KR20120067711A - 위상차 페어 변경을 이용한 어레이 반경 확장 장치 및 방법 - Google Patents

위상차 페어 변경을 이용한 어레이 반경 확장 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전파 방향 탐지 시스템에 관한 것으로서, 특히, 전파 방향 탐지 시스템의 위상 배열 안테나의 반경을 확장하는 위상차 페어 변경을 이용한 어레이 반경 확장 장치 및 구조에 관한 것이다. 이를 위해 본 발명은 전파 방향 탐지 장치에 있어서, 센터폴과의 어레이 반경이 확장될 수 있는 다수의 다이폴로 이루어진 원형 배열 안테나와, 상기 원형 배열 안테나로부터 수신된 무선 주파수 신호를 중간 주파수 신호로 변환하는 주파수 변환부와, 상기 변환된 중간 주파수 신호가 왜곡되면, 상기 센터폴과 각각의 다이폴 간의 어레이 반경을 확장하고, 상기 각각의 다이폴이 인접한 다이폴과의 위상차를 통해서 전파 방향을 탐지하는 방향탐지 처리부를 포함한다.

Description

위상차 페어 변경을 이용한 어레이 반경 확장 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR EXTENDING ARRAY RADIUS STRUCTURE USING PHASE DIFFERENCE PAIR CHANGING}
본 발명은 전파 방향 탐지 시스템에 관한 것으로서, 특히, 전파 방향 탐지 시스템의 위상 배열 안테나의 반경을 확장하는 위상차 페어 변경을 이용한 어레이 반경 확장 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 위상 비교 방향탐지용 안테나는 무지향성 방사패턴의 다이폴 안테나를 사용한다. 다이폴의 길이는 목적 주파수 범위에 의해 결정되는데 최고 주파수의 파장보다 다이폴의 길이가 길지 않아야 한다. 전파 방향 탐지를 위해서 이 다이폴 안테나를 배열하여 사용하는데, 배열 방법에는 선형 배열과 원형 배열로 나눌 수 있다. 선형 배열 안테나는 간단한 기하학적인 구조를 갖으며, 적은 계산량으로 전파 도래각을 구할 수 있는 알고리즘을 적용할 수 있는 장점이 있지만 1차원 공간에 배열됨으로 인해 1차원 도래각만 추정할 수 있는 단점이 있다. 이와 달리 원형 배열 안테나는 소자가 2차원 평면에 배열되므로 입사신호의 방위각과 앙각을 동시에 추정할 수 있는 장점이 있다. 신호의 도래 방향에 관계 없이 일정한 분해능을 갖기 위해서는 배열 안테나의 유효 개구면의 크기가 신호의 도래 방향에 따라서 변화하지 않아야 하며, 이를 위해서는 안테나 소자를 원형으로 균일하게 배열해야 한다.
이러한 배열 안테나를 이용한 시스템에서 UHF 대역(100~500MHz)을 사용하는 방향탐지 시스템은 5개의 다이폴을 반경 0.5m로 원형 배열하여 구현될 수 있으며, 이러한 안테나를 원형 배열 안테나라 한다.
도 1은 일반적인 원형 배열 안테나를 나타낸 예시도이다.
도시된 바와 같이, 일반적인 원형 배열 안테나는 중앙에 센터폴(110)이 위치해 있고, 센터폴 주위로 5개의 다이폴(111, 112, 113, 114, 115)로 구성되어 있다. 상기 센터폴은 소자간 간섭 현상과 중앙에서 지지대 역할을 하는 기구물을 말한다. 각각의 다이폴은 등간격으로 원형 배열되어 있으며, 각각의 다이폴간의 사잇각은 720이다. 따라서, 제2 다이폴(112)과 제5 다이폴(115)간의 거리 D1은 2Rsin(720)로 나타낼 수 있다.
예를 들어, 어레이 반경 즉, R=0.5m인 경우, D1의 길이는 약 0.951m가 된다. 이렇게 원형으로 배열된 상태에서 방향탐지에 적용되는 위상차는 실선으로 표시한 페어(pair)의 차를 이용한다.
아래 <표 1>은 5개의 다이폴로 구성되는 원형 배열 안테나에서 사용되는 위상차 페어를 나타낸 것이다.
위상차 페어
5 - 2
1 - 3
2 - 4
3 - 5
4 - 1
상기 <표 1>과 같이, 각각의 다이폴간의 위상차 페어는 제1 다이폴(111)은 제4 다이폴(114) 및 제3 다이폴(113)과 페어를 이루고, 제2 다이폴(112)은 제4 다이폴(114) 및 제5 다이폴(115)과 페어를 이루고, 제3 다이폴(113)은 제1 다이폴(111) 및 제5 다이폴(115)과 페어를 이루고, 제4 다이폴(114)은 제1 다이폴(111) 및 제2 다이폴(112)과 페어를 이룬다. 그리고, 제5 다이폴(115)은 제2 다이폴(112) 및 제3 다이폴(113)과 페어를 이룬다.
위와 같은 안테나 페어로 위상차를 계산할 때 실제 측정되는 패턴은 아래에 설명한다.
도 2는 일반적인 원형 배열 안테나의 다이폴간의 위상차 패턴과 실체 측정된 패턴을 비교한 예시도이다.
도시된 바와 같이, 도 2a는 원형 배열 안테나의 다이폴간의 이상적인 위상차 패턴을 나타내고, 도 2b는 원형 배열 안테나의 다이폴간의 실체 측정된 위상차 패턴을 나타낸 것이다. 이와 같이, 종래의 원형 배열 안테나의 다이폴간의 위상차 패턴은 왜곡에 의해 차이가 큰 것을 알 수 있다.
이와 같이, 실환경에서 원형 배열 안테나는 특정 주파수 대역, 특정 방위에서 이상적이지 못한 빔패턴을 보이는데, 센터폴의 영향 때문이다. 이러한 특성은 위상차 패턴에도 영향을 주어 방향탐지 오차가 커지는 요인이 된다. 원형 배열 안테나의 어레이 반경이 커지면 소자간 간섭이나 센터폴의 영향도 줄어들게 되는데, 어레이 반경은 방향 탐지 가능 주파수 범위를 결정하므로 무작정 반경을 늘리게 되면 목적 주파수 대역인 100~500MHz에서 모호성이 발생하여 방향탐지 정확도에 큰 영향을 미치게 된다. 따라서 시뮬레이션을 통해 방향탐지에 모호성이 생기지 않는 범위 내로 적절한 값을 정해야 하고, 어레이 반경을 더 크게 확장하기 위해 위상차 페어를 재정의할 필요가 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 전파 방향 탐지 시스템의 위상 배열 안테나의 반경을 확장하는 위상차 페어 변경을 이용한 어레이 반경 확장 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 제1 실시 예는 전파 방향 탐지 장치에 있어서, 센터폴과의 어레이 반경이 확장될 수 있는 다수의 다이폴로 이루어진 원형 배열 안테나와, 상기 원형 배열 안테나로부터 수신된 무선 주파수 신호를 중간 주파수 신호로 변환하는 주파수 변환부와, 상기 변환된 중간 주파수 신호가 왜곡되면, 상기 센터폴과 각각의 다이폴 간의 어레이 반경을 확장하고, 상기 각각의 다이폴이 인접한 다이폴과의 위상차를 통해서 전파 방향을 탐지하는 방향탐지 처리부를 포함한다.
또한, 상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 제2 실시예는 전파 방향 탐지 방법에 있어서, 센터폴과의 어레이 반경이 확장될 수 있는 다수의 다이폴로 이루어진 원형 배열 안테나로부터 수신된 무선 주파수 신호를 중간 주파수 신호로 변환하는 과정과, 상기 변환된 중간 주파수 신호가 왜곡되었는지 체크하는 과정과, 상기 변환된 중간 주파수 신호가 왜곡된 신호이면, 상기 센터폴과 각각의 다이폴 간의 어레이 반경을 확장하는 과정과, 상기 각각의 다이폴이 인접한 다이폴과의 위상차를 통해서 전파 방향을 탐지하는 과정을 포함한다.
전술한 본 발명의 과제 해결 수단에 의하면 전파 방향 탐지 시스템의 위상 배열 안테나의 반경을 확장하는 위상차 페어 변경을 이용한 어레이 반경을 확장함으로써 방향탐지 오차가 커지는 문제점을 해결하고, 다이폴 간 간섭이나 센터폴의 영향도 줄어드는 효과가 있다.
또한, 전술한 본 발명의 과제 해결 수단에 의하면 종래 배열 안테나에서 안테나 소자간 간섭으로 인해 발생되는 진폭 및 위상의 왜곡이 현저하게 개선되는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 원형 배열 안테나를 나타낸 예시도.
도 2는 일반적인 원형 배열 안테나의 다이폴 간의 위상차 패턴과 실체 측정된 패턴을 비교한 예시도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 전파방향 탐지 시스템을 나타낸 구성도.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 위상 배열 안테나를 나타낸 예시도.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 R=0.5m이고 D1을 이용했을 때의 위상차 패턴의 시뮬레이션 결과를 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 R=0.8m이고 D2를 이용했을 때의 위상차 패턴의 시뮬레이션 결과를 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 위상 배열 안테나의 어레이 반경을 확장한 후 실제로 측정한 위상차 패턴을 나타낸 도면.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 전파방향 탐지 장치를 나타낸 구성도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 전파방향 탐지 장치는 원형 배열 안테나(310)와, 상기 원형 배열 안테나로부터 무선 주파수 신호를 수신하고, 수신된 무선 주파수 신호를 중간 주파수 신호로 변환하는 주파수 변환부(320)와, 상기 변환된 주파수 신호를 통해서 방향을 원형 배열 안테나의 반경을 확장하여 탐지하는 방향 탐지 처리부(330)와, 상기 방향 탐지를 통해 최종 신호의 도래각을 도출하는 최종신호 도출부(340)를 포함한다.
이하, 도 3을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 전파방향 탐지 장치를 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저 본 발명에 따른 원형 배열 안테나(310)는 소자간 간섭 현상과 중앙에서 지지대 역할을 하는 센터폴(316)과, 상기 센터폴을 중심으로 어레이 반경이 R만큼 각각 떨어져 있는 제1 다이폴(311), 제2 다이폴(312), 제3 다이폴(313), 제4 다이폴(314), 및 제5 다이폴(315)로 구성된다. 본 실시 예에서는 5개의 다이폴을 예로 들었으나 이는 단지 실시 예일 뿐, 5개보다 많거나 적은 경우에도 적용됨은 자명하다.
각각의 다이폴은 센터폴(316)로부터 어레이 반경 R만큼 떨어져 있을 뿐만 아니라, 센터폴을 축으로 연결되어 있다. 그리고, 각각의 다이폴이 인접한 다이폴과 위상차를 나타내기 위하여 실선으로 표시하였다. 상기 센터폴(316)은 위상차 페어(pair)에 해당되는 다이폴로부터 수신되는 신호를 각각 주파수 변환부(320)로 전송한다. 그리고, 각각의 다이폴이 서로 인접한 다이폴간의 위상차는 후술한다. 이와 같이, 각각의 다이폴은 센터폴과의 어레이 반경이 확장될 수 있으며, 이러한 어레이 반경이 확장될 수 있는 원형 배열 안테나는 다수의 다이폴로 이루어져 있다.
상기 주파수 변환부(320)는 원형 배열 안테나(310)를 통해서 무선 주파수(Radio Frequency) 신호가 수신되면, 수신된 무선 주파수 신호를 중간 주파수(Intermediate Frequency) 신호로 변환한다. 상기 무선 주파수 신호는 100~500MHz의 대역폭을 가지며, 중간 주파수는 21.4MHz의 대역폭을 가진다. 그리고, 주파수 변환부(320)는 페어를 이루는 다이폴 수만큼 적어도 하나 이상의 모듈이 구비되어 있다. 이와 같이, 다이폴 수만큼 모듈이 구비되고, 각각의 모듈은 위상차 페어를 이루는 다이폴로부터 신호를 수신한다.
이와 같이, 주파수 변환부(320)의 각각의 수신 모듈은 해당 페어 다이폴로부터 수신된 무선 주파수 신호를 중간 주파수 신호로 변환하고, 방향 탐지 처리부(330)로 전송한다. 상기 방향 탐지 처리부(330)는 수신된 중간 주파수를 디지털 값으로 변환하는 디지털부(331)와, 변환된 디지털 값을 다운 컨버팅하는 디지털 다운 컨버터(332)와, 원형 배열 안테나의 각 채널별 위상을 추출하고, 위상차를 계산하는 위상차 계산부(333)와, 계산된 위상차 값을 통해서 방향 탐지를 수행하는 방향탐지 수행부(334)와, 방향 탐지가 수행된 결과를 통해서 원형 배열 안테나를 통해 수신된 신호의 도래각을 도출하는 최종 신호 도출부(340)로 구성된다. 상기 위상차 계산부(333)는 본 발명의 실시 예에 따른 원형 배열 안테나를 구성하는 각각의 다이폴의 어레이 반경을 확장하고, 인접한 다이폴과의 위상차를 계산한다. 상기 방향탐지 처리부(330)는 변환된 중간 주파수 신호가 왜곡된 신호이면, 센터폴과 각각의 다이폴간의 어레이 반경을 확장한다. 그리고, 각각의 다이폴이 인접한 다이폴과의 위상차를 통해서 전파 방향을 탐지한다. 만일, 변환된 중간 주파수 신호가 왜곡된 신호가 아이면, 센터폴과 각각의 다이폴간의 어레이 반경을 확장하지 않는다. 확장된 어레이 반경은 어레이 반경이 확장되기 이전의 인접한 다이폴의 거리가 가장 먼 다이폴의 거리만큼 확장된다. 이러한, 위상차 계산은 아래 도 4에서 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 위상 배열 안테나를 나타낸 예시도이다.
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 위상 배열 안테나를 통해서 다이폴간의 간섭현상도 줄이고, 위상차 왜곡도 줄이기 위한 위상 배열 안테나를 설명하면 다음과 같다.
위상 배열 안테나에 구성되는 각각의 다이폴들(411, 412, 413, 414, 415)은 센터폴(410)로부터 어레이 반경 R 만큼 떨어져 있다. 그리고, 가까운 다이폴들 간의 거리는 D2라고 하고, 가장 먼 다이폴들 간의 거리는 D1이라 한다.
가장 먼 다이폴들간의 위상차는 아래 <수학식 1> 내지 <수학식 4>를 통해서 서로 인접한 다이폴들간의 위상차로 대체하여 사용할 수 있다.
먼저, 가장 먼 다이폴간의 거리 D1은 아래 <수학식 1>을 통해서 계산된다.
[수학식 1]
D1=2R?sinθ1
상기 <수학식 1>에서 R은 센서폴과 다이폴간의 거리를 나타내며, θ1은 센터에서 바라본 두 다이폴이 이루는 각도를 나타낸다.
그리고, 인접한 다이폴간의 거리 D2는 아래 <수학식 2>를 통해서 계산된다.
[수학식 2]
D2=2R?sin(θ1/2)
상기 <수학식 1> 및 <수학식 2>를 통해서 D1과 D2의 비인 KL은 아래 <수학식 3>을 통해서 계산된다.
[수학식 3]
Figure pat00001
[수학식 4]
Figure pat00002
상기 <수학식 4>와 같이, 제2 다이폴과 제4 다이폴간의 위상차와, 제1 다이폴과 제5 다이폴의 위상차는 D1과 D2의 비인 KL로 만족된다.
따라서, D1과 D2의 비인 KL을 만족하도록 한다면, 인접한 소자와의 위상차 D2를 이용하여 종래 도1의 D1을 이용할 때보다 어레이 반경을 더 크게 설정할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 R=0.5m이고 D1을 이용했을 때의 위상차 패턴의 시뮬레이션 결과를 나타낸 도면이고, 도 6은 R=0.8m이고 D2를 이용했을 때의 위상차 패턴의 시뮬레이션 결과를 나타낸 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 R=0.5m이고 D1을 이용했을 때의 위상차 패턴은 D2 = 2Rcos(54°)로 나타낼 수 있고 D1과의 관계에서 R=0.5일 때 D1(0.951m)과 같은 D2를 설정하여 그때의 어레이 반경 R을 재설정할 수 있다.
R = sin(72°)/2cos(54°) = 약 0.8m 로 구할 수 있고, 이때의 위상차 패턴은 R=0.5일 때 D1을 이용한 것과 동일한 패턴을 얻을 수 있다.
상술한 바와 같이, 각각의 다이폴은 인접한 다이폴과 위상차 페어를 이루며, 아래 <표 2>는 이러한 인접한 다이폴들간의 위상차 페어를 나타낸 예시도이다.
위상차 페어
4 - 3
3 - 2
2 - 1
1 - 5
5 - 4
상기 <표2>와 같이 위상차 페어를 재정의 하고 어레이 반경을 확장하여 실측한 위상차 패턴은 아래 도 7과 같다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 위상 배열 안테나의 어레이 반경을 확장한 후 실제로 측정한 위상차 패턴을 나타낸 도면이다.
도시된 바와 같이, 위상 왜곡 현상이 어레이 반경 R=0.5m일 때에 비해 현저하게 줄어든 것을 확인할 수 있을 뿐만 아니라, 서로 인접한 소자와의 위상차를 이용하면 어레이 반경을 더 크게 하더라도 기존의 위상차 패턴과 동일한 패턴을 얻을 수 있다. 따라서, 어레이 반경 R을 0.8m까지 확장하고 주파수 대역을 두 개로 분리하여 둘 중 낮은 주파수 범위에서는 D1을 이용하고 높은 주파수 범위에서는 D2를 이용하면, 어레이 반경을 확장해도 방탐 정확도에 모호성이 발생하지 않는다. 또한, 어레이 반경이 커지면 안테나 다이폴 간의 간섭현상도 줄어들기 때문에 위상차 왜곡도 줄어들게 되어 방탐 정확도가 개선됨을 알 수 있다.
본 발명의 일 실시 예는 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체 및 통신 매체를 모두 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 통신 매체는 전형적으로 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈, 또는 반송파와 같은 변조된 데이터 신호의 기타 데이터, 또는 기타 전송 메커니즘을 포함하며, 임의의 정보 전달 매체를 포함한다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
310: 원형 배열 안테나 320: 주파수 변환부
330: 방향탐지 처리부 331: 디지털부
332: 디지털 다운 컨버터 333: 위상차 계산부
334: 방향탐지 수행부 340: 최종신호 도출부

Claims (13)

  1. 전파 방향 탐지 장치에 있어서,
    센터폴과의 어레이 반경이 확장될 수 있는 다수의 다이폴로 이루어진 원형 배열 안테나와,
    상기 원형 배열 안테나로부터 수신된 무선 주파수 신호를 중간 주파수 신호로 변환하는 주파수 변환부와,
    상기 변환된 중간 주파수 신호가 왜곡되면, 상기 센터폴과 각각의 다이폴 간의 어레이 반경을 확장하고, 상기 각각의 다이폴이 인접한 다이폴과의 위상차를 통해서 전파 방향을 탐지하는 방향탐지 처리부를 포함하는 전파 방향 탐지 장치.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 확장된 어레이 반경은
    확장되기 이전의 인접한 다이폴의 거리가 가장먼 다이폴의 거리만큼 확장됨을 특징으로 하는 전파 방향 탐지 장치.
  3. 제1 항에 있어서, 상기 주파수 변환부는
    상기 다수의 다이폴이 페어(pair)를 이루는 수만큼 무선 주파수 신호를 수신하는 모듈이 구비됨을 특징으로 하는 전파 방향 탐지 장치.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 방향탐지 처리부는
    상기 변환된 중간 주파수 신호가 왜곡된 신호가 아니면, 상기 센터폴과 각각의 다이폴 간의 어레이 반경을 확장하지 않음을 특징으로 하는 전파 방향 탐지 장치.
  5. 제1 항에 있어서, 상기 방향탐지 처리부는
    상기 변환된 중간 주파수 신호를 디지털 값으로 변환하는 디지털부와,
    상기 변환된 디지털 값을 다운 컨버팅하는 디지털 다운 컨버터와,
    상기 원형 배열 안테나의 각 채널별 위상을 추출하고, 각 다이폴간의 위상차를 계산하는 위상차 계산부와,
    상기 계산된 위상차를 통해서 전파 방향을 탐지하는 방향탐지 수행부를 포함하는 전파 방향 탐지 장치.
  6. 제1 항에 있어서, 상기 확장된 어레이 반경의 위상차는 아래 <수학식 5>를 통해서 계산되며,
    <수학식 5>
    D2=2R?sin(θ1/2)
    상기 <수학식 5>에서 R은 센터폴과 다이폴간의 어레이 반경을 나타내며, θ1은 센터폴에서 바라본 두 다이폴이 이루는 각도를 나타냄을 특징으로 하는 전파 방향 탐지 장치.
  7. 제1 항에 있어서, 상기 어레이 반경이 확장되기 이전의 가장 먼 다이폴과의 위상차(D1)와 확장된 후의 인접한 다이폴과의 위상차(D2)의 비(KL)는 아래 <수학식 6>을 통해서 계산되며,
    <수학식 6>
    Figure pat00003

    상기 <수학식 6>에서 θ1은 센터폴에서 바라본 두 다이폴이 이루는 각도를 나타냄을 특징으로 하는 전파 방향 탐지 장치.
  8. 전파 방향 탐지 방법에 있어서,
    센터폴과의 어레이 반경이 확장될 수 있는 다수의 다이폴로 이루어진 원형 배열 안테나로부터 수신된 무선 주파수 신호를 중간 주파수 신호로 변환하는 과정과,
    상기 변환된 중간 주파수 신호가 왜곡되었는지 체크하는 과정과,
    상기 변환된 중간 주파수 신호가 왜곡된 신호이면, 상기 센터폴과 각각의 다이폴 간의 어레이 반경을 확장하는 과정과,
    상기 각각의 다이폴이 인접한 다이폴과의 위상차를 통해서 전파 방향을 탐지하는 과정을 포함하는 전파 방향 탐지 방법.
  9. 제8 항에 있어서, 상기 확장된 어레이 반경은
    확장되기 이전의 인접한 다이폴의 거리가 가장먼 다이폴의 거리만큼 확장됨을 특징으로 하는 전파 방향 탐지 방법.
  10. 제8 항에 있어서,
    상기 변환된 중간 주파수 신호가 왜곡된 신호가 아니면, 상기 센터폴과 각각의 다이폴 간의 어레이 반경을 확장하지 않는 과정을 더 포함하는 전파 방향 탐지 방법.
  11. 제8 항에 있어서, 상기 탐지 과정은
    상기 변환된 중간 주파수 신호를 디지털 값으로 변환하는 과정과,
    상기 변환된 디지털 값을 다운 컨버팅하는 과정과,
    상기 원형 배열 안테나의 각 채널별 위상을 추출하고, 각 다이폴간의 위상차를 계산하는 과정과,
    상기 계산된 위상차를 통해서 전파 방향을 탐지하는 과정을 포함하는 전파 방향 탐지 방법.
  12. 제8 항에 있어서, 상기 확장된 어레이 반경의 위상차는 아래 <수학식 7>을 통해서 계산되며,
    <수학식 7>
    D2=2R?sin(θ1/2)
    상기 <수학식 7>에서 R은 센터폴과 다이폴간의 어레이 반경을 나타내며, θ1은 센터폴에서 바라본 두 다이폴이 이루는 각도를 나타냄을 특징으로 하는 전파 방향 탐지 방법.
  13. 제8 항에 있어서, 상기 어레이 반경이 확장되기 이전의 가장 먼 다이폴과의 위상차(D1)와 확장된 후의 인접한 다이폴과의 위상차(D2)의 비(KL)는 아래 <수학식 6>을 통해서 계산되며,
    <수학식 6>
    Figure pat00004

    상기 <수학식 6>에서 θ1은 센터폴에서 바라본 두 다이폴이 이루는 각도를 나타냄을 특징으로 하는 전파 방향 탐지 방법.
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