放射素子アレイは、何れ
の組のシリンドリカル二次元フェーズドアレイアンテナ
においても走査方向にM個、走査方向に直交する方向に
N個が配列されているが、これらの組の中のm×N個の
サブアレイの選択はサブアレイ選択スイッチ7によって
行われる。図21はm=4、N=4の場合のサブアレイ
の構成例を示す図である。また、図9は複合逆シリンド
リカル二次元フェーズドアレイアンテナ1の外観形状と
サブアレイのアンテナビーム方向を示す図である。この
場合、複合逆シリンドリカル二次元フェーズドアレイア
ンテナ1内のm×N個のサブアレイで受信されるアンテ
ナ温度TA は前記した数1で表される。前記の数1にお
けるG(Ω)はm×N個のサブアレイの利得関数、TB
(Ω)は観測対象物の輝度温度、Ωは立体角である。複
合逆シリンドリカル二次元フェーズドアレイアンテナ1
内のm×N個のサブアレイは、サブアレイ選択スイッチ
7によって所定速度で切り替え制御が行われるが、この
発明の電子走査型マイクロ波放射計では走査方向に逆円
筒状に放射素子アレイが配列されているため、サブアレ
イを順次切り替えることによって地球表面を図7に示す
ようにコニカル状に複域走査を行うことができる。な
お、サブアレイ選択スイッチ7の切り替え制御はスイッ
チコントローラ8からの指令によって行われる。この場
合、鋭いアンテナビームを得るためには選択されたm×
N個のサブアレイの開口面上で等位相面を形成する必要
がある。N個の放射素子アレイ側は、放射面が平面状に
配列されているが、地球表面に対して所定の入射角が得
られるような位相面となるように位相制御回路2内の走
査方向に直交する方向の各移相器の位相量を制御する必
要がある。m個の放射素子アレイ側は逆円筒状に放射面
が配列されているため放射面の位相が平面状になるよう
に位相制御回路2内の走査方向の各移相器の位相量を制
御する必要がある。なお、位相制御回路2内の各移相器
の位相量の制御は移相器コントローラ3からの指令によ
って行われる。次に、複合逆シリンドリカル二次元フェ
ーズドアレイアンテナ1内のm×N個のサブアレイによ
って受信された受信信号は、低雑音受信機4a及び4b
によって増幅及び検波された後、積分器5a及び5bに
よって積分される。積分器5a及び5bによって積分さ
れた受信信号は、信号処理器6によってA/D変換及び
フォーマッティングが行われた後、図示していない送信
機によって観測信号として地上に伝送される。地上で受
信された観測信号は図示していない処理設備によって画
像処理が行われ、地球表面の観測輝度温度マップが得ら
れる。この場合、前記受信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、
この発明のマイクロ波放射計の最小受信感度を表す温度
分解能ΔTは前記した数2で表される。前記の数2にお
いて、Kは低雑音受信機4の構成によって定まる定数、
A は前記の数1で表されるアンテナ温度、TR は低雑
音受信機4の受信機雑音温度、Bは低雑音受信機4の帯
域幅、τは積分器5の積分時間である。
【0128】この発明の電子走査型マイクロ波放射計で
は地球表面をコニカル状に走査するため、走査時の入射
角は常に一定である。また、複合逆シリンドリカル二次
元フェーズドアレイアンテナ1内のm×N個のサブアレ
イの走査方向に直交する方向の位相面を変化させること
によって、可変入射角で地球表面の複域走査を行うこと
ができる。また、ここでは複合シリンドリカル数は2の
場合で説明したが、それ以上の複合数であっても差し支
えないことは勿論である。
【0129】実施例18 以下、この発明の他の実施例を図について説明する。図
22は人工衛星等の飛翔体に搭載して地球表面を観測す
るこの発明の電子走査型マイクロ波放射計の構成を示す
図であり、図において1は受信アンテナであるシリンド
リカル二次元フェーズドアレイアンテナ、2は位相制御
回路、3は移相器コントローラ、4は低雑音受信機、5
は積分器、6は信号処理器、7はサブアレイ選択スイッ
チ、8はスイッチコントローラ、11はビームステアリ
ング演算器である。また、図21はサブアレイの構成例
を示す図である。
【0130】次に動作について図21及び図22を用い
て説明する。地球表面の観測対象物から放射されるマイ
クロ波雑音電波は、人工衛星に搭載された図22に示す
電子走査型マイクロ波放射計のM×N個の放射素子アレ
イで構成されるシリンドリカル二次元フェーズドアレイ
アンテナ1内のm×N個のサブアレイによって受信され
る。シリンドリカル二次元フェーズドアレイアンテナ1
の放射素子アレイは走査方向にM個、走査方向に直交す
る方向にN個が配列されているが、この中のm×N個の
サブアレイの選択はサブアレイ選択スイッチ7によって
行われる。図21はm=4、N=4の場合のサブアレイ
の構成例を示す図である。この場合、シリンドリカル二
次元フェーズドアレイアンテナ1内のm×N個のサブア
レイで受信されるアンテナ温度TA は前記した数1で表
される。前記の数1におけるG(Ω)はm×N個のサブ
アレイの利得関数、TB (Ω)は観測対象物の輝度温
度、Ωは立体角である。シリンドリカル二次元フェーズ
ドアレイアンテナ1内のm×N個のサブアレイのアンテ
ナビーム方向は地球表面の所定の特定エリアに対して、
凝視走査が可能なように、位相制御回路2内の各可変移
相器の位相量が人工衛星の移動に応じて時々刻々変化す
るように設定されるが、この凝視走査に対する各可変移
相器の位相量の設定制御は、移相器コントローラ3から
の指令に基づいて行われる。なお、地球表面の所定の特
定エリアが凝視できるようにシリンドリカル二次元フェ
ーズドアレイアンテナ1内のm×N個のサブアレイのア
ンテナビーム方向を演算する機能はビームステアリング
演算器11によって行われ、演算結果は移相器コントロ
ーラ3への位相制御指令として伝わる。また、シリンド
リカル二次元フェーズドアレイアンテナ1内のm×N個
のサブアレイはサブアレイ選択スイッチ7によって所定
速度で切り替え制御が行われる。なお、サブアレイ選択
スイッチ7の切り替え制御はスイッチコントローラ8か
らの指令によって行われる。この場合、鋭いアンテナビ
ームを得るためには選択されたm×N個のサブアレイの
開口面上で等位相面を形成する必要がある。N個の放射
素子アレイ側は、放射面が平面状に配列されているが、
地球表面の所定の特定エリアに向けて位相面が平面状に
なるように位相制御回路2内の走査方向に直交する方向
の各移相器の位相量を制御する必要がある。また、m個
の放射素子アレイ側は円筒状に放射面が配列されている
ため、地球表面の所定の特定エリアに向けて放射面の位
相が平面状になるように位相制御回路2内の走査方向の
各移相器の位相量を制御する必要がある。なお、位相制
御回路2内の各移相器の位相量の制御は移相器コントロ
ーラ3からの指令によって行われる。次に、シリンドリ
カル二次元フェーズドアレイアンテナ1内のm×N個の
サブアレイによって受信された受信信号は、低雑音受信
機4によって増幅及び検波された後、積分器5によって
積分される。積分器5によって積分された受信信号は、
信号処理器6によってA/D変換及びフォーマッティン
グが行われた後、図示していない送信機によって観測信
号として地上に伝送される。地上で受信された観測信号
は図示していない処理設備によって画像処理が行われ、
地球表面の観測輝度温度マップが得られる。この場合、
前記受信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、この発明のマイク
ロ波放射計の最小受信感度を表す温度分解能ΔTは前記
した数2で表される。前記の数2において、Kは低雑音
受信機4の構成によって定まる定数、TA は前記の数1
で表されるアンテナ温度、TR は低雑音受信機4の受信
機雑音温度、Bは低雑音受信機4の帯域幅、τは積分器
5の積分時間である。
【0131】この発明の電子走査型マイクロ波放射計で
は地球表面の所定の特定エリアを凝視走査することによ
って高い温度分解能で観測することが可能である。これ
は、前記した数2において積分時間τを長くすることが
できるためである。この凝視走査を行う場合、シリンド
リカル二次元フェーズドアレイアンテナ1内のm×N個
のサブアレイの切り替え制御は行わないで連続的に凝視
走査を行ってもよく、サブアレイの切り替え制御を行い
ながら間欠的に凝視走査を行ってもよい。また、ここで
はシリンドリカル二次元フェーズドアレイアンテナの場
合で説明したが、逆シリンドリカル二次元フェーズドア
レイアンテナ等他の形式のシリンドリカル二次元フェー
ズドアレイアンテナであっても同様な効果が得られるこ
とは勿論である。
【0132】実施例19 以下、この発明の他の実施例を図について説明する。図
5は人工衛星等の飛翔体に搭載して地球表面を観測する
この発明の電子走査型マイクロ波放射計の構成を示す図
であり、図において1は受信アンテナであるマルチビー
ム型シリンドリカル二次元フェーズドアレイアンテナ、
2は位相制御回路、3は移相器コントローラ、4は低雑
音受信機、5は積分器、6は信号処理器、7はサブアレ
イ選択スイッチ、8はスイッチコントローラである。ま
た、図21はサブアレイの構成例を示す図、図10はマ
ルチビーム型シリンドリカル二次元フェーズドアレイア
ンテナの外観形状とサブアレイのアンテナビーム方向を
示す図、図7はこの発明の電子走査型マイクロ波放射計
の走査概念を示す図である。
【0133】次に動作について図5、図7、図10及び
図21を用いて説明する。地球表面の観測対象物から放
射されるマイクロ波雑音電波は、人工衛星に搭載された
図5に示す電子走査型マイクロ波放射計のM×N個の放
射素子アレイで構成されるマルチビーム型シリンドリカ
ル二次元フェーズドアレイアンテナ1内のビーム毎のm
×n個のサブアレイによって受信される。マルチビーム
型シリンドリカル二次元フェーズドアレイアンテナ1の
放射素子アレイは走査方向にM個、走査方向に直交する
方向にN個が配列されているが、ビーム毎のm×n個の
サブアレイの選択はサブアレイ選択スイッチ7によって
行われる。図21はm=4、n=4の場合のサブアレイ
の構成例を示す図である。また、図10はマルチビーム
型シリンドリカル二次元フェーズドアレイアンテナ1の
外観形状とサブアレイのアンテナビーム方向を示す図で
ある。この場合、マルチビーム型シリンドリカル二次元
フェーズドアレイアンテナ1内のm×n個のサブアレイ
で受信されるアンテナ温度TA は前記した数1で表され
る。前記の数1におけるG(Ω)はm×n個のサブアレ
イの利得関数、TB (Ω)は観測対象物の輝度温度、Ω
は立体角である。マルチビーム型シリンドリカル二次元
フェーズドアレイアンテナ1内のビーム毎のm×n個の
サブアレイは、サブアレイ選択スイッチ7によって所定
速度で切り替え制御が行われるが、この発明の電子走査
型マイクロ波放射計では走査方向に円筒状に放射素子ア
レイが配列されているため、サブアレイを順次切り替え
ることによって地球表面を図7に示すようにコニカル状
に複域走査を行うことができる。なお、サブアレイ選択
スイッチ7の切り替え制御はスイッチコントローラ8か
らの指令によって行われる。この場合、鋭いアンテナビ
ームを得るためには選択されたm×n個のサブアレイの
開口面上で等位相面を形成する必要がある。n個の放射
素子アレイ側は、放射面が平面状に配列されているが、
地球表面に対して所定の入射角が得られるような位相面
となるように位相制御回路2内の走査方向に直交する方
向の各移相器の位相量を制御する必要がある。m個の放
射素子アレイ側は円筒状に放射面が配列されているため
放射面の位相が平面状になるように位相制御回路2内の
各移相器の位相量を制御する必要がある。なお、位相制
御回路2内の各移相器の位相量の制御は移相器コントロ
ーラ3からの指令によって行われる。次に、マルチビー
ム型シリンドリカル二次元フェーズドアレイアンテナ1
内のm×n個のサブアレイによって受信された受信信号
は、ビーム毎の低雑音受信機4によって増幅及び検波さ
れた後、ビーム毎の積分器5によって積分される。ビー
ム毎の積分器5によって積分された受信信号は、信号処
理器6によってA/D変換及びフォーマッティングが行
われた後、図示していない送信機によって観測信号とし
て地上に伝送される。地上で受信された観測信号は図示
していない処理設備によって画像処理が行われ、地球表
面の観測輝度温度マップが得られる。この場合、前記受
信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、この発明のマイクロ波放
射計の最小受信感度を表す温度分解能ΔTは前記した数
2で表される。前記の数2において、Kは低雑音受信機
4の構成によって定まる定数、TA は前記の数1で表さ
れるアンテナ温度、TR は低雑音受信機4の受信機雑音
温度、Bは低雑音受信機4の帯域幅、τは積分器5の積
分時間である。
【0134】この発明の電子走査型マイクロ波放射計で
は地球表面をコニカル状に走査するため、走査時の入射
角は常に一定である。また、マルチビーム型シリンドリ
カル二次元フェーズドアレイアンテナ1内のm×n個の
サブアレイの走査方向に直交する方向の位相面を変化さ
せることによって、可変入射角で地球表面の複域走査を
行うことができる。
【0135】実施例20 以下、この発明の他の実施例を図について説明する。図
11は人工衛星等の飛翔体に搭載して地球表面を観測す
るこの発明の電子走査型マイクロ波放射計の構成を示す
図であり、図において1は受信アンテナであるマルチビ
ーム型複合シリンドリカル二次元フェーズドアレイアン
テナ、2は位相制御回路、3は移相器コントローラ、4
は低雑音受信機、5は積分器、6は信号処理器、7はサ
ブアレイ選択スイッチ、8はスイッチコントローラであ
る。また、図21はサブアレイの構成例を示す図、図1
2はマルチビーム型シリンドリカル二次元フェーズドア
レイアンテナの外観形状とサブアレイのアンテナビーム
方向を示す図、図13はこの発明の電子走査型マイクロ
波放射計の走査概念を示す図である。
【0136】次に動作について図11、図12、図13
及び図21を用いて説明する。地球表面の観測対象物か
ら放射されるマイクロ波雑音電波は、人工衛星に搭載さ
れた図11に示す電子走査型マイクロ波放射計のM×N
個の放射素子アレイで構成されるマルチビーム型複合シ
リンドリカル二次元フェーズドアレイアンテナ1内のビ
ーム毎のm×n個のサブアレイによって受信される。マ
ルチビーム型複合シリンドリカル二次元フェーズドアレ
イアンテナ1の放射素子アレイは走査方向にM個、走査
方向に直交する方向にN個が配列されているが、ビーム
毎のm×n個のサブアレイの選択はサブアレイ選択スイ
ッチ7によって行われる。図21はm=4、n=4の場
合のサブアレイの構成例を示す図である。また、図12
はマルチビーム型複合シリンドリカル二次元フェーズド
アレイアンテナ1の外観形状とサブアレイのアンテナビ
ーム方向を示す図である。この場合、マルチビーム型複
合シリンドリカル二次元フェーズドアレイアンテナ1内
のm×n個のサブアレイで受信されるアンテナ温度TA
は前記した数1で表される。前記の数1におけるG
(Ω)はm×n個のサブアレイの利得関数、TB (Ω)
は観測対象物の輝度温度、Ωは立体角である。マルチビ
ーム型複合シリンドリカル二次元フェーズドアレイアン
テナ1内のビーム毎のm×n個のサブアレイは、サブア
レイ選択スイッチ7によって所定速度で切り替え制御が
行われるが、この発明の電子走査型マイクロ波放射計で
は走査方向に円筒状に放射素子アレイが配列されている
ため、サブアレイを順次切り替えることによって地球表
面を図13に示すようにコニカル状に複域走査を行うこ
とができる。なお、サブアレイ選択スイッチ7の切り替
え制御はスイッチコントローラ8からの指令によって行
われる。この場合、鋭いアンテナビームを得るためには
選択されたm×n個のサブアレイの開口面上で等位相面
を形成する必要がある。n個の放射素子アレイ側は、放
射面が平面状に配列されているが、地球表面に対して所
定の入射角が得られるような位相面となるように位相制
御回路2内の走査方向に直交する方向の各移相器の位相
量を制御する必要がある。m個の放射素子アレイ側は円
筒状に放射面が配列されているため放射面の位相が平面
状になるように位相制御回路2内の各移相器の位相量を
制御する必要がある。なお、位相制御回路2内の各移相
器の位相量の制御は移相器コントローラ3からの指令に
よって行われる。次に、マルチビーム型複合シリンドリ
カル二次元フェーズドアレイアンテナ1内のm×n個の
サブアレイによって受信された受信信号は、ビーム毎の
低雑音受信機4によって増幅及び検波された後、ビーム
毎の積分器5によって積分される。ビーム毎の積分器5
によって積分された受信信号は、信号処理器6によって
A/D変換及びフォーマッティングが行われた後、図示
していない送信機によって観測信号として地上に伝送さ
れる。地上で受信された観測信号は図示していない処理
設備によって画像処理が行われ、地球表面の観測輝度温
度マップが得られる。この場合、前記受信信号はアンテ
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、この発明のマイクロ波放射計の最小受信
感度を表す温度分解能ΔTは前記した数2で表される。
前記の数2において、Kは低雑音受信機4の構成によっ
て定まる定数、TA は前記の数1で表されるアンテナ温
度、TR は低雑音受信機4の受信機雑音温度、Bは低雑
音受信機4の帯域幅、τは積分器5の積分時間である。
【0137】この発明の電子走査型マイクロ波放射計で
は地球表面をコニカル状に走査するため、走査時の入射
角は常に一定である。また、マルチビーム型複合シリン
ドリカル二次元フェーズドアレイアンテナ1内のm×n
個のサブアレイの走査方向に直交する方向の位相面を変
化させることによって、可変入射角で地球表面の複域走
査を行うことができる。
【0138】実施例21 以下、この発明の他の実施例を図について説明する。図
5は人工衛星等の飛翔体に搭載して地球表面を観測する
この発明の電子走査型マイクロ波放射計の構成を示す図
であり、図において1は受信アンテナであるマルチビー
ム型逆シリンドリカル二次元フェーズドアレイアンテ
ナ、2は位相制御回路、3は移相器コントローラ、4は
低雑音受信機、5は積分器、6は信号処理器、7はサブ
アレイ選択スイッチ、8はスイッチコントローラであ
る。また、図21はサブアレイの構成例を示す図、図1
4はマルチビーム型逆シリンドリカル二次元フェーズド
アレイアンテナの外観形状とサブアレイのアンテナビー
ム方向を示す図、図7はこの発明の電子走査型マイクロ
波放射計の走査概念を示す図である。
【0139】次に動作について図5、図7、図14及び
図21を用いて説明する。地球表面の観測対象物から放
射されるマイクロ波雑音電波は、人工衛星に搭載された
図5に示す電子走査型マイクロ波放射計のM×N個の放
射素子アレイで構成されるマルチビーム型逆シリンドリ
カル二次元フェーズドアレイアンテナ1内のビーム毎の
m×n個のサブアレイによって受信される。マルチビー
ム型逆シリンドリカル二次元フェーズドアレイアンテナ
1の放射素子アレイは走査方向にM個、走査方向に直交
する方向にN個が配列されているが、ビーム毎のm×n
個のサブアレイの選択はサブアレイ選択スイッチ7によ
って行われる。図21はm=4、n=4の場合のサブア
レイの構成例を示す図である。また、図14はマルチビ
ーム型逆シリンドリカル二次元フェーズドアレイアンテ
ナ1の外観形状とサブアレイのアンテナビーム方向を示
す図である。この場合、マルチビーム型逆シリンドリカ
ル二次元フェーズドアレイアンテナ1内のm×n個のサ
ブアレイで受信されるアンテナ温度TA は前記した数1
で表される。前記の数1におけるG(Ω)はm×n個の
サブアレイの利得関数、TB (Ω)は観測対象物の輝度
温度、Ωは立体角である。マルチビーム型逆シリンドリ
カル二次元フェーズドアレイアンテナ1内のビーム毎の
m×n個のサブアレイは、サブアレイ選択スイッチ7に
よって所定速度で切り替え制御が行われるが、この発明
の電子走査型マイクロ波放射計では走査方向に逆円筒状
に放射素子アレイが配列されているため、サブアレイを
順次切り替えることによって地球表面を図7に示すよう
にコニカル状に複域走査を行うことができる。なお、サ
ブアレイ選択スイッチ7の切り替え制御はスイッチコン
トローラ8からの指令によって行われる。この場合、鋭
いアンテナビームを得るためには選択されたm×n個の
サブアレイの開口面上で等位相面を形成する必要があ
る。n個の放射素子アレイ側は、放射面が平面状に配列
されているが、地球表面に対して所定の入射角が得られ
るような位相面となるように位相制御回路2内の走査方
向に直交する方向の各移相器の位相量を制御する必要が
ある。m個の放射素子アレイ側は逆円筒状に放射面が配
列されているため放射面の位相が平面状になるように位
相制御回路2内の各移相器の位相量を制御する必要があ
る。なお、位相制御回路2内の各移相器の位相量の制御
は移相器コントローラ3からの指令によって行われる。
次に、マルチビーム型逆シリンドリカル二次元フェーズ
ドアレイアンテナ1内のm×n個のサブアレイによって
受信された受信信号は、ビーム毎の低雑音受信機4によ
って増幅及び検波された後、ビーム毎の積分器5によっ
て積分される。ビーム毎の積分器5によって積分された
受信信号は、信号処理器6によってA/D変換及びフォ
ーマッティングが行われた後、図示していない送信機に
よって観測信号として地上に伝送される。地上で受信さ
れた観測信号は図示していない処理設備によって画像処
理が行われ、地球表面の観測輝度温度マップが得られ
る。この場合、前記受信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、こ
の発明のマイクロ波放射計の最小受信感度を表す温度分
解能ΔTは前記した数2で表される。前記の数2におい
て、Kは低雑音受信機4の構成によって定まる定数、T
A は前記の数1で表されるアンテナ温度、TR は低雑音
受信機4の受信機雑音温度、Bは低雑音受信機4の帯域
幅、τは積分器5の積分時間である。
【0140】この発明の電子走査型マイクロ波放射計で
は地球表面をコニカル状に走査するため、走査時の入射
角は常に一定である。また、マルチビーム型逆シリンド
リカル二次元フェーズドアレイアンテナ1内のm×n個
のサブアレイの走査方向に直交する方向の位相面を変化
させることによって、可変入射角で地球表面の複域走査
を行うことができる。
【0141】実施例22 以下、この発明の他の実施例を図について説明する。図
11は人工衛星等の飛翔体に搭載して地球表面を観測す
るこの発明の電子走査型マイクロ波放射計の構成を示す
図であり、図において1は受信アンテナであるマルチビ
ーム型複合逆シリンドリカル二次元フェーズドアレイア
ンテナ、2は位相制御回路、3は移相器コントローラ、
4は低雑音受信機、5は積分器、6は信号処理器、7は
サブアレイ選択スイッチ、8はスイッチコントローラで
ある。また、図21はサブアレイの構成例を示す図、図
15はマルチビーム型複合逆シリンドリカル二次元フェ
ーズドアレイアンテナの外観形状とサブアレイのアンテ
ナビーム方向を示す図、図13はこの発明の電子走査型
マイクロ波放射計の走査概念を示す図である。
【0142】次に動作について図11、図13、図15
及び図21を用いて説明する。地球表面の観測対象物か
ら放射されるマイクロ波雑音電波は、人工衛星に搭載さ
れた図11に示す電子走査型マイクロ波放射計のM×N
個の放射素子アレイで構成されるマルチビーム型複合逆
シリンドリカル二次元フェーズドアレイアンテナ1内の
ビーム毎のm×n個のサブアレイによって受信される。
マルチビーム型複合逆シリンドリカル二次元フェーズド
アレイアンテナ1の放射素子アレイは走査方向にM個、
走査方向に直交する方向にN個が配列されているが、ビ
ーム毎のm×n個のサブアレイの選択はサブアレイ選択
スイッチ7によって行われる。図21はm=4、n=4
の場合のサブアレイの構成例を示す図である。また、図
15はマルチビーム型複合逆シリンドリカル二次元フェ
ーズドアレイアンテナ1の外観形状とサブアレイのアン
テナビーム方向を示す図である。この場合、マルチビー
ム型複合逆シリンドリカル二次元フェーズドアレイアン
テナ1内のm×n個のサブアレイで受信されるアンテナ
温度TA は前記した数1で表される。前記の数1におけ
るG(Ω)はm×n個のサブアレイの利得関数、T
B (Ω)は観測対象物の輝度温度、Ωは立体角である。
マルチビーム型複合逆シリンドリカル二次元フェーズド
アレイアンテナ1内のビーム毎のm×n個のサブアレイ
は、サブアレイ選択スイッチ7によって所定速度で切り
替え制御が行われるが、この発明の電子走査型マイクロ
波放射計では走査方向に逆円筒状に放射素子アレイが配
列されているため、サブアレイを順次切り替えることに
よって地球表面を図13に示すようにコニカル状に複域
走査を行うことができる。なお、サブアレイ選択スイッ
チ7の切り替え制御はスイッチコントローラ8からの指
令によって行われる。この場合、鋭いアンテナビームを
得るためには選択されたm×n個のサブアレイの開口面
上で等位相面を形成する必要がある。n個の放射素子ア
レイ側は、放射面が平面状に配列されているが、地球表
面に対して所定の入射角が得られるような位相面となる
ように位相制御回路2内の走査方向に直交する方向の各
移相器の位相量を制御する必要がある。m個の放射素子
アレイ側は逆円筒状に放射面が配列されているため放射
面の位相が平面状になるように位相制御回路2内の各移
相器の位相量を制御する必要がある。なお、位相制御回
路2内の各移相器の位相量の制御は移相器コントローラ
3からの指令によって行われる。次に、マルチビーム型
複合逆シリンドリカル二次元フェーズドアレイアンテナ
1内のm×n個のサブアレイによって受信された受信信
号は、ビーム毎の低雑音受信機4によって増幅及び検波
された後、ビーム毎の積分器5によって積分される。ビ
ーム毎の積分器5によって積分された受信信号は、信号
処理器6によってA/D変換及びフォーマッティングが
行われた後、図示していない送信機によって観測信号と
して地上に伝送される。地上で受信された観測信号は図
示していない処理設備によって画像処理が行われ、地球
表面の観測輝度温度マップが得られる。この場合、前記
受信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、この発明のマイクロ波
放射計の最小受信感度を表す温度分解能ΔTは前記した
数2で表される。前記の数2において、Kは低雑音受信
機4の構成によって定まる定数、TA は前記の数1で表
されるアンテナ温度、TR は低雑音受信機4の受信機雑
音温度、Bは低雑音受信機4の帯域幅、τは積分器5の
積分時間である。
【0143】この発明の電子走査型マイクロ波放射計で
は地球表面をコニカル状に走査するため、走査時の入射
角は常に一定である。また、マルチビーム型複合逆シリ
ンドリカル二次元フェーズドアレイアンテナ1内のm×
n個のサブアレイの走査方向に直交する方向の位相面を
変化させることによって、可変入射角で地球表面の複域
走査を行うことができる。
【0144】実施例23 以下、この発明の他の実施例を図について説明する。図
5は人工衛星等の飛翔体に搭載して地球表面を観測する
この発明の電子走査型マイクロ波放射計の構成を示す図
であり、図において1は受信アンテナであるマルチビー
ム型シリンドリカル二次元フェーズドアレイアンテナ、
2は位相制御回路、3は移相器コントローラ、4は低雑
音受信機、5は積分器、6は信号処理器、7はサブアレ
イ選択スイッチ、8はスイッチコントローラである。ま
た、図21はサブアレイの構成例を示す図、図16はこ
の発明の電子走査型マイクロ波放射計の走査概念を示す
図である。
【0145】次に動作について図5、図16及び図21
を用いて説明する。地球表面の観測対象物から放射され
るマイクロ波雑音電波は、人工衛星に搭載された図5に
示す電子走査型マイクロ波放射計のM×N個の放射素子
アレイで構成されるマルチビーム型シリンドリカル二次
元フェーズドアレイアンテナ1内のビーム毎のm×n個
のサブアレイによって受信される。マルチビーム型シリ
ンドリカル二次元フェーズドアレイアンテナ1の放射素
子アレイは走査方向にM個、走査方向に直交する方向に
N個が配列されているが、ビーム毎のm×n個のサブア
レイの選択はサブアレイ選択スイッチ7によって行われ
る。図21はm=4、n=4の場合のサブアレイの構成
例を示す図である。この場合、マルチビーム型シリンド
リカル二次元フェーズドアレイアンテナ1内のビーム毎
のm×n個のサブアレイで受信されるアンテナ温度TA
は前記した数1で表される。前記の数1におけるG
(Ω)はm×n個のサブアレイの利得関数、TB (Ω)
は観測対象物の輝度温度、Ωは立体角である。マルチビ
ーム型シリンドリカル二次元フェーズドアレイアンテナ
1内のビーム毎のm×n個のサブアレイは、サブアレイ
選択スイッチ7によって所定速度で切り替え制御が行わ
れるが、この発明の電子走査型マイクロ波放射計では走
査方向に円筒状に放射素子アレイが配列されているた
め、サブアレイを順次切り替えることによって地球表面
を図16に示すようにコニカル状に複域走査を行うこと
ができる。なお、サブアレイ選択スイッチ7の切り替え
制御はスイッチコントローラ8からの指令によって行わ
れる。この場合、鋭いアンテナビームを得るためには選
択されたm×n個のサブアレイの開口面上で等位相面を
形成する必要がある。n個の放射素子アレイ側は、放射
面が平面状に配列されているが、地球表面に対して所定
の入射角が得られるような位相面となるように位相制御
回路2内の走査方向に直交する方向の各移相器の位相量
を制御する必要がある。m個の放射素子アレイ側は逆円
筒状に放射面が配列されているため放射面の位相が平面
状になるように位相制御回路2内の各移相器の位相量を
制御する必要がある。なお、位相制御回路2内の各移相
器の位相量の制御は移相器コントローラ3からの指令に
よって行われる。次に、マルチビーム型シリンドリカル
二次元フェーズドアレイアンテナ1内のビーム毎のm×
n個のサブアレイによって受信された受信信号は、ビー
ム毎の低雑音受信機4a及び4bによって増幅及び検波
された後、ビーム毎の積分器5a及び5bによって積分
される。積分器5a及び5bによって積分された受信信
号は、信号処理器6によってA/D変換及びフォーマッ
ティングが行われた後、図示していない送信機によって
観測信号として地上に伝送される。地上で受信された観
測信号は図示していない処理設備によって画像処理が行
われ、地球表面の観測輝度温度マップが得られる。この
場合、前記受信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。
【0146】地球表面をコニカル状に複域走査する場
合、図16に示すようにアンテナビーム1及び2が時間
差をおいてアンテナビーム1及び2に互いに重なるよう
にマルチビーム型シリンドリカル二次元フェーズドアレ
イアンテナ1の放射素子アレイを配置すれば、時間差を
おいて同一地域を2度走査することになるため、地上で
の画像処理時にこれら観測信号の合成を行えば等価的に
積分時間τを長くしたのと同一の効果が得られる。この
場合、この発明のマイクロ波放射計の最小受信感度を表
す温度分解能ΔTは前記した数3で表される。前記の数
3において、Kは低雑音受信機4の構成によって定まる
定数、TA は前記の数1で表されるアンテナ温度、TR
は低雑音受信機4の受信機雑音温度、Bは低雑音受信機
4の帯域幅、τは積分器5の積分時間、NS は多重走査
数である。多重走査数NS はマルチビーム数に対応する
値であり、この実施例ではNS =2である。ここでは、
マルチビーム型シリンドリカル二次元フェーズドアレイ
アンテナ1の場合で説明したが、ビーム数を増やすこと
によって多重走査が行える他の形式のシリンドリカル二
次元フェーズドアレイアンテナであっても差し支えない
ことは勿論である。また、走査方向に直交する方向の位
相面を変化させることによって、可変入射角で温度分解
能の向上を図ることが可能である。
【0147】実施例24 以下、この発明の他の実施例を図について説明する。図
11は人工衛星等の飛翔体に搭載して地球表面を観測す
るこの発明の電子走査型マイクロ波放射計の構成を示す
図であり、図において1は受信アンテナであるマルチビ
ーム型シリンドリカル二次元フェーズドアレイアンテ
ナ、2は位相制御回路、3は移相器コントローラ、4は
低雑音受信機、5は積分器、6は信号処理器、7はサブ
アレイ選択スイッチ、8はスイッチコントローラであ
る。また、図21はサブアレイの構成例を示す図、図1
7はこの発明の電子走査型マイクロ波放射計の走査概念
を示す図である。
【0148】次に動作について図11、図17及び図2
1を用いて説明する。地球表面の観測対象物から放射さ
れるマイクロ波雑音電波は、人工衛星に搭載された図1
1に示す電子走査型マイクロ波放射計のM×N個の放射
素子アレイで構成されるマルチビーム型シリンドリカル
二次元フェーズドアレイアンテナ1内のビーム毎のm×
n個のサブアレイによって受信される。マルチビーム型
シリンドリカル二次元フェーズドアレイアンテナ1の放
射素子アレイは走査方向にM個、走査方向に直交する方
向にN個が配列されているが、ビーム毎のm×n個のサ
ブアレイの選択はサブアレイ選択スイッチ7によって行
われる。図21はm=4、n=4の場合のサブアレイの
構成例を示す図である。この場合、マルチビーム型シリ
ンドリカル二次元フェーズドアレイアンテナ1内のビー
ム毎のm×n個のサブアレイで受信されるアンテナ温度
A は前記した数1で表される。前記の数1におけるG
(Ω)はm×n個のサブアレイの利得関数、TB (Ω)
は観測対象物の輝度温度、Ωは立体角である。マルチビ
ーム型シリンドリカル二次元フェーズドアレイアンテナ
1内のビーム毎のm×n個のサブアレイは、サブアレイ
選択スイッチ7によって所定速度で同時切り替え制御が
行われるが、この発明の電子走査型マイクロ波放射計で
は走査方向に円筒状に放射素子アレイが配列されている
ため、サブアレイを順次同時に切り替えることによって
地球表面を図17に示すようにコニカル状に分割走査を
行うことができる。なお、サブアレイ選択スイッチ7の
同時切り替え制御はスイッチコントローラ8からの指令
によって行われる。この場合、鋭いアンテナビームを得
るためには選択されたm×n個のサブアレイの開口面上
で等位相面を形成する必要がある。n個の放射素子アレ
イ側は、放射面が平面状に配列されているが、地球表面
に対して所定の入射角が得られるような位相面となるよ
うに位相制御回路2内の走査方向に直交する方向の各移
相器の位相量を制御する必要がある。m個の放射素子ア
レイ側は逆円筒状に放射面が配列されているため放射面
の位相が平面状になるように位相制御回路2内の各移相
器の位相量を制御する必要がある。なお、位相制御回路
2内の各移相器の位相量の制御は移相器コントローラ3
からの指令によって行われる。次に、マルチビーム型シ
リンドリカル二次元フェーズドアレイアンテナ1内のビ
ーム毎のm×N個のサブアレイによって受信された受信
信号は、ビーム毎の低雑音受信機4a、4b、4c及び
4dによって増幅及び検波された後、ビーム毎の積分器
5a、5b、5c及び5dによって積分される。積分器
5a、5b、5c及び5dによって積分された受信信号
は、信号処理器6によってA/D変換及びフォーマッテ
ィングが行われた後、図示していない送信機によって観
測信号として地上に伝送される。地上で受信された観測
信号は図示していない処理設備によって画像処理が行わ
れ、地球表面の観測輝度温度マップが得られる。この場
合、前記受信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。
【0149】地球表面をコニカル状に単域走査する場
合、図17に示すように走査範囲を走査範囲1から走査
範囲4までのように分割走査することによって、走査範
囲を見かけ上狭くすることができるため、アンテナビー
ム当りの積分時間τを長くすることができる。この場
合、この発明のマイクロ波放射計の最小受信感度を表す
温度分解能ΔTは前記の数3で表される。前記の数3に
おいてNS は分割走査数であり、この実施例ではNS
4である。ここでは、マルチビーム型シリンドリカル二
次元フェーズドアレイアンテナ1の場合で説明したが、
ビーム数を進行方向に増やすことによって複域分割走査
が行える他の形式のシリンドリカル二次元フェーズドア
レイアンテナであっても差し支えないことは勿論であ
る。また、走査方向に直交する方向の位相面を変化させ
ることによって、可変入射角で温度分解能の向上を図る
ことが可能である。
【0150】実施例25 以下、この発明の他の実施例を図について説明する。図
23は人工衛星等の飛翔体に搭載して地球表面を観測す
るこの発明の電子走査型マイクロ波放射計の構成を示す
図であり、図において1は受信アンテナであるマルチビ
ーム型シリンドリカル二次元フェーズドアレイアンテ
ナ、2は位相制御回路、3は移相器コントローラ、4は
低雑音受信機、5は積分器、6は信号処理器、7はサブ
アレイ選択スイッチ、8はスイッチコントローラ、11
はビームステアリング演算器である。また、図21はサ
ブアレイの構成例を示す図である。
【0151】次に動作について図21及び図23を用い
て説明する。地球表面の観測対象物から放射されるマイ
クロ波雑音電波は、人工衛星に搭載された図23に示す
電子走査型マイクロ波放射計のM×N個の放射素子アレ
イで構成されるマルチビーム型シリンドリカル二次元フ
ェーズドアレイアンテナ1内のm×N個のサブアレイに
よって受信される。マルチビーム型シリンドリカル二次
元フェーズドアレイアンテナ1の放射素子アレイは走査
方向にM個、走査方向に直交する方向にN個が配列され
ているが、この中のm×n個のサブアレイの選択はサブ
アレイ選択スイッチ7によって行われる。図21はm=
4、n=4の場合のサブアレイの構成例を示す図であ
る。この場合、マルチビーム型シリンドリカル二次元フ
ェーズドアレイアンテナ1内のm×n個のサブアレイで
受信されるアンテナ温度TA は前記した数1で表され
る。前記の数1におけるG(Ω)はm×n個のサブアレ
イの利得関数、TB (Ω)は観測対象物の輝度温度、Ω
は立体角である。シリンドリカル二次元フェーズドアレ
イアンテナ1内のm×n個のサブアレイのアンテナビー
ム方向は地球表面の所定の複数の特定エリアに対して凝
視走査が可能なように、位相制御回路2内の各可変移相
器の位相量が人工衛星の移動に応じて時々刻々変化する
ように設定されるが、この凝視走査に対する各可変移相
器の位相量の設定制御は、移相器コントローラ3からの
指令に基づいて行われる。なお、地球表面の所定の複数
の特定エリアが凝視できるようにマルチビーム型シリン
ドリカル二次元フェーズドアレイアンテナ1内のm×n
個のサブアレイのアンテナビーム方向を演算する機能は
ビームステアリング演算器11によって行われ、演算結
果は移相器コントローラ3への位相制御指令として伝わ
る。また、シリンドリカル二次元フェーズドアレイアン
テナ1内のm×N個のサブアレイはサブアレイ選択スイ
ッチ7によって所定速度で切り替え制御が行われる。な
お、サブアレイ選択スイッチの切り替え制御はスイッチ
コントローラ8からの指令によって行われる。この場
合、鋭いアンテナビームを得るためには選択されたm×
n個のサブアレイの開口面上で等位相面を形成する必要
がある。n個の放射素子アレイ側は、放射面が平面状に
配列されているが、地球表面の所定の特定エリアに向け
て位相面が平面状になるように位相制御回路2内の走査
方向に直交する方向の各移相器の位相量を制御する必要
がある。また、m個の放射素子アレイ側は円筒状に放射
面が配列されているため、地球表面の所定の特定エリア
に向けて放射面の位相が平面状になるように位相制御回
路2内の走査方向の各移相器の位相量を制御する必要が
ある。なお、位相制御回路2内の各移相器の位相量の制
御は移相器コントローラ3からの指令によって行われ
る。次に、マルチビーム型シリンドリカル二次元フェー
ズドアレイアンテナ1内のm×n個のサブアレイによっ
て受信された受信信号は、ビーム毎の低雑音受信機4に
よって増幅及び検波された後、ビーム毎の積分器5によ
って積分される。ビーム毎の積分器5によって積分され
た受信信号は、信号処理器6によってA/D変換及びフ
ォーマッティングが行われた後、図示していない送信機
によって観測信号として地上に伝送される。地上で受信
された観測信号は図示していない処理設備によって画像
処理が行われ、地球表面の観測輝度温度マップが得られ
る。この場合、前記受信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、こ
の発明のマイクロ波放射計の最小受信感度を表す温度分
解能ΔTは前記した数2で表される。前記の数2におい
て、Kは低雑音受信機4の構成によって定まる定数、T
A は前記の数1で表されるアンテナ温度、TR は低雑音
受信機4の受信機雑音温度、Bは低雑音受信機4の帯域
幅、τは積分器5の積分時間である。
【0152】この発明の電走査型マイクロ波放射計で
は、地球表面の所定の複数の特定エリアを凝視走査する
ことによって高い温度分解能で観測することが可能であ
る。これは、前記した数2において積分時間τを長くす
ることができるためである。この凝視走査を行う場合、
マルチビーム型シリンドリカル二次元フェーズドアレイ
アンテナ1内のm×n個のサブアレイの切り替え制御は
行わないで連続的に凝視走査を行ってもよく、サブアレ
イの切り替え制御を行いながら間欠的に凝視走査を行っ
てもよい。また、ここではマルチビーム型シリンドリカ
ル二次元フェーズドアレイアンテナの場合で説明した
が、マルチビーム型逆シリンドリカル二次元フェーズド
アレイアンテナ等他の形式のマルチビーム型シリンドリ
カル二次元フェーズドアレイアンテナであっても同様な
効果が得られることは勿論である。
【0153】実施例26 以下、この発明の他の実施例を図について説明する。図
18は人工衛星等の飛翔体に搭載して地球表面を観測す
るこの発明の電子走査型マイクロ波放射計の構成を示す
図であり、図において1は受信アンテナであるシリンド
リカル二次元フェーズドアレイアンテナ、2は位相制御
回路、3は移相器コントローラ、4は低雑音受信機、5
は積分器、6は信号処理器、7はサブアレイ選択スイッ
チ、8はスイッチコントローラ、9は偏分波器である。
また、図21はサブアレイの構成例を示す図、図4はこ
の発明の電子走査型マイクロ波放射計の走査概念を示す
図である。
【0154】次に動作について図4、図18及び図21
を用いて説明する。地球表面の観測対象物から放射され
るマイクロ波雑音電波は、人工衛星に搭載された図18
に示す電子走査型マイクロ波放射計のM×N個の放射素
子アレイで構成されるシリンドリカル二次元フェーズド
アレイアンテナ1内のm×N個のサブアレイによって受
信される。シリンドリカル二次元フェーズドアレイアン
テナ1の放射素子アレイは走査方向にM個、走査方向に
直交する方向にN個が配列され、かつ複偏波で動作する
放射素子アレイで構成されているが、この中のm×N個
のサブアレイの選択はサブアレイ選択スイッチ7によっ
て行われる。図21はm=4、N=4の場合のサブアレ
イの構成例を示す図である。この場合、シリンドリカル
二次元フェーズドアレイアンテナ1内のm×N個のサブ
アレイで受信されるアンテナ温度TA は前記した数1で
表される。前記の数1におけるG(Ω)はm×N個のサ
ブアレイの利得関数、TB (Ω)は観測対象物の輝度温
度、Ωは立体角である。シリンドリカル二次元フェーズ
ドアレイアンテナ1内のm×N個のサブアレイは、サブ
アレイ選択スイッチ7によって所定速度で切り替え制御
が行われるが、この発明の電子走査型マイクロ波放射計
では走査方向に円筒状に放射素子アレイが配列されてい
るため、サブアレイを順次切り替えることによって地球
表面を図4に示すようにコニカル状に単域走査を行うこ
とができる。なお、サブアレイ選択スイッチ7の切り替
え制御はスイッチコントローラ8からの指令によって行
われる。この場合、鋭いアンテナビームを得るためには
選択されたm×N個のサブアレイの開口面上で等位相面
を形成する必要がある。N個の放射素子アレイ側は、放
射面が平面状に配列されているが、地球表面に対して所
定の入射角が得られるような位相面となるように位相制
御回路2内の走査方向に直交する方向の各移相器の位相
量を制御する必要がある。m個の放射素子アレイ側は円
筒状に放射面が配列されているため放射面の位相が平面
状になるように位相制御回路2内の各移相器の位相量を
制御する必要がある。なお、位相制御回路2内の各移相
器の位相量の制御は移相器コントローラ3からの指令に
よって行われる。次に、複偏波で動作するシリンドリカ
ル二次元フェーズドアレイアンテナ1内のm×N個のサ
ブアレイによって受信された受信信号は、偏分波器9に
よって偏波分離が行われた後、偏波毎の低雑音受信機4
によって増幅及び検波される。偏波毎の低雑音受信機4
によって増幅及び検波された受信信号は、偏波毎の積分
器5によって積分される。積分器5によって積分された
受信信号は、信号処理器6によってA/D変換及びフォ
ーマッティングが行われた後、図示していない送信機に
よって観測信号として地上に伝送される。地上で受信さ
れた観測信号は図示していない処理設備によって画像処
理が行われ、地球表面の偏波毎の観測輝度温度マップが
得られる。この場合、前記受信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、この発明のマイクロ波放射計の最小受信感度を表す
温度分解能ΔTは前記した数2で表される。前記の数2
において、Kは低雑音受信機4の構成によって定まる定
数、TA は前記の数1で表されるアンテナ温度、TR
低雑音受信機4の受信機雑音温度、Bは低雑音受信機4
の帯域幅、τは積分器5の積分時間である。
【0155】この発明の電子走査型マイクロ波放射計で
は地球表面をコニカル状に走査するため、走査時の入射
角は常に一定である。また、ここではシリンドリカル二
次元フェーズドアレイアンテナ1の場合で説明したが、
複偏波で動作するマルチビーム型シリンドリカル二次元
フェーズドアレイアンテナ等他の形式のアンテナであっ
ても差し支えないことは勿論である。また、走査方向に
直交する方向の位相面を変化させることによって、可変
入射角で地球表面の走査を行うことが可能である。
【0156】実施例27 以下、この発明の他の実施例を図について説明する。図
19は人工衛星等の飛翔体に搭載して地球表面を観測す
るこの発明の電子走査型マイクロ波放射計の構成を示す
図であり、図において1は受信アンテナであるシリンド
リカル二次元フェーズドアレイアンテナ、2は位相制御
回路、3は移相器コントローラ、4は低雑音受信機、5
は積分器、6は信号処理器、7はサブアレイ選択スイッ
チ、8はスイッチコントローラ、10は周波数分離器で
ある。また、図21はサブアレイの構成例を示す図、図
4はこの発明の電子走査型マイクロ波放射計の走査概念
を示す図である。
【0157】次に動作について図4、図19及び図21
を用いて説明する。地球表面の観測対象物から放射され
るマイクロ波雑音電波は、人工衛星に搭載された図19
に示す電子走査型マイクロ波放射計のM×N個の放射素
子アレイで構成されるシリンドリカル二次元フェーズド
アレイアンテナ1内のm×N個のサブアレイによって受
信される。シリンドリカル二次元フェーズドアレイアン
テナ1の放射素子アレイは走査方向にM個、走査方向に
直交する方向にN個が配列され、かつ多周波で動作する
放射素子アレイで構成されているが、この中のm×N個
のサブアレイの選択はサブアレイ選択スイッチ7によっ
て行われる。図2はm=4、N=4の場合のサブアレイ
の構成例を示す図である。この場合、シリンドリカル二
次元フェーズドアレイアンテナ1内のm×N個のサブア
レイで受信されるアンテナ温度TA は前記した数1で表
される。前記の数1におけるG(Ω)はm×N個のサブ
アレイの利得関数、TB (Ω)は観測対象物の輝度温
度、Ωは立体角である。シリンドリカル二次元フェーズ
ドアレイアンテナ1内のm×N個のサブアレイは、サブ
アレイ選択スイッチ7によって所定速度で切り替え制御
が行われるが、この発明の電子走査型マイクロ波放射計
では走査方向に円筒状に放射素子アレイが配列されてい
るため、サブアレイを順次切り替えることによって地球
表面を図4に示すようにコニカル状に単域走査を行うこ
とができる。なお、サブアレイ選択スイッチ7の切り替
え制御はスイッチコントローラ8からの指令によって行
われる。この場合、鋭いアンテナビームを得るためには
選択されたm×N個のサブアレイの開口面上で等位相面
を形成する必要がある。N個の放射素子アレイ側は、放
射面が平面状に配列されているが、地球表面に対して所
定の入射角が得られるような位相面となるように位相制
御回路2内の走査方向に直交する方向の各移相器の位相
量を制御する必要がある。m個の放射素子アレイ側は円
筒状に放射面が配列されているため放射面の位相が平面
状になるように位相制御回路2内の各移相器の位相量を
制御する必要がある。なお、位相制御回路2内の各移相
器の位相量の制御は移相器コントローラ3からの指令に
よって行われる。次に、多周波で動作するシリンドリカ
ル二次元フェーズドアレイアンテナ1内のm×N個のサ
ブアレイによって受信された受信信号は、周波数分離器
10によって周波数分離が行われた後、周波数毎の低雑
音受信機4によって増幅及び検波される。周波数毎の低
雑音受信機4によって増幅及び検波された受信信号は、
周波数毎の積分器5によって積分される。積分器5によ
って積分された受信信号は、信号処理器6によってA/
D変換及びフォーマッティングが行われた後、図示して
いない送信機によって観測信号として地上に伝送され
る。地上で受信された観測信号は図示していない処理設
備によって画像処理が行われ、地球表面の周波数毎の観
測輝度温度マップが得られる。この場合、前記受信信号
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、この発明のマイクロ波放射計の
最小受信感度を表す温度分解能ΔTは前記した数2で表
される。前記の数2において、Kは低雑音受信機4の構
成によって定まる定数、TA は前記の数1で表されるア
ンテナ温度、TR は低雑音受信機4の受信機雑音温度、
Bは低雑音受信機4の帯域幅、τは積分器5の積分時間
である。
【0158】この発明の電子走査型マイクロ波放射計で
は地球表面をコニカル状に走査するため、走査時の入射
角は常に一定である。また、ここではシリンドリカル二
次元フェーズドアレイアンテナ1の場合で説明したが、
多周波で動作するマルチビーム型シリンドリカル二次元
フェーズドアレイアンテナ等他の形式のアンテナであっ
ても差し支えないことは勿論である。また、走査方向に
直交する方向の位相面を変化させることによって、可変
入射角で地球表面の走査を行うことが可能である。
【0159】実施例28 以下、この発明の他の実施例を図について説明する。図
20は人工衛星等の飛翔体に搭載して地球表面を観測す
るこの発明の電子走査型マイクロ波放射計の構成を示す
図であり、図において1は受信アンテナであるシリンド
リカル二次元フェーズドアレイアンテナ、2は位相制御
回路、3は移相器コントローラ、4は低雑音受信機、5
は積分器、6は信号処理器、7はサブアレイ選択スイッ
チ、8はスイッチコントローラ、9は偏分波器、10は
周波数分離器である。また、図21はサブアレイの構成
例を示す図、図4はこの発明の電子走査型マイクロ波放
射計の走査概念を示す図である。
【0160】次に動作について図4、図20及び図21
を用いて説明する。地球表面の観測対象物から放射され
るマイクロ波雑音電波は、人工衛星に搭載された図20
に示す電子走査型マイクロ波放射計のM×N個の放射素
子アレイで構成されるシリンドリカル二次元フェーズド
アレイアンテナ1内のm×N個のサブアレイによって受
信される。シリンドリカル二次元フェーズドアレイアン
テナ1の放射素子アレイは走査方向にM個、走査方向に
直交する方向にN個が配列され、しかも多周波かつ複偏
波で動作する放射素子アレイで構成されているが、この
中のm×N個のサブアレイの選択はサブアレイ選択スイ
ッチ7によって行われる。図2はm=4、N=4の場合
のサブアレイの構成例を示す図である。この場合、シリ
ンドリカル二次元フェーズドアレイアンテナ1内のm×
N個のサブアレイで受信されるアンテナ温度TA は前記
した数1で表される。前記の数1におけるG(Ω)はm
×N個のサブアレイの利得関数、TB (Ω)は観測対象
物の輝度温度、Ωは立体角である。シリンドリカル二次
元フェーズドアレイアンテナ1内のm×N個のサブアレ
イは、サブアレイ選択スイッチ7によって所定速度で切
り替え制御が行われるが、この発明の電子走査型マイク
ロ波放射計では走査方向に円筒状に放射素子アレイが配
列されているため、サブアレイを順次切り替えることに
よって地球表面を図4に示すようにコニカル状に単域走
査を行うことができる。なお、サブアレイ選択スイッチ
7の切り替え制御はスイッチコントローラ8からの指令
によって行われる。この場合、鋭いアンテナビームを得
るためには選択されたm×N個のサブアレイの開口面上
で等位相面を形成する必要がある。N個の放射素子アレ
イ側は、放射面が平面状に配列されているが、地球表面
に対して所定の入射角が得られるような位相面となるよ
うに位相制御回路2内の走査方向に直交する方向の各移
相器の位相量を制御する必要がある。m個の放射素子ア
レイ側は円筒状に放射面が配列されているため放射面の
位相が平面状になるように位相制御回路2内の各移相器
の位相量を制御する必要がある。なお、位相制御回路2
内の各移相器の位相量の制御は移相器コントローラ3か
らの指令によって行われる。次に、多周波かつ複偏波で
動作するシリンドリカル二次元フェーズドアレイアンテ
ナ1内のm×N個のサブアレイによって受信された受信
信号は、周波数分離器10によって周波数分離が行われ
た後、周波数毎の偏分波器9によって偏波分離が行われ
る。その後受信信号は周波数毎及び偏波毎の低雑音受信
機4によって増幅及び検波される。周波数毎及び偏波毎
の低雑音受信機4によって増幅及び検波された受信信号
は、周波数毎及び偏波毎の積分器5によって積分され
る。積分器5によって積分された受信信号は、信号処理
器6によってA/D変換及びフォーマッティングが行わ
れた後、図示していない送信機によって観測信号として
地上に伝送される。地上で受信された観測信号は図示し
ていない処理設備によって画像処理が行われ、地球表面
の周波数毎及び偏波毎の観測輝度温度マップが得られ
る。この場合、前記受信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、こ
の発明のマイクロ波放射計の最小受信感度を表す温度分
解能ΔTは前記した数2で表される。前記の数2におい
て、Kは低雑音受信機4の構成によって定まる定数、T
A は前記の数1で表されるアンテナ温度、TR は低雑音
受信機4の受信機雑音温度、Bは低雑音受信機4の帯域
幅、τは積分器5の積分時間である。
【0161】この発明の電子走査型マイクロ波放射計で
は地球表面をコニカル状に走査するため、走査時の入射
角は常に一定である。また、ここではシリンドリカル二
次元フェーズドアレイアンテナ1の場合で説明したが、
多周波かつ複偏波で動作するマルチビーム型シリンドリ
カル二次元フェーズドアレイアンテナ等他の形式のアン
テナであっても差し支えないことは勿論である。また、
走査方向に直交する方向の位相面を変化させることによ
って、可変入射角で地球表面の走査を行うことが可能で
ある。
【0162】実施例29 以下、この発明の他の実施例を図について説明する。図
1は人工衛星等の飛翔体に搭載して地球表面を観測する
この発明の電子走査型マイクロ波放射計の構成を示す図
であり、図において1は受信アンテナである複曲面フェ
ーズドアレイアンテナ、2は位相制御回路、3は移相器
コントローラ、4は低雑音受信機、5は積分器、6は信
号処理器、7はサブアレイ選択スイッチ、8はスイッチ
コントローラである。また、図21はサブアレイの構成
例を示す図、図4はこの発明の電子走査型マイクロ波放
射計の走査概念を示す図である。
【0163】次に動作について図1、図4及び図21を
用いて説明する。地球表面の観測対象物から放射される
マイクロ波雑音電波は、人工衛星に搭載された図1に示
す電子走査型マイクロ波放射計のM×N個の放射素子ア
レイで構成される複曲面フェーズドアレイアンテナ1内
のm×N個のサブアレイによって受信される。複曲面フ
ェーズドアレイアンテナ1の放射素子アレイは走査方向
にM個、走査方向に直交する方向にN個が配列されてい
るが、この中のm×N個のサブアレイの選択はサブアレ
イ選択スイッチ7によって行われる。図21はm=4、
N=4の場合のサブアレイの構成例を示す図である。こ
の場合、複曲面フェーズドアレイアンテナ1内のm×N
個のサブアレイで受信されるアンテナ温度TA は前記し
た数1で表される。前記の数1におけるG(Ω)はm×
N個のサブアレイの利得関数、TB (Ω)は観測対象物
の輝度温度、Ωは立体角である。複曲面フェーズドアレ
イアンテナ1内のm×N個のサブアレイは、サブアレイ
選択スイッチ7によって所定速度で切り替え制御が行わ
れる。この発明の電子走査型マイクロ波放射計では走査
方向に例えば疑似円筒状に放射素子アレイが配列されて
いるため、サブアレイのアンテナビーム方向が地球表面
に対して所定の走査軌跡及び入射角となるように、サブ
アレイの位相面を二次元的に制御しながらサブアレイを
順次切り替えることによって、図4に示すようにコニカ
ル状に単域走査を行うことができる。なお、サブアレイ
選択スイッチ7の切り替え制御はスイッチコントローラ
8からの指令によって行われる。この場合、鋭いアンテ
ナビームを得るためには選択されたm×N個のサブアレ
イの開口面上で等位相面を形成する必要があるが、これ
はm×N個のサブアレイの開口面上で所定方向に平面状
の等位相面が得られるように位相制御回路2内の各移相
器の位相量を二次元的に制御することによって達成でき
る。なお、位相制御回路2内の各移相器の位相量の制御
は移相器コントローラ3からの指令によって行われる。
次に、複曲面フェーズドアレイアンテナ1内のm×N個
のサブアレイによって受信された受信信号は、低雑音受
信機4によって増幅及び検波された後、積分器5によっ
て積分される。積分器5によって積分された受信信号
は、信号処理器6によってA/D変換及びフォーマッテ
ィングが行われた後、図示していない送信機によって観
測信号として地上に伝送される。地上で受信された観測
信号は図示していない処理設備によって画像処理が行わ
れ、地球表面の観測輝度温度マップが得られる。この場
合、前記受信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、この発明のマ
イクロ波放射計の最小受信感度を表す温度分解能ΔTは
前記した数2で表される。前記の数2において、Kは低
雑音受信機4の構成によって定まる定数、TA は前記の
数1で表されるアンテナ温度、TR は低雑音受信機4の
受信機雑音温度、Bは低雑音受信機4の帯域幅、τは積
分器5の積分時間である。
【0164】この発明の電子走査型マイクロ波放射計で
は地球表面をコニカル状に走査するため、走査時の入射
角は常に一定である。また、ここでは複曲面フェーズド
アレイアンテナ1がシングルビーム型の場合で説明した
が、マルチビーム型であっても差し支えないことは勿論
である。
【0165】実施例30 以下、この発明の他の実施例を図について説明する。図
5は人工衛星等の飛翔体に搭載して地球表面を観測する
この発明の電子走査型マイクロ波放射計の構成を示す図
であり、図において1は受信アンテナである複合複曲面
フェーズドアレイアンテナ、2は位相制御回路、3は移
相器コントローラ、4は低雑音受信機、5は積分器、6
は信号処理器、7はサブアレイ選択スイッチ、8はスイ
ッチコントローラである。また、図21はサブアレイの
構成例を示す図、図7はこの発明の電子走査型マイクロ
波放射計の走査概念を示す図である。
【0166】次に動作について図5、図7及び図21を
用いて説明する。地球表面の観測対象物から放射される
マイクロ波雑音電波は、人工衛星に搭載された図5に示
す電子走査型マイクロ波放射計のM×N個の放射素子ア
レイで構成される複合複曲面フェーズドアレイアンテナ
1内のm×n個のサブアレイによって受信される。複合
複曲面フェーズドアレイアンテナ1の放射素子アレイは
走査方向にM個、走査方向に直交する方向にN個が配列
されているが、この中のm×n個のサブアレイの選択は
サブアレイ選択スイッチ7によって行われる。図21は
m=4、n=4の場合のサブアレイの構成例を示す図で
ある。この場合、複合複曲面フェーズドアレイアンテナ
1内のm×n個のサブアレイで受信されるアンテナ温度
A は前記した数1で表される。前記の数1におけるG
(Ω)はm×n個のサブアレイの利得関数、TB (Ω)
は観測対象物の輝度温度、Ωは立体角である。複合複曲
面フェーズドアレイアンテナ1内のm×n個のサブアレ
イは、サブアレイ選択スイッチ7によって所定速度で切
り替え制御が行われる。この発明の電子走査型マイクロ
波放射計では走査方向に例えば擬似円筒状に放射素子ア
レイが配列されているため、サブアレイのアンテナビー
ム方向が地球表面に対して所定の走査軌跡及び入射角と
なるように、サブアレイの位相面を二次元的に制御しな
がらサブアレイを順次切り替えることによって、図7に
示すようにコニカル状に複域走査を行うことができる。
なお、サブアレイ選択スイッチ7の切り替え制御はスイ
ッチコントローラ8からの指令によって行われる。この
場合、鋭いアンテナビームを得るためには選択されたm
×n個のサブアレイの開口面上で等位相面を形成する必
要があるが、これはm×n個のサブアレイの開口面上で
所定方向に平面状の等位相面が得られるように位相制御
回路2内の各移相器の位相量を二次元的に制御すること
によって達成できる。なお、位相制御回路2内の各移相
器の位相量の制御は移相器コントローラ3からの指令に
よって行われる。次に、複合複曲面フェーズドアレイア
ンテナ1内のm×n個のサブアレイによって受信された
受信信号は、低雑音受信機4によって増幅及び検波され
た後、積分器5によって積分される。積分器5によって
積分された受信信号は、信号処理器6によってA/D変
換及びフォーマッティングが行われた後、図示していな
い送信機によって観測信号として地上に伝送される。地
上で受信された観測信号は図示していない処理設備によ
って画像処理が行われ、地球表面の観測輝度温度マップ
が得られる。この場合、前記受信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、この発明のマイクロ波放射計の最小受信感度を表
す温度分解能ΔTは前記した数2で表される。前記の数
2において、Kは低雑音受信機4の構成によって定まる
定数、TA は前記の数1で表されるアンテナ温度、TR
は低雑音受信機4の受信機雑音温度、Bは低雑音受信機
4の帯域幅、τは積分器5の積分時間である。
【0167】この発明の電子走査型マイクロ波放射計で
は地球表面をコニカル状に走査するため、走査時の入射
角は常に一定である。また、ここでは複合複曲面フェー
ズドアレイアンテナ1内のそれぞれの組のアンテナビー
ムがシングルビーム型の場合で説明したが、マルチビー
ム型であっても差し支えないことは勿論である。
【0168】実施例31 以下、この発明の他の実施例を図について説明する。図
1は人工衛星等の飛翔体に搭載して地球表面を観測する
この発明の電子走査型マイクロ波放射計の構成を示す図
であり、図において1は受信アンテナである逆複曲面フ
ェーズドアレイアンテナ、2は位相制御回路、3は移相
器コントローラ、4は低雑音受信機、5は積分器、6は
信号処理器、7はサブアレイ選択スイッチ、8はスイッ
チコントローラである。また、図21はサブアレイの構
成例を示す図、図4はこの発明の電子走査型マイクロ波
放射計の走査概念を示す図である。
【0169】次に動作について図1、図4及び図21を
用いて説明する。地球表面の観測対象物から放射される
マイクロ波雑音電波は、人工衛星に搭載された図1に示
す電子走査型マイクロ波放射計のM×N個の放射素子ア
レイで構成される逆複曲面フェーズドアレイアンテナ1
内のm×N個のサブアレイによって受信される。逆複曲
面フェーズドアレイアンテナ1の放射素子アレイは走査
方向にM個、走査方向に直交する方向にN個が配列され
ているが、この中のm×N個のサブアレイの選択はサブ
アレイ選択スイッチ7によって行われる。図21はm=
4、N=4の場合のサブアレイの構成例を示す図であ
る。この場合、逆複曲面フェーズドアレイアンテナ1内
のm×N個のサブアレイで受信されるアンテナ温度TA
は前記した数1で表される。前記の数1におけるG
(Ω)はm×N個のサブアレイの利得関数、TB (Ω)
は観測対象物の輝度温度、Ωは立体角である。逆複曲面
フェーズドアレイアンテナ1内のm×N個のサブアレイ
は、サブアレイ選択スイッチ7によって所定速度で切り
替え制御が行われる。この発明の電子走査型マイクロ波
放射計では走査方向に例えば擬似逆円筒状に放射素子ア
レイが配列されているため、サブアレイのアンテナビー
ム方向が地球表面に対して所定の走査軌跡及び入射角と
なるように、サブアレイの位相面を二次元的に制御しな
がらサブアレイを順次切り替えることによって、図4に
示すようにコニカル状に単域走査を行うことができる。
なお、サブアレイ選択スイッチ7の切り替え制御はスイ
ッチコントローラ8からの指令によって行われる。この
場合、鋭いアンテナビームを得るためには選択されたm
×N個のサブアレイの開口面上で等位相面を形成する必
要があるが、これはm×N個のサブアレイの開口面上で
所定方向に平面状の等位相面が得られるように位相制御
回路2内の各移相器の位相量を二次元的に制御すること
によって達成できる。なお、位相制御回路2内の各移相
器の位相量の制御は移相器コントローラ3からの指令に
よって行われる。次に、複曲面フェーズドアレイアンテ
ナ1内のm×N個のサブアレイによって受信された受信
信号は、低雑音受信機4によって増幅及び検波された
後、積分器5によって積分される。積分器5によって積
分された受信信号は、信号処理器6によってA/D変換
及びフォーマッティングが行われた後、図示していない
送信機によって観測信号として地上に伝送される。地上
で受信された観測信号は図示していない処理設備によっ
て画像処理が行われ、地球表面の観測輝度温度マップが
得られる。この場合、前記受信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、この発明のマイクロ波放射計の最小受信感度を表す
温度分解能ΔTは前記した数2で表される。前記の数2
において、Kは低雑音受信機4の構成によって定まる定
数、TA は前記の数1で表されるアンテナ温度、TR
低雑音受信機4の受信機雑音温度、Bは低雑音受信機4
の帯域幅、τは積分器5の積分時間である。
【0170】この発明の電子走査型マイクロ波放射計で
は地球表面をコニカル状に走査するため、走査時の入射
角は常に一定である。また、ここでは逆複曲面フェーズ
ドアレイアンテナ1がシングルビーム型の場合で説明し
たが、マルチビーム型であっても差し支えないことは勿
論である。
【0171】実施例32 以下、この発明の他の実施例を図について説明する。図
5は人工衛星等の飛翔体に搭載して地球表面を観測する
この発明の電子走査型マイクロ波放射計の構成を示す図
であり、図において1は受信アンテナである複合逆複曲
面フェーズドアレイアンテナ、2は位相制御回路、3は
移相器コントローラ、4は低雑音受信機、5は積分器、
6は信号処理器、7はサブアレイ選択スイッチ、8はス
イッチコントローラである。また、図21はサブアレイ
の構成例を示す図、図7はこの発明の電子走査型マイク
ロ波放射計の走査概念を示す図である。
【0172】次に動作について図5、図7及び図21を
用いて説明する。地球表面の観測対象物から放射される
マイクロ波雑音電波は、人工衛星に搭載された図5に示
す電子走査型マイクロ波放射計のM×N個の放射素子ア
レイで構成される複合逆複曲面フェーズドアレイアンテ
ナ1内のm×n個のサブアレイによって受信される。複
合逆複曲面フェーズドアレイアンテナ1の放射素子アレ
イは走査方向にM個、走査方向に直交する方向にN個が
配列されているが、この中のm×n個のサブアレイの選
択はサブアレイ選択スイッチ7によって行われる。図2
1はm=4、n=4の場合のサブアレイの構成例を示す
図である。この場合、複合逆複曲面フェーズドアレイア
ンテナ1内のm×n個のサブアレイで受信されるアンテ
ナ温度TA は前記した数1で表される。前記の数1にお
けるG(Ω)はm×n個のサブアレイの利得関数、TB
(Ω)は観測対象物の輝度温度、Ωは立体角である。複
合逆複曲面フェーズドアレイアンテナ1内のm×n個の
サブアレイは、サブアレイ選択スイッチ7によって所定
速度で切り替え制御が行われる。この発明の電子走査型
マイクロ波放射計では走査方向に例えば擬似逆円筒状に
放射素子アレイが配列されているため、サブアレイのア
ンテナビーム方向が地球表面に対して所定の走査軌跡及
び入射角となるように、サブアレイの位相面を二次元的
に制御しながらサブアレイを順次切り替えることによっ
て、図7に示すようにコニカル状に複域走査を行うこと
ができる。なお、サブアレイ選択スイッチ7の切り替え
制御はスイッチコントローラ8からの指令によって行わ
れる。この場合、鋭いアンテナビームを得るためには選
択されたm×n個のサブアレイの開口面上で等位相面を
形成する必要があるが、これはm×n個のサブアレイの
開口面上で所定方向に平面状の等位相面が得られるよう
に位相制御回路2内の各移相器の位相量を二次元的に制
御することによって達成できる。なお、位相制御回路2
内の各移相器の位相量の制御は移相器コントローラ3か
らの指令によって行われる。次に、複合逆複曲面フェー
ズドアレイアンテナ1内のm×n個のサブアレイによっ
て受信された受信信号は、低雑音受信機4によって増幅
及び検波された後、積分器5によって積分される。積分
器5によって積分された受信信号は、信号処理器6によ
ってA/D変換及びフォーマッティングが行われた後、
図示していない送信機によって観測信号として地上に伝
送される。地上で受信された観測信号は図示していない
処理設備によって画像処理が行われ、地球表面の観測輝
度温度マップが得られる。この場合、前記受信信号はア
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、この発明のマイクロ波放射計の最小
受信感度を表す温度分解能ΔTは前記した数2で表され
る。前記の数2において、Kは低雑音受信機4の構成に
よって定まる定数、TA は前記の数1で表されるアンテ
ナ温度、TR は低雑音受信機4の受信機雑音温度、Bは
低雑音受信機4の帯域幅、τは積分器5の積分時間であ
る。
【0173】この発明の電子走査型マイクロ波放射計で
は地球表面をコニカル状に走査するため、走査時の入射
角は常に一定である。また、ここでは複合逆複曲面フェ
ーズドアレイアンテナ1内のそれぞれの組のアンテナビ
ームがシングルビーム型の場合で説明したが、マルチビ
ーム型であっても差し支えないことは勿論である。
【0174】実施例33 以下、この発明の他の実施例を図について説明する。図
24は人工衛星等の飛翔体に搭載して地球表面を観測す
るこの発明の電子走査型マイクロ波放射計の構成を示す
図であり、図において1は受信アンテナであるシリンド
リカルフェーズドアレイアンテナ、2は位相制御回路、
3は移相器コントローラ、4は低雑音受信機、5は積分
器、6は信号処理器、7はサブアレイ選択スイッチ、8
はスイッチコントローラ、12はデータ圧縮器である。
【0175】次に動作について図24を用いて説明す
る。地球表面の観測対象物から放射されるマイクロ波雑
音電波は、人工衛星に搭載された図24に示す電子走査
型マイクロ波放射計の受信アンテナであるシリンドリカ
ルフェーズドアレイアンテナ1内のm×N個のサブアレ
イによって受信される。シリンドリカルフェーズドアレ
イアンテナ1の放射素子アレイは走査方向にM個、走査
方向に直交する方向にN個が配列されているが、この中
のm×N個のサブアレイの選択はサブアレイ選択スイッ
チ7によって行われる。この場合、シリンドリカルフェ
ーズドアレイアンテナ1内のm×N個のサブアレイで受
信されるアンテナ温度TA は前記した数1で表される。
前記の数1におけるG(Ω)はm×N個のサブアレイの
利得関数、TB (Ω)は観測対象物の輝度温度、Ωは立
体角である。シリンドリカルフェーズドアレイアンテナ
1内のm×N個のサブアレイは、サブアレイ選択スイッ
チ7によって所定速度で切り替え制御が行われる。この
発明の電子走査型マイクロ波放射計では走査方向に円筒
状に放射素子アレイが配列されているため、サブアレイ
を順次切り替えることによって地球表面をコニカル状に
単域走査を行うことができる。なお、サブアレイ選択ス
イッチ7の切り替え制御はスイッチコントローラ8から
の指令によって行われる。次に、シリンドリカルフェー
ズドアレイアンテナ1内のm×N個のサブアレイによっ
て受信された受信信号は、低雑音受信機4によって増幅
及び検波された後、積分器5によって積分される。積分
器5によって積分された受信信号は、信号処理器6によ
ってA/D変換及びフォーマッティングが行われた後、
データ圧縮器12によってデータ圧縮が行われる。デー
タ圧縮は例えば前画素との差分をとり、差分をコード化
することによって行うことができ、この結果電子走査型
マイクロ波放射計の受信信号に対するデータ量を低減す
ることができる。データ圧縮器12によってデータ圧縮
が行われた後、図示していない送信機によって観測信号
として地上に伝送されるが、地上で受信された観測信号
は図示していない処理設備によってコード化されたデー
タの復号が行われた後、画像処理が行われて地球表面の
観測輝度温度マップが得られる。この場合、前記受信信
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、この発明の電子走査型マイク
ロ波放射計の最小受信感度を表す温度分解能ΔTは前記
した数2で表される。前記の数2において、Kは低雑音
受信機4の構成によって定まる定数、TA は前記の数1
で表されるアンテナ温度、TR は低雑音受信機4の受信
機雑音温度、Bは低雑音受信機4の帯域幅、τは積分器
5の積分時間である。
【0176】この発明の電子走査型マイクロ波放射計で
は地球表面をコニカル状に走査するため、走査時の入射
角は常に一定である。また、ここではシングルビーム型
フェーズドアレイアンテナの場合で説明したが、マルチ
ビーム型フェーズドアレイアンテナ等その他の形式のフ
ェーズドアレイアンテナであっても同様な効果が得られ
ることは勿論である。
【0177】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば電子走
査型マイクロ波放射計をシリンドリカル一次元フェーズ
ドアレイアンテナと、サブアレイ選択スイッチと、スイ
ッチコントローラと、位相制御回路と、移相器コントロ
ーラと、低雑音受信機と、積分器と、信号処理器とから
構成したので、コニカル状でかつ所定の固定入射角で地
球表面等の単域走査が行なえる効果がある。
【0178】さらに、この発明によれば電子走査型マイ
クロ波放射計を複合シリンドリカル一次元フェーズドア
レイアンテナと、サブアレイ選択スイッチと、スイッチ
コントローラと、位相制御回路と、移相器コントローラ
と、低雑音受信機と、積分器と、信号処理器とから構成
したので、コニカル状でかつ所定の固定入射角で地球表
面等の複域走査が行なえる効果がある。
【0179】さらに、この発明によれば電子走査型マイ
クロ波放射計を逆シリンドリカル一次元フェーズドアレ
イアンテナと、サブアレイ選択スイッチと、スイッチコ
ントローラと、位相制御回路と、移相器コントローラ
と、低雑音受信機と、積分器と、信号処理器とから構成
したので、コニカル状でかつ所定の固定入射角で地球表
面等の単域走査が行なえる効果がある。
【0180】さらに、この発明によれば電子走査型マイ
クロ波放射計を複合逆シリンドリカル一次元フェーズド
アレイアンテナと、サブアレイ選択スイッチと、スイッ
チコントローラと、位相制御回路と、移相器コントロー
ラと、低雑音受信機と、積分器と、信号処理器とから構
成したので、コニカル状でかつ所定の固定入射角で地球
表面等の複域走査が行なえる効果がある。
【0181】さらに、この発明によれば電子走査型マイ
クロ波放射計をマルチビーム型シリンドリカル一次元フ
ェーズドアレイアンテナと、ビーム毎のサブアレイ選択
スイッチと、ビーム毎のスイッチコントローラと、ビー
ム毎の位相制御回路と、ビーム毎の移相器コントローラ
と、ビーム毎の低雑音受信機と、ビーム毎の積分器と、
信号処理器とから構成したので、コニカル状でかつ所定
の固定入射角で地球表面等の複域走査が行なえる効果が
ある。
【0182】さらに、この発明によれば電子走査型マイ
クロ波放射計をマルチビーム型複合シリンドリカル一次
元フェーズドアレイアンテナと、ビーム毎のサブアレイ
選択スイッチと、ビーム毎のスイッチコントローラと、
ビーム毎の位相制御回路と、ビーム毎の移相器コントロ
ーラと、ビーム毎の低雑音受信機と、ビーム毎の積分器
と、信号処理器とから構成したので、コニカル状でかつ
所定の固定入射角で地球表面等の複域走査が行なえる効
果がある。
【0183】さらに、この発明によれば電子走査型マイ
クロ波放射計をマルチビーム型逆シリンドリカル一次元
フェーズドアレイアンテナと、ビーム毎のサブアレイ選
択スイッチと、ビーム毎のスイッチコントローラと、ビ
ーム毎の位相制御回路と、ビーム毎の移相器コントロー
ラと、ビーム毎の低雑音受信機と、ビーム毎の積分器
と、信号処理器とから構成したので、コニカル状でかつ
所定の固定入射角で地球表面等の複域走査が行なえる効
果がある。
【0184】さらに、この発明によれば電子走査型マイ
クロ波放射計をマルチビーム型複合逆シリンドリカル一
次元フェーズドアレイアンテナと、ビーム毎のサブアレ
イ選択スイッチと、ビーム毎のスイッチコントローラ
と、ビーム毎の位相制御回路と、ビーム毎の移相器コン
トローラと、ビーム毎の低雑音受信機と、ビーム毎の積
分器と、信号処理器とから構成したので、コニカル状で
かつ所定の固定入射角で地球表面等の複域走査が行なえ
る効果がある。
【0185】さらに、この発明によれば電子走査型マイ
クロ波放射計をマルチビーム型シリンドリカル一次元フ
ェーズドアレイアンテナと、ビーム毎のサブアレイ選択
スイッチと、ビーム毎のスイッチコントローラと、ビー
ム毎の位相制御回路と、ビーム毎の移相器コントローラ
と、ビーム毎の低雑音受信機と、ビーム毎の積分器と、
信号処理器とから構成したので、所定の固定入射角にて
温度分解能の向上が可能となる効果がある。
【0186】さらに、この発明によれば電子走査型マイ
クロ波放射計をシリンドリカル一次元フェーズドアレイ
アンテナと、複数のサブアレイ選択スイッチと、スイッ
チコントローラと、位相制御回路と、移相器コントロー
ラと、複数の低雑音受信機と、複数の積分器と、信号処
理器とから構成したので、所定の固定入射角にて温度分
解能の向上が可能となる効果がある。
【0187】さらに、この発明によれば電子走査型マイ
クロ波放射計を複偏波で動作するシリンドリカル一次元
フェーズドアレイアンテナと、サブアレイ選択スイッチ
と、スイッチコントローラと、位相制御回路と、移相器
コントローラと、偏分波器と、偏波毎の低雑音受信機
と、偏波毎の積分器と、信号処理器とから構成したの
で、コニカル状でかつ所定の固定入射角でかつ複偏波で
地球表面等の走査が行なえる効果がある。
【0188】さらに、この発明によれば電子走査型マイ
クロ波放射計を多周波で動作するシリンドリカル一次元
フェーズドアレイアンテナと、サブアレイ選択スイッチ
と、スイッチコントローラと、位相制御回路と、移相器
コントローラと、周波数分離器と、周波数毎の低雑音受
信機と、周波数毎の積分器と、信号処理器とから構成し
たので、コニカル状でかつ所定の固定入射角でかつ多周
波で地球表面等の走査が行なえる効果がある。
【0189】さらに、この発明によれば電子走査型マイ
クロ波放射計を多周波かつ複偏波で動作するシリンドリ
カル一次元フェーズドアレイアンテナと、サブアレイ選
択スイッチと、スイッチコントローラと、位相制御回路
と、移相器コントローラと、周波数分離器と、周波数毎
の偏分波器と、周波数及び偏波毎の低雑音受信機と、周
波数及び偏波毎の積分器と、信号処理器とから構成した
ので、コニカル状でかつ所定の固定入射角でかつ多周波
でかつ複偏波で地球表面等の走査が行なえる効果があ
る。
【0190】さらに、この発明によれば電子走査型マイ
クロ波放射計をシリンドリカル二次元フェーズドアレイ
アンテナと、サブアレイ選択スイッチと、スイッチコン
トローラと、位相制御回路と、移相器コントローラと、
低雑音受信機と、積分器と、信号処理器とから構成した
ので、コニカル状でかつ所定範囲の可変入射角で地球表
面等の単域走査が行なえる効果がある。
【0191】さらに、この発明によれば電子走査型マイ
クロ波放射計を複合シリンドリカル二次元フェーズドア
レイアンテナと、サブアレイ選択スイッチと、スイッチ
コントローラと、位相制御回路と、移相器コントローラ
と、低雑音受信機と、積分器と、信号処理器とから構成
したので、コニカル状でかつ所定範囲の可変入射角で地
球表面等の複域走査が行なえる効果がある。
【0192】さらに、この発明によれば電子走査型マイ
クロ波放射計を逆シリンドリカル二次元フェーズドアレ
イアンテナと、サブアレイ選択スイッチと、スイッチコ
ントローラと、位相制御回路と、移相器コントローラ
と、低雑音受信機と、積分器と、信号処理器とから構成
したので、コニカル状でかつ所定範囲の可変入射角で地
球表面等の単域走査が行なえる効果がある。
【0193】さらに、この発明によれば電子走査型マイ
クロ波放射計を複合逆シリンドリカル二次元フェーズド
アレイアンテナと、サブアレイ選択スイッチと、スイッ
チコントローラと、位相制御回路と、移相器コントロー
ラと、低雑音受信機と、積分器と、信号処理器とから構
成したので、コニカル状でかつ所定範囲の可変入射角で
地球表面等の複域走査が行なえる効果がある。
【0194】さらに、この発明によれば電子走査型マイ
クロ波放射計をシリンドリカル二次元フェーズドアレイ
アンテナと、サブアレイ選択スイッチと、スイッチコン
トローラと、位相制御回路と、移相器コントローラと、
ビームステアリング演算器と、低雑音受信機と、ビーム
毎の積分器と、信号処理器とから構成したので、凝視走
査で所定の特定エリアが高温度分解能で観測できる効果
がある。
【0195】さらに、この発明によれば電子走査型マイ
クロ波放射計をマルチビーム型シリンドリカル二次元フ
ェーズドアレイアンテナと、ビーム毎のサブアレイ選択
スイッチと、ビーム毎のスイッチコントローラと、ビー
ム毎の位相制御回路と、ビーム毎の移相器コントローラ
と、ビーム毎の低雑音受信機と、ビーム毎の積分器と、
信号処理器とから構成したので、コニカル状でかつ所定
範囲の可変入射角で地球表面等の複域走査が行なえる効
果がある。
【0196】さらに、この発明によれば電子走査型マイ
クロ波放射計をマルチビーム型複合シリンドリカル二次
元フェーズドアレイアンテナと、ビーム毎のサブアレイ
選択スイッチと、ビーム毎のスイッチコントローラと、
ビーム毎の位相制御回路と、ビーム毎の移相器コントロ
ーラと、ビーム毎の低雑音受信機と、ビーム毎の積分器
と、信号処理器とから構成したので、コニカル状でかつ
所定範囲の可変入射角で地球表面等の複域走査が行なえ
る効果がある。
【0197】さらに、この発明によれば電子走査型マイ
クロ波放射計をマルチビーム型逆シリンドリカル二次元
フェーズドアレイアンテナと、ビーム毎のサブアレイ選
択スイッチと、ビーム毎のスイッチコントローラと、ビ
ーム毎の位相制御回路と、ビーム毎の移相器コントロー
ラと、ビーム毎の低雑音受信機と、ビーム毎の積分器
と、信号処理器とから構成したので、コニカル状でかつ
所定範囲の可変入射角で地球表面等の複域走査が行なえ
る効果がある。
【0198】さらに、この発明によれば電子走査型マイ
クロ波放射計をマルチビーム型複合逆シリンドリカル二
次元フェーズドアレイアンテナと、ビーム毎のサブアレ
イ選択スイッチと、ビーム毎のスイッチコントローラ
と、ビーム毎の位相制御回路と、ビーム毎の移相器コン
トローラと、ビーム毎の低雑音受信機と、ビーム毎の積
分器と、信号処理器とから構成したので、コニカル状で
かつ所定範囲の可変入射角で地球表面等の複域走査が行
なえる効果がある。
【0199】さらに、この発明によれば電子走査型マイ
クロ波放射計をマルチビーム型シリンドリカル二次元フ
ェーズドアレイアンテナと、ビーム毎のサブアレイ選択
スイッチと、ビーム毎のスイッチコントローラと、ビー
ム毎の位相制御回路と、ビーム毎の移相器コントローラ
と、ビーム毎の低雑音受信機と、ビーム毎の積分器と、
信号処理器とから構成したので、所定範囲の可変入射角
にて温度分解能の向上が可能となる効果がある。
【0200】さらに、この発明によれば電子走査型マイ
クロ波放射計をシリンドリカル二次元フェーズドアレイ
アンテナと、複数のサブアレイ選択スイッチと、スイッ
チコントローラと、位相制御回路と、移相器コントロー
ラと、複数の低雑音受信機と、複数の積分器と、信号処
理器とから構成したので、所定範囲の可変入射角にて温
度分解能の向上が可能となる効果がある。
【0201】さらに、この発明によれば電子走査型マイ
クロ波放射計をマルチビーム型シリンドリカル二次元フ
ェーズドアレイアンテナと、サブアレイ選択スイッチ
と、スイッチコントローラと、位相制御回路と、移相器
コントローラと、ビームステアリング演算器と、低雑音
受信機と、ビーム毎の積分器と、信号処理器とから構成
したので、凝視走査で所定の複数の特定エリアが高温度
分解能で観測できる効果がある。
【0202】さらに、この発明によれば電子走査型マイ
クロ波放射計を複偏波で動作するシリンドリカル二次元
フェーズドアレイアンテナと、サブアレイ選択スイッチ
と、スイッチコントローラと、位相制御回路と、移相器
コントローラと、偏分波器と、偏波毎の低雑音受信機
と、偏波毎の積分器と、信号処理器とから構成したの
で、コニカル状でかつ所定範囲の可変入射角でかつ複偏
波で地球表面等の走査が行なえる効果がある。
【0203】さらに、この発明によれば電子走査型マイ
クロ波放射計を多周波で動作するシリンドリカル二次元
フェーズドアレイアンテナと、サブアレイ選択スイッチ
と、スイッチコントローラと、位相制御回路と、移相器
コントローラと、周波数分離器と、周波数毎の低雑音受
信機と、周波数毎の積分器と、信号処理器とから構成し
たので、コニカル状でかつ所定範囲の可変入射角でかつ
多周波で地球表面等の走査が行なえる効果がある。
【0204】さらに、この発明によれば電子走査型マイ
クロ波放射計を多周波かつ複偏波で動作するシリンドリ
カル二次元フェーズドアレイアンテナと、サブアレイ選
択スイッチと、スイッチコントローラと、位相制御回路
と、移相器コントローラと、周波数分離器と、周波数毎
の偏分波器と、周波数及び偏波毎の低雑音受信機と、周
波数及び偏波毎の積分器と、信号処理器とから構成した
ので、コニカル状でかつ所定範囲の可変入射角でかつ多
周波でかつ複偏波で地球表面等の走査が行なえる効果が
ある。
【0205】さらに、この発明によれば電子走査型マイ
クロ波放射計を複曲面シリンドリカルフェーズドアレイ
アンテナ以外の複合逆単曲面フェーズドアレイアンテナ
と、サブアレイ選択スイッチと、スイッチコントローラ
と、位相制御回路と、移相器コントローラと、低雑音受
信機と、積分器と、信号処理器とから構成したので、コ
ニカル状でかつ所定の入射角で地球表面等の走査が行な
える効果がある。
【0206】さらに、この発明によれば電子走査型マイ
クロ波放射計を複合複曲面シリンドリカルフェーズドア
レイアンテナ以外の複合逆単曲面フェーズドアレイアン
テナと、サブアレイ選択スイッチと、スイッチコントロ
ーラと、位相制御回路と、移相器コントローラと、低雑
音受信機と、積分器と、信号処理器とから構成したの
で、コニカル状でかつ所定の入射角で地球表面等の走査
が行なえる効果がある。
【0207】さらに、この発明によれば電子走査型マイ
クロ波放射計を逆複曲面シリンドリカルフェーズドアレ
イアンテナ以外の複合逆単曲面フェーズドアレイアンテ
ナと、サブアレイ選択スイッチと、スイッチコントロー
ラと、位相制御回路と、移相器コントローラと、低雑音
受信機と、積分器と、信号処理器とから構成したので、
コニカル状でかつ所定の入射角で地球表面等の走査が行
なえる効果がある。
【0208】さらに、この発明によれば電子走査型マイ
クロ波放射計を複合逆複曲面シリンドリカルフェーズド
アレイアンテナ以外の複合逆単曲面フェーズドアレイア
ンテナと、サブアレイ選択スイッチと、スイッチコント
ローラと、位相制御回路と、移相器コントローラと、低
雑音受信機と、積分器と、信号処理器とから構成したの
で、コニカル状でかつ所定の入射角で地球表面等の走査
が行なえる効果がある。
【0209】さらに、この発明によれば電子走査型マイ
クロ波放射計をフェーズドアレイアンテナと、サブアレ
イ選択スイッチと、スイッチコントローラと、位相制御
回路と、移相器コントローラと、低雑音受信機と、積分
器と、信号処理器と、データ圧縮器とから構成したの
で、データ伝送量の低減が可能となる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例1、3、14、16、29及
び31における電子走査型マイクロ波放射計の構成を示
す図である。
【図2】この発明の実施例1から13におけるサブアレ
イの構成例を示す図である。
【図3】この発明の実施例1及び14における受信アン
テナの外観形状とサブアレイのアンテナビーム方向を示
す図である。
【図4】この発明の実施例1、3、11、12、13、
14、16、26、27、28、29及び31における
電子走査型マイクロ波放射計の走査概念を示す図であ
る。
【図5】この発明の実施例2、4、5、7、9、15、
17、19、21、23、30及び32における電子走
査型マイクロ波放射計の構成を示す図である。
【図6】この発明の実施例2及び15における受信アン
テナの外観形状とサブアレイのアンテナビーム方向を示
す図である。
【図7】この発明の実施例2、4、5、7、15、1
7、19、21、30及び32における電子走査型マイ
クロ波放射計の走査概念を示す図である。
【図8】この発明の実施例3、16及び26における受
信アンテナの外観形状とサブアレイのアンテナビーム方
向を示す図である。
【図9】この発明の実施例4及び17における受信アン
テナの外観形状とサブアレイのアンテナビーム方向を示
す図である。
【図10】この発明の実施例10及び19における受信
アンテナの外観形状とサブアレイのアンテナビーム方向
を示す図である。
【図11】この発明の実施例6、8、10、20、22
及び24における電子走査型マイクロ波放射計の構成を
示す図である。
【図12】この発明の実施例6及び20における受信ア
ンテナの外観形状とサブアレイのアンテナビーム方向を
示す図である。
【図13】この発明の実施例6、8、20及び22にお
ける電子走査型マイクロ波放射計の走査概念を示す図で
ある。
【図14】この発明の実施例7及び21における受信ア
ンテナの外観形状とサブアレイのアンテナビーム方向を
示す図である。
【図15】この発明の実施例8及び22における受信ア
ンテナの外観形状とサブアレイのアンテナビーム方向を
示す図である。
【図16】この発明の実施例9及び23における電子走
査型マイクロ波放射計の走査概念を示す図である。
【図17】この発明の実施例10及び24における電子
走査型マイクロ波放射計の走査概念を示す図である。
【図18】この発明の実施例11における電子走査型マ
イクロ波放射計の構成を示す図である。
【図19】この発明の実施例12及び27における電子
走査型マイクロ波放射計の構成を示す図である。
【図20】この発明の実施例13及び28における電子
走査型マイクロ波放射計の構成を示す図である。
【図21】この発明の実施例14から32におけるサブ
アレイの構成を示す図である。
【図22】この発明の実施例18における電子走査型マ
イクロ波放射計の構成を示す図である。
【図23】この発明の実施例25における電子走査型マ
イクロ波放射計の構成を示す図である。
【図24】この発明の実施例33における電子走査型マ
イクロ波放射計の構成を示す図である。
【図25】従来の実施例における電子走査型マイクロ波
放射計の構成を示す図である。
【図26】従来の実施例における電子走査型マイクロ波
放射計の走査概念を示す図である。
【図27】電子走査型マイクロ波放射計の入射角と観測
輝度温度との関係を示す図である。
【符号の説明】
1 受信アンテナ 2 位相制御回路 3 移相器コントローラ 4 低雑音受信機 5 積分器 6 信号処理器 7 サブアレイ選択スイッチ 8 スイッチコントローラ 9 偏分波器 10 周波数分離器 11 ビームステアリング演算器 12 データ圧縮器

Claims (33)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 人工衛星等の飛翔体に搭載して地球表面
    等の観測を行なう電子走査型マイクロ波放射計におい
    て、地球表面等からのマイクロ波雑音電波を受信するた
    めのシリンドリカル一次元フェーズドアレイアンテナ
    と、シリンドリカル一次元フェーズドアレイアンテナの
    サブアレイを切り替えるためのサブアレイ選択スイッチ
    と、サブアレイ選択スイッチの制御を行うためのスイッ
    チコントローラと、サブアレイの位相制御を行うための
    位相制御回路と、位相制御回路の位相量を制御するため
    の移相器コントローラと、受信信号の増幅及び検波を行
    なうための低雑音受信機と、検波された受信信号の積分
    を行なうための積分器と、積分後の受信信号のA/D変
    換及びフォーマッティングを行うための信号処理器とを
    具備して、コニカル状でかつ所定の固定入射角で地球表
    面等の単域走査を可能ならしめることを特徴とする電子
    走査型マイクロ波放射計。
  2. 【請求項2】 人工衛星等の飛翔体に搭載して地球表面
    等の観測を行なう電子走査型マイクロ波放射計におい
    て、地球表面等からのマイクロ波雑音電波を受信するた
    めの複合シリンドリカル一次元フェーズドアレイアンテ
    ナを具備して、コニカル状でかつ所定の固定入射角で地
    球表面等の複域走査を可能ならしめることを特徴とする
    請求項1記載の電子走査型マイクロ波放射計。
  3. 【請求項3】 人工衛星等の飛翔体に搭載して地球表面
    等の観測を行なう電子走査型マイクロ波放射計におい
    て、地球表面等からのマイクロ波雑音電波を受信するた
    めの逆シリンドリカル一次元フェーズドアレイアンテナ
    を具備して、コニカル状でかつ所定の固定入射角で地球
    表面等の単域走査を可能ならしめることを特徴とする請
    求項1記載の電子走査型マイクロ波放射計。
  4. 【請求項4】 人工衛星等の飛翔体に搭載して地球表面
    等の観測を行なう電子走査型マイクロ波放射計におい
    て、地球表面等からのマイクロ波雑音電波を受信するた
    めの複合逆シリンドリカル一次元フェーズドアレイアン
    テナを具備して、コニカル状でかつ所定の固定入射角で
    地球表面等の複域走査を可能ならしめることを特徴とす
    る請求項1記載の電子走査型マイクロ波放射計。
  5. 【請求項5】 人工衛星等の飛翔体に搭載して地球表面
    等の観測を行なう電子走査型マイクロ波放射計におい
    て、地球表面等からのマイクロ波雑音電波を受信するた
    めのマルチビーム型シリンドリカル一次元フェーズドア
    レイアンテナと、ビーム毎にマルチビーム型シリンドリ
    カル一次元フェーズドアレイアンテナのサブアレイを切
    り替えるためのサブアレイ選択スイッチと、ビーム毎に
    サブアレイ選択スイッチの制御を行うためのスイッチコ
    ントローラと、ビーム毎にサブアレイの位相制御を行う
    ための位相制御回路と、ビーム毎に位相制御回路の位相
    量を制御するための移相器コントローラと、ビーム毎に
    受信信号の増幅及び検波を行なうための低雑音受信機
    と、ビーム毎に検波された受信信号の積分を行なうため
    の積分器と、積分後の受信信号のA/D変換及びフォー
    マッティングを行うための信号処理器とを具備して、コ
    ニカル状でかつ所定の固定入射角で地球表面等の複域走
    査を可能ならしめることを特徴とする電子走査型マイク
    ロ波放射計。
  6. 【請求項6】 人工衛星等の飛翔体に搭載して地球表面
    等の観測を行なう電子走査型マイクロ波放射計におい
    て、地球表面等からのマイクロ波雑音電波を受信するた
    めのマルチビーム型複合シリンドリカル一次元フェーズ
    ドアレイアンテナを具備して、コニカル状でかつ所定の
    固定入射角で地球表面等の複域走査を可能ならしめるこ
    とを特徴とする請求項5記載の電子走査型マイクロ波放
    射計。
  7. 【請求項7】 人工衛星等の飛翔体に搭載して地球表面
    等の観測を行なう電子走査型マイクロ波放射計におい
    て、地球表面等からのマイクロ波雑音電波を受信するた
    めのマルチビーム型逆シリンドリカル一次元フェーズド
    アレイアンテナを具備して、コニカル状でかつ所定の固
    定入射角で地球表面等の複域走査を可能ならしめること
    を特徴とする請求項5記載の電子走査型マイクロ波放射
    計。
  8. 【請求項8】 人工衛星等の飛翔体に搭載して地球表面
    等の観測を行なう電子走査型マイクロ波放射計におい
    て、地球表面等からのマイクロ波雑音電波を受信するた
    めのマルチビーム型複合逆シリンドリカル一次元フェー
    ズドアレイアンテナを具備して、コニカル状でかつ所定
    の固定入射角で地球表面等の複域走査を可能ならしめる
    ことを特徴とする請求項5記載の電子走査型マイクロ波
    放射計。
  9. 【請求項9】 人工衛星等の飛翔体に搭載して地球表面
    等の観測を行なう電子走査型マイクロ波放射計におい
    て、時間差をおいて飛翔体の進行方向のアンテナビーム
    が互いに重なるようにして、所定の固定入射角にて温度
    分解能の向上を可能ならしめることを特徴とする請求項
    2または請求項4から請求項8記載の何れかの電子走査
    型マイクロ波放射計。
  10. 【請求項10】 人工衛星等の飛翔体に搭載して地球表
    面等の観測を行なう電子走査型マイクロ波放射計におい
    て、複数のサブアレイを同時に切り替えるための複数の
    サブアレイ選択スイッチと、複数のサブアレイ選択スイ
    ッチ毎の低雑音受信機と、複数のサブアレイ選択スイッ
    チ毎の積分器とを具備して、所定の固定入射角にて温度
    分解能の向上を可能ならしめることを特徴とする請求項
    1から請求項8記載の何れかの電子走査型マイクロ波放
    射計。
  11. 【請求項11】 人工衛星等の飛翔体に搭載して地球表
    面等の観測を行なう電子走査型マイクロ波放射計におい
    て、地球表面等からのマイクロ波雑音電波を受信するた
    めの複偏波で動作するシリンドリカル一次元フェーズド
    アレイアンテナと、シリンドリカル一次元フェーズドア
    レイアンテナのサブアレイを切り替えるためのサブアレ
    イ選択スイッチと、サブアレイ選択スイッチの制御を行
    うためのスイッチコントローラと、サブアレイの位相制
    御を行うための位相制御回路と、位相制御回路の位相量
    を制御するための移相器コントローラと、受信信号の偏
    波分離を行うための偏分波器と、偏波毎に受信信号の増
    幅及び検波を行なうための低雑音受信機と、偏波毎に検
    波された受信信号の積分を行なうための積分器と、積分
    後の受信信号のA/D変換及びフォーマッティングを行
    うための信号処理器とを具備して、コニカル状でかつ所
    定の固定入射角でかつ複偏波で地球表面等の単域走査を
    可能ならしめることを特徴とする電子走査型マイクロ波
    放射計。
  12. 【請求項12】 人工衛星等の飛翔体に搭載して地球表
    面等の観測を行なう電子走査型マイクロ波放射計におい
    て、地球表面等からのマイクロ波雑音電波を受信するた
    めの多周波で動作するシリンドリカル一次元フェーズド
    アレイアンテナと、シリンドリカル一次元フェーズドア
    レイアンテナのサブアレイを切り替えるためのサブアレ
    イ選択スイッチと、サブアレイ選択スイッチの制御を行
    うためのスイッチコントローラと、サブアレイの位相制
    御を行うための位相制御回路と、位相制御回路の位相量
    を制御するための移相器コントローラと、受信信号の周
    波数分離を行うための周波数分離器と、周波数毎に受信
    信号の増幅及び検波を行なうための低雑音受信機と、周
    波数毎に検波された受信信号の積分を行なうための積分
    器と、積分後の受信信号のA/D変換及びフォーマッテ
    ィングを行うための信号処理器とを具備して、コニカル
    状でかつ所定の固定入射角でかつ多周波で地球表面等の
    単域走査を可能ならしめることを特徴とする電子走査型
    マイクロ波放射計。
  13. 【請求項13】 人工衛星等の飛翔体に搭載して地球表
    面等の観測を行なう電子走査型マイクロ波放射計におい
    て、地球表面等からのマイクロ波雑音電波を受信するた
    めの多周波かつ複偏波で動作するシリンドリカル一次元
    フェーズドアレイアンテナと、シリンドリカル一次元フ
    ェーズドアレイアンテナのサブアレイを切り替えるため
    のサブアレイ選択スイッチと、サブアレイ選択スイッチ
    の制御を行うためのスイッチコントローラと、サブアレ
    イの位相制御を行うための位相制御回路と、位相制御回
    路の位相量を制御するための移相器コントローラと、受
    信信号の周波数分離を行うための周波数分離器と、周波
    数毎に偏波分離を行うための偏分波器と、周波数及び偏
    波毎に受信信号の増幅及び検波を行なうための低雑音受
    信機と、周波数及び偏波毎に検波された受信信号の積分
    を行なうための積分器と、積分後の受信信号のA/D変
    換及びフォーマッティングを行うための信号処理器とを
    具備して、コニカル状でかつ所定の固定入射角でかつ多
    周波でかつ複偏波で地球表面等の単域走査を可能ならし
    めることを特徴とする電子走査型マイクロ波放射計。
  14. 【請求項14】 人工衛星等の飛翔体に搭載して地球表
    面等の観測を行なう電子走査型マイクロ波放射計におい
    て、地球表面等からのマイクロ波雑音電波を受信するた
    めのシリンドリカル二次元フェーズドアレイアンテナ
    と、シリンドリカル二次元フェーズドアレイアンテナの
    サブアレイを切り替えるためのサブアレイ選択スイッチ
    と、サブアレイ選択スイッチの制御を行うためのスイッ
    チコントローラと、サブアレイの位相制御を行うための
    位相制御回路と、位相制御回路の位相量を制御するため
    の移相器コントローラと、受信信号の増幅及び検波を行
    なうための低雑音受信機と、検波された受信信号の積分
    を行なうための積分器と、積分後の受信信号のA/D変
    換及びフォーマッティングを行うための信号処理器とを
    具備して、コニカル状でかつ所定範囲の可変入射角で地
    球表面等の単域走査を可能ならしめることを特徴とする
    電子走査型マイクロ波放射計。
  15. 【請求項15】 人工衛星等の飛翔体に搭載して地球表
    面等の観測を行なう電子走査型マイクロ波放射計におい
    て、地球表面等からのマイクロ波雑音電波を受信するた
    めの複合シリンドリカル二次元フェーズドアレイアンテ
    ナを具備して、コニカル状でかつ所定範囲の可変入射角
    で地球表面等の複域走査を可能ならしめることを特徴と
    する請求項14記載の電子走査型マイクロ波放射計。
  16. 【請求項16】 人工衛星等の飛翔体に搭載して地球表
    面等の観測を行なう電子走査型マイクロ波放射計におい
    て、地球表面等からのマイクロ波雑音電波を受信するた
    めの逆シリンドリカル二次元フェーズドアレイアンテナ
    を具備して、コニカル状でかつ所定範囲の可変入射角で
    地球表面等の単域走査を可能ならしめることを特徴とす
    る請求項14記載の電子走査型マイクロ波放射計。
  17. 【請求項17】 人工衛星等の飛翔体に搭載して地球表
    面等の観測を行なう電子走査型マイクロ波放射計におい
    て、地球表面等からのマイクロ波雑音電波を受信するた
    めの複合逆シリンドリカル二次元フェーズドアレイアン
    テナを具備して、コニカル状でかつ所定範囲の可変入射
    角で地球表面等の複域走査を可能ならしめることを特徴
    とする請求項14記載の電子走査型マイクロ波放射計。
  18. 【請求項18】 人工衛星等の飛翔体に搭載して地球表
    面等の観測を行なう電子走査型マイクロ波放射計におい
    て、飛翔体の移動に応じてアンテナビームのステアリン
    グを演算するためのビームステアリング演算器を具備し
    て、凝視走査で地球表面等の所定の特定エリアが高温度
    分解能で観測できることを特徴とする請求項14または
    請求項17記載の何れかの電子走査型マイクロ波放射
    計。
  19. 【請求項19】 人工衛星等の飛翔体に搭載して地球表
    面等の観測を行なう電子走査型マイクロ波放射計におい
    て、地球表面等からのマイクロ波雑音電波を受信するた
    めのマルチビーム型シリンドリカル二次元フェーズドア
    レイアンテナと、ビーム毎にマルチビーム型シリンドリ
    カル二次元フェーズドアレイアンテナのサブアレイを切
    り替えるためのサブアレイ選択スイッチと、ビーム毎に
    サブアレイ選択スイッチの制御を行うためのスイッチコ
    ントローラと、ビーム毎にサブアレイの位相制御を行う
    ための位相制御回路と、ビーム毎に位相制御回路の位相
    量を制御するための移相器コントローラと、ビーム毎に
    受信信号の増幅及び検波を行なうための低雑音受信機
    と、ビーム毎に検波された受信信号の積分を行なうため
    の積分器と、積分後の受信信号のA/D変換及びフォー
    マッティングを行うための信号処理器とを具備して、コ
    ニカル状でかつ所定範囲の可変入射角で地球表面等の複
    域走査を可能ならしめることを特徴とする電子走査型マ
    イクロ波放射計。
  20. 【請求項20】 人工衛星等の飛翔体に搭載して地球表
    面等の観測を行なう電子走査型マイクロ波放射計におい
    て、地球表面等からのマイクロ波雑音電波を受信するた
    めのマルチビーム型複合シリンドリカル二次元フェーズ
    ドアレイアンテナを具備して、コニカル状でかつ所定範
    囲の可変入射角で地球表面等の複域走査を可能ならしめ
    ることを特徴とする請求項19記載の電子走査型マイク
    ロ波放射計。
  21. 【請求項21】 人工衛星等の飛翔体に搭載して地球表
    面等の観測を行なう電子走査型マイクロ波放射計におい
    て、地球表面等からのマイクロ波雑音電波を受信するた
    めのマルチビーム型逆シリンドリカル二次元フェーズド
    アレイアンテナを具備して、コニカル状でかつ所定範囲
    の可変入射角で地球表面等の複域走査を可能ならしめる
    ことを特徴とする請求項19記載の電子走査型マイクロ
    波放射計。
  22. 【請求項22】 人工衛星等の飛翔体に搭載して地球表
    面等の観測を行なう電子走査型マイクロ波放射計におい
    て、地球表面等からのマイクロ波雑音電波を受信するた
    めのマルチビーム型複合逆シリンドリカル二次元フェー
    ズドアレイアンテナを具備して、コニカル状でかつ所定
    範囲の可変入射角で地球表面等の複域走査を可能ならし
    めることを特徴とする請求項19記載の電子走査型マイ
    クロ波放射計。
  23. 【請求項23】 人工衛星等の飛翔体に搭載して地球表
    面等の観測を行なう電子走査型マイクロ波放射計におい
    て、時間差をおいて飛翔体の進行方向のアンテナビーム
    が互いに重なるようにして、所定範囲の可変入射角にて
    温度分解能の向上を可能ならしめることを特徴とする請
    求項19から請求項22記載の何れかの電子走査型マイ
    クロ波放射計。
  24. 【請求項24】 人工衛星等の飛翔体に搭載して地球表
    面等の観測を行なう電子走査型マイクロ波放射計におい
    て、複数のサブアレイを同時に切り替えるための複数の
    サブアレイ選択スイッチと、複数のサブアレイ選択スイ
    ッチ毎の低雑音受信機と、複数のサブアレイ選択スイッ
    チ毎の積分器とを具備して、所定範囲の可変入射角にて
    温度分解能の向上を可能ならしめることを特徴とする請
    求項14から請求項22記載の何れかの電子走査型マイ
    クロ波放射計。
  25. 【請求項25】 人工衛星等の飛翔体に搭載して地球表
    面等の観測を行なう電子走査型マイクロ波放射計におい
    て、飛翔体の移動に応じてアンテナビームのステアリン
    グを演算するためのビームステアリング演算器を具備し
    て、凝視走査で地球表面等の所定の複数の特定エリアが
    高温度分解能で観測できることを特徴とする請求項15
    または請求項17または請求項19から請求項22記載
    の何れかの電子走査型マイクロ波放射計。
  26. 【請求項26】 人工衛星等の飛翔体に搭載して地球表
    面等の観測を行なう電子走査型マイクロ波放射計におい
    て、地球表面等からのマイクロ波雑音電波を受信するた
    めの複偏波で動作するシリンドリカル二次元フェーズド
    アレイアンテナと、シリンドリカル二次元フェーズドア
    レイアンテナのサブアレイを切り替えるためのサブアレ
    イ選択スイッチと、サブアレイ選択スイッチの制御を行
    うためのスイッチコントローラと、サブアレイの位相制
    御を行うための位相制御回路と、位相制御回路の位相量
    を制御するための移相器コントローラと、受信信号の偏
    波分離を行うための偏分波器と、偏波毎に受信信号の増
    幅及び検波を行なうための低雑音受信機と、偏波毎に検
    波された受信信号の積分を行なうための積分器と、積分
    後の受信信号のA/D変換及びフォーマッティングを行
    うための信号処理器とを具備して、コニカル状でかつ所
    定範囲の可変入射角でかつ複偏波で地球表面等の単域走
    査を可能ならしめることを特徴とする電子走査型マイク
    ロ波放射計。
  27. 【請求項27】 人工衛星等の飛翔体に搭載して地球表
    面等の観測を行なう電子走査型マイクロ波放射計におい
    て、地球表面等からのマイクロ波雑音電波を受信するた
    めの多周波で動作するシリンドリカル二次元フェーズド
    アレイアンテナと、シリンドリカル二次元フェーズドア
    レイアンテナのサブアレイを切り替えるためのサブアレ
    イ選択スイッチと、サブアレイ選択スイッチの制御を行
    うためのスイッチコントローラと、サブアレイの位相制
    御を行うための位相制御回路と、位相制御回路の位相量
    を制御するための移相器コントローラと、受信信号の周
    波数分離を行うための周波数分離器と、周波数毎に受信
    信号の増幅及び検波を行なうための低雑音受信機と、周
    波数毎に検波された受信信号の積分を行なうための積分
    器と、積分後の受信信号のA/D変換及びフォーマッテ
    ィングを行うための信号処理器とを具備して、コニカル
    状でかつ所定範囲の可変入射角でかつ多周波で地球表面
    等の単域走査を可能ならしめることを特徴とする電子走
    査型マイクロ波放射計。
  28. 【請求項28】 人工衛星等の飛翔体に搭載して地球表
    面等の観測を行なう電子走査型マイクロ波放射計におい
    て、地球表面等からのマイクロ波雑音電波を受信するた
    めの多周波かつ複偏波で動作するシリンドリカル二次元
    フェーズドアレイアンテナと、シリンドリカル二次元フ
    ェーズドアレイアンテナのサブアレイを切り替えるため
    のサブアレイ選択スイッチと、サブアレイ選択スイッチ
    の制御を行うためのスイッチコントローラと、サブアレ
    イの位相制御を行うための位相制御回路と、位相制御回
    路の位相量を制御するための移相器コントローラと、受
    信信号の周波数分離を行うための周波数分離器と、周波
    数毎に偏波分離を行うための偏分波器と、周波数及び偏
    波毎に受信信号の増幅及び検波を行なうための低雑音受
    信機と、周波数及び偏波毎に検波された受信信号の積分
    を行なうための積分器と、積分後の受信信号のA/D変
    換及びフォーマッティングを行うための信号処理器とを
    具備して、コニカル状でかつ所定範囲の可変入射角でか
    つ多周波でかつ複偏波で地球表面等の単域走査を可能な
    らしめることを特徴とする電子走査型マイクロ波放射
    計。
  29. 【請求項29】 人工衛星等の飛翔体に搭載して地球表
    面等の観測を行なう電子走査型マイクロ波放射計におい
    て、地球表面等からのマイクロ波雑音電波を受信するた
    めの複曲面フェーズドアレイアンテナを具備して、コニ
    カル状でかつ所定の入射角で地球表面等の走査を可能な
    らしめることを特徴とする請求項14から請求項28記
    載の何れかの電子走査型マイクロ波放射計。
  30. 【請求項30】 人工衛星等の飛翔体に搭載して地球表
    面等の観測を行なう電子走査型マイクロ波放射計におい
    て、地球表面等からのマイクロ波雑音電波を受信するた
    めの複合複曲面フェーズドアレイアンテナを具備して、
    コニカル状でかつ所定の入射角で地球表面等の走査を可
    能ならしめることを特徴とする請求項14から請求項2
    8記載の何れかの電子走査型マイクロ波放射計。
  31. 【請求項31】 人工衛星等の飛翔体に搭載して地球表
    面等の観測を行なう電子走査型マイクロ波放射計におい
    て、地球表面等からのマイクロ波雑音電波を受信するた
    めの逆複曲面フェーズドアレイアンテナを具備して、コ
    ニカル状でかつ所定の入射角で地球表面等の走査を可能
    ならしめることを特徴とする請求項14から請求項28
    記載の何れかの電子走査型マイクロ波放射計。
  32. 【請求項32】 人工衛星等の飛翔体に搭載して地球表
    面等の観測を行なう電子走査型マイクロ波放射計におい
    て、地球表面等からのマイクロ波雑音電波を受信するた
    めの複合逆複曲面フェーズドアレイアンテナを具備し
    て、コニカル状でかつ所定の入射角で地球表面等の走査
    を可能ならしめることを特徴とする請求項14から請求
    項28記載の何れかの電子走査型マイクロ波放射計。
  33. 【請求項33】 人工衛星等の飛翔体に搭載して地球表
    面等の観測を行なう電子走査型マイクロ波放射計におい
    て、データ圧縮を行うためのデータ圧縮器を具備して、
    受信信号のデータ圧縮を可能ならしめることを特徴とす
    る請求項1から請求項32記載の何れかの電子走査型マ
    イクロ波放射計。
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