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ETALONNAGE DU RADIOMETRE HYPERFREQUENCE PORTOS ET METHODE DE 
CORRECTION DE MESURES 
O. GROSJEAN et A. SAND 
CNES - Division Instrumentation 
18 avenue Edouard Belin, 31055 Toulouse Cédex (France) 
RESUME 
The ground-based six frequencies microwave radiometer PORTOS was conceived as an help to improve our 
knowledge of natural earth emission and our understanding of satellite data. Since 1991 it took part to several 
experimental campaigns over bare and cultivated fields or snow. This paper focus on the calibration methods 
developed and main problems encountered. In addition to the use of warm and cryogenic target, we calibrated the 
radiometer over fresh water which is a cold body in the microwave spectrum. We also had to cope with some 
deficiency of the internal thermal regulation system to establish, for each of the nine channels, a calibration equation. 
In case of airborne measurements the pixel location question was solved with the use of a video tape. 
MOTS CLES : PORTOS, Radiométrie hyperfréquence, Etalonnage 
1- INTRODUCTION 
Le radiomètre hyperfréquence PORTOS du CNES est destiné à fournir à la communauté scientifique des données de 
températures de brillance (Tb) dans le cadre de recherches en télédétection. Ses domaines actuels d'application sont 
principalement l'agronomie, l'hydrologie, l'océanographie, la glaciologie et la climatologie. D'un point de vue 
technique, il doit permettre le développement de compétences spécifiques et l'identification de points technologiques 
critiques influant sur les performances radiométriques. 
Le radiomètre PORTOS possède 9 canaux de réception dans les bandes de fréquence suivantes : 
1.4 GHz - 5.0 GHz - 10.7 GHz - 23.8 GHz - 36.5 GHz - 90 GHz ; il observe les polarisations H et V et fonctionne 
selon le principe de Dicke. Ses principales caractéristiques et performances sont résumées dans le tableau I. 
L'observation des scènes (sol ou océan) est faite à une distance minimale de 20 mètres pour respecter les conditions de 
champ lointain à 1.4 GHz. Prévu pour fonctionner soit depuis le sommet d’une grue soit en mode aéroporté, il permet 
un sondage depuis l'incidence verticale jusqu'à 60° avec une précision de pointage de l'ordre de I o . On peut également 
observer l'atmosphère depuis le sol. 
Fréquence (GHz) 
1.4135 
5.05 
10.65 
23.8 
36.5 
90 
Largeur de bande (MHz) 
±13.5 
±50 
±50 
±200 
±200 
±500 
Polarisation 
Hou V 
H et V 
H et V 
Hou V 
Hou V 
H et V 
ou H/V 
ou H/V 
Ouverture à -3 dB 
12.5° 
12.3° 
13.0° 
10.3° 
9.6° 
11.3° 
Ouverture à -20 dB 
30.0° 
29.0° 
39.2° 
31.8° 
31.5° 
32.8° 
Efficacité de faisceau à -20 dB 
84% 
80% 
96% 
97% 
97% 
98% 
Pourcentage d'énergie en 
2.0% 
5.0% 
4.0% 
1.6% 
0.7% 
0.3% 
polarisation croisée 
Tableau I : Principales caractéristiques du radiomètre hyperfréquence PORTOS. 
Après un bref exposé des campagnes de mesures auxquelles a participé l'instrument, nous 
evelopperons les diverses procédures d'étalonnage utilisées et les principaux problèmes rencontrés. Nous présenterons 
ensuite le modèle instrumental employé pour la correction radiométrique des données ainsi que la question du 
geocodage en mode aéroporté.