강우분포의 불균일성을 취득하기 위해서는 거리분해능(이하, 레인지(range) 분해능)으로 2~5m 정도의 세밀함이 요구된다. 일반적인 펄스 변조 및 주파수 변조를 고려하면 위의 레인지 분해능에 필요한 주파수 대역폭은 약 80MHz에 달하는 광대역이 되며, 기존의 기상 레이더에서 사용하고 있는 C밴드(5.3GHz 부근)나 X밴드(9.5GHz 부근)에서는 타 무선기기와의 혼신이 발생하기 때문에 면허취득이 매우 어렵다. 따라서 △레이더에 할당되는 주파수대 △상기의 주파수 대역폭을 취득하기 쉬운 Ku밴드(12~18GHz) △Ka밴드(26.5~ 40GHz)가 레이더 중심주파수의 후보가 된다. 한편, 주파수가 높아지면 강우에 의한 감쇠(강우 감쇠) 및 반도체 파워 디바이스의 출력부족으로 충분한 관측 레인지(관측범위)를 확보할 수 없게 된다. 그래서 본 개발에서는 Ku밴드(15.75GHz)를 중심주파수로 채용하기로 했다.

안테나
기존의 기상 레이더 안테나는 주로 기계구동형 파라볼라 안테나가 채용되었지만, 최근에는 방위각(이하, Az)의 회전에만 기계구동을 이용하고, 앙각(이하, El)의 스캔에는 페이즈드 어레이를 이용하는 레이더도 개발되고 있다. Ku밴드 레이더는 고시간 분해능이라는 관점에서, 그 정량적 개발목표로 전체 볼륨 스캔(Az: 0~360도, El: 0~90도)을 1분으로 정했다. 따라서 Az회전에는 적어도 30~40rpm의 회전속도에 견딜 수 있는 구조가 불가피했으며, 장기 안정성의 측면에서 기계구동형 파라볼라 안테나의 채용은 어렵다고 판단했다. 또 페이즈드 어레이 방식은 비용이 상당히 높기 때문에 중거리 레이더를 다수 배치할 시 큰 장벽으로 작용될 우려가 있어 선택지에서 제외시켰다. 이러한 검토를 거쳐 최종적으로 채용하게 된 것은 루네베르크 렌즈라는 전파렌즈이다. 이 루네베르크 렌즈를 안테나로 이용하면 구동계의 간소화 및 경량화를 도모할 수 있고, 그 결과 고속·연속운전에 견딜 수 있는 강도를 확보할 수 있게 된다. 이하, 루네베르크 렌즈의 원리에 대해 간단하게 설명한다.([그림 2] 참조)안테나의 방향을 천정(레이더 연직방향)에 고정시키고, 고도분해능을 약 5m, 시간분해능을 약 0.017초로 하여 관측을 실시했다. 에코강도가 강한 2개의 강우 지역이 공간적으로 나뉘어져 있는 모습 등 종전의 레이더에서는 얻지 못했던 비의 상세구조를 파악할 수 있다.([그림 3] 참조)