KR102031926B1 - 호밍 장치의 안테나 및 그 작동 방법 - Google Patents

호밍 장치의 안테나 및 그 작동 방법

Info

Publication number
KR102031926B1
KR102031926B1 KR1020190024764A KR20190024764A KR102031926B1 KR 102031926 B1 KR102031926 B1 KR 102031926B1 KR 1020190024764 A KR1020190024764 A KR 1020190024764A KR 20190024764 A KR20190024764 A KR 20190024764A KR 102031926 B1 KR102031926 B1 KR 102031926B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
target
signal
output signal
antenna
reflected
Prior art date
Application number
KR1020190024764A
Other languages
English (en)
Inventor
김홍락
Original Assignee
엘아이지넥스원 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘아이지넥스원 주식회사 filed Critical 엘아이지넥스원 주식회사
Priority to KR1020190024764A priority Critical patent/KR102031926B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102031926B1 publication Critical patent/KR102031926B1/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/26—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture
    • H01Q3/30—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture varying the relative phase between the radiating elements of an array
    • H01Q3/34—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture varying the relative phase between the radiating elements of an array by electrical means
    • H01Q3/36—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture varying the relative phase between the radiating elements of an array by electrical means with variable phase-shifters
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P5/00—Coupling devices of the waveguide type
    • H01P5/12—Coupling devices having more than two ports

Landscapes

  • Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)

Abstract

본 발명에 따르면, 선형 편광 파를 형성하는 선형 출력 신호를 원형 편광 파를 형성하는 원형 출력 신호로 변환하는 편파기, 단 방향으로 손실 없이 상기 선형 출력 신호를 상기 편파기로 전송하는 순환기, 상기 원형 출력 신호를 원하는 위상으로 변환하는 위상 변위기, 상기 변환된 위상에 따라 상기 원형 출력 신호를 표적 반경에 송신하는 출력포트 및 상기 송신된 원형 출력 신호가 상기 표적에 반사되어 형성된 원형 반사 신호를 수신하는 수신기를 포함하는 호밍 장치의 안테나 및 그 작동 방법이 개시된다.

Description

호밍 장치의 안테나 및 그 작동 방법{Homming device antenna and method for control the same}
본 발명은 호밍 장치의 안테나 및 그 작동 방법에 관한 것으로, 특히 위상 변위기 및 김발을 이용하여 표적을 탐색하는 호밍 장치의 안테나 및 그 작동 방법에 관한 것이다.
종래에는 빠르게 기동하는 유도탄에 적용되는 레이다 호밍 장치의 안테나 구조에 관한 것으로 기존의 기계식 김발구조의 안테나 장치의 경우 넓은 영역을 빠르게 스캔하는 것이 기계적 김발의 속도 제한으로 인하여 제한 사항이 많은 문제가 있었다.
일반적으로 위상 변위기를 이용하는 전기적 스캔의 경우 빠르게 스캔을 할 수 있다는 장점은 있으나 스캔 각도의 범위가 제한적이고 비용이 많이 올라가는 단점이 있다.
또한, 위상 변위기만을 이용하여 최대 -60도에서 +60도를 구현하기 위해서는 2000개 이상의 위상 변위기가 필요로 하며, 비용도 많이 든다. 따라서, 기존 호밍 장치의 안테나의 한계점을 극복하기 위한 호밍 장치의 안테나 및 그 작동 방법이 시급히 필요한 상황이다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 기존의 김발 타입 및 위상 변위기의 장점을 살리고 단점을 보완하여 김발 타입의 안테나 장치에 위상 변위기를 적용하는 호밍 장치의 안테나 및 그 작동 방법을 제공함에 있다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 선형 편광 성분을 갖는 입력 신호를 원형 편광 성분을 갖는 출력 신호로 변환하는 편파기, 상기 출력 신호의 방사 방향을 조정하기 위한 위상을 변환하는 위상 변위기, 상기 변환된 위상에 의해 상기 출력 신호를 표적 반경에 방사하는 출력포트 및 상기 방사된 출력 신호가 상기 표적에 반사되어 형성된 반사 신호를 수신하는 수신기를 포함하는 호밍 장치의 안테나를 제시한다.
바람직하게는, 상기 위상 변위기는 상기 표적을 지향하도록 기 설정된 각도 범위 내에서 각도를 조절하며, 상기 위상 변위기는 상기 표적을 탐지하기 위해 다수로 위치하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 편파기와 상기 위상 변위기와 연결하며, 상기 편파기를 통해 변환된 상기 출력 신호를 분배하여 상기 다수의 위상 변위기로 전달하는 도파관을 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 출력포트에서 상기 표적을 지향하도록 방위각 방향 및 고각 방향으로 회전 동작하는 김발을 더 포함하며, 상기 김발은 상기 위상 변위기 보다 큰 각도로 상기 표적을 지향하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 출력포트는 상기 출력 신호를 통해 상기 표적을 가로로 N번(N은 자연수) 및 세로로 M번(M은 자연수) 스캔하며, 상기 김발 또는 상기 위상 변위기를 통해 각도를 상기 N번 및 상기 M번 조절하여 스캔하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 수신기는 상기 표적에 반사되어 반시계 방향으로 회전하는 반사 신호를 수신하며, 상기 반사 신호는 상기 N과 상기 M의 곱으로 형성된 다수의 스캔 정보를 형성하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 반사 신호는 상기 표적 이외의 주위 환경에 의해 형성되는 클러터 신호 및 상기 표적에 의해 형성되는 표적 신호를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 수신기는 상기 반사 신호를 수신하여 상기 표적의 형상을 획득하며, 상기 표적의 형상은 상기 클러터 신호 및 상기 표적 신호를 통해 나타내는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 외부 장치로부터 상기 입력 신호를 상기 편파기로 전송해주며, 상기 표적에 반사되어 들어오는 상기 반사 신호를 상기 외부 장치로 전달하는 순환기를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 선형 편광 성분을 갖는 입력 신호를 원형 편광 성분을 갖는 출력 신호로 변환하는 단계, 상기 출력 신호의 방사 방향을 조정하기 위한 위상을 변환하는 단계, 상기 변환된 위상에 따라 상기 출력 신호를 표적 반경에 송신하는 단계 및 상기 방사된 출력 신호가 상기 표적에 반사되어 형성된 반사 신호를 수신하는 단계를 포함하는 호밍 장치의 안테나 작동 방법을 제안한다.
바람직하게는, 상기 출력 신호를 표적 반경에 송신하는 단계는 상기 출력 신호를 가로로 N번(N은 자연수) 스캔하는 단계 및 상기 출력 신호를 세로로 M번(M은 자연수) 스캔하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 반사 신호를 수신하는 단계는 상기 표적 이외의 주위 환경에 의해 형성되는 클러터 신호를 수신하는 단계 및 상기 표적에 의해 형성되는 표적 신호를 수신하는 단계를 포함하며, 상기 N과 상기 M의 곱으로 형성된 다수의 스캔 정보를 획득하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 반사 신호를 수신하는 단계는 수신된 상기 원형 반사 신호를 통해 2차원 영상을 획득하며, 상기 2차원 영상은 클러터 신호 및 표적 신호를 통해 상기 표적의 형상 및 상기 객체의 형상을 서로 다른 색으로 나타내는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면 호밍 장치의 안테나 및 그 작동 방법은 기계식 김발을 -60도에서 +60도까지 움직일 수 있으며, 거기에 위상 변위기를 이용한 전기식 빔 조향을 통해 최대 -120도에서 +120도까지 방사 각도를 조절할 수 있다.
또한, 위상 변위기의 숫자를 줄여 전기적 빔 조향 각도를 줄이더라도 위상 변위기만 있는 구조보다는 더 넓은 영역을 스캔할 수 있다.
또한, 기계적 빔 조향의 이동 시간은 전기적 빔 조향과 적절히 혼합하여 가격적으로 저렴하면서 원하는 빠른 빔 조향을 구현할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해 될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 호밍 장치의 안테나의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 호밍 장치의 안테나 및 김발의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 호밍 장치의 안테나의 구성을 도시한 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 호밍 장치의 안테나의 구성을 순서대로 도시한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 호밍 장치의 안테나의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 호밍 장치의 안테나 작동 방법을 나타낸 블록도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 호밍 장치의 안테나 작동을 나타낸 예시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 선형 편광 상분 또는 원령 편광 성분을 갖는 신호를 나타낸 그래프이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 호밍 장치의 안테나의 측정 결과를 나타낸 예시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
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. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
본 발명은 호밍 장치의 안테나 및 그 작동 방법에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 호밍 장치의 안테나의 구성을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 호밍 장치의 안테나의 구성을 순서대로 도시한 블록도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 호밍 장치의 안테나의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 1, 도 4 및 도 5을 참조하면, 호밍 장치의 안테나(10)는 송신기(200)와 연결될 수 있으며, 로터리 조인트(110), 편파기(130), 순환기(120), 도파관(122), 위상 변위기(140), 출력포트(150) 및 수신기(160)를 포함한다.
호밍 장치의 안테나(10)는 목표가 방사하는 레이더파 또는 표적에서 반사되는 레이터파를 감지하여 표적을 추적하는 장치이다. 호밍 방식에는 능동, 반능동, 수동의 세 가지 방식이 있으며, 능동방식은 미사일 등의 비행체가 스스로 레이더파를 목표를 향해 조사, 그 반사파를 감지하여 호밍하는 것으로 주로 대형 비행체에 부착되고 반능동방식은 레이터파를 비행체 밖에서 발사하는 것으로 비행체 자체는 소형으로 가능하다. 수동방식은 목표가 발사하는 레이더파를 향해 호밍하는 것으로 원거리에서의 호밍이 가능하다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 호밍 장치의 안테나(10)는 수동방식을 사용한 것으로 수동방식 레이터파를 비행체 밖에서 발사한다.
호밍 장치의 안테나(10)는 레이더에서 표적을 탐지하기 위한 탐색을 수행하며, 적의 박격포를 비롯하여 선박 및 차량, 야포, 로켓의 위치를 신속, 정확하게 탐지하고 탐지된 표적을 축적하며 격추할 때 사용되는 레이더에 필요하다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 호밍 장치의 안테나(10)는 수동 전자 주사식 위상 배열(PESA, Passive Electronically Scanned Array) 타입의 레이더를 적용할 수 있다.
송신기(200)는 호밍 장치의 안테나(10)와 별도로 위치하며, 선형 편광 성분을 갖는 입력 신호를 송신해주는 장치이다. 송신기(200)는 호밍 장치의 안테나(10)와 연결되어 있으며, 전송로로 사용되는 도체를 통해 로터리 조인트(110)와 연결되어 입력 신호를 순환기(120)로 전달할 수 있다.
편파기(130)는 방사되는 전자파에 편파를 주는 장치로서, 송신기(200)에서 입력된 선형 편광 성분을 갖는 입력 신호를 원형 편광 성분을 갖는 출력 신호로 변환할 수 있다.
순환기(120)는 단 방향으로 손실 없이 전송하는 장치로서, 입력된 입력 신호를 편파기(130)로 전송할 수 있으며, 표적을 탐지하고 반사되어 호밍 장치의 안테나(10)로 들어오는 반사 신호를 표적의 영상을 획득하기 위해 유도탄의 영상처리부에 전송할 수 있다.
도파관(122)은 순환기(120)와 위상 변위기(140)를 연결하며, 순환기(120)를 통해 전송된 입력 신호가 편파기(130)를 통해 출력 신호로 변환되면 출력 신호를 분배하여 위상 변위기(140)로 전달할 수 있다.
위상 변위기(140)는 편파기(130)를 통해 변환된 출력 신호를 원하는 위상으로 변환할 수 있으며, 출력 신호를 기 설정된 각도 범위 내에서 세밀한 각도를 조절하여 표적의 위치에 정확히 맞춰줄 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 위상 변위기(140)는 선형 편광 성분에서 원형 편광 성분으로 변환된 출력 신호의 입력 전력을 크게 받을 수 있다.
출력포트(150)는 위상 변위기(140)까지 거쳐 변환된 위상을 통해 출력 신호를 표적 반경에 방사할 수 있다.
출력포트(150)는 출력 신호를 통해 표적을 가로 및 세로로 스캔할 수 있으며, 가로로 N번(N은 자연수) 및 세로로 M번(M은 자연수)로 스캔할 수 있으며, N번 및 M번을 위상 변위기(140) 또는 김발을 통해 각도를 조절하여 스캔할 수 있다.
수신기(160)는 출력포트(150)에 의해 스캔한 총 N과 M의 곱으로 형성된 포인트의 표적 정보를 획득할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 위상 변위기(140)는 출력포트(150)와 같이 위치하며, 출력포트(150)의 위상도 변화시킬 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 호밍 장치의 안테나 및 김발의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 호밍 장치의 안테나(10)는 김발(300)과 일 면에서 연결되어 있으며, 김발(300)과 결합되어 안테나 결합체(20)를 형성할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 호밍 장치의 안테나(10)는 김발(300)과 결합되어 유도탄의 앞에 적용되어 있으며, 유도탄이 표적을 타격하기 위해 표적 영상을 처리하여 표적을 추적할 수 있다.
김발(300)은 표적을 지향하도록 방위각 방향 및 고각 방향으로 회전 동작하며, 로터리 조인트(110)를 통해 호밍 장치의 안테나(10)와 연결될 수 있다. 김발(300)은 방위각 방향 및 고각 방향으로 큰 각도에 대해 이동할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 김발(300)은 위상 변위기(140)보다 큰 각도로 표적을 지향할 수 있다.
호밍 장치의 안테나(10)는 김발과 로터리 조인트(110)를 통해 연결되어 있으며, 로터리 조인트(110)를 통해 입력 신호를 전달받을 수 있다.
로터리 조인트(110)는 선형 편광 성분을 갖는 입력 신호를 순환기(120)로 전달할 수 있다. 로터리 조인트(110)는 전송 선로 사이에서 전자 에너지를 효율적으로 전달시키기 위해, 기계적으로 무제한 회전할 수 있는 구조로 설계되어 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 호밍 장치의 안테나(10) 및 김발(300)은 유도탄의 내부에 포함되어 있으며, 유도탄을 통해 표적을 스캔하여 타격할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 호밍 장치의 안테나(10) 및 김발(300)의 결합에 의해 방사되는 출력 신호는 최대 -120에서 +120도까지 각도를 조절할 수 있어, 넓은 영역에서 스캔을 할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 호밍 장치의 안테나의 구성을 도시한 예시도이다.
공급 조립체 및 모노펄스 비교기(Feed Assembly & Monopulse Comparator)(300)는 단일 펄스의 전파를 이용하여 입력 신호를 송신시키며, 입력 신호가 공통의 위상 중심을 가지면 모노펄스는 진폭 비교이며, 그렇지 않으면 진폭 비교와 위상 비교의 조합일 수 있다.
슬롯 결합 플레이트(slot coupling plate)(310)는 동축 케이블, 도파관 등을 그 접촉부에 둔 슬롯에 의해 전자적으로 결합하는 것이며, 순환기(120)와 위상 변위기(140)를 연결시켜줄 수 있으며, 반드시 평행하고 있을 필요는 없으며 교차하고 있을 수 있다.
선형 대 원형 변압기(Linear to Circular Transformer)(320)는 전자기유도현상을 이용하여 입력 신호를 출력 신호로 변형시켜줄 수 있다.
서브 컨트롤 PCB(Sub Control Printed Circuit Board)(330)는 인쇄 회로 기판으로서, 집적회로, 저항기 또는 스위치 등의 전기적 부품들이 납땜되는 얇은 판이며, 부품의 전기적 연결기능 외의 부품들을 기계적으로 고정시켜 줄 수 있다.
애피처 플레이트(Aperture Plate)(340)는 자기셀(Magnetic Cell)의 부품으로서 강자성의 재료판이다. 애피처 플레이트(340)는 출력 신호의 진행 방향과 수직도록 배치되어 있으며, 출력 신호의 진행 방향과 평행한 중심 축을 기준으로 각각 회전 가능할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 호밍 장치의 안테나 작동 방법을 나타낸 블록도이다.
단계 S410은 출력 신호로 변환하는 단계이다.
송신기(200)는 선형 편광 성분을 갖는 입력 신호를 송신하며, 로터리 조인트(110)를 통해 호밍 장치의 안테나(10)로 전송될 수 있다. 순환기(120)는 로터리 조인트(110)를 지난 입력 신호를 단 방향으로 손실 없이 편파기(130)로 전송시킬 수 있다. 편파기(130)로 전송된 입력 신호는 원형 편광 성분을 갖는 출력 신호로 변환 될 수 있다 (S410).
단계 S420은 위상을 변환하는 단계이다.
위상 변위기(140)는 출력 신호가 표적 반경에 방사하기 위해 위상을 변환할 수 있으며, 기 설정된 각도 범위 내에서 세밀한 각도를 조절하여 출력 신호가 표적의 반경에 위치하도록 정확히 맞춰줄 수 있다(S420).
단계 S430은 표적 반경에 송신하는 단계이다.
출력포트(150)는 위상 변위기(140)를 통해 변환된 위상에 따라 출력 신호를 표적 반경에 송신할 수 있다. 출력포트(150)는 출력 신호를 가로로 N번 및 세로로 M번 스캔할 수 있다(S430).
단계 S440은 반사 신호를 수신하는 단계이다.
수신기(160)는 방사된 출력 신호에 의해 표적에 반사되어 형성된 반사 신호를 수신할 수 있다. 수신기(160)는 표적 이외의 주위 환경에 의해 형성되는 클러터 신호 및 표적에 의해 형성되는 표적 신호를 수신할 수 있으며, N과 M의 곱으로 형성된 다수의 스캔 정보를 획득할 수 있다(S440).
단계 S440을 통해 호밍 장치의 안테나(10)는 수신된 반사 신호에 의해 2차원 영상을 획득할 수 있으며, 클러터 신호 및 표적 신호를 통해 표적의 형상 및 객체의 형상을 다른 색으로 나타낼 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 호밍 장치의 안테나 작동을 나타낸 예시도이다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 호밍 장치의 안테나(10) 및 김발(300)은 유도탄 내부에 장착되어 있으며, 전투기에 장착된 유도탄이 발사되면 유도탄의 호밍 장치의 안테나(10)를 통해 표적을 식별하고 유도탄이 식별된 표적을 타격할 수 있으며, 기 설정된 표적만 식별되도록 고안되었다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 호밍 장치의 안테나(10)는 가로로 24번 세로로 12번 스캔을 하게 되면 총 288개의 포인트의 표적 정보를 획득할 수 있으며, 각 포인트 별로 적분시간을 포함하여 500us의 시간이 소요되면 가로 24포인트에 대하여 한 포인트당 1도의 간격으로 스캔을 하게 되면 총 24도를 움직이게 되고 시간을 12ms가 소요되고, 이때, 각 속도는 이동 각도를 소요 시간에 나누게 되며, 2000dg/s가 나올 수 있다. 호밍 장치의 안테나(10)를 이용한 가로 및 세로의 스캔 횟수는 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 호밍 장치의 안테나(10)는 출력 신호로 송신된 신호가 바다위의 해무나 해수면을 맞고 수신되는 클러터 신호가 감쇄되어 표적을 획득할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 선형 편광 상분 또는 원령 편광 성분을 갖는 신호를 나타낸 그래프이다.
선형 편광 성분을 갖는 출력 신호로 방사되어 표적 및 객체를 스캔하는 경우, 표적 이외의 객체와 주위 환경에 의해 형성되는 클러터 신호도 함께 들어와 표적과의 구분이 힘들 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 원형 편광 성분을 갖는 출력 신호는 방사되어 표적 및 객체를 스캔하며, 표적 이외의 주위 환경에 의해 형성되는 클러터 신호는 감쇄되어 수신할 수 있으며, 감쇄된 클러터 신호 및 표적 신호를 통해 표적을 획득하기 용이해질 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 호밍 장치의 안테나의 측정 결과를 나타낸 예시도이다.
도 9a는 유도탄에서 표적을 탐지하는 형상을 나타낸 예시도이며, 도 9b는 표적의 형상에 대입해 본 포인트를 나타낸 예시도이며, 도 9c는 측정된 표적 신호 및 클러터 신호를 포인트 별로 서로 다른 색상을 적용하여 도시한 예시도이다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 호밍 장치의 안테나(10)는 표적의 모서리진 부분에 2번 혹은 4번 반사되어 반시계 방향으로 회전되어 들어오는 반사 신호가 입력되도록 고안되었으며, 표적의 모서리진 부분에 반사되는 횟수는 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 수신기(160)는 수신되는 반사 신호에 의해 도 9c와 같은 측정 결과를 도출할 수 있다. 도 9c는 측정된 표적의 형상을 다른 색상으로 도시하였으며, 표적과 객체를 한눈에 구별할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 기계적 김발(300)의 모터를 이용해서는 구현하기 힘든 속도이지만 위상 변위기(140)를 이용하여 전기적으로 스캔을 하는 경우에는 가능하다. 또한, 종래의 모노펄스 추적 시스템의 경우에는 표적에서 여러 산란점들로 인하여 배의 끝 쪽을 추적하고 있다면 유도탄이 정밀타격 하지 못할 수 있다.
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 실시 예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 호밍 장치의 안테나 110: 로터리 조인트
120: 순환기 130: 편파기
140: 위상 변위기 150: 출력포트
160: 수신기 200: 송신기
300: 김발

Claims (13)

  1. 선형 편광 성분을 갖는 입력 신호를 원형 편광 성분을 갖는 출력 신호로 변환하는 편파기;
    상기 출력 신호의 방사 방향을 조정하기 위한 위상을 변환하는 위상 변위기;
    상기 변환된 위상에 의해 상기 출력 신호를 표적 반경에 방사하는 출력포트; 및
    상기 방사된 출력 신호가 상기 표적에 반사되어 형성된 반사 신호를 수신하는 수신기;를 포함하는 호밍 장치의 안테나.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 위상 변위기는 상기 표적을 지향하도록 기 설정된 각도 범위 내에서 각도를 조절하며,
    상기 위상 변위기는 상기 표적을 탐지하기 위해 다수로 위치하는 것을 특징으로 하는 호밍 장치의 안테나.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 편파기와 상기 위상 변위기를 연결하며, 상기 편파기를 통해 변환된 상기 출력 신호를 분배하여 다수의 상기 위상 변위기로 전달하는 도파관;을 더 포함하는 호밍 장치의 안테나.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 출력포트에서 상기 표적을 지향하도록 방위각 방향 및 고각 방향으로 회전 동작하는 김발을 더 포함하며,
    상기 김발은 상기 위상 변위기 보다 큰 각도로 상기 표적을 지향하는 것을 특징으로 하는 호밍 장치의 안테나.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 출력포트는 상기 출력 신호를 통해 상기 표적을 가로로 N번(N은 자연수) 및 세로로 M번(M은 자연수) 스캔하며,
    상기 김발 또는 상기 위상 변위기를 통해 각도를 상기 N번 및 상기 M번 조절하여 스캔하는 것을 특징으로 하는 호밍 장치의 안테나.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 수신기는 상기 표적에 반사되어 반시계 방향으로 회전하는 반사 신호를 수신하며,
    상기 반사 신호는 상기 N과 상기 M의 곱으로 형성된 다수의 스캔 정보를 형성하는 것을 특징으로 하는 호밍 장치의 안테나.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 반사 신호는,
    상기 표적 이외의 주위 환경에 의해 형성되는 클러터 신호; 및
    상기 표적에 의해 형성되는 표적 신호;를 포함하는 것을 특징으로 하는 호밍 장치의 안테나.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 수신기는 상기 반사 신호를 수신하여 상기 표적의 형상을 획득하며,
    상기 표적의 형상은 상기 클러터 신호 및 상기 표적 신호를 통해 나타내는 것을 특징으로 하는 호밍 장치의 안테나.
  9. 제1항에 있어서,
    외부 장치로부터 상기 입력 신호를 상기 편파기로 전송해주며, 상기 표적에 반사되어 들어오는 상기 반사 신호를 상기 외부 장치로 전달하는 순환기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 호밍 장치의 안테나.
  10. 선형 편광 성분을 갖는 입력 신호를 원형 편광 성분을 갖는 출력 신호로 변환하는 단계;
    상기 출력 신호의 방사 방향을 조정하기 위한 위상을 변환하는 단계;
    상기 변환된 위상에 따라 상기 출력 신호를 표적 반경에 송신하는 단계; 및
    상기 방사된 출력 신호가 상기 표적에 반사되어 형성된 반사 신호를 수신하는 단계;를 포함하는 호밍 장치의 안테나 작동 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 출력 신호를 표적 반경에 송신하는 단계는,
    상기 출력 신호를 가로로 N번(N은 자연수) 스캔하는 단계; 및
    상기 출력 신호를 세로로 M번(M은 자연수) 스캔하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 호밍 장치의 안테나 작동 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 반사 신호를 수신하는 단계는,
    상기 표적 이외의 주위 환경에 의해 형성되는 클러터 신호를 수신하는 단계; 및
    상기 표적에 의해 형성되는 표적 신호를 수신하는 단계;를 포함하며,
    상기 N과 상기 M의 곱으로 형성된 다수의 스캔 정보를 획득하는 것을 특징으로 하는 호밍 장치의 안테나 작동 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 반사 신호를 수신하는 단계는 수신된 상기 원형 반사 신호를 통해 2차원 영상을 획득하며,
    상기 2차원 영상은 상기 클러터 신호 및 상기 표적 신호를 통해 상기 표적의 형상 및 상기 표적 이외의 객체의 형상을 서로 다른 색으로 나타내는 것을 특징으로 하는 호밍 장치의 안테나 작동 방법.
KR1020190024764A 2019-03-04 2019-03-04 호밍 장치의 안테나 및 그 작동 방법 KR102031926B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190024764A KR102031926B1 (ko) 2019-03-04 2019-03-04 호밍 장치의 안테나 및 그 작동 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190024764A KR102031926B1 (ko) 2019-03-04 2019-03-04 호밍 장치의 안테나 및 그 작동 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102031926B1 true KR102031926B1 (ko) 2019-10-14

Family

ID=68171511

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190024764A KR102031926B1 (ko) 2019-03-04 2019-03-04 호밍 장치의 안테나 및 그 작동 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102031926B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102197087B1 (ko) * 2019-07-25 2020-12-30 엘아이지넥스원 주식회사 라디오미터 센서를 구비한 호밍 시스템 및 작동 방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200406784Y1 (ko) * 2005-10-21 2006-01-24 주식회사 극동통신 위상배열안테나용 복사소자 배열구조
KR20180066826A (ko) * 2016-12-09 2018-06-19 더 보잉 컴파니 고고도 플랫폼을 위한 위상 어레이 안테나
KR20180071286A (ko) * 2015-10-16 2018-06-27 에이티 앤드 티 인텔렉추얼 프라퍼티 아이, 엘.피. 무선 신호들을 지향시키는 방법 및 장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200406784Y1 (ko) * 2005-10-21 2006-01-24 주식회사 극동통신 위상배열안테나용 복사소자 배열구조
KR20180071286A (ko) * 2015-10-16 2018-06-27 에이티 앤드 티 인텔렉추얼 프라퍼티 아이, 엘.피. 무선 신호들을 지향시키는 방법 및 장치
KR20180066826A (ko) * 2016-12-09 2018-06-19 더 보잉 컴파니 고고도 플랫폼을 위한 위상 어레이 안테나

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102197087B1 (ko) * 2019-07-25 2020-12-30 엘아이지넥스원 주식회사 라디오미터 센서를 구비한 호밍 시스템 및 작동 방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3453617A (en) Switchable linear-circular polarized monopulse radar feed producing two axis (three-dimensional tracking) information utilizing a two-lobe monopulse design
Lipsky Microwave passive direction finding
US4562439A (en) Imaging radar seeker
US3448450A (en) Pulse radar for determining angles of elevation
US5982329A (en) Single channel transceiver with polarization diversity
US3221328A (en) Sum-difference direction-finding device
CN104865567B (zh) 弹载调频连续波脱靶量测量雷达系统
US4305075A (en) Conically scanning antenna system for tracking radars
WO2012052856A1 (en) Floodlight radar system for detecting and locating moving targets in three dimensions
US3879732A (en) Multi-directional barrage jamming system
WO2021034357A1 (en) Multi-target radar emulator system
US5083130A (en) Pulse radar and components therefor
US5337058A (en) Fast switching polarization diverse radar antenna system
US4868917A (en) Radar arrangements
KR102031926B1 (ko) 호밍 장치의 안테나 및 그 작동 방법
US3040310A (en) Radar tracking and antenna systems
US3267475A (en) Simplified single-horn monopulse tracker
US3618091A (en) Conical antenna system
US4006478A (en) Security device
US4107682A (en) System for overcoming the effect of electronic countermeasures
US3273144A (en) Narrow beam antenna system
US3171125A (en) Radar countermeasures antenna system
US3078453A (en) Radar system for distinguishing closely spaced targets
GB2050744A (en) Secondary surveillance radar
US6650270B1 (en) Radar system

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant