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통합마스트 적용을 위한 컨포멀 어레이 빔 합성 기법에 관한 연구
A Study on the Conformal Array Beam Synthesis Technique for Integrated Mast Application 원문보기

전기전자학회논문지 = Journal of IKEEE, v.24 no.2, 2020년, pp.626 - 631  

김영완 (Radar R&D, LIG Nex1) ,  라영은 (Radar R&D, LIG Nex1) ,  이종학 (Radar R&D, LIG Nex1) ,  박종국 (Radar R&D, LIG Nex1)

초록
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본 논문에서는 컨포멀 어레이(Conformal Array) 빔 합성 기법에 관한 연구를 수행하였다. 일반적인 선형 배열에서의 빔 조향에 따른 성능 열화 없이 빔 조향을 수행할 수 있는 컨포멀 어레이는 다양한 레이다 시스템에 적용되고 있다. 평면형 선형 배열에서의 빔 합성 기법과 달리 컨포멀 배열은 곡면상에 복사소자가 위치하므로 복사소자별로 파면(Wave Front)까지의 위상을 보상해 주어야 한다. 또한 복사소자별 옵셋 각도(Offset Angle)를 계산하여 실제 q빔 합성 시 적용함으로서 정확한 빔 패턴을 예측할 수 있었다. 본 논문에서는 위상 보상 및 옵셋 각도를 계산하여 빔 패턴 합성 시 적용한 후 빔 패턴 비교를 수행하였으며, 수학적인 분석을 통해 성능을 비교하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, a study on beam synthesis technique of conformal array was performed. It is applied to various radar systems that can perform beam steering without deterioration of performance due to beam steering in a general linear arrangement. Unlike the beam synthesis technique in the planar line...

주제어

#Integrated Mast   #Conformal Array   #Offset Angle   #Phase Compensation   #Side-lobe level  

표/그림 (10)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 빔 성능 열화 없이 전기적으로 빔을 조향할 수 있으며, 레이다 시스템에서 레이다 단면적을 감소시켜 줄 수 있는 컨포멀 어레이 빔합성에 대하여 고찰하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
컨포멀 어레이 빔합성이란? 본 논문에서는 빔 성능 열화 없이 전기적으로 빔을 조향할 수 있으며, 레이다 시스템에서 레이다 단면적을 감소시켜 줄 수 있는 컨포멀 어레이 빔합성에 대하여 고찰하였다.
컨포멀 어레이의 장점은? 컨포멀 어레이는 항공기 및 탐색기 등 다양한 레이다 센서 시스템에 적용되어 레이다 단면적(RCS：Radar Cross Section)을 감소시키는 효과를 가지는 장점을 가지고 있으며, 최근에는 스마트 스킨의 개념이 큰 관심을 받으며 연구되고 있는 중이다[6]. 본 논문에서는 일반적인 선형 배열 구조의 빔 합성과 컨포멀 어레이 구조의 빔 합성에 관해 수학적인 관점에서 분석을 수행하고, 특히 컨포멀 어레이빔 합성 수행 시 분석상의 문제가 될 수 있는 길이 보상 및 옵셋 각도 보상에 관한 시뮬레이션을 수행하고 결과를 분석하였다.
선형 배열 구조에서 개별복사소자의 위상을 조절하여 빔을 조향시킬 때, 생기는 빔성능 열화를 해결하기 위해 사용한 방법은? 이를 위해 선형 배열 구조에서 개별복사소자의 위상을 조절하여 빔을 조향시키면 조향 각도에 따라 빔성능 열화가 발생하며, 특정 조향각 이상에서는 레이다 시스템에 적용할 수 없을 정도의 열화가 발생할 수 있다[1][2][3]. 이러한 빔 성능 열화 없이 전기적인 빔 조향을 수행하기 위해 임의의 곡면에 개별 복사소자를 배열하는 컨포멀 어레이 구조를 적용한다[4][5]. 컨포멀 어레이 구조의 경우 개별 복사소자간 배열상의 선형성이 유지되지 않아 배열 소자에서 파면까지의 소자 위치별 길이 보상이 필요하다.
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참고문헌 (10)

  1. Skolnik, M. I., Introduction to Radar System, McGraw-Hill,. NY.USA, 2001. 

  2. Balanis, C. A., Antenna Theory : Analysis and Design, 3rd Edition, Wiley, 2005. 

  3. Hyumg-Gi Lee, Yong-Uk Park, Hak-Keun Choi, "Design of X-Band Phased Array Antenna Systems for Satellite Communication," The Journal of The Institute of Internet, Broadcasting and Communication, vol.5, no.1, pp.53-61, 2005. 

  4. Leopoldo Infante, Stefano Mosca, Giulio Pellegrini, "A Beam Synthesis Precedure for Matrix-Fed Cylindrical Antenna Arrays," IEEE International Symposium on Phased Array Systems and Technology, pp.1-8, 2016. DOI: 10.1109/ARRAY.2016.7832543 

  5. Massimo Angelilli, Leopoldo Infante, Paolo Pacifici, "A Family of Secondary Surveillance Radars based on Conformal Antenna Array Geometrieds," IEEE Radar Conference, pp.1681-1684, 2017. 

  6. Vijay K. Varadan, Vasundara V. Varadan, "Smart-skin antenna technology," Smart Structures and Materials 1993: Smart Materials;, Vol.1916, 1993. DOI: 10.1117/12.148473 

  7. Young-wan Kim, Jun-Beom Kwon, Yeonduk Kang, Jong-Kuk Park, "Array Configuration Analysis of Ka-Band Phase Array Antenna," The Journal of The Institute of Internet, Broadcasting and Communication, vol.19, no.3, pp.141-147, 2019. 

  8. Doo-Yeong Yang, Minsoo Lee, "Analysis of DOA Estimation and Adaptive Beam-forming of MIMO between Linear-circular Array Antennas," The Journal of The Korea Academia-Industrial cooperation Society, vol.12, no.6, pp.2777-2784, 2011. DOI: 10.5762/KAIS.2011.12.6.2777 

    원문보기 상세보기 crossref

  9. W. Y. Song, M. H. Lee, J. H. Joo, "Multi-beam Pattern using Beam Steering Algotithms to Adaptive Array Antenna," The Journal of KIIT, vol.6, no.4, pp.60-65, 2008. DOI: 10.1186/s13638-019-1622-y 

  10. Kwan-hyeong Lee, "A Study on the Performance CDMA System Using Adaptive Array Antenna Beamforming Technique," The Journal of Korea Institute of Information Electronics and Communication Technology, vol.5, no.2, pp.68-73, 2012. DOI: 10.17661/jkiiect.2012.5.2.068 

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