KR19980040369A - 신관의 목표감지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 포탄 또는 유도탄의 신관에 장착되어 표적을 탐지하기 위한 장치에 관한 것으로, 더 자세하게는 송신장치와 수신장치를 구비하여 포탄 또는 유도탄의 비행에 따른 목표물의 접근을 감지하여 그 포탄 또는 유도탄을 적절한 거리에서 기폭시키기 위한 신관의 목표감지장치에 사용되는 회로구조에 관한 것이다.

본 발명은, 톱니파 신호를 발생시키기 위한 모듈레이터, 주파수 변조신호의 발생을 위한 전압제어 발진기, 주파수변조된 송신신호를 송신안테나와 믹서로 분배하는 기능을 수행하기 위한 커플러, 및 송신안테나를 포함하는 송신부; 수신안테나, 수신 중간주파수부의 잡음감지부에서의 감지신호에 의거하여 동작하는 감쇄기, 수신된 신호중에서 필요한 대역만의 신호를 통과하게 하는 제 1대역통과필터를 포함하는 수신 고주파부; 상기 송신부에서의 고주파 신호와 상기 수신고주파부로부터의 수신신호를 혼합하여 상기 두개의 신호의 차를 출력시키는 믹서; 제2대역통과틸터, 및 신호중에서 잡음부분을 감지하여 감지된 잡음부분 신호가 클 때에는 수신신호의 감쇄량을 증가하게 하고 잡음신호가 적을 때에는 신호를 감쇄시키지 않도록 상술한 감쇄기에 신호를 인가하는 잡음감지부를 포함하는 수신 중간주파수부를 포함하는 것을 특징으로 하는 포탄 또는 유도탄 신관의 목표감지 장치를 제공한다.

Description

신관의 목표감지장치

본 발명은 포탄 또는 유도탄의 신관에 장착되어 표적을 탐지하기 위한 장치에 관한 것으로, 더 자세하게는 송신장치와 수신장치를 구비하고 포탄 또는 유도탄의 비행에 따른 목표물의 접근을 감지하여 그 포탄 또는 유도탄을 적절한 거리에서 기폭시키기 위한 신관의 목표감지장치에 사용되는 회로구조에 관한 것이다.

신관이란 폭발장치의 작약을 점화시켜 폭발시키도록, 폭발물연쇄의 최초과정을 일으키는 기능을 가지며, 폭발물이 기폭되면 다음 폭발물에 도푹케 하여 마침내 폭탄의 작약에까지 점화되도록 하기 위한 장치를 말한다.

모든 신관은 안전도, 장전, 민감도, 폭발의 4가지 기능을 구비하여야 한다. 안전도면에서 신관은 요구되는 시간이전에는 작용되지 않도록 설계되어야 한다. 또한 저장, 적재, 선적, 취급 및 발사시에 안전해야 한다.

신관은 두번째 기능으로서, 발사후 적당한 시간에 장전되어야 한다. 이는 발사된 유도탄이 비약하는 동안에 발생하는 자연현상을 적절히 이용함으로써 달성될 수도 있다.

신관은 또한 표적의 위치를 감지하는 기능을 가져야 한다. 이러한 최종적인 소기의 목적을 달성하기 위해서는 표적과의 접촉, 표적에의 접근, 발사시로부터 예정된 비약시간의 측정 또는 표적의 존래를 표시하는 탄도의 특성을 측정함으로써 가능하다.

신관의 마지막 기능으로서 신관은 최적효과를 갖도록 소정의 시간에 폭발되어야 한다.

한편, 상기 포탄 또는 유도탄의 신관을 그 작용현태 또는 기능에 따라 분류해 보면, 충격신관, 시한신관, 주위신관, 근접신관, 및 명령신관으로 분류해 볼 수 있다.

근접신관은 송신과 수신의 기능을 가진 전자장치를 그 신관에 구비하고, 이 송신장치에서 송신한 전파가 목표물에서 반사되는 신호를 신관의 수신장치를 통해 수신하여, 최적의 접근거리에서 그 기폭장치를 작동시키는 기능을 가진 신관을 말한다.

이 신관은 목표물에서 반사되는 전파중 최적의 접근거리에서 반사된 전파를 수신하는 순간 작용되도록 되어있다. 근접신관은 송신과 수신의 동작원리 즉 연속파도플러 효과, 주파수 변조, 펄스 레이다 및 펄스 도플러 등을 이용하고 있다.

상술한 송, 수신장치에서 사용되는 송신전파의 형식으로는 종래에서는 연속파(Continuous Wave ; CW) 방식이 사용되고 있었다.

이러한 연속파 방식의 표적 탐지장치에서는 표적물의 형태나 전자파의 반사 정도가 변화함에 따라 그 감지기능이 불규칙적으로 변화한다. 따라서 목표물에 대한 감지편차가 심하게 발생하는 문제점이 존재한다.

본 발명은 상기 문제를 해결하기 위한 것으로, 근접신관에 사용하기 위한 송신장치 및 그 수신장치에 있어서, 상기 조건변화에 상관없이 일정한 위치에서 표적을 감지하도록 감지편차를 저감시킨 주파수 변조방식의 송, 수신장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 표적 탐지장치를 구성하는 송신장치 및 그 수신장치의 구성을 나타낸 구성도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100 ; 수신 고주파부, 110 ; 수신안테나, 120 ; 감쇄기, 130 ; 제 1대역통과 필터, 210 ; 믹서, 300 ; 수신 중간주파수부, 310 ; 중간주파 증폭기, 320 ; 제2대역통과필터, 330 ; 잡음감지부, 340 ; 신호처리부, 400 ; 송신부, 410 ; 모듈레이터, 420 ; 전압제어 발진기, 430 ; 아이솔레이터, 440 ; 커플러, 450 ; 송신안테나

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 송신장치와 수신장치를 구비하고, 송신장치에서 송신된 신호가 목표물에 의해 반사된 신호를 수신하여 그 표적과의 거리를 탐지하는 포탄 또는 유도탄 신관의 목표감지장치에 있어서, 톱니파 신호를 발생시키기 위한 모듈레이터, 주파수 변조신호의 발생을 위한 전압제어 발진기, 주파수변조된 송신신로를 송신안테나와 믹서로 분배하는 기능을 수행하기 위한 커플러, 및 송신안테나를 포함하는 송신부; 수신안테나, 수신 중간주파수부의 잡음감지부에서의 감지신호에 의거하여 동작하는 감쇄기, 수신된 신호중에서 필요한 대쳐ㄱ만의 신호를 통화하게 하는 제 1대역통과필터를 포함하는 수신 고주파부; 상기 송신부에서의 고주파 신호와 상기 수신고주파부로부터의 수신신호를 혼합하여 상기 두개의 신호의 차를 출력시키는 믹서; 제2대역통과필터, 및 신호중에서 잡음부분을 감지하여 감지된 잡음부분 신호가 클 때에는 수신신호의 감쇄량을 증가하게 하고 잡음신호가 적을 때에는 신호를 감쇄시키지 않도록 상술한 감쇄기에 신호를 인가하는 잡음감지부를 포함하는 수신 중간주파수부를 포함하는 것을 특징으로 하는 포탄 또는 유도탄 신관의 목표감지 장치를 제공한다.

[실시예]

첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 주파수 변조방식을 사용한 포탄 또는 유도탄 신관의 표적탐지 장치의 회로구성도이다.

이 회로는 크게보아 수신고주파부(100), 믹서(210), 수신 중간주파수부(300) 및 송신부(400)로 구분할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 장치의 수신고주파부(100)는 수신안테나(11), 감쇄기(120), 제 1대역통과 필터(130)를 포함하여 구성되며, 중간주파수 증폭부(300)는 중간주파 증폭기(310), 제 2대역통과 필터(320), 잡음감지부(330) 및 신호처리부(340)를 포함하여 구성된다.

송신부(400)의 모듈레이터(410)는 주파수 발생기의 역할을 겸하며, 전압제어 발진기(420)와 결합하여 상기 주파수를 진폭변조하는 기능을 갖는다. 이때의 발진 주파수의 파형은 예컨대 톱니파 또는 삼각파 또는 구형파등을 발진하게 하고 이를 주파수 변조하여 소망하는 주파수 변조신호를 얻는 방법도 적용가능하다.

이러한 변조신호는 아이솔레이터(430)를 거쳐 커플러(440)에 인가된다. 아이솔레이터(430)는 한 방향으로만 그 신호를 전송하는 기능을 가지므로, 상기 변조된 고주파 신호를 송신안테나(450)를 향해서만 전송하게 하는 작용을 수행한다.

상기 커플러(440)는 입력된 주파수변조된 송신신호를 송신안테나(450)와 믹서(210)로 분배하는 기능을 수행한다.

상술한 바와 같이 송신안테나(450)를 통해 공중으로 송신된 전파는 목표물에 의해 반사되어 수신안테나(110)에 의해 수신된다. 아래에서는 이와 같이 목표물에 의해 반사된 수신신호의 수신과정 및 그 처리과정에 대하여 설명하고자 한다.

본 발명에 따른 신관의 목표감지장치의 수신부 수신 고주파부(100), 믹서(210) 및 수신 중간주파수부(300)로 구성된다.

수신 고주파부(100)는 수신안테나(110), 감쇄기(120) 및 제 1대역통과 필터(130)를 포함하여 구성된다.

수신안테나(110)를 통해 수신된 신호는 먼저 감쇄기(120)에 입력된다. 이 감쇄기(120)는 후술하는 수신 중간주파수부(300)의 잡음감지부(330)의 감지신호에 의거하여 동작한다.

잡음감지부(330)에서 감지된 잡음부분 신호가 클 때에는 수신신호으리 감쇄량을 증가하게 하고, 잡음신호가 적을 때에는 신호를 감쇄시키지 않고 통과시켜 효과적으로 표적탐지기능을 수행하게 한다.

이와같이 감쇄처리된 고주파신호는 제 1대역통과필터(130)에 인가된다. 이 필터는 수신된 신호중에서 소망하는 대역만의 신호를 통과하게 하여 신호 대 잡음지수를 향상시키기 위하여 설치된다.

믹서(210)는 RF, LO 및 IF의 3개의 입출력을 가지고 있다. 상기 제 1대역통과필터(130)를 통한 고주파신호는 이 믹서(210)의 RF 단자에 입력되고, 상술한 송신 신호중에서 커플러(440)를 통한 신호는 이 믹서(210)의 LO 단자에 입력된다. 이때, IF 단자에서는 상기 두개의 입력단자에 입력되는 주파수의 차에 해당하는 신호가 중간주파수로서 출력된다.

상기 믹서(210)를 거쳐 생성된 중간주파의 신호는 중간주파수 증폭부(300)에 입력되는 바, 중간주파수 증폭부(300)는 중간주파 증폭기(310), 제 2대역통과필터(320), 잡음감지부(330) 및 신호처리부(340)를 포함하여 구성된다.

중간주파 증폭기(310) 및 제 2대역통과필터(320)를 통하여 잡음성분을 제거하고 소망하는 신호성분만을 증폭시킨 신호는 잡음감지부(330)에 인가된다.

잡음감지부(330)는 상기 신호중에서 잡음부분을 감지하여, 감지된 잡음부분 신호가 클 때에는 수신신호의 감쇄량을 증가하게 하고, 잡음신호가 적을 때에는 신호를 감쇄시키지 않고 통과시켜 효과적으로 표적탐지기능을 수행하게 하도록 상술한 감쇄기(120)에 인가한다. 이때, 잡음감지부(330)와 감쇄기(120)는 자동이득제어기능으로서 동작한다.

본 발명에 따른 잡음감지부(330)를 거친 중간주파 신호는 신호처리부(340)를 거쳐 처리되어 목표물과의 거리를 탐지하는 거리탐지작동을 수행한다.

상술한 바와 같은 본 발명의 구성과 그 작용에 따르면, 본 발명의 주파수 변조방식을 사용한 표적탐지 장치를 장착한 신관은 목표물과의 거리를 탐지에 있어서 그 탐지편차를 현저히 저감시키는 효과를 달성한다.

또한 본 발명의 주파수 변조방식을 사용한 표적탐지 장치를 목표물의 특성에 따른 표적탐지거리를 자유롭게 설정가능하다.

본 발명은 특정의 바람직한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 이탈하지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있다.

Claims (3)

1. 송신장치와 수신장치를 구비하고, 송신장치에서 송신된 신호가 목표물에 의해 반사된 신호를 수신하여 그 표적과의 거리를 탐지하는 포탄 또는 유도탄 신관의 목표감지장치에 있어서, 톱니파 신호를 발생시키기 위한 모듈레이터(410), 주파수 변조신호의 발생을 위한 전압제어 발진기(420), 입력된 주파수변조된 송신신호를 송신안테나(450)와 믹서(210)로 분배하는 기능을 수행하기 위한 커플러(440), 및 송신안테나(450)를 포함하는 송신부(400); 수신안테나9110), 수신 중간주파수부(300)의 잡음감지부(330)에서의 감지신호에 의거하여 동작하는 감쇄기(120), 수신된 신호중에서 소망하는 대역만의 신호를 통과하게 하는 제 1대역통과필터(130)를 포함하는 수신 고주파부(100);

   상기 송신부(400)에서의 고주파 신호와 상기 수신고주파부(100)로부터의 수신신호를 혼합하여 상기 두개의 신호의 차를 출력시키는 믹서(210; 제 2대역통과필터(320), 및 신호중에서 잡음부분을 감지하여 감지된 잡음부분 신호가 클 때에는 수신신호의 감쇄량을 증가하게 하고 잡음신호가 적을 때에는 신호를 감쇄시키지 않도록 상술한 감쇄기(120)에 신호를 인가하는 잡음감지부(330)를 포함하는 수신 중간주파수부(300)를 포함하는 것을 특징으로 하는 신관의 목표감지 장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 송신부(400)는 주파수 변조된 고주파 신호를 송신안테나(450)를 향해서만 전송하게 하는 아이솔레이터(430)를 더 포함하는 송신부(400)인 것을 특징으로 하는 신관의 목표감지 장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 수신 중간주파수부(300)는 중간주파수 증폭부(300)를 더 포함하는 수신 중간주파수부(300)인 것을 특징으로 하는 신관의 목표감지 장치.