• 한국전자파학회논문지
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• 제23권1호
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• pp.1-13
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• 2012

능동 위상 배열레이더(AESA radar: Active Electronically Scanned Array radar)는 전자적으로 빔을 조향함으로써 빔 조향 시간이 비약적으로 빨라져, 기존의 기계식 빔 조향 레이더에 비해 레이더에서 수행할 수 있는 다중 임무처리 능력이 크게 향상되었다. 이러한 다중 임무 처리 능력을 최대화하면서 레이더의 전체 성능을 향상하기 위해, 레이더에 주어진 시간, 에너지, 처리 능력 등의 한정된 자원을 실시간으로 효율적으로 관리, 운용할 수 있는 레이더 자원 관리 기술의 중요성이 크게 대두되었다. 그 중 레이더 빔 스케줄링 기술은 레이더 자원 관리의 핵심적인 요소라 할 수 있다. 본 논문에서는 레이더 빔 스케줄링을 위한 다양한 dispatching rule을 비교 분석하고, 특히 빔의 처리 시간 지연 정도에 따라 SPF(Shortest Processing time First)와 ERF(Earliest Request time First)를 차등적으로 적용하여 빔의 우선 순위를 정하는 dispatching rule을 제안, 그 성능의 우월성을 입증하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권6호
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• pp.740-747
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• 2012

최신의 다목적 전투기에 필수적으로 장착되고 있는 능동 위상 배열 레이더(AESA radar, Active Electronically Scanned Array radar)는 스캔 손실(scan loss)로 인해 빔 조향각별 탐지 거리가 불균일하게 나타난다. 빔 조향각별 드웰 시간(dwell time)을 가변함으로써 스캔 손실을 보상할 수 있는 방식이 제시되어 왔으나, 한정된 자원 속에 탐색, 추적, 미사일 유도 등의 다기능을 수행해야 하는 전투기 사격 통제 레이더에서 이러한 방식의 효용성은 종합적인 측면에서 고려되어야 한다. 본 논문에서는 먼저 빔 조향각별 드웰 시간을 가변함으로써, 능동 위상 배열 레이더의 전 탐색 영역에서 균일한 탐색 성능을 도출하였다. 다음으로 고정된 프레임 시간(frame time) 안에 빔 조향각별 드웰 시간을 가변하지 않을 경우의 탐색 부하를 50 %로 가정하면, 균일한 탐색 성능을 위해서는 약 100 %의 시간 자원을 탐색 업무에 할당함으로써, 다기능을 수행해야 하는 전투기 사격 통제 레이더의 요구사항을 만족하지 못함을 나타내었다. 다른 한편으로 균일한 탐색 성능과 50 %의 탐색 부하를 나타내기 위해 프레임 시간을 증가할 경우, 탐색 성능이 기존 대비 86.7 % 저하됨을 보여주었다. 이러한 분석을 바탕으로 프레임 시간, 탐색 부하, 탐색 성능을 종합적으로 고려한 전 탐색 영역 균일한 성능을 갖는 항공기 탑재 능동 위상 배열 레이더의 효과적인 빔 운용 방안을 제시하였다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제27권3호
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• pp.387-394
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• 2024

This paper describes a progressive test and evaluation strategy for verification of Korean Fighter eXperimental (KF-X) AESA(Active Electronically Scanned Array) radar development. Three progressive stages of development test and evaluation were officially performed from simulated test conditions to actual operating conditions according to standards: radar function/performance and avionics integration. KF-X AESA radar development is repeatedly verified by progressive stages consisting of five tests: Roof-lab ground test, System Integration Laboratory(SIL) ground test, Flying Test Bed(FTB) test, KF-X ground test, and KF-X flight test. As a result, the risk factor decreases as stages and tests progress. Therefore, development test and evaluation of KF-X AESA radar are successfully performed at low development risk.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.196-206
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• 2012

능동 위상 배열 레이더(AESA Radar: Active Electronically Scanned Array radar)는 전자적으로 빔을 조향함으로써 빔 조향 시간이 비약적으로 빨라져 기존의 기계식 빔 조향 레이더에 비해 레이더에서 수행할 수 있는 다중 임무 처리 능력이 크게 향상되었다. 이러한 이유로 레이더에 주어진 시간, 에너지, 처리 능력 등의 한정된 자원을 실시간으로 효율적으로 관리, 운용할 수 있는 레이더 자원 관리 기술의 중요성이 크게 대두되었다. 그 중 레이더 빔 스케줄링 기술은 레이더 자원 관리의 핵심적인 요소라 할 수 있다. 본 논문에서는 simulated annealing을 이용한 추계적 레이더 빔 스케줄링 알고리즘을 제안하고, 이를 기존의 dispatching rule에 기반한 빔 스케줄링 기법과 비교하였다. 빔 처리 지연도(latency)와 주어진 시간 내에서 처리할 수 있는 빔의 개수 측면에서 스케줄링 결과를 비교하여 성능의 우월성을 입증하였으며, 또한 실시간성을 보장하면서도 기존의 규칙 기반 알고리즘보다 성능이 우수함을 보였다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제24권1호
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• pp.50-60
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• 2021

For conventional AESA radars, DC-DC power modules using 300 Vdc have low efficiency, high volume, heavy weight, and high price, which have problems in modularity with T/R module groups. In this paper, to improve these problems, we propose a distributed DC-DC power module with high-voltage 800 Vdc and high-efficiency Step-down Converter. In particular, power requirements for modern and future marine weapons systems and sensors are rapidly evolving into high-energy and high-voltage power systems. The power distribution of the next generation Navy AESA radar antenna is under development with 1000 Vdc. In this paper, the proposed highvoltage, high-efficiency DC-DC power modules increase space(size), weight, power and cooling(SWaP-C) margins, reduce integration costs/risk, and reduce maintenance costs. Reduced system weight and higher reliability are achieved in navy and ground AESA systems. In addition, the proposed architecture will be easier to scale with larger shipboard radars and applicable to other platforms.

• ETRI Journal
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• 제38권3호
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• pp.417-424
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• 2016

In this paper, an accurate characterization of a fabricated X-band transmit/receive module is described with the process of generating control data to correct amplitude and phase deviations in an active electronically scanned array antenna unit. In the characterization, quantization errors (from both a digitally controlled attenuator and a phase shifter) are considered using not theoretical values (due to discrete sets of amplitude and phase states) but measured values (of which implementation errors are a part). By using the presented procedure for the characterization, each initial control bit of both the attenuator and the phase shifter is closest to the required value for each array element position. In addition, each compensated control bit for the parasitic cross effect between amplitude and phase control is decided using the same procedure. Reduction of the peak sidelobe level of an array antenna is presented as an example to validate the proposed procedure.

• 한국전자파학회논문지
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• 제26권4호
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• pp.424-434
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• 2015

위상배열 레이더 시스템에서 간섭과 재밍을 제거하기 위하여 적응빔 형성 알고리즘이 폭넓게 사용되고 있다. 최근에 와서 FPGA 기술의 발전으로 적응빔 형성 알고리즘의 실시간 처리가 가능하게 되었다. 본 논문에서는 능동위상배열 레이더를 개발하기 위해 전단신호처리기에 적용한 적응빔 형성기의 FPGA 기반 실시간 구현방법을 제안하였다. 개방형 VPX 벡플레인을 통한 통신의 상용 FPGA 보드를 활용하여 콤팩트한 적응빔 형성기를 개발하였다. 이 적응빔 형성기는 역행렬을 구하기 위해 QR 분해와 역 치환을 포함한 수많은 고속의 복소 신호처리와 벡터 및 행렬 연산으로 구성하였다. 구현 결과, FPGA를 통한 적응빔 형성 결과와 매트랩을 통한 시뮬레이션 결과가 일치함을 보였다. 또한, FPGA를 통한 적응빔 형성 알고리즘의 실시간 처리가 가능하여 능동위상배열 레이더 시스템에 적용 가능함을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제26권3호
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• pp.227-247
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• 2015

저손실, 전자기 완전차폐, 고전력 특성을 갖는 기판집적 도파관(SIW)을 이용하여 X-band $8{\times}16$ 이중편파 능동 위상배열안테나 시스템을 구현하였다. 16-way SIW 전력분배 네트워크의 측정된 순수 삽입손실(0.65 dB)은 마이크로스트립 경우보다 1 dB 감소하였으며, SIW 부배열($1{\times}16$) 안테나 소자의 측정된 방사효율(73 %)은 약 2배(3 dB) 향상되었다. 이러한 SIW를 이용한 분배손실과 방사효율의 상당한 개선은 능동 위상 배열안테나 시스템에서 고전력 증폭기의 최대출력(P1 dB)을 저감하고, 총 전력소모를 약 30 % 절감할 것이다. SIW 기반으로 제작된 X-band $8{\times}16$ 이중편파 능동 위상 배열안테나 시스템을 이론적인 제어벡터만을 생성하여 0도, 5도, 9도, 18도의 정밀한(최대편차 2도) 빔 조향을 측정하였으며, 열주기/진공 시험에서 우주환경 적합성을 확인하였다. 고효율 SIW 배열안테나 시스템은 고성능 레이더는 물론 차세대 무선통신(5G)을 위한 Massive MIMO와 다양한 밀리미터파 통신시스템(60 GHz WPAN, 77 GHz 자동차 레이더, 초고속 디지털 전송시스템 등)에 매우 유용할 것으로 기대한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제48권1호
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• pp.73-79
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• 2020

본 논문에서는 고성능 레이다를 위한 저잡음, 고안정 성능을 보유한 새로운 구조의 주파수합성기를 설계 및 제작 하였다. 날로 발전하는 스텔스 기능과 고해상도의 SAR 영상을 확보하기 위해서는 높은 주파수 순도와 초저잡음 특성이 요구되고 있으며, 이를 만족하기 위하여 본 연구에서는 DAS, DDS의 장점을 합성한 새로운 하이브리드 주파수합성기를 개발하였으며, 시험을 통하여 그 성능을 확인하였다. 개발된 주파수 합성기는 X대역에서 10% 이상의 운용대역폭을 보유하고 있으며, 1usec 이하의 빠른 주파수변환속도를 보유하고 있다. 또한, X대역 주파수에서 10kHz 옵셋 주파수에서 -136dBc/Hz의 우수한 위상잡음을 보유하고 있다. 이는 기존 X대역 레이다용 주파수합성기보다 10dB 이상 개선된 성능이다. 또한, 개발된 하이브리드 주파수합성기에서 생성되는 주파수를 이용하여 L대역과 C대역에서도 활용이 가능하며, 추후 국내 AESA 레이다뿐만 아니라 고해상도 SAR레이다 그리고 고성능 지상레이다에 적용하여 성능개선이 가능하다.

• 한국항행학회논문지
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• 제27권4호
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• pp.453-456
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• 2023

전투기는 적의 공대공 위협에 대응하기 위해 탐색기(seeker)가 탑재된 유도탄을 운용한다. 단거리 유도탄(SRM; short range missile)은 주로 IR 탐색기를 탑재하고 시계 거리 밖의 표적에 대응하는 중거리 유도탄(MRM; medium range missile)은 대개 RF 탐색기를 장착한다. 중거리 유도탄은 발사되더라도 탐색기의 탐지범위에 도달할 때까지 탐식기가 작동하지 않으며 항공기에 탑재된 레이다로 중거리 유도탄을 일정 거리만큼 유도해야 한다. 이런 유도 방식을 MDL (missile data link)이라 하며, 유도탄의 통신 방식에 따라 단방향 방식과 양방향 방식이 있다. 본 논문에서는 이 두 가지 통신 방식에 따른 MDL과 이를 위한 레이다, 임무컴퓨터 및 유도탄 간의 연동에 대해 논하고자 한다.