Millimetrialueen tutkavälkkeen mittausjärjestelmät

Abstract

The aim of this research was to design and construct a stationary and a mobile radar test system and to perform rain and sea clutter measurements in Finnish environment. The performance of these systems is evaluated together with an analysis of obtained results.

Open clutter test data exists already from the 1940’s and our own previous experiments suggested a difference to these plus a requirement of site-specific data collection.

Both designed test radar installations proved to be working and useful. Particularly rain clut-ter data has turned out to be valuable. The post processing of sea surface clutter results is still going on due to the very limited signal to noise ratio.

Our research has been fruitful also due to the simultaneous design and construction of several auxiliary electronic units such as a fast sampling device, antenna platform stabilizer and various digital radar video correlator concepts.

Tutkimuksen tarkoituksena oli rakentaa millimetrialueen tutkavälkkeen mittausjärjestelmä ja suorittaa meri- ja sadevälkemittauksia eripuolilla Suomea. Saatujen tulosten perusteella voitiin arvioida sekä laitteiston toimintaa että verrata tulosten vastaavuutta kirjallisuudessa esitettyihin arvoihin.

Julkaisuissa on esitetty tutkavälkkeen ja etenemisilmiöiden tutkimuksia jo 1940-luvulta lähtien. Suomessa tutkimuksia kyseisellä taajuusalueella on tehty jonkin verran ja havaintona on se, että maantieteellinen sijainti ja ympäristöolosuhteiden muuttuminen vaikuttavat tuloksiin ennakoitua enemmän, minkä takia tällainen tutkimus on yleensä tehtävä siellä, missä ilmiöiden käyttäytymistä arvioidaan.

Tutkimuksen tuloksena syntyi kaksi erilaista mittausjärjestelmää, joista toinen asennettiin konttiin pitkäaikaista tutkimusta varten sekä toinen, joka on ajoneuvoasenteinen. Sillä voidaan tehdä lyhytaikaista tutkimusta liikkuen helposti paikasta toiseen. Molemmat järjestelmät osoittautuivat toimiviksi ja hyödyllisiksi ratkaisuiksi, joilla on roolinsa tehdyissä ja tulevissa tutkimuksessa. Varsinkin sadevälkemittaukset onnistuivat. Merivälkkeen tulosten analysointi osoittautui oletettua hankalammaksi. Mitatun amplitudisignaalin taso ei erottunut riittävästi mittausjärjestelmän kohinasta. Merivälkkeen analysointi edellyttää vaiheinformaation käsittelyä.

Tutkimusta voidaan pitää onnistuneena myös siksi, että sen aikana kehitettiin erilaisia tutkimusta helpottavia uusia elektronisia ja mekaanisia laitteita kuten esimerkiksi nopea näytteenottopiiri, vakautuskoneisto sekä korrelaattorit.