Abstract
In this paper, the optimum antenna placement is analyzed by considering the interference between airborne antennas mounted on the unmanned aerial vehicle(UAV). The analysis is implemented by selecting the antennas that the distance and operational frequency band between airborne antennas is close to each other among the omni-directional antennas. The analyzed antennas are the control datalink, TCAS(Traffic Collision & Avoidance System), IFF(Identification Friend or Foe), GPS(Global Positioning System), and RALT(Radar ALTimeter) antennas. There are three steps for the optimum antenna placement analysis. The first step is selecting the antenna position having the optimum properties by monitoring the variation of radiation pattern and return loss by the fuselage of UAV after selecting the initial antenna position considering the antenna use, type, and radiation pattern. The second one is analyzing the interference strength between airborne antennas considering the coupling between airborne antennas, spurious of transmitting antenna, and minimum receiving level of receiving antenna. In case of generating the interference, the antenna position without interference is selected by analyzing the minimum separation distance without interference. The last one is confirming the measure to reject the frequency interference by the frequency separation analysis between airborne antennas in case that the intereference is not rejected by the additional distance separation between airborne antennas. This analysis procedure can be efficiently used to select the optimum antenna placement without interference by predicting the interference between airborne antennas in the development stage.
본 논문에서는 무인항공기에 탑재된 안테나 간의 간섭을 고려한 안테나 최적 위치 분석에 대해서 서술하였다. 분석은 전방향성 안테나들 중 운용 주파수 대역이 인접하고, 상호 간 이격거리가 가까운 곳에 위치한 안테나들을 선정하여 수행하였다. 분석을 수행한 안테나는 제어용 데이터링크, TCAS(Traffic Collision & Avoidance System), IFF(Identification Friend or Foe), GPS(Global Positioning System)와 RALT(Radar ALTimeter) 안테나들이다. 안테나 최적 위치 분석은 세 단계로 구분된다. 첫 번째 단계는 안테나 용도, 형상 및 방사패턴을 고려한 안테나 초기 위치 선정 후 안테나 장착 시 무인항공기 구조물에 의한 안테나 방사패턴과 반사손실 특성 변화를 관찰하여 최적의 특성을 갖는 지점을 선정하는 것이다. 두 번째 단계는 안테나 간의 결합특성과 송신 안테나의 불요파 세기 및 수신 안테나의 최저수신감도를 고려하여 안테나 간 간섭 정도를 분석하는 것이다. 간섭이 발생할 경우, 간섭이 미발생하는 최소이격거리를 분석하여 간섭이 발생하지 않는 최적 위치를 선정한다. 마지막 단계는 안테나 간 추가 거리 이격으로도 간섭이 제거되지 않을 경우, 안테나 간 주파수 이격 분석을 통한 주파수 간섭 대책을 확정하는 것이다. 이러한 분석 과정은 개발단계에서 안테나 간 간섭을 예측하여 간섭이 발생하지 않는 안테나 최적 위치 선정에 유용하게 사용된다.