[A-AS10] 気象学一般

[AAS10-11] フェーズドアレイ気象レーダーのアンテナ素子較正による適応型ビーム形成手法の性能向上

*和田 有希¹、菊池 博史²、吉川 栄一³、北原 大地⁴、牛尾 知雄¹ (1.大阪大学、2.電気通信大学、3.コロラド州立大学、4.慶應義塾大学)

キーワード：フェーズドアレイ気象レーダー、レーダー校正、適応型ビーム形成手法

フェーズドアレイ気象レーダー (PAWR) は複数のアンテナで構成されるアレーアンテナを用いて、仰角方向を電子走査する。従来のバラボラ型気象レーダーに比べて時空間分解能が大幅に向上しており、急速に発達する局地的大雨や線状降水帯などの観測・予測・メカニズム解明に寄与すると期待される。一方でPAWRは送信波に仰角方向に広がったファンビームを使用するため、地面からの不要反射であるグラウンドクラッターによるによる影響を受けやすい。そこで仰角走査の際に、受信信号に合わせて各アンテナ素子からの信号合成係数を適応的に変化させ、地面方向の感度を低減させる適応型ビーム形成手法が開発されている。適応型ビーム形成手法は、各アンテナ素子の受信信号の振幅や位相の誤差に敏感であり、したがってアンテナ素子そのものを精度良く較正する必要がある。我々は2022年まで大阪大学吹田キャンパスに設置されていた単偏波PAWRを用いて航空機を検出し、理想的なポイントターゲットとみなしてアンテナ素子の較正を実施した。その結果、位相の出力に大きな誤差が生じていた素子を除外することで、40dB以上のグランドクラッター抑圧に成功した。本手法はPAWRのさらなる性能向上に寄与するとともに、実用化された際の現業における定期的な校正手法を提案するものである。