• 제목/요약/키워드: Monopulse Antenna

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십자형으로 배치된 크로스아이 재머 안테나를 이용한 모노펄스 레이다 재밍 오차 분석 (Analysis of the Monopulse Radar Tracking Errors using Orthogonally Deployed Antenna Sets for Cross-eye Jamming)

  • 임중수;채규수
    • 융합정보논문지
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    • 제10권6호
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    • pp.14-18
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    • 2020
  • 본 논문은 2세트의 크로스 아이 재머 안테나가 십자형으로 배치되어 모노펄스 레이다를 재밍하는 경우 재머의 위상차와 진폭 비 및 레이다 조우각도에 따른 재밍 효과를 분석하였다. 크로스 아이 재머의 위상차와 진폭비는 재머에서 조정이 가능하지만 조우각도는 레이다에 의해서 상대적으로 결정되기 때문에 조우각도 변화에 따른 재머의 대응이 매우 중요하다. 수직 교차된 2세트의 크로스 아이 재머 안테나는 하드웨어 구성을 최소로 하면서 재밍 효과를 높일 수 있는 좋은 방법으로 판단되며, 조우각도를 0°~360° 변화시키면서 재밍 효과를 분석하였다. 본 재머는 단일 재머와 비교하여 조우각도 45°~135°와 225°~315°에서 재밍 효과가 크게 향상되며, 항공기 및 함정의 크로스 아이 재머 설계에 유용하게 활용될 것으로 판단된다.

W-대역 밀리미터파 탐색기용 광대역 모노펄스 비교기 설계 (A Design of Wideband Monopulse Comparator for W-Band mm-Wave Seeker Applications)

  • 김동연;임영준;정채현;박창현;남상욱
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제27권2호
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    • pp.224-227
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    • 2016
  • 본 논문은 도파관 구조를 이용한 W-대역 밀리미터파 탐색기용 광대역 모노펄스 비교기 설계를 제안한다. 제안하는 구조의 핵심 아이디어는 $90^{\circ}$ 하이브리드에 자기보상 위상천이기를 결합하여 광대역 $180^{\circ}$ 하이브리드를 구현하는 것이다. 일반적인 위상천이기는 협대역 특성을 가지므로 다수의 위상천이기가 사용될 경우, 안테나를 포함한 전체 시스템의 운용 대역폭을 제한하는 단점이 있다. 제안하는 비교기는 광대역 특성을 가지는 자기보상 위상천이기를 사용하므로 이러한 문제를 완화시킬 수 있다. 설계된 비교기는 도파관 구조를 이용하여 손실 특성이 우수하다. 또한, 포트간 크기 및 위상 응답에서 광대역 특성을 보인다.

위상배열 안테나를 활용한 다중 경로 효과에 의한 고각 정확도 열화 분석 및 열화 최소화를 위한 빔 패턴 최적화 (An Analysis on the Degradation of Elevation Angle Accuracy Due to the Multi-Path Effect Using a Phased Array Antenna and the Beam Pattern Optimization to Minimize Its Degradation)

  • 김영완;이재민;채희덕;진형석;박종국
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제27권12호
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    • pp.1036-1043
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    • 2016
  • 본 논문에서는 위상배열 안테나를 활용해 다중 경로 효과에 의한 공항정밀접근레이다의 고각 정확도 열화에 관하여 분석을 수행하였다. 공항의 활주로 주변에 설치되는 정밀접근레이다는 고정 환경인 활주로면의 영향을 지속적으로 받게 된다. 본 논문에서는 활주로면에 의한 다중 경로 효과에 따른 정밀접근레이다 고각 정확도 열화에 관하여, 배열 안테나의 합/차 패턴 분석 및 이를 통한 모노펄스 기울기를 계산하여 분석하였다. 또한, 본 논문에서는 이러한 고각 정확도 열화를 최소화하기 위해 모노펄스용 차 패턴을 고각 정확도 개선에 적합한 형태로 최적화하였다. 최종적으로 최적화된 배열 안테나 차 패턴을 적용한 후 지면 반사 영향성이 고려된 모노펄스 기울기를 계산하여 고각 정확도 개선 정도를 확인하였다.

무인기용 Ku 대역 위성추적 시스템의 동축구조 도파관 고차모드 커플러에 대한 연구 (A Study on Coaxial-Structure Waveguide High-Order Mode Coupler of Ku-Band satellite tracking system for UAV)

  • 이재문;임재성;가득현
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제16권2호
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    • pp.93-99
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    • 2016
  • 본 논문은 무인기용 Ku 대역 위성추적 안테나 시스템의 다중모드 모노펄스 추적 시스템을 위한 소형구조 도파관 고차모드 커플러를 설계, 제작 및 성능시험을 수행하였다. 제안된 고차모드 커플러는 이동형 탑재용 위성추적 안테나 시스템에 적용이 가능하도록 장착성을 감안, 동축 구조의 도파관 구조를 이용하였다. 또한 제안된 커플러를 이용하여 출력된 추적 오차 신호의 패턴을 측정하고 설계된 주파수 대역내에서 적정한 추적 오차가 도출됨을 확인하였다. 제안된 커플러 구조는 향후 정밀추적이 요구되는 다중모드 모노펄스 위성추적시스템에 이용될 것으로 기대된다.

크로스아이 재머의 조우각에 따른 모노펄스 레이다의 거리 오차 (Range Error of Monopulse Radar according to the Engagement Angle of Cross-Eye Jammer)

  • 임중수;채규수
    • 융합정보논문지
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    • 제10권5호
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    • pp.30-35
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    • 2020
  • 본 논문에서는 크로스아이 재머의 위상차와 진폭비 및 조우각을 제어하여 모노펄스 레이다의 추적 거리오차를 분석하였다. 크로스아이 재밍은 모노펄스 레이다의 중요한 재밍 방법으로 레이다 수신안테나의 입력에 변위를 유발하여 레이다의 추적 각도를 오도시킨다. 모노펄스 레이다와 재머 사이의 조우각을 변화시키면서 레이다의 추적 거리오차를 분석한 결과 조우각이 0°이고 위상차가 180° 일 때 최대 거리오차가 발생하며 조우각이 45°~135°가 되면 거리오차가 최대 거리오차의 70% 이하로 감소하는 것을 확인하였다. 재머의 효율을 높이기 위해서는 회전 재머나 다수 채널 재머에 대한 연구가 필요하며, 본 연구는 항공기 및 함정의 크로스아이 재머 설계에 유용하게 활용될 것으로 판단된다.

디지털 빔 형성을 위한 부배열 채널 보정 및 성능 분석 (Subarray Channel Calibration and Performance Analysis for Digital Beam-Forming)

  • 장성훈;안창수;김동환;김선주
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제25권2호
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    • pp.235-244
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    • 2014
  • 항공기 능동 위상 배열(AESA) 레이더에 적용할 수 있는 레이더 안테나 부배열 채널 구성 및 보정에 대한 내용을 기술하였다. 설계된 부배열 채널 구조의 성능시험을 위하여 디지털 빔 형성이 가능한 12개 부배열 채널을 갖는 AESA 레이더 시연기(demonstrator)를 설계하고 제작하였다. 제작한 부배열 채널에서는 채널 간 크기 및 위상 오차가 필수적으로 발생하게 된다. 본 논문에서는 부배열 채널 간 발생하는 오차를 보정하는 방법을 제안하였다. 오차 보정후 채널의 신호 레벨과 모노펄스 기울기를 측정하여 보정된 효과를 확인하였다. 채널 보정 후 부배열 채널로 형성된 디지털 모노펄스 채널을 검증하기 위하여 별도로 구성된 아날로그 모노펄스 채널과 성능을 비교하였다. AESA 레이더 시연기의 성능 확인을 위하여 지상에서 원전계(far field) 시험을 수행하였다. 표적 모의 장치를 이용하여 단일 표적을 생성하고, 동일한 파형 및 탐색 조건하에서 탐지 및 추적시험을 수행하였다. 설계된 12개 부배열 채널 신호로 구성한 디지털 모노펄스 채널의 표적 탐지 추적 성능이 기존 아날로그 모노펄스 채널의 성능과 유사함을 확인하였다. 또한, 부엽으로 입사하는 재머 신호에 대하여 부배열 채널에서 적응 빔 형성(adaptive beam-forming) 기능이 효과적으로 동작함을 확인하였다.

선형 위상배열 안테나를 이용한 역지향성 크로스아이 구조에 관한 연구 (Study on Retrodirective Cross-eye Structure using Linear Phased Array Antenna)

  • 김인선;박진태;김기백;박범준;장연수
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.11-17
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    • 2020
  • This study proposes a novel structure for the cross-eye, one of the representative jamming techniques of monopulse sensors. The proposed jammer tranceivers are composed of multi-channels with phased array antenna. We named this structure PRCJ(Phased array Retrodicetive Cross-eye Jammer). In this structure, formulas for calculating cross-eye gain and distance error are derived. We compare the properties of PRCJ with two-element retrodiredtive cross-eye jammer(TRCJ). PRCJ can achieve higher J/S because this structure can steer the spatially combined jamming signal in the direction of the incident monopulse signal. Because of the multiple channels in the phased array, it also increases the degree of freedom of channel matching. Finally, We preform a statistical analysis of the cross-eye gain according to the amplitude and phase errors. From this results, It has been found that PRCJ can get higher cross-eye gain than TRCJ.

$2{\times}2$배열 피드혼 안테나용 모노 펄스 피드 설계 (Design of a Monopulse Feed for $2{\times}2$ Array Feed horn Antenna)

  • 김원섭
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제45권1호
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    • pp.91-96
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    • 2008
  • 본 논문에서는 3중 모드를 형성하는 $2{\times}2$배열 피드혼 안테나용 모노 펄스 피드를 설계 제작하고 복사 특성을 고찰하였다. 단일 피드의 경우 이득은 8.25dB의 값을 가지며,. 변환부에서 공기 중으로 연결되는 부위에 전계면으로 확장되는 구조를 갖게 함으로써 이득은 증가하고 구형 도파관과 공기 중의 반사는 저하시켰다. 급전 피드 port1과 port2는 수직으로 위치하여 개구부 혼의 두께를 얇게 함으로써 격리도는 -25dB이하의 특성을 만족하며 높은 주파수일수록 격리도는 향상됨을 확인하였다. port1과 port3은 수평으로 위치하여 전기장의 분포가 병렬로 연결되기 때문에 전기장의 결합은 적게 일어나지만 자기장의 결합이 나타나기 때문에 port1과 port2와의 격리도 보다는 최저 2dB에서 최대 6dB 향상된다. port1과 port4는 구조적으로 직접 결합은 아주 적은 양만 발생하지만, port2와 port3의 영향으로 -35dB이하가 됨을 확인 할 수 있었다.

모노펄스안테나 시스템에 적용되는 2중 반사경 설계 (Design of Dual Reflector for Monopulse antennas System)

  • 김원섭
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제45권1호
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    • pp.85-90
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    • 2008
  • 본 논문에서는 모노펄스 안테나 시스템에 적용되는 2중 반사경에 관하여 연구하였다. 연구 결과 주반사판의 효율이 70% 이상인 경우 반사경의 크기가 설계에 사용되는 최저 주파수(11.7GHz)의 30파장(약77cm)이면 최저주파수의 이득은 37.9dBi, 최대 주파수(12.7GHz)에서는 38.6dBi의 이득을 얻을 수 있다. 또한 부반사판의 성능 개선을 위한 방안으로 반지름 D이고 초점거리 $F_e$인 경우 초점거리 대 지름의 비가 더 클수록 원거리 장에서의 교차편파가 개선되며 반사판의 테두리에서의 구면 확산손실이 감소한다. 또한, 급전 안테나의 측면 변위($x_sy_s$평면에서)에 따른 방사패턴의 약화 정도가 더 작아지기 때문에 주빔의 주사 성능이 개선됨을 확인하였다.

모노펄스 추적용 선형 배열 안테나 빔 패턴 및 여기 전류 가중치들의 최적 합성에 관한 연구 (A Study on the Optimum Synthesis of Beam Patterns and Excitation Current Weights for Monopulse Tracking Linear Array Antennas)

  • 박의준
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제19권5호
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    • pp.533-540
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    • 2008
  • 등간격 안테나 소자들로 구성된 모노펄스 추적용 선형 배열 안테나의 합 및 차 패턴 합성 문제에서 원하는 패턴을 만족시키도록 하는 개별 안테나 급전 여기 전류의 상대적인 가중치들을 도출하는 효율적인 수치적 방법을 제안한다. 이 방법은 패턴 배열 인자를 표현하는 Schelkunoff 다항식에 내재된 패턴 null 점들의 최적 섭동에 기본을 둔다. 따라서 여기 전류 가중치들을 직접 최적화하는 기존의 방식과는 달리, 이 방법은 null 점 제어에 의해 원하는 개별 sidelobe 레벨(SLL)들을 갖는 패턴과 해당 여기 전류 가중치들을 쉽게 합성할 수 있는 장점을 가진다. 또한, 최적화 과정에서 null 점 초기값에 따라 두 가지 형태의 차 패턴들을 합성할 수 있음을 보인다. 임의의 SLL들을 갖는 패턴들을 합성하고, 도출된 결과들을 배열 인자 식에 대입함으로써 제안한 방법의 타당성을 수치적으로 검증한다.