KR101739957B1 - 안테나 소자들의 상호 결합을 이용한 배열 안테나 보정 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 안테나 소자들의 상호 결합을 이용하여 배열 안테나를 보정하는 배열 안테나 보정 장치 및 방법을 제안한다. 본 발명에 따른 배열 안테나 보정 장치는 동일한 배열 안테나에 의해 송신 신호가 수신 신호로 획득되면, 수신 신호와 기준 신호를 비교하여 배열 안테나의 이득 변화량을 취득하는 이득 변화량 취득부; 수신 신호에 포함된 송신 정보와 수신 정보를 기초로 배열 안테나의 이득 변화량으로부터 배열 안테나에 구비되는 각 패널의 송수신 채널 보정값을 패널 내 보정값으로 산출하는 제1 보정값 산출부; 배열 안테나에 구비되는 패널들 중에서 선택된 제1 패널의 송수신 채널 보정값과 제1 패널에 인접하는 적어도 하나의 제2 패널의 송수신 채널 보정값을 기초로 패널들 간 보정값을 산출하는 제2 보정값 산출부; 및 패널 내 보정값과 패널들 간 보정값을 기초로 배열 안테나를 보정하는 안테나 보정부를 포함한다.

Description

안테나 소자들의 상호 결합을 이용한 배열 안테나 보정 장치 및 방법 {Apparatus and method for calibrating array antenna using mutual coupling between antenna elements}

본 발명은 배열 안테나(Array antenna)를 보정하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 레이더 시스템에 구비된 배열 안테나를 보정하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적인 레이더 시스템에서는 보정 경로를 형성하여야만 송수신 경로에서 발생한 이득 변화량을 추출할 수 있다. 그렇기 때문에 보정 경로를 형성하기 위해 각각의 송수신 경로 상에 신호를 결합(coupling)할 수 있는 커플러와 결합된 신호를 합칠 수 있는 분배기를 구성해야 한다. 그러나 이와 같은 경우 시스템의 복잡도가 증가하게 되고 특히 면 배열인 경우에는 더욱 힘들다.

또한 실제 송수신 경로의 변화가 아닌 보정 경로에 변화가 생기면 보정 경로의 변화량을 추출할 수 없기 때문에 보정값에 오차가 발생하게 된다.

대한민국 특허공개공보 제10-2013-0113102호

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 안테나 소자들의 상호 결합(Mutual coupling)을 이용하여 배열 안테나를 보정하는 배열 안테나 보정 장치 및 방법을 제안하는 것을 목적으로 한다.

그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 사항으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위해 안출된 것으로서, 동일한 배열 안테나(Array antenna)에 의해 송신 신호가 수신 신호로 획득되면, 상기 수신 신호와 기준 신호를 비교하여 상기 배열 안테나의 이득 변화량을 취득하는 이득 변화량 취득부; 상기 수신 신호에 포함된 송신 정보와 수신 정보를 기초로 상기 배열 안테나의 이득 변화량으로부터 상기 배열 안테나에 구비되는 각 패널의 송수신 채널 보정값을 패널 내 보정값으로 산출하는 제1 보정값 산출부; 상기 배열 안테나에 구비되는 패널들 중에서 선택된 제1 패널의 송수신 채널 보정값과 상기 제1 패널에 인접하는 적어도 하나의 제2 패널의 송수신 채널 보정값을 기초로 패널들 간 보정값을 산출하는 제2 보정값 산출부; 및 상기 패널 내 보정값과 상기 패널들 간 보정값을 기초로 상기 배열 안테나를 보정하는 안테나 보정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배열 안테나 보정 장치를 제안한다.

바람직하게는, 상기 제1 보정값 산출부는, 상기 수신 신호에 포함된 송신 정보를 기초로 상기 배열 안테나의 이득 변화량으로부터 상기 각 패널의 송신 이득 변화량을 획득하며, 상기 수신 신호에 포함된 수신 정보를 기초로 상기 배열 안테나의 이득 변화량으로부터 상기 각 패널의 수신 이득 변화량을 획득하는 송수신 이득 변화량 획득부; 상기 각 패널에 포함된 복사 소자들 중에서 제1 기준 소자를 지정하는 기준 소자 지정부; 및 상기 제1 기준 소자와 관련된 송신 이득 변화량과 상기 제1 기준 소자를 제외한 나머지 소자들과 관련된 송신 이득 변화량들을 기초로 상기 각 패널의 송신 채널 보정값을 산출하며, 상기 제1 기준 소자와 관련된 수신 이득 변화량과 상기 제1 기준 소자를 제외한 나머지 소자들과 관련된 수신 이득 변화량들을 기초로 상기 각 패널의 수신 채널 보정값을 산출하는 송수신 채널 보정값 산출부를 포함한다.

바람직하게는, 상기 송수신 채널 보정값 산출부는 상기 나머지 소자들과 관련된 송신 이득 변화량들에 대한 상기 제1 기준 소자와 관련된 송신 이득 변화량의 비율값을 기초로 상기 각 패널의 송신 채널 보정값을 산출하며, 상기 나머지 소자들과 관련된 수신 이득 변화량들에 대한 상기 제1 기준 소자와 관련된 수신 이득 변화량의 비율값을 기초로 상기 각 패널의 수신 채널 보정값을 산출한다.

바람직하게는, 상기 송수신 이득 변화량 획득부는 상기 송신 정보로 상기 송신 신호를 전송한 적어도 하나의 송신 소자의 위치 정보를 이용한다.

바람직하게는, 상기 송수신 이득 변화량 획득부는 상기 송신 소자의 위치 정보를 기초로 상기 송신 소자와 상기 수신 신호를 수신한 수신 소자들에 대하여 교대로 디커플링(Decoupling)을 수행하여 상기 송신 이득 변화량과 상기 수신 이득 변화량을 획득한다.

바람직하게는, 상기 송수신 이득 변화량 획득부는 상기 각 패널에 포함된 서로 다른 송신 소자들을 이용하여 획득한 제1 수신 신호들, 기준 신호 및 상기 각 패널에 포함된 복사 소자들의 개수를 기초로 상기 각 패널의 송신 이득 변화량을 획득하며, 동일한 송신 신호를 서로 다른 수신 소자들을 이용하여 획득한 제2 수신 신호들, 상기 기준 신호 및 상기 각 패널에 포함된 복사 소자들의 개수를 기초로 상기 각 패널의 수신 이득 변화량을 획득한다.

바람직하게는, 상기 송수신 이득 변화량 획득부는 상기 기준 신호로 상기 배열 안테나에 대한 근접 전계 시험을 통하여 얻은 기준 데이터를 포함하는 신호를 이용한다.

바람직하게는, 상기 제2 보정값 산출부는, 상기 제1 패널에 포함된 복사 소자들 중에서 제2 기준 소자를 선택하고, 상기 제2 패널에 포함된 복사 소자들 중에서 제3 기준 소자를 선택하는 기준 소자 선택부; 및 상기 제2 기준 소자와 관련된 송신 이득 변화량과 상기 제3 기준 소자와 관련된 송신 이득 변화량을 기초로 상기 패널들 간 보정값으로 송신 오프셋 보정값을 산출하며, 상기 제2 기준 소자와 관련된 수신 이득 변화량과 상기 제3 기준 소자와 관련된 수신 이득 변화량을 기초로 상기 패널들 간 보정값으로 수신 오프셋 보정값을 산출하는 송수신 오프셋 보정값 산출부를 포함한다. 더욱 바람직하게는, 상기 제2 보정값 산출부는 상기 제2 기준 소자와 상기 제3 기준 소자가 인접할 때 작동한다.

바람직하게는, 상기 송수신 오프셋 보정값 산출부는 상기 제3 기준 소자와 관련된 송신 이득 변화량에 대한 상기 제2 기준 소자와 관련된 송신 이득 변화량의 비율값을 기초로 상기 송신 오프셋 보정값을 산출하며, 상기 제3 기준 소자와 관련된 수신 이득 변화량에 대한 상기 제2 기준 소자와 관련된 수신 이득 변화량의 비율값을 기초로 상기 수신 오프셋 보정값을 산출한다.

바람직하게는, 상기 송수신 오프셋 보정값 산출부는 상기 수신 오프셋 보정값을 산출할 때 상기 제1 패널과 상기 제2 패널 중 적어도 하나의 패널의 수신 채널 보정값을 더 이용한다.

바람직하게는, 상기 송수신 오프셋 보정값 산출부는 상기 제2 기준 소자와 상기 제3 기준 소자를 서로 다른 송신 소자들로 이용하여 획득한 제3 수신 신호들, 기준 신호, 상기 제2 기준 소자가 속하는 패널에 포함된 복사 소자들의 개수, 및 상기 제3 기준 소자가 속하는 패널에 포함된 복사 소자들의 개수를 기초로 상기 송신 오프셋 보정값을 산출하며, 상기 제2 기준 소자와 상기 제3 기준 소자를 서로 다른 수신 소자들로 이용하여 획득한 제4 수신 신호들, 상기 기준 신호, 상기 제2 기준 소자가 속하는 패널에 포함된 복사 소자들의 개수, 및 상기 제3 기준 소자가 속하는 패널에 포함된 복사 소자들의 개수를 기초로 상기 수신 오프셋 보정값을 산출한다.

바람직하게는, 상기 송수신 오프셋 보정값 산출부는 상기 송신 오프셋 보정값을 산출할 때 동일한 수신 소자에 의해 수신된 신호들을 상기 제3 수신 신호들로 이용하며, 상기 수신 오프셋 보정값을 산출할 때 동일한 송신 소자에 의해 전송된 신호들을 상기 제4 수신 신호들로 이용한다.

바람직하게는, 상기 제2 보정값 산출부는, 상기 제1 패널에 포함된 복사 소자들 중에서 제2 기준 소자를 선택하고, 상기 제2 패널에 포함된 복사 소자들 중에서 제3 기준 소자를 선택하는 기준 소자 선택부; 상기 제2 기준 소자와 상기 제3 기준 소자 사이에 인접하는 소자들끼리 연결시켜 상기 제2 기준 소자부터 상기 제3 기준 소자까지 하나로 이어지는 연결 체인(Connection chain)을 생성하는 연결 체인 생성부; 상기 제2 기준 소자부터 상기 제3 기준 소자까지 상호 인접하는 소자들과 관련된 송신 이득 변화량들을 기초로 제1 패널들 간 보정값들을 산출하고, 상기 제1 패널들 간 보정값들을 기초로 송신 오프셋 보정값을 산출하며, 상기 제2 기준 소자부터 상기 제3 기준 소자까지 상호 인접하는 소자들과 관련된 수신 이득 변화량들을 기초로 제2 패널들 간 보정값들을 산출하고, 상기 제2 패널들 간 보정값들을 기초로 수신 오프셋 보정값을 산출하는 송수신 오프셋 보정값 산출부를 포함한다. 더욱 바람직하게는, 상기 제2 보정값 산출부는 상기 제2 기준 소자와 상기 제3 기준 소자가 인접하지 않을 때 작동한다.

바람직하게는, 상기 송수신 오프셋 보정값 산출부는 상기 제1 패널들 간 보정값들을 모두 곱하여 상기 송신 오프셋 보정값을 산출하며, 상기 제2 패널들 간 보정값들을 모두 곱하여 상기 수신 오프셋 보정값을 산출한다.

바람직하게는, 상기 안테나 보정부는 상기 패널 내 보정값과 상기 패널들 간 보정값을 곱하여 상기 배열 안테나를 보정하기 위한 최종 보정값을 산출하며, 상기 최종 보정값을 기초로 상기 배열 안테나를 보정한다.

바람직하게는, 상기 배열 안테나 보정 장치는 디지털 레이더 시스템에서 상기 배열 안테나에 구비된 복사 소자들 사이의 상호 결합(Mutual coupling)을 이용하여 상기 복사 소자들을 그루핑(Grouping)하여 얻은 패널을 단위로 상기 배열 안테나를 보정한다.

또한 본 발명은 동일한 배열 안테나(Array antenna)에 의해 송신 신호가 수신 신호로 획득되면, 상기 수신 신호와 기준 신호를 비교하여 상기 배열 안테나의 이득 변화량을 취득하는 이득 변화량 취득 단계; 상기 수신 신호에 포함된 송신 정보와 수신 정보를 기초로 상기 배열 안테나의 이득 변화량으로부터 상기 배열 안테나에 구비되는 각 패널의 송수신 채널 보정값을 패널 내 보정값으로 산출하는 제1 보정값 산출 단계; 상기 배열 안테나에 구비되는 패널들 중에서 선택된 제1 패널의 송수신 채널 보정값과 상기 제1 패널에 인접하는 적어도 하나의 제2 패널의 송수신 채널 보정값을 기초로 패널들 간 보정값을 산출하는 제2 보정값 산출 단계; 및 상기 패널 내 보정값과 상기 패널들 간 보정값을 기초로 상기 배열 안테나를 보정하는 안테나 보정 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배열 안테나 보정 방법을 제안한다.

바람직하게는, 상기 제1 보정값 산출 단계는, 상기 수신 신호에 포함된 송신 정보를 기초로 상기 배열 안테나의 이득 변화량으로부터 상기 각 패널의 송신 이득 변화량을 획득하며, 상기 수신 신호에 포함된 수신 정보를 기초로 상기 배열 안테나의 이득 변화량으로부터 상기 각 패널의 수신 이득 변화량을 획득하는 송수신 이득 변화량 획득 단계; 상기 각 패널에 포함된 복사 소자들 중에서 제1 기준 소자를 지정하는 기준 소자 지정 단계; 및 상기 제1 기준 소자와 관련된 송신 이득 변화량과 상기 제1 기준 소자를 제외한 나머지 소자들과 관련된 송신 이득 변화량들을 기초로 상기 각 패널의 송신 채널 보정값을 산출하며, 상기 제1 기준 소자와 관련된 수신 이득 변화량과 상기 제1 기준 소자를 제외한 나머지 소자들과 관련된 수신 이득 변화량들을 기초로 상기 각 패널의 수신 채널 보정값을 산출하는 송수신 채널 보정값 산출 단계를 포함한다.

바람직하게는, 상기 송수신 채널 보정값 산출 단계는 상기 나머지 소자들과 관련된 송신 이득 변화량들에 대한 상기 제1 기준 소자와 관련된 송신 이득 변화량의 비율값을 기초로 상기 각 패널의 송신 채널 보정값을 산출하며, 상기 나머지 소자들과 관련된 수신 이득 변화량들에 대한 상기 제1 기준 소자와 관련된 수신 이득 변화량의 비율값을 기초로 상기 각 패널의 수신 채널 보정값을 산출한다.

바람직하게는, 상기 송수신 이득 변화량 획득 단계는 상기 송신 정보로 상기 송신 신호를 전송한 적어도 하나의 송신 소자의 위치 정보를 이용한다.

바람직하게는, 상기 송수신 이득 변화량 획득 단계는 상기 송신 소자의 위치 정보를 기초로 상기 송신 소자와 상기 수신 신호를 수신한 수신 소자들에 대하여 교대로 디커플링(Decoupling)을 수행하여 상기 송신 이득 변화량과 상기 수신 이득 변화량을 획득한다.

바람직하게는, 상기 송수신 이득 변화량 획득 단계는 상기 각 패널에 포함된 서로 다른 송신 소자들을 이용하여 획득한 제1 수신 신호들, 기준 신호 및 상기 각 패널에 포함된 복사 소자들의 개수를 기초로 상기 각 패널의 송신 이득 변화량을 획득하며, 동일한 송신 신호를 서로 다른 수신 소자들을 이용하여 획득한 제2 수신 신호들, 상기 기준 신호 및 상기 각 패널에 포함된 복사 소자들의 개수를 기초로 상기 각 패널의 수신 이득 변화량을 획득한다.

바람직하게는, 상기 송수신 이득 변화량 획득 단계는 상기 기준 신호로 상기 배열 안테나에 대한 근접 전계 시험을 통하여 얻은 기준 데이터를 포함하는 신호를 이용한다.

바람직하게는, 상기 제2 보정값 산출 단계는, 상기 제1 패널에 포함된 복사 소자들 중에서 제2 기준 소자를 선택하고, 상기 제2 패널에 포함된 복사 소자들 중에서 제3 기준 소자를 선택하는 기준 소자 선택 단계; 및 상기 제2 기준 소자와 관련된 송신 이득 변화량과 상기 제3 기준 소자와 관련된 송신 이득 변화량을 기초로 상기 패널들 간 보정값으로 송신 오프셋 보정값을 산출하며, 상기 제2 기준 소자와 관련된 수신 이득 변화량과 상기 제3 기준 소자와 관련된 수신 이득 변화량을 기초로 상기 패널들 간 보정값으로 수신 오프셋 보정값을 산출하는 송수신 오프셋 보정값 산출 단계를 포함한다. 더욱 바람직하게는, 상기 제2 보정값 산출 단계는 상기 제2 기준 소자와 상기 제3 기준 소자가 인접할 때 수행된다.

바람직하게는, 상기 송수신 오프셋 보정값 산출 단계는 상기 제3 기준 소자와 관련된 송신 이득 변화량에 대한 상기 제2 기준 소자와 관련된 송신 이득 변화량의 비율값을 기초로 상기 송신 오프셋 보정값을 산출하며, 상기 제3 기준 소자와 관련된 수신 이득 변화량에 대한 상기 제2 기준 소자와 관련된 수신 이득 변화량의 비율값을 기초로 상기 수신 오프셋 보정값을 산출한다.

바람직하게는, 상기 송수신 오프셋 보정값 산출 단계는 상기 수신 오프셋 보정값을 산출할 때 상기 제1 패널과 상기 제2 패널 중 적어도 하나의 패널의 수신 채널 보정값을 더 이용한다.

바람직하게는, 상기 송수신 오프셋 보정값 산출 단계는 상기 제2 기준 소자와 상기 제3 기준 소자를 서로 다른 송신 소자들로 이용하여 획득한 제3 수신 신호들, 기준 신호, 상기 제2 기준 소자가 속하는 패널에 포함된 복사 소자들의 개수, 및 상기 제3 기준 소자가 속하는 패널에 포함된 복사 소자들의 개수를 기초로 상기 송신 오프셋 보정값을 산출하며, 상기 제2 기준 소자와 상기 제3 기준 소자를 서로 다른 수신 소자들로 이용하여 획득한 제4 수신 신호들, 상기 기준 신호, 상기 제2 기준 소자가 속하는 패널에 포함된 복사 소자들의 개수, 및 상기 제3 기준 소자가 속하는 패널에 포함된 복사 소자들의 개수를 기초로 상기 수신 오프셋 보정값을 산출한다.

바람직하게는, 상기 송수신 오프셋 보정값 산출 단계는 상기 송신 오프셋 보정값을 산출할 때 동일한 수신 소자에 의해 수신된 신호들을 상기 제3 수신 신호들로 이용하며, 상기 수신 오프셋 보정값을 산출할 때 동일한 송신 소자에 의해 전송된 신호들을 상기 제4 수신 신호들로 이용한다.

바람직하게는, 상기 제2 보정값 산출 단계는, 상기 제1 패널에 포함된 복사 소자들 중에서 제2 기준 소자를 선택하고, 상기 제2 패널에 포함된 복사 소자들 중에서 제3 기준 소자를 선택하는 기준 소자 선택 단계; 상기 제2 기준 소자와 상기 제3 기준 소자 사이에 인접하는 소자들끼리 연결시켜 상기 제2 기준 소자부터 상기 제3 기준 소자까지 하나로 이어지는 연결 체인(Connection chain)을 생성하는 연결 체인 생성 단계; 및 상기 제2 기준 소자부터 상기 제3 기준 소자까지 상호 인접하는 소자들과 관련된 송신 이득 변화량들을 기초로 제1 패널들 간 보정값들을 산출하고, 상기 제1 패널들 간 보정값들을 기초로 송신 오프셋 보정값을 산출하며, 상기 제2 기준 소자부터 상기 제3 기준 소자까지 상호 인접하는 소자들과 관련된 수신 이득 변화량들을 기초로 제2 패널들 간 보정값들을 산출하고, 상기 제2 패널들 간 보정값들을 기초로 수신 오프셋 보정값을 산출하는 송수신 오프셋 보정값 산출 단계를 포함한다. 더욱 바람직하게는, 상기 제2 보정값 산출 단계는 상기 제2 기준 소자와 상기 제3 기준 소자가 인접하지 않을 때 수행된다.

바람직하게는, 상기 송수신 오프셋 보정값 산출 단계는 상기 제1 패널들 간 보정값들을 모두 곱하여 상기 송신 오프셋 보정값을 산출하며, 상기 제2 패널들 간 보정값들을 모두 곱하여 상기 수신 오프셋 보정값을 산출한다.

바람직하게는, 상기 안테나 보정 단계는 상기 패널 내 보정값과 상기 패널들 간 보정값을 곱하여 상기 배열 안테나를 보정하기 위한 최종 보정값을 산출하며, 상기 최종 보정값을 기초로 상기 배열 안테나를 보정한다.

바람직하게는, 상기 배열 안테나 보정 방법은 디지털 레이더 시스템에서 상기 배열 안테나에 구비된 복사 소자들 사이의 상호 결합(Mutual coupling)을 이용하여 상기 복사 소자들을 그루핑(Grouping)하여 얻은 패널을 단위로 상기 배열 안테나를 보정한다.

또한 본 발명은 상기한 배열 안테나 보정 방법을 실행시키는 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램을 제안한다.

본 발명은 상기한 목적 달성을 위한 구성들을 통하여 다음 효과를 얻을 수 있다.

첫째, 안테나 소자들의 상호 결합을 이용하여 배열 안테나를 보정하면 레이더 시스템에서 사용하는 송수신 경로를 그대로 이용하기 때문에 보정 경로에서 발생하는 오차를 제거할 수 있다.

둘째, 별도의 보정 경로가 필요하지 않기 때문에 레이더 시스템의 복잡도를 감소시킬 수 있다.

셋째, 디지털 레이더 시스템 특히 완전 디지털 레이더 시스템(Full digital radar system)에 효과적으로 적용 가능하다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 상호 결합을 설명하기 위한 참고도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따라 안테나 소자들 간 상호 결합을 이용하여 배열 안테나를 보정하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따라 수신 데이터를 획득하는 과정을 설명하기 위한 참고도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일실시예에 따라 패널들 간 송신 보정값을 추출하는 과정을 설명하기 위한 참고도들이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일실시예에 따라 패널들 간 수신 보정값을 추출하는 과정을 설명하기 위한 참고도들이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 일실시예에 따라 패널들 간 수신 보정값을 추출할 때 채널 내 보정값을 추가적으로 이용하는 경우를 설명하기 위한 참고도들이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따라 인접하지 않는 패널들 사이에 보정값을 구하는 과정을 설명하기 위한 참고도이다.
도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배열 안테나 보정 장치의 내부 구성을 개략적으로 도시한 개념도이다.
도 12는 도 11의 배열 안테나 보정 장치를 구성하는 제1 보정값 산출부의 내부 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 13은 도 11의 배열 안테나 보정 장치를 구성하는 제2 보정값 산출부의 내부 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 14는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배열 안테나 보정 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.
도 15는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 레이더 시스템을 개략적으로 도시한 개념도이다.
도 16은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 레이더 시스템의 운용 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.

세계적으로 레이더 시스템이 발전함에 따라 국외는 이미 디지털 레이더가 개발되었다. 따라서 국내에도 디지털 레이더의 개발이 필요한 시점이며, 이에 따라 기존의 레이더 시스템에서 사용하고 있는 기술 중 디지털 레이더 시스템에 맞도록 응용/개발되어야 하는 기술 또한 필요하다.

본 발명에서는 일반적인 레이더 시스템을 보정하기 위해 사용하던 기존의 방법이 디지털 레이더 시스템에 그대로 적용하기에 부적합하기 때문에, 디지털 레이더 시스템을 보정하기 위한 새로운 방법 즉 상호 결합 영향을 이용한 패널 단위 보정을 통해 모든 채널의 정렬 상태를 유지할 수 있는, 실제 구현 가능한 방법에 대해 제안하고자 한다.

디지털 레이더가 아닌 일반적인 레이더 시스템에서는 보정 경로가 별도로 구성되어 있다. 송신 보정의 경우, 송신 경로로 송신 신호를 발생시킨 후 보정 경로로 신호를 결합(coupling)시켜 신호를 수집하여 송신 신호의 이득 변화량(보정값)을 추출한다. 수신 보정의 경우, 보정 경로를 통해 보정 신호를 인가한 후 수신 경로로 신호를 결합(coupling)시켜 수신 신호의 이득 변화량(보정값)을 추출한다. 이후 정해진 시나리오 하에서 각각의 배열 소자를 1 ~ N번째까지 순차적으로 ON/OFF시키며 송신 보정 과정과 수신 보정 과정을 반복하여 전체 배열 소자의 정렬 상태를 유지한다. 따라서 종래의 방법은 ON시킨 배열 소자를 제외한 나머지 배열 소자는 OFF시키기 때문에 배열 소자들 간 상호 결합 영향이 없다.

이와 같이 일반적인 레이더 시스템에서는 보정 경로를 형성해야만 송수신 경로에서 발생한 이득 변화량을 추출할 수 있다. 그렇기 때문에 보정 경로를 형성하기 위해 각각의 송수신 경로 상에 신호를 결합할 수 있는 커플러와 결합된 신호를 합칠 수 있는 분배기를 구성해야 하므로 시스템의 복잡도가 증가하게 되고 특히 면 배열인 경우에는 더욱 힘들다. 또한 실제 송수신 경로의 변화가 아닌 보정 경로에 변화가 생기면 보정 경로의 변화량을 추출할 수 없기 때문에 보정값에 오차가 발생하게 된다.

반면 상호 결합을 이용한 보정 방법은 실제 시스템이 사용하는 송수신 경로를 그대로 이용하기 때문에 보정 경로에서 발생하는 오차는 없고, 별도의 보정 경로가 필요하지 않기 때문에 시스템의 복잡도가 감소한다. 또한 본 발명에서 제안한 실제 시스템에 적용 가능하며 상호 결합을 이용한 패널 단위 보정 방법에 대해서는 현재까지 전무후무하다.

이하 본 발명에서는 완전 디지털 레이더의 상호 결합을 이용한 체계적인 패널 단위 보정 방법에 대하여 설명한다. 이 방법은 완전 디지털 레이더 시스템(Full digital radar system)에 실제 적용 가능하도록 상호 결합(Mutual coupling)을 이용하여 시스템 보정을 패널 단위로 체계적으로 수행하기 위한 방안에 관한 것이다.

먼저 상호 결합 개념에 대하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 상호 결합을 설명하기 위한 참고도이다.

도 1의 (a)를 참조하면, 송신 안테나(110)에서 t=t₀일 때 기준 이득(T_m ^ref) 송신 후 시간 및 상태가 변하면서 송신 이득 변화(ΔT_m)가 발생한다. 이러한 송신 케이스(Case)를 수학식으로 표현하면 다음과 같다.

t₀ : T_m ^ref

t₁ : T_m ^ref·ΔT_m (ΔT_m = ΔT_m1)

t₂ : T_m ^ref·ΔT_m (ΔT_m = ΔT_m1ΔT_m2)

t₂ : T_m ^ref·ΔT_m (ΔT_m = ΔT_m1ΔT_m2ΔT_m3)

…

상기에서 t는 시간을 의미하며, T_m ^ref는 송신 안테나의 기준 이득(Tx ref. gain)을 의미한다. 또한 ΔT_m은 송신 안테나의 송신 이득 변화량(Tx gain variation)을 의미한다.

또한 도 1의 (b)를 참조하면, 수신 안테나(120)에서 t=t₀일 때 기준 이득(R_m ^ref) 수신 후 시간 및 상태가 변하면서 수신 이득 변화(ΔR_m)가 발생한다. 이러한 수신 케이스를 수학식으로 표현하면 다음과 같다.

t₀ : R_n ^ref

t₁ : R_n ^ref·ΔR_n (ΔR_n = ΔR_n1)

t₂ : R_n ^ref·ΔR_n (ΔR_n = ΔR_n1ΔR_n2)

t₂ : R_n ^ref·ΔR_n (ΔR_n = ΔR_n1ΔR_n2ΔR_n3)

…

상기에서 R_n ^ref는 수신 안테나의 기준 이득(Rx ref. gain)을 의미하며, ΔR_n은 수신 안테나의 수신 이득 변화량(Rx gain variation)을 의미한다.

그런데 도 1의 (c)를 참조하면, 송수신 안테나(130)에서 안테나 소자들 간 상호 결합이 발생하며, 이 상호 결합 관계로부터 송수신 이득 변화량의 상대값을 추출할 수 있다. 본 발명은 이 점을 참작하여 추출된 송수신 이득 변화량의 상대값을 보상하여 전체 Tx 채널과 Rx 채널의 정렬 상태를 유지시킨다.

상호 결합 케이스를 수학식으로 표현하면 다음과 같다.

t₀ : T_m ^ref·R_n ^ref·C_mn ^coupling

t₁ : T_m ^ref·ΔT_mR_n ^ref·ΔR_nC_mn ^coupling (ΔT_m = ΔT_m1, ΔR_n = ΔR_n1)

t₂ : T_m ^ref·ΔT_mR_n ^ref·ΔR_nC_mn ^coupling (ΔT_m = ΔT_m1ΔT_m2, ΔR_n = ΔR_n1ΔR_n2)

…

상기에서 C_mn ^coupling은 소자들 간 상호 결합 계수를 의미한다.

다음으로 안테나 소자들 간 상호 결합을 이용하여 배열 안테나를 패널 단위로 보정하는 방법에 대하여 설명한다. 도 2는 본 발명의 일실시예에 따라 안테나 소자들 간 상호 결합을 이용하여 배열 안테나를 보정하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

먼저, 레이더 시스템은 배열 안테나의 복사 소자들을 패널 단위로 나눈 후, 임의의 한 패널(N_C) 내 모든 복사 소자들을 1 ~ END까지 순차적으로 송신한다(S210).

이후, 레이더 시스템은 송신 패널(N_C)의 모든 복사 소자들을 수신으로 설정하고 추가적으로 송신 패널을 둘러싼 4개의 패널(N_L, N_R, N_U, N_D)에서 정해진 복사 소자들을 수신으로 설정한다(S220).

이후, 레이더 시스템은 모든 패널의 모든 복사 소자들에 대해 S210 단계와 S220 단계를 반복하여 수신 데이터를 획득한다(S230).

이후, 레이더 시스템은 획득한 수신 데이터를 보정 기준 데이터와 비교하여 송/수신 채널의 이득 변화량(송/수신 정보가 같이 들어간 하나의 데이터)을 취득한다(S240).

이후, 레이더 시스템은 패널 내 보정을 수행한다(S250). 패널 내 보정은 구체적으로 다음과 같이 수행된다.

먼저, 레이더 시스템은 패널 내의 송/수신 이득 변화량을 송신 데이터와 수신 데이터로 분리한다. 이후, 레이더 시스템은 패널 내 기준 채널을 지정하여 기준 채널 대비 송신 이득 변화 비를 송신 보정값으로 추출한다. 이후, 레이더 시스템은 패널 내 기준 채널을 지정하여 기준 채널 대비 수신 이득 변화 비를 수신 보정값으로 추출한다.

이후, 레이더 시스템은 패널들 간 보정값을 추출한다(S260). 패널들 간 보정값은 송신측 값과 수신측 값으로 구분되며, 자세하게는 다음 절차들을 통해 각 측의 값을 추출한다.

ⓐ 패널들 간 보정값 추출 : 송신

송신 패널(N_C)의 송신 기준 채널과 인접 패널(N_L, N_R, N_U, N_D)의 송신 기준 채널 간 송신 이득 변화량의 비를 패널들 간 송신 옵셋 보정값으로 추출한다.

ⓑ 패널들 간 보정값 추출 : 수신

송신 패널(N_C)의 수신 기준 채널과 인접 패널(N_L, N_R, N_U, N_D)의 수신 기준 채널 간 수신 이득 변화량의 비를 패널들 간 수신 옵셋 보정값으로 추출한다. 추가적으로 송신 패널과 인접 패널의 수신 기준 채널 선정의 자유도를 높이기 위해 패널 내 수신 보정값을 이용할 수 있다.

이후, 레이더 시스템은 패널들 간 보정을 수행한다(S270). 즉 기준 패널을 선정하고 기준 패널 대비 보정하고자 하는 패널의 패널들 간 보정값(송신, 수신)을 추출한다. 인접 패널들 간에는 패널간 보정값을 직접 추출할 수 있으나 인접하지 않은 패널들 간에는 연결 고리(Connection chain)를 구성하여 패널들 간 보정값을 추출한다. Connection chain에 대해서는 후술한다.

이하에서는 도면을 참조하여 도 2의 각 단계를 구체적으로 설명한다.

- 캘리브레이션 데이터를 획득할 때의 Tx와 Rx의 셋팅 (Tx-Rx setting when obtain calibration data -

도 3은 본 발명의 일실시예에 따라 수신 데이터를 획득하는 과정을 설명하기 위한 참고도이다. 이하 설명은 도 2 및 도 3을 참조한다.

S210 단계에서는 Panel-N_C(310)의 소자들(Elements) 1~16을 순차적으로 송신한다.

이후 S220 단계에서는 Panel-N_C(310)의 모든 소자들을 수신으로 설정하고, 이에 더하여 인접 패널 Panel-N_L(320), Panel-N_R(330), Panel-N_U(340) 및 Panel-N_D(350)의 소자들 중 정해진 소자들(321, 331, 341, 351)을 수신으로 설정한다. S220 단계에서는 모두 32개의 소자들을 수신으로 설정할 수 있다. 한편 Panel-N_C(310) 내에서 데이터를 송신한 송신 소자(311)는 수신 소자에서 제외되는 것도 가능하다.

이후 S230 단계에서는 상기와 같은 방식으로 모든 panel의 모든 소자들을 한번씩 송신하여 수신 데이터를 획득한다(16 × 32 × 패널 수).

- 캘리브레이션 데이터 : 패널 내 / 패널들 간 (Calibration data : In-panel / Panel-to-panel) -

Panel-N_C(310) 내 소자들 간의 데이터를 수학식으로 나타내면 다음 수학식 1과 같다.

상기에서 등호(=)를 기준으로 좌측에 위치하는 수학적 표현은 실제 획득된 수신 데이터(하나의 값임)를 나타낸다. 반면 등호를 기준으로 우측에 위치하는 수학적 표현은 획득된 수신 데이터를 송신과 수신으로 분리한 수학적 표현이다.

또한 상기에서 C는 레이더에서 신호를 송신하여 실제 획득된 수신 신호를 의미한다. 본 발명에서는 이러한 수신 신호에 송신 데이터와 수신 데이터가 한꺼번에 섞여 있다.

또한 1, …, end는 한 패널 내에 포함되는 소자들의 번호를 의미한다. 즉 1이 패널의 일측에 위치하는 1번 소자를 의미한다면, end는 패널의 타측에 위치하는 마지막 소자를 의미한다.

또한 T는 실제 획득된 송수신 신호(C_{( Nc,1 )})에서 송신 신호 데이터의 수학적 표현을 의미하며, R은 실제 획득된 송수신 신호(C_{( Nc,1 )})에서 수신 신호 데이터의 수학적 표현을 의미한다.

또한 #1, …, #end는 한 패널 내에 포함되는 소자들의 번호를 의미한다. 즉 #1이 패널의 일측에 위치하는 1번 소자를 의미한다면, #end는 패널의 타측에 위치하는 마지막 소자를 의미한다.

다음으로 Panel-N_C(310)과 인접 패널(ex. Panel-N_L(320)) 사이의 소자들 간의 데이터를 수학식으로 나타내면 다음 수학식 2 및 3과 같다.

상기에서 수학식 2는 Panel-N_C(310)의 소자들이 송신할 때의 예시이고, 수학식 3은 Panel-N_L(320)의 소자들이 송신할 때의 예시이다.

또한 상기에서 L₁, L₂, L₃, L₄ 등은 N_L 패널(320)에 소속된 소자들의 번호를 의미한다. 예컨대 L₁, L₂, L₃, L₄ 등은 N_L 패널(320)에 소속된 1번 소자, 2번 소자, 3번 소자, 4번 소자 등을 의미하는데, 본 발명에서는 L₁, L₂, L₃, L₄ 등이 이에 한정되는 것은 아니다. 즉 L₁, L₂, L₃, L₄ 등이 N_L 패널(320)에 소속된 3번 소자, 4번 소자, 5번 소자, 6번 소자 또는 1번 소자, 2번 소자, 4번 소자, 7번 소자 등을 의미하는 것도 가능하다. 본 발명에서 L₁, L₂, L₃, L₄ 등으로 표현한 것은 단지 자유도를 높이기 위한 것임에 주의한다.

기본적으로는 인접 패널에 포함된 소자들 중에서 송신 패널에 가장 가까운 복사 소자들(ex. 4개)을 선택해야 하지만 이 4개의 복사 소자들 중에서 특정 복사 소자에 고장이 발생하였을 때 다른 복사 소자를 선택하여 사용하는 것도 가능하다.

한편 C₁, C₂, C₃, C₄ 등은 N_C 패널(310)에 소속된 소자들의 번호를 의미한다. 예컨대 C₁, C₂, C₃, C₄ 등은 N_C 패널(310)에 소속된 1번 소자, 2번 소자, 3번 소자, 4번 소자 등을 의미하는데, 본 발명에서는 C₁, C₂, C₃, C₄ 등이 이에 한정되는 것은 아니다. 즉 C₁, C₂, C₃, C₄ 등이 N_C 패널(310)에 소속된 3번 소자, 4번 소자, 5번 소자, 6번 소자 또는 1번 소자, 2번 소자, 4번 소자, 7번 소자 등을 의미하는 것도 가능하다. 본 발명에서 C₁, C₂, C₃, C₄ 등으로 표현한 것은 단지 자유도를 높이기 위한 것임에 주의한다.

이상의 수학식 1 내지 3에서 왼쪽의 C로 구성된 행렬들은 위에서 언급한 것과 같이 실제 레이더에서 신호를 송신하여 수신을 한 즉, 송수신 신호가 섞인 데이터이고 오른쪽 T, R로 구성된 행렬은 실제 데이터를 송신 신호 데이터와 수신 신호 데이터로 분리한 수학적인 표현이다. 송신과 수신을 분리해야 하는 이유는 디커플링(Decoupling)된 송신 신호와 수신 신호로부터 송신 보정시에는 송신 신호의 변화량만을 사용하고 수신 보정시에는 수신 신호의 변화량만을 사용하기 때문이다.

- 채널 이득 변화량 (Channel gain variation) -

도 2에 따르면, 레이더 시스템은 안테나 소자들의 상호 결합을 이용하여 수신 신호를 획득한 후(S210 ~ S230) 이 수신 신호를 기초로 송수신 채널의 이득 변화량을 취득한다(S240).

본 발명에서는 각각의 디커플링(Decoupling)된 ΔT_m ^M, ΔR_n ^N을 추출하여 보상하는 것이 캘리브레이션(Calibration)의 목표이다. 이와 관련하여 S240 단계에서는 Golden value(Cal-ref. data; 캘리브레이션 기준 데이터)와 비교하여 송수신 채널 이득 변화량(Tx-Rx channel gain variation)을 취득한다. 송수신 채널 이득 변화량은 다음 수학식 4와 같이 구할 수 있다.

상기에서 M은 송신 패널을 의미하며, m은 송신 패널 M에서의 소자 번호를 의미한다. 그리고 N은 수신 패널을 의미하며, n은 수신 패널 N에서의 소자 번호를 의미한다.

C^Ref는 안테나 근접 전계 시험시 획득한 캘리브레이션 기준 데이터(Calibration reference data)를 의미한다. 즉 C^Ref는 안테나 근접 전계 시험시 획득한 송수신 신호로서, 이는 송/수신 보정시 기준 데이터로 사용된다. 따라서 C^Ref는 테이블화하여 레이더 시스템에 미리 저장된다.

ΔT_m ^M은 M번째 송신 패널에서 m번째 복사 소자의 송신 신호 변화량을 의미하며, ΔR_n ^N은 N번째 수신 패널에서 n번째 복사 소자의 수신 신호 변화량을 의미한다. 그리고 V_{( M,m )( N,n )}은 M번째 송신 패널에서 m번째 복사 소자의 송신 신호 변화량과 N번째 수신 패널에서 n번째 복사 소자의 수신 신호 변화량 사이의 곱셈값을 의미한다.

수학식 4에 따르면, 안테나 근접 전계 시험시 획득한 송수신 기준 신호 데이터로 실제 레이더 운용시 획득한 송수신 신호 데이터를 나누면 송수신 신호의 변화량이 된다는 것을 확인할 수 있다.

앞서 수학식 1을 참조하여 N_C 패널(310) 내 소자들 간 데이터를 정의하였으며, 수학식 2를 참조하여 N_C 패널(310)과 인접 패널인 N_L 패널(320) 사이의 소자들 간 데이터를 정의하였다.

수학식 1과 수학식 4를 참조하여 N_C 패널(310) 내 소자들의 송수신 채널 이득 변화량을 정의하면 다음 수학식 5와 같다.

또한 수학식 2와 수학식 5를 참조하여 N_C 패널(310)과 인접 패널인 N_L 패널(320) 사이의 소자들의 송수신 채널 이득 변화량을 정의하면 다음 수학식 6과 같다.

수학식 6은 N_C 패널(310)과 이 패널(310)의 좌측에 인접하는 N_L 패널(320) 사이의 소자들의 송수신 채널 이득 변화량을 정의한 것이다. N_C 패널(310)과 이 패널(310)의 우측에 인접하는 N_R 패널(330) 사이의 소자들의 송수신 채널 이득 변화량, N_C 패널(310)과 이 패널(310)의 상측에 인접하는 N_U 패널(340) 사이의 소자들의 송수신 채널 이득 변화량, N_C 패널(310)과 이 패널(310)의 하측에 인접하는 N_D 패널(350) 사이의 소자들의 송수신 채널 이득 변화량 등도 동일 개념이 적용될 수 있음은 물론이다.

- 패널 내 보정 (In-panel calibration) -

도 2를 참조하면, 레이더 시스템은 송수신 채널의 이득 변화량을 취득한 후(S240) 이 값들을 기초로 패널 내 보정을 먼저 수행하고(S250) 이어서 패널들 간 보정을 수행한다(S260 ~ S270). 이하 설명은 S250 단계와 관련된 것으로서, N번째 패널 내에 속한 복사 소자들의 송신/수신 보정 절차에 관한 것이다.

먼저 레이더 시스템은 각 패널의 송수신 채널 이득 변화량(Tx-Rx channel gain variation)을 송신 정보(Tx)와 수신 정보(Rx)로 디커플링(Decoupling)하여 채널 내 보상값을 추출한다.

본 발명에서 제시하는 방법은 임의의 한 안테나에서 신호를 송신하면 이 신호가 인접한 안테나로 커플링되어(Mutual Coupling) 수신기를 통해 들어온 신호를 이용하여 신호 보정을 하는 것이다.

만약 송신기가 변하지 않고 일정하다면 송신 신호는 항상 같아 인접한 안테나로 커플링되는 양도 항상 같을 것이다. 마찬가지로 수신기가 변하지 않고 일정하다면 커플링되어 수신기를 통해 들어온 신호도 항상 같을 것이다.

하지만 송신기와 수신기는 시간이 변함에 따라 약간씩 변하게 된다. 따라서 송신 신호가 변하게 되고 인접한 안테나로 커플링되는 양 또한 달라진다. 마찬가지로 인접한 안테나로 커플링되어 들어온 신호가 같을지라도 수신기가 변하면 수신기를 통해 들어온 신호가 달라지게 된다.

이것을 2-way로 생각해 보면 받는 쪽 입장에서는 송신 신호의 변화와 수신 신호의 변화를 한꺼번에 받게 된다. 따라서 송신 신호 변화와 수신 신호 변화를 분리(decoupling)하여, 송신 보정과 수신 보정을 각각 수행해야 한다.

이상 설명한 바가 송수신 채널 이득 변화량을 Tx, Rx로 디커플링한다는 의미이며, Tx, Rx로 디커플링하는 자세한 방법은 다음 수학식 7 및 수학식 9에 표현된 바와 같다.

N_C 패널(310)에서 수신 정보로 디커플링하여 얻은 송신 이득 변화량 비(Panel-N_C decoupled Tx gain variation ratio)는 다음 수학식 7을 통하여 산출할 수 있다.

수학식 7은 V 행렬(Gain variation)의 행들을 써메이션(Summation)한 형태이다.

상기에서 ΔT_nΔR_k는 하나의 n번째 복사 소자에서는 송신만 하고 나머지 복사 소자들(1 ~ 16번)에서 수신하여 획득한 송수신 데이터를 기준 송수신 데이터로 나눈 값이다. 기준 송수신 데이터는 수학식 4에 의해 도출된 값으로서, 안테나 근접 전계 시험시 획득한 기준 데이터 즉 송수신 신호 변화량을 의미한다.

또한 ΔT_mΔR_k는 m번째 복사 소자에서 송신한 신호를 나머지 복사 소자들(1 ~ 16번)에서 수신한 데이터를 기준 송수신 데이터로 나눈 값이다.

또한 # of Eff.ch는 총 복사 소자 개수를 의미하며, 본 발명의 예시에서는 16개가 이에 해당한다. 수학식 7에서 # of ch는 한 패널 내의 소자(element) 개수를 표현한 것이고, # of eff.ch는 수학식 7 계산시 실제 summation을 한 element 개수를 나타낸 것이다. 기본적으로는 한 패널 내의 모든 element 개수를 더하는 것이 맞지만, 레이다 운용 중 고장난 채널이 발생하게 될 경우 이 element는 summation에서 제외시켜야 한다. 즉, 반드시 한 패널 내의 모든 element를 더해야 하는 것이 아님(자유도를 높이기 위해)을 표현하기 위한 것이다.

수학식 7에 따르면, 레이더 시스템은 ΔT_nΔR_k를 ΔT_mΔR_k로 각각 나눈 후 모두 더하여 총 복사 소자 개수(16)로 나누면 송신 신호에 대한 변화량의 비를 얻을 수 있다. 이는 ΔT_nΔR_k를 ΔT_mΔR_k로 나눔으로써 수신 신호 변화량이 소거되기 때문이다. 원래는 송신 신호의 변화량을 알아야 하지만, 수학식 4 내지 수학식 6에서 설명한 바와 같이 송수신 데이터가 묶여 있기 때문에 본 발명에서는 변화량 대신 변화량의 비를 구한 것이다.

이후 레이더 시스템은 N_C 패널(310) 내 기준 채널(ref-ch)을 지정하고 기준 채널을 기준으로 Tx 보정값을 추출한다. Tx 보정값은 다음 수학식 8과 같이 구할 수 있다.

수학식 8은 패널 내 송신 보정값을 산출하는 것으로서, 수학식 7의 ΔT_nΔR_k에서 n번째 송신 복사 소자 즉, T_n을 기준 복사 소자로 지정한 표현이다.

다음으로 N_C 패널(310)에서 송신 정보로 디커플링하여 얻은 수신 이득 변화량 비(Panel-N_C decoupled Rx gain variation ratio)는 다음 수학식 9를 통하여 산출할 수 있다.

수학식 9는 수학식 7과 마찬가지로 V 행렬(Gain variation)의 행들을 써메이션(Summation)한 형태이다.

상기에서 ΔT_kΔR_n은 하나의 m번째 복사 소자에서는 수신만 하고 나머지 복사 소자들(1 ~ 16번)에서 송신하여 획득한 송수신 데이터를 기준 송수신 데이터로 나눈 값이다.

또한 ΔT_kΔR_m은 m번째 복사 소자에서는 수신만 하고 나머지 복사 소자들(1 ~ 16번)에서 송신하여 획득한 데이터를 기준 송수신 데이터로 나눈 값이다.

수학식 9에 따르면, 레이더 시스템은 ΔT_kΔR_n을 ΔT_kΔR_m으로 각각 나눈 후 모두 더하여 총 복사 소자 개수(16)로 나누면 수신 신호에 대한 변화량의 비를 얻을 수 있다. 이는 ΔT_kΔR_n을 ΔT_kΔR_m으로 나눔으로써 송신 신호 변화량이 소거되기 때문이다.

이후 레이더 시스템은 N_C 패널(310) 내 기준 채널(ref-ch)을 지정하고 기준 채널을 기준으로 Rx 보정값을 추출한다. Rx 보정값은 다음 수학식 10과 같이 구할 수 있다.

수학식 10은 패널 내 수신 보정값을 산출하는 것으로서, 수학식 9의 ΔT_kΔR_n에서 n번째 수신 복사 소자 즉, R_n을 기준 복사 소자로 지정한 표현이다.

- 패널들 간 송신 보정값 추출 (Panel-to-panel calibration : Tx) -

각 패널마다의 기준 채널(ref-ch)을 기준으로 채널 내 보상값이 추출되어 패널들 사이에 오프셋(Offset)이 발생할 수 있다. 이에 따라 패널들 간 보정(Panel-to-panel calibration)을 통해 발생한 오프셋에 대한 추가적인 보상이 필요하다. 이에 따라 본 발명에서는 패널들 간 보상 과정(S260 ~ S270)을 추가로 수행한다.

먼저 패널들 간 송신 보정값을 추출하는 과정에 대해 설명한다. 이하 설명에서는 N_C 패널(310)과 그 좌측에 인접하는 N_L 패널(320)을 예로 들어 설명할 것이나, N_C 패널(310)과 그 우측에 인접하는 N_R 패널(330), N_C 패널(310)과 그 상측에 인접하는 N_U 패널(340), N_C 패널(310)과 그 하측에 인접하는 N_D 패널(350) 등에도 동일하게 적용될 수 있음은 물론이다.

N_C 패널(310)과 N_L 패널(320) 사이의 연결성 데이터(Connected data)를 이용하여 송신 이득 변화량 비(Tx gain variation ratio)를 추출하면 다음 수학식 11과 같다.

그리고 N_C 패널(310)의 기준 채널(ref-ch)과 N_L 패널(320)의 기준 채널(ref-ch)을 각각 n, m에 대입하여 패널들 간 송신 오프셋 비(Tx offset ratio)를 추출하면 다음 수학식 12와 같다.

각각의 패널 내에서 추출한 송신 보정값은 각 패널 내의 기준 채널에서 추출한 보정값이기 때문에 기준 복사 소자를 포함한 패널의 보정값으로만 사용할 수 있다. 즉, 기준 복사 소자를 포함하지 않은 다른 패널의 보정값으로는 사용할 수 없다. 따라서 각각의 패널마다 보정값이 다르기 때문에 패널들 간 발생한 차이를 보정해 주어야 한다.

도 4 및 도 5는 본 발명의 일실시예에 따라 패널들 간 송신 보정값을 추출하는 과정을 설명하기 위한 참고도들이다. 도 4 및 도 5에서 별표 모양의 소자는 기준 복사 소자(ref. element)를 의미하고, 빨간색 소자는 송신 복사 소자를 의미하며, 파란색 소자는 수신 복사 소자를 의미한다.

도 4의 예시는 패널 간 발생한 송신 차이를 보정해 주기 위해 N_C 패널(310) 내 하나의 n번째 복사 소자(도 4에서는 N_C 패널(310)의 기준 복사 소자(361)를 이 예로 언급함)에서 송신한 신호를 N_C 패널(310)의 4개 복사 소자들(N_C 패널(310)의 C1, C2, C3, C4)와 인접 패널인 N_L 패널(320)의 4개 복사 소자들(N_L 패널(320)의 L1, L2, L3, L4)에서 수신하는 과정을 보여준다.

도 5의 예시는 도 4의 예시와 마찬가지 방식으로 N_L 패널(320) 내 하나의 m번째 복사 소자(N_L 패널(320)의 기준 복사 소자(362))에서 송신한 신호를 N_L 패널(320)의 4개 복사 소자들(N_L 패널(320)의 L1, L2, L3, L4)과 인접 패널인 N_C 패널(310)의 4개 복사 소자들(N_C 패널(310)의 C1, C2, C3, C4)에서 수신하는 과정을 보여준다.

도 4를 통해 구한 값을 도 5를 통해 구한 값으로 나눈 후 더하여 총 복사 소자 개수(8)로 나누면 패널들 간 송신 신호 변화량에 대한 비를 얻을 수 있다. 이때 얻어지는 값이 패널들 간 송신 보정값이다.

- 패널들 간 수신 보정값 추출 (Panel-to-panel calibration : Rx) -

다음으로 패널들 간 수신 보정값을 추출하는 과정에 대해 설명한다.

N_C 패널(310)과 N_L 패널(320) 사이의 연결성 데이터(Connected data)를 이용하여 수신 이득 변화량 비(Rx gain variation ratio)를 추출하면 다음 수학식 13과 같다.

그리고 N_C 패널(310)의 기준 채널(ref-ch)과 N_L 패널(320)의 기준 채널(ref-ch)을 각각 n, m에 대입하여 패널들 간 수신 오프셋 비(Rx offset ratio)를 추출하면 다음 수학식 14와 같다.

송신 보정값의 경우와 마찬가지로 각각의 패널 내에서 추출한 수신 보정값도 각 패널 내의 기준 채널에서 추출한 보정값이기 때문에 기준 복사 소자를 포함한 패널의 보정값으로만 사용할 수 있다. 즉, 기준 복사 소자를 포함하지 않은 다른 패널의 보정값으로는 사용할 수 없다. 따라서 각각의 패널마다 보정값이 다르기 때문에 패널들 간 발생한 차이를 보정해 주어야 한다.

도 6 및 도 7은 본 발명의 일실시예에 따라 패널들 간 수신 보정값을 추출하는 과정을 설명하기 위한 참고도들이다. 도 4 및 도 5의 경우와 마찬가지로 도 6 및 도 7에서 별표 모양의 소자는 기준 복사 소자(ref. element)를 의미하고, 빨간색 소자는 송신 복사 소자를 의미하며, 파란색 소자는 수신 복사 소자를 의미한다.

도 6의 예시는 패널들 간 발생한 수신 차이를 보정해 주기 위해 N_C 패널(310) 내 4개의 복사 소자들(N_C 패널(310)의 C1, C2, C3, C4)에서 송신한 신호를 N_C 패널(310)의 n번째 복사 소자(기준 복사 소자(363))와 N_C 패널(310)에 인접한 패널인 N_L 패널(320)의 m번째 복사 소자(기준 복사 소자(364))에서 수신하는 과정을 보여준다.

도 7의 예시는 도 6의 예시와 마찬가지 방식으로 N_L 패널(320) 내 4개의 복사 소자들(N_L 패널(320)의 L1, L2, L3, L4)에서 송신한 신호를 N_L 패널(320)의 m번째 복사 소자(기준 복사 소자(365))와 N_L 패널(320)에 인접한 패널인 N_C 패널(310)의 n번째 복사 소자(기준 복사 소자(366))에서 수신하는 과정을 보여준다.

도 6을 통해 구한 값을 도 7을 통해 구한 값으로 나눈 후 더하여 총 복사 소자 개수(8)로 나누면 패널들 간 수신 신호 변화량에 대한 비를 얻을 수 있다. 이때 얻어지는 값이 패널들 간 수신 보정값이다.

한편 ΔT^NC _kΔR^NL _{ref -ch}과 ΔT^NL _kΔR^NC _{ref -ch}은 직접적으로 측정된 값이 없으므로 채널 내 보정값(In-panel calibration)을 추가적으로 사용할 수 있다. 이를 수학식으로 나타내면 다음 수학식 15 및 수학식 16과 같다.

수학식 16에서 ()와 {}는 곱셈 관계를 형성한다.

패널들 간 수신 보정값은 패널들 간 송신 보정값과 다르게, 도 6을 통해 구한 값을 도 7을 통해 구한 값으로 나눈 후 더하여 총 복사 소자 개수(8)로 나누어 얻은 값 즉 패널들 간 수신 신호 변화량에 대한 비를 바로 보정값으로 사용할 수 없다.

따라서 패널 내 수신 보정값 B^Rx _(NL,P)와 B^Rx _(NC,P)를 이용해야 한다. 이 값들은 수학식 10에 정의된 패널 내 수신 보정값과 같은 형식이다.

도 8 및 도 9는 본 발명의 일실시예에 따라 패널들 간 수신 보정값을 추출할 때 채널 내 보정값을 추가적으로 이용하는 경우를 설명하기 위한 참고도들이다.

도 8과 도 9는 패널 간 Rx 보정을 하기 위한 절차를 나타내는 도면이다. 수학식 15 및 수학식 16에서 ΔR^NC _{ref -ch}를 얻기 위한 과정을 나타내는 것이 도 8이며, 수학식 15 및 수학식 16에서 ΔR^NL _{ref -ch}를 얻기 위한 과정을 나타내는 것이 도 9이다.

도 8을 참조하면, 패널 간 Rx 보정을 하기 위해서는 N_C 패널(310)의 Rx 기준 채널(368)과 인접한 패널인 N_L 패널(320)의 Rx 기준 채널(369) 간 차이를 보상해 주어야 한다. 그런데 N_C 패널(310)의 복사 소자들(N_C 패널(310)의 C1, C2, C3, C4)에서 송신한 신호(ex. C4 소자(367)에서 송신한 신호)를 N_C 패널(310)의 Rx 기준 채널(368)에서는 직접적으로 수신을 할 수 있으나(①), 인접한 N_L 패널(320)의 Rx 기준 채널(369)에서는 곧바로 수신을 할 수 없다. 그래서 N_L 패널(320)에서는 정해진 4개의 복사 소자(L1, L2, L3, L4)에서 수신을 하게 된다(②).

하지만 보정을 하기 위해 필요한 데이터는 N_L 패널(320)의 Rx 기준 채널(369)에서 수신한 데이터이므로, N_L 패널(320)의 4개 복사 소자(L1, L2, L3, L4)에서 신호를 송신하여 N_L 패널(320)의 Rx 기준 채널(369)에서 수신을 하게 된다(③). 이것은 패널 내 Rx 보정값 추출 과정과 같다.

이렇게 얻은 3개의 데이터들(①, ②, ③)을 수학식 16에 대입하면 패널들 간 Rx 보정값을 얻을 수 있다.

이상 설명한 내용을 다시 한번 정리하여 보면, N_C 패널(310) 내 4개의 복사 소자(N_C 패널(310)의 C1, C2, C3, C4)에서 송신한 신호를 N_C 패널(310)의 Rx 기준 채널(ref-ch)(368)과 인접한 패널인 N_L 패널(320)에서 정해진 4개의 복사 소자(N_L 패널(320)의 L1, L2, L3, L4)에서 수신을 하고, N_L 패널(320)의 4개 복사 소자(L1, L2, L3, L4)에서 송신한 신호를 N_L 패널(320)의 Rx 복사 소자(369)에서 수신함을 알 수 있다.

도 9는 도 8과 마찬가지 방식으로 구현된 것이며, 자세한 설명은 다음과 같다.

도 9를 참조하면, 패널 간 Rx 보정을 하기 위해서는 N_L 패널(320)의 Rx 기준 채널(371)과 인접한 패널인 N_C 패널(310)의 Rx 기준 채널(372) 간 차이를 보상해 주어야 한다. 그런데 N_L 패널(320)의 복사 소자들(N_L 패널(320)의 L1, L2, L3, L4)에서 송신한 신호(ex. L3 소자(370)에서 송신한 신호)를 N_L 패널(320)의 Rx 기준 채널(371)에서는 직접적으로 수신을 할 수 있으나(④), 인접한 N_C 패널(310)의 Rx 기준 채널(372)에서는 곧바로 수신을 할 수 없다. 그래서 N_C 패널(310)에서는 정해진 4개의 복사 소자(C1, C2, C3, C4)에서 수신을 하게 된다(⑤).

하지만 보정을 하기 위해 필요한 데이터는 N_C 패널(310)의 Rx 기준 채널(372)에서 수신한 데이터이므로, N_C 패널(310)의 4개 복사 소자(C1, C2, C3, C4)에서 신호를 송신하여 N_C 패널(310)의 Rx 기준 채널(372)에서 수신을 하게 된다(⑥).

이렇게 얻은 3개의 데이터들(④, ⑤, ⑥)을 수학식 16에 대입하면 패널들 간 Rx 보정값을 얻을 수 있다.

- 패널들 간 보정 (Panel-to-panel calibration) -

도 2를 참조하면, 레이더 시스템은 패널들 간 송신 보정값과 패널들 간 수신 보정값을 추출한 후(S260) 이 보정값들을 기초로 패널들 간 보정을 수행한다(S270). 이하 설명은 S270 단계와 관련된 것이다.

레이더 시스템은 패널들 간 보정을 위해 기준 패널(ref-panel)을 선정하고 이 기준 패널을 기준으로 B^Tx,Panel _{N to Ref-panel}, B^Rx,Panel _{N to Ref-panel}을 추출한다. 그런데 인접하는 패널들 간에는 캘리브레이션 데이터(Calibration data)를 이용하여 패널들 간(Panel-to-panel) 보정값을 직접 구할 수 있으나, 인접하지 않는 패널들 간에는 직접 구할 수가 없다. 따라서 이와 같은 경우 본 발명에서는 연결 체인(Connection chain)을 구성하여 패널들 간 보정값을 추출한다.

도 10은 본 발명의 일실시예에 따라 인접하지 않는 패널들 사이에 보정값을 구하는 과정을 설명하기 위한 참고도이다.

16번 패널(16-panel)이 기준 패널(ref-panel)인 경우, 1번 패널(1-panel)에서 패널들 간 캘리브레이션 데이터(Panel-to-panel calibration value)를 추출하기 위한 체인(Chain)은 다음과 같다.

ⓐ 1 → 5 → 10 → 15 → 16

ⓑ 1 → 5 → 10 → 11 → 16

ⓒ 1 → 5 → 6 → 11 → 16

ⓓ 1 → 2 → 6 → 11 → 16

상기에서 ⓐ를 예시로 하여 예컨대 B^Tx,Panel _{N to Ref-panel}을 구하여 보면 다음 수학식 17과 같다.

수학식 17을 응용하면 마찬가지로 B^Rx,Panel _{N to Ref-panel}도 구할 수 있다.

이와 같은 방식으로 모든 패널들에 대하여 패널들 간 보정값(Panel-to-panel calibration value)을 구하면 다음 수학식 18과 같다.

- 최종 보정값 (Final calibration value) -

이상 설명한 바와 같이 패널 내 보정값을 산출하고(도 2의 S250), 이어서 패널들 간 보정값을 산출한 후(도 2의 S270), 레이더 시스템은 패널 내 보정값(In-panel calibration value)과 패널들 간 보정값(Panel-to-panel calibration value)을 기초로 배열 안테나의 최종 보정값을 산출한다(도 2에서 미도시).

본 발명에서 레이더 시스템은 패널 내 보정값과 패널들 간 보정값을 곱하여 최종 보정값으로 사용할 수 있는데, 이와 같이 산출된 최종 보정값은 다음 수학식 19와 같다.

수학식 19는 캘리브레이션 데이터로부터 Tx, Rx channel의 절대 변화량을 추출할 수 없으므로 기준 패널(ref-panel)의 기준 채널(ref-channel)을 기준으로 모든 채널들에서 발생하는 Tx, Rx 변화량의 상대비를 보상하여 전체 Tx, Rx channel의 정렬 상태를 유지하는 개념이다.

따라서 본 발명에 따르면 기준 패널(Ref-panel) 또는 패널 내 기준 채널(ref-channel)이 고장이 나더라도 다른 패널 또는 다른 채널을 reference로 선정하여 calibration이 가능해진다.

이상 설명한 본 발명은 완전 디지털 레이더 시스템에서 보정 경로(Calibration path) 없이 안테나 소자들 간 상호 결합을 이용하여 레이더 시스템을 보정하는 효과를 얻을 수 있다. 본 발명에 따른 효과를 정리하여 보면 다음과 같다.

첫째, 레퍼런스 패널(Reference-panel)의 레퍼런스 채널(Reference-channel)을 기준으로 모든 channel에서 발생하는 Tx, Rx 변화량의 상대비를 보상하여 전체 Tx, Rx channel의 정렬 상태를 유지할 수 있다.

둘째, 레퍼런스 패널(Reference-panel) 또는 레퍼런스 채널(Reference-channel)이 고장나더라도 다른 panel 또는 다른 channel을 reference로 선정하여 시스템 보정이 가능하다.

셋째, 실제 시스템으로 구현하여 완전 디지털 레이더에 적용 가능하다.

이상 설명한 본 발명은 레이더 센서를 이용한 표적의 감시 및 정찰 분야에 적용될 수 있다.

이상 도 1 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 일실시 형태에 대하여 설명하였다. 이하에서는 이러한 일실시 형태로부터 추론 가능한 본 발명의 바람직한 형태에 대하여 설명한다.

도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배열 안테나 보정 장치의 내부 구성을 개략적으로 도시한 개념도이다.

도 11을 참조하면, 배열 안테나 보정 장치(400)는 이득 변화량 취득부(410), 제1 보정값 산출부(420), 제2 보정값 산출부(430), 안테나 보정부(440), 제1 전원부(450) 및 제1 주제어부(460)를 포함한다.

제1 전원부(450)는 배열 안테나 보정 장치(400)를 구성하는 각 구성에 전원을 공급하는 기능을 수행한다. 제1 주제어부(460)는 배열 안테나 보정 장치(400)를 구성하는 각 구성의 전체 작동을 제어하는 기능을 수행한다.

이득 변화량 취득부(410)는 동일한 배열 안테나(Array antenna)에 의해 송신 신호가 수신 신호로 획득되면, 이 수신 신호와 기준 신호를 비교하여 배열 안테나의 이득 변화량을 취득하는 기능을 수행한다.

제1 보정값 산출부(420)는 수신 신호에 포함된 송신 정보와 수신 정보를 기초로 배열 안테나의 이득 변화량으로부터 배열 안테나에 구비되는 각 패널의 송수신 채널 보정값을 패널 내 보정값으로 산출하는 기능을 수행한다.

제1 보정값 산출부(420)는 도 12에 도시된 바와 같이 송수신 이득 변화량 획득부(421), 기준 소자 지정부(422) 및 송수신 챈절 보정값 산출부(423)을 포함할 수 있다. 도 12는 도 11의 배열 안테나 보정 장치를 구성하는 제1 보정값 산출부의 내부 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.

송수신 이득 변화량 획득부(421)는 수신 신호에 포함된 송신 정보를 기초로 배열 안테나의 이득 변화량으로부터 각 패널의 송신 이득 변화량을 획득하는 기능을 수행한다.

또한 송수신 이득 변화량 획득부(421)는 수신 신호에 포함된 수신 정보를 기초로 배열 안테나의 이득 변화량으로부터 각 패널의 수신 이득 변화량을 획득하는 기능을 수행한다.

송수신 이득 변화량 획득부(421)는 송신 정보로 송신 신호를 전송한 적어도 하나의 송신 소자의 위치 정보를 이용할 수 있다.

송수신 이득 변화량 획득부(421)는 송신 소자의 위치 정보를 기초로 송신 소자와 수신 신호를 수신한 수신 소자들에 대하여 교대로 디커플링(Decoupling)을 수행하여 송신 이득 변화량과 수신 이득 변화량을 획득할 수 있다.

송수신 이득 변화량 획득부(421)는 각 패널에 포함된 서로 다른 송신 소자들을 이용하여 획득한 제1 수신 신호들, 기준 신호 및 각 패널에 포함된 복사 소자들의 개수를 기초로 각 패널의 송신 이득 변화량을 획득할 수 있다.

또한 송수신 이득 변화량 획득부(421)는 동일한 송신 신호를 서로 다른 수신 소자들을 이용하여 획득한 제2 수신 신호들, 기준 신호 및 각 패널에 포함된 복사 소자들의 개수를 기초로 각 패널의 수신 이득 변화량을 획득할 수 있다.

먼저 각 패널의 송신 이득 변화량을 획득하는 방법에 대하여 부연 설명하면, 배열 안테나 보정 장치(400)를 구비하는 레이더 시스템에서는 각 패널에서 서로 다른 송신 소자들에 의해 송신 신호들이 전송되면 동일한 수신 소자들을 이용하여 송신 신호들에 대한 제1 수신 신호들을 획득한다. 그러면 송수신 이득 변화량 획득부(421)는 제1 수신 신호들과 기준 신호를 기초로 각 패널의 송신 이득 변화량을 획득한다.

다음으로 각 패널의 수신 이득 변화량을 획득하는 방법에 대하여 부연 설명하면, 배열 안테나 보정 장치(400)를 구비하는 레이더 시스템에서는 각 패널에서 동일한 송신 소자에 의해 송신 신호가 전송되면 서로 다른 수신 소자들을 이용하여 송신 신호에 대한 제2 수신 신호들을 획득한다. 그러면 송수신 이득 변화량 획득부(421)는 제2 수신 신호들과 기준 신호를 기초로 각 패널의 수신 이득 변화량을 획득한다.

송수신 이득 변화량 획득부(421)는 기준 신호로 배열 안테나에 대한 근접 전계 시험을 통하여 얻은 기준 데이터를 포함하는 신호를 이용할 수 있다.

기준 소자 지정부(422)는 각 패널에 포함된 복사 소자들 중에서 제1 기준 소자를 지정하는 기능을 수행한다.

송수신 채널 보정값 산출부(423)는 제1 기준 소자와 관련된 송신 이득 변화량과 이 제1 기준 소자를 제외한 나머지 소자들과 관련된 송신 이득 변화량들을 기초로 각 패널의 송신 채널 보정값을 산출하는 기능을 수행한다. 상기에서 송수신 채널 보정값 산출부(423)는 나머지 소자들과 관련된 송신 이득 변화량들에 대한 제1 기준 소자와 관련된 송신 이득 변화량의 비율값을 기초로 각 패널의 송신 채널 보정값을 산출할 수 있다.

또한 송수신 채널 보정값 산출부(423)는 제1 기준 소자와 관련된 수신 이득 변화량과 이 제1 기준 소자를 제외한 나머지 소자들과 관련된 수신 이득 변화량들을 기초로 각 패널의 수신 채널 보정값을 산출하는 기능을 수행한다. 상기에서 송수신 채널 보정값 산출부(423)는 나머지 소자들과 관련된 수신 이득 변화량들에 대한 제1 기준 소자와 관련된 수신 이득 변화량의 비율값을 기초로 각 패널의 수신 채널 보정값을 산출할 수 있다.

다시 도 11을 참조하여 설명한다.

제2 보정값 산출부(430)는 배열 안테나에 구비되는 패널들 중에서 선택된 제1 패널의 송수신 채널 보정값과 이 제1 패널에 인접하는 적어도 하나의 제2 패널의 송수신 채널 보정값을 기초로 패널들 간 보정값을 산출하는 기능을 수행한다.

제2 보정값 산출부(430)는 도 13의 (a)에 도시된 바와 같이 제1 기준 소자 선택부(431) 및 제1 송수신 오프셋 보정값 산출부(432)를 포함할 수 있다. 도 13은 도 11의 배열 안테나 보정 장치를 구성하는 제2 보정값 산출부의 내부 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.

제1 기준 소자 선택부(431)는 제1 패널에 포함된 복사 소자들 중에서 제2 기준 소자를 선택하고, 제2 패널에 포함된 복사 소자들 중에서 제3 기준 소자를 선택하는 기능을 수행한다.

제1 송수신 오프셋 보정값 산출부(432)는 제2 기준 소자와 관련된 송신 이득 변화량과 제3 기준 소자와 관련된 송신 이득 변화량을 기초로 패널들 간 보정값으로 송신 오프셋 보정값을 산출하는 기능을 수행한다.

또한 제1 송수신 오프셋 보정값 산출부(432)는 제2 기준 소자와 관련된 수신 이득 변화량과 제3 기준 소자와 관련된 수신 이득 변화량을 기초로 패널들 간 보정값으로 수신 오프셋 보정값을 산출하는 기능을 수행한다.

제1 송수신 오프셋 보정값 산출부(432)는 제3 기준 소자와 관련된 송신 이득 변화량에 대한 제2 기준 소자와 관련된 송신 이득 변화량의 비율값을 기초로 송신 오프셋 보정값을 산출할 수 있다.

또한 제1 송수신 오프셋 보정값 산출부(432)는 제3 기준 소자와 관련된 수신 이득 변화량에 대한 제2 기준 소자와 관련된 수신 이득 변화량의 비율값을 기초로 수신 오프셋 보정값을 산출할 수 있다.

제1 송수신 오프셋 보정값 산출부(432)는 수신 오프셋 보정값을 산출할 때 제1 패널과 제2 패널 중 적어도 하나의 패널의 수신 채널 보정값을 더 이용할 수 있다.

제1 송수신 오프셋 보정값 산출부(432)는 제2 기준 소자와 제3 기준 소자를 서로 다른 송신 소자들로 이용하여 획득한 제3 수신 신호들, 기준 신호, 제2 기준 소자가 속하는 패널에 포함된 복사 소자들의 개수, 및 제3 기준 소자가 속하는 패널에 포함된 복사 소자들의 개수를 기초로 송신 오프셋 보정값을 산출할 수 있다.

또한 제1 송수신 오프셋 보정값 산출부(432)는 제2 기준 소자와 제3 기준 소자를 서로 다른 수신 소자들로 이용하여 획득한 제4 수신 신호들, 기준 신호, 제2 기준 소자가 속하는 패널에 포함된 복사 소자들의 개수, 및 제3 기준 소자가 속하는 패널에 포함된 복사 소자들의 개수를 기초로 수신 오프셋 보정값을 산출할 수 있다.

제1 송수신 오프셋 보정값 산출부(432)는 송신 오프셋 보정값을 산출할 때 동일한 수신 소자에 의해 수신된 신호들을 제3 수신 신호들로 이용하며, 수신 오프셋 보정값을 산출할 때 동일한 송신 소자에 의해 전송된 신호들을 제4 수신 신호들로 이용할 수 있다.

이상 도 13의 (a)를 참조하여 설명한 제2 보정값 산출부(430)는 제2 기준 소자와 제3 기준 소자가 인접할 때 작동한다.

한편 제2 보정값 산출부(430)는 도 13의 (b)와 같이 제2 기준 소자 선택부(433), 연결 체인 생성부(434) 및 제2 송수신 오프셋 보정값 산출부(435)를 포함할 수도 있다.

제2 기준 소자 선택부(433)는 제1 패널에 포함된 복사 소자들 중에서 제2 기준 소자를 선택하고, 제2 패널에 포함된 복사 소자들 중에서 제3 기준 소자를 선택하는 기능을 수행한다.

연결 체인 생성부(434)는 제2 기준 소자와 제3 기준 소자 사이에 인접하는 소자들끼리 연결시켜 제2 기준 소자부터 제3 기준 소자까지 하나로 이어지는 연결 체인(Connection chain)을 생성하는 기능을 수행한다.

제2 송수신 오프셋 보정값 산출부(435)는 제2 기준 소자부터 제3 기준 소자까지 상호 인접하는 소자들과 관련된 송신 이득 변화량들을 기초로 제1 패널들 간 보정값들을 산출하고, 이 제1 패널들 간 보정값들을 기초로 송신 오프셋 보정값을 산출하는 기능을 수행한다.

또한 제2 송수신 오프셋 보정값 산출부(435)는 제2 기준 소자부터 제3 기준 소자까지 상호 인접하는 소자들과 관련된 수신 이득 변화량들을 기초로 제2 패널들 간 보정값들을 산출하고, 이 제2 패널들 간 보정값들을 기초로 수신 오프셋 보정값을 산출하는 기능을 수행한다.

제2 송수신 오프셋 보정값 산출부(435)는 제1 패널들 간 보정값들을 모두 곱하여 송신 오프셋 보정값을 산출하며, 제2 패널들 간 보정값들을 모두 곱하여 수신 오프셋 보정값을 산출할 수 있다.

이상 도 13의 (b)를 참조하여 설명한 제2 보정값 산출부(430)는 제2 기준 소자와 제3 기준 소자가 인접하지 않을 때 작동한다.

다시 도 11을 참조하여 설명한다.

안테나 보정부(440)는 제1 보정값 산출부(420)에 의해 산출된 패널 내 보정값과 제2 보정값 산출부(430)에 의해 산출된 패널들 간 보정값을 기초로 배열 안테나를 보정하는 기능을 수행한다.

안테나 보정부(440)는 패널 내 보정값과 패널들 간 보정값을 곱하여 배열 안테나를 보정하기 위한 최종 보정값을 산출하며, 이 최종 보정값을 기초로 배열 안테나를 보정할 수 있다.

이상 도 11 내지 도 13을 참조하여 설명한 배열 안테나 보정 장치(400)는 디지털 레이더 시스템에서 배열 안테나에 구비된 복사 소자들 사이의 상호 결합(Mutual coupling)을 이용하여 복사 소자들을 그루핑(Grouping)하여 얻은 패널을 단위로 배열 안테나를 보정하는 기능을 수행한다.

다음으로 배열 안테나 보정 장치(400)의 배열 안테나 보정 방법에 대하여 설명한다. 도 14는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배열 안테나 보정 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.

먼저 이득 변화량 취득부(410)가 동일한 배열 안테나(Array antenna)에 의해 송신 신호가 수신 신호로 획득되면, 수신 신호와 기준 신호를 비교하여 배열 안테나의 이득 변화량을 취득한다(S510).

이후 제1 보정값 산출부(420)가 수신 신호에 포함된 송신 정보와 수신 정보를 기초로 배열 안테나의 이득 변화량으로부터 배열 안테나에 구비되는 각 패널의 송수신 채널 보정값을 패널 내 보정값으로 산출한다(S520).

이후 제2 보정값 산출부(430)가 배열 안테나에 구비되는 패널들 중에서 선택된 제1 패널의 송수신 채널 보정값과 이 제1 패널에 인접하는 적어도 하나의 제2 패널의 송수신 채널 보정값을 기초로 패널들 간 보정값을 산출한다(S530).

이후 안테나 보정부(440)가 패널 내 보정값과 패널들 간 보정값을 기초로 배열 안테나를 보정한다(S540).

다음으로 도 11 내지 도 13을 참조하여 설명한 배열 안테나 보정 장치(400)를 구비하는 레이더 시스템에 대하여 설명한다. 도 15는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 레이더 시스템을 개략적으로 도시한 개념도이다.

도 15를 참조하면, 레이더 시스템(600)은 제1 신호 처리부(610), 제2 신호 처리부(620), 배열 안테나 보정 장치(400), 제2 전원부(640) 및 제2 주제어부(650)를 포함한다.

제2 전원부(640)는 레이더 시스템(600)을 구성하는 각 구성에 전원을 공급하는 기능을 수행한다. 제2 주제어부(650)는 레이더 시스템(600)을 구성하는 각 구성의 전체 작동을 제어하는 기능을 수행한다.

제1 신호 처리부(610)는 배열 안테나(Array antenna)에 포함된 제1 복사 소자를 이용하여 송신 신호를 전송하는 기능을 수행한다.

제1 신호 처리부(610)는 어느 하나의 패널에 구비된 복사 소자들을 순차적으로 제1 복사 소자로 이용할 수 있다.

제2 신호 처리부(620)는 배열 안테나에 포함된 제2 복사 소자들을 이용하여 송신 신호를 수신 신호로 획득하는 기능을 수행한다.

제2 신호 처리부(620)는 인접 패널에 구비된 복사 소자들 중에서 어느 하나의 패널의 일단으로부터 미리 정해진 거리 이내에 위치하는 복사 소자들을 제2 복사 소자들로 이용할 수 있다.

제2 신호 처리부(620)는 어느 하나의 패널에 구비된 복사 소자들과 동일한 개수의 인접 패널에 구비된 복사 소자들을 어느 하나의 패널에 구비된 복사 소자들과 함께 제2 복사 소자들로 이용할 수 있다.

배열 안테나 보정 장치(400)는 수신 신호와 기준 신호를 비교하여 배열 안테나의 이득 변화량을 취득하는 기능을 수행한다.

또한 배열 안테나 보정 장치(400)는 수신 신호에 포함된 송신 정보와 수신 정보를 기초로 배열 안테나의 이득 변화량으로부터 배열 안테나에 구비되는 각 패널의 송수신 채널 보정값을 패널 내 보정값으로 산출하는 기능을 수행한다.

또한 배열 안테나 보정 장치(400)는 배열 안테나에 구비되는 패널들 중에서 선택된 제1 패널의 송수신 채널 보정값과 이 제1 패널에 인접하는 적어도 하나의 제2 패널의 송수신 채널 보정값을 기초로 패널들 간 보정값을 산출하는 기능을 수행한다.

또한 배열 안테나 보정 장치(400)는 패널 내 보정값과 패널들 간 보정값을 기초로 배열 안테나를 보정하는 기능을 수행한다.

한편 레이더 시스템(600)은 패널 생성부(630)를 더 포함할 수 있다.

패널 생성부(630)는 배열 안테나에 포함된 복사 소자들을 그루핑(Grouping)하여 적어도 두개의 패널들을 생성하는 기능을 수행한다. 이 경우 제1 신호 처리부(610)는 패널 생성부(630)에 의해 생성된 패널들 중에서 선택된 어느 하나의 패널에 구비된 복사 소자를 제1 복사 소자로 이용할 수 있다. 또한 제2 신호 처리부(620)는 어느 하나의 패널 또는 어느 하나의 패널에 인접하는 적어도 하나의 인접 패널에 구비된 복사 소자들을 제2 복사 소자들로 이용할 수 있다.

이상 설명한 레이더 시스템(600)은 배열 안테나에 포함된 모든 복사 소자들을 순차적으로 제1 복사 소자로 이용하여 배열 안테나를 보정할 수 있다.

또한 레이더 시스템(600)은 표적을 감시 및 정찰할 때 이용될 수 있다.

다음으로 도 15에서 설명한 레이더 시스템(600)의 운용 방법에 대하여 설명한다. 도 16은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 레이더 시스템의 운용 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.

먼저 레이더 시스템(600)은 안테나 소자들의 상호 결합을 이용하여 송신 신호를 수신 신호로 획득한다(S710). 보다 자세하게 설명하면, 레이더 시스템(600)의 제1 신호 처리부(610)가 배열 안테나(Array antenna)에 포함된 제1 복사 소자를 이용하여 송신 신호를 전송하면, 레이더 시스템(600)의 제2 신호 처리부(620)가 동일 배열 안테나에 포함된 제2 복사 소자들을 이용하여 송신 신호를 수신 신호로 획득한다.

이후 배열 안테나 보정 장치(400)가 배열 안테나를 보정한다(S720). 마찬가지로 보다 자세하게 설명하면 다음 절차들이 순차적으로 수행된다.

먼저 배열 안테나 보정 장치(400)가 수신 신호와 기준 신호를 비교하여 배열 안테나의 이득 변화량을 취득한다.

이후 배열 안테나 보정 장치(400)가 수신 신호에 포함된 송신 정보와 수신 정보를 기초로 배열 안테나의 이득 변화량으로부터 배열 안테나에 구비되는 각 패널의 송수신 채널 보정값을 패널 내 보정값으로 산출한다.

이후 배열 안테나 보정 장치(400)가 배열 안테나에 구비되는 패널들 중에서 선택된 제1 패널의 송수신 채널 보정값과 이 제1 패널에 인접하는 적어도 하나의 제2 패널의 송수신 채널 보정값을 기초로 패널들 간 보정값을 산출한다.

이후 배열 안테나 보정 장치(400)가 패널 내 보정값과 패널들 간 보정값을 기초로 배열 안테나를 보정한다.

한편 S710 단계가 수행되기 전에, 패널 생성부(630)가 배열 안테나에 포함된 복사 소자들을 그루핑(Grouping)하여 적어도 두개의 패널들을 생성할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 기재되어 있다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 또한, 이와 같은 컴퓨터 프로그램은 USB 메모리, CD 디스크, 플래쉬 메모리 등과 같은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 기록매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체 등이 포함될 수 있다.

또한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 상세한 설명에서 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (21)

1. 동일한 배열 안테나(Array antenna)에 의해 송신 신호가 수신 신호로 획득되면, 상기 수신 신호와 기준 신호를 비교하여 상기 배열 안테나의 이득 변화량을 취득하는 이득 변화량 취득부;
   상기 수신 신호에 포함된 송신 정보와 수신 정보를 기초로 상기 배열 안테나의 이득 변화량으로부터 상기 배열 안테나에 구비되는 각 패널의 송수신 채널 보정값을 패널 내 보정값으로 산출하는 것으로서, 상기 수신 신호에 포함된 송신 정보를 기초로 상기 배열 안테나의 이득 변화량으로부터 상기 각 패널의 송신 이득 변화량을 획득하며, 상기 수신 신호에 포함된 수신 정보를 기초로 상기 배열 안테나의 이득 변화량으로부터 상기 각 패널의 수신 이득 변화량을 획득하는 송수신 이득 변화량 획득부; 상기 각 패널에 포함된 복사 소자들 중에서 제1 기준 소자를 지정하는 기준 소자 지정부; 및 상기 제1 기준 소자와 관련된 송신 이득 변화량과 상기 제1 기준 소자를 제외한 나머지 소자들과 관련된 송신 이득 변화량들을 기초로 상기 각 패널의 송신 채널 보정값을 산출하며, 상기 제1 기준 소자와 관련된 수신 이득 변화량과 상기 제1 기준 소자를 제외한 나머지 소자들과 관련된 수신 이득 변화량들을 기초로 상기 각 패널의 수신 채널 보정값을 산출하는 송수신 채널 보정값 산출부를 포함하는 제1 보정값 산출부;
   상기 배열 안테나에 구비되는 패널들 중에서 선택된 제1 패널의 송수신 채널 보정값과 상기 제1 패널에 인접하는 적어도 하나의 제2 패널의 송수신 채널 보정값을 기초로 패널들 간 보정값을 산출하는 제2 보정값 산출부; 및
   상기 패널 내 보정값과 상기 패널들 간 보정값을 기초로 상기 배열 안테나를 보정하는 안테나 보정부
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 배열 안테나 보정 장치.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 송수신 채널 보정값 산출부는 상기 나머지 소자들과 관련된 송신 이득 변화량들에 대한 상기 제1 기준 소자와 관련된 송신 이득 변화량의 비율값을 기초로 상기 각 패널의 송신 채널 보정값을 산출하며, 상기 나머지 소자들과 관련된 수신 이득 변화량들에 대한 상기 제1 기준 소자와 관련된 수신 이득 변화량의 비율값을 기초로 상기 각 패널의 수신 채널 보정값을 산출하는 것을 특징으로 하는 배열 안테나 보정 장치.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 송수신 이득 변화량 획득부는 상기 송신 정보로 상기 송신 신호를 전송한 적어도 하나의 송신 소자의 위치 정보를 이용하는 것을 특징으로 하는 배열 안테나 보정 장치.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 송수신 이득 변화량 획득부는 상기 송신 소자의 위치 정보를 기초로 상기 송신 소자와 상기 수신 신호를 수신한 수신 소자들에 대하여 교대로 디커플링(Decoupling)을 수행하여 상기 송신 이득 변화량과 상기 수신 이득 변화량을 획득하는 것을 특징으로 하는 배열 안테나 보정 장치.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 송수신 이득 변화량 획득부는 상기 각 패널에 포함된 서로 다른 송신 소자들을 이용하여 획득한 제1 수신 신호들, 기준 신호 및 상기 각 패널에 포함된 복사 소자들의 개수를 기초로 상기 각 패널의 송신 이득 변화량을 획득하며, 동일한 송신 신호를 서로 다른 수신 소자들을 이용하여 획득한 제2 수신 신호들, 상기 기준 신호 및 상기 각 패널에 포함된 복사 소자들의 개수를 기초로 상기 각 패널의 수신 이득 변화량을 획득하는 것을 특징으로 하는 배열 안테나 보정 장치.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 송수신 이득 변화량 획득부는 상기 기준 신호로 상기 배열 안테나에 대한 근접 전계 시험을 통하여 얻은 기준 데이터를 포함하는 신호를 이용하는 것을 특징으로 하는 배열 안테나 보정 장치.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 제2 보정값 산출부는,
   상기 제1 패널에 포함된 복사 소자들 중에서 제2 기준 소자를 선택하고, 상기 제2 패널에 포함된 복사 소자들 중에서 제3 기준 소자를 선택하는 기준 소자 선택부; 및
   상기 제2 기준 소자와 관련된 송신 이득 변화량과 상기 제3 기준 소자와 관련된 송신 이득 변화량을 기초로 상기 패널들 간 보정값으로 송신 오프셋 보정값을 산출하며, 상기 제2 기준 소자와 관련된 수신 이득 변화량과 상기 제3 기준 소자와 관련된 수신 이득 변화량을 기초로 상기 패널들 간 보정값으로 수신 오프셋 보정값을 산출하는 송수신 오프셋 보정값 산출부
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 배열 안테나 보정 장치.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 송수신 오프셋 보정값 산출부는 상기 제3 기준 소자와 관련된 송신 이득 변화량에 대한 상기 제2 기준 소자와 관련된 송신 이득 변화량의 비율값을 기초로 상기 송신 오프셋 보정값을 산출하며, 상기 제3 기준 소자와 관련된 수신 이득 변화량에 대한 상기 제2 기준 소자와 관련된 수신 이득 변화량의 비율값을 기초로 상기 수신 오프셋 보정값을 산출하는 것을 특징으로 하는 배열 안테나 보정 장치.
10. 제 8 항에 있어서,
    상기 송수신 오프셋 보정값 산출부는 상기 수신 오프셋 보정값을 산출할 때 상기 제1 패널과 상기 제2 패널 중 적어도 하나의 패널의 수신 채널 보정값을 더 이용하는 것을 특징으로 하는 배열 안테나 보정 장치.
11. 제 8 항에 있어서,
    상기 송수신 오프셋 보정값 산출부는 상기 제2 기준 소자와 상기 제3 기준 소자를 서로 다른 송신 소자들로 이용하여 획득한 제3 수신 신호들, 기준 신호, 상기 제2 기준 소자가 속하는 패널에 포함된 복사 소자들의 개수, 및 상기 제3 기준 소자가 속하는 패널에 포함된 복사 소자들의 개수를 기초로 상기 송신 오프셋 보정값을 산출하며, 상기 제2 기준 소자와 상기 제3 기준 소자를 서로 다른 수신 소자들로 이용하여 획득한 제4 수신 신호들, 상기 기준 신호, 상기 제2 기준 소자가 속하는 패널에 포함된 복사 소자들의 개수, 및 상기 제3 기준 소자가 속하는 패널에 포함된 복사 소자들의 개수를 기초로 상기 수신 오프셋 보정값을 산출하는 것을 특징으로 하는 배열 안테나 보정 장치.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 송수신 오프셋 보정값 산출부는 상기 송신 오프셋 보정값을 산출할 때 동일한 수신 소자에 의해 수신된 신호들을 상기 제3 수신 신호들로 이용하며, 상기 수신 오프셋 보정값을 산출할 때 동일한 송신 소자에 의해 전송된 신호들을 상기 제4 수신 신호들로 이용하는 것을 특징으로 하는 배열 안테나 보정 장치.
13. 제 8 항에 있어서,
    상기 제2 보정값 산출부는 상기 제2 기준 소자와 상기 제3 기준 소자가 인접할 때 작동하는 것을 특징으로 하는 배열 안테나 보정 장치.
14. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 보정값 산출부는,
    상기 제1 패널에 포함된 복사 소자들 중에서 제2 기준 소자를 선택하고, 상기 제2 패널에 포함된 복사 소자들 중에서 제3 기준 소자를 선택하는 기준 소자 선택부;
    상기 제2 기준 소자와 상기 제3 기준 소자 사이에 인접하는 소자들끼리 연결시켜 상기 제2 기준 소자부터 상기 제3 기준 소자까지 하나로 이어지는 연결 체인(Connection chain)을 생성하는 연결 체인 생성부; 및
    상기 제2 기준 소자부터 상기 제3 기준 소자까지 상호 인접하는 소자들과 관련된 송신 이득 변화량들을 기초로 제1 패널들 간 보정값들을 산출하고, 상기 제1 패널들 간 보정값들을 기초로 송신 오프셋 보정값을 산출하며, 상기 제2 기준 소자부터 상기 제3 기준 소자까지 상호 인접하는 소자들과 관련된 수신 이득 변화량들을 기초로 제2 패널들 간 보정값들을 산출하고, 상기 제2 패널들 간 보정값들을 기초로 수신 오프셋 보정값을 산출하는 송수신 오프셋 보정값 산출부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 배열 안테나 보정 장치.
15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제2 보정값 산출부는 상기 제2 기준 소자와 상기 제3 기준 소자가 인접하지 않을 때 작동하는 것을 특징으로 하는 배열 안테나 보정 장치.
16. 제 14 항에 있어서,
    상기 송수신 오프셋 보정값 산출부는 상기 제1 패널들 간 보정값들을 모두 곱하여 상기 송신 오프셋 보정값을 산출하며, 상기 제2 패널들 간 보정값들을 모두 곱하여 상기 수신 오프셋 보정값을 산출하는 것을 특징으로 하는 배열 안테나 보정 장치.
17. 제 1 항에 있어서,
    상기 안테나 보정부는 상기 패널 내 보정값과 상기 패널들 간 보정값을 곱하여 상기 배열 안테나를 보정하기 위한 최종 보정값을 산출하며, 상기 최종 보정값을 기초로 상기 배열 안테나를 보정하는 것을 특징으로 하는 배열 안테나 보정 장치.
18. 제 1 항에 있어서,
    상기 배열 안테나 보정 장치는 디지털 레이더 시스템에서 상기 배열 안테나에 구비된 복사 소자들 사이의 상호 결합(Mutual coupling)을 이용하여 상기 복사 소자들을 그루핑(Grouping)하여 얻은 패널을 단위로 상기 배열 안테나를 보정하는 것을 특징으로 하는 배열 안테나 보정 장치.
19. 동일한 배열 안테나(Array antenna)에 의해 송신 신호가 수신 신호로 획득되면, 상기 수신 신호와 기준 신호를 비교하여 상기 배열 안테나의 이득 변화량을 취득하는 이득 변화량 취득 단계;
    상기 수신 신호에 포함된 송신 정보와 수신 정보를 기초로 상기 배열 안테나의 이득 변화량으로부터 상기 배열 안테나에 구비되는 각 패널의 송수신 채널 보정값을 패널 내 보정값으로 산출하는 단계로서, 상기 수신 신호에 포함된 송신 정보를 기초로 상기 배열 안테나의 이득 변화량으로부터 상기 각 패널의 송신 이득 변화량을 획득하며, 상기 수신 신호에 포함된 수신 정보를 기초로 상기 배열 안테나의 이득 변화량으로부터 상기 각 패널의 수신 이득 변화량을 획득하는 단계; 상기 각 패널에 포함된 복사 소자들 중에서 제1 기준 소자를 지정하는 단계; 및 상기 제1 기준 소자와 관련된 송신 이득 변화량과 상기 제1 기준 소자를 제외한 나머지 소자들과 관련된 송신 이득 변화량들을 기초로 상기 각 패널의 송신 채널 보정값을 산출하며, 상기 제1 기준 소자와 관련된 수신 이득 변화량과 상기 제1 기준 소자를 제외한 나머지 소자들과 관련된 수신 이득 변화량들을 기초로 상기 각 패널의 수신 채널 보정값을 산출하는 단계를 포함하는 제1 보정값 산출 단계;
    상기 배열 안테나에 구비되는 패널들 중에서 선택된 제1 패널의 송수신 채널 보정값과 상기 제1 패널에 인접하는 적어도 하나의 제2 패널의 송수신 채널 보정값을 기초로 패널들 간 보정값을 산출하는 제2 보정값 산출 단계; 및
    상기 패널 내 보정값과 상기 패널들 간 보정값을 기초로 상기 배열 안테나를 보정하는 안테나 보정 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 배열 안테나 보정 방법.
20. 제 19 항에 있어서,
    상기 배열 안테나 보정 방법은 디지털 레이더 시스템에서 상기 배열 안테나에 구비된 복사 소자들 사이의 상호 결합(Mutual coupling)을 이용하여 상기 복사 소자들을 그루핑(Grouping)하여 얻은 패널을 단위로 상기 배열 안테나를 보정하는 것을 특징으로 하는 배열 안테나 보정 방법.
21. 제 19 항 및 제 20 항 중 어느 한 항에 따른 배열 안테나 보정 방법을 실행시키는 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.

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