KR100217425B1

KR100217425B1 - Circuit for protecting receiver in radar

Info

Publication number: KR100217425B1
Application number: KR1019970001035A
Authority: KR
Inventors: 노돈석
Original assignee: 윤종용; 삼성전자주식회사
Priority date: 1997-01-15
Filing date: 1997-01-15
Publication date: 1999-09-01
Also published as: KR19980065856A

Abstract

가. 청구범위에 기재된 발명이 속하는 기술분야end. The technical field to which the invention described in the claims belongs

레이다Radar

나. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제I. The technical problem that the invention is trying to solve

레이다에서 수신단 보호 회로를 제공한다.The radar provides the receiver protection circuitry.

다. 발명의 해결 방법의 요지All. Summary of the Solution of the Invention

저항을 부착하여 입력되는 전력을 분배하는 전력분배기와 상기 전력분배기와 일정한 거리를 두고 설치되어 입력되는 전력을 위상을 반전시키는 다이오드로 구성된다.A power divider for distributing power input by attaching a resistor and a diode installed at a predetermined distance from the power divider are configured to invert the phase of the input power.

라. 발명의 중요한 용도la. Important uses of the invention

레이다에서 수신단으로 입력되는 전력의 크기를 제한하여 수신단을 보호할 수 있다.The receiver may be protected by limiting the amount of power input from the radar to the receiver.

Description

CIRCUIT FOR PROTECTING RECEIVER IN RADAR}

본 발명은 레이다에서 수신단 보호 회로에 관한 것으로, 특히 송신출력의 누설전류를 제한하고 근거리에서 강한 클러터로부터 수신되는 신호를 거리에 따라 평준화하는 회로에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a receiver protection circuit in a radar, and more particularly to a circuit that limits leakage current of a transmission output and equalizes a signal received from a strong clutter at a short distance according to a distance.

통상적으로 레이다에서 안테나는 단일 경로를 통해 전파를 송수신할 수 있도록 스위칭하는 서큘레이터를 사용한다.In radar, antennas typically use circulators that switch to transmit and receive radio waves through a single path.

도 1은 종래 레이다에서 수신단 보호 회로도로서, 입출력단자의 방향을 정하는 서큘레이터와 리미터(limiter)와 해면 반사 제어(sensitivity time control) 회로로 구성된다.FIG. 1 is a circuit diagram of a receiver protection circuit in a conventional radar, and includes a circulator, a limiter, and a sea level reflection time control circuit for determining the direction of an input / output terminal.

도 1을 참조하여 종래 레이다에서 수신단 보호 회로로 사용되는 리미터 회로와 해면 반사 제어 회로의 동작을 설명한다. 레이다 송신시 송신출력은 서큘레이터를 거쳐 안테나에서 공간으로 방사된다. 이때 서큘레이터는 그 특성상 아이솔레이션(isolation)이 20dB정도로서, 큰 송신출력의 누설전류가 수신단으로 흐르게 된다. 상기 리미터 회로는 상기 서큘레이터의 특성으로 인한 송신출력의 큰 누설전류가 수신단으로 흐르게 되는 것을 방지한다. 또한, 상기 해면 반사 제어 회로는 근거리에서 강한 클러터로부터 수신되는 강한 신호를 거리에 따라 평준화한다. 상기 리미터 회로와 상기 해면 반사 제어 회로는 수신기의 앞단에 설치한다.Referring to Figure 1 will be described the operation of the limiter circuit and the surface reflection control circuit used as the receiver protection circuit in the conventional radar. In radar transmission, the transmit power is radiated from the antenna to the space through the circulator. In this case, the circulator has an isolation of about 20 dB, and a leakage current of a large transmission output flows to the receiving end. The limiter circuit prevents a large leakage current of the transmission output due to the characteristic of the circulator from flowing to the receiving end. The sea level reflection control circuit also equalizes a strong signal received from a strong clutter at close range over distance. The limiter circuit and the surface reflection control circuit are provided at the front of the receiver.

Pf은 입력되는 전력Pf is the input power

Pr은 다이오드D1의 내부저항이 작을 때 반사되는 전력Pr is the power reflected when the internal resistance of diode D1 is small

Prr은 앞단의 출력단에서 반사되는 전력Prr is the power reflected from the output stage

Ps는 다이오드D1으로 입력되는 전력의 합Ps is the sum of the power input to diode D1

K1은 리미터 회로의 입력단에서 발생되는 반사율K1 is the reflectance generated at the input of the limiter circuit

K2는 리미터 회로 앞단의 출력단에서 발생되는 반사율K2 is the reflectance generated at the output of the front of the limiter circuit

L은 앞단의 출력단과 리미터 회로의 입력단간의 거리L is the distance between the output of the front stage and the input of the limiter circuit.

는 다이오드D1에서 Pf와 Prr간의 위상차

Is the phase difference between Pf and Prr in diode D1.

상기 리미터 회로에서 반사를 제한할 때 전력은 극대화되면, K1은 약 1정도가 되어 상기 수학식 1은 상기 수학식 2와 같이 된다. 상기 리미터 회로에서 다이오드D1로 입력되는 전력은 상기 리미터 회로에 입력되는 전력Pf와 비교해 보면, 앞단 출력단에서 발생하는 반사율과 위상차{

}만큼 증가한다.When the power is maximized when limiting the reflection in the limiter circuit, K1 becomes about 1 and Equation 1 becomes as in Equation 2 above. The power input from the limiter circuit to the diode D1 is compared with the power Pf input to the limiter circuit, and reflectance and phase difference {

} Increases by.

상기 리미터 회로에서 앞단과의 거리L이 적절하게 선택되지 못하면, 실제 주파수 대역에서 위상차가 0이 된다. 따라서, 상기 수학식 2에서 위상차

가 0이 되면,

는 1이 되므로 다이오드(D1)에 들어오는 최대 전력의 합은 상기 수학식 3과 같이 된다. 다이오드(D1)는 최대전력이 인가되면, 손상되기 쉽다. 또한, 종래 리미터 회로와 해면 반사 제어 회로는 앞단의 출력단에서의 반사율과 거리에 너무 민감하게 반응하는 문제점이 있다. 게다가 종래 리미터 회로와 해면 반사 제어 회로는 상기 앞단의 출력단에서 발생되는 반사율이 1일 경우 다이오드에 공급되는 전력이 두배로 증가하는 단점이 있다.If the distance L from the front end is not appropriately selected in the limiter circuit, the phase difference becomes zero in the actual frequency band. Therefore, the phase difference in Equation 2

Becomes 0,

Since 1 becomes 1, the sum of the maximum power input to the diode D1 becomes as shown in Equation 3 above. The diode D1 is susceptible to damage when maximum power is applied. In addition, the conventional limiter circuit and the surface reflection control circuit have a problem of being too sensitive to the reflectance and distance at the output stage of the front end. In addition, the conventional limiter circuit and the surface reflection control circuit have a disadvantage in that the power supplied to the diode is doubled when the reflectance generated at the output terminal of the front end is 1.

따라서, 본 발명의 목적은 레이다에서 수신단 보호 회로를 제공함에 있다.It is therefore an object of the present invention to provide a receiver protection circuit in a radar.

본 발명의 다른 목적은 레이다에서 앞단의 반사율에 영향을 적게 받는 리미터 회로 및 해면 반사 제어 회로를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a limiter circuit and a surface reflection control circuit which are less affected by the reflectance of the front end in the radar.

본 발명의 또 다른 목적은 레이다의 수신단에서 앞단과의 거리에 민감하게 동작하지 않는 리미터 회로 및 해면 반사 제어 회로를 제공함에 있다.It is still another object of the present invention to provide a limiter circuit and a surface reflection control circuit which do not operate sensitively to a distance from the front end at the receiving end of the radar.

이러한 목적들을 달성하기 위한 본 발명은 레이다의 수신단에서 리미터 회로와 해면 반사 제어 회로로 입력되는 전력을 분배하는 전력분배기와 입력되는 전력을 제한하는 다이오드를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving these objects is characterized in that it further comprises a power divider for distributing power input to the limiter circuit and the surface reflection control circuit at the receiving end of the radar and a diode for limiting the input power.

도 1은 종래 레이다에서 수신단 보호 회로도.1 is a circuit diagram illustrating a receiver protection in a conventional radar.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 레이다에서 수신단 보호 회로도.2 is a circuit diagram illustrating a receiver protection circuit in a radar according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 레이다에서 수신단 보호 회로의 설계도.3 is a schematic diagram of a receiver protection circuit in a radar according to an embodiment of the present invention;

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 레이다에서 수신단 보호 회로도로서, 도 1과 비교하면 저항(R1)을 구비하여 입력되는 전력을 분배하는 윌킨슨형(Wilkinson Type) 전력분배기를 수신단의 앞단에 설치하고, 다이오드(D5)를 더 구비하여 반사 정도를 조정하는 반사조정부로 구성된다.FIG. 2 is a circuit diagram of a receiver protection circuit in a radar according to an exemplary embodiment of the present invention, in which a Wilkinson type power divider is installed at the front end of a receiver to distribute power input with a resistor R1. And a reflection adjusting unit which further includes a diode D5 to adjust the degree of reflection.

도 2를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 레이다의 수신단 보호 회로인 리미터 회로와 해면 반사 제어 회로의 동작을 설명한다. 다이오드(D1∼D5)의 내부 저항이 무한대인 경우 상기 다이오드(D1∼D5)가 단락상태이다. 이와 같이 상기 다이오드(D1∼D5)가 단락상태인 경우 입력전력은 노드(P1)에서 반으로 나뉘어져서 노드(P2,P3)를 지나 노드(P4)를 통해 공급된다. 이때 노드(P2)와 노드(P3)로 인가되는 전력은 그 위상이 동일하다. 그리고, 노드(P2)와 노드(P3)에 저항(R1)이 부착되어 상기 노드(P2)와 상기 노드(P3)의 전력(Pf/2)은 그 위상도 동일하기 때문에 저항(R1)으로 전류가 흐르지 않는다.Referring to Figure 2 will be described the operation of the limiter circuit and the surface reflection control circuit which is a receiver protection circuit of the radar according to an embodiment of the present invention. When the internal resistances of the diodes D1 to D5 are infinite, the diodes D1 to D5 are in a short circuit state. As described above, when the diodes D1 to D5 are shorted, the input power is divided in half at the node P1 and supplied through the nodes P4 through the nodes P2 and P3. At this time, the power applied to the node P2 and the node P3 has the same phase. The resistor R1 is attached to the node P2 and the node P3 so that the power Pf / 2 of the node P2 and the node P3 has the same phase, so that the current flows through the resistor R1. Does not flow.

한편, 상기 다이오드(D1∼D5)의 내부저항이 2

보다 작은 경우 상기 다이오드(D1∼D5)는 도통상태가 된다. 이와 같이 상기 다이오드(D1∼D5)가 도통상태인 경우 입력전력은 다이오드(D1)와 다이오드(D5)에서 반사되며, 노드(P1,P2,P3)지점에서 보면 상기 반사된 전력은 역위상이지만 동일한 진폭을 갖는다. 상기와 같이 노드(P2)과 노드(P3) 사이에 상기 신호의 역위상은 상기 다이오드(D5)를 전력분배기로부터 (1/4)

정도 떨어지게 달아주므로써 가능해진다. 이로 인해 상기 다이오드(D5)에서 반사된 신호는 (1/4)

의 두배 길이가 되며, 상기 다이오드(D5)에서 반사된 신호에 대한 위상차는 180도가 된다. 따라서, 병렬로 접속된 다이오드(D1,D5)에 영향을 미치는 전력의 합은 Pf/2와 같다.On the other hand, the internal resistance of the diodes (D1 to D5) is 2

When smaller, the diodes D1 to D5 are in a conductive state. As described above, when the diodes D1 to D5 are in a conductive state, the input power is reflected by the diodes D1 and D5, and the reflected powers are in the reverse phase but the same at the nodes P1, P2, and P3. Has amplitude. As described above, the inverse phase of the signal between node P2 and node P3 causes the diode D5 to shift from the power divider (1/4).

It can be done by putting them apart. As a result, the signal reflected from the diode D5 is (1/4)

It is twice as long, and the phase difference with respect to the signal reflected from the diode D5 is 180 degrees. Therefore, the sum of the powers affecting the diodes D1 and D5 connected in parallel is equal to Pf / 2.

Ps1은 종래 리미터 회로에서 입력전력의 합이고, Ps2는 본 발명의 실시예에 따른 리미터 회로에서 입력전력의 합이다. 상기 수학식 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 레이다의 수신 보호 회로에서 상기 다이오드(D1,D5)로 입력되는 전력은 항상 반사율K2가 1보다 작기 때문에 종래보다 두배이상 줄어든다.Ps1 is the sum of input power in the conventional limiter circuit, and Ps2 is the sum of input power in the limiter circuit according to the embodiment of the present invention. Referring to Equation 4, the power input to the diodes (D1, D5) in the reception protection circuit of the radar according to the embodiment of the present invention is always reduced by more than two times because the reflectance K2 is less than one.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 레이다에서 수신단 보호 회로의 설계도로서, 상기 리미터 회로와 상기 해면 반사 제어 회로를 스트립선로(strip line type)로 하나의 하우징을 구현한다.FIG. 3 is a schematic diagram of a receiver protection circuit in a radar according to an exemplary embodiment of the present invention, wherein the limiter circuit and the sea surface reflection control circuit are implemented as strip lines.

상술한 바와 같이 본 발명은 레이다에서 수신단 보호 회로로 사용되는 리미터 회로의 다이오드에 영향을 미치는 전력을 2배이상 감소시킬 수 있다. 또한, 본 발명은 레이다에서 수신단 보호 회로의 전기적 내구성도 향상시킬 수 있다. 게다가, 본 발명은 리미터 회로의 입력에서 반사되는 전력이 없기 때문에 상기 리미터 회로내에서 상호 반사되는 전력의 크기를 줄일 수 있으며, 반사율과 앞단 출력과의 거리도 고려하지 않아도 된다.As described above, the present invention can reduce the power affecting the diode of the limiter circuit used as the receiver protection circuit in the radar by more than two times. In addition, the present invention can improve the electrical durability of the receiver protection circuit in the radar. In addition, the present invention can reduce the amount of power reflected from each other in the limiter circuit since there is no power reflected at the input of the limiter circuit, and the distance between the reflectance and the leading output is not required.

Claims

In the receiver protection circuit in the radar,

A power distributor for distributing power input to the receiver;

And a reflection adjuster arranged to be separated from the power divider by a quarter wavelength to adjust a degree of reflection of the input power.

According to claim 1, wherein the power divider,

A receiver protection circuit in a radar, comprising a resistor (R1).

The method of claim 1, wherein the reflection adjusting unit,

Receiving end protection circuit in the radar, characterized in that implemented by a diode (D5) disposed 1/4 wavelength away from the power distributor.