KR102052712B1 - 위상 배열 레이더의 부엽 차단 시스템 - Google Patents

위상 배열 레이더의 부엽 차단 시스템 Download PDF

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KR102052712B1 KR1020180005752A KR20180005752A KR102052712B1 KR 102052712 B1 KR102052712 B1 KR 102052712B1 KR 1020180005752 A KR1020180005752 A KR 1020180005752A KR 20180005752 A KR20180005752 A KR 20180005752A KR 102052712 B1 KR102052712 B1 KR 102052712B1
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Abstract

본 발명의 일 실시예는 표적을 향해 전파를 송신하고, 표적으로부터 반사되는 전파를 수신신호로 수신하는 배열 안테나 소자와, 수신신호를 처리하여 출력값과 입사각 정보를 포함하는 주채널 출력신호를 생성하는 주채널 빔 형성부와, 수신신호를 처리하여 지향각도에서 널(null) 신호가 형성된 제1 부엽채널 출력신호를 생성하는 공간 지연 라인 제거기와, 제1 부엽채널 출력신호를 처리하여 지향각도의 널 신호 이외 다른 모든 입사각에서 소정의 출력값을 갖는 제2 부엽채널 출력신호를 생성하는 비동기 누적기를 포함하는 부엽채널 빔 형성부와, 주채널 출력신호와 제2 부엽채널 출력신호의 비율값을 계산하여, 비율값을 사용자가 설정한 임계값과 비교하고, 비율값이 상기 임계값보다 작을 경우 주채널 출력신호를 표적의 검출을 위한 입력 신호로 사용하지 못하도록 차단하는 연산부와, 주채널 출력신호와 제2 부엽채널 출력신호의 비율값이 임계값보다 클 경우 주채널 출력신호를 수신하여 표적의 검출을 위한 입력 신호로 사용하는 표적 검출부를 포함하는 위상 배열 레이더의 부엽 차단 시스템을 개시한다.

Description

위상 배열 레이더의 부엽 차단 시스템 {SIDELOBE BLANKING SYSTEM FOR PHASED ARRAY RADAR}
본 발명의 실시예들은 위상 배열 레이더의 부엽 차단 시스템에 관한 것이다.
위상 배열 레이더는 위상차를 이용해 전자식으로 빔을 조향하는 레이더로서, 정확한 표적 탐지 성능을 구현하기 위해서는 탐지 영역을 제외한 나머지 각도에서 들어오는 신호를 제거할 필요가 있다. 그렇지 않으면 탐지 영역 이외 지형이나 건물들에 의해 발생하는 클러터와 같은 큰 교란 신호에 의해 레이더의 표적 탐지 성능이 저하될 수 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 주 안테나의 부엽 레벨보다 높은 이득을 갖는 보조 안테나를 구비하여 보조 안테나에서 수신되는 수신신호를 이용하여 이를 주안테나의 수신신호와 비교하고, 부엽(sidelobe)로부터 들어오는 신호라고 판단되면 주 안테나의 출력 신호를 표적 검출의 입력 신호로 사용되지 못하도록 제거하는 방법이 이용되고 있다. 이러한 방법을 부엽 차단(sidelobe blanking, SLB)이라고 하며, 여기에 사용되는 별도의 수신신호를 SLB 채널이라고 한다.
하지만, 이러한 보조 안테나로는 각도 전체 영역에서 SLB 채널의 빔 패턴이 주 안테나의 부엽 레벨보다 충분히 높은 이득을 가지도록 설계하기에는 한계가 있다.
전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 실시예들의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 실시예들의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.
본 발명의 실시예들의 목적은 간단한 방법으로 주채널과 구별되는 부엽채널을 형성함으로써 비용 절약과 장비의 소형화를 구현하면서도 모든 각도 영역에서 안정적인 부엽 차단 성능을 보장할 수 있는 위상 배열 레이더의 부엽 차단 시스템을 제공하는데 있다.
그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 실시예들의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예는 표적을 향해 전파를 송신하고, 표적으로부터 반사되는 전파를 수신신호로 수신하는 배열 안테나 소자와, 수신신호를 처리하여 출력값과 입사각 정보를 포함하는 주채널 출력신호를 생성하는 주채널 빔 형성부와, 수신신호를 처리하여 지향각도에서 널(null) 신호가 형성된 제1 부엽채널 출력신호를 생성하는 공간 지연 라인 제거기와, 제1 부엽채널 출력신호를 처리하여 지향각도의 널 신호 이외 다른 모든 입사각에서 소정의 출력값을 갖는 제2 부엽채널 출력신호를 생성하는 비동기 누적기를 포함하는 부엽채널 빔 형성부와, 주채널 출력신호와 제2 부엽채널 출력신호의 비율값을 계산하여, 비율값을 사용자가 설정한 임계값과 비교하고, 비율값이 상기 임계값보다 작을 경우 주채널 출력신호를 표적의 검출을 위한 입력 신호로 사용하지 못하도록 차단하는 연산부와, 주채널 출력신호와 제2 부엽채널 출력신호의 비율값이 임계값보다 클 경우 주채널 출력신호를 수신하여 표적의 검출을 위한 입력 신호로 사용하는 표적 검출부를 포함하는 위상 배열 레이더의 부엽 차단 시스템을 개시한다.
본 실시예에 있어서, 배열 안테나 소자가 동일한 간격(d)으로 N개 구비되고, 수신신호를 sn(us)(n=0 내지 N-1)로, 배열 안테나 소자가 지향하는 각도의 사인(sine)값을 us로,
Figure 112018005396770-pat00001
를 운용 주파수의 파장으로, 배열 안테나 소자 사이에서 발생하는 위상차를
Figure 112018005396770-pat00002
로 정의할 경우, 제1 부엽채널 출력신호 zn(us)(n=0 내지 N-2)는, [수학식 1]
Figure 112018005396770-pat00003
으로부터 구해질 수 있다.
본 실시예에 있어서, 배열 안테나 소자가 동일한 간격(d)으로 N개 구비되고, 제1 부엽채널 출력신호를 zn(us)(n=0 내지 N-2)로, 배열 안테나 소자 사이에서 발생하는 위상차를
Figure 112018005396770-pat00004
로 정의할 경우, 제2 부엽채널 출력신호 y(us)는, [수학식 2]
Figure 112018005396770-pat00005
으로부터 구해질 수 있다.
본 실시예에 있어서, 임계값은 사용자에 의해 선택 가능한 소정의 입사각에 해당하는 주채널 출력신호의 출력값과 제2 부엽채널 출력신호의 출력값의 차이로 정의될 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 간단한 방법으로 주채널과 구별되는 부엽채널을 형성함으로써 비용 절약과 장비의 소형화를 구현하면서도 모든 각도 영역에서 안정적인 부엽 차단 성능을 보장할 수 있는 위상 배열 레이더의 부엽 차단 시스템을 제공할 수 있다.
물론 이러한 효과들에 의해 본 발명의 실시에들의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명은, 다음의 자세한 설명과 그에 수반되는 도면들의 결합으로 쉽게 이해될 수 있으며, 참조 번호(reference numerals)들은 구조적 구성요소(structural elements)를 의미한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 위상 배열 레이더의 부엽 차단 시스템을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1의 공간 지연 라인 제거기를 구체적으로 나타내는 블록도이다.
도 3은 주채널 출력신호와 제1 부엽채널 출력신호 및 제2 부엽채널 출력신호의 빔 패턴을 입사각-출력값 도메인에서 나타내는 그래프이다.
도 4는 도 3에 도시된 주채널 출력신호와 제2 부엽채널 출력신호의 비율값과 사용자가 설정한 임계값을 함께 나타내는 그래프이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다. 즉, 상세한 설명 및 실시예들로부터 해당 기술분야의 전문가가 용이하게 유추할 수 있는 것은 권리범위에 속하는 것으로 해석된다.
한편, 본 명세서에서 어떤 구성이 다른 구성과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐 아니라, '그 중간에 다른 구성을 사이에 두고 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
이하의 실시예들에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다. 또한, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수개의 표현을 포함한다.
또한, 어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 위상 배열 레이더의 부엽 차단 시스템을 개략적으로 나타내는 블록도이고, 도 2는 도 1의 공간 지연 라인 제거기를 구체적으로 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 위상 배열 레이더의 부엽 차단 시스템(100)은 배열 안테나 소자(110)와, 주채널 빔 형성부(120)와, 부엽채널 빔 형성부(130)와, 연산부(140) 및 표적 검출부(150)를 포함할 수 있다.
배열 안테나 소자(110)는 감지하고자 하는 표적을 향해 전파를 송신하고, 표적으로부터 반사되는 전파를 수신신호(sn(us)(n=0 내지 N-1))로 수신할 수 있다. 예컨대, 배열 안테나 소자(110)는 빠른 빔 조향이 가능한 위상배열 안테나(phased array antenna)일 수 있으며, 도면에 도시된 바와 같이 동일한 간격으로 여러 개가 선형적(linearly)으로 배열될 수 있다. 뿐만 아니라, 비록 도면에 도시하지는 않았으나 배열 안테나 소자(110)는 2차원(two-dimensional)적으로 평면에 배열될 수도 있다.
주채널 빔 형성부(120)는 배열 안테나 소자(110)에서 수신된 수신신호(sn(us))를 처리하여 출력값과 입사각 정보를 포함하는 주채널 출력신호(x(us))를 성생할 수 있다. 여기서, 주채널 출력신호(x(us))는 수신신호(sn(us))의 입사각에 상응하는 출력값으로 표현되는 일종의 빔 패턴으로서 도 3에 그 예시가 도시되어 있으며, 이에 대해서는 이하에서 도 3을 참조하여 더 구체적으로 설명하기로 한다.
부엽채널 빔 형성부(130)는 수신신호(sn(us))를 처리하여 지향각도(도 3에 도시된 그래프의 x축인 입사각이 0이 되는 지점으로, 자세한 설명은 하기 도 3에 대한 설명을 참조)에서 널(null) 신호(하기 도 3에 대한 설명 참조)가 형성된 제1 부엽채널 출력신호(zn(us))를 생성하는 공간 지연 라인 제거기(131)와, 제1 부엽채널 출력신호(zn(us))를 처리하여 지향각도의 널 신호 이외 다른 모든 입사각에서 소정의 출력값을 갖는 제2 부엽채널 출력신호(y(us))를 생성하는 비동기 누적기(132)를 포함할 수 있다.
공간 지연 라인 제거기(131)는 위상 배열 레이더가 탐지하고자 하는 영역(이하에서 "탐지영역")에서 부엽채널의 빔 패턴을 최적화하는 기능을 수행할 수 있다. 즉, 공간 지연 라인 제거기(131)를 통해 지향각도에서 널(null) 신호가 형성되도록 수신신호(sn(us))를 신호 처리할 경우, 탐지영역에서의 주채널 출력신호(x(us))의 출력값이 제1 부엽채널 출력신호(z(us))의 출력값보다 항상 크게 형성될 수 있다.
구체적으로, 도 2는 공간 지연 라인 제거기(131)의 내부 신호처리 알고리즘을 나타내는 도면으로, 배열 안테나 소자(110)가 동일한 간격으로 N개 구비되고, 수신신호를 sn(us)(n=0 내지 N-1)로, 상기 배열 안테나 소자가 지향하는 각도의 사인(sine)값을 us로,
Figure 112018005396770-pat00006
를 운용 주파수의 파장으로, 상기 배열 안테나 소자 사이에서 발생하는 위상차를
Figure 112018005396770-pat00007
로 정의할 경우, 공간 지연 라인 제거기(131)는 배열 안테나 소자(110)로부터 전달받은 수신신호(sn(us))를 [수학식 1]
Figure 112018005396770-pat00008
을 통해 연산하여 제1 부엽채널 출력신호(zn(us))로 출력할 수 있다. 여기서, 제1 부엽채널 출력신호(z(us))의 빔 패턴은 도 3에 그 예시가 도시되어 있으며, 이에 대해서는 이하에서 도 3을 참조하여 더 구체적으로 설명하기로 한다.
또한, 비동기 누적기(132)는 탐지영역을 제외한 나머지 영역, 즉 부엽영역에서 부엽채널의 빔 패턴을 최적화하는 기능을 수행할 수 있다. 즉, 비동기 누적기(132)는 부엽영역에서 제2 부엽채널 출력신호(y(us))의 출력값이 주채널 출력신호(x(us))의 출력값보다 항상 크게 형성되도록 제1 부엽채널 출력신호(z(us))를 신호 처리할 수 있다.
구체적으로, 비동기 누적기(132)는 배열 안테나 소자(110)가 동일한 간격으로 N개 구비되고, 제1 부엽채널 출력신호를 zn(us)(n=0 내지 N-2)로, 상기 배열 안테나 소자 사이에서 발생하는 위상차를
Figure 112018005396770-pat00009
로 정의할 경우, [수학식 2]
Figure 112018005396770-pat00010
를 통해 제1 부엽신호 출력신호(zn(us))를 제2 부엽신호 출력신호(y(us))로 신호 처리할 수 있다. 여기서, 제2 부엽채널 출력신호(y(us))의 빔 패턴은 도 3에 그 예시가 도시되어 있으며, 이에 대해서는 이하에서 도 3을 참조하여 더 구체적으로 설명하기로 한다.
연산부(140)는 주채널 출력신호(x(us))와 제2 부엽채널 출력신호(y(us))의 비율값(x/y)을 계산하여, 비율값을 사용자가 설정한 임계값과 비교하고, 비율값이 임계값보다 작을 경우 주채널 출력신호(x(us))를 표적의 검출을 위한 입력 신호로 사용하지 못하도록 차단할 수 있다. 이는, 주채널 출력신호(x(us))와 제2 부엽채널 출력신호(y(us))의 비율값이 임계값보다 클 경우에만 주채널 출력신호(x(us))를 표적의 검출을 위한 입력 신호로 사용한다는 것을 의미한다. 따라서, 주채널 출력신호(x(us))와 제2 부엽채널 출력신호(y(us))의 비율값이 임계값보다 클 경우, 연산부(140)는 주채널 출력신호(x(us))를 후술할 표적 검출부(150)로 전달할 수 있다.
표적 검출부(150)는 상술한 바와 같이 주채널 출력신호(x(us))와 제2 부엽채널 출력신호(y(us))의 비율값이 임계값보다 클 경우 연산부(140)로부터 수신되는 주채널 출력신호(x(us))를 표적의 검출을 위한 입력 신호로 사용할 수 있다.
다음으로, 도 3 및 도 4를 참조하여 주채널 출력신호(x(us))와 제1 부엽채널 출력신호(z(us)) 및 제2 부엽채널 출력신호(y(us))의 빔 패턴을 입사각-출력값 도메인에 도시한 그래프를 상세하게 살펴보기로 한다.
도 3은 주채널 출력신호와 제1 부엽채널 출력신호 및 제2 부엽채널 출력신호의 빔 패턴을 입사각-출력값 도메인에서 나타내는 그래프이고, 도 4는 도 3에 도시된 주채널 출력신호와 제2 부엽채널 출력신호의 비율값과 사용자가 설정한 임계값을 함께 나타내는 그래프이다.
먼저 도 3을 참조하면, x축은 입사각이고, y축은 출력값을 나타낸다. 여기서, "입사각"이란 배열 안테나 소자(110)에 수신되는 수신신호(Sn(us))의 입사각도(도 1의 θ 참조)를 사인(sine)값으로 변환한 값을 의미한다. 그리고 "출력값"은 배열 안테나 소자(110)로 수신되는 수신신호(Sn(us))의 신호 크기를 데시벨(db) 단위로 변환한 값을 의미한다.
상세히, 입사각이 "0"이라는 것은 곧 배열 안테나 소자(110)로 수신되는 수신신호(Sn(us))의 입사각도(θ)가 0도라는 것을 의미한다. 이는 위상 배열 안테나의 탐지 영역을 향해 배열 안테나 소자(110)가 정방향으로 배치되어 전파를 송수신하는 것을 의미한다. 따라서, 본 명세서에서는 입사각이 0인 지점을 "지향각도"로 정의하기로 한다. 한편, 도 3에 도시된 그래프에서 지향각도에 가까울수록 탐지영역(IR)에 속할 가능성이 높아지며, 지향각도에서 멀리 떨어질수록 부엽영역(BR)에 속할 가능성이 높아진다.
상기와 같은 이해를 바탕으로 도 3을 다시 참조하면, 주채널 출력신호(x(us))의 빔 패턴의 경우 탐지영역(IR)에서 출력값이 비교적 크게 형성되는 반면, 부엽영역(BR)에서는 출력값이 탐지영역의 출력값보다 작게 형성되는 것을 확인할 수 있다. 또한, 제1 부엽채널 출력신호(zn(us))의 경우 탐지영역(IR)과 부엽영역(BR) 모두에서 평균적인 출력값이 유사하게 형성되는 것을 확인할 수 있다. 또한, 제2 부엽채널 출력신호(y(us))의 경우 탐지영역(IR)에서의 출력값은 아주 작게 형성되는 반면, 부엽영역(BR)에서의 출력값은 부엽영역(BR)에서의 주채널 출력신호(x(us))의 출력값보다 크게 형성됨을 확인할 수 있다. 여기서, 제2 부엽채널 출력신호(y(us))는 지향각도에서 출력값이 실질적으로 없다고 볼 수 있는데, 이를 본 명세서에서 널(null) 신호라고 정의하기로 한다.
즉, 도 3에 도시된 주채널 출력신호(x(us))의 빔 패턴은 주채널 빔 형성부(120)를 통해 수신신호(sn(us))를 신호 처리한 빔 패턴이며, 제1 부엽채널 출력신호(zn(us))의 빔 패턴은 공간 지연 라인 제거기(131)를 통해 수신신호(sn(us))를 신호 처리한 빔 패턴이고, 제2 부엽채널 출력신호(y(us))의 빔 패턴은 비동기 누적기(132)를 통해 제1 부엽채널 출력신호(zn(us))를 신호 처리한 빔 패턴을 나타낸다.
다음으로, 도 4는 주채널 출력신호(x(us))와 제2 부엽채널 출력신호(y(us))의 비율값(RV)과 사용자가 설정할 수 있는 임계값(TV)을 입사각-출력값 도메인에 나타낸 모습을 나타내는 그래프이다.
도 4를 참조하면, 임계값(TV)은 사용자에 의해 선택 가능한 입사각에 해당하는 주채널 출력신호(x(us))의 출력값과 제2 부엽채널 출력신호(y(us))의 출력값의 차이로 정의될 수 있다.
예를 들어, 도 3과 도 4를 참조하면, 만약 사용자가 입사각이 ±0.1로 선정할 경우, ±0.1의 입사각에 해당하는 주채널 출력신호(x(us))의 출력값은 -6db(참조부호 A 지점)이고, 제2 부엽채널 출력신호(y(us))의 출력값은 -24db(참조부호 B 지점)이다. 이에 따라, 임계값(TV)은 주채널 출력신호(x(us))의 출력값과 제2 부엽채널 출력신호(y(us))의 출력값의 차이인 18db으로 정의될 수 있다.
그리고, 주채널 출력신호(x(us))와 제2 부엽채널 출력신호(y(us))의 비율값(RV) 중 임계값(TV), 즉 18db보다 작은 차단 영역(BR)에 해당하는 주채널 출력신호(x(us))는 연산부(140)에서 표적 검출을 위한 입력 신호로 사용하지 못하도록 차단될 수 있다. 반면, 주채널 출력신호(x(us))와 제2 부엽채널 출력신호(y(us))의 비율값(RV) 중 임계값(TV)보다 큰 입력 영역(IR)에 해당하는 주채널 출력신호(x(us))는 주채널 빔 형성부(120)에서 연산부(140)를 거쳐 표적 검출부(150)로 전달되어, 표적 검출을 위한 입력 신호로 사용될 수 있다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 위상 배열 레이더의 부엽 차단 시스템에 의하면, 간단한 방법으로도 주채널 출력신호(x(us))와 확연히 구별되는 제2 부엽채널 출력신호(y(us))를 형성함으로써 비용 절약과 장비의 소형화를 구현하는 동시에, 모든 각도 영역에서 부엽 차단 기능을 안정적으로 보장할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 배열 안테나 소자(110)들이 선형적으로 배열되는 경우뿐만 아니라, 비록 도면으로 도시하지는 않았으나 배열 안테나 소자(110)들이 평면으로 배열된 레이터 시스템에도 적용 가능하다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 공간 지연 라인 제거기(131)를 통해 배열 안테나 소자(110)들에서 수신되는 수신신호(Sn(us))에 대한 수식적인 해석이 가능하므로, 부엽 차단 기능에 국한되지 않고 수신신호(Sn(us))의 각도 추정 용도로도 적용이 가능하다.
본 명세서(특히 특허청구범위에서)에서 "상기"의 용어 및 이와 유사한 지시 용어의 사용은 단수 및 복수 모두에 해당하는 것일 수 있다. 또한, 범위(range)를 기재한 경우 상기 범위에 속하는 개별적인 값을 포함하는 것으로서(이에 반하는 기재가 없다면), 상세한 설명에 상기 범위를 구성하는 각 개별적인 값을 기재한 것과 같다. 마지막으로, 방법을 구성하는 단계들에 대하여 명백하게 순서를 기재하거나 반하는 기재가 없다면, 상기 단계들은 적당한 순서로 행해질 수 있다. 반드시 상기 단계들의 기재 순서에 한정되는 것은 아니다. 모든 예들 또는 예시적인 용어(예들 들어, 등등)의 사용은 단순히 기술적 사상을 상세히 설명하기 위한 것으로서 특허청구범위에 의해 한정되지 않는 이상 상기 예들 또는 예시적인 용어로 인해 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한, 당업자는 다양한 수정, 조합 및 변경이 부가된 특허청구범위 또는 그 균등물의 범주 내에서 설계 조건 및 요인들에 따라 구성될 수 있음을 알 수 있다.
이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100: 위상 배열 레이더의 부엽 차단 시스템
110: 배열 안테나 소자
120: 주채널 빔 형성부
130: 부엽채널 빔 형성부
131: 공간 지연 라인 제거기
132: 비동기 누적기
140: 연산부
150: 표적 검출부

Claims (4)

  1. 표적을 향해 전파를 송신하고, 상기 표적으로부터 반사되는 상기 전파를 수신신호로 수신하는 배열 안테나 소자;
    상기 수신신호를 처리하여 출력값과 입사각 정보를 포함하는 주채널 출력신호를 생성하는 주채널 빔 형성부;
    상기 수신신호를 처리하여 지향각도에서 널(null) 신호가 형성된 제1 부엽채널 출력신호를 생성하는 공간 지연 라인 제거기와, 상기 제1 부엽채널 출력신호를 처리하여 상기 지향각도의 상기 널 신호 이외 다른 모든 상기 입사각에서 소정의 출력값을 갖는 제2 부엽채널 출력신호를 생성하는 비동기 누적기를 포함하는 부엽채널 빔 형성부; 및
    상기 주채널 출력신호와 상기 제2 부엽채널 출력신호의 비율값을 계산하여, 상기 비율값을 사용자가 설정한 임계값과 비교하고, 상기 비율값이 상기 임계값보다 작을 경우 상기 주채널 출력신호를 상기 표적의 검출을 위한 입력 신호로 사용하지 못하도록 차단하는 연산부; 및
    상기 주채널 출력신호와 상기 제2 부엽채널 출력신호의 상기 비율값이 상기 임계값보다 클 경우 상기 주채널 출력신호를 수신하여 상기 표적의 검출을 위한 상기 입력 신호로 사용하는 표적 검출부;를 포함하는, 위상 배열 레이더의 부엽 차단 시스템.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 배열 안테나 소자가 동일한 간격(d)으로 N개 구비되고, 상기 수신신호를 sn(us)(n=0 내지 N-1)로, 상기 배열 안테나 소자가 지향하는 각도의 사인(sine)값을 us로,
    Figure 112018005396770-pat00011
    를 운용 주파수의 파장으로, 상기 배열 안테나 소자 사이에서 발생하는 위상차를
    Figure 112018005396770-pat00012
    로 정의할 경우,
    상기 제1 부엽채널 출력신호 zn(us)(n=0 내지 N-2)는, [수학식 1]
    Figure 112018005396770-pat00013

    으로부터 구해지는, 위상 배열 레이더의 부엽 차단 시스템.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 배열 안테나 소자가 동일한 간격(d)으로 N개 구비되고, 상기 제1 부엽채널 출력신호를 zn(us)(n=0 내지 N-2)로, 상기 배열 안테나 소자 사이에서 발생하는 위상차를
    Figure 112018005396770-pat00014
    로 정의할 경우,
    상기 제2 부엽채널 출력신호 y(us)는, [수학식 2]
    Figure 112018005396770-pat00015
    으로부터 구해지는, 위상 배열 레이더의 부엽 차단 시스템.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 임계값은 사용자에 의해 선택 가능한 소정의 상기 입사각에 해당하는 상기 주채널 출력신호의 상기 출력값과 상기 제2 부엽채널 출력신호의 상기 출력값의 차이로 정의되는, 위상 배열 레이더의 부엽 차단 시스템.
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