Ka帯衛星回線の交差偏波識別度特性の季節変動について

摘要

Characteristics of cross polarization discrimination (XPD) of the Ka band satellite signals (Right-hand circular polarization) obtained from 1986 to 2006 at Osaka Electro-Communication University in Neyagawa, Osaka, are investigated especially for the seasonal variation of ice depolarization which occurs in higher altitude without so much rain attenuation. The distribution of cross-polar phase relative to co-polar phase is examined for about 170 samples of the rainfall events which are accompanied by XPD degradation of less than 30 dB and rainfall rate of less than 10 mm/h. The average values of these events are shown to be about -70 to -130 deg, indicating that average canting angles of ice crystals are about -10 to +20 deg in clockwise seen from the satellite. The canting angles are more increased in winter than in summer, and they tend to become larger in the southern side than in the northern side of the cyclones (low pressures). A numerical calculation reveals that time percentages of XPD degradation are reduced down to about 70% for dual polarization systems using horizontal and vertical linear polarizations, if the tilt angle is set to be about 5 deg in clockwise from the horizontal direction. Also, using tilt angels specified for each season or rain front passage velocity, it is suggested that the time percentages should be further reduced.%1986年から2006年にかけて大阪電気通信大学（大阪府寝屋川市）において測定されたKa帯衛星電波（右旋円偏波）の交差偏波識別度（XPD）特性について、特に降雨減衰が少ない時に上空の氷晶により発生するXPD劣化の季節変動に着目して詳しく解析を行なった。平均降雨強度10mm瓜以下で30dB以下のXPD劣イヒが発生した降雨事象約170例について主偏波に対する．交差偏波の位相差の分布を調べた結果、それらの平均値はほぼ-70～-130°の範囲に分布し、その原因となる氷晶の平均傾き角は衛星から見て右回りに水平面から-10～＋20°程度であることが分かった。これらの傾き角は夏季に比べて冬季に増加し、低気圧の北側より南側の前線通過時の方が大きくなることが示された。この結果、水平・垂直二偏波で直交偏波利用を行う場合には偏波チルト角を水平面から50程度水平面から右回りに回転させるとXPD劣化の年間発生時間率はチルト角が0°の場合に対して約70%に減少することが分かった。ま季節平均値や前線通過速度の情報を用いると、さらに時間率を減少できる可能性が示された。