본 과제에서는 밀리미터파 대역에서 대기 관측을 위해 90 GHz 대역의 라디오미터 시스템을 설계, 제작 및 시험 평가를 수행하였다. 라디오미터 시스템은 밀리미터파 핵심 부품, IF 단 및 인터그레이터, 보정 시스템, 데이터 획득 시스템 및 신호처리 알고리즘으로 구성된다. 설계, 제작된 밀리미터파 부품은 90 GHz 대역의 카세그레인 안테나, Fin-line 대역 통과 필터, 도파관 혼합기, Gunn다이오드 발진기 등으로 우수한 RF 성능을 지닌다. 고해상도의 라디오미터 특성을 지니기 위해 IF 단 및 인터그레이터 부분이 설계, 제작
본 과제에서는 밀리미터파 대역에서 대기 관측을 위해 90 GHz 대역의 라디오미터 시스템을 설계, 제작 및 시험 평가를 수행하였다. 라디오미터 시스템은 밀리미터파 핵심 부품, IF 단 및 인터그레이터, 보정 시스템, 데이터 획득 시스템 및 신호처리 알고리즘으로 구성된다. 설계, 제작된 밀리미터파 부품은 90 GHz 대역의 카세그레인 안테나, Fin-line 대역 통과 필터, 도파관 혼합기, Gunn다이오드 발진기 등으로 우수한 RF 성능을 지닌다. 고해상도의 라디오미터 특성을 지니기 위해 IF 단 및 인터그레이터 부분이 설계, 제작되었으며, 측정된 라디오미터 데이터의 정확성을 위해 Cold/Hot source등을 이용한 보정 시스템, 데이터 획득 시스템 및 신호처리 알고리즘이 개발되었다. 제작된 라디오미터 수신기의 잡음 지수는 13 dB이고, 전체 이득은 60 dB이다. 라디오미터의 가장 중요한 특성인 민감도와 해상도는 각각 1K, 1°이다. 라디오미터 시스템은 47.3 mV/K의 system gain을 가지고 100 K - 300 K의 밝기 온도를 측정하며, 측정 범위에서 선형적인 특성을 지닌다. 개발된 라디오미터 시스템은 안정적으로 동작하였으며, 대기 관측을 위해 구름을 측정하여 고해상도의 밝기 온도 분해능을 검증하였다. 위의 개발된 핵심 소자 기술은 향후 밀리미터파 대역에서 통신 및 레이다 등의 시스템의 기반 기술로서 이용될 수 있으며, 라디오미터 시스템 설계 기술은 다채널 및 위성 탑재형 라디오미터 개발에 적용할 수 있고, 또한 밝기 온도 측정을 이용해 전천후 영상 시스템등의 응용 기술 개발에 크게 기여할 것으로 기대된다.
Abstract▼
Recently, microwave and millimeter-wave band radiometer are developing for the sensor of environment monitoring such as weather, atmosphere, ocean and soil observation. The size of antenna and system is small in millimeter-wave band and it has an advantage improving the resolution. Therefore, it's b
Recently, microwave and millimeter-wave band radiometer are developing for the sensor of environment monitoring such as weather, atmosphere, ocean and soil observation. The size of antenna and system is small in millimeter-wave band and it has an advantage improving the resolution. Therefore, it's been more broadly developed in the technology for the commercial purpose as all weather imaging system and for the military application as a seeker and smart missile. In this study, it's aimed on the development of radiometer application technology such as 90 GHz millimeter-wave band radiometer sensor system, which is able to be used in both of the ground and the air for the application observing far away atmosphere
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