• 제목/요약/키워드: phased radar array

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실시간으로 적응빔형성 및 신호처리를 수행하는 평면능동위상배열 레이더 시스템 개발 (Development of the Planar Active Phased Array Radar System with Real-time Adaptive Beamforming and Signal Processing)

  • 김관성;이민준;정창식;염동진
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제15권6호
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    • pp.812-819
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    • 2012
  • Interference and jamming are becoming increasing concern to a radar system nowdays. AESA(Active Electronically Steered Array) antennas and adaptive beamforming(ABF), in which antenna beam patterns can be modified to reject the interference, offer a potential solution to overcome the problems encountered. In this paper, we've developed a planar active phased array radar system, in which ABF, target detection and tracking algorithm operate in real-time. For the high output power and the low noise figure of the antenna, we've designed the S-band TRMs based on GaN HEMT. For real-time processing, we've used wavelenth division multiplexing technique on fiber optic communication which enables rapid data communication between the antenna and the signal processor. Also, we've implemented the HW and SW architecture of Real-time Signal Processor(RSP) for adaptive beamforming that uses SMI(Sample Matrix Inversion) technique based on MVDR(Minimum Variance Distortionless Response). The performance of this radar system has been verified by near-field and far-field tests.

IMM 알고리듬을 이용한 적응 최신화 빈도 추적 (Adaptive Update Rate Tracking Using IMM Algorithm)

  • 신형조;홍선목
    • 전자공학회논문지B
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    • 제30B권12호
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    • pp.59-66
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    • 1993
  • In this paper we propose an adaptive update rate tracking algorithm for a phased array radar, based on the interacting multiple model(IMM) algorithm. The purpose of the IMM algorithm hers is twofold: 1) to estimate and predict the target states, and 2) to estimate the level of the process noise. Using the estimate of the process noise level adapted to target dynamics, the update interval is determined to maintain a desired prediction accuracy so that the radar system load is minimized. The adaptive update rate tracking algorithm is implemented for a phased array radar and evaluated with Monte Carlo simulations on various trajectories. The evaluation results of the proposed algorithm and a standard Kalman filter without the adaptive update rate control are presented to compare.

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A 5-20 GHz 5-Bit True Time Delay Circuit in 0.18 ㎛ CMOS Technology

  • Choi, Jae Young;Cho, Moon-Kyu;Baek, Donghyun;Kim, Jeong-Geun
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제13권3호
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    • pp.193-197
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    • 2013
  • This paper presents a 5-bit true time delay circuit using a standard 0.18 ${\mu}m$ CMOS process for the broadband phased array antenna without the beam squint. The maximum time delay of ~106 ps with the delay step of ~3.3 ps is achieved at 5-20 GHz. The RMS group delay and amplitude errors are < 1 ps and <2 dB, respectively. The measured insertion loss is <27 dB and the input and output return losses are <12 dB at 5-15 GHz. The current consumption is nearly zero with 1.8 V supply. The chip size is $1.04{\times}0.85\;mm^2$ including pads.

TB와 냅색 기반의 향상된 다기능 레이다 스케줄링 기법 (TB and Knapsack Based Improved Scheduling Techniques for Multi-Function Radar)

  • 황민영;양우용;신상진;전주환
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제29권12호
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    • pp.976-985
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    • 2018
  • 현대의 레이다는 위상 배열 안테나로 전자기파 빔을 생성하여 여러 가지 작업을 수행한다. 레이다가 수행하는 작업으로는 목표물의 탐지와 추적, 미사일 유도 등이 있다. 다기능 레이다가 개발되기 이전에는 레이다는 한 가지 작업만을 수행할 수 있기에, 각 작업을 수행하는 독립된 레이다가 필요했다. 하지만 다기능 레이다는 다양한 작업을 총괄하여 수행할 수 있는 기능을 탑재하고 있기 때문에, 하나의 레이다로 필요한 여러 작업을 수행할 수 있다. 레이다의 한정된 시간 자원을 효율적으로 이용하기 위해 예약된 작업을 적당한 순서로 나열하는 기법을 스케줄링이라고 한다. 본 연구에서는 두 가지의 스케줄링 기법들을 파악하여 효율적인 스케줄링 기법을 제시하여 보았다.

능동 위상 배열 안테나의 반사 특성을 고려한 안정적 시스템 운용에 관한 연구 (A Study on the Stabilized System Operation Considering the Reflection Characteristic of an Active-Phased Array Antenna)

  • 김영완;채희덕;이동국;정명득;박종국
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제23권1호
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    • pp.29-37
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    • 2012
  • 본 논문에서는 능동 위상 배열 안테나(APAA: Active-Phased Array Antenna)의 능동 반사 계수(ARC: Active Reflection Coefficient) 개선 및 보호 회로 구성을 통한 안정적인 시스템 운용에 관하여 연구하였다. 수동 위상배열 안테나에서와 달리 APAA는 복사 소자와 송수신 모듈이 결합된 형태로 일반적인 수동 위상 배열 안테나의 반사 계수 특성과 차별된 새로운 ARC의 정의가 적용되어야 한다. ARC는 방사하는 소자로부터의 자기 반사계수 외에 인접한 방사 소자로부터 유기되는 결합량의 중첩을 고려한 반사 계수이다. 이는 능동 위상 배열 레이더(APAR: Active-Phased Array Radar) 시스템의 특성을 예측하고 분석하는데 중요한 파라미터가 된다. 운용 중 발생하는 높은 ARC는 시스템 성능 열화에 직접적인 원인이 된다. 본 논문에서는 APAR의 안정적인 운용을 위한 방안으로 ARC의 성능을 개선시키는 방안과 보호 회로를 통한 열화 방지 방안에 관하여 분석하였다. 실제 제작한 능동 위상 배열 안테나의 실험 결과를 통해 두 방안의 유효성을 검증하였다.

8×8 위상배열안테나를 이용한 위치추적 시스템 (Localization of Human Motion Using a 8×8 Phased Array Antenna)

  • 고호석;한희제;박순우;김찬우;김홍준
    • 전기학회논문지
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    • 제67권9호
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    • pp.1197-1201
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    • 2018
  • In this paper, a Doppler radar for a localization of a human motion is demonstrated. In the system, we used a $8{\times}8$ phased array antenna using metamaterial phase shifters for easy and precise control of antenna beam pattern. Scanning area is a circular sector with an inscribed angle of $60^{\circ}$ and a diameter of 45m. This area is divided with 15 designated area and each area is scanned for 0.2 second. When there is a motion in a designated area, we are able to detect a frequency shift due to a Doppler effect. In this way it is possible to detect the location of motion. The experiment shows that 78% of position accuracy. The remaining 22% occurred the surroundings of the designated area.

대규모 위상배열용 적응 빔 형성 알고리듬의 성능비교 (Performance comparisons of adaptive beamforming algorithms for a large distorted phased array)

  • 강봉순;박성균
    • 전자공학회논문지S
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    • 제35S권7호
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    • pp.46-52
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    • 1998
  • This paper presents an experimenal proof for criteria of selecting an optimum adaptive beamforming (ABF) algorithm for a large distorted phased array. A single point target embedded in clutter model is suggested to compare four well-known ABF algorithms. These algorithms are tested to low variance and high variance real data for self-calibrating a large distored phased array. It is shown that these algorithms require at least one dominant scatterer with large radar cross section (RCS) or multiple scatterers with moderate RCS in the field of view. Experimental results are provided to demonstrate the comparisons of the four algorithems in terms of gain loss and image correlaion coefficient, along with corresponding reconstructed cross-range images and range-azimuth images.

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화포탐지 레이다용 C-대역 평면형 능동위상배열 안테나 개발 (Development of Planar Active Phased Array Antenna for Detecting and Tracking Radar)

  • 김기호;김현;김동윤;진형석
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제29권12호
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    • pp.924-934
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    • 2018
  • 본 논문에서는 화포탐지 레이다에 사용되기 위해서 개발된 C-대역 평면형 능동위상배열 안테나의 설계 및 제작 그리고 측정 결과를 소개한다. 안테나는 3,000여 개의 반도체 송수신 채널과 복사소자를 삼각배열로 배치하고, DBF(digital beam forming)를 사용하여 수신빔을 형성하기 위한 14개 부배열(12개 주 채널, 2개 SLB 채널)을 구성하여 개발하였다. 개발된 평면형 능동위상 배열 안테나의 성능을 확인하기 위해 근접 전계 시험 시설을 이용하였으며, 송신 패턴 측정을 통해 송신 안테나이득, 부엽 레벨, 수신 패턴 측정을 통해 수신 안테나이득, 부엽레벨, 디지털빔 형성, 빔조향 범위, G/N을 확인하였다. 송신 수신 패턴 측정 결과, 개발 목표성능을 만족함을 확인하였다.

보정 경로를 활용한 디지털 레이더의 능동 위상 배열 근접전계 수신시험 (Near-Field Rx-Measurement for Active Phased Array of Digital Radar Using Calibration Path)

  • 유제우;채희덕;박종국;임재환;김덕환;진형석;김한생
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제27권6호
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    • pp.504-511
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    • 2016
  • 본 논문에서는 디지털 수신 능력을 갖는 능동 위상 배열 안테나의 근접전계 수신시험 중, 수신 채널에 이득 및 위상 변화가 발생하더라도 보정 경로 및 수신 채널을 통과한 신호를 이용하여 수신 채널에 발생한 이득 및 위상 변화량을 추출하고, 이를 근접전계 데이터에 직접 보상하여 수신채널에 변화가 발생하지 않은 경우에 수행한 근접전계 시험과 동등한 결과를 획득할 수 있는 방법을 제안하였다. 제안한 방법은 근접전계 수신시험을 위한 타이밍의 일정 구간에 보정 경로를 통하여 수신 채널의 상태를 감시하는 시간 구간을 추가하고 이를 보정하는 방식이다. 제안한 방법의 검증을 위하여 디지털 수신 능력을 갖는 X-대역의 능동 위상 배열 안테나와 평면형 근접전계 시험 시설을 이용하여 측정하였다. 수신 채널에 변화가 보정된 보상 패턴과 수신 채널에 변화가 없었던 기준 패턴과 비교할 때, 제안한 방법이 유효함을 확인하였다.