| 講演抄録／キーワード |
| 講演名 |
2013-05-31 13:30
地中レーダ用UWBアンテナ校正のためのアンテナ位相中心計測法
○劉 海（東北大）・陳 潔（中国科学院）・佐藤源之（東北大） |
| 抄録 |
（和） |
アンテナの位相中心はレーダシステムの距離測定において重要である。本報告では、UWBアンテナの位相中心を時間領域波形の計測から実験的に求める手法を提案する。ここでは送受信アンテナの相対位置を変えながら信号を計測し、到達時間差を相関計算で求め、位相中心を推定する。本手法をビバルディアンテナとボウタイアンテナに適用し、推定した見かけ位相中心を2つの地中レーダ(GPR)システムの校正に利用した。最初の例は層状媒質の誘電率・厚み同時測定装置であり、従来の校正手法に比べて優れた推定が行えることを示した。2つめがアレイ型GPR装置への適用であり、2つの金属球が校正により、明確に識別できることを示した。本提案手法は、多くのUWBシステムへ応用が可能である。 |
| （英） |
The precise knowledge of the antenna phase center is of great importance for the signal processing and ranging using a radar system. This paper proposes an experimental method for locating the apparent phase center of an ultra-wide bandwidth (UWB) antenna in time domain. The transmission signal is recorded by moving the receiving antenna step-by-step in the direction to orthogonal the bore-sight direction of the transmitting antenna in the H plane. The position of the apparent phase center, as well as its time delay relative to the antenna feeding point, are estimated from the arrival-time of the transmitted signal by computing the cross-correlation. As examples, a Vivaldi antenna and a bowtie antenna were measured. The estimated phase center positions and time delays were validated using two ground penetrating radar (GPR) systems. The first one is a GPR system with a common source antenna array for pavement inspection. The mean error of the layer thickness estimation was reduced from 1.0 cm (7.8 %) by the conventional antenna delay calibration, to 0.3 cm (2.2 %) by the phase center calibration. The second one is an array GPR system for fast subsurface imaging. An experiment carried out in an anechoic chamber demonstrated that two metal spheres with a diameter of 5 cm and spacing of 20 cm at a distance of 1 m from the system were successfully imaged. We conclude that the proposed method can accurately estimate the phase center location of an UWB antenna and it can be applied to other kinds of UWB antennas. |
| キーワード |
（和） |
地中レーダ / アンテナ / 位相中心 / 時間遅延 / キャリブレーション / / / |
| （英） |
Ground Penetrating Radar (GPR) / Antenna / Phase Center / Time Delay / Calibration / / / |
| 文献情報 |
信学技報 |
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