Study on the Calibration of a Full-Polarimetric Scatterometer System at X-band

A study on the calibration of an X-band HPS(Hongik Polarimetric Scatterometer) system for ground-based operation is presented in this paper. In order to calibrate the scatterometer system, the degree of its distortions are analyzed by comparison between theoretical- and measured-values using the theoretically well-known calibration targets such as a metal sphere, a trihedral corner reflector(CR) and a metal cylinder. The calibration works in the field conditions depend on the precise and stable measurements of those calibration target. we present a measurement technique, so-called, an automatic 2-D target-scanning technique, using the incidence-angle(${\xi}-$ and ${\phi}-$ directions) control of HPS system. Then, we used STCT(Single-Target Calibration Technique) and GCT(General Calibration Technique) to calibrate a distortion of the scatterometer system, and measured the polarimetric RCS(Radar Cross Section) and phase-difference of a trihedral-CR as a test-target to verify the accuracy of the calibration technique. Then, three different types(i.e., 10, 20, 30 cm) of trihedral-CR were used. we obtained the error ranges about ${\pm}1.0$dB, ${\pm}0.5$ dB in a polarimetric RCS and about $-20^{\circ}{\sim}0^{\circ}$ and ${\pm}5^{\circ}$ in the co-polarized phase-difference by using the GCT and STCT, respectively.

X-밴드 완전 편파 Scatterometer 시스템 보정에 관한 연구

본 논문에서는 X-밴드 대역의 지상운용용 HPS(Hongik Polarimetric Scatterometer) 시스템 보정에 관한 연구 결과를 선보인다. Scatterometer 시스템 보정을 위해 이론적으로 RCS(Radar Cross Section)가 잘 알려진 금속구, 삼각수동 반사기(trihedral corner reflector), 금속봉 등과 같은 보정용 목표물을 이용하여 이론값과 측정값을 비교함으로써 scatterometer 시스템의 왜곡 정도를 분석한다. 실외 환경에서 scatterometer 시스템을 이용하는 실제 측정상황의 보정 정확도는 보정용 목표물의 정확하고 안정된 측정에 의해 좌우되므로 이를 보완하기 위해 HPS 시스템의 입사각(${\xi}-$, ${\phi}-$방향) 제어 기능을 응용한 자동화된 2차원 목표물 스캐닝 측정법(2-D target scanning technique) 을 함께 선보인다. 이때, scatterometer 시스템의 왜곡 정도를 보정하기 위한 기법으로는 GCT(General Calibration Technique) 기법과 STCT(Single Target Calibration Technique) 기법을 비교 연구하였으며, 보정 정확도를 분석하기 위해서 시험용 목표물로 삼각 수동 반사기의 편파별 RCS와 위상차를 측정/비교하였다. 시스템 보정 정도를 검증하기 위해 세 종류(10/20/30 cm)의 삼각수동 반사기를 이용하였으며, 동일 편파 RCS는 GCT 기법과 STCT 기법을 이용하여 각각 ${\pm}1.0$ dB과 ${\pm}0.5$ dB의 오차 범위에서 보정되었다. 또한, 동일 편파간 위상차( ${\phi}_{hh}-{\phi}_{vv}$)는 이론 값과 비교하여 $-20^{\circ}{\sim}0^{\circ}$와 약 ${\pm}5^{\circ}$의 오차를 각각 보였다.