KR101954183B1 - Far-field signal measurement system of active phased array antenna and operation method for thereof - Google Patents

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KR101954183B1
KR101954183B1 KR1020180105406A KR20180105406A KR101954183B1 KR 101954183 B1 KR101954183 B1 KR 101954183B1 KR 1020180105406 A KR1020180105406 A KR 1020180105406A KR 20180105406 A KR20180105406 A KR 20180105406A KR 101954183 B1 KR101954183 B1 KR 101954183B1
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이정섭
이승제
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Abstract

The present invention relates to a far-field signal measuring system which measures a phase and a size of an active phased array antenna by using far-field data of an entire array, and an operating method thereof. According to an embodiment of the present invention, the far-field signal measuring system comprises: an active phased array antenna system generating a transmission signal per a transceiving channel and scanning the transmission signal through each element antenna; and a far-field signal measuring apparatus receiving the transmission signal and generating digitized transmission data.

Description

능동 위상배열 안테나의 원전계 신호 측정 시스템 및 이의 동작 방법{Far-field signal measurement system of active phased array antenna and operation method for thereof}Field of the Invention [0001] The present invention relates to an active phased array antenna and an operation method thereof,

본 발명은 능동 위상배열 안테나의 원전계 신호 측정 시스템 및 이의 동작 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전체 배열의 원전계 데이터를 이용하여 능동 위상배열 안테나의 위상 및 크기를 측정하는 원전계 신호 측정 시스템 및 이의 동작 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a system for measuring a source signal of an active phased array antenna and a method of operating the same, and more particularly, to a system for measuring a source signal of an active phased array antenna, And a method of operating the same.

일반적으로 레이더는 전자파를 방사하여 표적의 표면으로부터 반사되는 전자파의 에코를 수신하는 장치로, 송신부, 안테나, 송수신전환부, 수신부, 표시부 등으로 구성되며, 접시안테나(parabolic antenna), 위상배열안테나(phased array antenna) 등을 주로 사용한다. 여기서, 접시안테나는 기계식 회전 방식에 의하여 빔을 주사(scan)하고 있으며, 위상배열안테나는 위상을 제어하여 전자빔을 전자적으로 주사한다.2. Description of the Related Art Generally, a radar is an apparatus for receiving electromagnetic waves of an electromagnetic wave reflected from a surface of a target by radiating electromagnetic waves. The radar includes a transmitting unit, an antenna, a transmitting / receiving switching unit, a receiving unit, a display unit, phased array antenna). Here, the dish antenna scans the beam by a mechanical rotation method, and the phased array antenna electronically scans the electron beam by controlling the phase.

최근에는 고속으로 이동하는 다수의 표적을 동시에 추적할 필요성이 크게 증대되고 있다. 그러나, 기계식 회전방식으로 주사하는 접시안테나의 경우에는 1분에 6회, 최대 12회 회전하여도 좁은 각도(대략 2° 정도)의 빔을 방사하므로, 음속 3배 이상의 비행체를 탐지하여 식별, 추적하는 것은 거의 불가능하다. 따라서 레이더용으로 고정된 위치에서 전자적으로 위상을 제어하여 전자빔을 주사하는 위상배열 안테나의 사용이 크게 증대되고 있다.In recent years, there is a great increase in the need to simultaneously track a large number of targets moving at high speed. However, in the case of a dish antenna scanning with a mechanical rotation method, a beam of a narrow angle (about 2 degrees) is emitted even if it is rotated six times a minute and a maximum of 12 times, It is almost impossible to do. Therefore, the use of a phased array antenna that electronically scans an electron beam in a fixed position for radar has been greatly increased.

위상배열 안테나의 특성을 시험할 때 안테나의 여러 주요 파라미터(복사 소자의 위상 및 크기 등)를 알 수 있는데, 이 때 근접 전계(Near-field) 측정 장비가 이용된다. 송수신모드로 동작하는 근접 전계 측정 장비는 송신모드에서는 회로망 분석기에서 생성된 신호가 위상배열 안테나의 복사 소자를 통해 송신되면 근접 전계 스캐너가 수신하게 되고, 수신된 신호를 회로망 분석기에서 분석한다. 그리고 수신모드에서는 근접 전계 스캐너에서 송신된 신호를 위상 배열 안테나 모듈을 통해 수신하면 회로망 분석기가 분석한다. 이와 같이 위상 배열 안테나 복사 소자에서 송신 및 수신되는 근접 전계의 위상 및 크기를 측정하는 방식이 이용된다.When testing the characteristics of phased array antennas, several key parameters of the antenna (such as the phase and size of the radiating element) can be known, including near-field measurement equipment. In the transmission mode, the near field electric field measuring device operates in the transmission / reception mode. When the signal generated by the network analyzer is transmitted through the radiation element of the phased array antenna, the near field electric field scanner receives the signal and analyzes the received signal in the network analyzer. In the receive mode, when the signal transmitted from the near field scanner is received through the phased array antenna module, the network analyzer analyzes the received signal. In this manner, a method of measuring the phase and magnitude of the near field transmitted and received in the phased array antenna radiation element is used.

종래의 근접 전계 측정 방법으로 위상배열 안테나의 특성을 시험할 경우, 상호 커플링 및 산란, 안테나 손실 등의 부정적인 영향을 분석할 수 있고, 프로브 효과 및 프로브와 배열 안테나 사이의 커플링을 상쇄할 수 있으며 근접 전계 측정을 통해 위상배열 안테나의 원전계(Far-field) 빔 패턴을 예측할 수 있는 장점이 있지만, 실험 설정이 복잡하고 비용이 많이 증가되며, 초단파 대역 이하의 대형 안테나를 갖는 근접 전계 시설이 국내에 존재하지 않는 문제점이 있다.When testing the characteristics of phased array antennas using conventional proximity field measurement methods, negative effects such as mutual coupling and scattering, antenna loss, etc. can be analyzed and the coupling between the probe and the array antenna can be offset Although it is possible to predict the far-field beam pattern of a phased array antenna through the measurement of the near field, the experiment setup is complicated and the cost is increased, and the near field electric field facility having a large antenna below the microwave band There is a problem that does not exist in Korea.

본 발명은 시험이 불가능한 능동 위상배열 안테나의 채널별 위상 및 크기를 측정할 수 있는 원전계 신호 측정 시스템 및 이의 동작 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a system for measuring an electric field signal and a method of operating the system for measuring the phase and size of an active phased array antenna which can not be tested.

본 발명의 다른 목적은 원하는 방향으로 빔을 조향하기 위해 위상과 크기를 조정할 수 있는 능동 배열 안테나의 위상을 획득하는 방법을 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a method of acquiring the phase of an active array antenna capable of adjusting the phase and size in order to steer the beam in a desired direction.

본 발명의 또 다른 목적은 다수의 채널을 갖는 능동 위상배열 안테나의 배열면 위상 정렬 및 크기 보정을 수행 할 수 있는 방법을 제공하는 것이다. It is still another object of the present invention to provide a method for performing alignment phase correction and size correction of an active phased array antenna having a plurality of channels.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not restrictive of the invention, unless further departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It will be possible.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 원전계 신호 측정 시스템은, 각 채널별로 송신 신호를 생성하여 각 소자 안테나를 통해 주사하는 능동 위상배열 안테나 시스템; 및 상기 송신 신호를 수신하여 디지털화된 송신 데이터를 생성하는 원전계 신호 측정 장치를 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a system for measuring an electric field signal according to an embodiment of the present invention, comprising: an active phased array antenna system for generating a transmission signal for each channel and scanning through each antenna; And a source signal measuring device for receiving the transmission signal and generating digitized transmission data.

실시예에 따라, 상기 송신 신호는 상기 각 채널별로 순차적으로 생성될 수 있다.According to an embodiment, the transmission signal may be sequentially generated for each channel.

실시예에 따라, 상기 원전계 신호 측정 장치는 상기 송신 데이터를 기초로 상기 송신 신호의 위상 및 크기를 연산하는 원전계 신호 측정 시스템.According to an embodiment of the present invention, the original-field-of-signal measuring apparatus calculates a phase and a size of the transmission signal based on the transmission data.

본 발명의 다른 실시예에 따른 원전계 신호 측정 시스템은, 수신 신호를 생성하여 송신 안테나를 통해 주사하는 원전계 신호 측정 장치; 및 상기 수신 신호를 수신하여 디지털화된 수신 데이터를 생성하는 능동 위상배열 안테나 시스템을 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided an original-field-of-signal measuring system including: a field-of-interest signal measuring device for generating a received signal and scanning the received signal through a transmitting antenna; And an active phased array antenna system for receiving the received signal and generating digitized received data.

실시예에 따라, 상기 수신 신호는 각 채널별로 수신될 수 있다.According to an embodiment, the received signal may be received for each channel.

실시예에 따라, 상기 능동 위상배열 안테나 시스템은 상기 수신 데이터를 기초로 상기 수신 신호의 위상 및 크기를 연산할 수 있다.According to an embodiment, the active phased array antenna system may calculate the phase and magnitude of the received signal based on the received data.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 원전계 신호 측정 시스템은, 동기 신호에 따라 각 채널별로 송신 신호를 생성하여 각 소자 안테나를 통해 주사하는 능동 위상배열 안테나 시스템; 및 상기 동기 신호에 따라 수신 신호를 생성하여 송신 안테나를 통해 주사하는 원전계 신호 측정 장치를 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a system for measuring an electric field signal, comprising: an active phased array antenna system for generating a transmission signal for each channel according to a synchronization signal and scanning through each antenna; And a source signal measurement device for generating a reception signal according to the synchronization signal and scanning through a transmission antenna.

실시예에 따라, 상기 동기 신호는 GPS 안테나를 통해 수신되는 신호에 기초한 신호일 수 있다.According to an embodiment, the synchronization signal may be a signal based on a signal received via a GPS antenna.

실시예에 따라, 상기 송신 신호는 상기 각 채널별로 순차적으로 생성될 수 있다.According to an embodiment, the transmission signal may be sequentially generated for each channel.

본 발명의 일 실시예에 따른 원전계 신호 측정 시스템의 동작 방법은, 각 채널별로 송신 신호를 생성하여 각 소자 안테나를 통해 주사하는 단계; 및 상기 송신 신호를 수신하여 디지털화된 송신 데이터를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of operating a source signal measuring system, comprising: generating a transmission signal for each channel and scanning through each antenna; And generating the digitized transmission data by receiving the transmission signal.

본 발명의 다른 실시예에 따른 원전계 신호 측정 시스템의 동작 방법은, 수신 신호를 생성하여 송신 안테나를 통해 주사하는 단계; 및 상기 수신 신호를 수신하여 디지털화된 수신 데이터를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of operating a source signal measuring system, comprising: generating a received signal and scanning through a transmitting antenna; And generating the digitized received data by receiving the received signal.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 원전계 신호 측정 시스템의 동작 방법은, 동기 신호에 따라 각 채널별로 송신 신호를 생성하여 각 소자 안테나를 통해 주사하는 단계; 및 상기 동기 신호에 따라 수신 신호를 생성하여 송신 안테나를 통해 주사하는 단계를 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of operating a source signal measurement system, comprising: generating a transmission signal for each channel in accordance with a synchronization signal and scanning through each antenna; And generating a reception signal according to the synchronization signal and scanning through a transmission antenna.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 원전계 신호 측정 시스템 및 이의 동작 방법에 의하면, 근접전계(Near-field) 방식으로는 불가능한 다수의 채널을 갖는 능동 위상배열 안테나의 송신 모드 및 수신 모드 각각의 위상과 크기를 측정함으로써 배열면 위상정렬을 수행할 수 있다.According to the system for measuring the original electric field signal and the method of operating the same according to the embodiment of the present invention configured as described above, the transmission mode and the reception mode of the active phased array antenna having a plurality of channels, which are not possible in a near- The arrangement phase phase alignment can be performed by measuring each phase and size.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects obtained by the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description will be.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원전계 신호 측정 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 능동 위상배열 안테나 시스템을 보다 상세히 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 원전계 신호 측정 장치를 보다 상세히 나타낸 도면이다.
도 4는 송신 모드에서 송신 신호의 위상 및 크기를 측정하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5는 송신 신호의 위상 및 크기를 측정시 각 장치의 동작 타이밍도를 나타낸 도면이다.
도 6은 수신 모드에서 송신 신호의 위상 및 크기를 측정하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7은 수신 신호의 위상 및 크기를 측정시 각 장치의 동작 타이밍도를 나타낸 도면이다.1 is a diagram illustrating a system for measuring an electric field signal according to an embodiment of the present invention.
2 is a more detailed view of the active phased array antenna system shown in FIG.
FIG. 3 is a more detailed view of the apparatus for measuring a source electric field signal shown in FIG.
4 is a flowchart illustrating a method of measuring a phase and a size of a transmission signal in a transmission mode.
FIG. 5 is a diagram showing operation timing diagrams of each device when measuring the phase and magnitude of a transmission signal.
6 is a flowchart illustrating a method of measuring a phase and a size of a transmission signal in a reception mode.
FIG. 7 is a timing chart of operation of each device when measuring the phase and magnitude of a received signal.

이하에서는 본 발명의 실시 예에 관하여 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 이하에서 설명되는 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 쉽게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로 인해 본 발명의 보호범위가 한정되는 것을 의미하지는 않는다. 그리고 본 발명의 여러 실시 예를 설명함에 있어서, 동일한 기술적 특징을 갖는 구성요소에 대하여는 동일한 도면 부호를 사용하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It is to be understood, however, that the embodiments described below are only for explanation of the embodiments of the present invention so that those skilled in the art can easily carry out the invention, It does not mean anything. In describing various embodiments of the present invention, the same reference numerals are used for components having the same technical characteristics.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is referred to as being "connected" to another part, it includes not only "directly connected" but also "electrically connected" with another part in between . Also, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements as well, without departing from the other elements unless specifically stated otherwise.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원전계 신호 측정 시스템을 나타낸 도면이다. 1 is a diagram illustrating a system for measuring an electric field signal according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 원전계 신호 측정 시스템(10)은 능동 위상배열 안테나 시스템(100)과 원전계 신호 측정 장치(200)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, an original field signal measurement system 10 may include an active phased array antenna system 100 and an original field signal measurement device 200.

능동 위상배열 안테나 시스템(100)은 전자적으로 위상이 제어된 전자빔을 주사하고 표적의 표면으로부터 반사되는 전자빔의 에코를 분석하여 표적을 탐지할 수 있는 위상배열 안테나 시스템으로서, 송신 모드와 수신 모드를 갖는다. 송신 모드는 외부로 전자빔을 주사하는 모드를 의미하고, 수신 모드는 표적의 표면으로부터 반사되는 전자빔의 에코를 수신하는 모드를 의미한다. The active phased array antenna system 100 is a phased array antenna system capable of scanning a electronically-phased electron beam and analyzing the echo of the electron beam reflected from the surface of the target to detect the target, and has a transmitting mode and a receiving mode . The transmission mode means a mode for scanning an electron beam to the outside, and the reception mode means a mode for receiving an echo of an electron beam reflected from a surface of a target.

원전계 신호 측정 장치(200)는 능동 위상배열 안테나 시스템(100)으로부터 원거리에 위치하여 송신 모드와 수신 모드에서 원전계(Far-field) 신호의 위상 및 크기를 측정하기 위한 장치이다. The far-field signal measuring apparatus 200 is a device for measuring the phase and magnitude of a far-field signal in a transmitting mode and a receiving mode at a long distance from the active phased array antenna system 100.

능동 위상배열 안테나 시스템(100)과 원전계 신호 측정 장치(200)의 보다 상세한 구성은 도 2와 도 3을 참조하여 후술하기로 한다.More detailed configurations of the active phased array antenna system 100 and the electric field signal measuring apparatus 200 will be described later with reference to FIGS. 2 and 3. FIG.

도 2는 도 1에 도시된 능동 위상배열 안테나 시스템을 보다 상세히 나타낸 도면이다.2 is a more detailed view of the active phased array antenna system shown in FIG.

도 2를 참조하면, 능동 위상배열 안테나 시스템(100)은 송수신 모듈(110), 제어 모듈(120) 및 수신데이터 연산모듈(130)을 포함할 수 있다. 능동 위상배열 안테나 시스템(100)의 구성은 예시적인 것이며, 필요에 따라 일부 구성이 추가되거나, 생략될 수 있다. 능동 위상배열 안테나 시스템(100)의 각 구성은 하드웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 다른 실시예에 따라, 제어 모듈(120) 및 수신데이터 연산모듈(130)은 능동 위상배열 안테나와는 별도의 독립적인 원전계 신호 측정 장치로 구현될 수도 있다.2, the active phased array antenna system 100 may include a transmit / receive module 110, a control module 120, and a receive data operation module 130. The configuration of the active phased array antenna system 100 is exemplary and some configurations may be added or omitted as needed. Each configuration of the active phased array antenna system 100 may be implemented in hardware, software, or a combination thereof. According to another embodiment, the control module 120 and the receive data operation module 130 may be implemented as independent source field measurement devices separate from the active phased array antenna.

송수신 모듈(100)은 N(N은 2이상의 정수) 개의 송수신채널(송수신채널#1~송수신채널#N)에 대해 전자빔을 방사하거나 전자빔의 에코를 수신할 수 있다. 송수신 모듈(100)에는 각 송수신채널(송수신채널#1~송수신채널#N)에 대응하여 소자 안테나(105-1~105-N) 및 송수신부(115-1~115-N)가 구비될 수 있다. The transmission / reception module 100 can emit an electron beam or receive an echo of an electron beam to N (N is an integer of 2 or more) transmission / reception channels (transmission / reception channel # 1 to transmission / reception channel #N). The transmission and reception module 100 may be provided with element antennas 105-1 to 105-N and transceivers 115-1 to 115-N corresponding to the respective transmission / reception channels (transmission / reception channel # 1 to transmission / reception channel #N) have.

소자 안테나(105-1~105-N)는 소정의 패턴으로 배열되어 배열된 각 소자 안테나(105-1~105-N)로부터 주사되는 신호의 전류 위상을 변화시키는 것에 의하여 복사패턴을 공간으로 주사할 수 있는 안테나이며, 하나의 위상배열로 다수의 목표물을 추적하는 것이 가능하다. 또한, 비행기와 같은 이동체의 표면에 설치하는 경우 표면의 형상에 대응하여 소자 안테나(105-1~105-N)를 배열하는 것이 가능하다. 소자 안테나(105-1~105-N)는 송수신부(115-1~115-N)와 자유공간 사이의 임피던스 정합과 복사패턴을 조절하는 역할을 할 수 있다.The element antennas 105-1 to 105-N change the current phase of a signal to be scanned from the element antennas 105-1 to 105-N arranged and arranged in a predetermined pattern, It is possible to track multiple targets with one phased array. In addition, in the case of mounting on the surface of a moving object such as an airplane, it is possible to arrange the element antennas 105-1 to 105-N corresponding to the shape of the surface. The element antennas 105-1 to 105-N may play a role of adjusting impedance matching and radiation patterns between the transceivers 115-1 to 115-N and the free space.

송수신부(115-1~115-N) 각각은 소자 안테나(105-1~105-N) 각각에 대응하여 연결될 수 있고, 소자 안테나(105-1~105-N)로 주사되는 신호를 생성하고 소자 안테나(105-1~105-N)로부터 수신되는 신호를 처리하여 수신 데이터를 생성할 수 있다. 이하에서는 송수신부(115-1~115-N) 중 하나의 송수신부(115-1)를 중심으로 설명하나, 나머지 송수신부에도 실질적으로 동일한 구성 및 동작이 적용될 수 있다. Each of the transceiver units 115-1 to 115-N may be connected to each of the element antennas 105-1 to 105-N to generate a signal to be scanned by the element antennas 105-1 to 105-N The received data can be generated by processing signals received from the element antennas 105-1 to 105-N. Although the transmission / reception unit 115-1 of one of the transmission / reception units 115-1 to 115-N will be described below, substantially the same configuration and operation may be applied to the remaining transmission / reception units.

송수신부(115-1)는 소자 안테나(105-1)에 전기적으로 연결된 듀플렉서(duplexer)를 포함할 수 있다. 듀플렉서는 단일 포트에서 양방향 통신을 가능하도록 하는 장치로서, 송신 모드와 수신 모드에서 양방향으로 신호의 송수신을 가능하게 한다. 듀플렉서는 전이중(Full-duplex) 또는 반이중(Half-duplex) 방식으로 구현될 수 있으나, 본 발명의 범위는 이에 한정되지 않는다.The transceiver unit 115-1 may include a duplexer electrically connected to the element antenna 105-1. A duplexer is a device that enables bidirectional communication on a single port, and enables transmission and reception of signals in both directions in a transmission mode and a reception mode. The duplexer may be implemented in a full-duplex or half-duplex manner, but the scope of the present invention is not limited thereto.

듀플렉서를 기준으로 송신 경로에 대해 설명하면, 송신 경로에는 신호 발생기, 협대역 필터 및 증폭기가 포함될 수 있다. 신호 발생기는 소정의 위상 및 크기를 갖는 펄스 신호를 생성할 수 있다. 여기서, 펄스 신호의 위상은 특정 방향에서의 방사되는 신호 크기가 최대가 되도록 제어될 수 있다. 실시예에 따라, 신호 발생기의 후단에 위상 조절을 위한 위상변위기가 별도로 구현될 수도 있다. 협대역 필터는 펄스 신호에 대해 미리 설정된 협대역 주파수 범위만을 통과시킬 수 있다. 여기서, 협대역 주파수 범위는 안테나 소자(105-1)를 통해 무선 방사되는 중간 주파수인 캐리어 주파수를 기준으로 정해질 수 있다. 증폭기는 표적 탐지에 충분한 크기의 펄스 신호로 증폭할 수 있다.Describing the transmission path based on the duplexer, the transmission path may include a signal generator, a narrow band filter, and an amplifier. The signal generator may generate a pulse signal having a predetermined phase and magnitude. Here, the phase of the pulse signal can be controlled so that the magnitude of the signal radiated in a specific direction is maximized. Depending on the embodiment, a phase shifter for phase adjustment may be implemented separately at the rear end of the signal generator. The narrowband filter may pass only a predetermined narrowband frequency range for the pulse signal. Here, the narrowband frequency range may be determined based on a carrier frequency which is an intermediate frequency radiated through the antenna element 105-1. The amplifier can be amplified with a pulse signal of sufficient magnitude to detect the target.

듀플렉서를 기준으로 수신 경로에 대해 설명하면, 수신 경로에는 증폭기, 협대역 필터, A/D 컨버터 및 DDC(Digital Down Converter)가 포함될 수 있다. 증폭기는 복사 소자(105-1)로부터 수신된 신호를 데이터 추출에 적합한 크기로 증폭할 수 있다. 협대역 필터는 수신된 신호에 대해 미리 설정된 협대역 주파수 범위만을 통과시킬 수 있다. 협대역 주파수 범위는 캐리어 주파수를 기준으로 정해질 수 있다. A/D 컨버터는 협대역 필터를 통과한 협대역 신호를 샘플링(sampling)하여 아날로그-디지털 변환을 수행할 수 있다. DDC는 디지털화된 협대역 신호를 후속 신호처리를 단순화하기 위해 낮은 샘플링 속도로 낮은 주파수 신호로 변환하여 수신 데이터를 생성할 수 있다.Describing the receive path with respect to the duplexer, the receive path may include an amplifier, a narrowband filter, an A / D converter, and a digital down converter (DDC). The amplifier can amplify the signal received from the radiation element 105-1 to a size suitable for data extraction. The narrowband filter may pass only a predetermined narrowband frequency range for the received signal. The narrowband frequency range can be determined based on the carrier frequency. The A / D converter can perform analog-to-digital conversion by sampling the narrowband signal that has passed through the narrowband filter. The DDC can convert the digitized narrowband signal into a low frequency signal at a low sampling rate to simplify subsequent signal processing to generate receive data.

제어 모듈(120)은 능동 위상배열 안테나 시스템(100)의 전반적인 동작을 제어할 수 있으며, 특히 송수신 모듈(110)의 송신 신호의 생성과 주사, 수신 신호의 수신과 수신 데이터 생성에 관한 타이밍을 제어할 수 있다. 이를 위해, 제어 모듈(120)은 GPS(Global Positioning System) 안테나와 전기적으로 연결되는 GPS 모듈을 포함하여 GPS 위성으로부터 1PPS(Pulse Per Second) 신호를 수신할 수 있다. 1PPS 신호는 1초마다 펄스를 생성하는 신호로서 제어 모듈(120)은 원격지에 위치하여 물리적인 신호선을 통해 동기화가 불가능한 원전계 신호 측정 장치(200)와의 동기화를 위해 1PPS 신호를 이용할 수 있다. 예컨대, GPS 모듈은 기준 시점으로부터 몇번째 1pps 신호인지를 기초로 동기화를 수행할 수 있다.The control module 120 can control the overall operation of the active phased array antenna system 100 and particularly controls generation and transmission of the transmission signal of the transmission and reception module 110 and timing of reception, can do. To this end, the control module 120 may receive a pulse per second (PPS) signal from a GPS satellite, including a GPS module electrically coupled to a Global Positioning System (GPS) antenna. The 1PPS signal is a signal for generating a pulse every one second, and the control module 120 can use a 1PPS signal for synchronization with a source signal measuring device 200 which is located at a remote place and can not be synchronized through a physical signal line. For example, the GPS module can perform synchronization based on how many 1pps signals are from the reference point.

즉, 제어 모듈(120)은 1PPS 신호를 이용하여 송수신부(115-1~115-N)가 송신 신호를 생성하여 소자 안테나(105-1~105-N)를 통해 주사하거나, 소자 안테나(105-1~105-N)를 통해 수신된 수신 신호를 처리하여 수신 데이터를 생성하는 타이밍을 제어할 수 있다.That is, the control module 120 generates a transmission signal by using the 1PPS signal, and the transmission / reception units 115-1 to 115-N generate a transmission signal and scan through the element antennas 105-1 to 105-N, -1 to 105-N) to control the timing of generating the received data.

구체적으로, 송신 모드에서 제어 모듈(120)은 1PPS 신호에 동기화되어, 듀플렉서를 통해 송신 경로를 활성화하고 송신 신호를 생성하여 소자 안테나를 통해 외부로 주사할 수 있다. 또한, 수신 모드에서 제어 모듈(120)은 1PPS 신호에 동기화되어, 듀플렉서를 통해 수신 경로를 활성화하고 수신 신호를 처리(필터링, 디지털 변환 및 후처리)하여 수신 데이터를 생성할 수 있다.Specifically, in the transmission mode, the control module 120 is synchronized with the 1PPS signal, activates the transmission path through the duplexer, generates a transmission signal, and can scan the transmission path through the device antenna. Also, in the receive mode, the control module 120 may be synchronized to the 1PPS signal to activate the receive path through the duplexer and process (filter, digitally transform, and post-process) the received signal to generate receive data.

수신 데이터 연산 모듈(130)은 각 송수신부(115-1~115-N)로부터 수신 데이터를 수신하여, 수신 모드에서의 채널별 특성을 분석할 수 있다. 구체적으로, 수신 데이터 연산 모듈(130)은 수신 데이터로부터 채널별 파형을 획득할 수 있으며, 파형을 분석하여 채널별 수신 신호의 위상 및 크기를 연산할 수 있다. 여기서, 위상은 기준 위상으로부터 쉬프트(shift)된 위상을 의미하고, 크기는 RMS(Root Mean Squre)를 의미할 수 있으나, 본 발명의 범위는 이에 한정되지 않는다.The reception data operation module 130 receives the reception data from each of the transmission / reception units 115-1 to 115-N, and analyzes characteristics of each channel in the reception mode. Specifically, the reception data calculation module 130 can acquire a channel-specific waveform from the received data, and can analyze the waveform to calculate the phase and the size of the reception signal for each channel. Here, the phase means a phase shifted from the reference phase, and the size means a root mean square (RMS), but the scope of the present invention is not limited thereto.

도 3은 도 2에 도시된 원전계 신호 측정 장치를 보다 상세히 나타낸 도면이다.FIG. 3 is a more detailed view of the apparatus for measuring a source electric field signal shown in FIG.

도 3을 참조하면, 원전계 신호 측정 장치(200)는 수신 모듈(210), 저장 모듈(220), 송신 모듈(230) 및 동기신호 생성모듈(240)을 포함할 수 있다. 원전계 신호 측정 장치(200)의 구성은 예시적인 것이며, 필요에 따라 일부 구성이 추가되거나, 생략될 수 있다. 원전계 신호 측정 장치(200)의 각 구성은 하드웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다.3, the source signal measuring apparatus 200 may include a receiving module 210, a storing module 220, a transmitting module 230, and a synchronizing signal generating module 240. Referring to FIG. The configuration of the far field signal measurement apparatus 200 is an example, and some configurations may be added or omitted as needed. Each configuration of the source-field-of-signal measuring apparatus 200 can be implemented by hardware, software, or a combination thereof.

수신 모듈(210)는 소자 안테나(105-1~105-N)로부터 주사되는 송신 신호를 수신하는 수신 안테나와 전기적으로 연결되어, 송신 신호를 디지털화된 송신 데이터로 변환할 수 있다. 이를 위해, 수신 모듈(210)은 앞서 설명한 송수신부(115-1~115-N) 각각의 수신 경로에 포함된 구성에 대응하는 구성들을 포함할 수 있다. 즉, 수신 모듈(210)은 수신 안테나로부터 수신된 송신 신호를 증폭하는 증폭기, 미리 설정된 협대역 주파수 범위를 통과시키는 협대역 필터, 아날로그-디지털 변환을 수행하는 A/D 컨버터 및 낮은 샘플링 속도로 낮은 주파수 신호로 변환하여 송신 데이터를 생성하는 DDC를 포함할 수 있다. 여기서, 협대역 주파수 범위는 송수신부(115-1~115-N)의 송신 경로에 포함된 협대역 필터의 협대역 주파수 범위와 동일할 수 있다.The receiving module 210 is electrically connected to a receiving antenna that receives a transmitting signal to be scanned from the element antennas 105-1 to 105-N, and can convert the transmitting signal into digitized transmitting data. To this end, the receiving module 210 may include configurations corresponding to those included in the receiving paths of the transmitting and receiving units 115-1 to 115-N described above. That is, the receiving module 210 includes an amplifier for amplifying the transmission signal received from the receiving antenna, a narrowband filter passing a predetermined narrowband frequency range, an A / D converter performing analog-to-digital conversion, And a DDC that converts the data into a frequency signal and generates transmission data. Here, the narrowband frequency range may be the same as the narrowband frequency range of the narrowband filter included in the transmission path of the transmission / reception units 115-1 to 115-N.

저장 모듈(220)은 수신 모듈(210)로부터 전달되는 송신 데이터를 저장할 수 있다. 운용자는 저장 모듈(220)에 저장된 송신 데이터로부터 채널별 파형을 획득할 수 있으며, 파형을 분석하여 채널별 송신 신호의 위상 및 크기를 연산할 수 있다. 또는, 저장 모듈(220)이 수신데이터 연산모듈(130)과 같이 송신 데이터로부터 채널별 파형을 획득할 수 있으며, 파형을 분석하여 채널별 송신 신호의 위상 및 크기를 연산할 수 있다.The storage module 220 may store transmission data transmitted from the reception module 210. [ The operator can acquire the channel-specific waveform from the transmission data stored in the storage module 220 and analyze the waveform to calculate the phase and size of the transmission signal for each channel. Alternatively, the storage module 220 may acquire a channel-specific waveform from transmission data, such as the reception data operation module 130, and may analyze the waveform to calculate the phase and size of the transmission signal for each channel.

송신 모듈(230)은 소자 안테나(105-1~105-N)로 수신 신호를 방사하는 송신 안테나와 전기적으로 연결되어, 수신 신호를 생성 및 주사할 수 있다. 이를 위해, 송신 모듈(230)은 앞서 설명한 송수신부(115-1~115-N) 각각의 송신 경로에 포함된 구성에 대응하는 구성들을 포함할 수 있다. 즉, 송신 모듈(230)은 소정의 위상 및 크기를 갖는 펄스 신호를 생성하는 신호 발생기, 미리 설정된 협대역 주파수 범위만을 통과시키는 협대역 필터 및 펄스 신호를 증폭하는 증폭기를 포함할 수 있다. 여기서, 협대역 주파수 범위는 송수신부(115-1~115-N)의 수신 경로에 포함된 협대역 필터의 협대역 주파수 범위와 동일할 수 있다.The transmission module 230 may be electrically connected to a transmission antenna that radiates a reception signal to the element antennas 105-1 to 105-N to generate and scan a reception signal. To this end, the transmission module 230 may include configurations corresponding to the configurations included in the transmission paths of the transceivers 115-1 to 115-N described above. That is, the transmitting module 230 may include a signal generator for generating a pulse signal having a predetermined phase and magnitude, a narrowband filter for passing only a predetermined narrowband frequency range, and an amplifier for amplifying the pulse signal. Here, the narrowband frequency range may be the same as the narrowband frequency range of the narrowband filter included in the reception path of the transmission / reception units 115-1 to 115-N.

동기신호 생성모듈(240)은 수신 모듈(210)의 송신 신호의 수신과 송신 데이터 생성 및 송신 모듈(230)의 수신 신호의 생성과 주사에 관한 타이밍을 제어할 수 있다. 구체적으로, 동기신호 생성모듈(240)은 GPS 안테나와 전기적으로 연결되는 GPS 모듈을 포함하여 1PPS 신호를 수신할 수 있으며, 원격지에 위치하여 물리적인 신호선을 통해 동기화가 불가능한 능동 위상배열 안테나 시스템(100)과의 동기화를 위해 1PPS 신호를 이용할 수 있다.The synchronization signal generation module 240 can control the timing of reception of the transmission signal of the reception module 210, generation of transmission data, and generation and scanning of the reception signal of the transmission module 230. In detail, the synchronization signal generation module 240 may include a GPS module electrically connected to the GPS antenna, and may receive the 1PPS signal. The synchronization signal generation module 240 may include an active phased array antenna system 100 1PPS signal can be used to synchronize with the 1PPS signal.

운용자는 도 2와 도 3에서 설명된 송신 데이터 및 수신 데이터로부터 획득되는 각 채널별 위상 및 크기를 목표 위상 및 목표 크기와 각각 비교함으로써, 능동 위상배열 안테나의 위상정렬 및 크기 보정을 수행할 수 있다.The operator can perform phase alignment and size correction of the active phased array antenna by comparing the phase and size of each channel obtained from the transmission data and the reception data described in FIGS. 2 and 3 with the target phase and the target size, respectively .

도 4는 송신 모드에서 송신 신호의 위상 및 크기를 측정하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 5는 송신 신호의 위상 및 크기를 측정시 각 장치의 동작 타이밍도를 나타낸 도면이다.4 is a flowchart illustrating a method of measuring a phase and a size of a transmission signal in a transmission mode. FIG. 5 is a diagram showing operation timing diagrams of each device when measuring the phase and magnitude of a transmission signal.

도 4를 참조하면, 송신 모드에서 능동 위상배열 안테나 시스템(100)의 송수신부(115-1~115-N) 각각은 1PPS 신호를 이용한 제어 모듈(120)의 제어에 따라 채널별로 순차적으로 송신 신호를 생성하여 각 소자 안테나(105-1~105-N)를 통해 주사할 수 있다(S110).Referring to FIG. 4, in the transmission mode, each of the transceivers 115-1 to 115-N of the active phased array antenna system 100 sequentially transmits a transmission signal for each channel according to the control of the control module 120 using a 1PPS signal, And can scan through the element antennas 105-1 to 105-N (S110).

도 5를 참조하면, GPS 안테나를 통해 수신된 1PPS 신호는 1s(초)에 한번씩 펄스를 갖는 신호이며, 능동 위상배열 안테나 시스템(100)과 원전계 신호 측정 장치(200)는 1PPS 신호의 상승 엣지에 동기화되어 동작할 수 있다. 5, the 1PPS signal received through the GPS antenna is a signal having a pulse every 1s (seconds), and the active phased array antenna system 100 and the original electric field signal measuring apparatus 200 are connected to the rising edge of the 1PPS signal As shown in FIG.

먼저 능동 위상배열 안테나 시스템(100)의 송수신채널#1에 해당하는 송수신부(115-1)는 1PPS 신호의 상승 엣지로부터 제1 시간(A[us])이 경과한 뒤 제2 시간(B[us]) 동안 송신 신호를 생성하여 소자 안테나(105-1)를 통해 주사할 수 있다. The transceiving unit 115-1 corresponding to the transmission / reception channel # 1 of the active phased array antenna system 100 first determines the second time B [L] after the first time A [us] has elapsed from the rising edge of the 1PPS signal, us], and can scan through the element antenna 105-1.

그리고, 능동 위상배열 안테나 시스템(100)의 송수신채널#2에 해당하는 송수신부(115-2)는 송수신채널#1에 대응하는 제2 시간(B[us])이 경과한 시점으로부터 제1 시간(A[us])이 경과한 뒤 제2 시간(B[us]) 동안 송신 신호를 생성하여 소자 안테나(105-2)를 통해 주사할 수 있다.The transceiver unit 115-2 corresponding to the transmission / reception channel # 2 of the active phased array antenna system 100 receives the first time (B [us]) corresponding to the transmission / reception channel # It is possible to generate a transmission signal for the second time B [us] and scan through the element antenna 105-2.

마찬가지 방식으로, 송수신채널#3부터 송수신채널#N까지 순차적으로 해당 시점으로부터 제1 시간(A[us])이 경과한 뒤 제2 시간(B[us]) 동안 송신 신호를 생성하여 소자 안테나(105-3~105-N)를 통해 주사할 수 있다.Similarly, a transmission signal is generated for a second time B [us] after a first time A [us] elapses from the corresponding point in time sequentially from the transmission / reception channel # 3 to the transmission / reception channel # 105-3 to 105-N.

다시 도 4를 참조하면, 원전계 신호 측정 장치(200)의 수신 모듈(210)은 1PPS 신호를 이용한 동기신호 생성모듈(240)의 제어에 따라 수신 안테나를 통해 순차적으로 송신 신호를 수신하여 송수신채널 별 송신 데이터를 생성하고 저장 모듈(220)은 생성된 송신 데이터를 연산하여 송신 신호의 위상 및 크기를 연산할 수 있다(S120).4, the receiving module 210 of the original electric field measuring apparatus 200 sequentially receives a transmission signal through a receiving antenna under the control of a synchronization signal generating module 240 using a 1PPS signal, And the storage module 220 may calculate the phase and size of the transmission signal by calculating the generated transmission data (S120).

다시 도 5를 참조하면, 먼저 원전계 신호 측정 장치(200)는 송수신채널#1에 해당하는 송신 신호를 1PPS 신호의 상승 엣지로부터 제1 시간(A[us])이 경과한 뒤 제2 시간(B[us])과 제1 시간(A[us])을 합한 시간 동안(즉, 송수신채널#2에 해당하는 송신 신호의 전송이 시작되기 전까지) 송신 신호를 수신하여 송신 데이터를 생성하고 송신 신호의 위상 및 크기를 연산하여 저장할 수 있다. 5, the source signal measuring apparatus 200 measures a transmission signal corresponding to the transmission / reception channel # 1 at a second time (A [us]) after the first time A [us] has elapsed from the rising edge of the 1PPS signal (I.e., before the transmission of the transmission signal corresponding to the transmission / reception channel # 2 is started) for a time period obtained by adding the first time A [us] and the first time A [us] Can be calculated and stored.

그리고, 원전계 신호 측정 장치(200)는 송수신채널#2에 해당하는 송신 신호를 송수신채널#1에 대응하는 구간이 경과한 후 제2 시간(B[us])과 제1 시간(A[us])을 합한 시간 동안(즉, 송수신채널#3에 해당하는 송신 신호의 전송이 시작되기 전까지) 송신 신호를 수신하여 송신 데이터를 생성하고 송신 신호의 위상 및 크기를 연산하여 저장할 수 있다.The original electric field signal measuring apparatus 200 measures a second time B [us] and a first time A [us] after a section corresponding to the transmission / reception channel # 1 has elapsed from a transmission signal corresponding to the transmission / reception channel # ]) (That is, until transmission of a transmission signal corresponding to the transmission / reception channel # 3 is started), generates transmission data, and calculates and stores the phase and size of the transmission signal.

마찬가지 방식으로, 송수신채널#3부터 송수신채널#N까지 순차적으로 해당 시점으로부터 제2 시간(B[us])과 제1 시간(A[us])을 합한 시간 동안(즉, 다음 송수신채널에 해당하는 송신 신호의 전송이 시작되기 전까지) 송신 신호를 수신하여 송신 데이터를 생성하고 송신 신호의 위상 및 크기를 연산하여 저장할 수 있다.In the same manner, during a period of time from the transmission / reception channel # 3 to the transmission / reception channel #N sequentially from the point of time to the sum of the second time B [us] and the first time A [us] Receiving the transmission signal to generate transmission data and to calculate and store the phase and size of the transmission signal.

여기서, 제1 시간(A[us])과 제2 시간(B[us])은 능동 위상배열 안테나 시스템(100)과 원전계 신호 측정 장치(200) 간의 전송 딜레이, 능동 위상배열 안테나 시스템(100)의 송신 신호 생성 소요 시간, 원전계 신호 측정 장치(200)의 송신 데이터 생성 소요 시간, 송수신채널의 개수(N)를 고려하여 결정될 수 있다.Here, the first time A [us] and the second time B [us] are transmission delays between the active phased array antenna system 100 and the far field signal measurement apparatus 200, the active phased array antenna system 100 The time required to generate the transmission data of the source device 200, and the number N of transmission / reception channels.

또한, 능동 위상배열 안테나 시스템(100)이 순차적으로 송신 신호를 생성하는 것은 원전계 신호 측정 장치(200)의 채널은 하나여서 다수의 송수신채널을 동시에 측정할 수 없기 때문에 미리 약속된 인터벌의 시간 간격으로 송수신채널 별 송신 신호를 생성 및 전송하여 원전계 신호 측정 장치(200)가 모든 송수신채널에 대한 송신 데이터를 생성할 수 있도록 한다.In addition, the active phased array antenna system 100 sequentially generates a transmission signal because the channel of the original electric field signal measurement apparatus 200 is one and can not simultaneously measure a plurality of transmission / reception channels. Therefore, To generate and transmit a transmission signal for each transmission / reception channel so that the source device 200 can generate transmission data for all transmission / reception channels.

도 6은 수신 모드에서 송신 신호의 위상 및 크기를 측정하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 7은 수신 신호의 위상 및 크기를 측정시 각 장치의 동작 타이밍도를 나타낸 도면이다.6 is a flowchart illustrating a method of measuring a phase and a size of a transmission signal in a reception mode. FIG. 7 is a timing chart of operation of each device when measuring the phase and magnitude of a received signal.

도 6을 참조하면, 수신 모드에서 원전계 신호 측정 장치(200)의 송신 모듈(230)은 1PPS 신호를 이용한 동기신호 생성모듈(120)의 제어에 따라 수신 신호를 생성하여 송신 안테나를 통해 주사할 수 있다(S210).Referring to FIG. 6, in the receiving mode, the transmitting module 230 of the measuring device 200 generates the receiving signal under the control of the synchronizing signal generating module 120 using the 1PPS signal, (S210).

도 7을 참조하면, GPS 안테나를 통해 수신된 1PPS 신호는 1s(초)에 한번씩 펄스를 갖는 신호이며, 능동 위상배열 안테나 시스템(100)과 원전계 신호 측정 장치(200)는 1PPS 신호의 상승 엣지에 동기화되어 동작할 수 있다. Referring to FIG. 7, the 1PPS signal received through the GPS antenna is a signal having pulses once every 1s (seconds), and the active phased array antenna system 100 and the source signal measuring apparatus 200 are connected to the rising edge of the 1PPS signal As shown in FIG.

원전계 신호 측정 장치(200)의 송신 모듈(230)은 1PPS 신호의 상승 엣지로부터 제3 시간(C[us])이 경과한 뒤 제4 시간(D[us]) 동안 송신 신호를 생성하여 송신 안테나를 통해 주사할 수 있다. The transmission module 230 of the source electric field measuring apparatus 200 generates a transmission signal for the fourth time D [us] after the third time C [us] has elapsed from the rising edge of the 1PPS signal, It can be scanned through the antenna.

다시 도 6을 참조하면, 능동 위상배열 안테나 시스템(100)의 송수신부(115-1~115-N)는 1PPS 신호를 이용한 제어 모듈(120)의 제어에 따라 송수신채널 별 수신 데이터를 생성하고 수신 데이터 연산 모듈(130)은 생성된 수신 데이터를 연산하여 송수신채널 별 수신 신호의 위상 및 크기를 연산할 수 있다(S220).Referring to FIG. 6 again, the transceiving units 115-1 to 115-N of the active phased array antenna system 100 generate reception data for each transmission / reception channel under the control of the control module 120 using the 1PPS signal, The data operation module 130 may calculate the phase and the size of the reception signal for each transmission / reception channel by calculating the generated reception data (S220).

다시 도 7을 참조하면, 능동 위상배열 안테나 시스템(100)의 각 송수신부(115-1~115-N)는 각각 송수신채널#1~송수신채널#N에 해당하는 수신 신호를 1PPS 신호의 상승 엣지로부터 제3 시간(C[us])이 경과한 뒤 제4 시간(D[us]) 동안 수신 신호를 수신하여 수신 데이터를 생성하고 송수신채널 별 수신 신호의 위상 및 크기를 연산하여 저장할 수 있다. 7, each of the transceivers 115-1 to 115-N of the active phased array antenna system 100 transmits a reception signal corresponding to the transmission / reception channel # 1 to the transmission / reception channel #N to the rising edge of the 1PPS signal (D [us]) after the third time (C [us]) has elapsed from the reception time of the first time (D [us]) to generate reception data and to calculate and store the phase and size of the reception signal for each transmission / reception channel.

여기서, 제3 시간(C[us])과 제4 시간(D[us])은 능동 위상배열 안테나 시스템(100)의 송신 신호 생성 소요 시간, 원전계 신호 측정 장치(200)의 송신 데이터 생성 소요 시간 등을 고려하여 결정될 수 있다.Here, the third time C [us] and the fourth time D [us] are time required to generate the transmission signal of the active phased array antenna system 100, Time and the like.

또한, 도 4와 도 5와는 달리 능동 위상배열 안테나 시스템(100)은 각 송수신채널 별로 동시에 수신 신호에 대한 수신 데이터를 생성하는 것이 가능하므로 원전계 신호 측정 장치(200)가 수신 데이터를 생성하여 전송하여 모든 송수신채널에 대한 수신 신호의 위상 및 크기를 측정할 수 있다.4 and 5, since the active phased array antenna system 100 can simultaneously generate reception data for a reception signal for each transmission / reception channel, the source signal measurement apparatus 200 generates reception data Thereby measuring the phase and magnitude of the received signal for all transmit and receive channels.

이상의 설명에서는 하나의 주파수를 갖는 송신 신호 또는 수신 신호에 대한 위상 및 크기를 측정하는 방법에 대해 설명하였으나, 실시예에 따라 필요한 경우 송신 신호 또는 수신 신호의 주파수를 증가시켜 다수의 주파수에 대한 원전계 위상 및 크기를 측정하는 것도 가능하다. 이는 능동 위상배열 안테나 시스템(100)과 원전계 신호 측정 장치(200)에 포함된 협대역 필터의 협대역 주파수 범위를 조정함에 의해 가능해질 수 있다.In the above description, the method of measuring the phase and the magnitude of the transmission signal or the reception signal having one frequency has been described. However, if necessary, the frequency of the transmission signal or the reception signal may be increased, It is also possible to measure phase and magnitude. This can be enabled by adjusting the narrowband frequency range of the narrowband filter included in active phased array antenna system 100 and source signal measurement device 200.

본 발명의 실시예에 따른 능동 위상배열 안테나 시스템(100)과 원전계 신호 측정 장치(200)에 의하면, 근접전계(Near-field) 방식으로는 불가능한 다수의 채널을 갖는 능동 위상배열 안테나의 송신 모드 및 수신 모드 각각의 위상과 크기를 측정함으로써 배열면 위상정렬을 수행할 수 있다. According to the active phased array antenna system 100 and the original field signal measurement apparatus 200 according to the embodiment of the present invention, the transmission mode of the active phased array antenna having a plurality of channels, which is impossible in a near- And receiving mode phase alignment by measuring the phase and size of each of the receiving modes.

상기와 같이 설명된 방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현되는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체로는 컴퓨터 시스템에 의하여 해독될 수 있는 데이터가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래쉬 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 통신망으로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 읽을 수 있는 코드로서 저장되고 실행될 수 있다. The method described above can be implemented as computer-readable code on a computer-readable recording medium. The computer-readable recording medium includes all kinds of recording media storing data that can be decoded by a computer system. For example, it may be a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), a magnetic tape, a magnetic disk, a flash memory, an optical data storage device, or the like. In addition, the computer-readable recording medium may be distributed and executed in a computer system connected to a computer network, and may be stored and executed as a code readable in a distributed manner.

또한, 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. It will be understood that various modifications and changes may be made.

Claims (18)

동기 신호에 따라 각 채널별로 송신 신호를 생성하여 각 소자 안테나를 통해 주사하고, 상기 동기 신호에 따라 상기 소자 안테나를 통해 각 채널별로 수신 신호를 수신하여 수신 데이터를 생성하고, 생성된 수신 데이터를 연산하여 상기 수신 신호의 위상 및 크기를 측정하는 능동 위상배열 안테나 시스템; 및
상기 동기 신호에 따라 수신 안테나를 통해 상기 송신 신호를 수신하여 각 채널별로 송신 데이터를 생성하고, 생성된 송신 데이터를 연산하여 상기 송신 신호의 위상 및 크기를 측정하며, 상기 동기 신호에 따라 상기 수신 신호를 생성하여 송신 안테나를 통해 주사하는 원전계 신호 측정 장치;를 포함하며,
상기 능동 위상배열 안테나 시스템은,
각 채널별로 상기 송신 신호를 생성하여 상기 소자 안테나를 통해 주사하고, 상기 소자 안테나를 통해 각 채널별로 수신 신호를 수신하여 수신 데이터를 생성하는 송수신 모듈;
상기 동기 신호를 이용하여 상기 송수신 모듈에서의 상기 송신 신호의 생성과 주사, 상기 수신 신호의 수신과 수신 데이터 생성에 관한 타이밍을 제어하는 제어 모듈; 및
상기 송수신 모듈에서 생성된 수신 데이터를 연산하여 상기 수신 신호의 위상 및 크기를 측정하는 수신 데이터 연산 모듈;을 포함하고,
상기 원전계 신호 측정 장치는,
상기 수신 안테나를 통해 상기 송신 신호를 수신하여 각 채널별로 상기 송신 데이터를 생성하는 수신 모듈;
상기 수신 모듈에서 생성된 상기 송신 데이터를 저장하고, 상기 송신 데이터를 연산하여 상기 송신 신호의 위상 및 크기를 측정하는 저장 모듈;
상기 수신 신호를 생성하여 상기 송신 안테나를 통해 주사하는 송신 모듈; 및
상기 동기 신호를 이용하여 상기 수신 모듈에서의 상기 송신 신호의 수신과 송신 데이터 생성, 상기 송신 모듈에서의 상기 수신 신호의 생성과 주사에 관한 타이밍을 제어하는 동기신호 생성모듈;을 포함하는, 원전계 신호 측정 시스템.Generates a transmission signal for each channel according to a synchronization signal, scans through each of the antenna elements, receives a reception signal for each channel through the element antenna according to the synchronization signal to generate reception data, An active phased array antenna system for measuring a phase and a size of the received signal; And
And receiving the transmission signal through the reception antenna according to the synchronization signal to generate transmission data for each channel and calculating the generated transmission data to measure the phase and size of the transmission signal, And a light source signal measurement device that scans through a transmission antenna,
The active phased array antenna system includes:
A transmission / reception module for generating the transmission signal for each channel, scanning through the element antenna, receiving a reception signal for each channel through the element antenna, and generating reception data;
A control module for controlling generation and scanning of the transmission signal, reception of the reception signal and generation of reception data in the transmission / reception module using the synchronization signal; And
And a reception data operation module for calculating the reception data generated by the transmission / reception module and measuring the phase and the size of the reception signal,
The apparatus for measuring a source electric field signal,
A receiving module for receiving the transmission signal through the reception antenna and generating the transmission data for each channel;
A storage module for storing the transmission data generated by the reception module and calculating the phase and size of the transmission signal by calculating the transmission data;
A transmission module for generating the reception signal and scanning through the transmission antenna; And
And a synchronization signal generation module for controlling reception timing of the transmission signal in the reception module and generation of transmission data in the reception module and timing of generation and scanning of the reception signal in the transmission module using the synchronization signal, Signal measuring system. 제1항에 있어서,
상기 송신 신호는 상기 각 채널별로 순차적으로 생성되는 원전계 신호 측정 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the transmission signal is sequentially generated for each channel. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 동기 신호는 GPS 안테나를 통해 수신되는 신호에 기초한 신호인 원전계 신호 측정 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the synchronization signal is a signal based on a signal received via a GPS antenna. 삭제delete 능동 위상배열 안테나 시스템이 동기 신호에 따라 각 채널별로 송신 신호를 생성하여 각 소자 안테나를 통해 주사하고, 원전계 신호 측정 장치가 상기 동기 신호에 따라 상기 송신 신호를 수신하여 각 채널별로 송신 데이터를 생성하고, 생성된 송신 데이터를 연산하여 상기 송신 신호의 위상 및 크기를 측정하는 단계; 및
상기 원전계 신호 측정 장치가 상기 동기 신호에 따라 수신 신호를 생성하여 송신 안테나를 통해 주사하고, 상기 능동 위상배열 안테나 시스템이 상기 동기 신호에 따라 상기 소자 안테나를 통해 각 채널별로 상기 수신 신호를 수신하여 수신 데이터를 생성하고, 생성된 수신 데이터를 연산하여 상기 수신 신호의 위상 및 크기를 측정하는 단계;를 포함하는, 원전계 신호 측정 시스템의 동작 방법.An active phased array antenna system generates a transmission signal for each channel according to a synchronization signal and scans the signal through each antenna, and the original field signal measurement device receives the transmission signal according to the synchronization signal and generates transmission data for each channel Calculating phase and size of the transmission signal by calculating transmission data; And
And the active phased array antenna system receives the reception signal for each channel through the element antenna in accordance with the synchronization signal, Generating received data and computing the generated received data to measure the phase and magnitude of the received signal. 제10항에 있어서,
상기 송신 신호는 상기 각 채널별로 순차적으로 생성되는 원전계 신호 측정 시스템의 동작 방법.11. The method of claim 10,
Wherein the transmission signal is sequentially generated for each channel. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제10항에 있어서,
상기 동기 신호는 GPS 안테나를 통해 수신되는 신호에 기초한 신호인 원전계 신호 측정 시스템의 동작 방법.11. The method of claim 10,
Wherein the synchronization signal is a signal based on a signal received via a GPS antenna. 삭제delete
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