Development of Non-Uniform Circularly Polarized Array Antenna for Synthetic Aperture Radar Sensor

摘要

An L-Band (1.27 GHz) Circularly Polarized Synthetic Aperture Radar (CP-SAR) sensor has been developed in Josaphat Microwave Remote Sensing Laboratory (JMRSL), Center for Environmental Remote Sensing, Chiba University. The CP-SAR sensor will be installed on unmanned aerial vehicle (UAV) and on-board small satellite (μSAT CP-SAR) as well as. Some applications are offered for this sensor such as land cover mapping, disaster monitoring, snow cover, oceanography mapping, etc. To maintain the quality of SAR data recording, a low sidelobe level array antenna is required to be implemented in the SAR system. In this paper, the Dolph-Chebyshev weighting algorithm for 20 dB sidelobe level is applied to manage the non-uniform power distribution in array antenna. A method of moment (MoM) is employed for optimizing the design and achieving a good circular polarization at the targeted frequency. The both measured and simulated results have good agreement with the theoretical design. The low side lobe level and reasonable gain indicate the antenna is satisfying the specifications of CP-SAR sensor.%現在、千葉大学環境リモートセンシング研究センターョサフアツトマイクロ波リモートセンシング研究室では、無人航空機(UAV)と小型衛星用のLバンド(1.27 GHz)の円偏波合成開口レーダ(CP-SAR)センサーを開発している。将来、 このCP-SARセンサが土地被覆マツピング、災害監視、積雪、海洋マッピング等などのために活用する予定である。このCP-SAR 画像の品質を維持するために、低サイドローブレベルをもつパッチアレーアンテナを開発する必要である。本研究では、20 dB のサイドローブレベルを実現するために、ドルフ·チェビシェフの重み付けアルゴリズムを利用して、パッチアレーアンテナの 非一応な電力配分で制御した。また、この研究ではパッチアレーアンテナを設計するために、モーメント法(MoM)を活用して、最適なパッチアレーアレーアンテナの構造を設計した。そして、測定値とシミュレーションの結果を比較検討して、CP-SAR センサの仕様に満足した低サイドローブレベルのパツチアレーアンテナの構造を得た。