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W-band 소형 레이다용 파형발생부
Waveform Generator for W-band Compact Radar 원문보기

The journal of the institute of internet, broadcasting and communication : JIIBC, v.18 no.5, 2018년, pp.97 - 102  

이만희 (LIG 넥스원(주)) ,  안세환 (LIG 넥스원(주)) ,  김영곤 (LIG 넥스원(주)) ,  김홍락 (LIG 넥스원(주))

초록
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본 논문에서는 W-대역 소형 레이다용 파형발생부를 설계 및 제작하였다. 제작된 파형발생부는 DDS를 적용하여 CW 및 FMCW 등 시스템에서 요구되는 다양한 파형을 고속으로 정밀하게 생성한다. 시스템 자체 점검으로 거리 지연 및 거리 추적 시험 시 별도의 점검장비 없이 레이다 자체만으로 시험이 가능하도록 LO 경로를 두 개로 설계하여 스위치를 통해 선택 가능하도록 구현하였다. 제안된 파형발생부는 대역폭 125 MHz, 위상잡음 1 kHz 오프셋(offset)에서 -91 dBc/Hz, 불요파 -63.2 dBc가 측정되었다. 본 논문에서 제시한 파형발생부를 이용하여 W-대역 소형 레이다용 송수신모듈에 바로 적용이 가능할 것으로 예상한다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, W-band Waveform Generator for compact radar has been designed and fabricated. DDS (Direct Digital Synthesizer) is applied to generate CW (Continuous Wave) and FMCW (Frequency Modulation Continuous Wave) waveform at high speed. We designed two LO (Local Oscillator) paths for functions ...

주제어

#W-band   #Waveform Generator   #DDS   #FMCW   #transceiver  

표/그림 (8)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문은 DDS AD9910을 이용하여 W-대역 소형 레이다용 송수신모듈에 적용가능한 파형발생부를 설계 및 제작하였다. 제작된 파형발생부는 고속으로 CW 및 FMCW 등 다양한 파형을 정밀하게 생성하며, 수신경로를 각각 설계하여 스위치를 통해 선택하게 함으로써, 레이다 시스템에서 외부의 별도 장비 없이 자체 점검으로 거리 지연 및 거리 추적 시험이 가능하도록 구현하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
파형발생부의 역할은 무엇인가? 그 중 W 대역 레이다는 좁은 안테나 빔 폭과 넓은 주파수 대역을 활용해 각도 및 거리 분해능을 향상 시킬 수 있어[1-2], 차량용 레이다 및 군수용 레이다에서 많이 활용되고 있다.[3-5] 파형발생부는 이러한 레이다 시스템에 주파수 신호 및 신호 파형을 발생시키는 주요 구성품으로, 시스템 내 다른 구성품에서 요구되는 전력레벨 및 대역폭 그리고 불요파 등의 조건을 충족하는 신호를 공급한다. 파형발생부를 구현하는 방법은 크게 세 가지로 나룰 수 있다.
W 대역 레이다의 특징은 무엇인가? 최근 밀리미터파 기술이 레이다 기술로 각광받고 있다. 그 중 W 대역 레이다는 좁은 안테나 빔 폭과 넓은 주파수 대역을 활용해 각도 및 거리 분해능을 향상 시킬 수 있어[1-2], 차량용 레이다 및 군수용 레이다에서 많이 활용되고 있다.[3-5] 파형발생부는 이러한 레이다 시스템에 주파수 신호 및 신호 파형을 발생시키는 주요 구성품으로, 시스템 내 다른 구성품에서 요구되는 전력레벨 및 대역폭 그리고 불요파 등의 조건을 충족하는 신호를 공급한다.
수신 입력 신호를 MSS (Mode Selection Swich)를 통해 선택 사용하게 한 이유는 무엇인가? 수신 입력 신호는 그림 2에서 보는 바와 같이 단일 신호와 대역폭을 갖는 신호 두 개의 경로로 설계하고 이를 MSS (Mode Selection Swich)를 통해 선택 사용이 가능케 하였다. 이는 레이다의 거리 지연 시험 등 자체 점검 시 제약 사항을 극복하기 위해 반영되었다.[11] 그림 3 (a) 와 같이 기존 다른 소형 레이다는 이런 점검 시 별도의 거리 지연 장비 나 챔버가 구비된 검사 환경이 요구되었으며, 이는 공간적, 비용적 부담을 증대시키고, 점검 때마다 레이다를 이동시켜야 하며, 검사 환경과 실제 운용 환경 차이로 인한 정밀한 시험이 불가하였다.
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참고문헌 (11)

  1. http://brimstonemissile.com/brimstone/ 

  2. N. R. Iyer. "Recent advances in anti-tank missile systems and technologies", SPIE Conference on Photonic Systems and Applications in Defense and Manufacturing, Singapore, pp. 46-57, Dec. 1999. 

  3. An Official Gazette No 16322, Radio Wave Research Institute No 2006-84, 2006. 8. 23. 

  4. J. Y. Hong. "Car radar trend using Millimeter Wave," ETRI Journal, Vol.22, No.5, Oct. 2007, pp.35-45. 

  5. W-S. Kim, "Development of W-band Transceiver Module using Manufactured MMICA", The Journal of The Institute of Internet, Broadcasting and Communication, Vol. 17, No. 2, pp. 223-237, Apr. 2017. DOI: https://doi.org/10.7236/JIIBC.2017.17.2.233 

  6. James A, Crawford, Frequency Synthesizer Design Handbook, Artech House. 1994. 

  7. Dong-Sik Kim, Hang-Soo Lee, Jong-Pil Kim, Seon-Ju Kim, "Design and Modeling of a DDS Driven Offset PLL with DAC" The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication(JIIBC), Vol.12 No.5, pp.1-9, Oct 2012 DOI: https://dx.doi.org/10.7236/JIWIT.2012.12.5.1. 

  8. AD9910 datasheet, Analog Devices. Inc. Available: http://www.analog.com 

  9. Y. G. Kim, S-H. An, C-H. Park, J-B. Kwon, S-K. Song, M-H. Yong "Transceiver Module for W-band Compact Radar" THE JOURNAL OF KOREAN INSTITUTE OF ELECTROMAGNETIC ENGINEERING AND SCIENCE, Vol. 18, No. 2, pp. 27-32, Apr 2018. 

  10. K. J. Lee, C-H. Jung, J-G. Baek, C-H. Park, S. Nam "Design of Dual-Polarized Monopulse Cassegrain Antenna for W-Band Millimeter- Wave Seeker", THE JOURNAL OF KOREAN INSTITUTE OF ELECTROMAGNETIC ENGINEERING AND SCIENCE, Vol. 27, No. 3, pp. 261-268, Mar 2016. 

  11. J. K. Choi, "SELF-TEST METHOD OF MILLIMETER-WAVE SEEKER", KR. Patent 10-1754235, June 29, 2017. 

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