KR101994100B1 - Millimeter wave device for identifying friend and foe - Google Patents

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KR101994100B1
KR101994100B1 KR1020180124797A KR20180124797A KR101994100B1 KR 101994100 B1 KR101994100 B1 KR 101994100B1 KR 1020180124797 A KR1020180124797 A KR 1020180124797A KR 20180124797 A KR20180124797 A KR 20180124797A KR 101994100 B1 KR101994100 B1 KR 101994100B1
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김홍락
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엘아이지넥스원 주식회사
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Abstract

According to the present invention, provided is a millimeter wave apparatus for identifying a friend or foe, which is mounted to a soldier helmet. The millimeter wave apparatus for identifying a friend or foe comprises: a flexible PCB responding to a question received from an IFF interrogator and generating a transmission signal; a plurality of antennas receiving the transmission signal from the flexible PCB and outputting a response signal corresponding to the transmission signal to the IFF interrogator; and microstrip lines connected between each of the plurality of antennas and the flexible PCB and transmitting the transmission signal to the corresponding antenna from the flexible PCB.

Description

피아식별용 밀리미터파 장치{MILLIMETER WAVE DEVICE FOR IDENTIFYING FRIEND AND FOE} [0001] MILLIMETER WAVE DEVICE FOR IDENTIFIED FRIEND AND FOE [0002]

본 발명은 피아식별용 밀리미터파 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a millimeter wave device for peer identification.

항공기에 유도탄을 발사하기 전에 아군인지 적군 인지 식별하기 위하여 레이다 신호로 특정 코드 신호를 발신하여 수신된 신호를 통하여 피아 식별이 이루어진다. 전장에서는 병사가 피아식별이 되지 않아서 사망하는 경우가 20% 된다. 질문을 받은 병사는 정확하게 질문기 쪽으로 응답을 보내야 한다. 응답이 정확히 도착하지 못하면 적군으로 오인될 수 있다. 또한 병사가 착용해야 하기 때문에 소형 경량으로 제작되어야 한다.Before launching a missile on an airplane, a specific code signal is sent as a radar signal to identify the enemy or enemy, and the peer is identified through the received signal. In the battlefield, 20% of soldiers die because they are not identified. A soldier who has been asked a question should send a response to the questioner exactly. If the response does not arrive correctly, it can be mistaken for the enemy. Also, it must be made small and light because soldiers must wear it.

등록특허: 10-1827953, 등록일: 2018년 2월 5일, 제목: 병사 주야간 작전 영상 처리 장치 및 방법.Registered Patent: 10-1827953, Registered Date: Feb. 5, 2018 Title: Soldier Day / Night Operation Image Processing Device and Method.

본 발명의 목적은 신규한 피아식별용 밀리미터파 장치를 제공하는데 있다.It is an object of the present invention to provide a novel millimeter wave device for identifying peers.

본 발명의 실시 예에 따른 병사용 헬멧에 장착되는 피아식별용 밀리미터파 장치는: IFF(identification friend-foe) 질문기로부터 수신된 질문에 응답하여 송신 신호를 생성하는 플렉서블 PCB(printed circuit board); 상기 플렉서블 PCB로부터 상기 송신 신호를 입력 받고, 상기 송신 신호에 대응하는 응답 신호를 상기 IFF 질문기로 출력하는 복수의 안테나들; 및 상기 복수의 안테나들의 각각과 상기 플렉서블 PCB 사이에 연결되고, 상기 플렉서블 PCB로부터 대응하는 안테나로 상기 송신 신호를 전달하는 마이크로스트립 라인들을 포함할 수 있다.A millimeter wave device for identifying a peer mounted on a bottle using helmet according to an embodiment of the present invention includes: a flexible printed circuit board (PCB) for generating a transmission signal in response to a query received from an identification friend-foe interrogator; A plurality of antennas receiving the transmission signal from the flexible PCB and outputting a response signal corresponding to the transmission signal to the IFF interrogator; And microstrip lines connected between each of the plurality of antennas and the flexible PCB and transferring the transmission signal from the flexible PCB to a corresponding antenna.

실시 예에 있어서, 상기 플렉서블 PCB와 상기 마이크로스트립 라인들은 와이어 본딩으로 연결되는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the flexible PCB and the microstrip lines are connected by wire bonding.

실시 예에 있어서, 상기 복수의 안테나들과 대응하는 마이크로스트립 라인들은 와이어 본딩으로 연결되는 것을 특징으로 한다.In an exemplary embodiment, the plurality of antennas and corresponding microstrip lines are connected by wire bonding.

실시 예에 있어서, 상기 복수의 안테나들은 45도 각도로 배치된 8개의 송신 안테나들을 포함할 수 있다.In an embodiment, the plurality of antennas may comprise eight transmit antennas arranged at a 45 degree angle.

실시 예에 있어서, 상기 플렉서블 PCB는 DDS(direct digital synthesis)를 통하여 전송 신호와 캐리어용 신호를 생성하고, 상기 전송 신호 및 캐리어용 신호를 혼합함으로써 상기 송신 신호를 생성하는 FPGA(field programmable gate array)을 포함할 수 있다.The flexible PCB may include a field programmable gate array (FPGA) that generates a transmission signal and a carrier signal through DDS (direct digital synthesis), mixes the transmission signal and the carrier signal to generate the transmission signal, . ≪ / RTI >

실시 예에 있어서, 상기 플렉서블 PCB는 상기 송신 신호를 증폭하고, 상기 증폭된 신호를 스위칭 동작을 통하여 상기 복수의 안테나들 중에서 대응하는 안테나로 시분할로 전송하는 증폭 및 스위치 모듈을 더 포함할 수 있다.The flexible PCB may further include an amplifier and a switch module for amplifying the transmission signal and transmitting the amplified signal through a switching operation to a corresponding antenna among the plurality of antennas in a time division manner.

실시 예에 있어서, 상기 플렉서블 PCB는, 상기 송신 신호를 수신하는 커플러; 코드 신호를 추출하기 위하여 상기 커플러로부터 출력된 신호와 캐리어용 신호를 혼합하는 혼합기; 및 상기 추출된 코드 신호를 아날로그 신호를 변환하는 디지털 아날로그 변환기를 더 포함할 수 있다.In an exemplary embodiment, the flexible PCB includes: a coupler for receiving the transmission signal; A mixer for mixing a signal output from the coupler with a signal for a carrier to extract a code signal; And a digital-to-analog converter for converting an analog signal of the extracted code signal.

실시 예에 있어서, 상기 플렉서블 PCB는 상기 병사용 헬멧의 배터리로부터 전원을 공급 받는 전원 공급기를 더 포함할 수 있다.In an exemplary embodiment, the flexible PCB may further include a power supply for receiving power from a battery of the bottle using helmet.

실시 예에 있어서, 상기 플렉서블 PCB는 외부의 메인 컴퓨터에서 명령을 전송 받는 SOC(single on computer)를 더 포함할 수 있다.In an exemplary embodiment, the flexible PCB may further include a single on-computer (SOC) that receives commands from an external main computer.

실시 예에 있어서, 상기 전원 공급기는 상기 SOC에 전원을 공급하고, 상기 SOC로부터 동면 해제 모드를 수신할 때 상기 플렉서블 PCB 내부의 다른 모듈에 전원을 공급하는 것을 특징으로 한다.In an embodiment, the power supply supplies power to the SOC and supplies power to another module in the flexible PCB when receiving the hibernation mode from the SOC.

본 발명의 실시 예에 따른 피아식별용 밀리미터파 장치는 병사용 헬멧에 장착 가능하고, 동면 모드 해제 시에만 동작함으로써 휴대 가능하고 간단하면서 가볍게 제작 가능할 수 있다.The millimeter wave device for identifying a peer according to the embodiment of the present invention can be mounted on a helmet for bottle use, can be carried only by releasing the hibernation mode, and can be manufactured simply and lightly.

이하에 첨부되는 도면들은 본 실시 예에 관한 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 실시 예들을 제공한다. 다만, 본 실시예의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시 예로 구성될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 피아식별용 밀리미터파 장치를 장착한 병사용 헬멧을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 피아식별용 밀리미터파 장치의 구조를 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 피아식별용 밀리미터파 장치의 안테나 빔폭을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 피아식별용 밀리미터파 장치를 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 FPGA를 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 파형 생성기를 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 증폭 및 스위치 모듈을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 모니터링 모듈을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 피아식별용 밀리미터파 장치의 동작 방법을 예시적으로 보여주는 흐름도이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are included to provide a further understanding of the invention and are incorporated in and constitute a part of this application, illustrate embodiments of the invention and, together with the description, serve to explain the principles of the invention. However, the technical features of the present embodiment are not limited to the specific drawings, and the features disclosed in the drawings may be combined with each other to constitute a new embodiment.
FIG. 1 is a view showing an example of a bottle-use helmet equipped with a millimeter wave device for identifying a peer according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view showing an exemplary structure of a millimeter wave device for identifying a peer of the present invention. FIG.
3 is an exemplary view showing an antenna beam width of a millimeter wave device for peer identification of the present invention.
4 is a diagram illustrating an exemplary millimeter wave device for identifying a peer according to an embodiment of the present invention.
5 is an exemplary diagram illustrating an FPGA according to an embodiment of the present invention.
6 is a diagram illustrating an exemplary waveform generator according to an embodiment of the present invention.
7 is a diagram illustrating an exemplary amplification and switch module according to an embodiment of the present invention.
8 is a diagram illustrating an exemplary monitoring module according to an embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a flowchart illustrating an exemplary operation of a millimeter wave device for identifying a peer according to an embodiment of the present invention.

아래에서는 도면들을 이용하여 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 내용을 명확하고 상세하게 기재할 것이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other objects, features and advantages of the present invention will be more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다.The present invention is capable of various modifications and various forms, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the text. It is to be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular forms disclosed, but on the contrary, is intended to cover all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms.

상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 혹은 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.The terms may be used for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component. It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between.

구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 혹은 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.Other expressions that describe the relationship between components, such as "between" and "between" or "neighboring to" and "directly adjacent to" should be interpreted as well. The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.

본 출원에서, "포함하다" 혹은 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 혹은 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 혹은 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 혹은 이들을 조합한 것들의 존재 혹은 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.In this application, the terms "comprises" or "having" are intended to specify the presence of stated features, integers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof, wherein one or more other features, , Steps, operations, components, parts, or combinations thereof, as a matter of course. Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be construed as meaning consistent with meaning in the context of the relevant art and are not to be construed as ideal or overly formal in meaning unless expressly defined in the present application .

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 피아식별용 밀리미터파 장치를 장착한 병사용 헬멧을 예시적으로 보여주는 도면이다. 도 1을 참조하면, 병사용 헬멧(10)은 피아식별용 밀리미터파 장치(100)를 포함할 수 있다. 병사의 헬멧(10)은 피아식별을 위한 질문에 대한 밀리미터파 응답기, 즉 피아식별용 밀리미터파 장치(100)를 포함할 수 있다. 실시 예에 있어서, 피아식별용 밀리미터파 장치(100)는 헬멧(10) 가운데 상단 빈 공간에 배치 되도록 작고 가볍게 구현될 수 있다. 실시 예에 있어서, 피아식별용 밀리미터파 장치(100)는 전원 소모가 적어 휴대 가능하다.FIG. 1 is a view showing an example of a bottle-use helmet equipped with a millimeter wave device for identifying a peer according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, the bottle use helmet 10 may include a millimeter wave device 100 for identifying peers. The helmet 10 of the soldier may include a millimeter wave responding device, that is, a millimeter wave device 100 for identifying the peer, for a question for identifying a peer. In the embodiment, the millimeter wave device 100 for identifying the peer can be implemented small and light so as to be disposed in the upper empty space of the helmet 10. In the embodiment, the millimeter wave device 100 for identifying the peer is portable because it consumes less power.

종래의 피아식별 기술에서 항공기와 차량의 피아식별을 위하여 트랜스 폰더는 한 주파수 (1030 MHz)에서 수신하고 다른 주파수 (1090 MHz)에서 송신하는 라디오 수신기 및 송신기로 구성된다. 이러한 트랜스 폰더는 주파수가 낮아서 RF 부품들의 사이즈도 크고, 휴대하기도 쉽지 않다. 주파수가 낮아서 안테나가 크고 장치 사이즈가 커서 병사의 헬멧에 장착하기도 어렵다. 또한 사이즈가 크기 때문에 전력 소모도 많고, 이로 인하여 휴대하기 위한 배터리 용량도 커야 한다. 게다가 별도로 들고 다녀야 하기 때문에 병사용 응답기로써는 휴대성이 떨어진다. 또한, 트랜스 폰더는 주파수가 낮아서 간섭 영상이 크고, 특히 재밍(jamming) 등 불리한 점이 많다.In conventional pier identification technology, the transponder consists of a radio receiver and a transmitter that receive at one frequency (1030 MHz) and transmit at another frequency (1090 MHz) for identification of the aircraft and the vehicle's peer. These transponders are low in frequency and large in size and difficult to carry. Due to the low frequency, the antenna is large and the device size is so large that it is difficult to mount it on a soldier's helmet. In addition, because of its large size, it consumes a lot of power, and the battery capacity for carrying it must be large. Moreover, since it is necessary to carry it separately, it is less portable as a bottle responder. In addition, the transponder has a low frequency, so that the interference image is large, and particularly, there are many disadvantages such as jamming.

반면에, 본 발명의 실시 예에 따른 피아식별용 밀리미터파 장치(100)는 사이즈가 작아 헬멧 일체형으로 구성 가능하다. 또한, 본 발명의 실시 예에 따른 피아식별용 밀리미터파 장치(100)는 주파수가 높아서 신호의 방해 및 교란에 강하다. 게다가, 본 발명의 실시 예에 따른 피아식별용 밀리미터파 장치(100)는 하나의 PCB(printed circuit board)에 일체형으로 제작 가능하다. 더욱이, 본 발명의 실시 예에 따른 피아식별용 밀리미터파 장치(100)는 평상시 동면모드로 절전상태 유지할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시 예에 따른 피아식별용 밀리미터파 장치(100)는 전용 IC를 적용하여 작게 구현될 수 있고, 소모전력을 현저하게 줄일 수 있다.On the other hand, the millimeter wave device 100 for identifying a peer according to the embodiment of the present invention is small in size and can be configured as a helmet integral type. In addition, the millimeter wave device 100 for identifying the peer according to the embodiment of the present invention is high in frequency and strong against disturbance and disturbance of a signal. In addition, the millimeter wave device 100 for identifying a peer according to the embodiment of the present invention can be integrally manufactured on one printed circuit board (PCB). Furthermore, the millimeter wave device 100 for identifying the peer according to the embodiment of the present invention can be kept in a power saving state in the hibernation mode in a normal state. Further, the millimeter wave device 100 for identifying the peer according to the embodiment of the present invention can be implemented small by applying a dedicated IC, and the consumed power can be remarkably reduced.

도 2는 본 발명의 피아식별용 밀리미터파 장치의 구조를 예시적으로 보여주는 도면이다. 도 2를 참조하면, 피아식별용 밀리미터파 장치(100)는 플렉서블 PCB(101), 복수의 안테나(102), 복수의 안테나(102)와 플렉서블 PCB(101) 사이를 연결하는 복수의 마이크로스트립 라인(103)를 포함할 수 있다.FIG. 2 is a view showing an exemplary structure of a millimeter wave device for identifying a peer of the present invention. FIG. 2, a millimeter wave device 100 for identifying a peer includes a flexible PCB 101, a plurality of antennas 102, a plurality of microstrip lines 102 connecting a plurality of antennas 102 and a flexible PCB 101, (103).

실시 예에 있어서, 14mm 의 안테나(102)는 8개가 360도를 커버하도록 헬멧(10)에 장착될 수 있다.In an embodiment, a 14 mm antenna 102 may be mounted on the helmet 10 so that eight cover 360 degrees.

실시 예에 있어서, 신호 생성부와 밀리미터파 신호 합성부 및 증폭부가 하나의 플렉서블 PCB(101)로 구성될 수 있다.In an embodiment, the signal generator, the millimeter wave signal synthesizer, and the amplification unit may be formed of a single flexible PCB 101.

실시 예에 있어서, 출력 신호는 8개의 스위치를 통하여 패턴으로 대응하는 안테나(102)로 전달될 수 있다.In an embodiment, the output signal may be delivered to the corresponding antenna 102 in a pattern through eight switches.

실시 예에 있어서, 헬멧(10)의 내부에 도 2에 도시된 바와 같은 플렉서블 PCB(101), 안테나(102), 및 마이크로스트립 라인(103)으로 구성하여 피아식별용 밀리미터파 장치(100)이 설치될 수 있다.In the embodiment, the millimeter wave device 100 for identifying the peer is constituted by the flexible PCB 101, the antenna 102 and the micro strip line 103 as shown in Fig. 2 inside the helmet 10 Can be installed.

본 발명의 실시 예에 따른 피아식별용 밀리미터파 장치(100)는 전원을 헬멧(10)에 장착함으로써 휴대 가능하다. 실시 예에 있어서, 피아식별용 밀리미터파 장치(100)는 배터리 전원 사용하기 때문에, 평상시에는 동면모드 상태로 대기하다가 피아식별 관련 명령을 수신하면, 정해진 신호를 송신하도록 구현될 수 있다The millimeter wave device 100 for identifying the peer according to the embodiment of the present invention is portable by mounting a power source on the helmet 10. In the embodiment, the millimeter wave device 100 for identifying the peer is used for battery power, so that it can be implemented to normally wait in the hibernation mode state and transmit a predetermined signal upon receiving the piere identification related command

실시 예에 있어서, 플렉서블 PCB(101)와 헬멧(10)에 장착되는 마이크로스트립 라인(103)의 연결은 와이어 본딩(wire bonding)으로 연결될 수 있다. 하지만, 플렉서블 PCB(101)와 마이크로스트립 라인(103)의 연결 관계가 여기에 제한되지 않는다고 이해되어야 할 것이다.In the embodiment, the connection of the flexible PCB 101 and the micro strip line 103 mounted on the helmet 10 may be connected by wire bonding. However, it should be understood that the connection relationship between the flexible PCB 101 and the microstrip line 103 is not limited thereto.

실시 예에 있어서, 마이크로스트립 라인(103)은 30 GHz의 신호가 최소의 손실로 지나가고 헬멧(10)에 장착 가능한 구조로 설계될 수 있다.In an embodiment, the microstrip line 103 can be designed with a structure in which a signal of 30 GHz passes through the helmet 10 with minimal loss.

실시 예에 있어서, 최종 안테나(102)와 마이크로스트립 라인(103)는 와이어본딩으로 연결될 수 있다. 하지만, 안테나(102)와 마이크로스트립 라인(103)의 연결관계가 여기에 제한되지 않는다고 이해되어야 할 것이다.In an embodiment, the final antenna 102 and the microstrip line 103 may be connected by wire bonding. However, it should be understood that the connection relationship between the antenna 102 and the microstrip line 103 is not limited thereto.

실시 예에 있어서, 45도 각도로 8개의 송신 안테나(102)가 배치될 수 있다. 실시 예에 있어서, 8개의 송신 안테나(102)의 각각의 송신 동작은 스위칭 됨으로써 하나씩 수행될 있다. 다른 실시 예에 있어서, 복수의 송신 안테나(102)의 송신 동작은 동시에 수행될 수도 있다. 안테나만 8개 배치하여 스위칭 함으로써 피아식별용 응답에 대응하는 밀리미터파가 송신될 수 있다.In an embodiment, eight transmit antennas 102 may be arranged at a 45 degree angle. In an embodiment, each transmit operation of the eight transmit antennas 102 may be performed one by one by switching. In another embodiment, the transmitting operation of the plurality of transmitting antennas 102 may be performed at the same time. Millimeter waves corresponding to the response for identifying the peer can be transmitted by switching and arranging only eight antennas.

도 3은 본 발명의 피아식별용 밀리미터파 장치(100)의 안테나 빔폭을 예시적으로 보여주는 도면이다.FIG. 3 is an exemplary view showing an antenna beam width of a millimeter wave device 100 for identifying a peer of the present invention.

실시 예에 있어서, 14mm Aperture RF 안테나는 10mm RF 파장 (Ka 대역)에서 50 도의 빔폭으로 신호를 전송할 수 있다. 실시 예에 있어서, 신호 전송에서 빠지는 영역이 없도록 안테나(102)가 설계될 수 있다. 실시 예에 있어서, 직진성이 좋도록 30 GHz가 선택될 수 있다.In an embodiment, a 14 mm aperture RF antenna can transmit signals at a beam width of 50 degrees at a 10 mm RF wavelength (Ka band). In an embodiment, the antenna 102 may be designed such that there is no region of interest in signal transmission. In the embodiment, 30 GHz can be selected so that the linearity is good.

실시 예에 있어서, 응답기는 30.090 GHz를 사용하고 질문기는 RF일 경우 30.030 GHz를 사용할 수 있다. 하지만, 응답기 및 질문기의 주파수가 여기에 제한되지 않는다고 이해되어야 할 것이다.In the embodiment, the transponder uses 30.090 GHz and the interrogator can use 30.030 GHz for RF. However, it should be understood that the frequencies of the transponder and the interrogator are not limited thereto.

실시 예에 있어서, 레이저 일 경우는 1.5μm 파장이 사용될 수 있다. 여기서, 안테나 빔폭은 아래의 수학식으로 근사화될 수 있다.In the embodiment, in the case of a laser, a wavelength of 1.5 mu m may be used. Here, the antenna beam width can be approximated by the following equation.

Figure 112018103080689-pat00001
Figure 112018103080689-pat00001

여기서

Figure 112018103080689-pat00002
: 안테나 빔폭, D : 안테나 지름, λ: 파장이다.here
Figure 112018103080689-pat00002
: Antenna beam width, D: antenna diameter, and?: Wavelength.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 피아식별용 밀리미터파 장치(100)의 플렉서블 PCB(101)를 예시적으로 보여주는 도면이다. 도 4를 참조하면, 플렉서블 PCB(101)은 SOC(single on computer; 110), FPGA(field programmable gate array; 120), 파형 생성기(130), 증폭 및 스위치 모듈(140), 및 모니터링 모듈(150)을 포함할 수 있다.FIG. 4 is a view illustrating an example of a flexible PCB 101 of a millimeter wave device 100 for identifying a peer according to an embodiment of the present invention. 4, the flexible PCB 101 includes a single on-computer 110, a field programmable gate array 120, a waveform generator 130, an amplification and switching module 140, and a monitoring module 150 ).

SOC(110)는 미래 병사의 메인 컴퓨터에서 명령을 전달될 수 있다. SOC는 여러 통신 방법 중에서 해당 메인 컴퓨터에서 사용하는 것으로 선택하여 사용할 수 있다. 여기서 여러 통신 방법은 UART, USB, RS485 등일 될 수 있다. 실시 예에 있어서, SOC(110)의 내부에 저장되어 있는 송신 코드를 이용하여 FPGA(120)는 대응하는 코드 펄스를 생성할 수 있다. 실시 예에 있어서, DDS(direct digital synthesis)를 통하여 전송 신호와 캐리어 용 신호가 생성될 수 있다.The SOC 110 may be commanded at the future soldier's main computer. The SOC can be selected among the various communication methods to be used by the main computer. Here, various communication methods can be UART, USB, RS485, and the like. In an embodiment, the FPGA 120 may generate a corresponding code pulse using a transmission code stored within the SOC 110. In an embodiment, a transmission signal and a carrier signal can be generated through DDS (direct digital synthesis).

파형 생성기(130)는 VCO(voltage control oscillator)에 의해 30GHz의 캐리어용 신호를 생성한 후에, 전송 신호와 혼합됨으로써 최종 신호를 생성할 수 있다.The waveform generator 130 may generate a carrier signal of 30 GHz by a voltage control oscillator (VCO), and then mix with a transmission signal to generate a final signal.

증폭 및 스위치 모듈(140)은 원하는 송신 출력을 위해서 증폭하고 8개의 스위치를 통하여 8개의 안테나로 시분할 하여 전송할 수 있다.The amplification and switch module 140 may be amplified for the desired transmit power and transmitted in time division to eight antennas through eight switches.

모니터링 모듈(150)은 송신을 위해서 안테나(102)로 가기 전 스위치 전단계에서 커플러를 이용하여 신호를 모니터링 할 수 있다. 실시 예에 있어서, 모니터링 모듈(150)은 커플러 통해서 입력되는 신호를 30GHz 혼합기(믹서)를 통해서 코드 신호만 뽑아내고, 디지털 변환을 하여 코드 확인을 할 수 있다.The monitoring module 150 may monitor the signal using a coupler in the pre-switch stage before going to the antenna 102 for transmission. In the embodiment, the monitoring module 150 extracts only the code signal through the 30 GHz mixer (mixer), and performs digital conversion to check the code.

전원 공급기(160)는, 헬멧(10)의 배터리로부터 필요한 전원을 공급 받도록 구현될 수 있다. 실시 예에 있어서, 전원 공급기(160)는 배터리 전압을 낮은 전압으로 변경함으로써 각 모듈에 공급할 수 있다. 실시 예에 있어서, 전원 공급기(160)는 기본적으로 SOC(110)에 전원을 공급하고 SOC(110)으로부터 동면모드 해제 명령이 오면 나머지 모듈에도 전원을 공급할 수 있다. 실시 예에 있어서, SOC(110)는 기본 절전 모드 운용함으로써 전력소모를 최소화 유지하다가 명령이 오면 정상 동작을 수행할 수 있다.The power supply 160 may be implemented to receive the necessary power from the battery of the helmet 10. [ In an embodiment, the power supply 160 can supply each module by changing the battery voltage to a lower voltage. In an embodiment, the power supply 160 basically supplies power to the SOC 110 and may supply power to the remaining modules when a hibernation mode release command is received from the SOC 110. In the embodiment, the SOC 110 maintains the power consumption to a minimum by operating the basic power saving mode, and can perform a normal operation when an instruction is received.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 FPGA(120)를 예시적으로 보여주는 도면이다. 도 5를 참조하면, FPGA(120)는 제 1 직접 디지털 합성기(DDS1; 121), 제 2 직접 디지털 합성기(DDS2, 122), 및 코드 펄스 생성기(123)를 포함할 수 있다.5 is an exemplary diagram illustrating an FPGA 120 according to an embodiment of the present invention. 5, the FPGA 120 may include a first direct digital synthesizer (DDS1) 121, a second direct digital synthesizer (DDS2, 122), and a code pulse generator (123).

FPGA(120)는 SOC(110)로부터 받은 정보를 이용하여 해당 코드에 대한 펄스를 생성할 수 있다. 생성된 펄스는 디지털 버퍼에 버퍼링 될 수 있다.The FPGA 120 may generate a pulse for the corresponding code using the information received from the SOC 110. The generated pulse may be buffered in a digital buffer.

제 1 직접 디지털 합성기(121)는 30Ghz 캐리어 주파수를 만들기 위한 기준 동기 신호로 100 MHz CW(continuous wave) 신호(제 1 CW 신호)를 생성할 수 있다. 한편, 제 1 CW의 신호의 주파수가 100 MHz에 제한되지 않는다고 이해되어야 할 것이다. 실시 예에 있어서, 제 1 직접 디지털 합성기(121)는 디지털 아날로그 변환기(digital to analog converter; DAC) 를 포함할 수 있다.The first direct digital synthesizer 121 may generate a 100 MHz continuous wave signal (first CW signal) as a reference synchronization signal for generating a 30 GHz carrier frequency. On the other hand, it should be understood that the frequency of the signal of the first CW is not limited to 100 MHz. In an embodiment, the first direct digital synthesizer 121 may comprise a digital to analog converter (DAC).

제 2 직접 디지털 합성기(122)는 코드 신호 전송을 위한 90MHz CW 신호(제 2 CW 신호)를 생성할 수 있다. 한편, 제 2 CW의 신호의 주파수가 90 MHz에 제한되지 않는다고 이해되어야 할 것이다. 실시 예에 있어서, 제 2 직접 디지털 합성기(122)는 디지털 아날로그 변환기(digital to analog converter; DAC) 를 포함할 수 있다.The second direct digital synthesizer 122 may generate a 90 MHz CW signal (second CW signal) for code signal transmission. On the other hand, it should be understood that the frequency of the signal of the second CW is not limited to 90 MHz. In an embodiment, the second direct digital synthesizer 122 may comprise a digital to analog converter (DAC).

코드 펄스 생성기(123)는 코드 펄스를 생성할 수 있다.The code pulse generator 123 may generate a code pulse.

FPGA(120)에서 생성된 제 1 CW 신호, 제 2 CW 신호, 및 코드 펄스 신호는 파형 생성기 모듈로 전달될 수 있다.The first CW signal, the second CW signal, and the code pulse signal generated in the FPGA 120 may be transmitted to the waveform generator module.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 파형 생성기를 예시적으로 보여주는 도면이다. 도 6을 참조하면, 파형 발생기(130)는 전압 제어 발진기(VCO; 131), 혼합기(mixer; 132), 및 RF 스위치(133)를 포함할 수 있다.6 is a diagram illustrating an exemplary waveform generator according to an embodiment of the present invention. 6, the waveform generator 130 may include a voltage controlled oscillator (VCO) 131, a mixer 132, and an RF switch 133.

파형 생성기(130)는 캐리어 주파수를 만들기 위하여 VCO(131)를 사용하고 이를 위한 기준 신호를 앞에서 생성된 100MHz를 사용할 수 있다.The waveform generator 130 may use the VCO 131 to generate the carrier frequency and use the previously generated 100 MHz reference signal.

혼합기(132)는 90 MHz와 30 GHz를 혼합함으로써 30.090 GHz를 생성할 수 있다.The mixer 132 may generate 30.090 GHz by mixing 90 MHz and 30 GHz.

RF 스위치(133)는 혼합기(132)의 출력 신호를 코드 신호에 혼합하기 위하여 만들어진 펄스 신호를 이용하여 ON/OFF를 통하여 최종 송신 신호 생성할 수 있다.The RF switch 133 can generate a final transmission signal through ON / OFF using a pulse signal made to mix the output signal of the mixer 132 with the code signal.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 증폭 및 스위치 모듈을 예시적으로 보여주는 도면이다.7 is a diagram illustrating an exemplary amplification and switch module according to an embodiment of the present invention.

증폭 및 스위치 모듈(140)은 최종 질문기의 수신단에 전달하기 위하여 800m 전송거리와 기후에 따른 대기 감쇄를 고려하여 송신 신호의 증폭값을 결정할 수 있다. 실시 예에 있어서, 증폭된 신호는 필터를 통하여 스위치로 전달될 수 있다. 실시 예에 있어서, 증폭된 신호는 중간에 모니터링을 위한 커플러를 지날 수 있다.The amplification and switch module 140 may determine the amplification value of the transmission signal in consideration of the transmission distance and the atmospheric attenuation depending on the climate in order to transmit the signal to the receiving end of the final interrogator. In an embodiment, the amplified signal may be delivered to the switch through a filter. In an embodiment, the amplified signal may pass through a coupler for monitoring in the middle.

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 모니터링 모듈을 예시적으로 보여주는 도면이다. 도 8을 참조하면, 커플러를 통해 출력된 신호는 다시 30 GHz로 혼합된 후 90 MHz 신호만 추출하여 디지털변환 후 코드 확인하고 SOC(110)로 전달될 수 있다.8 is a diagram illustrating an exemplary monitoring module according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 8, the signal output through the coupler may be mixed again at 30 GHz and then only the 90 MHz signal may be extracted, digitally converted, and the code may be transmitted to the SOC 110.

누가 친구인지 아닌지를 분별하는 한 가지 방법은 IFF(Identification Friend-Foe) 시스템을 사용하는 것이다. 다양한 IFF 시스템이 잘 알려져 있다. 이들은 일반적으로 무선 주파수 (RF) 전송 시스템이며 항공기와 주로 관련되어 있지만 동일한 기술이 육상 차량이나 선박에도 적용될 수 있다. 피아식별 시스템으로 알려진 특정 RF 시스템에는 알 수 없는 물체(비행기, 선박, 탱크)에 질문 신호를 전송하는 것이 포함될 수 있다. 객체가 아군인 경우, 적절한 응답과 함께 조회에 응답하기 위한 일부 유형의 응답기가 있다. 적절한 응답을 받으면 객체는 아군으로 지정될 수 있다. 객체가 요구된 응답을 제공하지 않으면 적으로 지정하여 공격한다. 피아식별 시스템의 한 가지 단점은 검사 대상물이 항상 질문에 응답하기 위한 메커니즘을 가질 필요가 있다는 것이다. 두 번째 단점은 피아식별 IFF 시스템이 식별 시스템의 가장 긍정적 인 유형이며 다양한 형태로 수년 동안 다양한 형태로 사용되어 왔으나 RF 시스템은 전파 방해에 취약하고 이를 위해서 RF 시스템의 전력 요구 사항으로 인해 RF 시스템의 크기가 커지는 경향이 있다. 고려해야 할 세 번째 요소는 응답 대상의 수신 능력이다. 비선형 전장 시대에 우군과 적군이 가까이에 있을 가능성은 매우 높다. 결과적으로, 피아식별 시스템을 사용할 때, IFF 식별에 모호성을 피하기 위해 주의를 기울여야 한다.One way to discern who is friends or not is to use the IFF (Identification Friend-Foe) system. Various IFF systems are well known. These are generally radio frequency (RF) transmission systems and are primarily concerned with aircraft, but the same techniques can be applied to land vehicles or ships. Certain RF systems, known as peer identification systems, may include sending question signals to unknown objects (airplanes, ships, tanks). If the object is alive, there are some types of responder to respond to the inquiry with the appropriate response. When an appropriate response is received, the object can be designated as allied. If the object does not provide the requested response, it will be attacked by specifying it. One disadvantage of the peer identification system is that the object to be inspected always needs to have a mechanism for responding to the question. The second drawback is that the PIANA Identification IFF system is the most positive type of identification system and has been used in various forms for many years in various forms. However, RF system is vulnerable to radio interference, and due to the power requirements of the RF system, . The third factor to consider is the receiver's ability to respond. In the age of nonlinear battlefields, it is very likely that both enemy forces and enemies are near. Consequently, when using a peer identification system, care must be taken to avoid ambiguity in IFF identification.

현재의 RF 기술을 사용하는 공간 선택적 IFF 시스템은 작은 대역폭과 이에 상응하는 대형 안테나를 필요로 한다. 동시에 시스템은 넓은 범위를 가져야 함. 이는 전자 또는 전자 기계적 빔 스캐닝이 필요할 수 있다. 결과적으로 비싸고 비실용적일 수 있다.Spatial-selective IFF systems using current RF technology require small bandwidth and corresponding large antennas. At the same time, the system must have a wide range. This may require electron or electromechanical beam scanning. As a result, it can be expensive and impractical.

본 발명의 실시 예에 따른 피아식별용 밀리미터파 장치(100)는 비용 효과적이고 공간 효율적인 방식으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 피아식별용 밀리미터파 장치(100)는 주파수를 높여서 사이즈도 작게 비용도 저렴하게 구성하고, 사이즈가 작은 만큼 소모전력도 적어서 개인 군사용으로 적용 가능하며, 송신 거리를 1km 미만으로 설계할 수 있다.The millimeter wave device 100 for identifying a peer according to an embodiment of the present invention can be implemented in a cost effective and space efficient manner. For example, the millimeter wave device 100 for identifying a peer according to the present invention may be configured to be low in cost, small in size, and small in size, so that the millimeter wave device 100 can be applied to individual military applications. .

도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 피아식별용 밀리미터파 장치의 동작 방법을 예시적으로 보여주는 흐름도이다. 도 1 내지 도 9를 참조하면, 피아식별용 밀리미터파 장치(100)의 동작 방법은 다음과 같이 진행될 수 있다.FIG. 9 is a flowchart illustrating an exemplary operation of a millimeter wave device for identifying a peer according to an embodiment of the present invention. Referring to FIGS. 1 to 9, a method of operating the milling demarcating device 100 for peer identification can be performed as follows.

초기 병사가 헬멧(10)을 착용 후 작전에 투입되면, IFF용 응답기, 즉 피아식별용 밀리미터파 장치(100)는 전원 인가를 시작하면서(S111), 자체점검을 수행할 수 있다(S112), 자체 점검이 정상적으로 수행되면, 피아식별용 밀리미터파 장치(100)는 암호코드 수신을 통하여 암호 코드를 확인할 수 있다(S113). 상술된 초기 단계가 진행될 수 있다(S110).When the initial soldier is put into operation after wearing the helmet 10, the responder for the IFF, that is, the millimeter wave device for identifying the peer 100 can start the power application (S111) and perform the self check (S112) If the self-check is normally performed, the millimeter wave device 100 for identifying the peer can confirm the cipher code by receiving the cipher code (S113). The above-described initial step may proceed (S110).

IFF 장비 중에서 질문기에서 질문이 와야만 응답을 하기 때문에 운용대기 모드에서는 동면모드를 통하여 배터리 소모가 최소화될 수 있다(S120). 질문 수신 장치에서 질문에 대한 요청을 수신하면, 병사의 슈트에 내장된 통제 컴퓨터를 통하여 응답에 대한 명령이 수신될 수 있다(S130). 응답 명령이 수신되지 않으면, S120 단계로 진입될 수 있다.Since the IFF equipment responds only to questions from the interrogator, the battery consumption can be minimized through the hibernation mode in the operation standby mode (S120). Upon receiving the request for the question from the question receiving apparatus, a command for the response may be received through the control computer embedded in the soldier's suite (S130). If a response command is not received, step S120 may be entered.

헬멧(10)의 응답기에서는 암호화된 무선통신을 통하여 SOC 칩에서 명령을 수신함과 동시에 동면모드에서 해제되고 해당 암호 코드를 이용하여 응답 신호가 생성될 수 있다. 응답 신호를 생성하기 위해서는 코드 확인이 무엇보다 중요하다. 잘못된 코드가 송신되면 아군으로 식별될 수 있다. 2중 코드 확인 장치를 통하여 코드가 확인될 수 있다(S140). 확인된 코드를 이용하여 코드 신호가 생성될 수 있다(S150). 코드 신호가 생성되지 않으면, S140 단계가 진입될 수 있다.The responder of the helmet 10 receives the command from the SOC chip through the encrypted wireless communication and is released from the hibernation mode and a response signal can be generated using the corresponding cipher code. Code verification is the most important factor in generating response signals. If the wrong code is sent, it can be identified as a friend. The code can be verified through the dual code checking device (S140). A code signal can be generated using the identified code (S150). If the code signal is not generated, step S140 may be entered.

송신을 위한 아날로그 송신 신호를 생성 후에 자체적으로 생성된 코드 신호가 확인될 수 있다(S160). 코드 신호가 확인 되면, 8개의 안테나에 시간차를 두고 전송하기 위하여 8개의 스위치가 각각 활성화 될 수 있다(S170). 코드 신호가 확인되지 않으면, S140 단계가 진입될 수 있다. 이후에 안테나를 통하여 코드 신호가 송신될 수 있다(S180). 이후 재 전송을 위하여 S140 단계가 진입될 수 있다. 실시 예에 있어서, 한 턴을 송신하고 나면 다시 코드 확인을 통한 후 다시 송신 동작이 수행될 수 있다. 실시 예에 있어서, 100회 송신을 한 후, 다시 응답 명령을 기다리는 운용 대기 상태로 진입될 수 있다.After generating the analog transmission signal for transmission, the self-generated code signal can be confirmed (S160). When the code signal is confirmed, eight switches may be activated to transmit the eight signals with a time difference (S170). If the code signal is not confirmed, step S140 may be entered. Thereafter, the code signal can be transmitted through the antenna (S180). And then step S140 may be entered for re-transmission. In an embodiment, once a turn is transmitted, the transmission operation can be performed again via code verification again. In an embodiment, after 100 transmissions, it may enter an operational standby state waiting for a response command again.

본 발명에 따른 단계들 및/또는 동작들은 기술분야의 통상의 기술자에 의해 이해될 수 있는 것과 같이, 다른 순서로, 또는 병렬적으로, 또는 다른 에포크(epoch) 등을 위해 다른 실시 예들에서 동시에 일어날 수 있다.The steps and / or operations in accordance with the present invention may occur in different orders, in parallel, or concurrently in other embodiments for other epochs or the like, as may be understood by one of ordinary skill in the art .

실시 예에 따라서는, 단계들 및/또는 동작들의 일부 또는 전부는 하나 이상의 비-일시적 컴퓨터-판독가능 매체에 저장된 명령, 프로그램, 상호작용 데이터 구조(interactive data structure), 클라이언트 및/또는 서버를 구동하는 하나 이상의 프로세서들을 사용하여 적어도 일부가 구현되거나 또는 수행될 수 있다. 하나 이상의 비-일시적 컴퓨터-판독가능 매체는 예시적으로 소프트웨어, 펌웨어, 하드웨어, 및/또는 그것들의 어떠한 조합일 수 있다. 또한, 본 명세서에서 논의된 "모듈"의 기능은 소프트웨어, 펌웨어, 하드웨어, 및/또는 그것들의 어떠한 조합으로 구현될 수 있다.Depending on the embodiment, some or all of the steps and / or operations may be performed on one or more non-transitory computer-readable media, including instructions, programs, interactive data structures, At least some of which may be implemented or performed using one or more processors. The one or more non-transitory computer-readable media can be, by way of example, software, firmware, hardware, and / or any combination thereof. Further, the functions of the "module" discussed herein may be implemented in software, firmware, hardware, and / or any combination thereof.

본 발명의 실시 예들의 하나 이상의 동작들/단계들/모듈들을 구현/수행하기 위한 하나 이상의 비-일시적 컴퓨터-판독가능 매체 및/또는 수단들은 ASICs(application-specific integrated circuits), 표준 집적 회로들, 마이크로 컨트롤러를 포함하는, 적절한 명령들을 수행하는 컨트롤러, 및/또는 임베디드 컨트롤러, FPGAs(field-programmable gate arrays), CPLDs(complex programmable logic devices), 및 그와 같은 것들을 포함할 수 있지만, 여기에 한정되지는 않는다. One or more non-transitory computer-readable media and / or means for implementing / performing one or more operations / steps / modules of embodiments of the present invention may be implemented as application-specific integrated circuits (ASICs), standard integrated circuits, But are not limited to, controllers that perform appropriate instructions, including microcontrollers, and / or embedded controllers, field-programmable gate arrays (FPGAs), complex programmable logic devices (CPLDs) .

한편, 상술 된 본 발명의 내용은 발명을 실시하기 위한 구체적인 실시 예들에 불과하다. 본 발명은 구체적이고 실제로 이용할 수 있는 수단 자체뿐 아니라, 장차 기술로 활용할 수 있는 추상적이고 개념적인 아이디어인 기술적 사상을 포함할 것이다.The above-described contents of the present invention are only specific examples for carrying out the invention. The present invention will include not only concrete and practical means themselves, but also technical ideas which are abstract and conceptual ideas that can be utilized as future technologies.

10: 병사용 헬멧
100: 피아식별용 밀리미터파 장치
101: 플렉서블 PCB
102: 안테나
103: 마이크로스트립 라인
110: SOC
120: FPGA
130: 파형 생성기
140: 증폭 및 스위치 모듈
150: 모니터링 모듈
10: Bottle use helmet
100: Millimeter wave device for identification of peers
101: Flexible PCB
102: Antenna
103: Microstrip line
110: SOC
120: FPGA
130: Waveform generator
140: Amplifier and Switch Module
150: Monitoring module

Claims (10)

병사용 헬멧에 장착되는 피아식별용 밀리미터파 장치에 있어서:
IFF(identification friend-foe) 질문기로부터 수신된 질문에 응답하여 송신 신호를 생성하는 플렉서블 PCB(printed circuit board);
상기 플렉서블 PCB로부터 상기 송신 신호를 입력 받고, 상기 송신 신호에 대응하는 응답 신호를 상기 IFF 질문기로 출력하는 복수의 안테나들; 및
상기 복수의 안테나들의 각각과 상기 플렉서블 PCB 사이에 연결되고, 상기 플렉서블 PCB로부터 대응하는 안테나로 상기 송신 신호를 전달하는 마이크로스트립 라인들을 포함하고,
상기 복수의 안테나들은 45도 각도로 배치된 8개의 송신 안테나들을 포함하고,
상기 병사용 헬멧의 가운데 상단 빈 공간에는, 상기 플렉서블 PCB, 상기 복수의 안테나들, 및 상기 마이크로스트립 라인들이 설치되고,
상기 8개의 송신 안테나들은 360도를 커버하도록 상기 병사용 헬멧에 장착되고,
상기 플렉서블 PCB와 상기 마이크로스트립 라인들은 와이어 본딩으로 연결되고,
상기 복수의 안테나들과 대응하는 마이크로스트립 라인들은 와이어 본딩으로 연결되고,
상기 8개의 송신 안테나들은,
수학식
Figure 112019049573619-pat00012

(수학식에서
Figure 112019049573619-pat00013
: 안테나 빔폭, D : 안테나 지름, λ파장)
에 따라 안테나 빔폭을 가지는 것을 특징으로 하는 피아식별용 밀리미터파 장치.
CLAIMS 1. A millimeter wave device for identification of a pier mounted on a helmet for bottle use, comprising:
A flexible printed circuit board (PCB) for generating a transmission signal in response to a query received from an identification friend-foe interrogator;
A plurality of antennas receiving the transmission signal from the flexible PCB and outputting a response signal corresponding to the transmission signal to the IFF interrogator; And
And microstrip lines connected between each of the plurality of antennas and the flexible PCB and transmitting the transmission signal from the flexible PCB to a corresponding antenna,
Wherein the plurality of antennas comprises eight transmit antennas arranged at a 45 degree angle,
The flexible printed circuit board (PCB), the plurality of antennas, and the microstrip lines are installed in an upper center empty space of the bottle using helmet,
The eight transmit antennas are mounted on the helmet to cover 360 degrees,
Wherein the flexible PCB and the microstrip lines are connected by wire bonding,
The plurality of antennas and the corresponding microstrip lines are connected by wire bonding,
The eight transmit antennas include,
Equation
Figure 112019049573619-pat00012

(Equation
Figure 112019049573619-pat00013
: Antenna beam width, D: antenna diameter,? Wavelength)
Wherein the antenna has a beam width according to the antenna beam width.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 플렉서블 PCB는 DDS(direct digital synthesis)를 통하여 전송 신호와 캐리어용 신호를 생성하고, 상기 전송 신호 및 캐리어용 신호를 혼합함으로써 상기 송신 신호를 생성하는 FPGA(field programmable gate array)을 포함하는 피아식별용 밀리미터파 장치.
The method according to claim 1,
The flexible PCB includes a field programmable gate array (FPGA) for generating a transmission signal and a carrier signal through DDS (Direct Digital Synthesis), and mixing the transmission signal and the carrier signal to generate the transmission signal. For millimeter wave devices.
제 1 항에 있어서,
상기 플렉서블 PCB는 상기 송신 신호를 증폭하고, 상기 증폭된 신호를 스위칭 동작을 통하여 상기 복수의 안테나들 중에서 대응하는 안테나로 시분할로 전송하는 증폭 및 스위치 모듈을 더 포함하는 피아식별용 밀리미터파 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the flexible PCB further comprises an amplifier and a switch module for amplifying the transmission signal and transmitting the amplified signal through a switching operation to a corresponding antenna among the plurality of antennas in a time division manner.
제 1 항에 있어서,
상기 플렉서블 PCB는,
상기 송신 신호를 수신하는 커플러;
코드 신호를 추출하기 위하여 상기 커플러로부터 출력된 신호와 캐리어용 신호를 혼합하는 혼합기; 및
상기 추출된 코드 신호를 아날로그 신호를 변환하는 디지털 아날로그 변환기를 더 포함하는 피아식별용 밀리미터파 장치.
The method according to claim 1,
In the flexible PCB,
A coupler for receiving the transmission signal;
A mixer for mixing a signal output from the coupler with a signal for a carrier to extract a code signal; And
Further comprising a digital-to-analog converter for converting the extracted code signal to an analog signal.
제 1 항에 있어서,
상기 플렉서블 PCB는 상기 병사용 헬멧의 배터리로부터 전원을 공급 받는 전원 공급기를 더 포함하는 피아식별용 밀리미터파 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the flexible PCB further comprises a power supply for receiving power from a battery of the bottle use helmet.
제 8 항에 있어서,
상기 플렉서블 PCB는 외부의 메인 컴퓨터에서 명령을 전송 받는 SOC(single on computer)를 더 포함하는 피아식별용 밀리미터파 장치.
9. The method of claim 8,
Wherein the flexible PCB further comprises a single on computer (SOC) for receiving a command from an external main computer.
제 9 항에 있어서,
상기 전원 공급기는 상기 SOC에 전원을 공급하고, 상기 SOC로부터 동면 해제 모드를 수신할 때 상기 플렉서블 PCB 내부의 다른 모듈에 전원을 공급하는 것을 특징으로 하는 피아식별용 밀리미터파 장치.
10. The method of claim 9,
Wherein the power supply supplies power to the SOC and supplies power to other modules in the flexible PCB when receiving the hibernation release mode from the SOC.
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