KR101539707B1 - Device for measuring voltage standing wave ratio of electrically scanned tacan antenna and method for measuring voltage standing wave ratio using the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전자식 스캔 TACAN 안테나의 전압 정재파비(VSWR) 측정장치 및 이를 이용한 전압 정재파비 측정방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 스캔 TACAN 안테나의 전압 정재파비 측정장치는, 전방향으로 RF 신호를 방사하는 상기 TACNA 안테나의 모노폴 안테나로 입사되는 입사파 및 상기 모노폴 안테나로부터 반사되는 반사파를 추출하는 커플러; 상기 커플러를 통해 추출된 신호 중 상기 TACAN 안테나의 사용주파수 범위 내 주파수를 가진 신호를 통과시키는 대역 통과 필터; 상기 대역 통과 필터를 통과한 신호의 소정의 구간을 감지하여, 상기 입사파의 전력에 대응하는 제 1 전압 값을 출력하고 상기 반사파의 전력에 대응하는 제 2 전압 값을 출력하는 감지부; 및 상기 제 1 전압 값의 제 1 dBm 값 및 상기 제 2 전압 값의 제 2 dBm 값을 이용하여 리턴 로스(Return Loss) 값, 전압 반사계수, 및 상기 전압 정재파비 중 적어도 어느 하나를 계산하는 계산부를 포함한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a voltage standing wave ratio (VSWR) measuring apparatus for an electronic scanning TACAN antenna and a voltage standing wave ratio measuring method using the same. In particular, an apparatus for measuring the voltage standing wave ratio of an electronic scan TACAN antenna according to an embodiment of the present invention includes: an incident wave incident on a monopole antenna of a TACNA antenna radiating an RF signal in all directions; Coupler to extract; A band pass filter for passing a signal having a frequency within a frequency range of use of the TACAN antenna among the signals extracted through the coupler; A sensing unit for sensing a predetermined period of a signal passing through the band pass filter and outputting a first voltage value corresponding to the power of the incident wave and outputting a second voltage value corresponding to the power of the reflected wave; And a calculation for calculating at least one of a return loss value, a voltage reflection coefficient, and the voltage standing wave ratio using the first dBm value of the first voltage value and the second dBm value of the second voltage value .
Description
본 발명은 전자식 스캔 TACAN 안테나의 전압 정재파비(VSWR) 측정장치 및 이를 이용한 전압 정재파비 측정방법에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE
전술항행 표지(Tactical Air Navigation; 이하 'TACAN'이라 지칭함) 안테나 시스템이란 항공기에 방위각 정보와 거리 정보를 제공하여 항공기를 원하는 지점까지 정확하고 안전하게 유도하는 특수 장비를 의미한다. Tactical Air Navigation (TACAN) Antenna system refers to special equipment that accurately and safely guides an aircraft to a desired point by providing azimuth information and distance information to the aircraft.
고정형 또는 이동형 TACAN 안테나는 송수신기(Transponder/Beacon)와 함께 지상국, 공항 또는 특정한 위치에 위치하고, 항공기로부터 소정의 사용주파수 대역 내 질문신호를 수신할 수 있다. 질문신호를 수신한 TACAN 안테나는 특정 신호를 방사하고, 항공기는 이를 수신하여 지상국에 대한 상대적인 방위각 정보(0도 ~ 360도) 및 지상국과의 거리 정보를 산출해낼 수 있다. A fixed or mobile TACAN antenna may be located at a ground station, airport or a specific location with a transponder / beacon and may receive a question signal within a certain frequency band of use from an aircraft. The TACAN antenna receiving the interrogation signal emits a specific signal, and the aircraft can receive it and calculate azimuthal information (0 to 360 degrees) relative to the ground station and distance information to the ground station.
도 1은 종래의 기계식 스캔 TACAN 안테나를 설명하기 위한 도면이다. 1 is a view for explaining a conventional mechanical scan TACAN antenna.
도 1에 도시된 종래의 기계식 스캔 TACAN 안테나는 'dB System'이라는 해외 회사에서 제조된 것으로서, 개폐 가능한 레이돔(1)이 하부 받침(2)을 덮는 식의 외형을 가지고, 레이돔(1)을 제거하면 기생 방사기가 부착되어 있고 회전 가능한 원형 기구물(3)이 배치되어 있다. 원형 기구물(3)은 900rpm의 DC 모터와 연결되어 회전하면서 진폭변조 방사 패턴을 생성한다. The conventional mechanical scan TACAN antenna shown in FIG. 1 is manufactured by a foreign company called 'dB System' and has an outer shape such that an openable and
다만, 기계식 스캔 TACAN 안테나는 DC 모터를 사용하기 때문에 주기적으로 모터를 교체해야 하고, 교체시 관련 부품을 모터와 분리시키기 불편하며, 진동과 소음이 발생할 수 있다는 문제점이 있다. However, since the mechanical scan TACAN antenna uses a DC motor, it is necessary to periodically change the motor, and it is inconvenient to separate the related parts from the motor at the time of replacement, and vibration and noise may occur.
한편, 일반적인 마이크로파 시스템 및 안테나 분야에서와 마찬가지로 TACAN 안테나의 특성을 판단하는 경우, 사용자는 해당 안테나의 전압 정재파비(Voltage Standing Wave Ration; VSWR)를 주요 파라미터로서 참고할 수 있다.Meanwhile, when determining the characteristics of the TACAN antenna, the user can refer to the voltage standing wave ratio (VSWR) of the corresponding antenna as a main parameter as in the general microwave system and antenna field.
앞서 설명한 기계식 스캔 TACAN 안테나의 경우, 모터 회전에 대한 고장 감지 기능은 있으나 전압 정재파비를 측정하는 기능은 없어, 불편함이 있었다. In the case of the above-mentioned mechanical scan TACAN antenna, there is a failure detection function for the motor rotation but there is no function for measuring the voltage standing wave ratio, which is inconvenient.
TACAN 안테나 혹은 후술할 구성인 모노폴 안테나의 전압 정재파비가 나빠지면, 진폭변조되어 방사되는 신호의 양이 줄어들 수 있다. 이로 인해 통달거리 또는 커버리지(Coverage)가 줄어들 수 있고, 항공기의 운항 안전 문제 및 항로 이탈 문제 등이 발생할 수 있다. If the voltage standing wave ratio of the TACAN antenna or the monopole antenna to be described later is deteriorated, the amount of the signal radiated by amplitude modulation may be reduced. This can lead to reduced coverage or coverage, and can lead to flight safety problems and departure problems.
따라서, 사용자가 TACAN 안테나의 전압 정재파비를 언제든지 확인해 조치를 취할 수 있도록 전압 정재파비를 측정하는 기술이 필요한 실정이었다. Therefore, there is a need for a technique of measuring the voltage standing wave ratio so that the user can check the voltage standing wave ratio of the TACAN antenna at any time and take measures.
한편, 한국등록특허 제10-1066904 호(발명의 명칭: 개선된 긴급 비콘)는 회전날개 항공기용 긴급 비콘(Beacon) 내에서 전송선의 전압 정재파비를 측정할 수 있는 기술에 대해 개시하고 있다.
On the other hand, Korean Patent No. 10-1066904 (entitled: Improved emergency beacon) discloses a technique for measuring a voltage standing wave ratio of a transmission line in an emergency beacon for a rotating-wing aircraft.
본 발명의 일부 실시예는 전자식 스캔 TACAN 안테나의 전압 정재파비를 정확하게 측정하는 장치 및 측정하는 방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.It is an object of some embodiments of the present invention to provide an apparatus and method for accurately measuring the voltage standing wave ratio of an electronic scanning TACAN antenna.
또한, 본 발명의 일부 실시예는 전자식 스캔 TACAN 안테나에서 검출된 신호 내에서 최적의 샘플링 구간을 감지하여 전압 정재파비를 측정하는 장치 및 측정하는 방법을 제공하는 데에 다른 목적이 있다. It is another object of the present invention to provide an apparatus and method for measuring a voltage standing wave ratio by sensing an optimal sampling period within a signal detected by an electronic scan TACAN antenna.
다만, 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.
It should be understood, however, that the technical scope of the present invention is not limited to the above-described technical problems, and other technical problems may exist.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 스캔 TACAN 안테나의 전압 정재파비 측정장치는, 전방향으로 RF 신호를 방사하는 상기 TACNA 안테나의 모노폴 안테나로 입사되는 입사파 및 상기 모노폴 안테나로부터 반사되는 반사파를 추출하는 커플러; 상기 커플러를 통해 추출된 신호 중 상기 TACAN 안테나의 사용주파수 범위 내 주파수를 가진 신호를 통과시키는 대역 통과 필터; 상기 대역 통과 필터를 통과한 신호의 소정의 구간을 감지하여, 상기 입사파의 전력에 대응하는 제 1 전압 값을 출력하고 상기 반사파의 전력에 대응하는 제 2 전압 값을 출력하는 감지부; 및 상기 제 1 전압 값의 제 1 dBm 값 및 상기 제 2 전압 값의 제 2 dBm 값을 이용하여 리턴 로스(Return Loss) 값, 전압 반사계수, 및 상기 전압 정재파비 중 적어도 어느 하나를 계산하는 계산부를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for measuring the voltage standing wave ratio of an electronic scanning TACAN antenna, the apparatus comprising: A coupler for extracting a wave and a reflected wave reflected from the monopole antenna; A band pass filter for passing a signal having a frequency within a frequency range of use of the TACAN antenna among the signals extracted through the coupler; A sensing unit for sensing a predetermined period of a signal passing through the band pass filter and outputting a first voltage value corresponding to the power of the incident wave and outputting a second voltage value corresponding to the power of the reflected wave; And a calculation for calculating at least one of a return loss value, a voltage reflection coefficient, and the voltage standing wave ratio using the first dBm value of the first voltage value and the second dBm value of the second voltage value .
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 스캔 TACAN 안테나의 전압 정재파비(VSWR) 측정장치를 이용한 전압 정재파비 측정방법은, 전방향으로 RF 신호를 방사하는 상기 TACNA 안테나의 모노폴 안테나로 입사되는 입사파 및 상기 모노폴 안테나로부터 반사되는 반사파를 추출하는 단계; 상기 추출된 신호 중 상기 TACAN 안테나의 사용주파수 범위 내 주파수를 가진 신호를 통과시키는 단계; 상기 사용주파수 범위 내 주파수를 가진 신호의 소정의 구간을 감지하여, 상기 입사파의 전력에 대응하는 제 1 전압 값을 출력하고 상기 반사파의 전력에 대응하는 제 2 전압 값을 출력하는 단계; 및 상기 제 1 전압 값의 제 1 dBm 값 및 상기 제 2 전압 값의 제 2 dBm 값을 이용하여 리턴 로스(Return Loss) 값, 전압 반사계수, 및 상기 전압 정재파비 중 적어도 어느 하나를 계산하는 단계를 포함한다.
The voltage standing wave ratio measuring method using a voltage standing wave ratio (VSWR) measuring apparatus of an electronic scanning TACAN antenna according to an embodiment of the present invention includes: Extracting a wave and a reflected wave reflected from the monopole antenna; Passing a signal having a frequency within a used frequency range of the TACAN antenna among the extracted signals; Detecting a predetermined section of a signal having a frequency within the use frequency range, outputting a first voltage value corresponding to the power of the incident wave, and outputting a second voltage value corresponding to the power of the reflected wave; And calculating at least one of a return loss value, a voltage reflection coefficient, and a voltage standing wave ratio using a first dBm value of the first voltage value and a second dBm value of the second voltage value .
전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 전압 정재파비 측정장치를 이용하면, 전자식 스캔 TACAN 안테나의 전압 정재파비를 정확하게 측정할 수 있고, 사용자는 필요한 경우 언제든지 측정된 전압 정재파비를 확인할 수 있다. Using the voltage standing wave ratio measuring apparatus according to an embodiment of the present invention, the voltage standing wave ratio of the electronic scanning TACAN antenna can be accurately measured, and the user can confirm the measured voltage standing wave ratio at any time if necessary.
또한, 사용자는 측정된 전압 정재파비를 확인하고, TACAN 안테나의 전압 정재파비가 나빠진 경우 즉각적으로 TACAN 안테나의 유지 및 보수 작업을 수행할 수 있고, 이를 통해 항공기의 운항 안전 문제 또는 항로 이탈 등의 심각한 문제가 사전에 방지될 수 있다.
In addition, the user can confirm the measured voltage standing wave ratio and perform the maintenance and repair work of the TACAN antenna immediately when the voltage standing wave ratio of the TACAN antenna becomes poor. Through this, a serious problem Can be prevented in advance.
도 1은 종래의 기계식 스캔 TACAN 안테나를 설명하기 위한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 스캔 TACAN 안테나를 설명하기 위한 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 스캔 TACAN 안테나의 전압 정재파비 측정장치를 이루는 구성을 설명하기 위한 도면,
도 4는 자북 기준 신호 구간, 보조 기준 신호 구간, 식별 신호 구간, 및 리플라이-스퀴터 구간을 설명하기 위한 도면,
도 5은 도 4에 도시된 자북 기준 신호 구간의 가우시안 펄스 쌍을 나타내는 도면,
도 6은 버블 정렬 알고리즘을 설명하기 위한 일 예를 도시한 도면,
도 7은 사용자 화면에 표시된 일 예에 따른 계산 결과를 나타내는 도면,
도 8은 도 3에 도시된 전압 정재파비 측정장치를 실제로 구현한 경우 일 예에 따른 구성 배치를 나타내는 도면,
도 9는 도 1에 도시된 전자식 스캔 TACAN 안테나를 구성하는 복수 개의 기생 방사기의 일 예에 따른 배치 및 동작을 설명하기 위한 도면,
도 10은 도 1에 도시된 전자식 스캔 TACAN 안테나를 구성하는 복수 개의 기생 방사기의 다른 예에 따른 배치 및 동작을 설명하기 위한 도면,
도 11은 도 1에 도시된 전자식 스캔 TACAN 안테나를 구성하는 복수 개의 기생 방사기의 또 다른 예에 따른 배치 및 동작을 설명하기 위한 도면,
도 12는 도 1에 도시된 전자식 스캔 TACAN 안테나의 전체적인 내부 구성 및 간략한 신호의 흐름을 설명하기 위한 도면,
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 스캔 TACAN 안테나의 전압 정재파비 측정장치를 이용한 전압 정재파비 측정방법을 이루는 각 단계를 나타내는 순서도이다. 1 is a view for explaining a conventional mechanical scan TACAN antenna,
2 is a view for explaining an electronic scan TACAN antenna according to an embodiment of the present invention,
3 is a view for explaining a configuration of a voltage standing wave ratio measuring device of an electronic scanning TACAN antenna according to an embodiment of the present invention;
FIG. 4 is a diagram for explaining a magnetic north reference signal section, an auxiliary reference signal section, an identification signal section, and a replicator section;
FIG. 5 is a diagram showing a pair of Gaussian pulses of the magnetic north reference signal period shown in FIG. 4,
6 is a diagram illustrating an example for explaining a bubble sorting algorithm,
7 is a diagram showing a calculation result according to an example displayed on a user screen,
FIG. 8 is a diagram showing a configuration according to an example when the voltage standing wave ratio measuring apparatus shown in FIG. 3 is actually implemented;
FIG. 9 is a view for explaining the arrangement and operation of a plurality of parasitic radiators constituting the electronic scan TACAN antenna shown in FIG. 1 according to an example;
FIG. 10 is a view for explaining the arrangement and operation of a plurality of parasitic radiators constituting the electronic scan TACAN antenna shown in FIG. 1 according to another example;
FIG. 11 is a view for explaining the arrangement and operation of a plurality of parasitic radiators constituting the electronic scan TACAN antenna shown in FIG. 1 according to yet another example;
FIG. 12 is a view for explaining the overall internal configuration of the electronic scan TACAN antenna shown in FIG. 1 and the flow of a simplified signal;
13 is a flowchart illustrating each step of a voltage standing wave ratio measuring method using a voltage standing wave ratio measuring apparatus of an electronic scanning TACAN antenna according to an embodiment of the present invention.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.
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.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 “상에” 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.Throughout this specification, when a member is " on " another member, it includes not only when the member is in contact with the other member, but also when there is another member between the two members.
본 발명의 구체적인 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 일 실시예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 동일한 사상의 범위 내에서 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시예를 쉽게 발명할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사항의 범위 내에 포함된다고 할 것이다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be understood, however, that the spirit of the present invention is not limited to the illustrated embodiment, and that other embodiments can be easily invented by adding, changing, deleting, adding, or the like components within the scope of the same concept of understanding the spirit of the present invention But it will also be included within the scope of the present invention.
<전자식 스캔 <Electronic scan TACANTACAN 안테나의 전압 The voltage of the antenna 정재파비Standing wave ratio 측정장치> Measuring devices>
본 발명에서 제안하는 전자식 스캔 TACAN 안테나의 전압 정재파비 측정장치를 구체적으로 설명하기 전에, 도 2를 참고하여 전자식 스캔 TACAN 안테나에 대해 간략히 설명한다. Before describing the voltage standing wave ratio measuring device of the electronic scanning TACAN antenna proposed in the present invention, an electronic scanning TACAN antenna will be briefly described with reference to FIG.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 스캔 TACAN 안테나를 설명하기 위한 도면이다. 2 is a view for explaining an electronic scan TACAN antenna according to an embodiment of the present invention.
전자식 스캔 TACAN 안테나(10)는 반사판(11)의 중심에서 반사판(11)의 수직축 방향으로 연장된 메인 모노폴 안테나(Mono pole Antenna; 16)에서 방사되는 전방향성(Omni-Directional) 방사패턴에 대해 주변에 위치한 기생 방사기(Parasitic Radiator; 17, 17')가 전자적으로 회전함으로써, 주변에 진폭 변조(Amplitude Modulation)된 방사패턴을 생성할 수 있다. The electronic
이렇게 진폭 변조된 신호를 동기화된 자북 기준 신호(North Reference signal)과 보조 기준 신호(Auxiliary Reference Signal)에 실어 방사하면, 항공기는 이를 수신하여 방위각 정보를 산출할 수 있다. When the amplitude modulated signal is radiated on a synchronized magnetic north reference signal and an auxiliary reference signal, the aircraft can receive it and calculate the azimuth information.
참고로, TACAN 안테나의 사용 주파수 범위는 962MHz~1213MHz로서 광대역이다. 또한, MIL-STD-291C 규격에 따라 15Hz 혹은 135Hz 진폭 변조의 규격은 21%±9를 만족해야 하고, Azimuth 오차는 ±1 이내를 만족해야 한다. 이러한 조건을 만족한 상태에서 TACAN 안테나를 이용하는 경우 사용자가 의도하는 위치로 항공기를 정확하고 안전하게 유도할 수 있기 때문에, 후술할 설명 및 본 발명이 속하는 분야와 관련하여 위와 같은 조건이 고려되어야 한다는 것을 용이하게 파악할 수 있다. For reference, the frequency range of use of TACAN antenna is 962MHz ~ 1213MHz and it is wide band. Also, according to MIL-STD-291C standard, the specification of 15Hz or 135Hz amplitude modulation should satisfy 21% ± 9, and the azimuth error should be within ± 1. If the TACAN antenna is used in a state satisfying these conditions, the aircraft can be accurately and safely guided to a position intended by the user, so that it is easy to consider the above conditions in connection with the description to be described later and the field to which the present invention belongs .
구체적으로, 전자식 스캔 TACAN 안테나(10)는 도 1에 도시된 것처럼 반사판(11), 커넥터(18)에 의해 반사판(11) 상에서 용이하게 결합 또는 분리될 수 있는 복수 개의 기생 방사기(17, 17'), 및 모노폴 안테나(16)를 포함한다. 또한, 내부 부품을 보호하기 위한 상부 커버(12), 반사판(11)을 지지하는 하부 부재(13), 하부 부재(13)의 아래에서 전자식 스캔 TACAN 안테나의 수평 조절에 기여하는 수평조절부(14), 및 반사판(11)의 테두리를 따라 방수 가스켓(15)이 도시되어 있다. Specifically, the electronic scan TACAN
또한, 기생 방사기(17, 17')는 모노폴 안테나(16)의 위치를 동심으로 가지는 도넛 형상의 제 1 영역과 제 2 영역 상에서 원을 그리며 서로 소정의 간격을 두고 배치될 수 있다. 이때, 제 2 영역은 제 1 영역보다 모노폴 안테나(16)로부터 멀리 떨어져 있다. 경우에 따라서 제 1 영역 상에서 기생 방사기(17)는 2열로 배치되고, 제 2 영역 상에서 기생 방사기(17')는 3열로 배치될 수 있다.In addition, the
아울러, 후술할 전압 정재파비 측정장치(100)는 하부 부재(13) 또는 수평조절부(14)와 연결되어 배치되거나, 하부 부재(13) 내에 전압 정재파비 측정장치(100)의 일부 구성 또는 전체 구성이 수용될 수 있다. A voltage standing wave
이와 같은 전자식 스캔 TACAN 안테나(10)를 이루는 각 구성의 세부 동작, 및 기설정된 타이밍마다 생성되는 제어신호에 의해 이루어지는 기생 방사기(17, 17')의 전자적인 회전에 대한 구체적인 설명은 후술하기로 한다. A detailed description of the detailed operation of each constitution of the electronic
한편, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 스캔 TACAN 안테나의 전압 정재파비 측정장치를 이루는 구성을 설명하기 위한 도면이다. 3 is a view for explaining a configuration of a voltage standing wave ratio measuring apparatus of an electronic scanning TACAN antenna according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 스캔 TACAN 안테나의 전압 정재파비(VSWR) 측정장치(100)는 커플러(110), 대역 통과 필터(120), 감지부(130), 계산부(140), 제어부(150), SPDT(Single Pole Double Through) 스위치(160), 및 표시부(170)를 포함한다. The
커플러(110)는 전방향으로 RF 신호를 방사하는 상술한 TACNA 안테나(10)의 모노폴 안테나(16)로 입사되는 입사파(A) 및 모노폴 안테나(16)로부터 반사되는 반사파(B)를 추출한다. The
대역 통과 필터(120)는 상술한 커플러(110)를 통해 추출된 신호 중 TACAN 안테나(10)의 사용주파수 범위 내 주파수를 가진 신호를 통과시킨다. The
이때, TACAN 안테나(10)의 사용주파수 범위는 962MHz 내지 1213MHz인 것이 바람직하다. At this time, the frequency range of use of the
감지부(130)는 대역 통과 필터(120)를 통과한 신호의 소정의 구간을 감지하여, 입사파의 전력에 대응하는 제 1 전압 값을 출력하고 반사파의 전력에 대응하는 제 2 전압 값을 출력한다. The
감지부(130)는 샘플링을 위해 대역 통과 필터(120)를 통과한 신호의 소정의 구간을 감지할 수 있는데, 상기 신호 및 이에 포함된 복수의 구간에 대해 도 5를 참고하여 설명하기로 한다. The
도 4는 자북 기준 신호 구간, 보조 기준 신호 구간, 식별 신호 구간, 및 리플라이-스퀴터 구간을 설명하기 위한 도면이다. 4 is a diagram for explaining a magnetic north reference signal section, an auxiliary reference signal section, an identification signal section, and a replicator section.
전자식 스캔 TACAN 안테나의 경우, 트랜스폰더(Transponder, 미도시)에서 발생된 RF 신호가 모노폴 안테나(16)를 통해 방사된다. In the case of an electronic scan TACAN antenna, an RF signal generated in a transponder (not shown) is radiated through the
이때, RF 신호는 자북 기준 신호(North Reference Burst; NRB) 구간, 보조 기준 신호(Auxiliary Reference Burst; ARB) 구간, 식별(Identification; ID) 신호 구간, 및 리플라이-스퀴터(Reply-Squitter) 구간을 포함할 수 있다. At this time, the RF signal is divided into a North Reference Burst (NRB) section, an Auxiliary Reference Burst (ARB) section, an Identification (ID) signal section, and a Reply- . ≪ / RTI >
구체적으로, RF 신호의 각 구간은 다수의 가우시안 펄스 쌍으로 이루어지고, 트랜스폰더는 식별 신호 구간을 불포함하는 RF 신호 또는 식별 신호 구간을 포함하는 RF 신호를 모노폴 안테나(16)로 전달할 수 있다. Specifically, each section of the RF signal is composed of a plurality of Gaussian pulse pairs, and the transponder can transmit an RF signal including an identification signal section or an RF signal including an identification signal section to the
보다 구체적으로, 식별 신호 구간을 불포함하는 RF 신호는 총 3600PPPS(Pulse-Pair Per Second)로 이루어지고, 180PPPS(15/sec*12개의 펄스 쌍)의 자북 기준 신호 구간, 720PPPS(120/sec*6개의 펄스 쌍)의 보조 기준 신호 구간, 및 2700PPPS(2700/sec*1개의 펄스 쌍)의 리플라이-스퀴터 구간을 포함할 수 있다. More specifically, the RF signal that does not include the identification signal section is composed of 3600 PPS (Pulse-Per Second), and is divided into a magnetic pole signal of 720PPPS (120 / sec * 6 Pulse pair), and a replica squeler interval of 2700 PPPS (2700 / sec * 1 pulse pair).
이때, 자북 기준 신호 구간은 트랜스폰더에서 발생된 RF 신호 내에 1/15초마다 나타날 수 있고, 보조 기준 신호는 RF 신호 내에 1/135초마다 나타날 수 있으며, 리플라이-스퀴터 구간은 RF 신호 내에 랜덤하게 나타날 수 있다. In this case, the magnetic north reference signal section may appear every 1/15 second in the RF signal generated by the transponder, the auxiliary reference signal may appear every 1/135 second within the RF signal, Can appear randomly.
또한, 식별 신호 구간을 포함하는 RF 신호는 총 3300PPPS로 이루어지고, 180PPPS(15/sec*12개의 펄스 쌍)의 자북 기준 신호 구간, 720PPPS(120/sec*6개의 펄스 쌍)의 보조 기준 신호 구간, 및 2430PPPS(1215/sec*2개의 펄스 쌍)의 식별 신호 구간을 포함할 수 있다.The RF signal including the identification signal section is 3300PPPS in total. The RF signal including the identification signal section is divided into a sub-reference signal section of 180 PPPS (15 / sec * 12 pulse pairs), an auxiliary reference signal section of 720 PPs (120 / sec * 6 pulse pairs) , And 2430 PPPS (1215 / sec * 2 pulse pairs).
이때, 자북 기준 신호 구간은 상기 RF 신호 내에 1/15초마다 나타날 수 있고, 보조 기준 신호는 RF 신호 내에 1/135초마다 나타날 수 있으며, 식별 신호 구간은 RF 신호 내에 1/350초마다 나타날 수 있다. At this time, the magnetic north reference signal section may appear in the RF signal every 1/15 second, and the auxiliary reference signal may appear every 1/135 second within the RF signal, and the identification signal section may appear every 1/350 second within the RF signal have.
따라서, 상술한 커플러(110)에서 추출되고 대역 통과 필터(120)를 통과한 신호(221)인 입사파(A) 중 일부 신호 및 반사파(B) 일부 신호는 1/15초마다 발생되는 12개의 가우시안 펄스 쌍으로 이루어진 자북 기준 신호 구간(222), 1/135초마다 발생되는 6개의 가우시안 펄스 쌍으로 이루어진 보조 기준 신호 구간(223), 1/1350초마다 발생되는 2개의 가우시안 펄스 쌍으로 이루어진 식별 신호 구간(224), 및 랜덤하게 발생되는 1개의 가우시안 펄스 쌍으로 이루어진 리플라이-스퀴터 구간(225)을 포함할 수 있다. Therefore, a part of the incident wave A and the part of the reflected wave B, which are the
참고로, 도 4에서 대역 통과 필터(120)를 통과한 신호(221)의 ▲부분(222a, 222b)은 자북 기준 신호 구간을 나타내고, ■부분(223a 내지 223d)은 보조 기준 신호 구간을 나타낸다. For reference, the
또한, 도 5은 도 4에 도시된 자북 기준 신호 구간의 가우시안 펄스 쌍을 나타내는 도면이다. 앞서 언급한 바와 같이 TACAN 안테나의 경우 MIL-STD-291C 규격에 따라 15Hz 혹은 135Hz 진폭 변조의 규격은 21%±9를 만족해야 하고, Azimuth 오차는 ±1 이내를 만족해야 한다. 이에 가우시안 펄스 쌍의 경우 펄스 듀레이션(3.5±0.5 usec), 펄스 쌍 간격(12±0.1 usec), 상승시간(2.0±0.25 usec), 및 하강 시간(2.5±0.5 usec) 등을 만족해야 한다. 5 is a diagram showing Gaussian pulse pairs of the magnetic north reference signal period shown in FIG. As mentioned above, in case of TACAN antenna, the specification of 15Hz or 135Hz amplitude modulation according to MIL-STD-291C standard should satisfy 21% ± 9 and Azimuth error should be within ± 1. Therefore, the pulse duration (3.5 ± 0.5 usec), the pulse pair interval (12 ± 0.1 usec), the rise time (2.0 ± 0.25 usec) and the fall time (2.5 ± 0.5 usec) must be satisfied for the Gaussian pulse pair.
아울러, 감지부(130)가 대역 통과 필터(120)를 통과한 신호의 소정의 구간을 감지함에 있어서, 소정의 구간을 결정하는 것이 매우 중요할 수 있다. In addition, when the
일반 연속적인 파형(Continuous Wave)을 사용하는 마이크로파 시스템의 경우, RF 신호의 전력 크기의 변동 폭이 크지 않다. 따라서 감지부(130)가 입사파 또는 반사파의 임의의 구간을 감지 또는 샘플링한다 할지라도, 해당 시스템의 전압 정재파비의 결과에 큰 영향을 미치지 않는다. In a microwave system using a continuous wave, there is not a large variation in the magnitude of the power of the RF signal. Therefore, even if the
그러나 본 발명에서 제안하는 TACAN 안테나(10)의 경우 가우시안 펄스 쌍을 이용하기 때문에, 감지부(130)가 어느 구간을 감지하는가에 따라 TACAN 안테나의 전압 정재파비가 달라질 수 있다. However, in the case of the
따라서, 정확한 샘플링 값과 전압 정재파비를 얻기 위해, 감지부(130)는 상술한 대역 통과 필터(120)를 통과한 신호 내 자북 기준 신호 구간을 감지하는 것이 바람직하다. 대역 통과 필터(120)를 통과한 신호 내 다수의 구간 중에 가장 많은 가우시안 펄스 쌍으로 이루어진 자북 기준 신호 구간을 감지하는 경우, 감지부(130)는 해당 신호에 대한 더 많은 샘플링 값을 획득할 수 있다. Therefore, in order to obtain an accurate sampling value and a voltage standing wave ratio, the
또한, 감지부(130)는 획득된 샘플링 값을 기초로 입사파(A)의 전력에 대응하는 제 1 전압 값(V1) 및 반사파(B)의 전력에 대응하는 제 2 전압 값(V2)을 출력할 수 있다. 이때, 감지부(130)는 소정의 구간에서 감지된 복수의 값에 대해 버블 정렬 알고리즘 및 상기 알고리즘을 적용하여 획득된 복수의 상위 값에 대한 평균 값을 이용하여 제 1 전압 값 및 제 2 전압 값을 출력할 수 있다. The
감지부(130)가 가우시안 펄스 쌍에 대해 샘플링을 수행하기 때문에, 샘플링 지점에 따라 다양한 샘플링 값이 획득될 수 있다. 이렇게 획득된 샘플링 값을 그대로 활용하여 출력된 전압 값은 후술할 계산부(140)에서 리턴 로스(Return Loss) 값의 오차를 야기할 수 있다. Since the
도 6은 버블 정렬 알고리즘을 설명하기 위한 일 예를 도시한 도면이다. 6 is a diagram showing an example for explaining the bubble sorting algorithm.
버블 정렬 알고리즘은 다양한 샘플링 값으로 인한 리턴 로스 값의 오차를 최소화시킬 수 있다. 버블 정렬 알고리즘은 정렬이 필요한 자료 리스트에서 인접한 요소끼리 차례대로 비교하여 각 요소를 서로 교환하거나 유지하는 과정을 반복 수행하는 것으로서, 각 요소를 최소 값에서 최대 값 순으로 정렬시킨다. The bubble sort algorithm can minimize the error of the return loss due to various sampling values. The bubble sort algorithm is an iterative process of exchanging neighboring elements in a data list that requires sorting in order, exchanging and maintaining each element, and arranging each element in order from minimum value to maximum value.
도 6에 도시된 것처럼 뒤섞여 있던 다양한 샘플링 값은 버블 정렬 알고리즘을 통해 3, 4, 8, 9, 15, 20, 50과 같이 순서대로 정렬될 수 있다. 감지부(130)는 이와 같이 버블 정렬 알고리즘을 적용하여 획득된 복수의 상위 값에 대한 평균 값을 이용하여 제 1 전압 값 및 제 2 전압 값을 출력할 수 있다. 6, the various sampled values that have been scrambled can be arranged in order, such as 3, 4, 8, 9, 15, 20, 50 through the bubble sorting algorithm. The
이처럼 감지부(130)는 RF 신호의 전력을 변환하여 그에 대응하는 전압을 출력할 수 있다. In this way, the
덧붙여, 감지부(130)는 한 개일지라도 후술할 SPDT(Single Pole Double Through) 스위치(160)의 동작으로 인해 서로 다른 방향으로 전달되는 입사파(A) 및 반사파(B)를 감지할 수 있다. In addition, the
다시 도 3을 참고하면, 계산부(140)는 제 1 전압 값의 제 1 dBm 값 및 제 2 전압 값의 제 2 dBm 값을 이용하여 리턴 로스(Return Loss) 값, 전압 반사계수, 및 전압 정재파비(VSWR) 중 적어도 어느 하나를 계산한다. 이때, 계산부(140)는 전압 값과 dBm 값 간의 관계식을 미리 저장하고 있는 메모리 내 변환 테이블을 참조할 수 있다. Referring back to FIG. 3, the
여기서, 전압 반사계수(Voltage Reflection Coefficient; Γ)는 어떤 연결단에서 임피던스 차에 의해 발생하는 반사량을 단순히 입력전압 대 반사전압 비로 계산한 지표를 말한다. 전압 반사계수가 작을수록 반사량이 작다.Here, the voltage reflection coefficient (Γ) refers to an index obtained by simply calculating the reflection amount generated by the impedance difference at a certain connection end by the ratio of the input voltage to the reflection voltage. The smaller the voltage reflection coefficient, the smaller the reflection amount.
또한, 리턴 로스(반사손실) 값은 반사계수를 전력의 log scale (dB)로 변환한 값이고, 제 2 dBm 값에서 제 1 dBm 값을 뺌에 따라 얻을 수 있다. Also, the return loss value is a value obtained by converting the reflection coefficient to the log scale (dB) of the power, and the first dBm value can be obtained according to the second dBm value.
또한, 전압 정재파비는 수학식 1처럼 전송 선로 상의 최대 전압과 최소 전압의 크기 비로 정의되고, 반사에 의해 생성되는 정재파(Standing Wave)의 높이 비를 의미한다. 정재파란 어떤 파동이 진행하다가 다른 매질을 만나서 반사되어 나온 파동과 합쳐지면서 생기는 고정된 파형을 의미한다.The voltage standing wave ratio is defined as the ratio of the maximum voltage to the minimum voltage on the transmission line as shown in
전압 정재파비와 전압 반사계수 간에는 수학식 2와 같은 관계가 성립된다. The relationship shown in Equation (2) is established between the voltage standing wave ratio and the voltage reflection coefficient.
나아가, 제어부(150)는 상술한 커플러(110)와 연결된 SPDT 스위치(160)로 제어신호를 전달한다. SPDT 스위치(160)는 커플링을 수행하는 양 단자와 연결되어 서로 다른 스위칭 동작을 수행하는 2개의 스위칭 소자(161, 162)를 포함한다.Further, the
제어부(150)가 로우 신호를 전달하는 경우 커플러(110)는 입사파(A)를 추출하고, 제어부(150)가 하이 신호를 전달하는 경우 커플러(110)는 반사파(B)를 추출할 수 있다. 즉, 로우 신호가 SPDT 스위치(160)로 전달되는 경우, 제 1 스위칭 (161)는 제 1 저항(163)과 연결되고 제 2 스위칭 소자(162)는 대역 통과 필터(120)와 연결되어 입사파(A)를 대역 통과 필터(120)로 전달한다. 또한, 하이 신호가 SPDT 스위치(160)로 전달되는 경우, 제 1 스위칭 소자(161)는 대역 통과 필터(120)와 연결되어 반사파(B)를 대역 통과 필터(120)로 전달하고 제 2 스위칭 소자(162)는 제 2 저항(164)과 연결된다. When the
표시부(170)는 계산부(140)의 계산 결과를 사용자 화면에 표시한다. 도 7은 사용자 화면에 표시된 일 예에 따른 계산 결과를 나타내는 도면이다. 이 분야에 속한 통상의 기술자라면 도 7과 다른 계산 결과가 표시될 수 있다는 것을 쉽게 이해할 수 있을 것이다. The
이와 함께 표시부(170)는 계산부(140)의 계산 결과에 따라, 모노폴 안테나(16)로 RF 신호를 전달하는 트랜스폰더의 정상 동작 여부를 표시하거나 상기 트랜스폰더와 모노폴 안테나(16)를 연결하는 케이블의 정상 연결 여부를 표시할 수 있다. The
도 8은 도 3에 도시된 전압 정재파비 측정장치를 실제로 구현한 경우 일 예에 따른 구성 배치를 나타내는 도면이다. 커플러(110)는 RF 신호를 커플링하는 라인(111)과, RF 신호가 전달되는 라인(112)을 포함한다. 대역 통과 필터(120), 감지부(130), SPDT 스위치(160), 및 DC/DC 컨버터(180) 등이 모두 배치된 올-인-원 타입의 모듈로 구현될 수 있다. FIG. 8 is a diagram showing a configuration according to an example when the voltage standing wave ratio measuring apparatus shown in FIG. 3 is actually implemented. The
지금까지 설명한 전압 정재파비 측정장치(100)는 전자식 스캔 TACAN 안테나(10)의 특성을 평가할 수 있는 주요 파라미터인 전압 정재파비를 정확하게 측정하여, 측정된 전압 정재파비를 사용자가 원하는 때에 언제라도 제공할 수 있다. The voltage standing wave
<전자식 스캔 <Electronic scan TACANTACAN 안테나의 구체적인 동작> Specific Operation of Antenna>
이하에서는 전압 정재파비의 측정대상인 전자식 스캔 TACAN 안테나(10)에 대해 설명하고자 한다. Hereinafter, an electronic
도 1에 도시된 기생 방사기(17, 17')는 모노폴 안테나(16)의 주변에 배치되어 모노폴 안테나(16)로부터 방사되는 신호를 반사시키는 반사기(Reflector)로서 동작하거나 상기 신호를 도파시키는 도파기(Director)로서 동작한다. The
기설정된 타이밍마다 생성되는 제어신호에 의해, 반사기로서 동작 중이던 기생 방사기는 도파기로서 동작되고 도파기로서 동작 중이던 기생 방사기 중 일부 기생 방사기는 반사기로서 동작된다. 이때, 일부 기생 방사기는 기설정된 순서에 따라 변경되고, 타이밍은 TACAN 안테나를 위한 MIL-STD-291C 규격을 만족하도록 매우 정교하게 미리 설정되는 것이 바람직하다.The parasitic radiator that is operating as a reflector is operated as a waveguide and some of the parasitic radiators that are operating as a waveguide are operated as a reflector by a control signal generated every predetermined timing. At this time, it is preferable that some parasitic radiators are changed in a predetermined order, and the timing is set in a very precise manner so as to satisfy the MIL-STD-291C standard for the TACAN antenna.
예를 들어, 복수 개의 기생 방사기(17, 17') 중 일부는 신호를 반사시키는 반사기로서 동작을 수행하고, 나머지는 신호를 도파시키는 도파기로서 동작을 수행할 수 있다. 즉, 모노폴 안테나(16)에서 방사된 RF 신호가 반사기로 동작하는 기생 방사기(17, 17')에 의해 반사되어 최초 진행 방향과 다른 방향 혹은 실질적으로 정반대 방향으로 방사될 수 있고, 모노폴 안테나(16)에서 방사된 RF 신호가 도파기로 동작하는 기생 방사기(17, 17')를 통과하여 최초 진행 방향으로 방사될 수 있다. For example, some of the plurality of
각각의 기생 방사기의 일단에는 각각 PIN 다이오드가 연결될 수 있고, 후술할 통합 제어기에서 기설정된 타이밍(예를 들어, 1/15초)마다 발생된 제어 신호에 의해 스위칭 소자가 스위칭 동작을 수행하여 PIN 다이오드를 도통시키거나 오픈시킬 수 있다. A PIN diode may be connected to one end of each parasitic radiator, and a switching element performs a switching operation by a control signal generated every predetermined timing (for example, 1/15 second) in an integrated controller to be described later, Can be opened or opened.
위 스위칭 동작에 따라 역방향 바이어스가 인가된 PIN 다이오드는 오픈되어 반사판(11)과 연결이 끊기고, 해당 PIN 다이오드와 연결된 기생 방사기는 도파기로서 동작하게 된다. 위 스위칭 동작에 따라 순방향 바이어스가 인가된 PIN 다이오드는 도통되어 반사판(11)과 연결되고, 해당 PIN 다이오드와 연결된 기생 방사기는 반사기로서 동작하게 된다. According to the above switching operation, the PIN diode to which the reverse bias is applied is opened and disconnected from the
도 9는 도 1에 도시된 전자식 스캔 TACAN 안테나를 구성하는 복수 개의 기생 방사기의 일 예에 따른 배치 및 동작을 설명하기 위한 도면이다. FIG. 9 is a diagram for explaining the arrangement and operation of a plurality of parasitic radiators constituting the electronic scan TACAN antenna shown in FIG. 1 according to an example.
일 예에 따른 배치의 경우, 제 1 영역(A) 상에 16개의 기생 방사기(17), 제 2 영역(B) 상에 63개의 기생 방사기(17')가 원을 그리며 서로 소정의 간격(d1, d2)을 두고 배치된다. 16
이때, 1/15초마다 후술할 통합 제어기에서 생성되는 제어신호에 의해, 제 1 영역(A) 상에 16개의 기생 방사기 중 도파기로서 동작 중이던 1개의 기생 방사기와, 제 2 영역(B) 상에 63개의 기생 방사기 중 서로 동일한 간격을 두고 도파기로서 동작 중이던 9개의 기생 방사기는 반사기로서 동작된다. 또한, 1개의 기생 방사기는 제 1 영역(A) 상에 배치된 순서를 따라 시계 방향으로 변경되며, 9개의 기생 방사기는 제 2 영역 상에 배치된 순서를 따라 시계 방향으로 변경된다. At this time, one parasitic radiator that was operating as a waveguide among the 16 parasitic radiators on the first region A and one parasitic radiator that was operating as a waveguide on the second region (B) by a control signal generated in the integrated controller, The nine parasitic radiators which were operating as waveguides at the same interval among the 63 parasitic radiators are operated as reflectors. Further, one parasitic radiator is changed in the clockwise direction in the order arranged on the first region (A), and the nine parasitic radiators are changed in the clockwise direction in the order arranged on the second region.
예를 들어, 현재 시점을 기준으로, 반사기로서 동작 중이던 기생 방사기(17a, 17'a 포함 9개)는 1/15초 후에 도파기로서 동작되면서, 시계 방향으로 다음 순서이고 도파기로서 동작 중이던 기생 방사기(17b, 17'b 포함 9개)는 1/15초 후에 반사기로서 동작되어야 한다. 즉, 1/15초마다 제어신호에 의해, 반사기로서 동작하는 일부 기생 방사기가 (17a, 17'a 포함 9개) -> (17b, 17'b 포함 9개) -> (17c, 17'c 포함 9개)와 같이 시계 방향으로 순차적으로 변경됨에 따라, 반사기의 전자적 회전이 이루어진다. 이를 통해 신호를 반사하는 일부 기생 방사기는 전자적으로 회전하여 15Hz와 135Hz 진폭 변조된 합성(중첩) 방사패턴을 생성할 수 있다. For example, the parasitic radiators (17a and 17a including nine), which are currently operating as reflectors, are operated as a waveguide after 1/15 second, and the parasitic oscillator Nine radiators (including 17b and 17'b) should be operated as reflectors after 1/15 second. In other words, some parasitic radiators (nine including 17a and 17'a) -> (nine including 17b and 17'b) -> (17c, 17'c 9), the electronic rotation of the reflector is achieved. This allows some parasitic radiators that reflect the signal to electronically rotate to produce 15 Hz and 135 Hz amplitude modulated composite (superposition) radiation patterns.
도 10은 도 1에 도시된 전자식 스캔 TACAN 안테나를 구성하는 복수 개의 기생 방사기의 다른 예에 따른 배치 및 동작을 설명하기 위한 도면이다. FIG. 10 is a view for explaining the arrangement and operation of a plurality of parasitic radiators constituting the electronic scan TACAN antenna shown in FIG. 1 according to another example.
다른 예에 따른 배치의 경우, 제 1 영역(A) 상에 16개의 기생 방사기(17), 제 2 영역(B) 상에 63개씩 3열의 기생 방사기(17')가 원을 그리며 서로 소정의 간격(d1, d2)을 두고 배치된다. In the arrangement according to another example, sixteen
이때, 1/15초마다 후술할 통합 제어기에서 생성되는 제어신호에 의해, 제 1 영역(A) 상에 16개의 기생 방사기 중 도파기로서 동작 중이던 1개의 기생 방사기와, 제 2 영역(B) 상에 63개씩 3열로 배치된 기생 방사기 중 서로 동일한 간격을 두고 도파기로서 동작 중이던 9개 행의 기생 방사기는 반사기로서 동작된다. 또한, 1개의 기생 방사기는 제 1 영역(A) 상에 배치된 순서를 따라 시계 방향으로 변경되며, 9개 행의 기생 방사기는 제 2 영역 상에 배치된 순서를 따라 시계 방향으로 변경된다. At this time, one parasitic radiator that was operating as a waveguide among the 16 parasitic radiators on the first region A and one parasitic radiator that was operating as a waveguide on the second region (B) by a control signal generated in the integrated controller, The parasitic radiators of nine rows, which are operated as waveguides at equal intervals from each other, are operated as reflectors. Further, one parasitic radiator is changed in the clockwise direction in the order arranged on the first region (A), and the nine row parasitic radiators are changed in the clockwise direction in the order in which they are arranged on the second region.
예를 들어, 현재 시점을 기준으로, 반사기로서 동작 중이던 기생 방사기(17a, 17'a의 행 포함 9개 행)는 1/15초 후에 도파기로서 동작되면서, 시계 방향으로 다음 순서이고 도파기로서 동작 중이던 기생 방사기(17b, 17'b의 행 포함 9개 행)는 1/15초 후에 반사기로서 동작되어야 한다. 즉, 1/15초마다 제어신호에 의해, 반사기로서 동작하는 일부 기생 방사기가 (17a, 17'a의 행 포함 9개 행) -> (17b, 17'b의 행 포함 9개 행) -> (17c, 17'c의 행 포함 9개 행)과 같이 시계 방향으로 순차적으로 변경됨에 따라, 반사기의 전자적 회전이 이루어진다. 이를 통해 신호를 반사하는 일부 기생 방사기는 전자적으로 회전하여 15Hz와 135Hz 진폭 변조된 합성(중첩) 방사패턴을 생성할 수 있다. For example, on the basis of the current point of view, nine parasitic radiators (rows of rows of 17a, 17'a) that were operating as reflectors were operated as waveguides after 1/15 second, The nine parallels of the
도 11은 도 1에 도시된 전자식 스캔 TACAN 안테나를 구성하는 복수 개의 기생 방사기의 또 다른 예에 따른 배치 및 동작을 설명하기 위한 도면이다. FIG. 11 is a view for explaining the arrangement and operation of another parasitic radiator constituting the electronic scan TACAN antenna shown in FIG. 1 according to another example.
또 다른 예에 따른 배치의 경우, 제 1 영역(A) 상에 16개씩 2열의 기생 방사기(17), 제 2 영역(B) 상에 63개씩 3열의 기생 방사기(17')가 원을 그리며 서로 소정의 간격(d1, d2)을 두고 배치된다. In the arrangement according to another example,
이때, 제 1 영역(A) 및 제 2 영역(B) 상에 각각 배치된 기생 방사기는 동일 행에 배치되었을지라도 배치된 열에 따라, 서로 다른 길이 및 방사 패턴을 가진다. 즉, TACAN 안테나의 사용 주파수 범위(962MHz~1213MHz)는 광대역이고, 전자식의 경우 연속적(continuous)이지 않고 비연속적(discrete)한 파형의 신호를 발생시킬 수 밖에 없기 때문에, 보다 세밀한 조정이 필요할 수도 있다.At this time, the parasitic radiators disposed on the first area A and the second area B, respectively, have different lengths and radiation patterns depending on the arranged rows even though they are arranged in the same row. In other words, more precise adjustment may be necessary since the frequency range (962 MHz to 1213 MHz) of the TACAN antenna is broadband and, in the case of the electromagnetic system, it is only necessary to generate signals of discrete waveforms that are not continuous .
예를 들어, 제 2 영역(B) 내 가장 안쪽 열에 배치된 63개의 기생 방사 패턴은 가장 짧은 길이를 가지고, High 대역(1213MHz에 가깝도록 미리 구분된 대역)에서 동작된다. 가장 바깥 열에 배치된 63개의 기생 방사 패턴은 가장 긴 길이를 가지고, Low 대역(962MHz에 가깝도록 미리 구분된 대역)에서 동작된다. 가운데 열에 배치된 63개의 기생 방사기는 그 사이 길이를 가지고, Middle 대역(962MHz와 1213MHz의 중간 대역)에서 동작된다.For example, the 63 parasitic radiation patterns arranged in the innermost row in the second area B have the shortest length, and operate in the high band (a band previously determined to be close to 1213 MHz). The 63 parasitic radiation patterns placed in the outermost row have the longest length and are operated in the low band (pre-categorized band close to 962 MHz). The 63 parasitic radiators placed in the middle row have a length between them and operate in the middle band (midway between 962 MHz and 1213 MHz).
기생 방사기가 반사기로서 동작하기 위해서 λ/2이상의 길이를 가져야 하기 때문에, TACAN 안테나의 광대역을 모두 효율적으로 커버하기 위해 이와 같이 주파수 대역까지 고려하여 제어되어야 할 필요성이 존재한다. Since the parasitic radiator must have a length of? / 2 or more in order to operate as a reflector, there is a need to control by taking into account the frequency band so as to efficiently cover all the wide band of the TACAN antenna.
따라서 1/15초마다 상술한 제어신호에 의해, 제 1 영역(A) 상에 도파기로서 동작 중이던 1개 행의 기생 방사기 중 어느 하나의 열에 배치된 기생 방사기는 TACAN 안테나의 사용 주파수 범위 내에서 미리 구분된 2개의 주파수 대역 중 어느 하나에서 반사기로서 동작되면서, 제 2 영역(B) 상에 서로 동일한 간격을 두고 도파기로서 동작 중이던 9개 행의 기생 방사기 중 어느 하나의 열에 배치된 기생 방사기는 TACAN 안테나의 사용 주파수 범위 내에서 미리 구분된 3개의 주파수 대역 중 어느 하나에서 반사기로서 동작된다. Therefore, the parasitic radiator disposed in any one of the rows of the parasitic radiators in one row, which was operating as a waveguide on the first region A, by the control signal described above every 1/15 second, A parasitic radiator placed in any one of the nine rows of parasitic radiators operating as a waveguide at the same interval on the second region B, while being operated as a reflector in any of the two predefined frequency bands, And is operated as a reflector in any of the three frequency bands previously classified within the operating frequency range of the TACAN antenna.
또한, 1개 행의 기생 방사기는 제 1 영역(A) 상에 배치된 순서를 따라 시계 방향으로 변경되며, 9개 행의 기생 방사기는 제 2 영역 상에 배치된 순서를 따라 시계 방향으로 변경된다. Further, the parasitic radiators of one row are changed in the clockwise direction in the order arranged on the first region (A), and the parasitic radiators of the nine rows are changed in the clockwise direction in the order arranged on the second region .
예를 들어, 현재 시점을 기준으로, 반사기로서 동작 중이던 기생 방사기(17a의 행에서 어느 하나의 열, 17'a의 행 포함 9개 행에서 어느 하나의 열)는 1/15초 후에 도파기로서 동작되면서, 시계 방향으로 다음 순서이고 도파기로서 동작 중이던 기생 방사기(17b의 행에서 어느 하나의 열, 17'b의 행 포함 9개 행에서 어느 하나의 열)는 1/15초 후에 반사기로서 동작되어야 한다. 즉, 1/15초마다 제어신호에 의해, 반사기로서 동작하는 일부 기생 방사기가 (17a의 행에서 어느 하나의 열, 17'a의 행 포함 9개 행에서 어느 하나의 열) -> (17b의 행에서 어느 하나의 열, 17'b의 행 포함 9개 행에서 어느 하나의 열) -> (17c의 행에서 어느 하나의 열, 17'c의 행 포함 9개 행에서 어느 하나의 열)과 같이 시계 방향으로 순차적으로 변경됨에 따라, 반사기의 전자적 회전이 이루어진다. 이를 통해 신호를 반사하는 일부 기생 방사기는 전자적으로 회전하여 15Hz와 135Hz 진폭 변조된 합성(중첩) 방사패턴을 생성할 수 있다. For example, on the basis of the current point of view, the parasitic radiator (either row in
위에서 상술한 각각의 예에서, 제 1 영역(A) 혹은 제 2 영역(B)이 모노폴 안테나(220)로부터 떨어진 거리, 제 1 영역(A)과 제 2 영역(B)의 간격, 제 1 영역 (A)상에 배치된 기생 방사기(210) 간의 간격 및 제 2 영역(B) 상에 배치된 기생 방사기(210') 간의 간격은 진폭 변조된 방사패턴을 정확하고 안정적으로 생성하기 위해 다양한 요소들을 고려하여 결정되는 것이 바람직하다. The distance between the first area A and the second area B from the monopole antenna 220, the distance between the first area A and the second area B, the distance between the first area A and the second area B, The spacing between the parasitic radiators 210 disposed on the first region A and the spacing between the parasitic radiators 210 ' disposed on the second region B can be varied to provide various elements .
또한, 상술한 각각의 예에서, 제 1 영역(A) 상에서 신호를 반사하는 일부 기생 방사기의 전자적인 회전으로 인해 15Hz 진폭 변조된 방사 패턴이 생성되고, 제 2 영역(B) 상에서 신호를 반사하는 일부 기생 방사기의 전자적인 회전으로 인해 135HZ 진폭 변조된 방사 패턴이 생성된다.Further, in each of the examples described above, a 15 Hz amplitude-modulated radiation pattern is generated due to the electronic rotation of some parasitic radiators that reflect the signal on the first region A, An electronic rotation of some parasitic radiators results in a 135HZ amplitude modulated radiation pattern.
결론적으로, 반사기의 전자적인 회전으로 인해 15Hz와 135Hz 진폭 변조된 합성(중첩) 방사패턴이 전자식 스캔 TACAN 안테나(10)에 의해 생성될 수 있고, 전압 정재파비 측정장치(100)는 전자식 스캔 TACAN 안테나(10)의 일부 구성과 연결 배치되어 전압 정재파비를 정확하고 편리하게 측정하고, 측정된 전압 정재파비를 사용자에게 언제든지 제공할 수 있다. Consequently, a 15 Hz and 135 Hz amplitude modulated combined (superimposed) radiation pattern can be generated by the electronic
나아가, 도 12는 도 1에 도시된 전자식 스캔 TACAN 안테나의 전체적인 내부 구성 및 간략한 신호의 흐름을 설명하기 위한 도면이다. 12 is a view for explaining an overall internal configuration of the electronic scan TACAN antenna shown in FIG. 1 and a brief signal flow.
모노폴 안테나(16)는 TACAN 송수신기인 트랜스폰더(19) 로부터 RF 신호를 전달받아 전방향으로 이를 방사한다. The
모노폴 안테나(16)와 트랜스폰더(19) 중간에 본 발명에서 제안하는 전압 정재파비 측정장치(100)가 배치되고, 커플러(110)에 의해 입사파 및 반사파가 추출된다. 통합 제어기(21)로부터 제어 신호에 의해 SPDT 스위치(160)가 제어되고, 커플러(110)는 서로 상이한 방향으로 진행하는 신호를 커플링할 수 있다. 감지부(130)는 대역 통과 필터(120)를 통과한 주파수를 가진 신호 내 소정의 구간을 감지하여, 입사파의 전력과 대응되는 제 1 전압 값 및 반사파의 전력과 대응되는 제 2 전압 값을 출력하며, 이들 전압 값을 통합 제어기(21)로 전달한다. The voltage standing wave
전원공급기(20)는 전압 정재파비 측정장치(100), 통합 제어기(21), 15Hz 스위칭부(22) 내 각 구성, 135Hz 스위칭부(22') 내 각 구성 등에 소정의 전압을 적절하게 인가한다. The
15Hz 기생 방사기 그룹은 모노폴 안테나(16)를 중심에 두고 원형으로 배치되는 16개(혹은 16개씩 2열)의 기생 방사기(17) 및 각각과 연결된 PIN 다이오드로 이루어질 수 있다. 통합 제어기(21)에서 1/15초마다 생성되는 제어신호(FET On/Off Signal)는 15Hz 스위칭부(22) 내 각각의 스위칭 소자를 제어하고, 스위칭 동작에 따라 각각의 PIN 다이오드에 순방향 바이어스 또는 역방향 바이어스가 인가되어 일부 기생 방사기의 전자적 회전이 이루어질 수 있다. 이를 통해 외적으로는 15Hz 기생 방사기 그룹이 15Hz 진폭 변조된 방사 패턴을 생성할 수 있고, 내적으로는 통합 제어기(21)가 15Hz 스위칭부(22) 내 멀티플렉서에서 출력된 신호를 기초로 15Hz 기생 방사기 그룹에 속한 기생 방사기 중 비정상적인 기생 방사기를 판단할 수 있다. The 15 Hz parasitic radiator group may consist of 16 (or 16 by 2)
또한, 135Hz 기생 방사기 그룹은 모노폴 안테나(16)를 중심에 두고 16개의 기생 방사기(17)보다 더 긴 반지름의 원형으로 배치되는 63개(혹은 63개씩 3열)의 기생 방사기(17') 및 각각과 연결된 PIN 다이오드로 이루어질 수 있다. 통합 제어기(21)에서 1/15초마다 생성되는 제어신호(FET On/Off Signal)는 135Hz 스위칭부(22') 내 각각의 스위칭 소자를 제어하고, 스위칭 동작에 따라 각각의 PIN 다이오드에 순방향 바이어스 또는 역방향 바이어스가 인가되어 일부 기생 방사기의 전자적 회전이 이루어진다. 이를 통해 외적으로는 135Hz 기생 방사기 그룹이 생성된 135Hz 진폭 변조된 방사 패턴을 15Hz 기생 방사기 그룹에서 생성된 15Hz 진폭 변조된 방사 패턴과 합성(중첩)시킬 수 있고, 내적으로는 통합 제어기(21)가 135Hz 스위칭부(22') 내 멀티플렉서에서 출력된 신호를 기초로 135Hz 기생 방사기 그룹에 속한 기생 방사기 중 비정상적인 기생 방사기를 판단할 수 있다. The 135 Hz parasitic emitter group includes 63 parasitic radiators 17 'arranged in a circular form with a longer radius than the 16
이와 같은 전체 구성 및 신호의 흐름에 대한 설명을 참고하여, 일부 생략된 동작원리가 있을지라도 이 발명이 속한 기술 분야에 종사하는 기술자라면 용이하게 이해하고, 본 기술을 재현하여 실시할 수 있을 것이다. Even if there are some omitted operating principles, it will be understood by those skilled in the art to which the present invention pertains and the present invention can be reproduced and implemented by referring to the description of the overall configuration and the signal flow.
<전압 <Voltage 정재파비Standing wave ratio 측정방법> Measurement method>
한편, 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 스캔 TACAN 안테나의 전압 정재파비 측정장치를 이용한 전압 정재파비 측정방법을 이루는 각 단계를 나타내는 순서도이다.Meanwhile, FIG. 13 is a flowchart showing each step of a voltage standing wave ratio measurement method using a voltage standing wave ratio measuring device of an electronic scanning TACAN antenna according to an embodiment of the present invention.
본 발명에서 제안하는 전압 정재파비를 측정하기 위해, 앞서 설명한 전자식 스캔 TACAN 안테나의 전압 정재파비 측정 장치(100)가 이용될 수 있다. In order to measure the voltage standing wave ratio proposed in the present invention, the voltage standing wave
우선, 전압 정재파비 측정 장치(100)는 전방향으로 RF 신호를 방사하는 TACNA 안테나(10)의 모노폴 안테나(16)로 입사되는 입사파 및 모노폴 안테나(16)로부터 반사되는 반사파를 추출한다(S310).First, the voltage standing wave
이어서, 추출된 신호 중 TACAN 안테나(10)의 사용주파수 범위 내 주파수를 가진 신호를 통과시키는 단계(S320)가 수행된다. Subsequently, a step S320 of passing the signal having the frequency within the use frequency range of the
이때, TACAN 안테나(10)의 사용주파수 범위는 962MHz 내지 1213MHz인 것이 바람직하다. At this time, the frequency range of use of the
계속해서, 전압 정재파비 측정 장치(100)는 사용주파수 범위 내 주파수를 가진 신호의 소정의 구간을 감지하여, 입사파의 전력에 대응하는 제 1 전압 값을 출력하고 반사파의 전력에 대응하는 제 2 전압 값을 출력한다(S330). Next, the voltage standing wave
그 다음으로, 제 1 전압 값의 제 1 dBm 값 및 제 2 전압 값의 제 2 dBm 값을 이용하여 리턴 로스(Return Loss) 값, 전압 반사계수, 및 전압 정재파비 중 적어도 어느 하나를 계산하는 단계(S340)가 수행된다. Next, calculating at least one of a return loss value, a voltage reflection coefficient, and a voltage standing wave ratio using the first dBm value of the first voltage value and the second dBm value of the second voltage value (S340) is performed.
지금까지 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 전압 정재파비 측정 방법을 이용하면, 사용자는 측정된 전압 정재파비를 손쉽게 확인할 수 있고, TACAN 안테나의 전압 정재파비가 나빠진 경우 즉각적으로 TACAN 안테나의 유지 및 보수 작업을 수행할 수 있으며, 이를 통해 항공기의 운항 안전 문제 또는 항로 이탈 등의 심각한 문제가 사전에 방지될 수 있다.Using the voltage standing wave ratio measurement method according to one embodiment of the present invention, the user can easily check the measured voltage standing wave ratio, and if the voltage standing wave ratio of the TACAN antenna is poor, the user can immediately maintain and repair the TACAN antenna. So that serious problems such as flight safety problems of the aircraft or deviation from the route can be prevented in advance.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.It will be understood by those skilled in the art that the foregoing description of the present invention is for illustrative purposes only and that those of ordinary skill in the art can readily understand that various changes and modifications may be made without departing from the spirit or essential characteristics of the present invention. will be. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. For example, each component described as a single entity may be distributed and implemented, and components described as being distributed may also be implemented in a combined form.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are to be construed as being included within the scope of the present invention do.
100: 전압 정재파비 측정장치 110: 커플러
120: 대역 통과 필터 130: 감지부
140: 계산부 150: 제어부
160: SPDT 스위치 170: 표시부100: voltage standing wave ratio measuring device 110: coupler
120: band-pass filter 130:
140: Calculator 150:
160: SPDT switch 170: Display
Claims (10)
전방향으로 RF 신호를 방사하는 상기 TACAN 안테나의 모노폴 안테나로 입사되는 입사파 및 상기 모노폴 안테나로부터 반사되는 반사파를 추출하는 커플러;
상기 커플러를 통해 추출된 신호 중 상기 TACAN 안테나의 사용주파수 범위 내 주파수를 가진 신호를 통과시키는 대역 통과 필터;
상기 대역 통과 필터를 통과한 신호 내 다수의 가우시안 펄스 쌍으로 이루어진 자북 기준신호(North Reference Burst) 구간을 감지하여, 상기 입사파의 전력에 대응하는 제 1 전압 값을 출력하고 상기 반사파의 전력에 대응하는 제 2 전압 값을 출력하는 감지부; 및
상기 제 1 전압 값의 제 1 dBm 값 및 상기 제 2 전압 값의 제 2 dBm 값을 이용하여 리턴 로스(Return Loss) 값, 전압 반사계수, 및 상기 전압 정재파비 중 적어도 어느 하나를 계산하는 계산부를 포함하는 전자식 스캔 TACAN 안테나의 전압 정재파비 측정장치.
An apparatus for measuring the VSWR of an electronic scanning TACAN antenna,
A coupler for extracting an incident wave incident on a monopole antenna of the TACAN antenna that radiates an RF signal in all directions and a reflected wave reflected from the monopole antenna;
A band pass filter for passing a signal having a frequency within a frequency range of use of the TACAN antenna among the signals extracted through the coupler;
A second reference voltage generator for generating a first voltage value corresponding to the power of the incident wave by sensing a North Reference Burst section including a plurality of Gaussian pulse pairs in the signal passing through the band pass filter, A second voltage value; And
A calculation unit for calculating at least one of a return loss value, a voltage reflection coefficient, and the voltage standing wave ratio using a first dBm value of the first voltage value and a second dBm value of the second voltage value, An apparatus for measuring the voltage standing wave of an electronic scanning TACAN antenna.
상기 감지부는 상기 대역 통과 필터를 통과한 신호 내 1/15초마다 발생되는 12개의 가우시안 펄스 쌍으로 이루어진 자북 기준신호(North Reference Burst) 구간을 감지하는 전자식 스캔 TACAN 안테나의 전압 정재파비 측정장치.
The method according to claim 1,
Wherein the sensing unit senses a North Reference Burst period composed of twelve Gaussian pulse pairs generated every 1/15 seconds in the signal passed through the bandpass filter.
상기 감지부는 상기 제 1 전압 값 및 제 2 전압 값을 출력하되, 상기 자북 기준신호 구간에서 감지된 복수의 값에 대해 버블 정렬 알고리즘 및 상기 알고리즘을 적용하여 획득된 복수의 상위 값에 대한 평균 값을 이용하여 출력하는 전자식 스캔 TACAN 안테나의 전압 정재파비 측정장치.
The method according to claim 1,
Wherein the sensing unit outputs the first voltage value and the second voltage value and calculates an average value of a plurality of upper values obtained by applying the bubble sorting algorithm and the algorithm to a plurality of values sensed in the magnetic north reference signal interval An apparatus for measuring the voltage standing wave ratio of an electronic scanning TACAN antenna using an output.
상기 계산부는 전압 값과 dBm 값 간의 관계식을 미리 저장하고 있는 메모리 내 변환 테이블을 참조하는 전자식 스캔 TACAN 안테나의 전압 정재파비 측정장치.
The method according to claim 1,
Wherein the calculation unit refers to an in-memory conversion table storing a relational expression between a voltage value and a dBm value in advance.
상기 대역 통과 필터를 통과한 신호는 1/15초마다 발생되는 12개의 가우시안 펄스 쌍으로 이루어진 자북 기준 신호(North Reference Burst) 구간, 1/135초마다 발생되는 6개의 가우시안 펄스 쌍으로 이루어진 보조 기준 신호(Auxiliary Reference Burst) 구간, 1/1350초마다 발생되는 2개의 가우시안 펄스 쌍으로 이루어진 식별(ID) 신호 구간, 및 랜덤하게 발생되는 가우시안 펄스 쌍으로 이루어진 리플라이-스퀴터(Reply-Squitter) 구간을 포함하는 전자식 스캔 TACAN 안테나의 전압 정재파비 측정장치.
The method according to claim 1,
The signal passed through the band-pass filter is divided into a North Reference Burst (Gaussian) reference signal consisting of 12 Gaussian pulse pairs generated every 1/15 second, an auxiliary reference signal composed of 6 Gaussian pulse pairs generated every 1/135 second (ID) signal section composed of two Gaussian pulse pairs generated every 1/1350 second, and a Reply-Squitter section composed of randomly generated Gaussian pulse pairs. An apparatus for measuring the voltage standing wave of an electronic scanning TACAN antenna.
상기 커플러와 연결된 SPDT(Single Pole Double Through) 스위치로 제어신호를 전달하는 제어부를 더 포함하고,
상기 제어부가 로우 신호를 전달하는 경우 상기 커플러는 상기 입사파를 추출하고,
상기 제어부가 하이 신호를 전달하는 경우 상기 커플러는 상기 반사파를 추출하는 전자식 스캔 TACAN 안테나의 전압 정재파비 측정장치.
The method according to claim 1,
Further comprising a control unit for transmitting a control signal to a single pole double through (SPDT) switch connected to the coupler,
When the control unit transmits a low signal, the coupler extracts the incident wave,
And the coupler extracts the reflected wave when the controller transmits a high signal.
상기 계산부의 계산 결과를 사용자 화면에 표시하는 표시부를 더 포함하는 전자식 스캔 TACAN 안테나의 전압 정재파비 측정장치.
The method according to claim 1,
And a display unit for displaying the calculation result of the calculation unit on the user's screen.
상기 표시부는 상기 계산부의 계산 결과에 따라, 상기 모노폴 안테나로 RF 신호를 전달하는 트랜스폰더(Transponder)의 정상 동작 여부를 표시하거나 상기 트랜스폰더와 상기 모노폴 안테나를 연결하는 케이블의 정상 연결 여부를 표시하는 전자식 스캔 TACAN 안테나의 전압 정재파비 측정장치.
8. The method of claim 7,
The display unit may indicate whether the transponder that transmits the RF signal to the monopole antenna operates normally or not, or whether the cable connecting the transponder and the monopole antenna is normally connected, according to the calculation result of the calculator An apparatus for measuring the voltage standing wave of an electronic scan TACAN antenna.
상기 사용주파수 범위는 962MHz 내지 1213MHz인 전자식 스캔 TACAN 안테나의 전압 정재파비 측정장치.
The method according to claim 1,
Wherein the used frequency range is from 962 MHz to 1213 MHz.
전방향으로 RF 신호를 방사하는 상기 TACAN 안테나의 모노폴 안테나로 입사되는 입사파 및 상기 모노폴 안테나로부터 반사되는 반사파를 추출하는 단계;
상기 추출된 신호 중 상기 TACAN 안테나의 사용주파수 범위 내 주파수를 가진 신호를 통과시키는 단계;
상기 사용주파수 범위 내 주파수를 가진 신호 내 다수의 가우시안 펄스 쌍으로 이루어진 자북 기준신호(North Reference Burst) 구간을 감지하여, 상기 입사파의 전력에 대응하는 제 1 전압 값을 출력하고 상기 반사파의 전력에 대응하는 제 2 전압 값을 출력하는 단계; 및
상기 제 1 전압 값의 제 1 dBm 값 및 상기 제 2 전압 값의 제 2 dBm 값을 이용하여 리턴 로스(Return Loss) 값, 전압 반사계수, 및 상기 전압 정재파비 중 적어도 어느 하나를 계산하는 단계를 포함하는 전자식 스캔 TACAN 안테나의 전압 정재파비(VSWR) 측정장치를 이용한 전압 정재파비 측정방법.A method of measuring a voltage standing wave ratio using a voltage standing wave ratio (VSWR) measuring apparatus of an electronic scanning TACAN antenna,
Extracting an incident wave incident on the monopole antenna of the TACAN antenna radiating an RF signal in all directions and a reflected wave reflected from the monopole antenna;
Passing a signal having a frequency within a used frequency range of the TACAN antenna among the extracted signals;
A North Reference Burst section composed of a plurality of pairs of Gaussian pulses in a signal having a frequency within the use frequency range is detected to output a first voltage value corresponding to the power of the incident wave, Outputting a corresponding second voltage value; And
Calculating at least one of a return loss value, a voltage reflection coefficient, and a voltage standing wave ratio using a first dBm value of the first voltage value and a second dBm value of the second voltage value, Voltage standing wave ratio measurement method using voltage swing ratio (VSWR) measuring device of an electronic scanning TACAN antenna.
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