한국전자통신학회논문지 (The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences)

한국전자통신학회 (Korea Institute of Electronic Communication Science)
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간섭신호 내성 및 격리도 특성이 우수한 초단파 레이다용 모의신호 발생장치의 설계 및 구현에 대한 연구

A Study on the Design and Implementation of Simulated Signal Generator for VHF Radar with High Interference and Immunity Characteristics

  • 투고 : 2018.08.17
  • 심사 : 2019.02.15
  • 발행 : 2019.02.28
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초록

본 연구는 RCS가 작은 목표물에 대한 탐지를 목적으로 하는 초단파대역 레이다의 성능입증을 위한 모의신호 발생장치의 설계 및 구현에 대해 기술하였다. 모의신호 발생장치에 사용하는 송신 및 수신 안테나 빔폭이 커서 격리도에 문제가 발생할 수 있다. 안테나 격리도 문제를 해결하기 위하여 초단파 레이다의 운용조건을 고려하여 간섭신호내성 및 격리도 특성을 개선하였다. 모의신호 발생장치는 초단파 레이다의 송수신 보정, 모의신호생성, 표적의 도플러, RCS 및 거리모사, 원격제어, GPS 클럭 동기 기능 등을 수행한다. 모의신호 발생장치의 제작 후 출력 특성, 반사신호 모사 등 주요특성에 대해서 시험을 하였다. 향후 초단파 레이다 조립이 완료되면 초단파 레이다의 성능 평가를 위하여 활용할 예정이다.

This study describes the design and implementation of a simulated signal generator to demonstrate the performance of VHF band radar for the detection of small targets in RCS(Radar Cross Section). The transmission and reception antenna beam widths used in the simulated signal generating apparatus may be large, which may cause problems in the degree of isolation. Interference signal immunity and isolation characteristics are improved by considering operating conditions of VHF radar to solve isolation of antennas. Simulated signal generator performs the following: VHF radar transmission and reception correction, simulation signal generation, target Doppler, RCS and distance simulation, remote control, and GPS clock synchronization function. After the fabrication of the simulated signal generator, the main characteristics, such as the output characteristics and the reflection signal simulations, were tested. When the microwave radar assembly is completed in the future, it will be utilized for the performance evaluation of VHF radar.

키워드

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그림 1. 초단파 레이다와 모의신호 발생장치 연동개념 Fig. 1 Interconnection concept of VHF Radar and Simulated signal generator

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그림 2. 모의신 호발생장치의 구조 및 형상 Fig. 2 Figure and configuration of Simulated Signal Generator

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그림 3. 표적의 거리에 따른 모의신호 발생장치의 출력레벨 Fig. 3 Output level of the simulated signal generator according to the distance of the target

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그림 4. 초단파대역의 혼안테나 빔패턴 특성 Fig. 4 Beam pattern characteristic of Hone antenna of VHF band

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그림 5. 격리도를 향상시킨 모의신호 발생장치 구성 Fig. 5 Configuration of Simulated signal generator of enhanced isolation

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그림 6. 모의신호 발생장치의 시험구성도 Fig. 6 Test configuration of Simulated signal generator

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그림 7. 표적의 거리(150km, 300km)에 따른 모의신호 발생장치 출력의 측정결과 Fig. 7 Test result of output of Simulated signal generator according to distance of target and radar

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그림 8. 표적의 속도(300km, 900km)에 따른 모의신호 발생장치 출력의 도플러주파수 측정결과 Fig. 8 Test result of output doppler frequency of Simulated signal generator according to velocity of target

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그림 9. 모의표적 2개의 시나리오에 대한 측정결과 Fig. 9 Test Result of Scenario about two simulated targets

표 1. 초단파대역의 표적 방향 및 속도에 따른 계산된 도플러주파수 Table. 1 Calculated doppler frequency according to the target direction and velocity of VHF band

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