DOI QR코드

DOI QR Code

3차원 구조 배열안테나를 적용한 GPS 간섭신호 미러 이미지 제거

The Rejection of the GPS Interference Mirror Image by using the Three-dimensional Array Antenna

  • Kim, JunO (Agency for Defense Development, Navigation Division) ;
  • Lee, Sang Jeong (Department of Electronics Engineering, Chungnam National University)
  • 투고 : 2018.07.30
  • 심사 : 2018.08.21
  • 발행 : 2018.08.31

초록

최근에 GPS(Global Positioning System) 간섭신호 제거를 위해서 배열안테나 기술 적용이 일반화되고 있으며, 이러한 안테나 기반의 GPS 수신 신호 보호 기술은 지상의 주요 국가 인프라 및 항공분야에서 점진적으로 확대 적용되는 추세이다. 이와 같은 배열안테나 기반의 간섭신호 제거 기술은 지금까지 평면 배열안테나인 2차원 구조가 보편적으로 활용되지만, 상대적으로 높은 고도에서 운용되는 무인기 같은 비행체의 경우 아래쪽에서 여기되는 간섭신호가 안테나 수평면과 대칭되는 위치에 미러 이미지에 의한 추가 널(null) 존(zone)이 발생하며 이로 인하여 수신가능 패턴 영역을 축소시킬 수 있다. 본 논문에서는 평면구조 배열안테나 사용 시 발생하는 간섭신호 미러 이미지 제거를 통해서 20%의 빔 패턴 수신 성능 향상 및 13 dB의 상관 값 성능을 개선하였다.

Recently, GPS(Global Positioning System) array antenna technology is generally used and widely adopted as a national infrastructure structure and aero-vehicles for protection the GPS signal reception. Until now, the 2-dimensional planar array is universally used for its applications in the array antenna signal processing, however relatively higher altitude air vehicles such as UAV experiences additional null zones induced by low altitude GPS interferences which is located in a symmetry zone of antenna horizontal plane and this could make the receiving antenna pattern coverage reduction. In this paper, we improved 20% of the beam pattern receiving performance and 13 dB correlation value improvement by eliminating the interference mirror images.

키워드

참고문헌

  1. E. D. Kaplan, Understanding GPS : Principles and Applications, 2nd ed. Norwood, MA: Artech House, 2005.
  2. L. C. Godara, Smart Antennas, CRC Press, p.101, 2002.
  3. S. A. Vorobyov, A. B. Gershman, “Principles of minimum variance robust adaptive beamforming design,” Signal Processing, Vol. 19, No. 2, pp. 3264-3277, 2013.
  4. De Lorenzo, F. Antreich, and H. Denkens, "Testing of adaptive beamsteering for interference rejection in GNSS receivers," in Proceeding of the European Nuclear Conference, Brussels: Belgium, pp. 1277-1287, 2007.
  5. S. Daneshmand and A. Jafarmia-Jahromi, "GNSS space-time interference mitigation : advantage and challenges," in Proceedings of the International Symposium on GNSS, Kyoto: Japan, pp. 1-11, 2015.
  6. S. Daneshmand, N. Sokhandan, M. Zaeri-Amirani and G. Lachapelle, "Precise calibration of a GNSS antenna array for adaptive beamforming applications", Sensors 2014, pp. 9669-9691, 2014.
  7. Z. Huang, C. A. Balanis, and C. R. Birtcher, "Mutual coupling compensation in UCAs : simulations and experiment," IEEE Transactions on Antenna and Propagation, Vol. 54. No. 12, pp. 3082-3086, November 2006. https://doi.org/10.1109/TAP.2006.883989
  8. J. L. Allen and B. L. Diamond : Mutual coupling in array antennas, Massachusetts Institute. of Tech Lexington Lincoln Lab, Technical Report No. TR-424, 1966.
  9. I. J. Gupta, T. H. Lee, K. A. Griffith, C. D. Slick, C. J. Reddy, M. C. Bailey and D. Decarlo, “Non-Planar Adaptive Antenna Arrays for GPS Receivers,” IEEE Antennas and Propagation Magazine, Vol. 52, No. 5, pp. 35-51, October 2010. https://doi.org/10.1109/MAP.2010.5687504