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L、C、X、Ku バンドに対応するフル・ディジタル・ マルチバンド SAR システムの実現性の検討

このホワイトペーパーはパートナー企業様(ECHOES Radar Technologies)が作成されたものです。

合成開口レーダー(SAR)は、リモートセンシングに用いられる能動型画像センサーで、あらゆる気象条件下で広域の画像を取得できます。SAR撮像では、動くプラットフォーム上に設置されたアンテナを使用して受信したエコーを処理することで、より大きな合成アンテナ開口部を確保して、方位分解能を向上させることができます。

ある特定の周波数帯のレーダーは通常、他の周波数帯のレーダーとは能力、特性、用途が異なります。例えば、マイクロ波の浸透能力は基本的に周波数に依存することがよく知られています[1]。一般に、浸透震度はマイクロ波の周波数に反比例します。周波数が高いほど、浸透深度は小さくなります。また、地形特性は浸透能力に影響を及ぼし、湿度はマイクロ波の浸透を遮断するものとして作用します[2]。PバンドレーダーシステムとLバンドレーダーシステムの軍事、民生分野での新たな用途として、葉やカモフラージュで隠された標的の検知、埋設物の検出、林業分野での用途、バイオマス測定、考古学的探査、地質学的探査などが挙げられます。

一方より高い周波数、たとえばXバンド、Kuバンド、Kaバンドでは、(レンジ精度やレンジ分解能を決定する)帯域幅がより広く、(角度精度や角度分解能を決定する)狭ビームアンテナがより小さくできるため、レンジや位置の正確な測定が容易になります[3]。これらのことから、1つのマルチバンドSARシステムが、さまざまな用途やエンドユーザーに対して、運用の柔軟性や観測能力の面でメリットをもたらす可能性があることは明らかです。

本論文の目的は、Kaバンドまでのダイレクト・サンプリングが可能なTeledyne e2vの新型DAC(ディジタルアナログ・コンバーター)とADC(アナログ-ディジタル・コンバーター)を利用したマルチバンドSARの実現性を検討した結果を紹介することです。特にデュアルチャンネルDACは、広い瞬時帯域幅(12 GSpsで最大6 GHz)と広い出力アナログ帯域幅(最大25 GHz)を有しているので、マイクロ波信号を直接を生成できます。この実現性の検討作業は、主要な主要技術の分析、アーキテクチャの定義や航空プラットフォームに搭載可能なマルチバンドSARシステムの設計に必要なものです。コンポーネントの一例と、期待される雑音等価後方散乱係数(NESZ)、受信電力、データレート等の性能について考察します。

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