KR19990012402A - 레이다 시스템의 표적모의 시험장치 - Google Patents

레이다 시스템의 표적모의 시험장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 레이다 시스템으로부터 수신된 탐지신호와 추적신호를 각각 신호 증폭하고 위상변위하여 신호처리하는 제1, 제2신호처리부와 상기 위상변위된 신호의 각 지연된 신호들의 대역만을 필터링하고 증폭 및 감쇄시키는 제3, 제4신호처리부를 갖는 레이다 시스템의 표적모의 시험장치에 있어서, 상기 탐지신호를 수신하며 상기 제1, 제3신호처리부에서 신호처리된 탐지신호를 출력하는 제1안테나; 상기 탐지신호를 수신하며 상기 제2, 제4신호처리부에서 신호처리된 추적신호를 출력하는 제2안테나; 상기 제1, 제3신호처리부에서 신호처리된 탐색 및 추적신호를 유입하여 소정의 시간 지연시킨 다음 신호를 분배하여 상기 제2, 제4신호처리부에 출력하는 시간지연수단; 및 상기 제1, 제2안테나에서 수신된 탐색 및 추적신호를 상기 제1, 제3신호처리부의 입력단에 각각 전달하고, 상기 제2, 제4신호처리부에서 신호처리된 탐색 및 추적신호를 상기 제1, 제2안테나에 각각 출력하는 제1, 제2써큘레이터를 포함함이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 안테나를 송수신 겸용으로 할 수 있게 하고 특히 고가인 시간지연기를 탐색안테나와 추적안테나의 표적모의 시험장치에 공용으로 사용할 수 있도록 하여 제조원가가 절감시키며, 크기가 작은 레이다 시스템의 표적모의 시험장치를 제공한다.

Description

레이다 시스템의 표적모의 시험장치
본 발명은 레이다 시스템의 시험장치에 관한 것으로서, 특히 레이다 시스템의 표적모의 시험장치(Beacon)에 관한 것이다.
일반적으로 레이다 시스템에 있어서 레이다통제기는 탐지레이다(search radar)로 목표물을 탐지한 다음 추적레이다(tracking rader)로부터 목표물에 관한 보다 상세한 데이터를 수신하여 그 데이터를 처리 및 디스플레이한다. 그리고 레이다 시스템을 개발함에 있어서, 신호발생의 정확함이 주변환경에 맞는 시스템을 개발하는데 매우 중요하며 또한, 레이다통제기를 개발하기 위해서는 탐지 및 추적레이다로부터 목표물에 관한 데이터를 수신하여야 한다. 이를 위해 탐지 및 추적레이다에 대하여 가상의 이동하는 목표물에 반사되어 위상변위되고 지연된 신호를 출력하는 표적모의 시험장치를 사용한다.
도 1은 일반적인 표적모의 시험장치 송수신부의 회로 구성을 블록도로 도시한 것으로서, 탐지레이다의 표적모의 시험장치(100)는 안테나(110), 아이솔레이터(isolator, 112), 대역필터(band pass filter, 114), 위상변위기(phase shifter, 116), 증폭기(118), 시간지연기(120), 증폭기(122), 아이솔레이터(124), 감쇄기(126), 방향결합기(directional coupler)(128), 아이솔레이터(130), 안테나(132)를 포함한다.
한편, 추적레이다의 표적모의 시험장치(150)는 상술된 탐지안테나의 표적모의 시험장치(100)와 동일한 구성요소를 포함하며, 단지 다른 사용주파수에 따른 주파수 대역폭이 다른 부품을 사용한다.
도 1에서, 안테나(110)는 미도시된 레이다 시스템에서 출력된 탐지신호를 수신한다. 아이솔레이터(112)는 반사된 신호에 의해 바로 전단에 있는 기기가 손상되는 것을 방지하기 위하여 설치된 것으로서, 안테나(110)에서 수신된 탐지신호를 대역필터(114)로 전달하며, 전달된 탐지신호가 반사되어 역방향으로 전달되는 것을 방지하여 안테나(110)가 손상되는 것을 방지한다. 대역필터(114)는 아이솔레이터(112)를 통해 전달된 탐지신호에 포함된 잡음을 제거하며, 위상변위기(116)는 대역필터(114)를 통해 필터링된 탐지신호의 위상을 변위시킨다. 이는 실제 표적이 이동을 하기 때문에 이를 보상하기 위함이다. 증폭기(118)는 위상변위기(116)를 통해 변위된 탐지신호를 증폭한다. 시간지연기(120)는 증폭기(118)에서 증폭된 탐지신호를 소정의 시간동안 지연시키는데, 이는 상기 표적모의 시험장치가 레이다 시스템과 가까운 거리에 설치되어 있기 때문에 레이다와 실제 표적간의 거리를 시간을 지연시킴으로써 보상해주기 위함이다. 증폭기(122)는 시간지연기(120)에서 탐지신호가 지연됨으로 인해 감쇄된 신호를 증폭한다. 아이솔레이터(124)는 증폭된 탐지신호가 역방향으로 진행되는 것을 방지하여 감쇄기(126)에 전송한다. 감쇄기(126)는 적절한 탐지신호로 감쇄시켜 방향결합기(128)로 출력하면 방향결합기(128)는 탐지신호를 분기시켜 시험자가 모니터로 탐지신호의 세기를 측정할 수 있도록 한다. 또한 방향결합기(128)에서 출력되는 탐지신호는 아이솔레이터(130)를 거쳐 안테나(132)를 통하여 레이다 시스템에 송신된다. 추적레이다의 표적모의 시험장치(150)는 추적신호를 유입하여 신호처리를 탐지레이다의 표적모의 시험장치와 동일한 기능을 하므로 여기서는 설명을 생략하기로 한다.
이러한 표적모의 시험장치에서는 탐지 또는 추적신호의 주파수 대역에 맞는 부품을 별도로 사용하여 주파수 대역의 수만큼 부품이 사용되었으며, 동일한 기능을 갖는 부품이 각각 별도로 탐색안테나와 추적안테나를 위한 표적모의 시험장치에 장착되어 제조비용이 높았으며 시험기 전체의 크기가 커지는 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는 안테나를 송수신 겸용으로 할 수 있게 하고 고가의 시간지연기를 탐색안테나와 추적안테나의 표적모의 시험장치에 공용으로 사용할 수 있도록 하여 제조원가를 절감시키며, 크기가 작은 레이다 시스템의 표적모의 시험장치를 제공하는 데 있다.
도 1은 일반적인 표적모의 시험장치를 설명하기 위한 블록도로 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 의한 레이다 시스템의 표적모의 시험장치를 설명하기 위한 블록도를 도시한 것이다.
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
210 : 안테나, 212 : 써큘레이터
214 : 증폭기, 216 : 위상변위기
218 : 아이솔레이터, 220 : 증폭기
222 : 아이솔레이터, 224 : 전력결합기
228 : 시간지연기, 230 : 전력분배기
232 : 대역필터, 234 : 증폭기
236 : 아이솔레이터, 238 : 감쇄기
240 : 방향결합기.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한, 레이다 시스템으로부터 수신된 탐지신호와 추적신호를 각각 신호 증폭하고 위상변위하여 신호처리하는 제1, 제2신호처리부와 상기 위상변위된 신호의 각 지연된 신호들의 대역만을 필터링하고 증폭 및 감쇄시키는 제3, 제4신호처리부를 갖는 레이다 시스템의 표적모의 시험장치에 있어서, 상기 탐지신호를 수신하며 상기 제1, 제3신호처리부에서 신호처리된 탐지신호를 출력하는 제1안테나; 상기 탐지신호를 수신하며 상기 제2, 제4신호처리부에서 신호처리된 추적신호를 출력하는 제2안테나; 상기 제1, 제3신호처리부에서 신호처리된 탐색 및 추적신호를 유입하여 소정의 시간 지연시킨 다음 신호를 분배하여 상기 제2, 제4신호처리부에 출력하는 시간지연수단; 및 상기 제1, 제2안테나에서 수신된 탐색 및 추적신호를 상기 제1, 제3신호처리부의 입력단에 각각 전달하고, 상기 제2, 제4신호처리부에서 신호처리된 탐색 및 추적신호를 상기 제1, 제2안테나에 각각 출력하는 제1, 제2써큘레이터를 포함함이 바람직하다.
또한, 상기 시간지연수단은 상기 제1, 제3신호처리부에서 신호처리된 탐지 및 추적신호를 각각 유입하여 결합하는 전력결합기; 상기 전력결합기로부터 유입된 신호를 소정 시간 지연시키는 시간지연기; 및 상기 지연된 탐지 및 추적신호를 분배하여 상기 제2, 제4신호처리부의 입력단에 출력하는 전력분배기를 포함함이 바람직하다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 상세히 설명하고자 한다. 도 2는 본 발명에 의한 레이다 시스템의 표적모의 시험장치의 구성을 블록도로 도시한 것이다. 도 2에 도시된 탐지레이다의 표적모의 시험장치(200)에서 안테나(210)는 미도시된 레이다 시스템에서 송신된 탐지신호를 수신하여 써큘레이터(212)로 보낸다.
써큘레이터(212)는 안테나(210)에서 수신된 탐지신호를 증폭기(214)에 전달하고 전달된 신호가 반사되어 오는 것을 차단하며, 또한 신호처리되어 위상변위 및 지연된 신호를 유입하여 안테나(210)에 전달하여 안테나(210)에서 탐지신호의 송수신을 겸할 수 있도록 한다. 증폭기(214)에서 증폭된 탐지신호는 도 1에서 설명된 바와 같은 구성요소의 특성을 갖는 위상변위기(216)와 아이솔레이터(218), 증폭기(220), 아이솔레이터(222)를 순차적으로 거쳐 적정한 세기로 위상변위되어 전력결합기(power combiner)(224)의 입력단(T1)에 유입된다.
상기 신호처리에서 수신된 탐지신호가 실제 목표물(target)에서 반사되어 나오는 신호로 보이게 하기 위해 위상변위된 탐지신호가 출력된다.
한편, 추적안테나 표적모의 시험장치(250)의 안테나(254)에 수신된 추적신호는 상술된 탐지안테나 표적모의 시험장치(200)에서의 신호처리와 동일하게 써큘레이터(254)를 통과한 추적신호는 증폭기(256), 위상변위기(258), 아이솔레이터(260), 증폭기(262), 아이솔레이터(264)를 포함하는 제3신호처리부를 순차적으로 통과하면서 적정한 세기로 위상변위되어 전력결합기(224)의 입력단(T2)에 유입된다. 이러한 위상변위기(258)에서의 탐지신호에 대한 위상변위는 수신된 탐지신호가 실제 목표물(target)에서 반사되어 나오는 신호로 보이게 하기 위함이다.
전력결합기(224)는 입력단자(T1, T2)에 유입된 탐지 및 결합신호를 결합하여 시간지연기(optical delay line)(228)에 전달한다. 이 시간지연기(228)는 전기적 신호를 빛으로 변환시켜 지연시킨 후 다시 전기적 신호로 변환시키는 장치로서, 탐지 및 결합신호 대역을 만족시키는 광대역 지연회로이며 미도시된 탐지 및 추적안테나에서 응답할 수 있도록 소정의 시간 동안 신호를 지연시킨다. 전력분배기(power divider)(230)는 지연된 신호를 분배하여 출력단자(T3, T4)에 출력하여 대역필터(232, 266)에 전달한다.
탐지안테나의 표적모의 시험부(200)에 있는 대역필터(232)는 지연된 탐지 및 추적신호 중에서 탐지신호 주파수 대역만을 통과시킨다. 증폭기(234)는 탐지신호를 적당한 신호크기로 증폭하고 증폭된 신호는 아이솔레이터(236), 감쇄기(238)를 거쳐 적당한 크기로 제어된 다음 방향결합기(240)에 전달된다. 방향결합기(240)는 위상이 변위되어 지연된 탐지신호의 일부를 분기시켜 시험자가 모니터링할 수 있도록 하고 또한 써큘레이터(212)에 전달하여 안테나(210)를 통하여 송신되도록 한다.
여기서, 서큘레이터(212)는 상기 안테나(210)로부터 수신한 탐지신호를 수신하여 구성요소(214 내지 222)를 포함하는 제1신호처리수단의 입력단에 전달하고, 상기 탐지신호가 구성요소(232 내지 240)를 포함하는 제2신호처리수단을 통해 신호처리되면 이를 다시 상기 안테나(210)로 전달한다.
한편, 추적안테나의 표적모의 시험기(250)에 있는 대역필터(266)는 지연된 탐지 및 추적신호 중에서 추적신호 주파수 대역만을 통과시킨다. 대역필터(266)를 통과한 추적신호는 탐지안테나의 표적모의 시험기(200)에서와 동일한 기능을 갖는 증폭기(268), 아이솔레이터(270), 감쇄기(272), 방향결합기(274)를 포함하는 제4신호처리부를 순차적으로 통과하고 써큘레이터(254)와 안테나(252)를 통하여 미도시된 레이다 시스템에 전송된다.
본 발명에 의하면, 안테나를 송수신 겸용으로 할 수 있게 하고 특히 고가인 시간지연기를 탐색안테나와 추적안테나의 표적모의 시험장치에 공용으로 사용할 수 있도록 하여 제조원가가 절감시키며, 크기가 작은 레이다 시스템의 표적모의 시험장치를 제공한다.

Claims (3)

  1. 레이다 시스템으로부터 수신된 탐지신호와 추적신호를 각각 신호 증폭하고 위상변위하여 신호처리하는 제1, 제2신호처리부와 상기 위상변위된 신호의 각 지연된 신호들의 대역만을 필터링하고 증폭 및 감쇄시키는 제3, 제4신호처리부를 갖는 레이다 시스템의 표적모의 시험장치에 있어서,
    상기 탐지신호를 수신하며 상기 제1, 제3신호처리부에서 신호처리된 탐지신호를 출력하는 제1안테나;
    상기 탐지신호를 수신하며 상기 제2, 제4신호처리부에서 신호처리된 추적신호를 출력하는 제2안테나;
    상기 제1, 제3신호처리부에서 신호처리된 탐색 및 추적신호를 유입하여 소정의 시간 지연시킨 다음 신호를 분배하여 상기 제2, 제4신호처리부에 출력하는 시간지연수단; 및
    상기 제1, 제2안테나에서 수신된 탐색 및 추적신호를 상기 제1, 제3신호처리부의 입력단에 각각 전달하고, 상기 제2, 제4신호처리부에서 신호처리된 탐색 및 추적신호를 상기 제1, 제2안테나에 각각 출력하는 제1, 제2써큘레이터를 포함함을 특징으로 하는 레이다 시스템의 표적모의 시험장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 시간지연수단은,
    상기 제1, 제3신호처리부에서 신호처리된 탐색 및 추적신호를 각각 유입하여 결합하는 전력결합기;
    상기 전력결합기로부터 유입된 신호를 소정 시간 지연시키는 시간지연기; 및
    상기 지연된 신호를 분배하여 상기 제2, 제4신호처리부의 입력단에 출력하는 전력분배기를 포함함을 특징으로 하는 레이다 시스템의 표적모의 시험장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 시간지연기는,
    광대역 시간지연기임을 특징으로 하는 레이다 시스템의 표적모의 시험장치.
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