KR20020091358A - 레이더 송신 검사 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 레이더 송신 검사 장치는 레이더에서 변조되어 발사되는 전파를 직접 분기 받아 마이크로파와 비디오 신호로 분리하는 비디오 신호 감지부와, 상기 분리된 비디오 신호가 증폭되는 비디오 신호 검출부와, 상기 증폭된 비디오 신호의 펄스폭 및 펄스 반복 주기의 변동량을 고려하여 유효 펄스폭 및 펄스 반복 주기를 갖는 유효 신호가 생성되는 유효 신호 검출부와, 상기 유효 신호의 펄스가 일정 시간 내에 몇 개가 들어오는지를 검사하기 위한 시간 신호가 발생되는 샘플링 시간부와, 상기 유효 신호와 시간 신호가 비교되며 그 결과가 저장되는 데이터 저장부와, 상기 저장된 데이터로 이상유무를 판단하며 검사 시스템 전반을 제어하는 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 특징을 갖는 본 발명에 따른 레이더 송신 검사 장치는 레이더의 송신측에서 발사될 전파의 펄스폭과 펄스 반복 주기를 검사할 수 있게 함으로써, 레이더 시스템의 이상 유무를 조기에 발견할 수 있을 뿐만 아니라 레이더 시스템의 이상 발생시 이상 발생 위치를 쉽게 찾을 수 있어 수리 시간, 비용 및 투입 인원을 절감시킬 수 있는 장점이 있다.

Description

레이더 송신 검사 장치{Apparatus for radar transmission check}

본 발명은 레이더 송신 검사 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면 레이더 송신측에서 전파 송신 동작의 상태를 간편하게 검사할 수 있는 레이더 송신검사 장치에 관한 것이다.

발진 및 수신을 같은 장소에서 하고 전파의 방사에 의하여 생긴 반사파를 이용하여 목표물의 존재와 위치를 탐지하는 무선장치인 레이더는 그 송신 형태에 따라 연속파의 전파가 사용되는 연속파 레이더(Continuous Wave radar, CW radar)와, 펄스파가 전파로 사용되는 펄스 레이더(Pulse radar)가 있는데, 현재 대부분의 레이더가 펄스 레이더의 형태를 취하고 있다.

이처럼 대부분의 레이더가 발사 전파를 펄스로 하는 이유는 전파를 펄스화 함으로써 작은 송신기로 집중적으로 강력한 신호를 발사할 수 있으며, 발사 신호 및 반사 신호의 지속 시간이 짧으므로 먼거리 혹은 인접 목표물의 거리 측정때 그 정밀도가 높아지며, 발사파와 반사파의 상호 간섭이 없어지며 또한 발사를 정지하고 있는 시간에도 반사파가 수신되는 장점이 있기 때문이다.

또한, 대부분의 레이더는 전파가 발사되는 송신측과, 반사파가 수신되는 수신측이 통합되어 있다.

도 1은 종래의 레이더 시스템을 나타낸 개략도이다.

도 1을 참조하면, 종래의 레이더 시스템은 발사될 전파가 생성되는 송신부(11)와, 상기 전파가 목표물에 반사되어 발생된 반사파가 수신되는 수신부(12)와, 상기 전파/반사파가 직접 발사/수신되는 안테나(13)와, 상기 송신부 (11)및 수신부(12)에 공통으로 사용되는 상기 안테나(13)에 발사/수신되는 전파 및 반사파가 혼합되지 않도록 상기 송신부(11)와 수신부(12) 및 안테나(13) 사이에 위치하여 송수신 전환부(14)와, 상기 송신부(11) 및 수신부(12)를 제어하는제어부(15)로 이루어져 있다.

이러한 구성을 갖는 종래의 레이더 시스템의 동작을 살펴보면, 상기 제어부(15)에서 전송된 비디오 신호는 상기 송신부(11)의 변조기에서 변조된 후 마이크로파가 생성되는 자전관(magnetron)에서 마이크로파에 실리게 되어, 발사하고자 하는 전파가 생성된다.

상기 전파는 상기 송수신 전환부(14)의 송수신 방지관을 거쳐서 상기 안테나(13)에 전송되고, 안테나(13)를 통하여 발사되며, 상기 발사된 전파는 목표물에 부딪혀 반사파가 된 후 상기 안테나(13)를 통하여 수신된다. 이처럼 수신된 반사파는 상기 송수신 전환부(14)의 송수신관을 거쳐서 수신부에 전송되어 검파된다. 상기 검파 과정에서 추출된 비디오 신호는 상기 제어부(15)에 전송되고 상기 제어부(15)는 상기 비디오 신호를 해석한 뒤에 영상 증폭 회로를 거쳐, 음극선관의 그리드에 가해져 비디오 신호가 있는 동안만 전자빔이 발사되도록 한다.

그런데, 도면에서 보면 종래의 레이더 시스템은 시스템의 이상 발생시 검사하는 장치가 구비되어 있지 않은 것을 알 수 있다. 따라서, 종래의 레이더 시스템에서의 레이더 오동작 여부를 판단하는 검사는 일정 목표를 향하여 전파를 발사한 뒤 반사되는 반사파가 제대로 디스플레이 되는지 확인하는 방법으로 이루어지고 있다.

그러나, 이러한 방식의 검사는 이상이 있을 경우 시스템의 송신측 또는 수신측 어느 부분이 잘못되었는지 발견하기가 난이한 관계로 레이더 시스템 전체를 일일이 검사해야 하는 문제점이 있으며, 이로 인하여 많은 시간과 인력이 소모되고있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창출된 것으로서, 레이더 시스템의 이상 유무를 간편하게 검사할 수 있으며, 또한 이상 발생시 빠른 조치를 위하여 이상 발생 위치를 쉽게 파악할 수 있는 레이더 송신 검사 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 종래의 레이더 시스템을 나타낸 개략도.

도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 레이더 송신 검사 장치의 구조를 나타낸 블록도.

도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 레이더 송신 검사 장치에서의 비디오 신호 처리 과정을 나타낸 파형도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

11.......송신부12.......수신부

13.......안테나14.......송수신 전환부

15, 70...제어부20.......비디오 신호 감지부

30.......비디오 신호 검출부40.......유효 신호 검출부

50.......샘플링 시간부60.......데이터 저장부

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 레이더 송신 검사 장치는 레이더에서 변조되어 발사되는 전파를 직접 분기 받아 마이크로파와 비디오 신호로 분리하는 비디오 신호 감지부와, 상기 분리된 비디오 신호가 증폭되는 비디오 신호 검출부와, 상기 증폭된 비디오 신호의 펄스폭 및 펄스 반복 주기의 변동량을 고려하여 유효 펄스폭 및 펄스 반복 주기를 갖는 유효 신호가 생성되는 유효 신호 검출부와, 상기 유효 신호의 펄스가 일정 시간 내에 몇 개가 들어오는지를 검사하기 위한 시간 신호가 발생되는 샘플링 시간부와, 상기 유효 신호와 시간 신호가 비교되며 그 결과가 저장되는 데이터 저장부와, 상기 저장된 데이터로 이상유무를 판단하며 검사 시스템 전반을 제어하는 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 본 발명에 따른 레이더 송신 검사 장치는 레이더 시스템의 내부에 검사 장치를 두어 발사되는 전파를 직접 분기 받아 검사함으로써 송신측의 이상 유무를 간편하게 검사할 수 있을 뿐만 아니라, 검사를 송신측에 대하여만 수행하여 레이더 전체의 동작 이상시 송신측과 수신측 중 어느 부분에서 이상이 발생되었는지 쉽게 탐지할 수 있도록 하였다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 레이더 송신 검사 장치의 구조를 나타낸 블록도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 레이더 송신 검사 장치는 레이더에서 변조되어 발사되는 전파를 직접 분기 받아 마이크로파와 비디오 신호로 분리하는 비디오 신호 감지부(20)와, 상기 분리된 비디오 신호가 증폭되는 비디오 신호 검출부(30)와, 상기 증폭된 비디오 신호의 펄스폭 및 펄스 반복 주기의 변동량을 고려하여 유효 펄스폭 및 펄스 반복 주기를 갖는 유효 신호가 생성되는 유효 신호 검출부(40)와, 상기 유효 신호의 펄스가 일정 시간 내에 몇 개가 들어오는지를 검사하기 위한 시간 신호가 발생되는 샘플링 시간부(50)와, 상기 유효 신호와 시간 신호가 비교되며 그 결과가 저장되는 데이터 저장부(60)와, 상기 저장된 데이터로 이상유무를 판단하며 검사 시스템 전반을 제어하는 제어부(70)로 이루어져 있다.

보다 상세하게 설명하면, 상기 비디오 신호 감지부(20)는 변조된 비디오 신호가 실린 마이크로파인 전파가 발신되는 송신측에 직접 연결되어 있어서 상기 발신되는 전파를 분기 받아 비디오 신호를 추출하기 위하여 상기 전파를 비디오 신호와 마이크로파로 분리하는 부분이다.

여기서 상기 비디오 신호라 함은 일반적으로 2에서 18GHz의 주파수를 사용하는 마이크로파에 비하여 상대적으로 저주파인 수십 MHz대의 주파수의 펄스 신호를말하는 것으로서, 레이더 시스템에서 목표물의 위치 및 거리를 측정하는 과정에 직접적으로 사용되는 신호를 말한다.

상기 비디오 신호 감지부(20)에서 추출된 비디오 신호는 상기 비디오 신호 검출부(30)에서 증폭되어 상기 유효 신호 검출부(40)로 전송된다.

상기 유효 신호 검출부(40)는 전송된 비디오 신호의 펄스폭을 점검하기 위하여 논리 회로의 논리곱 소자를 사용하여 의도했던 펄스폭을 갖는 펄스 신호가 도출되도록 한다.

한편, 상기 샘플링 시간부(50)는 상기 비디오 신호 검출부(30)에서 비디오 신호 입력을 알리는 정보를 전송 받거나 혹은 상기 비디오 신호 검출부(30)를 제어하는 상기 제어부(70)의 제어를 받아 시간 신호를 생성하는 부분으로서, 이렇게 생성된 시간 신호는 상기 비디오 신호의 펄스 반복 주기를 점검하는데 사용된다.

상기 데이터 저장부(60)는 상기 유효 신호 검출부(40)에서 펄스폭이 조정된 비디오 신호와, 상기 샘플링 시간부(50)에서 생성된 시간 신호를 입력으로 하여 비디오 신호의 이상 유무가 판단되는 부분으로서, 상기 시간 신호 동안에 몇 번의 펄스가 상기 비디오 신호에 존재하는지 검사하는 방식으로 판단이 이루어진다. 상기 검사 결과는 상기 데이터 저장부(60)에 저장되는데, 이 저장된 결과는 상기 제어부(70)에 의하여 사용자에게 표시되거나 추후 조치가 취해지게 된다.

다시 정리하면, 레이더 시스템에서 발신될 전파는 비디오 신호 감지부(20)에서 변조 전의 마이크로파와 비디오 신호로 분리되고, 분리된 비디오 신호는 비디오 신호 검출부(30)에서 증폭된 후, 유효 신호 검출부(40)에서 펄스폭 검사에 적합하도록 변환된 후, 데이터 저장부(60)로 전송된다. 상기 데이터 저장부(60)에서는 상기 변환된 비디오 신호와, 샘플링 시간부(50)에서 생성된 시간 신호가 이용되어 펄스 반복 주기가 검사된다. 결과값이 처음에 송신된 비디오 신호의 펄스 반복 주기와 다르다면, 송신 과정에서 펄스 반복 주기에 이상이 생겼음을 의미하는 것이다.

즉, 송신되는 비디오 신호의 펄스폭과 펄스 반복 주기를 점검하여 레이더 시스템 송신측의 이상 유무를 검사하는 것이다.

도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 레이더 송신 검사 장치에서의 비디오 신호 처리 과정을 나타낸 파형도이다.

도면을 참조하면, 상기 비디오 감지부(20)에서 분리되어 상기 비디오 신호 검출부(30)에서 증폭된 비디오 신호가 파형(a)라고 할 때, 상기 유효 신호 검출부(40)에서는 상기 파형(a)의 상승 구간에 반응하여 파형(b), 파형(c)가 생성된 후 논리곱 연산이 이루어져서 유효 신호 파형(d)가 된다.

이렇게 상기 파형(b)와 파형(c)로 상기 파형(a)를 제한하는 것은 원 레이더 시스템에서 발생시키고자 한 펄스폭의 상승 구간 부분의 오차와 하강 구간 부분의 오차를 적용하고자 하는 이유에서이다.

상기 유효 신호 검출부(40)에서 논리곱 연산에 의하여 생성된 유효 신호 파형(d)는 상기 데이터 저장부(60)에서 시간 신호 파형(e)와 논리곱 연산이 이루어져 펄스 반복 주기가 계산되어 저장된다.

이를 위하여 상기 샘플링 시간부(50)에서 생성된 시간 신호 파형(e)는 펄스 반복 주기의 계산이 쉽게 이루어지도록 상기 파형(a)의 상승 구간에서 시작하여 일정 정도 지속되도록 하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 데이터 저장부(60)에 저장된 펄스 반복 주기의 결과값은 제어부에 의하여 사용자에게 통지되며, 사용자는 결과값을 확인한 후 적절한 조치를 취하게 된다.

이런 일련의 과정을 거쳐 검사한 결과에 이상이 발생하였다면, 이는 송신측에 이상이 있는 것이며, 이상이 없음에도 수신측에서 수신이 안된다면 수신측에 이상이 있는 것이다. 따라서 레이더 시스템의 동작시 이상이 발생한 경우, 송신측에서 이상이 발생하였는지, 수신측에서 이상이 발생하였는지 명확하게 구별할 수 있게 된다.

한편, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며 많은 변형이 본 발명의 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 가능함은 물론이다.

이상에서 설명된 바와 같이 본 발명에 따른 레이더 송신 검사 장치는 레이더의 송신측에서 발사될 전파의 펄스폭과 펄스 반복 주기를 송신측에서 직접 검사할 수 있게 함으로써, 레이더 시스템의 이상 유무를 조기에 발견할 수 있을 뿐만 아니라 레이더 시스템의 이상 발생시 이상 발생 위치를 쉽게 찾을 수 있어 수리 시간, 비용 및 투입 인원을 절감시킬 수 있는 장점이 있다.

Claims (1)

1. 송신측에 설치되어 발사되는 전파를 직접 분기 받아 레이더의 송신 상태를 검사하는 레이더 송신 검사 장치에 있어서,

   상기 레이더에서 변조되어 발사되는 전파가 마이크로파와 비디오 신호로 분리되는 비디오 신호 감지부와,

   상기 분리된 비디오 신호가 증폭되는 비디오 신호 검출부와,

   상기 증폭된 비디오 신호의 펄스폭 및 펄스 반복 주기의 변동량을 고려하여 유효 펄스폭 및 펄스 반복 주기를 갖는 유효 신호가 생성되는 유효 신호 검출부와,

   상기 유효 신호의 펄스가 일정 시간 내에 몇 개가 들어오는지를 검사하기 위한 시간 신호가 발생되는 샘플링 시간부와,

   상기 유효 신호와 시간 신호가 비교되며 그 결과가 저장되는 데이터 저장부와,

   상기 저장된 데이터로 이상유무를 판단하며 검사 시스템 전반을 제어하는 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 레이더 송신 검사 장치.