Design and Realisation of L-band Frequency Scanning Radiometer

Loading...
Thumbnail Image
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
School of Electrical Engineering | Licentiate thesis
Date
2010
Major/Subject
Mcode
Degree programme
Language
en
Pages
73
Series
Abstract
L-band (1-2 GHz) radiometry has been an ongoing research topic in the Department of Radio Science and Engineering for a number of years. In addition to remote sensing and radioastronomy applications, a radiometer can be used for detecting unwanted radio emissions in a protected frequency band. A frequency scanning radiometer (FIRaL) for detecting radio interference at the frequency interval of 1920 – 1980 MHz is designed and realised in this Licentiate thesis work. The aforementioned frequency band is reserved for mobile communication applications. The theory of radiometry is presented to the necessary extent in order to facilitate the FIRaL radiometer design. The design of the receiver and local oscillator electronics and pyramidal horn antenna is presented. Radiometer performance is studied by measuring the relevant device parameters in laboratory conditions. The feasibility of the radiometer to perform real-world interference surveys is tested by on-site measurements. The realised radiometer receiver input noise temperature is 661 ± 58 K or better. The radiometer is deemed suitable for interference measurements. The preliminary on-site measurements suggests that further measurements are feasible in order to study the extent of radio emissions in the 1920 – 1980 MHz mobile communications band.

Radiotieteen ja –tekniikan laitoksella on jo useita vuosia tutkittu L-alueen (1-2 GHz) radiometriasovelluksia. Kaukokartoituksen ja radioastronomian ohella radiometreillä voidaan tutkia radiotaajuisia häiriöitä suojatuilla taajuusalueilla. Tässä työssä on suunniteltu ja toteutettu L-alueen taajuuspyyhkäisevä radiometri (FIRaL) 1920-1980 MHz:in taajuusalueelta mahdollisesti löytyvien radiotaajuisten häiriöiden tutkimiseen. Edellä mainittu taajuuskaista on varattu matkaviestintäsovellusten käyttöön. Radiometria esitellään FIRaL radiometrin suunnittelun taustatiedoksi tarvittavalla laajuudella. Vastaanottimen ja paikallisoskillaattorin elektroniikan ja pyramiditorviantennin suunnittelu esitellään. Radiometrin suorituskykyä tutkitaan mittaamalla kyseisen laitteen parametrit laboratorio-olosuhteissa. Radiometrin soveltuvuus käytännön häiriömittauksiin testataan tekemällä mittauksia tyypillisessä matkaviestintätukiaseman sijaintipaikassa. Rakennetun radiometrin kohinalämpötila on maksimissaan 661 ± 58 K. Radiometri todetaan käyttökelpoiseksi häiriömittauksiin. Alustavista mittauksista löytyi todennäköisiä häiriölähteitä 1920 – 1980 MHz matkaviestintäkaistalta ja lisätutkimukset häiriöiden laajempaan kartoitukseen ovat perusteltuja.
Description
Supervisor
Räisänen, Antti
Thesis advisor
Mallat, Juha
Keywords
radiometer, radio interference, RF design, calibration, radiometri, radiotaajuiset häiriöt, RF-suunnittelu, kalibrointi
Other note
Citation