Designing 3D Antenna Pattern using Target's RCS Pattern

RCS 패턴을 이용한 3차원 안테나 패턴 디자인

When electromagnetic wave transmitted from the radar antenna hits the target, a specific type of electric field is formed according to the electrical characteristics and appearance of the target, which is called an RCS pattern. There are various commercial programs that calculate the RCS of the target and plot the RCS pattern. For the analysis of large targets such as warships or ships, a program with a high frequency analysis method, which has a faster calculation speed than the low frequency analysis method is suitable. XGTD, a high-frequency analysis program, can quickly plot a two-dimensional RCS pattern for 360 degrees of a target, but a three-dimensional RCS pattern cannot be obtained. In this paper, it is proposed that a method of plotting two-dimensional RCS patterns of a target from various angles using XGTD, generating a three-dimensional RCS pattern using this, and converting it into a three-dimensional antenna pattern file.

레이더 안테나에서 송신된 전파가 표적에 맞으면 표적의 전기적 특성, 외형 등에 따라 특정한 형태의 전계가 형성되는데, 이를 RCS 패턴이라 한다. 표적의 RCS를 계산하여 RCS 패턴을 플로팅 하는 다양한 상용 프로그램이 있으며, 군함이나 선박과 같은 큰 표적의 해석을 위해서는 저주파 해석기법 보다는 계산 속도가 빠른 고주파 해석기법이 적용된 프로그램이 적합하다. 고주파 해석 프로그램인 XGTD는 표적의 360도 전 방위에 대한 2차원 RCS 패턴을 빠른 시간에 플로팅 가능하나, 3차원 RCS 패턴은 구할 수 없다. 본 논문에서는 XGTD를 이용하여 다양한 각도에서 표적의 2차원 RCS 패턴을 플로팅하고, 이를 이용하여 3차원 RCS 패턴을 생성한 후 3차원 안테나 패턴 파일로 변환하여 활용하는 방안을 제안하였다.