KR101021677B1 - Apparatus for correcting error in active phased arrayantenna system and method thereof - Google Patents
Apparatus for correcting error in active phased arrayantenna system and method thereof Download PDFInfo
- Publication number
- KR101021677B1 KR101021677B1 KR1020090123222A KR20090123222A KR101021677B1 KR 101021677 B1 KR101021677 B1 KR 101021677B1 KR 1020090123222 A KR1020090123222 A KR 1020090123222A KR 20090123222 A KR20090123222 A KR 20090123222A KR 101021677 B1 KR101021677 B1 KR 101021677B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- error
- signal
- receiver
- check
- module
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R29/00—Arrangements for measuring or indicating electric quantities not covered by groups G01R19/00 - G01R27/00
- G01R29/08—Measuring electromagnetic field characteristics
- G01R29/10—Radiation diagrams of antennas
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R29/00—Arrangements for measuring or indicating electric quantities not covered by groups G01R19/00 - G01R27/00
- G01R29/08—Measuring electromagnetic field characteristics
- G01R29/0864—Measuring electromagnetic field characteristics characterised by constructional or functional features
- G01R29/0871—Complete apparatus or systems; circuits, e.g. receivers or amplifiers
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R35/00—Testing or calibrating of apparatus covered by the other groups of this subclass
- G01R35/02—Testing or calibrating of apparatus covered by the other groups of this subclass of auxiliary devices, e.g. of instrument transformers according to prescribed transformation ratio, phase angle, or wattage rating
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 능동 위상 배열 안테나 시스템의 오차 보정 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an error correction apparatus and method for an active phased array antenna system.
일반적으로, 능동 위상 배열 안테나 시스템은 다수의 TR모듈로 구성된다. 각 TR모듈의 크기와 위상을 조정함으로써 안테나 빔패턴의 모양과 빔형성 방향을 자유롭게 조정할 수 있다. In general, an active phased array antenna system consists of multiple TR modules. By adjusting the size and phase of each TR module, the shape of the antenna beam pattern and the beam forming direction can be freely adjusted.
또한, 기존 능동 배열 레이더의 경우 혼안테나를 안테나 전면에 배치하여 각 TR모듈의 크기와 위상을 점검하였다. 그러나, 혼안테나를 전면에 배치하여 사용할 경우 외부 환경의 영향을 많이 받게 되고 실시간으로 오차 보정을 할 수 없는 문제점이 있었다. In addition, in the case of the existing active array radar, the horn antenna was placed in front of the antenna to check the size and phase of each TR module. However, when the horn antenna is disposed on the front surface, the horn antenna may be affected by the external environment, and error correction may not be performed in real time.
본 발명의 목적은, 능동 위상 배열 안테나 시스템의 송신/수신 특성을 실시간 점검하여 TR(Transmit / Receive) 모듈의 크기나 위상의 오차를 보정함으로써 능동 위상 배열 안테나 시스템의 성능을 안정적으로 유지할 수 있는 능동 위상 배열 안테나 시스템의 오차 보정 장치 및 그 방법을 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to check the transmit / receive characteristics of an active phased array antenna system in real time, and to correct the size or phase error of a TR (Transmit / Receive) module. An error compensating apparatus and a method thereof of a phased array antenna system are provided.
본 발명의 실시예들에 따른 능동 위상 배열 안테나 시스템의 오차 보정 장치는, 다수의 TR 모듈을 갖는 능동 위상 배열 안테나 시스템에 있어서, 점검 신호를 발생하는 신호 발생부와; 상기 점검 신호를 상기 다수의 TR 모듈에 인가하는 급전기와; 상기 다수의 TR 모듈로부터 출력되는 점검 신호와 미리설정된 기준값을 비교함으로써 각 TR 모듈의 오차를 검출하는 처리부와; 상기 오차를 보정하기 위한 제어 신호를 발생하는 제어기와; 상기 제어 신호를 근거로 상기 TR 모듈의 오차를 보정하는 빔조향기로 구성된다.An error correction apparatus of an active phased array antenna system according to embodiments of the present invention includes an active phased array antenna system having a plurality of TR modules, the signal generation unit generating a check signal; A feeder for applying the check signal to the plurality of TR modules; A processing unit for detecting an error of each TR module by comparing a check signal output from the plurality of TR modules with a preset reference value; A controller for generating a control signal for correcting the error; And a beam steering unit that corrects an error of the TR module based on the control signal.
본 발명의 실시예들에 따른 능동 위상 배열 안테나 시스템의 오차 보정 장치는, 다수의 TR 모듈을 갖는 능동 위상 배열 안테나 시스템에 있어서, 점검 신호를 발생하는 신호 발생부와; 송신 모드일 때, 상기 점검 신호를 다수의 TR 모듈에 인가하는 부배열 급전기와; 상기 다수의 TR 모듈로부터 출력되는 점검 신호를 중간 주파수 신호로 변환하는 수신기와; 상기 중간 주파수 신호를 디지털 신호로 복조하 는 복조기와; 상기 디지털 신호와 미리설정된 기준값을 비교함으로써 각 TR 모듈의 오차를 검출하는 처리부와; 상기 오차를 보정하기 위한 제어 신호를 발생하는 제어기와; 상기 제어 신호를 근거로 상기 TR 모듈의 오차를 보정하는 빔조향기로 구성된다.An error correction apparatus of an active phased array antenna system according to embodiments of the present invention includes an active phased array antenna system having a plurality of TR modules, the signal generation unit generating a check signal; A sub-array feeder for applying the check signal to a plurality of TR modules when in the transmission mode; A receiver for converting the check signals output from the plurality of TR modules into intermediate frequency signals; A demodulator for demodulating the intermediate frequency signal into a digital signal; A processing unit for detecting an error of each TR module by comparing the digital signal with a preset reference value; A controller for generating a control signal for correcting the error; And a beam steering unit that corrects an error of the TR module based on the control signal.
본 발명의 실시예들에 따른 능동 위상 배열 안테나 시스템의 오차 보정 방법은, 다수의 TR 모듈을 갖는 능동 위상 배열 안테나 시스템의 오차 보정 방법에 있어서, 점검 신호를 발생하는 단계와; 송신 모드일 때, 상기 점검 신호를 다수의 TR 모듈에 인가하는 단계와; 상기 다수의 TR 모듈로부터 출력되는 점검 신호를 중간 주파수 신호로 변환하는 단계와; 상기 중간 주파수 신호를 디지털 신호로 복조하는 단계와; 상기 디지털 신호와 미리설정된 기준값을 비교함으로써 각 TR 모듈의 오차를 검출하는 단계와; 상기 오차를 보정하기 위한 제어 신호를 발생하는 단계와; 상기 제어 신호를 근거로 상기 TR 모듈의 오차를 보정하는 단계로 이루어진다.An error correction method of an active phased array antenna system according to embodiments of the present invention may include: generating a check signal in an error correction method of an active phased array antenna system having a plurality of TR modules; When in a transmission mode, applying the check signal to a plurality of TR modules; Converting the check signals output from the plurality of TR modules into intermediate frequency signals; Demodulating the intermediate frequency signal into a digital signal; Detecting an error of each TR module by comparing the digital signal with a preset reference value; Generating a control signal to correct the error; Compensating for the error of the TR module based on the control signal.
본 발명의 실시예에 따른 능동 위상 배열 안테나 시스템의 오차 보정 장치 및 그 방법은 능동 위상 배열 안테나 시스템의 송신/수신 특성을 실시간 점검하여 TR(Transmit / Receive) 모듈의 크기나 위상의 오차를 보정함으로써 능동 위상 배열 안테나 시스템의 성능을 안정적으로 유지할 수 있는 효과가 있다.An error correction apparatus and method of an active phased array antenna system according to an embodiment of the present invention by checking the transmission / reception characteristics of the active phased array antenna system in real time to correct the size or phase error of the TR (Transmit / Receive) module The performance of the active phased array antenna system can be stably maintained.
이하에서는, 능동 위상 배열 안테나 시스템의 송신/수신 특성을 실시간 점검하여 TR(Transmit / Receive) 모듈의 크기나 위상의 오차를 보정함으로써 능동 위상 배열 안테나 시스템의 성능을 안정적으로 유지할 수 있는 능동 위상 배열 안테나 시스템의 오차 보정 장치 및 그 방법의 바림직한 실시예를 도1 내지 도5를 참조하여 설명한다.Hereinafter, an active phased array antenna capable of stably maintaining the performance of the active phased array antenna system by correcting a magnitude or phase error of a TR (Transmit / Receive) module by checking the transmission / reception characteristics of the active phased array antenna system in real time. A preferred embodiment of the error compensating apparatus and method thereof of the system will be described with reference to FIGS.
이에 앞서, 본 명세서는 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명내용을 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Prior to this, the specification and terms or words used in the claims should not be construed as being limited to the ordinary or dictionary meanings, and the inventors may appropriately define the concept of terms to describe their own invention. It should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention based on the principle that the present invention.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention, and not all of the technical ideas of the present invention are described. Therefore, It should be understood that various equivalents and modifications may be present.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 능동 위상 배열 안테나 시스템의 오차 보정 장치를 나타낸 구성도이다.1 is a block diagram showing an error correction apparatus of an active phased array antenna system according to an embodiment of the present invention.
도1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 능동 위상 배열 안테나 시스템의 오차 보정 장치는, 점검 신호를 발생하는 신호 발생부(14)와; 송신 모드일 때, 상기 점검 신호를 다수의 TR 모듈에 인가하는 부배열 급전기(19)와; 상기 다수의 TR 모듈(18)로부터 출력되는 점검 신호를 중간 주파수 신호로 변환하는 수신기(11)와; 상기 중간 주파수 신호를 디지털 신호로 복조하는 복조기(12)와; 상기 디지털 신호와 미리설정된 기준값을 비교함으로써 각 TR 모듈의 오차를 검출하는 통제기(13)와; 상기 오차를 보정하기 위한 제어 신호를 발생하는 제어기(16)와; 상기 제어 신호를 근거로 상기 TR 모듈의 오차를 보정하는 빔조향기(17)로 구성된다. 여기서, 상기 빔조향기(17)는 상기 TR 모듈에 오차가 보정된 데이터를 전송함으로써 상기 TR 모듈의 오차를 보정한다.As shown in Fig. 1, an error correction apparatus of an active phased array antenna system according to an embodiment of the present invention includes a
여기서, 상기 능동 위상 배열 안테나 시스템은 다수의 단위 모듈로 구성되며, 각 단위 모듈은 다수의 TR모듈과, 분배기, 빔조향기를 포함한다.Here, the active phased array antenna system is composed of a plurality of unit modules, each unit module includes a plurality of TR modules, distributors, beam steering.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 능동 위상 배열 안테나 시스템의 TR 모듈(TRM)의 번호를 나타낸 도이다.2 is a view showing the number of the TR module (TRM) of the active phased array antenna system according to an embodiment of the present invention.
도2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 능동 위상 배열 안테나 시스템은 다수의 TR 모듈(TRM)을 포함하며, 예를 들면, 능동 위상 배열 안테나 시스템은 (1,1)부터 (n,m)까지의 TR모듈을 포함하며, 상기 TR모듈의 수는 설계자에 따라 변경될 수도 있다.As shown in Fig. 2, the active phased array antenna system according to the embodiment of the present invention includes a plurality of TR modules (TRM), for example, the active phased array antenna system is (1,1) to (n). m) up to and including the TR module, the number of the TR module may be changed by the designer.
이하에서는, 송신 점검 모드, 수신 점검 모드, 수신기 점검 모드일 때 능동 위상 배열 안테나 시스템의 오차를 보정하는 장치 및 그 방법을 도1 내지 도5를 참조하여설명한다.Hereinafter, an apparatus and a method for correcting an error of an active phased array antenna system in a transmission check mode, a reception check mode, and a receiver check mode will be described with reference to FIGS. 1 to 5.
이하에서는, 송신 점검 모드(송신 모드)일 때 능동 위상 배열 안테나 시스템의 TR(Transmit / Receive) 모듈의 크기(amplitude)나 위상의 오차를 보정하는 장치를 도1 내지 도3을 참조하여 설명한다.Hereinafter, an apparatus for correcting an amplitude or a phase error of a TR (Transmit / Receive) module of an active phased array antenna system in a transmission check mode (transmission mode) will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 송신 모드일 때 능동 위상 배열 안테나 시스템의 TR(Transmit / Receive) 모듈의 크기나 위상의 오차를 보정하는 장치를 나타낸 구성도이다.3 is a block diagram illustrating an apparatus for correcting an error of a magnitude or a phase of a TR (Transmit / Receive) module of an active phased array antenna system in a transmission mode according to an embodiment of the present invention.
먼저, 상기 신호 발생 장치(14)는 제어기(16)의 제어하에 점검 신호(Radio Frequency 신호)를 발생하고, 상기 발생한 점검 신호를 송신/수신 스위치 모듈(15)에 인가한다.First, the
상기 송신/수신 스위치 모듈(15)은 송신점검 모드일 때 상기 인가된 점검 신호를 부배열 급전기(19에 출력한다. The transmit / receive
상기 부배열 급전기(19)는 상기 점검 신호를 수신하고, 그 수신된 점검 신호를 상기 TRM(18)(예를 들면, 1,1)에 인가한다. 이때, 상기 TRM(1,1)만 턴-온(Turn-on) 상태가 된다. 상기 턴-온된 TRM(예를 들면, 1,1)을 통해 출력된 점검 신호는 커플러를 통해 점검신호 급전기(20)에 인가된다. 여기서, 빔조향기(17)는 1번 TRM을 동작시킨 후 2번 TRM을 동작시키고, 2번 TRM을 동작시킨 후 n번 TRM을 동작시킴으로써 모든 TRM들을 순차적으로 동작시킨다.The
상기 점검신호 급전기(20)는 상기 턴-온된 TRM(예를 들면, 1,1)을 통해 출력된 점검 신호를 수신하고, 그 수신한 점검 신호를 상기 송신 모드(또는 송신 점검 모드)로 설정된 송신/수신 스위치 모듈(15)에 인가한다. 상기 점검신호 급전기(20)는 하나의 TRM으로부터 출력되는 점검 신호를 수신하고, 그 수신한 점검신호를 하나의 출력단자를 통해 송신/수신 스위치 모듈(15)에 출력한다.The
상기 송신/수신 스위치 모듈(15)은 상기 점검신호 급전기(20)로부터 수신된 점검 신호를 수신기(11)에 출력한다. The transmit / receive
상기 수신기(11)는 제어기(16)의 제어하에 상기 송신/수신 스위치 모듈(15)로부터 수신된 점검 신호(RF 신호)를 중간 주파수 신호로 변경하고, 그 변경된 중간 주파수 신호를 복조 처리기(또는 복조기)(12)에 출력한다. 상기 수신기는 수신채널의 수에 따라 다수의 수신기로 구성된다. 상기 수신기 및 분배기에 대한 설명은 한국공개특허 10-2004-0020586 및 한국공개특허 10-2004-0025113에도 개시되어 있으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.The
상기 복조 처리기(또는 복조기)(12)는 제어기(16)의 제어하에 상기 수신기(11)로부터 수신된 점검 신호를 디지털 신호로 복조하고, 그 복조한 디지털 신호를 통제기(13)에 출력한다. The demodulation processor (or demodulator) 12 demodulates the check signal received from the
상기 통제기(13)는 TRM(1,1)부터 TRM(n,m)까지 모든 TRM를 통과한 점검 신호에 대응하는 디지털 신호를 순차적으로 저장한다. 예를 들면, 본 발명의 실시예에 따른 능동 위상 배열 안테나 시스템의 오차 보정 장치 및 그 방법은, 첫 번째 TRM부터 마지막 TRM까지 순차적으로 상기 점검 신호를 인가하고, 첫 번째 TRM부터 마지막 TRM에서 출력된 점검 신호를 저장한다.The
상기 통제기(13)는 모든 TRM의 점검 신호(상태 점검 데이터)를 저장하고, 상기 모든 TRM의 점검 신호와 미리 저장된 데이터(초기값 또는 기준값)를 서로 비교함으로써 TRM의 오차(크기, 위상)를 검출하고, 그 검출한 오차를 송수신 제어기(또는 제어기)(14)에 출력한다.The
상기 송수신 제어기(또는 제어기)(16)는 상기 검출한 오차를 수신하고, 그 검출한 오차를 보정하기 위한 제어 신호(데이터)를 발생하고, 그 발생한 제어 신호(데이터)를 각 단위모듈 빔조향기(17)에 출력한다. 예를 들면, 상기 제어기(16)는 1번 TRM의 이득이 20dB, 위상이 40도, 2번 TRM의 이득이 21dB, 위상이 35도라고 가정할 때 모든 TRM의 특성(이득 및 위상)을 동일하게 맞추기 위해, 1번 TRM의 이득(크기) 및 위상을 기준으로 다른 모든 모듈의 크기(이득)와 위상을 동일하게 맞춘다. 즉, 상기 제어기(16)는 2번 TRM의 이득을 1dB 줄이고, 위상을 5도 상향변화하기 위한 데이터를 생성하고, 그 생성한 데이터를 단위모듈 빔조향기(17)의 메모리에 저장한다. 또한, 상기 제어기(16)는 시스템 운용중에 동일하게 맞춘 TRM의 크기와 위상이 변할 수 있으므로 실시간으로 TRM의 크기와 위상을 점검해서 TRM의 크기와 위상이 변하게 되면 TRM의 오차(크기와 위상)를 보정하기 위한 데이터를 근거로 상기 빔조향기의 메모리에 저장된 데이터를 실시간 업데이트시킨다.The transmission / reception controller (or controller) 16 receives the detected error, generates a control signal (data) for correcting the detected error, and transmits the generated control signal (data) to each unit module beam steering unit ( Output to 17). For example, the
상기 빔조향기(17)는 상기 제어 신호(데이터)를 근거로 해당 TRM의 오차를 보정한다. 예를 들면, 상기 빔조향기(17)는 상기 제어 신호(데이터)를 근거로 상기 TRM(18)에 설치된 가변 감쇄기 및 위상천이기를 제어함으로써 2번 TRM의 이득을 1dB 줄이고, 위상을 5도 상향변화시킨다. 따라서, 안테나 시스템의 모든 TRM의 크기와 위상을 동일하게 유지할 수 있다. The
이하에서는, 수신 점검 모드(수신 모드)일 때 능동 위상 배열 안테나 시스템의 TR(Transmit / Receive) 모듈의 크기(scale)나 위상의 오차를 보정하는 장치를 도2 및 도4를 참조하여 설명한다.Hereinafter, an apparatus for correcting a scale or phase error of a TR (Transmit / Receive) module of an active phased array antenna system in a reception check mode (receive mode) will be described with reference to FIGS. 2 and 4.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 수신 모드일 때 능동 위상 배열 안테나 시스템의 TR(Transmit / Receive) 모듈의 크기나 위상의 오차를 보정하는 장치를 나타낸 구성도이다.4 is a block diagram illustrating an apparatus for correcting an error of a magnitude or a phase of a TR (Transmit / Receive) module of an active phased array antenna system in a reception mode according to an embodiment of the present invention.
먼저, 상기 신호 발생 장치(14)는 제어기(16)의 제어하에 점검 신호(Radio Frequency 신호)를 발생하고, 상기 발생한 점검 신호를 송신/수신 스위치 모듈(15)에 인가한다.First, the
상기 송신/수신 스위치 모듈(15)은 수신 점검 모드(수신 모드)일 때 상기 인가된 점검 신호를 상기 점검신호 급전기(20)에 출력한다.The transmit / receive
상기 점검신호 급전기(20)는 상기 점검 신호를 수신하고, 그 수신한 점검 신호를 다수의 TRM(18)(다수의 단위 모듈)에 출력한다. 여기서, 상기 TRM(예를 들면, 1,1)을 통해 출력된 점검 신호는 상기 부배열 급전기(19)에 인가된다. The
상기 부배열 급전기(19)는 상기 다수의 TRM(18)을 통해 출력된 점검 신호를 수신하고, 그 수신한 점검 신호를 상기 수신기(11)에 인가한다.The
상기 수신기(11)는 상기 제어부(16)의 제어 하에 상기 부배열 급전기(19)로부터 수신된 점검 신호를 중간 주파수 신호로 변경하고, 그 변경된 중간 주파수 신호를 복조 처리기(또는 복조기)(12)에 출력한다. 상기 수신기 및 분배기에 대한 설명은 한국공개특허 10-2004-0020586 및 한국공개특허 10-2004-0025113에도 개시되어 있으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.The
상기 복조 처리기(또는 복조기)(12)는 상기 제어부(16)의 제어 하에 상기 수 신기(11)로부터 수신된 점검 신호를 디지털 신호로 복조하고, 그 복조한 디지털 신호를 통제기(13)에 출력한다. The demodulation processor (or demodulator) 12 demodulates the check signal received from the
상기 통제기(13)는 TRM(1,1)부터 TRM(n,m)까지 모든 TRM를 통과한 점검 신호에 대응하는 디지털 신호를 저장한다. 예를 들면, 본 발명의 실시예에 따른 능동 위상 배열 안테나 시스템의 오차 보정 장치 및 그 방법은, 첫 번째 TRM부터 마지막 TRM까지 상기 점검 신호를 인가하고, 첫 번째 TRM부터 마지막 TRM에서 출력된 점검 신호를 저장한다.The
상기 통제기(13)는 모든 TRM의 점검 신호(상태 점검 데이터)를 저장하고, 상기 모든 TRM의 점검 신호와 미리 저장된 데이터(초기값 또는 기준값)를 서로 비교함으로써 TRM의 오차(크기, 위상)를 검출하고, 그 검출한 오차를 송수신 제어기(또는 제어기)(14)에 출력한다.The
상기 송수신 제어기(또는 제어기)(16)는 상기 검출한 오차를 수신하고, 그 검출한 오차를 보정하기 위한 제어 신호를 발생하고, 그 발생한 제어 신호를 각 단위모듈 빔조향기(17)에 출력한다. 예를 들면, 상기 제어기(16)는 1번 TRM의 이득이 20dB, 위상이 40도, 2번 TRM의 이득이 21dB, 위상이 35도라고 가정할 때 모든 TRM의 특성(이득 및 위상)을 동일하게 맞추기 위해, 1번 TRM의 이득(크기) 및 위상을 기준으로 다른 모든 모듈의 크기(이득)와 위상을 동일하게 맞춘다. 즉, 상기 제어기(16)는 2번 TRM의 이득을 1dB 줄이고, 위상을 5도 상향변화하기 위한 데이터를 생성하고, 그 생성한 데이터를 단위모듈 빔조향기(17)의 메모리에 저장한다. 또한, 상기 제어기(16)는 시스템 운용중에 동일하게 맞춘 TRM의 크기와 위상이 변할 수 있으므로 실시간으로 TRM의 크기와 위상을 점검해서 TRM의 크기와 위상이 변하게 되면 TRM의 오차(크기와 위상)를 보정하기 위한 데이터를 근거로 상기 빔조향기의 메모리에 저장된 데이터를 실시간 업데이트시킨다.The transmission / reception controller (or controller) 16 receives the detected error, generates a control signal for correcting the detected error, and outputs the generated control signal to each unit module
상기 빔조향기(17)는 상기 제어 신호(데이터)를 근거로 해당 TRM의 오차를 보정한다. 예를 들면, 상기 빔조향기(17)는 상기 제어 신호(데이터)를 근거로 상기 TRM(18)에 설치된 가변 감쇄기 및 위상천이기를 제어함으로써 2번 TRM의 이득을 1dB 줄이고, 위상을 5도 상향변화시킨다. 따라서, 안테나 시스템의 모든 TRM의 크기와 위상을 동일하게 유지할 수 있다. The
이하에서는, 수신기 점검 모드일 때 능동 위상 배열 안테나 시스템의 수신기의 크기(scale)나 위상의 오차를 보정하는 장치를 도5를 참조하여 설명한다. 여기서, 상기 수신기 점검은 선택적으로 이루어질 수 있으며, 이는 필수적인 것은 아니다.Hereinafter, an apparatus for correcting an error of a scale or a phase of a receiver of an active phased array antenna system in the receiver check mode will be described with reference to FIG. 5. Here, the receiver check can be made selectively, which is not necessary.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 수신기 점검 모드일 때 능동 위상 배열 안테나 시스템의 수신기의 크기나 위상의 오차를 보정하는 장치를 나타낸 구성도이다.FIG. 5 is a block diagram illustrating an apparatus for correcting an error of a size or a phase of a receiver of an active phased array antenna system in a receiver check mode according to an exemplary embodiment of the present invention.
먼저, 상기 신호 발생 장치(14)는 점검 신호(Radio Frequency 신호)를 발생하고, 상기 발생한 점검 신호를 송신/수신 스위치 모듈(15)에 인가한다.First, the
상기 송신/수신 스위치 모듈(15)은 수신기 점검 모드(수신기 모드)일 때 상 기 인가된 점검 신호를 상기 수신기(11)에 출력한다. 여기서, 상기 능동 위상 배열 안테나 시스템은 다수의 수신기를 포함한다.The transmit / receive
상기 수신기(11)는 상기 제어기(16)의 제어하에 상기 송신/수신 스위치 모듈(15)로부터 수신된 점검 신호를 중간 주파수 신호로 변경하고, 그 변경된 중간 주파수 신호를 복조 처리기(또는 복조기)(12)에 출력한다. 여기서, 상기 송신/수신 스위치 모듈(15)은 모든 수신기에 순차적으로 상기 점검 신호를 출력한다.The
상기 복조 처리기(또는 복조기)(12)는 상기 수신기(11)로부터 수신된 점검 신호를 디지털 신호로 복조하고, 그 복조한 디지털 신호를 통제기(13)에 출력한다. The demodulation processor (or demodulator) 12 demodulates the check signal received from the
상기 통제기(13)는 첫번째 수신기부터 마지막 수신기까지 통과한 점검 신호에 대응하는 디지털 신호를 저장한다. 예를 들면, 본 발명의 실시예에 따른 능동 위상 배열 안테나 시스템의 오차 보정 장치 및 그 방법은, 첫 번째 수신기부터 마지막 수신기까지 상기 점검 신호를 인가하고, 첫 번째 수신기부터 마지막 수신기에서 출력된 점검 신호를 저장한다.The
상기 통제기(13)는 모든 수신기의 점검 신호(상태 점검 데이터)를 저장하고, 상기 모든 수신기의 점검 신호와 미리 저장된 데이터(초기값 또는 기준값)를 서로 비교함으로써 수신기의 오차(크기, 위상)를 검출하고, 그 검출한 오차를 송수신 제어기(또는 제어기)(14)에 출력한다.The
상기 송수신 제어기(또는 제어기)(16)는 상기 검출한 오차를 수신하고, 그 검출한 오차를 보정하기 위한 제어 신호(데이터)를 발생하고, 그 발생한 제어 신호(데이터)를 각 수신기(11)에 출력한다. 예를 들면, 상기 제어기(14)는 1번 수신 기의 이득이 20dB, 위상이 40도, 2번 수신기의 이득이 21dB, 위상이 35도라고 가정할 때 모든 수신기의 특성(이득 및 위상)을 동일하게 맞추기 위해, 1번 수신기의 이득(크기) 및 위상을 기준으로 다른 모든 수신기의 크기(이득)와 위상을 동일하게 맞춘다. 즉, 상기 제어기(16)는 2번 수신기의 이득을 1dB 줄이고, 위상을 5도 상향변화하기 위한 데이터를 생성하고, 그 생성한 데이터를 해당 수신기에 출력한다. 또한, 상기 제어기(16)는 시스템 운용중에 동일하게 맞춘 수신기의 크기와 위상이 변할 수 있으므로 실시간으로 수신기의 크기와 위상을 점검해서 수신기의 크기와 위상이 변하게 되면 수신기의 오차(크기와 위상)를 보정하기 위한 데이터를 해당 수신기에 출력한다.The transmission / reception controller (or controller) 16 receives the detected error, generates a control signal (data) for correcting the detected error, and transmits the generated control signal (data) to each
상기 수신기(11)는 상기 제어 신호(데이터)를 근거로 오차를 보정한다. 예를 들면, 상기 2번 수신기는 상기 제어 신호(데이터)를 근거로 내부에 설치된 가변 감쇄기 및 위상천이기를 제어함으로써 이득을 1dB 줄이고, 위상을 5도 상향변화시킨다. 따라서, 안테나 시스템의 모든 수신기의 크기와 위상을 동일하게 유지할 수 있다. The
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 능동 위상 배열 안테나 시스템의 오차 보정 장치 및 그 방법은, 능동 위상 배열 안테나 시스템의 송신/수신 특성을 실시간 점검하여 TR(Transmit / Receive) 모듈의 크기나 위상의 오차를 보정함으로써 능동 위상 배열 안테나 시스템의 성능을 안정적으로 유지할 수 있다.As described in detail above, the error correction apparatus and method of an active phased array antenna system according to an embodiment of the present invention, by checking the transmission / reception characteristics of the active phased array antenna system in real time to the TR (Transmit / Receive) module By correcting for magnitude and phase errors, the performance of an active phased array antenna system can be maintained reliably.
본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질 적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Those skilled in the art will appreciate that various modifications and variations can be made without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 능동 위상 배열 안테나 시스템의 오차 보정 장치를 나타낸 구성도이다.1 is a block diagram showing an error correction apparatus of an active phased array antenna system according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 능동 위상 배열 안테나 시스템의 TR 모듈(TRM)의 TR 번호를 나타낸 도이다.2 is a view showing a TR number of the TR module (TRM) of the active phased array antenna system according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 송신 모드일 때 능동 위상 배열 안테나 시스템의 TR(Transmit / Receive) 모듈의 크기나 위상의 오차를 보정하는 장치를 나타낸 구성도이다.3 is a block diagram illustrating an apparatus for correcting an error of a magnitude or a phase of a TR (Transmit / Receive) module of an active phased array antenna system in a transmission mode according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 수신 모드일 때 능동 위상 배열 안테나 시스템의 TR(Transmit / Receive) 모듈의 크기나 위상의 오차를 보정하는 장치를 나타낸 구성도이다.4 is a block diagram illustrating an apparatus for correcting an error of a magnitude or a phase of a TR (Transmit / Receive) module of an active phased array antenna system in a reception mode according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 수신기 점검 모드일 때 능동 위상 배열 안테나 시스템의 수신기의 크기나 위상의 오차를 보정하는 장치를 나타낸 구성도이다.FIG. 5 is a block diagram illustrating an apparatus for correcting an error of a size or a phase of a receiver of an active phased array antenna system in a receiver check mode according to an exemplary embodiment of the present invention.
*도면의 주요부에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols on the main parts of the drawings
11: 수신기 12: 복조기 11: receiver 12: demodulator
13: 통제기 14: 신호 발생부 13: controller 14: signal generator
15: 송/수신 스위치 모듈 16: 제어기 15: transmit / receive switch module 16: controller
17: 빔 조향기 18: TRM 17: beam steering 18: TRM
19: 부배열 급전기 20: 점검신호 급전기 19: sub array feeder 20: check signal feeder
Claims (15)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020090123222A KR101021677B1 (en) | 2009-12-11 | 2009-12-11 | Apparatus for correcting error in active phased arrayantenna system and method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020090123222A KR101021677B1 (en) | 2009-12-11 | 2009-12-11 | Apparatus for correcting error in active phased arrayantenna system and method thereof |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR101021677B1 true KR101021677B1 (en) | 2011-03-17 |
Family
ID=43938824
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020090123222A KR101021677B1 (en) | 2009-12-11 | 2009-12-11 | Apparatus for correcting error in active phased arrayantenna system and method thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101021677B1 (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101337300B1 (en) | 2012-11-23 | 2013-12-05 | 엘아이지넥스원 주식회사 | System and method for simulating performance of active array antenna |
KR101772206B1 (en) | 2016-12-26 | 2017-08-28 | 광운대학교 산학협력단 | The beamforming capability improved butler matrix using switch network |
KR101785980B1 (en) | 2016-12-26 | 2017-10-16 | 광운대학교 산학협력단 | Apparatus of phase and amplitude calibration to phased array antenna |
KR20180056410A (en) * | 2016-11-18 | 2018-05-28 | 후아웨이 테크놀러지 컴퍼니 리미티드 | Digital phase shifter |
KR20180130924A (en) * | 2017-05-30 | 2018-12-10 | 국방과학연구소 | Method of testing transceiver module of active phase array sar using orthogonal phase modulation code |
KR102272880B1 (en) | 2020-05-26 | 2021-07-05 | 엘아이지넥스원 주식회사 | Method and device for error correction of active phased array antenna system |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01213038A (en) * | 1988-02-22 | 1989-08-25 | Mitsubishi Electric Corp | Transmitting and receiving module inspection confirming device |
KR20010041911A (en) * | 1998-03-16 | 2001-05-25 | 토마스 디. 하이드 | Phased array antenna calibration system and method |
KR20040052064A (en) * | 2002-12-13 | 2004-06-19 | 엘지전자 주식회사 | A device of revising phase error for array antenna |
KR20050067338A (en) * | 2003-12-27 | 2005-07-01 | 한국전자통신연구원 | Transmitting and receiving apparatus in adaptive array antenna system capable of realtime error calibration and method thereof |
-
2009
- 2009-12-11 KR KR1020090123222A patent/KR101021677B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01213038A (en) * | 1988-02-22 | 1989-08-25 | Mitsubishi Electric Corp | Transmitting and receiving module inspection confirming device |
KR20010041911A (en) * | 1998-03-16 | 2001-05-25 | 토마스 디. 하이드 | Phased array antenna calibration system and method |
KR20040052064A (en) * | 2002-12-13 | 2004-06-19 | 엘지전자 주식회사 | A device of revising phase error for array antenna |
KR20050067338A (en) * | 2003-12-27 | 2005-07-01 | 한국전자통신연구원 | Transmitting and receiving apparatus in adaptive array antenna system capable of realtime error calibration and method thereof |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101337300B1 (en) | 2012-11-23 | 2013-12-05 | 엘아이지넥스원 주식회사 | System and method for simulating performance of active array antenna |
KR20180056410A (en) * | 2016-11-18 | 2018-05-28 | 후아웨이 테크놀러지 컴퍼니 리미티드 | Digital phase shifter |
KR101772206B1 (en) | 2016-12-26 | 2017-08-28 | 광운대학교 산학협력단 | The beamforming capability improved butler matrix using switch network |
KR101785980B1 (en) | 2016-12-26 | 2017-10-16 | 광운대학교 산학협력단 | Apparatus of phase and amplitude calibration to phased array antenna |
KR20180130924A (en) * | 2017-05-30 | 2018-12-10 | 국방과학연구소 | Method of testing transceiver module of active phase array sar using orthogonal phase modulation code |
KR101977812B1 (en) * | 2017-05-30 | 2019-05-13 | 국방과학연구소 | Method of testing transceiver module of active phase array sar using orthogonal phase modulation code |
KR102272880B1 (en) | 2020-05-26 | 2021-07-05 | 엘아이지넥스원 주식회사 | Method and device for error correction of active phased array antenna system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11411311B2 (en) | System and method for measuring a plurality of RF signal paths | |
KR101021677B1 (en) | Apparatus for correcting error in active phased arrayantenna system and method thereof | |
JP5933471B2 (en) | Phased array transmitter | |
EP3455585B1 (en) | Method and apparatus for beam pattern stabilisation | |
KR101240438B1 (en) | Calibrating radiofrequency paths of a phased-array antenna | |
US20120020396A1 (en) | Calibration of smart antenna systems | |
US10330775B2 (en) | Transmitter, transmission method, phase adjustment device, and phase adjustment method | |
WO2013028296A1 (en) | Calibrating a retro-directive array for an asymmetric wireless link | |
JP2006319412A (en) | Wireless receiver and wireless transmitter | |
KR101822955B1 (en) | Fan Beam Scanning Method Using Phased Array Antennas of Transceiver | |
JP6532017B2 (en) | Phased array transmitter | |
KR101389837B1 (en) | Calibration apparatus of array antenna in radar system using coupling line and method thereof | |
KR101378061B1 (en) | Calibration apparatus of array antenna in radar system and method thereof | |
WO2005015773A1 (en) | Array antenna receiver apparatus and received signal correcting method | |
US10056990B2 (en) | Base station antenna apparatus for mobile communication system | |
JP7034858B2 (en) | Wireless device and communication control method | |
JPH11225014A (en) | Phased array radar and its phase calibration method | |
JP3877141B2 (en) | Array antenna apparatus and calibration method thereof | |
JP6659642B2 (en) | Array antenna device and calibration method | |
JP6431775B2 (en) | Phase detector and satellite repeater | |
US11394115B2 (en) | Array calibration thru polarization cross-coupling | |
WO2017194944A1 (en) | Method and apparatus for beam pattern stabilisation | |
JP6216190B2 (en) | Phase detector and satellite repeater | |
JPH03245605A (en) | Array antenna | |
JP2003338772A (en) | Cdma mobile communication base station apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
A302 | Request for accelerated examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E90F | Notification of reason for final refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140224 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150115 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160222 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170210 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180119 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20200219 Year of fee payment: 10 |