(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
人工衛星又は航空機等の飛翔体に搭載して地球表面や大気から自然に放射される微弱な雑音電波を受信して受信雑音電波に比例した輝度温度を測定する放射計において、前記雑音電波を受信する観測用反射鏡と、この観測用反射鏡から入力した雑音電波に比例した出力を得るため受信信号を増幅並びに検波及び積分を行う受信機と、この受信機出力をＡ／Ｄ変換及び編集するための信号処理器と、前記受信機出力と輝度温度との相関を得るため高温校正信号を発生させる高温校正源と、上記受信機に接続される一次放射器と、低温校正信号を得るため前記一次放射器のビーム方向と直交する方向並びに平行な位置に可動する反射鏡と、この反射鏡の方向を変化及び制御するための反射鏡駆動機構と、前記受信機、前記反射鏡、および前記一次放射器とを冷却する冷凍機と、前記受信機、前記反射鏡、および前記一次放射器と外界から熱的に遮蔽断熱するための断熱容器と、前記一次放射器の受信信号を切り換えるための前記高温校正源以外を回転させるための回転機構とを具備したことを特徴とする放射計。
【請求項２】
人工衛星又は航空機等の飛翔体に搭載して地球表面や大気から自然に放射される微弱な雑音電波を受信して受信雑音電波に比例した輝度温度を測定する放射計において、前記雑音電波を受信する観測用反射鏡と、この観測用反射鏡から入力した雑音電波に比例した出力を得るため受信信号を増幅並びに検波及び積分を行う受信機と、この受信機出力をＡ／Ｄ変換及び編集するための信号処理器と、前記受信機出力と輝度温度との相関を得るため高温校正信号を発生させる第１の反射鏡と、前記受信機に接続される一次放射器と、前記一次放射器の前面に配置して低温校正信号を得るための第２の反射鏡と、前記第１、第２の反射鏡の方向を可変制御するための反射鏡駆動機構と、前記受信機、前記第２の反射鏡、および前記一次放射器とを冷却する冷凍機と、前記受信機、前記第２の反射鏡、および前記一次放射器を収納して外界から熱的に遮蔽断熱するための断熱容器とを具備したことを特徴とする放射計。
【請求項３】
人工衛星又は航空機等の飛翔体に搭載して地球表面や大気から自然に放射される微弱な雑音電波を受信して受信雑音電波に比例した輝度温度を測定する放射計において、前記雑音電波を受信する観測用反射鏡と、この観測用反射鏡から入力した雑音電波に比例した出力を得るため受信信号を増幅並びに検波及び積分を行う受信機と、この受信機出力をＡ／Ｄ変換及び編集するための信号処理器と、前記受信機出力と輝度温度との相関を得るため第１の高温校正信号を発生させる第１の反射鏡と、第２の高温校正信号を発生させるメッシュ型反射鏡と、低温校正信号を得るための第２の反射鏡と、上記受信機に接続される一次放射器と、前記第１、第２の反射鏡の方向を変化及び制御するための反射鏡駆動機構と、前記メッシュ型反射鏡の方向を変化及び制御させるためのメッシュ型反射鏡駆動機構と、前記受信機、前記第２の反射鏡、前記メッシュ型反射鏡および一次放射器とを冷却する冷凍機と、前記受信機、前記第２の反射鏡、前記メッシュ型反射鏡および前記一次放射器とを収納して外界から熱的に遮蔽断熱するための断熱容器とを具備したことを特徴とする放射計。
【請求項４】
人工衛星又は航空機等の飛翔体に搭載して地球表面や大気から自然に放射される微弱な雑音電波を受信して受信雑音電波に比例した輝度温度を測定する放射計において、前記雑音電波を受信する観測用反射鏡と、この観測用反射鏡から入力した雑音電波に比例した出力を得るため受信信号を増幅並びに検波及び積分を行う受信機と、この受信機出力をＡ／Ｄ変換及び編集するための信号処理器と、前記受信機出力と輝度温度との相関を得るための高温校正信号を発生させる反射鏡と、前記反射鏡の方向を変化及び制御するための反射鏡駆動機構と、前記受信機に接続される一次放射器と、前記一次放射器と、前記受信機との間に介在させて信号を切り換えるＲＦスイッチと、前記ＲＦスイッチを制御するためのＲＦスイッチ制御器と、前記ＲＦスイッチに接続した無反射終端器と、前記受信機、前記反射鏡、前記一次放射器および前記無反射終端器を冷却する冷凍機と、前記受信機、前記反射鏡、前記一次放射器および前記無反射終端器を収納して外界から熱的に遮蔽断熱するための断熱容器とを具備したことを特徴とする放射計。
【請求項５】
人工衛星又は航空機等の飛翔体に搭載して地球表面や大気から自然に放射される微弱な雑音電波を受信して受信雑音電波に比例した輝度温度を測定する放射計において、前記雑音電波を受信する観測用反射鏡と、この観測用反射鏡から入力した雑音電波に比例した出力を得るため受信信号を増幅並びに検波及び積分を行う受信機と、この受信機出力をＡ／Ｄ変換及び編集するための信号処理器と、前記受信機出力と輝度温度との相関を得るための高温校正信号を発生させる反射鏡と、前記反射鏡の方向を変化及び制御するための反射鏡駆動機構と、前記受信機に接続される一次放射器と、前記一次放射器と前記受信機との間に介在させて信号を切り換えるためのＲＦスイッチと、前記ＲＦスイッチを制御するためのＲＦスイッチ制御器と、前記ＲＦスイッチに接続したホーンと、前記ホーンの前面に配置した電波吸収体と、前記受信機、前記反射鏡、前記一次放射器および前記電波吸収体を冷却する冷凍機と、前記受信機、前記反射鏡、前記一次放射器および前記電波吸収体を収納して外界から熱的に遮蔽断熱するための断熱容器とを具備したことを特徴とする放射計。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、人工衛星又は航空機等の飛翔体に搭載して地球表面や大気の観測を行う放射計に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図９は、人工衛星に搭載して地球表面や大気を観測する従来の放射計を示す図であり、図において、１は放射計、２は観測用反射鏡、３は低温校正用反射鏡、４は高温校正源、５は一次放射器、６は受信機、７は信号処理部、８は回転機構、９は冷凍機、１０は断熱容器、１１は回転部、１２は地球、１３は低温校正時の校正信号となる約２．７Ｋである宇宙背景放射を放射する深宇宙である。図１０は観測時の信号の流れを示す図である。図１１は低温校正時の信号の流れを示す図である。図１２は高温校正時の信号の流れを示す図である。図１３は観測、低温校正、高温校正のタイミングを示す図である。
【０００３】
次に動作について説明する。図１０から図１３までの図を用いて説明する。地球１２の観測対象を走査して輝度温度を観測する放射計１は、観測用反射鏡２、一次放射器５、受信機６、信号処理部７を含む回転部９及び観測用反射鏡２を回転機構８により回転させている。この放射計１により測定される信号は、地球１２の表面の地面や海水等の自然界から放射される極めて微弱な雑音電波であり、受信機６の雑音温度を可能な限り下げることが必要なため、受信機６を冷凍機９で冷却した断熱容器内に収納して使用されている。また、外部熱環境等より低雑音受信機６の利得変動があるため、一定周期毎に低温校正源と高温校正源を観測して放射計の入出力を校正する必要があり、ここでは、従来は低校正源として約２．７Ｋである深宇宙１３からの宇宙背景放射を取得するために低温校正用反射鏡３を配し、高温校正源４としてヒータにより温度制御された電波吸収体を使用した場合で示している。この低温校正、高温校正、観測のタイミングは、図１３に一例を示すとおりであり、低温校正用反射鏡３及び高温校正源４は、機械的に一次放射器５の走査円弧上に設置しており、１周期毎に１回、一次放射器５が低温校正用反射鏡３の真下を通過する際、低温校正信号の取得を行い、高温校正源４の真下を通過する際、高温校正信号の取得を行うようになっている。先ず、観測時の信号の流れを図１０を用いて説明する。観測時には、地球１２の表面から放射された電力は、観測用反射鏡２を介して一次放射器５で受信される。一次放射器５で受信された受信信号は受信機６により増幅検波及び積分された後、信号処理器７によってＡ／Ｄ変換及び編集され、図示していない送信機により観測信号として地上に送出される。次に低温校正時の信号の流れを図１１を用いて説明する。低温校正時には、回転機構８により低温校正用反射鏡３が一次放射器５の真上に位置した時に、約２．７Ｋである深宇宙１３からの宇宙背景放射が低温校正用反射鏡３を介して一次放射器５で受信される。一次放射器５で受信した後の信号の流れは、観測時と同じである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の放射計１は人工衛星又は航空機等の飛翔体に搭載し、受信出力の校正を行う場合には、宇宙背景放射を入力するための低温校正用反射鏡３及び高温校正源４を独立して配置し、それらを一定回転周期中に観測する必要があった。このため、低温校正用反射鏡３や高温校正源４を除く全ての機器を回転機構８により回転させ、一次放射器５を低温校正用反射鏡３及び高温校正源４からの電波が受信できる位置に制限する必要があった。このため、低温校正源となる宇宙空間と観測対象である地表の両方を観測できるよう、アンテナの切り替えを行う必要があり、アンテナの校正や駆動機構が複雑で大型化するという欠点があった。
【０００５】
また、低温校正用反射鏡３の視野を確保するために、機器配置、衛星搭載位置が制限されていた。また、低温校正用反射鏡３の視野内に衛星構体、主反射鏡を保持するためのストラット等が入り込み、クリアーな視界が確保できないことにより、低温校正信号が宇宙背景放射である約２．７Ｋからズレると共に、変動し軌道上での衛星構体、ストラット等の雑音温度の変動量の不確定性より、低温校正信号に誤差が生ずるという問題があった。
【０００６】
また、校正を行うタイミング及び校正データ数については、その必要性に関わらず、校正用反射鏡３や高温校正源４を一次放射器５で観測可能な位置関係に制限されており、回転機構８による一回転周期に一回の校正タイミングでのみ可能であり、最適な校正タイミングで校正を行うことができないという問題があった。
【０００７】
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あり、独立した低温校正用反射鏡及び高温校正源を共に用いることなく、校正を可能とする放射計を提供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
第１の発明による放射計は、低温校正源を用いずに低温校正入力ができるように、観測用反射鏡と、第１の反射鏡と、第１の反射鏡駆動機構と、第２の反射鏡と、第２の反射鏡駆動機構と、冷凍機と、断熱容器と、一次放射器と、受信機と、信号処理器を具備したものである。
【０００９】
また、第２の発明による放射計は、低温校正源及び高温校正源を用いずに校正入力ができるように、観測用反射鏡と、反射鏡と、反射鏡駆動機構と、冷凍機と、一次放射器と、受信機と、信号処理器とを具備したものである。
【００１０】
また、第３の発明による放射計は、低温校正源及び高温校正源を用いずに校正入力ができるように、観測用反射鏡と、第１の反射鏡と、第１の反射鏡駆動機構と、第２の反射鏡と、第２の反射鏡駆動機構と、メッシュ型反射鏡と、メッシュ型反射鏡駆動機構と、冷凍機と、一次放射器と、受信機と、信号処理器とを具備したものである。
【００１１】
また、第４の発明による放射計は、低温校正源及び高温校正源を用いずに校正入力ができるように、観測用反射鏡と、反射鏡と、反射鏡駆動機構と、冷凍機と、一次放射器と、ＲＦスイッチと、無反射終端器と、受信機と、信号処理器とを具備したものである。
【００１２】
また、第５の発明による放射計は、低温校正源及び高温校正源を用いずに校正入力ができるように、観測用反射鏡と、反射鏡と、反射鏡駆動機構と、冷凍機と、一次放射器と、ＲＦスイッチと、ＲＦスイッチ駆動機構と、ホーンと、電波吸収体と、受信機と、信号処理器とを具備したものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１を示す図である。図１は、低温校正源反射鏡を用いずに校正が可能な放射計の構成を示す図であり、図において１４は反射鏡、１５は反射鏡駆動機構である。また、図２はこの発明の放射計の観測時の信号の流れを示す図である。図３は、この発明の放射計の低温校正時の信号の流れを示す図である。図４は、この発明の放射計の高温校正時の信号の流れを示す図である。
【００１４】
次に動作について、図２〜４を用いて説明する。観測時の信号の流れを図２を用いて説明する。観測時には、反射鏡１４は反射鏡駆動機構１５により、一次放射器５のビーム方向と平行で、地球１２表面から放射される雑音電波が、観測用反射鏡２で反射及び集光され一次放射器５に導かれるビーム方向を妨げない方向に設定制御され、地球１２表面から放射される雑音電波は、観測用反射鏡２により反射及び集光され一次放射器５に導かれる。一次放射器５に導かれた雑音電波は、断熱容器１０内に配置され冷却された受信機６に入力し増幅及び検波、積分された後、信号処理器７によってＡ／Ｄ変換及び編集された後、図示していない送信機により観測信号として地上に送出される。低温校正時の信号の流れを図４を用いて説明する。低温校正時には、反射鏡駆動機構１５を用いて反射鏡１４を一次放射器５のビーム方向と垂直で直交した方向に制御する。この時、観測用反射鏡２及び高温校正源４からの電波は、前記反射鏡１４に遮られ、一次放射器５の視野内には反射鏡１４のみが介在することとなり、一次放射器５で受信される電波は冷却された一次放射器５自体が発生する熱雑音と反射鏡１４の熱雑音のみとなる。一次放射器５の熱雑音及び反射鏡１４の熱雑音は、冷凍機９により冷却された一次放射器５及び反射鏡１４の物理温度と等価となり、冷凍機により冷却された物理温度が一次放射器５に入力される。冷凍機９により冷却される温度を例えば４Ｋ程度の極低温に冷却するように制御することにより、４Ｋ相当する電波が一次放射器に低温校正信号として一次放射器に入力される。受信された受信信号は、観測時と同じ処理により地上に送出される。また、高温校正時には、高温校正源４が機械的に一次放射器５の走査円弧上に設置されているため、図３に示すように回転機構８の制御により高温校正源４の直下に一次放射器５が位置する時に、高温校正源からの放射電波を一次放射器５で受信する。受信後の信号の流れは観測信号の同様に送出される。
【００１５】
実施の形態２．
図５は、この発明の実施の形態２を示す図である。図において、１４ａ，１４ｂは反射鏡、１５ａ，１５ｂは反射鏡駆動機構である。
【００１６】
次に動作について、図５を用いて、観測時、低温校正時及び高温校正時に信号入力の状況を説明する。観測時には、反射鏡駆動機構１５ａ及び１５ｂにより反射鏡１４ａ及び１４ｂを一次放射器５のビーム方向と平行で、地球１２表面から放射される雑音電波が観測用反射鏡２で反射及び集光され一次放射器５に導かれるビーム方向を妨げない方向である１４ａ´及び１４ｂ´の位置に設定制御され、地球１２表面から放射される雑音電波は、観測用反射鏡２により反射集光され一次放射器５に導かれる。導かれた雑音電波は、断熱容器１０内に配置され冷却された受信機６に入力し増幅及び検波、積分された後、信号処理器７によってＡ／Ｄ変換及び編集された後、図示していない送信機により観測信号として地上に送出される。また、低温校正時には、反射鏡駆動機構１５ａ，１５ｂを用いて反射鏡１４ａ，１４ｂを一次放射器５のビーム方向と垂直で直交した方向に制御される。この低温校正時においては、観測用反射鏡から入射する雑音電波は前記反射鏡１４ｂに遮られ、一次放射器５には入力せずに、冷却された一次放射器５自身の熱雑音と反射鏡１４ａが有する熱雑音の和となる。一次放射器５の熱雑音及び反射鏡１４ａの熱雑音は、冷凍機９により冷却された一次放射器５及び反射鏡１４ａの物理温度と等価となり、冷凍機により冷却された一次放射器５及び反射鏡１４ａの各物理温度の和が一次放射器５に入力される。従って、冷凍機９により冷却される温度を例えば４Ｋ程度の極低温となるように断熱容器１０内で制御することにより、４Ｋ相当の電波が一次放射器５に低温校正信号として一次放射器５に入力されることとなる。受信された受信信号は、観測時と同じ処理により地上に送出される。また、高温校正時には、反射鏡駆動機構１５ａにより反射鏡１４ａの鏡面方向を一次放射のビーム方向と平行になるように制御すると共に、反射鏡駆動機構１５ｂにより反射鏡１４ｂの鏡面方向を一次放射器５のビーム方向と垂直で直交する方向である１４ｂ´の位置に設定されるため、一次放射器５の視野内には反射鏡１４ｂのみが存在し反射鏡１４ｂの物理温度に対応する雑音温度が入力する。反射鏡１４ｂは断熱容器の外部にあり３００Ｋ程度の物理温度にヒータ等により温度制御することにより、３００Ｋに相当する電波が高温校正信号として、一次放射器５に入力される。一次放射器５に入力した高温校正信号は、観測時と同様の処理により地上に送出される。
【００１７】
実施の形態３．
図６は、この発明の実施の形態３を示す図である。図において、１４ａ、１４ｂは反射鏡、１５ａ，１５ｂは反射鏡駆動機構、１６はメッシュ型反射鏡、１７はメッシュ型反射鏡駆動機構である。
【００１８】
次に動作について、図６を用いて、観測時、低温校正時及び高温校正時毎に説明する。先ず、観測時について説明する。観測時には、冷凍機９で冷却され断熱容器１０内に収納された反射鏡１４ａ及びメッシュ型反射鏡１６、更に断熱容器１０外に設置した反射鏡１４ｂを全て反射鏡駆動機構１５ａ、メッシュ反射鏡駆動機構１７及び反射鏡駆動機構１５ｂにより一次放射器５のビーム方向と平行な位置に設定される。このため、地球１２表面から放射される雑音電波は観測用反射鏡２で反射及び集光され、妨げられることなく一次放射器５に導かれる。一次放射器５に導かれた雑音電波は、断熱容器１０内に配置された受信機６に入力し増幅及び検波、積分された後、信号処理器７によってＡ／Ｄ変換及び編集された後、図示していない送信機により観測信号として地上に送出される。次に、低温校正時には反射鏡駆動機構１５ａを用いて反射鏡１４ａを一次放射器５のビーム方向と垂直で直交した方向に位置するように制御される。このため低温校正時においては、観測用反射鏡２から入射する雑音電波は前記反射鏡１４ａに遮られ一次放射器５には入力せずに、一次放射器５で受信される信号は、冷却された一次放射器５自身の熱雑音と反射鏡１４ａが有する熱雑音の和となる。一次放射器５の熱雑音及び反射鏡１４ａの熱雑音は、冷凍機９により冷却された一次放射器５及び反射鏡１４ａの物理温度と等価となり、冷凍機９により冷却された一次放射器５と反射鏡１４ａの各物理温度の和が一次放射器５に入力される。従って、冷凍機９により冷却される温度を例えば４Ｋ程度の極低温となるように断熱容器１０内で制御することにより、４Ｋ相当の電波が一次放射器５に低温校正信号として一次放射器５に入力されることとなる。受信された受信信号は、観測時と同じ処理により地上に送出される。また、高温校正時には、反射鏡駆動機構１５ａにより反射鏡１４ａの鏡面方向を一次放射のビーム方向と平行になる反射鏡１４ａ´の位置となるように制御し、併せてメッシュ型反射鏡駆動機構１７によりメッシュ型反射鏡１６を一次放射器５のビーム方向と平行となる方向に設定すると共に、反射鏡１４ｂの鏡面方向を一次放射器５のビーム方向と垂直で直交する方向である１４ｂ´の位置に設定することにより、一次放射器５の視野内には反射鏡１４ｂのみが存在し反射鏡１４ｂの物理温度に対応する雑音温度が入力する。反射鏡１４ｂは断熱容器の外部にあり３００Ｋ程度の物理温度にヒータ等により温度制御することにより、３００Ｋに相当する電波が高温校正信号として、一次放射器５に入力される。一次放射器５に入力した高温校正信号は、観測時と同様の処理により地上に送出される。更に、高温校正時には、反射鏡駆動機構１５ａにより反射鏡１４ａの鏡面方向を一次放射のビーム方向と平行となる反射鏡１４ａ´となる位置に制御し、メッシュ型反射鏡駆動機構１７によりメッシュ型反射鏡１６を一次放射器５のビーム方向と直交する方向であるメッシュ反射鏡１６´の位置に制御すると共に反射鏡１４ａの鏡面方向を一次放射器５のビーム方向と垂直で直交する方向である１４ｂ´の位置に設定されるため、一次放射器５の視野内には反射鏡１４ｂ´及びメッシュ反射鏡１６´が存在し物理温度に対応する雑���温度が入力する。反射鏡１４ｂは断熱容器１０の外部にあり３００Ｋ程度の物理温度にヒータ等により温度制御されているが、加えてメッシュ反射鏡１６´の物理温度が加算されメッシュ反射鏡の物理温度が合計温度が例えば２００Ｋになるように設定しておくことにより、２００Ｋに相当する雑音電波を高温校正信号として、一次放射器５に入力することができる。従って、高温校正源の温度を２種類設定することが可能ならしめている。一次放射器５に入力した高温校正信号は、観測時と同様の処理により地上に送出される。
【００１９】
実施の形態４．
図７は、この発明の実施の形態４を示す図である。図において、１４は反射鏡、１５は反射鏡駆動機構、１８はＲＦスイッチ、１９は無反射終端器、２０はＲＦスイッチ制御器である。
【００２０】
次に動作について、図７を用いて説明する。観測時には、反射鏡駆動機構１５により反射鏡１４を一次放射器５のビーム方向と平行である反射鏡１４´の位置に設定するように制御されると共に、ＲＦスイッチ制御器２０で一次放射器５からの信号が受信機６に入力するように制御される。従って、地球１２表面から放射される雑音電波は、観測用反射鏡２により反射及び集光され一次放射器５に導かれる。一次放射器５に導かれた雑音電波は、断熱容器１０内に配置され冷却された受信機６に入力し増幅及び検波、積分された後、信号処理器７によってＡ／Ｄ変換及び編集された後、図示していない送信機により観測信号として地上に送出される。次に、低温校正時には、ＲＦスイッチ制御器２０により受信機６が無反射終端器１９側に接続されるようにＲＦスイッチ１８を切り換え制御される。受信機６には無反射終端器１９の物理温度に相当する雑音電波が入力されることになり、冷凍機９により冷却される温度を例えば４Ｋ程度の極低温となるように断熱容器１０内に収納した無反射終端器１９の温度を制御することにより、４Ｋ相当の雑音電波が一次放射器５に低温校正信号として一次放射器５に入力されることとなる。受信された受信信号は、観測時と同じ処理により地上に送出される。また、高温校正時には、ＲＦスイッチ制御器２０を用いて受信機６が観測時と同様に一次放射器５に接続されるように切り換え制御されると共に、反射鏡駆動機構１５により反射鏡１４の鏡面方向を一次放射のビーム方向と直交する位置に設定されるように制御される。このため、一次放射器５には反射鏡１４の物理温度に対応する雑音温度が入力する。反射鏡１４は、断熱容器１０の外部にありヒータ等を用いて３００Ｋ程度の物理温度に温度制御されることにより、物理温度３００Ｋに相当する電波が高温校正信号が一次放射器５に入力される。一次放射器５に入力した高温校正信号は、観測時と同様の処理により地上に送出される。
【００２１】
実施の形態５．
図８は、この発明の実施の形態５を示す図である。図において、１４は反射鏡、１５は反射鏡駆動機構、１６はＲＦスイッチ、２０はＲＦスイッチ制御器、２１はホーン、２２は電波吸収体である。
【００２２】
次に動作について、図８を用いて説明する。観測時には、反射鏡駆動機構１５により反射鏡１４を一次放射器５のビーム方向と平行である反射鏡１４´の位置に設定するように制御されると共に、ＲＦスイッチ制御器２０を用いて一次放射器５からの信号が受信機６に入力するようにＲＦスイッチ１６を切り換え制御される。地球１２表面から放射される雑音電波は、観測用反射鏡２により反射及び集光され一次放射器５に導かれる。一次放射器５に導かれた雑音電波は、受信機６に入力し増幅及び検波、積分された後、信号処理器７によってＡ／Ｄ変換及び編集された後、図示していない送信機により観測信号として地上に送出される。次に、低温校正時には、ＲＦスイッチ制御器２０により受信機６がホーン２１からの信号が受信機６に接続され入力するようにＲＦスイッチ１６が切り換え制御される。ホーン２１の前面に冷凍機９で冷却された電波吸収体２２を配置することにより、ホーン２１には電波吸収体２２の物理温度に相当する雑音電波が受信され、ＲＦスイッチ１６を介して受信機６に入力する。ここで、電波吸収体２２の冷却温度が例えば４Ｋ程度の極低温となるように断熱容器１０内に収納した無反射終端器の温度を制御されることにより、４Ｋ相当の雑音電波がホーン２１及びＲＦスイッチ１６を介して低温校正信号として受信機６に入力されることとなる。受信された受信信号は、観測時と同じ処理により地上に送出される。また、高温校正時には、ＲＦスイッチ制御器２０を用いて受信機６が観測時と同様に一次放射器５に接続されるように切り換え制御されると共に、反射鏡駆動機構１５により反射鏡１４の鏡面方向を一次放射のビーム方向と直交する位置に設定されるように制御される。このため、一次放射器５には反射鏡１４の物理温度に対応する雑音温度が入力する。反射鏡１４は、断熱容器１０の外部にありヒータ等を用いて３００Ｋ程度の物理温度に温度制御されることにより、物理温度３００Ｋに相当する電波が高温校正信号が一次放射器５に入力される。一次放射器５に入力した高温校正信号は、観測時と同様の処理により地上に送出される。
【００２３】
【発明の効果】
第１の発明によれば、地上からの電波を反射する観測用反射鏡と、一次放射器と、一次放射器の前に配置した反射鏡と、反射鏡を一次放射器のビーム方向と平行及び直交する方向の２状態に設定するための駆動機構と、受信機と、一次放射器及び反射鏡と受信機を冷却するための冷凍機と、一次放射器及び反射鏡と受信機を外界から遮断する断熱容器と、高温校正源と、信号処理器を具備することにより、低温校正用反射鏡を用いることなく冷凍機の冷却により生成させた低温校正雑音の入力が可能となり、低温校正用反射鏡の介在に伴う観測幅の制約を受けない観測が実施できるという効果がある。また、冷却機の冷却により安定した低温校正源を確保できることから、校正精度が向上ができるという効果がある。更に、走査周期と無関係に校正タイミングを設定でき、最適な校正タイミングでのデータ取得が可能となる効果がある。
【００２４】
また、第２の発明によれば、地上からの電波を反射する観測用反射鏡と、一次放射器と、観測用反射鏡と一次放射器の間に配置した第１の反射鏡及び第２の反射鏡と、一次放射器のビーム方向と平行及び直交する方向の２状態に設定するための反射鏡駆動機構と、受信機と、一次放射器及び反射鏡と受信機を冷却するための冷凍機と、一次放射器及び反射鏡と受信機を外界から熱的に遮断するための断熱容器と、信号処理器を具備することにより、高温校正源、低温校正用反射鏡及び回転機構を用いることなく低温校正雑音及び高温校正雑音の入力が可能となり、高温校正源及び低温校正用反射鏡の配置設定に伴う観測幅の制約を受けない観測が実施できると共に、回転機構が無くなることから簡易な放射計を構成できるとう効果がある。また、冷却機の冷却により安定した低温校正源を確保できることから、校正精度が向上ができるという効果がある。更に、走査周期と無関係に校正タイミングを設定でき、最適な校正タイミングでのデータ取得が可能となる効果がある。
【００２５】
また、第３の発明によれば、地上からの電波を反射する観測用反射鏡と、一次放射器と、観測用反射鏡と一次放射器の間に配置した第１の反射鏡と、第２の反射鏡と、メッシュ型の反射鏡と、反射鏡とメッシュ型反射鏡を一次放射器のビーム方向と平行及び直交する方向の２状態に設定するための反射鏡駆動機構と、メッシュ型反射鏡駆動機構と、受信機と、一次放射器及び反射鏡と受信機を冷却するための冷凍機と、一次放射器及び反射鏡と受信機を外界から熱的に遮断するための断熱容器と、信号処理器を具備することにより、高温校正源、低温校正用反射鏡及び回転機構を用いることなく低温校正雑音及び高温校正雑音の入力に加えて中間温度の校正が可能となり、校正精度を向上することが可能となると共に、高温校正源及び低温校正用反射鏡の配置設定に伴う観測幅の制約を受けない観測が実施でき簡易な放射計を構成できるという効果がある。更に、走査周期と無関係に校正タイミングを設定でき、最適な校正タイミングでのデータ取得が可能となる効果がある。
【００２６】
また、第４の発明によれば、地上からの電波を反射する観測用反射鏡と、一次放射器と、観測用反射鏡と一次放射器の間に配置した反射鏡と、一次放射器のビーム方向と平行及び直交する方向の２状態に設定するための反射鏡駆動機構と、無反射終端器と、ＲＦスイッチと、受信機と、一次放射器、反射鏡、無反射終端器とＲＦスイッチ及び受信機を冷却するための冷凍機と、一次放射器、反射鏡、無反射終端器とＲＦスイッチ及び受信機を外界から熱的に遮断し収納するための断熱容器と、信号処理器を具備することにより、高温校正源、低温校正用反射鏡及び回転機構を用いることなく低温校正雑音及び高温校正雑音の入力が可能となり、高温校正源及び低温校正用反射鏡の配置設定に伴う観測幅の制約を受けず回転機構が無い簡易な放射計を構成できるという効果がある。また、冷却機の利用により安定した低温校正源が確保でき、校正精度が向上できるという効果がある。
【００２７】
また、第５の発明によれば、地上からの電波を反射する観測用反射鏡と、一次放射器と、観測用反射鏡と一次放射器の間に配置した反射鏡と、一次放射器のビーム方向と平行及び直交する方向の２状態に設定するための反射鏡駆動機構と、電波吸収体と、ＲＦスイッチと、ＲＦスイッチ駆動機構と、受信機と、一次放射器と、反射鏡と、ＲＦスイッチ及び受信機を冷却するための冷凍機と、一次放射器、反射鏡、電波吸収体、ＲＦスイッチ及び受信機を外界から熱的に遮断し収納するための断熱容器と、信号処理器とを具備することにより、高温校正源、低温校正用反射鏡及び回転機構を用いることなく低温校正雑音及び高温校正雑音の入力が可能となり、高温校正源及び低温校正用反射鏡の配置設定に伴う観測幅の制約を受けず回転機構が無い簡易な放射計を構成できるという効果がある。また、冷凍機の利用による安定した低温校正源が確保でき、校正精度が向上できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例１を示す放射計の構成例を示す図である。
【図２】この発明の実施例１を示す放射計の観測時を示す図である。
【図３】この発明の実施例１を示す放射計の低温校正時を示す図である。
【図４】この発明の実施例１を示す放射計の高温校正時を示す図である。
【図５】この発明の実施例２を示す放射計の構成例を示す図である。
【図６】この発明の実施例３を示す放射計の構成例を示す図である。
【図７】この発明の実施例４を示す放射計の構成例を示す図である。
【図８】この発明の実施例５を示す放射計の構成例を示す図である。
【図９】従来の放射計の構成例を示す図である。
【図１０】従来の放射計の観測時を示す図である。
【図１１】従来の放射計の低温構成時を示す図である。
【図１２】従来の放射計の高温構成時を示す図である。
【図１３】従来の放射計の観測タイミングを示す図である。
【符号の説明】
１  放射計、２  観測用反射鏡、３  低温校正用反射鏡、４  高温校正源、５一次放射器、６  受信機、７  信号処理器、８  回転機構、９  冷凍機、１０断熱容器、１１  回転部、１２  地球、１３  深宇宙、１４  反射鏡、１５  反射鏡駆動機構、１６  メッシュ型反射鏡、１７  メッシュ型反射鏡駆動機構、１８  ＲＦスイッチ、１９  無反射終端器、２０  ＲＦスイッチ制御器、２１  ホーン、２２  電波吸収体。
【図１】
0003612919.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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