• 제목/요약/키워드: Phased-Array Radar

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Analysis of the Optimal Frequency Band for a Ballistic Missile Defense Radar System

  • Nguyen, Dang-An;Cho, Byoungho;Seo, Chulhun;Park, Jeongho;Lee, Dong-Hui
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제18권4호
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    • pp.231-241
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    • 2018
  • In this paper, we consider the anti-attack procedure of a ballistic missile defense system (BMDS) at different operating frequencies at its phased-array radar station. The interception performance is measured in terms of lateral divert (LD), which denotes the minimum acceleration amount available in an interceptor to compensate for prediction error for a successful intercept. Dependence of the frequency on estimation accuracy that leads directly to prediction error is taken into account, in terms of angular measurement noises. The estimation extraction is performed by means of an extended Kalman filter (EKF), considering two typical re-entry trajectories of a non-maneuvering ballistic missile (BM). The simulation results show better performance at higher frequency for both tracking and intercepting aspects.

I/Q 보정기능을 갖는 3차원 레이더 신호처리기용 고속 A/D 변환 기법 연구 (The study on high speed A/D conversion implementation employing I/Q compensating algorithm for 3-D radar signal processor)

  • 조명제;김수중
    • 전자공학회논문지S
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    • 제34S권6호
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    • pp.67-76
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    • 1997
  • In radar signal processing, an A/D converter with sufficient dynamic range and high sampling speed is required to detect the weakest target signals in heavy clutter and ECM environments. As the sampling frequency increases, the amount of digital data transfered to the signal processing module is also increased. To overcome these massive data transfer burden, we need an A/D conversion module with an enough data transfer rate. In this paper, we proposed an implementation scheme of a new A/D conversio module that can be used in multi-mode 3-D phased array radar signal processing system, and evaluated the performance. The proposed A/D conversion module is implemented with a standard A/D converter and a 6U-standard VME bus.

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Review of Liquid Crystal Spatial Light Modulators at Thales Research & Technology;Technology and Applications

  • Lee, Mane-Si Laure;Loiseaux, Brigitte;Dolfi, Daniel;Tonda, Sylvie;Huignard, Jean-Pierre
    • Journal of Information Display
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    • 제3권3호
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    • pp.24-29
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    • 2002
  • Liquid Crystal Spatial Light Modulators (LC-SLMs) provide many interesting applications in laser optics and opto-el ectronic systems, in addition to displays. Among them, three topics developed at Thales Research & Technology are reviewed: wavefront correction for laser beam control, microwave processing in radar systems and holography for TN-LCDs viewing angle compensation.

위상배열 레이다 검출 및 추적 매개변수의 최적 스케쥴링 (Optimal Scheduling of Detection and Tracking Parameters in Phased Array Radars)

  • 정영헌;김현수;홍순목
    • 전자공학회논문지S
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    • 제36S권7호
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    • pp.50-61
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    • 1999
  • 이 논문에서는 클러터 환경에서 항적 유지에 필요한 레이다 에너지를 최소하하기 위한 위상배열 레이디의 표적 검출 및 추적 매개변수 제어방법을 제시한다. 이를 위해 위상배열 레이다의 표적 탐색과정에서 비롯되는 표적 검출과정을 수학적 모델로 전개한다. 수학적 전개과정을 통해 표적 검출과정에서 발생하는 클리터나 측정 잡음에 의한 거짓 정보(false alarm)등과 같은 실제 표적이외의 측정을 고려한다. 추적필터 역시 클리터의 영향을 고려하기 위해 확률적 데이터 연관(Probabilistic Data Association: PDA)필터의 수정된 리카티 방정식의 근사식을 이용한다. 표적 탐색과정과 추적모델을 바탕으로, 최적의 매개변수 계획(scheduling)문제를 비선형 최적제어문제로 수식화하며, 최적제어문제의 해를 얻기 위해 제한조건을 가진 비선형 최적화 문제를 푼다.

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능동위상배열 안테나의 저피탐 특성 구현 및 검증 (Implementation and Verification for the Low RCS Characteristics of Active Phased Array Antenna)

  • 주정명;권시원;채희덕;박종국;최영조;이형기;한정윤;전정환
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제23권2호
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    • pp.87-94
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    • 2023
  • 최신의 무기체계 및 전자장비들은 아군의 생존성 향상을 위해 스텔스 기술에 대한 요구가 증가하고 있기 때문에, 레이다 반사 면적을 줄이는 저피탐 기술 구현이 필요하다. 이러한 스텔스 기술을 위해 형상 설계나 전파 흡수체를 적용한 저피탐 특성 구현 방법이 널리 사용되는데, 능동위상배열 안테나는 형상 설계에 구조적인 한계가 있고 전파 흡수체 적용 시 안테나의 전기적 성능이 저하되는 단점이 있다. 따라서 본 논문에서는 X-대역에서 동작하는 능동위상배열 안테나의 저피탐 특성 구현을 위해 전파 흡수체를 적용하기에 적합한 개별 복사소자를 선정하고, 13x13 배열 안테나를 설계 및 제작하였다. 다음으로 제작된 안테나의 흡수체 유무 및 종류에 따른 상대 RCS와 전기적 성능 측정 결과 비교를 통해 저피탐 특성은 확보하면서 전기적 성능은 동등 이상의 수준으로 유지됨을 보임으로써, 본 논문에서 제안한 저피탐 특성 구현 방법이 유효함을 보이고 전파 흡수체 적용 시 안테나 성능이 저하되는 한계를 극복할 수 있음을 확인하였다.

능동위상배열 레이더 적용을 위한 FPGA 기반 실시간 적응 빔 형성기 설계 및 구현 (Design and Implementation of FPGA Based Real-Time Adaptive Beamformer for AESA Radar Applications)

  • 김동환;김은희;박종헌;김선주
    • 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.

X-대역 능동 위상 배열 레이더시스템용 저전력 GaAs MMIC 다기능 칩 (A Low Power GaAs MMIC Multi-Function Chip for an X-Band Active Phased Array Radar System)

  • 정진철;신동환;주인권;염인복
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제25권5호
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    • pp.504-514
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    • 2014
  • 본 논문에서는 X-대역 능동 위상 배열 레이더 시스템에 사용되는 MMIC 다기능 칩을 0.5 ${\mu}m$ p-HEMT 상용 공정을 이용하여 저전력 특성을 가지도록 개발하였다. 다기능 칩은 6-비트 디지털 위상 천이 기능, 6-비트 디지털 감쇠 기능, 송/수신 모드 선택 기능, 신호 증폭 기능 등의 다양한 기능을 제공한다. $16mm^2(4mm{\times}4mm)$ 칩 크기의 소형으로 제작된 MMIC 다기능 칩은 7~11 GHz에서 10 dB의 송/수신 이득 특성과 14 dBm의 P1dB 특성을 가지며, DC 소모 전력이 0.6 W로 매우 낮은 저전력 특성을 보였다. 그리고 6-비트, 64 상태에 대해 위상 천이 특성과 감쇠 특성의 측정 결과, 동작 주파수에서 $3^{\circ}$의 RMS(Root Mean Square) 위상 오차와 0.6 dB의 RMS 감쇠 오차를 보였다.

3차원 위상배열 레이다용 다기능 2채널 수신기 설계 및 제작 (Design and Implementation of Multifunction 2-Channel Receiver for 3 Dimensional Phased Array Radar)

  • 강승민;양진모;송재원
    • 전자공학회논문지D
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    • 제35D권9호
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    • pp.1-12
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    • 1998
  • 표적의 방위각과 거리, 고도 정보를 실시간으로 검출하는 3차원 위상 배열 레이다용 수신기를 제작하였다. 이는 수신기 보호 기능과 감도를 제어하는 초고주파수부와 중간주파수부, 모노펄스 검출기, IQ 위상 검출기, 자동이득 제어부, 수신장치 제어기 등으로 구성되었으며, 동일 표적에 의해 반사된 두 반향 신호의 진폭을 비교하여 고도각 정보의 정확성을 높이기 위해 같은 기능의 2채널 수신기를 구현하였다. 수신기의 TSS 감도는 -98dBm, 수신기의 대역폭은 500MHz, 수신기 전체 이득은 최대 100dB까지 제어가능하며(AGC off시 수동으로), 두 채널간 이득 불균형은 최대 5dB이며, 위상 불균형은 최대 30°이다. 위상 검출기의 이미지 억제율은 평균 30dB이다. 수신기는 패키지 형태의 부품을 고유전율 기판에 실장하여 구현하였다.

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함정용 다기능 AESA 레이더 시스템을 위한 고전압·고효율 DC-DC 전원모듈 개발 (Development of High Voltage, High Efficiency DC-DC Power Module for Modern Shipboard Multi-Function AESA Radar Systems)

  • 정민길;이원영;김상근;김수태;권영수
    • 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.

위상 배열 다기능 레이더의 탄도탄 추적 필터 성능 분석 (Performance Analysis of Tactical Ballistic Missile Tracking Filters in Phased Array Multi-Function Radar)

  • 정광용
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제23권8호
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    • pp.995-1001
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    • 2012
  • 본 논문에서는 다기능 레이더를 이용한 탄도탄 추적을 위해 알파-베타 필터, 칼만 필터, 탄도탄 추적 필터의 성능을 분석하였다. 제시된 필터들은 탄도탄의 궤적과 다기능 레이더의 신호처리기를 모의하는 시뮬레이터를 기반으로 시뮬레이션 되었다. 그 결과, 제안한 탄도탄 추적 필터의 성능이 알파-베타 필터에 비해 최대 75.3 %의 속도 오차 감소 효과가 있음을 확인하였다. 또한, 추적 초기화 이후에 제안한 필터가 칼만 필터보다 거리, 속도 오차가 작아 안정적인 성능을 보였다. 마지막으로 각도 추적에서도 전체 시나리오 구간에서 안정적인 동작을 확인하여 초고속 탄도탄 표적의 추적에 적합함을 입증하였다.