KR101882676B1 - Jamming signal direction detecting antenna, device and system - Google Patents

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KR101882676B1
KR101882676B1 KR1020180001152A KR20180001152A KR101882676B1 KR 101882676 B1 KR101882676 B1 KR 101882676B1 KR 1020180001152 A KR1020180001152 A KR 1020180001152A KR 20180001152 A KR20180001152 A KR 20180001152A KR 101882676 B1 KR101882676 B1 KR 101882676B1
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박슬기
심홍석
주형준
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류성준
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한화시스템 주식회사
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Abstract

An antenna for detecting a jamming signal direction, a device thereof, and a system thereof are provided. According to an embodiment of the present invention, the antenna for detecting a jamming signal direction comprises: at least two azimuth antennas for measuring an azimuth of a jamming signal transmitting source by receiving a high power jamming signal; and at least two high angle antennas for measuring a high angle of the jamming signal transmitting source. The azimuth antennas and the high angle antennas use double feeding, and are formed in a microstrip patch type plane arrangement and in an upper and lower loop-loop patch shape.

Description

재밍 신호 방향 탐지 안테나, 장치 및 시스템{Jamming signal direction detecting antenna, device and system}Field of the Invention [0001] The present invention relates to a jamming signal direction detecting antenna,

본 발명은 방향 탐지 안테나, 장치 및 시스템에 관한 것으로, 특히 고전력을 이용한 재밍 신호를 송신하는 재밍 신호 송신원에서 송신한 재밍 신호의 방향을 측정하고 탐지하는 재밍 신호 방향 탐지 안테나, 장치 및 시스템에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to a jamming signal direction detection antenna, an apparatus, and a system for measuring and detecting a direction of a jamming signal transmitted from a jamming signal transmission source that transmits a jamming signal using high power .

최근 다양한 무선 통신분야의 기술이 고도화됨에 따라 다소자의 배열 안테나를 이용하여 신호의 방향을 탐지하고 추적하는 기술에 대한 관심이 증가하고 있다. 2. Description of the Related Art [0002] Recently, as technologies in various wireless communication fields have become more sophisticated, there is an increasing interest in a technique of detecting and tracking a signal using a small array antenna.

일반적으로, 방향 탐지 장치는 진폭을 비교하거나 위상을 비교하는 방식을 이용하여 수신하는 신호가 송신된 방향을 탐지할 수 있다. 일 예로, 방향 탐지용 안테나로는 진폭 비교 방식의 경우 루프 안테나를 주로 사용하며, 위상 비교 방식의 경우 다수의 모노폴 또는 다이폴을 이용한 선형 배열 또는 평면 배열 안테나가 사용된다. 또한, 주파수의 범위에 따라 광대역에서 동작하는 비발디 및 스파이럴과 같은 안테나 타입이 사용되기도 한다.In general, the direction finding apparatus can detect a direction in which a receiving signal is transmitted using a method of comparing amplitudes or comparing phases. For example, a loop antenna is mainly used as an antenna for direction detection, and a linear array or a planar array antenna using a plurality of monopoles or dipoles is used as a phase comparison method. Also, depending on the range of frequencies, an antenna type such as Vivaldi and Spiral may be used that operate in wideband.

이러한 방향 탐지 장치의 성능은 주파수 대역, 안테나의 개수 및 방향 탐지 알고리즘 등에 따라 결정되며 일반적으로는 배열 안테나의 소자 수가 증가할수록 방향 탐지의 정밀성 역시 증가한다.The performance of such a direction detector is determined by the frequency band, the number of antennas, and the direction detection algorithm. In general, as the number of elements of the array antenna increases, the accuracy of direction detection also increases.

하지만, 방향 탐지 장치를 실제로 설계 및 구현하는 경우, 시스템이 복잡해짐으로써 제작의 난이도와 단가가 상승하는 문제점이 존재한다.However, when the direction detecting device is actually designed and implemented, the complexity of the system makes it difficult to manufacture and raise the unit price.

한국공개특허 제 2015-0115364호Korean Patent Publication No. 2015-0115364

상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예는 보다 간단한 방법 및 구성으로 재밍 신호의 방향을 탐지할 수 있는 재밍 신호 방향 탐지 안테나, 장치 및 시스템을 제공하고자 한다.In order to solve the problems of the related art as described above, an embodiment of the present invention is to provide a jamming signal direction detection antenna, an apparatus, and a system capable of detecting a direction of a jamming signal with a simpler method and configuration.

위와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 재밍 신호 방향 탐지 안테나가 제공된다. 상기 재밍 신호 방향 탐지 안테나는, 고전력 재밍 신호를 수신하여 상기 재밍 신호 송신원의 방위각을 측정하는 적어도 두 개의 방위각 안테나; 및 상기 재밍 신호 송신원의 고각을 측정하는 적어도 두 개의 고각 안테나;를 포함하며, 상기 방위각 안테나 및 상기 고각 안테나는 이중급전을 이용하고, 마이크로스트립 패치 형태 평면 배열로 형성되며, 상하부 루프-루프 패치 형상으로 형성된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a jamming signal direction detection antenna. Wherein the jamming signal direction detection antenna comprises at least two azimuthal antennas for receiving a high-power jamming signal and measuring an azimuth angle of the source of the jamming signal; And at least two high angle antennas for measuring the elevation angle of the source of the jamming signal, wherein the azimuth antenna and the high angle antenna are formed in a microstrip patch type planar array using dual feeds, and the upper and lower loop- .

본 발명의 일 측면에 따르면, 재밍 신호 방향 탐지 장치가 제공된다. 상기 재밍 신호 방향 탐지 장치는, 재밍 신호 송신원으로부터 송신된 고전력 재밍 신호를 수신하는 재밍 신호 수신부; 상기 재밍 신호를 수신하는 과정에서 생성되는 위상차를 분석하여 상기 재밍 신호 송신원의 방위각을 측정하는 제 1 위상차 분석부; 상기 재밍 신호를 수신하는 과정에서 생성되는 위상차를 분석하여 상기 재밍 신호 송신원의 고각을 측정하는 제 2 위상차 분석부; 및 상기 방위각 및 고각을 이용하여 상기 재밍 신호 송신원의 방향을 탐지하는 방향 탐지부;를 포함한다.According to one aspect of the present invention, a jamming signal direction detection apparatus is provided. The jamming signal direction detecting apparatus includes: a jamming signal receiving unit receiving a high-power jamming signal transmitted from a jamming signal transmitting source; A first phase difference analyzer for analyzing a phase difference generated in the process of receiving the jamming signal and measuring an azimuth angle of the source of the jamming signal; A second phase difference analyzer for analyzing the phase difference generated in the process of receiving the jamming signal and measuring the elevation angle of the source of the jamming signal; And a direction detecting unit for detecting a direction of the jamming signal transmission source using the azimuth angle and the elevation angle.

상기 재밍 신호 수신부는, 상기 재밍 신호의 방위각을 탐지하는 적어도 두 개의 방위각 안테나; 및 상기 재밍 신호의 고각을 탐지하는 적어도 두 개의 고각 안테나;를 포함하며, 상기 방위각 안테나 및 상기 고각 안테나는 이중급전을 이용하고, 마이크로스트립 패치 형태 평면 배열로 형성될 수 있다.Wherein the jamming signal receiving unit comprises: at least two azimuthal antennas for detecting an azimuth angle of the jamming signal; And at least two high angle antennas for detecting the elevation angle of the jamming signal, wherein the azimuth antenna and the high angle antenna may be formed in a microstrip patch type planar array using a dual feed.

상기 제 1 위상차 분석부는 서로 다른 방위각 안테나 사이의 위상차를 이용하여 상기 재밍 송신원의 방위각을 탐지하며, 상기 제 2 위상차 분석부는 서로 다른 고각 안테나 사이의 위상차를 이용하여 상기 재밍 송신원의 고각을 탐지할 수 있다.The first phase difference analyzer detects the azimuth angle of the jamming source using the phase difference between different azimuthal antennas and the second phase difference analyzer can detect the elevation angle of the jamming source using the phase difference between different high angle antennas have.

상기 방위각 안테나 또는 고각 안테나는 상하부 루프-루프 패치 형상으로 형성될 수 있다.The azimuthal antenna or the high-angle antenna may be formed in an upper and lower loop-loop patch shape.

상기 루프 패치 형상은 한 변의 길이가 λg/4이며, 루프 형상의 방사부를 이용한 전자기적 커플링을 사용하여 광대역 특성을 가질 수 있다.The loop patch shape has a length of one side of? G / 4 and can have broadband characteristics by using an electromagnetic coupling using a loop-shaped radiating part.

본 발명의 일 측면에 따르면, 재밍 신호 방향 탐지 시스템이 제공된다. 상기 재밍 신호 방향 탐지 시스템은, 재밍 신호 송신원으로부터 송신된 고전력 재밍 신호를 분석하여 상기 재밍 신호 송신원의 방향을 탐지하는 재밍 신호 방향 탐지 장치; 및 상기 재밍 신호 송신원의 방향을 분석하여 상기 재밍 신호 송신원의 위치를 예측하여 제공하는 목표 위치 제공 장치;를 포함한다.According to one aspect of the present invention, a jamming signal direction detection system is provided. The jamming signal direction detection system includes: a jamming signal direction detection device for analyzing a high-power jamming signal transmitted from a jamming signal transmission source and detecting a direction of the jamming signal transmission source; And a target position providing device for analyzing a direction of the jamming signal transmission source and predicting and providing the position of the jamming signal transmission source.

상기 재밍 신호 방향 탐지 장치는, 상기 재밍 신호 송신원으로부터 송신된 상기 고전력 재밍 신호를 수신하는 재밍 신호 수신부; 상기 재밍 신호를 수신하는 과정에서 생성되는 위상차를 분석하여 상기 재밍 신호 송신원의 방위각을 측정하는 제 1 위상차 분석부; 상기 재밍 신호를 수신하는 과정에서 생성되는 위상차를 분석하여 상기 재밍 신호 송신원의 고각을 측정하는 제 2 위상차 분석부; 및 상기 방위각 및 고각을 이용하여 상기 재밍 신호 송신원의 방향을 탐지하는 방향 탐지부;를 포함할 수 있다.The jamming signal direction detecting apparatus includes: a jamming signal receiving unit that receives the high power jamming signal transmitted from the jamming signal transmitting source; A first phase difference analyzer for analyzing a phase difference generated in the process of receiving the jamming signal and measuring an azimuth angle of the source of the jamming signal; A second phase difference analyzer for analyzing the phase difference generated in the process of receiving the jamming signal and measuring the elevation angle of the source of the jamming signal; And a direction detecting unit for detecting a direction of the jamming signal transmission source using the azimuth angle and the elevation angle.

상기 재밍 신호 수신부는, 상기 재밍 신호의 방위각을 탐지하는 적어도 두 개의 방위각 안테나; 및 상기 재밍 신호의 고각을 탐지하는 적어도 두 개의 고각 안테나;를 포함하며, 상기 방위각 안테나 및 상기 고각 안테나는 이중급전을 이용하고, 마이크로스트립 패치 형태 평면 배열로 형성될 수 있다.Wherein the jamming signal receiving unit comprises: at least two azimuthal antennas for detecting an azimuth angle of the jamming signal; And at least two high angle antennas for detecting the elevation angle of the jamming signal, wherein the azimuth antenna and the high angle antenna may be formed in a microstrip patch type planar array using a dual feed.

상기 제 1 위상차 분석부는 서로 다른 방위각 안테나 사이의 위상차를 이용하여 상기 재밍 송신원의 방위각을 탐지하며, 상기 제 2 위상차 분석부는 서로 다른 고각 안테나 사이의 위상차를 이용하여 상기 재밍 송신원의 고각을 탐지할 수 있다.The first phase difference analyzer detects the azimuth angle of the jamming source using the phase difference between different azimuthal antennas and the second phase difference analyzer can detect the elevation angle of the jamming source using the phase difference between different high angle antennas have.

상기 방위각 안테나 또는 고각 안테나는 상하부 루프-루프 패치 형상으로 형성될 수 있다.The azimuthal antenna or the high-angle antenna may be formed in an upper and lower loop-loop patch shape.

상기 루프 패치 형상은 한 변의 길이가 λg/4이며, 루프 형상의 방사부를 이용한 전자기적 커플링을 사용하여 광대역 특성을 가질 수 있다.The loop patch shape has a length of one side of? G / 4 and can have broadband characteristics by using an electromagnetic coupling using a loop-shaped radiating part.

상기 목표 위치 제공 장치는, 주변 지형 정보를 획득하여 분석하는 지형 분석부; 상기 재밍 신호 송신원이 존재할 확률이 기 설정값 이하인 조건을 가지는 위치를 제거하는 조건 제거부; 및 상기 조건 제거부를 통해 제거되지 않은 위치 중 상기 재밍 신호 송신원이 존재할 확률이 높은 순서대로 위치를 출력하는 위치 출력부;를 더 포함할 수 있다.The target position providing apparatus includes a terrain analysis unit for acquiring and analyzing the surrounding terrain information; A condition removing unit for removing a position having a condition that the probability that the source of the jamming signal is present is equal to or less than a preset value; And a position output unit outputting a position in a descending order of the probability that the source of the jamming signal is present among positions not removed through the condition removing unit.

상기 지형 분석부는, 상기 재밍 신호 송신원의 방향에 상기 고각보다 큰 장애물이 존재하는 경우 지형 분석을 중지할 수 있다.The terrain analysis unit may stop terrain analysis when an obstacle larger than the elevation angle exists in the direction of the jamming signal transmission source.

상기 위치 출력부는, 재밍 신호 송신원이 존재할 확률이 높은 위치와 가장 가까운 단말기에 해당 정보를 실시간으로 제공할 수 있다. The location output unit may provide the information to the terminal closest to the location where the source of the jamming signal is likely to exist in real time.

본 발명의 일 실시예에 따른 재밍 신호 방향 탐지 안테나, 장치 및 시스템은, 종래의 장치 및 시스템보다 낮은 비용으로 제작될 수 있으며, 유사한 방향 탐지 성능을 제공할 수 있는 효과가 있다.The jamming signal direction detection antenna, apparatus, and system according to an embodiment of the present invention can be manufactured at a lower cost than conventional apparatuses and systems, and can provide similar direction detection performance.

또, 본 발명의 일 실시예에 따른 재밍 신호 방향 탐지 안테나, 장치 및 시스템은, 루프 형상을 이용하여 소형화가 가능한 효과가 있다.Also, the antenna, apparatus, and system for detecting a jamming signal direction according to an embodiment of the present invention have the effect of being downsized using a loop shape.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 재밍 신호 방향 탐지 안테나, 장치 및 시스템은, 개선된 민감도를 가짐으로써 광대역 특성을 가지는 효과가 있다.In addition, the jamming signal direction detection antenna, apparatus, and system according to an embodiment of the present invention have an effect of having broadband characteristics by having improved sensitivity.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 재밍 신호 방향 탐지 장치의 (a) 사시도, (b) 평면도, (c) 실제 구조의 일 예인 사진 및 (d) 블록도이다.
도 2에는 본 발명의 일 실시예에서 위상차를 이용하여 재밍 신호 송신원과의 각도를 측정하는 모습을 간단히 나타낸 도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 재밍 신호 방향 탐지 시스템을 간단히 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 재밍 신호 방향 탐지 안테나, 장치 및 시스템에 포함되는 재밍 신호 수신부의 (a) 전면방향 이득, (b) 축비 특성, (c) zx-평면 2D 패턴 및 (d) zy-평면 2D 패턴의 각도에 따른 조준 중심방향 이득을 나타낸 그래프이다.FIG. 1 is a perspective view of a jamming signal direction detecting apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 (b) is a plan view, FIG.
FIG. 2 is a diagram illustrating a method of measuring an angle with respect to a source of a jamming signal using a phase difference in an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram briefly illustrating a jamming signal direction detection system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a graph illustrating the front gain of the jamming signal receiving unit included in the jamming signal direction detecting antenna, the apparatus, and the system according to the embodiment of the present invention, (b) axial ratio characteristics, (c) d) graph showing the centering direction gain of the zy-plane according to the angle of the 2D pattern.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.Hereinafter, exemplary 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 to which the present invention pertains. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals throughout the specification.

도 1 (a) 내지 (d)를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 재밍 신호 방향 탐지 장치(100)는 재밍 신호를 수신하는 재밍 신호 수신부(110) 및 재밍 신호를 분석하는 재밍 신호 분석부(130)를 포함한다.Referring to FIGS. 1 (a) to 1 (d), a jamming signal direction detecting apparatus 100 according to an embodiment of the present invention includes a jamming signal receiving unit 110 for receiving a jamming signal, (130).

재밍 신호 수신부(110)는 외부로부터 재밍 신호를 수신한다. 재밍 신호 수신부(110)는 이를 위해 안테나를 고정시키는 고정부재(111), 한 쌍의 방위각 안테나(113) 및 한 쌍의 고각 안테나(115)를 포함한다.The jamming signal receiving unit 110 receives a jamming signal from the outside. The jamming signal receiving unit 110 includes a fixing member 111 for fixing the antenna, a pair of azimuthal antennas 113 and a pair of high angle antennas 115 for this purpose.

고정 부재(111)는 방위각 안테나(113) 및 고각 안테나(115)를 고정시키기 위해 구비된다. 고정 부재(111)는 내부에 회로가 구성되어 각각의 안테나(113 및 115)를 통해 수신한 신호를 회로를 통해 타 장치 또는 외부로 전달할 수도 있다.The fixing member 111 is provided for fixing the azimuthal antenna 113 and the high-angle antenna 115. The fixing member 111 may internally include a circuit, and may transmit signals received through the respective antennas 113 and 115 to other devices or the outside through a circuit.

방위각 안테나(113)는 적어도 두 개로 형성되어 외부 신호를 수신한다. 방위각 안테나(113)는 외부 신호의 발신 위치인 재밍 신호 송신원의 방위를 측정하기 위해 적어도 두 개로 형성되며 바람직하게는 지표면을 기준으로 평행하도록 형성될 수도 있다. 방위각 안테나(113)는 서로 다른 두 개로 형성되는 경우, 두 안테나(113)에서 수신하는 외부 신호에 위상차가 발생할 수 있다. The azimuthal antenna 113 is formed of at least two and receives an external signal. The azimuthal antenna 113 may be formed to be at least two in order to measure the azimuth of the source of the jamming signal, which is the originating position of the external signal, and may preferably be formed parallel to the ground surface. When the azimuthal antenna 113 is formed of two different antennas, a phase difference may occur in the external signals received by the two antennas 113.

고각 안테나(115)는 적어도 두 개로 형성되어 외부 신호를 수신한다. 고각 안테나(115)는 외부 신호의 발신 고도를 측정하기 위해 적어도 두 개로 형성되며 바람직하게는 지표면을 기준으로 수직하게 형성될 수도 있다. 고각각 안테나(115)는 서로 다른 두 개로 형성되는 경우, 두 안테나(115)에서 수신하는 외부 신호에 위상차가 발생할 수 있다.The high angle antenna 115 is formed of at least two and receives an external signal. The elevation angle antenna 115 is formed of at least two to measure the altitude of the external signal, and may be formed vertically with respect to the ground surface. And the antenna 115 is formed of two different antennas, a phase difference may occur in the external signals received by the two antennas 115.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 방위각 안테나(113) 및 고각 안테나(115)는 이중 급전을 이용하기 위해 상부 및 하부가 루프-루프 패치 형상으로 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나(113 및 115)의 양 단에 모두 루프 패치 형상이 구비됨으로써, 방위각 안테나(113) 및 고각 안테나(115)는 일반적인 하나의 루프 패치가 구비될 때보다 두 배의 루프를 가지게 되고, 따라서 한 변의 길이가 λg/4 일 때 공진이 가능하다. 이러한 구성을 이용하여 본 발명의 일 실시예에 따른 탐지 장치(100)는 방사부를 소형화 시킬 수 있는 장점이 존재한다. 나아가, 적층형 루프 형상의 방사부를 이용하여 전자기적 커플링을 사용할 수 있으며 이를 통해 안테나의 민감도가 상승되어 광대역의 특성도 가질 수 있는 효과가 존재한다.Meanwhile, the azimuthal antenna 113 and the high-angle antenna 115 according to an embodiment of the present invention may be formed in a loop-loop patch shape in an upper part and a lower part in order to utilize a dual feed. Since both the ends of the antennas 113 and 115 according to the embodiment of the present invention are provided with the loop patch shape, the azimuth angle antenna 113 and the high angle antenna 115 can be doubled So that resonance is possible when the length of one side is? G / 4. With such a configuration, the detection apparatus 100 according to an embodiment of the present invention has an advantage that the radiation unit can be downsized. Further, electromagnetic coupling can be used by using a stacked loop shaped radiating part, whereby the sensitivity of the antenna is increased, and the broadband characteristic can be obtained.

재밍 신호 분석부(130)는 재밍 신호 수신부(110)에서 수신한 재밍 신호를 전달 받아 위상차를 분석하여 재밍 신호 송신원의 방향을 탐지한다. 이를 위해 재밍 신호 분석부(130)는 제 1 위상차 분석 모듈(131), 제 2 위상차 분석 모듈(133) 및 방향 탐지 모듈(135)을 포함한다.The jamming signal analysis unit 130 receives the jamming signal received by the jamming signal receiving unit 110 and analyzes the phase difference to detect the direction of the jamming signal transmission source. For this, the jamming signal analysis unit 130 includes a first phase difference analysis module 131, a second phase difference analysis module 133, and a direction detection module 135.

제 1 위상차 분석 모듈(131)은 방위각 안테나(113)를 통해 수신한 위상차가 존재하는 두 개의 외부 신호를 분석하여 방위각을 측정하고, 제 2 위상차 분석 모듈(133)은 고각 안테나(115)를 통해 수신한 위상차가 존재하는 두 개의 외부 신호를 분석하여 고각을 측정한다. 이를 위해 각각의 위상차 분석 모듈(131 및 133)은 도 2에 도시된 바와 같은 위상차를 이용하여 재밍 신호 송신원과의 각도를 측정하는 방법을 이용할 수 있다. 이하에서는 제 1 위상차 분석 모듈(131)이 방위각을 측정하는 방법에 대해 간단히 설명하도록 하고, 설명의 편의상 제 2 위상차 분석 모듈(133) 역시 동일한 방법을 사용하기 때문에 그에 대한 설명은 생략한다.The first phase difference analysis module 131 analyzes azimuth angle by analyzing two external signals having a phase difference received through the azimuth antenna 113 and the second phase difference analysis module 133 analyzes the azimuth angle through the high angle antenna 115 Analyze the two external signals with the received phase difference to measure the elevation angle. For this purpose, each of the phase difference analysis modules 131 and 133 may use a method of measuring the angle with respect to the transmission source of the jamming signal using the phase difference as shown in FIG. Hereinafter, a method for measuring the azimuth angle of the first phase difference analysis module 131 will be briefly described. For convenience of explanation, the second phase difference analysis module 133 uses the same method, and a description thereof will be omitted.

도 2를 살펴보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 방위각 안테나(B)와 제 2 방위각 안테나(C)는 각각 l의 길이를 가지며, 두 안테나 사이의 거리가 d만큼 이격 되어 동일한 재밍 신호 송신원(A)으로부터 재밍 신호를 수신한다. 이때, 두 안테나는 바람직하게는 지면과 평행하게 구비된다. Referring to FIG. 2, the first azimuthal antenna B and the second azimuthal antenna C according to the embodiment of the present invention each have a length of 1. The distance between the two antennas is d, And receives the jamming signal from the mobile station A. [ At this time, the two antennas are preferably provided in parallel with the ground.

따라서, 두 안테나(B, C)와 재밍 신호 송신원(A) 사이의 거리는 각각 r1 및 r2로, 방위각도는 θ1 및 θ2로 나타나며, 이때 r1과 r2 및 θ1과 θ2의 크기는 재밍 신호 송신원(A)이 두 안테나(B, C)의 중간에 위치하지 않는 경우에는 서로 차이가 발생한다. 즉, 제 1 위상차 분속 모듈(131)은 제 1 방위각 안테나(B)와 제 2 방위각 안테나(C)의 이격 거리에 따라 달라지는 재밍 신호의 이동 거리 및 이동 거리에 따라 달라지는 위상차를 이용하여 재밍 신호 송신원(A)의 정확한 방위각을 측정할 수 있다.Therefore, the distances between the two antennas B and C and the jamming signal transmission source A are represented by r 1 and r 2 , respectively, and azimuth angles are represented by θ 1 and θ 2 , where r 1 and r 2 and θ 1 and θ 2 A difference occurs when the jamming signal transmission source A is not located in the middle of the two antennas B and C, respectively. That is, the first phase difference division module 131 uses the phase difference that varies depending on the movement distance and the movement distance of the jamming signal that varies depending on the separation distance between the first azimuthal antenna B and the second azimuthal antenna C, (A) can be measured.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따라 재밍 신호 송신원(A)의 정확한 방위각을 측정하기 위해서는 최소 두 개의 방위각 안테나가 요구되며, 복수개가 구비될 수도 있으며, 보다 높은 효율을 위해서는 각각의 안테나가 쌍을 이루도록 짝수개가 구비될 수도 있다.That is, in order to measure the accurate azimuth angle of the source A of the jamming signal according to an exemplary embodiment of the present invention, at least two azimuthal antennas are required, and a plurality of azimuthal antennas may be provided. For higher efficiency, An even number may be provided.

방향 탐지 모듈(135)은 방위각과 고각을 이용하여 재밍 신호 송신원의 방향을 탐지한다. 방향 탐지 모듈(135)은 제 1 위상차 분석 모듈(131)에서 분석한 방위각과 제 2 위상차 분석 모듈(133)에서 분석한 고각을 이용하여 재밍 신호가 송신된 재밍 신호 송신원이 위치하는 방향을 탐지할 수 있다.The direction detection module 135 detects the direction of the source of the jamming signal using the azimuth angle and elevation angle. The direction detection module 135 detects the direction in which the jamming signal transmission source is transmitted using the azimuth angle analyzed by the first phase difference analysis module 131 and the elevation angle analyzed by the second phase difference analysis module 133 .

한편, 도 3에는 본 발명의 일 실시예에 따른 재밍 신호 방향 탐지 시스템을 간단히 나타낸 블록도가 도시되고 있다.FIG. 3 is a block diagram of a jamming signal direction detection system according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 재밍 신호 방향 탐지 시스템(300)은 재밍 신호 방향 탐지 장치(100) 및 목표 위치 제공 장치(310)를 포함하여 형성된다. 여기서, 재밍 신호 방향 탐지 장치(100)는 도 1 및 도 2를 이용하여 상술하였으므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.Referring to FIG. 3, a jamming signal direction detection system 300 according to an embodiment of the present invention is formed by including a jamming signal direction detection device 100 and a target position providing device 310. Here, since the jamming signal direction detecting apparatus 100 has been described with reference to FIG. 1 and FIG. 2, a detailed description thereof will be omitted.

목표 위치 제공 장치(310)는 재밍 신호 방향 탐지 장치(100)로부터 재밍 신호 송신원의 방향을 전달 받아 해당 송신원이 위치할 가능성이 높은 위치를 출력한다. 이를 위해 목표 위치 제공 장치(310)는 지형 분석부(311), 조건 제거부(313) 및 위치 출력부(315)를 포함한다.The target position providing apparatus 310 receives the direction of the jamming signal transmission source from the jamming signal direction detection apparatus 100 and outputs a position where the transmission source is likely to be located. To this end, the target position providing apparatus 310 includes a terrain analysis unit 311, a condition removal unit 313, and a position output unit 315.

지형 분석부(311)는 주변 지형 정보를 획득하여 분석한다. 지형 분석부(311)는 재밍 신호 방향 탐지 장치(100)로부터 재밍 신호 송신원의 방향을 전달 받으면, 지형 정보를 분석하여 탐지된 방향의 지형을 제공한다. 이때, 지형 분석부(311)는, 탐지된 방향으로 장애물이 존재하거나 기 설정된 거리를 넘어서는 경우 지형 정보 분석을 중지하고 지형 분석 정보를 후술되는 조건 제거부(313)로 전달한다. 여기서, 장애물은 일 예로 산맥 등 신호의 직진을 방해하는 지형으로 이는 고각이 충분히 높지 않은 경우 산맥 넘어에서 재밍 신호을 송신할 수 없기 때문이다.The terrain analysis unit 311 acquires and analyzes the surrounding terrain information. When receiving the direction of the jamming signal transmission source from the jamming signal direction detection apparatus 100, the terrain analysis unit 311 analyzes the terrain information and provides the terrain of the detected direction. At this time, when the obstacle exists in the detected direction or exceeds the predetermined distance, the terrain analysis unit 311 stops the terrain information analysis and transmits the terrain analysis information to the condition removal unit 313 described later. Here, the obstacle is a terrain which interrupts the straightening of the signal such as a mountain range, for example, because the jamming signal can not be transmitted beyond the mountain range when the elevation angle is not sufficiently high.

조건 제거부(313)는 지형 분석 정보를 전달 받아 재밍 신호 송신원이 존재할 확률이 기 설정된 값 이하인 위치를 제거한다. 조건 제거부(313)는 정찰 등을 이용하여 해당 지역에 재밍 신호 송신원이 존재할 확률이 기 설정된 값 이하인 지역을 제거함으로써 재밍 신호 송신원이 위치할 확률이 높은 지역만을 남겨 후술되는 위치 출력부(315)로 전달한다.The condition removal unit 313 receives the terrain analysis information and removes the location where the probability that the source of the jamming signal exists is less than a predetermined value. The condition removing unit 313 removes the region where the probability that the source of the jamming signal source is present in the area is lower than a predetermined value by using the reconnaissance or the like so that the location output unit 315, .

위치 출력부(315)는 재밍 신호 송신원이 존재할 수 있는 위치를 외부로 출력한다. 이때, 위치 출력부(315)는 가장 확률이 높은 순서대로 위치를 출력할 수도 있으며, 이와 동시에 해당 위치와 가장 가까운 사용자에게 정보를 실시간으로 제공하여 재밍 신호 송신원을 발견할 수 있도록 할 수도 있다.The position output unit 315 outputs the position where the jamming signal transmission source may exist to the outside. At this time, the position output unit 315 may output the position in the order of the highest probability. At the same time, the position output unit 315 may provide the information to the user closest to the position in real time so as to be able to find the source of the jamming signal.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 재밍 신호 방향 탐지 안테나, 장치 및 시스템에 포함되는 재밍 신호 수신부의 (a) 전면방향 이득, (b) 축비 특성, (c) zx-평면 2D 패턴 및 (d) zy-평면 2D 패턴의 각도에 따른 조준 중심방향 이득을 나타낸 그래프이다.FIG. 4 is a graph illustrating the front gain of the jamming signal receiving unit included in the jamming signal direction detecting antenna, the apparatus, and the system according to the embodiment of the present invention, (b) axial ratio characteristics, (c) d) graph showing the centering direction gain of the zy-plane according to the angle of the 2D pattern.

본 발명의 일 실시예에 따른 재밍 신호 방향 탐지 안테나, 장치 및 시스템에서 재밍 신호 수신부에 포함되는 각각의 안테나는 도 4a 내지 4d에 도시된 바와 같이 광대역 및 전방향에서 높은 이득값 및 낮은 축비 특성을 가지기 때문에 광대역 특성을 가지며, 이로 인해 원거리 재밍 신호뿐 아니라 원형 편파로 송신하는 재밍 신호 송신원의 탐지에 유리한 특성을 가진다. Jamming Signal Direction Detection According to an Embodiment of the Present Invention An antenna, a device, and a system in each of the antennas included in the jamming signal receiving section have high gain values and low axial ratio characteristics in wideband and all directions as shown in FIGS. 4A to 4D Therefore, it is advantageous in detecting a jamming signal transmission source that transmits not only a remote jamming signal but also a circularly polarized signal.

이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

100: 재밍 신호 방향 탐지 장치
110: 재밍 신호 수신부, 재밍 신호 탐지 안테나
111: 고정 부재 113: 방사각 안테나
115: 고각 안테나 130: 재밍 신호 분석부
131: 제 1 위상차 분석 모듈 133: 제 2 위상차 분석 모듈
135: 방향 탐지 모듈 300: 재밍 신호 방향 탐지 시스템
310: 목표 위치 제공 장치 311: 지형 분석부
313: 조건 제거부 315: 위치 출력부100: jamming signal direction detector
110: jamming signal receiving unit, jamming signal detecting antenna
111: fixing member 113: radiation angle antenna
115: high angle antenna 130: jamming signal analysis unit
131: first phase difference analysis module 133: second phase difference analysis module
135: direction detection module 300: jamming signal direction detection system
310: Target position providing device 311: Terrain analysis unit
313: Condition removing unit 315: Position output unit

Claims (15)

고전력 재밍 신호를 수신하여 상기 재밍 신호 송신원의 방위각을 측정하는 적어도 두 개의 방위각 안테나; 및
상기 재밍 신호 송신원의 고각을 측정하는 적어도 두 개의 고각 안테나;를 포함하며,
상기 방위각 안테나 및 상기 고각 안테나는 이중급전을 이용하고, 마이크로스트립 패치 형태 평면 배열로 형성되며, 상하부 루프-루프 패치 형상으로 형성되는 재밍 신호 방향 탐지 안테나.
At least two azimuthal antennas for receiving a high-power jamming signal and measuring an azimuth angle of the source of the jamming signal; And
And at least two high angle antennas for measuring the elevation angle of the source of the jamming signal,
Wherein the azimuthal antenna and the high angle antenna are formed in a microstrip patch type planar array using dual feeds and formed in an upper and lower loop-loop patch shape.
재밍 신호 송신원으로부터 송신된 고전력 재밍 신호를 수신하는 재밍 신호 수신부;
상기 재밍 신호를 수신하는 과정에서 생성되는 위상차를 분석하여 상기 재밍 신호 송신원의 방위각을 측정하는 제 1 위상차 분석부;
상기 재밍 신호를 수신하는 과정에서 생성되는 위상차를 분석하여 상기 재밍 신호 송신원의 고각을 측정하는 제 2 위상차 분석부; 및
상기 방위각 및 고각을 이용하여 상기 재밍 신호 송신원의 방향을 탐지하는 방향 탐지부;를 포함하는 재밍 신호 방향 탐지 장치.
A jamming signal receiving unit for receiving a high power jamming signal transmitted from a jamming signal transmitting source;
A first phase difference analyzer for analyzing a phase difference generated in the process of receiving the jamming signal and measuring an azimuth angle of the source of the jamming signal;
A second phase difference analyzer for analyzing the phase difference generated in the process of receiving the jamming signal and measuring the elevation angle of the source of the jamming signal; And
And a direction detector for detecting a direction of the source of the jamming signal using the azimuth angle and the elevation angle.
제 2항에 있어서,
상기 재밍 신호 수신부는,
상기 재밍 신호의 방위각을 탐지하는 적어도 두 개의 방위각 안테나; 및
상기 재밍 신호의 고각을 탐지하는 적어도 두 개의 고각 안테나;를 포함하며,
상기 방위각 안테나 및 상기 고각 안테나는 이중급전을 이용하고, 마이크로스트립 패치 형태 평면 배열로 형성되는 재밍 신호 방향 탐지 장치.
3. The method of claim 2,
The jamming signal receiver includes:
At least two azimuthal antennas for detecting an azimuth angle of the jamming signal; And
And at least two high angle antennas for detecting the high angle of the jamming signal,
Wherein the azimuthal antenna and the high angle antenna are formed in a microstrip patch type planar array using a dual feed.
제 3항에 있어서,
상기 제 1 위상차 분석부는 서로 다른 방위각 안테나 사이의 위상차를 이용하여 상기 재밍 신호 송신원의 방위각을 탐지하며,
상기 제 2 위상차 분석부는 서로 다른 고각 안테나 사이의 위상차를 이용하여 상기 재밍 신호 송신원의 고각을 탐지하는 재밍 신호 방향 탐지 장치.
The method of claim 3,
The first phase difference analyzer detects the azimuth angle of the source of the jamming signal using the phase difference between different azimuthal antennas,
Wherein the second phase difference analyzer detects a high angle of the source of the jamming signal using a phase difference between different high angle antennas.
제 4항에 있어서,
상기 방위각 안테나 또는 고각 안테나는 상하부 루프-루프 패치 형상으로 형성되는 재밍 신호 방향 탐지 장치.
5. The method of claim 4,
Wherein the azimuthal antenna or the high angle antenna is formed in an upper and lower loop-loop patch shape.
제 5항에 있어서,
상기 루프 패치 형상은 한 변의 길이가 λg/4이며, 루프 형상의 방사부를 이용한 전자기적 커플링을 사용하여 광대역 특성을 가지는 재밍 신호 방향 탐지 장치.
6. The method of claim 5,
Wherein the loop patch shape has a length of one side of? G / 4 and has broadband characteristics using electromagnetic coupling using a loop-shaped radiating part.
재밍 신호 송신원으로부터 송신된 고전력 재밍 신호를 분석하여 상기 재밍 신호 송신원의 방향을 탐지하는 재밍 신호 방향 탐지 장치; 및
상기 재밍 신호 송신원의 방향을 분석하여 상기 재밍 신호 송신원의 위치를 예측하여 제공하는 목표 위치 제공 장치;를 포함하는 재밍 신호 방향 탐지 시스템.
A jamming signal direction detection device for analyzing a high power jamming signal transmitted from a jamming signal transmission source and detecting a direction of the jamming signal transmission source; And
And a target position providing device for analyzing a direction of the jamming signal transmission source and predicting and providing the position of the jamming signal transmission source.
제 7항에 있어서,
상기 재밍 신호 방향 탐지 장치는,
상기 재밍 신호 송신원으로부터 송신된 상기 고전력 재밍 신호를 수신하는 재밍 신호 수신부;
상기 재밍 신호를 수신하는 과정에서 생성되는 위상차를 분석하여 상기 재밍 신호 송신원의 방위각을 측정하는 제 1 위상차 분석부;
상기 재밍 신호를 수신하는 과정에서 생성되는 위상차를 분석하여 상기 재밍 신호 송신원의 고각을 측정하는 제 2 위상차 분석부; 및
상기 방위각 및 고각을 이용하여 상기 재밍 신호 송신원의 방향을 탐지하는 방향 탐지부;를 포함하는 재밍 신호 방향 탐지 시스템.
8. The method of claim 7,
The jamming signal direction detecting device includes:
A jamming signal receiving unit for receiving the high power jamming signal transmitted from the jamming signal transmission source;
A first phase difference analyzer for analyzing a phase difference generated in the process of receiving the jamming signal and measuring an azimuth angle of the source of the jamming signal;
A second phase difference analyzer for analyzing the phase difference generated in the process of receiving the jamming signal and measuring the elevation angle of the source of the jamming signal; And
And a direction detector for detecting a direction of the jamming signal transmission source using the azimuth angle and the elevation angle.
제 8항에 있어서,
상기 재밍 신호 수신부는,
상기 재밍 신호의 방위각을 탐지하는 적어도 두 개의 방위각 안테나; 및
상기 재밍 신호의 고각을 탐지하는 적어도 두 개의 고각 안테나;를 포함하며,
상기 방위각 안테나 및 상기 고각 안테나는 이중급전을 이용하고, 마이크로스트립 패치 형태 평면 배열로 형성되는 재밍 신호 방향 탐지 시스템.
9. The method of claim 8,
The jamming signal receiver comprises:
At least two azimuthal antennas for detecting an azimuth angle of the jamming signal; And
And at least two high angle antennas for detecting the high angle of the jamming signal,
Wherein the azimuthal antenna and the high angle antenna are formed in a microstrip patch type planar array using dual feed.
제 9항에 있어서,
상기 제 1 위상차 분석부는 서로 다른 방위각 안테나 사이의 위상차를 이용하여 상기 재밍 신호 송신원의 방위각을 탐지하며,
상기 제 2 위상차 분석부는 서로 다른 고각 안테나 사이의 위상차를 이용하여 상기 재밍 신호 송신원의 고각을 탐지하는 재밍 신호 방향 탐지 시스템.
10. The method of claim 9,
The first phase difference analyzer detects the azimuth angle of the source of the jamming signal using the phase difference between different azimuthal antennas,
Wherein the second phase difference analyzer detects a high angle of the source of the jamming signal using a phase difference between different high angle antennas.
제 10항에 있어서,
상기 방위각 안테나 또는 고각 안테나는 상하부 루프-루프 패치 형상으로 형성되는 재밍 신호 방향 탐지 시스템.
11. The method of claim 10,
Wherein the azimuthal antenna or the high angle antenna is formed in an upper and lower loop-loop patch shape.
제 11항에 있어서,
상기 루프 패치 형상은 한 변의 길이가 λg/4이며, 루프 형상의 방사부를 이용한 전자기적 커플링을 사용하여 광대역 특성을 가지는 재밍 신호 방향 탐지 시스템.
12. The method of claim 11,
Wherein the loop patch shape has a width of? G / 4 on one side and has a broadband characteristic using an electromagnetic coupling using a loop-shaped radiating part.
제 12항에 있어서,
상기 목표 위치 제공 장치는,
주변 지형 정보를 획득하여 분석하는 지형 분석부;
상기 재밍 신호 송신원이 존재할 확률이 기 설정값 이하인 조건을 가지는 위치를 제거하는 조건 제거부; 및
상기 조건 제거부를 통해 제거되지 않은 위치 중 상기 재밍 신호 송신원이 존재할 확률이 높은 순서대로 위치를 출력하는 위치 출력부;를 더 포함하는 재밍 신호 방향 탐지 시스템.
13. The method of claim 12,
The target position providing apparatus includes:
A terrain analysis unit for acquiring and analyzing the surrounding terrain information;
A condition removing unit for removing a position having a condition that the probability that the source of the jamming signal is present is equal to or less than a preset value; And
And a position output unit for outputting a position in a descending order of probability that the source of the jam signal is absent among the positions not removed through the condition removing unit.
제 13항에 있어서,
상기 지형 분석부는, 상기 재밍 신호 송신원의 방향에 상기 고각보다 큰 장애물이 존재하는 경우 지형 분석을 중지하는 재밍 신호 방향 탐지 시스템.
14. The method of claim 13,
Wherein the terrain analysis unit stops terrain analysis when an obstacle larger than the elevation angle exists in the direction of the jamming signal transmission source.
제 14항에 있어서,
상기 위치 출력부는, 재밍 신호 송신원이 존재할 확률이 높은 위치와 가장 가까운 단말기에 해당 정보를 실시간으로 제공하는 재밍 신호 방향 탐지 시스템.15. The method of claim 14,
Wherein the position output unit provides the information in real time to a terminal nearest to a location where a jamming signal transmission source exists at a high probability.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102349841B1 (en) 2020-08-11 2022-01-11 한화시스템 주식회사 System and method for detecting jamming singnal direction

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