KR20180074335A - 교차위상 재밍 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 교차위상 재밍에서 표적의 신호를 수신하여 제1 재머와 제2 재머간의 표적신호 교차를 위한 케이블과 위상 보정을 위한 케이블을 이용하여 각 재머의 위상을 검출하고, 두 재머간의 위상차를 연산한 후 위상차가 180도가 되도록 두 재머를 제어하는 시스템을 제공한다.

Description

교차위상 재밍 시스템{CROSS-EYE JAMMING SYSTEM}

본 발명은 교차위상 재밍의 위상 보정 장치 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 교차위상 재밍은 모노펄스 센서를 사용하는 탐색기 및 레이더를 기만하기 위한 방법이다.

교차위상 재밍 방법은 두 개의 재머를 이용하여 수신된 표적의 신호를 재송신한다. 이때 두 재머의 진폭은 동일하고 하나의 재머는 수신된 신호와 동일한 위상 신호를 송신하고 다른 하나의 재머는 180도 위상 반전된 신호를 송신한다. 종래에는 이를 위한 방법으로 역지향성(Retrodirective) 구조를 이용하였다.

도 1의 역지향성(Retrodirective) 구조에서 표적으로부터 송신된 신호는 각 재머에서 수신된다. 제1 재머에서 수신된 표적의 신호는 제2 재머로 전달된 후 표적으로 송신되며, 제2 재머에서 수신된 표적의 신호는 제1재머로 전달된 후 표적으로 송신된다. 상기 역지향성(Retrodirective) 구조에서는 교차위상 재밍을 위해 두 재머 간 RF(Radio Frequency) 또는 IF(Intermediate Frequency) 신호를 교차하여야 한다. 제1 재머와 제2 재머 중 하나의 재머에서는 표적의 신호를 180도 반전하여야한다.

교차위상 재밍을 위해서 두 재머간의 신호는 180도의 위상차를 가져야 한다. 그러나 실제 시스템은 각 소자 및 장치들, 그리고 두 재머간의 케이블 등에 의해서 위상오차가 발생하여 180도의 정확한 위상차를 갖지 못하게 된다. 이러한 위상오차를 줄이기 위한 방법으로 신호의 주파수별로 두 재머간의 위상차를 측정한 후 이를 보정테이블로 저장하여 보정하는 방법 등이 사용된다. 상기 방법은 보정테이블의 주파수의 간격에 따라 성능이 달라지며 시스템의 경년 변화에 의해 최초 보정한 값과 실제 위상 오차가 다를 수 있다.

본 발명은 교차위상 재밍을 수행하는 동시에 두 재머 간에 위상 보정을 위한 케이블을 이용하여 표적에서 수신된 신호를 이용하여 위상을 보정하는 교차위상 재밍 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 교차위상 재밍 시스템은, 표적 신호를 교차하기 위한 교차위상 재밍 시스템에 있어서,

제1 재머와;

제2 재머와;

제어기와;

상기 제1 재머에서 제2 재머로 표적 신호를 전송하기 위한 제1 케이블과;

상기 제2 재머에서 제1 재머로 표적 신호를 전송하기 위한 제2 케이블과;

상기 제1 재머와 제2 재머의 위상 보정을 위한 제3 케이블을 포함하며,

상기 제어기는 제1 재머와 제2 재머의 위상을 검출하고, 제1 재머와 제2 재머 간의 위상차를 연산하고, 상기 위상차가 180도가 되도록 제1 재머와 제2 재머를 제어할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제어기는, 제1 재머와 제2 재머를 통해 교차위상의 재밍을 수행하는 동시에 제3 케이블을 통해 제1 재머와 제2 재머 간의 위상을 보정할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제어기는 제1 재머의 위상변환기의 위상을 180도로 제어하고, 제2 재머의 위상변환기의 위상을 0도로 제어할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 교차위상 재밍 시스템은, 교차위상 재밍을 수행하는 동시에 두 재머 간에 위상 보정을 위한 케이블을 이용하여 표적에서 수신된 신호를 이용하여 위상을 보정할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따라 위상 보정용 케이블을 갖는 교차위상 재밍 시스템을 나타낸 도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 위상 보정 기능을 갖는 교차위상 재밍 시스템의 내부 구성을 나타낸 예시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 제1 재머 및 제2 재머 각각의 경로와 구성요소 그리고 각 경로의 구성요소 간 위상을 나타낸 예시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따라 위상 보정용 케이블을 갖는 교차위상 재밍 시스템을 나타낸 도이다.

본 발명은 교차위상 재밍에서 표적의 신호를 수신하여 제1 재머와 제2 재머간의 표적신호 교차를 위한 케이블과 위상 보정을 위한 케이블을 이용하여 각 재머의 위상을 검출하고, 두 재머간의 위상차를 연산한 후 위상차가 180도가 되도록 두 재머를 제어하는 방법을 제공한다. 본 발명에서는 교차위상의 재밍이 수행되는 동시에 두 재머간의 위상 보정이 이루어진다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 교차위상 재밍 시스템은, 제1 재머(100), 제2 재머(200), 제어기(300)를 포함한다.

상기 제1 재머(100)에서 제2 재머2(200)로 표적 신호를 전송하기 위한 케이블 (C10)과 제2 재머(200)에서 제1 재머(100)로 표적 신호를 전송하기 위한 케이블(C20)과 제1 재머(100)와 제2 재머(200)의 위상 보정을 위한 케이블(C30)로 구성된다.

제어기(300)는 제1 재머(100)와 제2 재머(200)의 위상을 검출하고, 제1 재머(100)와 제2 재머(200) 간의 위상차를 연산하고, 그 연산한 위상차가 180도가 되도록 제1 재머(100)와 제2 재머(200)를 제어한다.

제어기(300)는 제1 재머(100)와 제2 재머(200)의 내부 신호 경로설정 및 위상 연산 및 제어를 수행한다.

제어기(300)는 제1 재머(100)와 제2 재머(200)를 통해 교차위상의 재밍을 수행하는 동시에 제1 재머(100)와 제2 재머(200) 간의 위상을 보정한다.

도 2는 본 발명의 위상 보정 기능을 갖는 교차위상 재밍 시스템의 내부 구성을 나타낸 예시도이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 제1 재머(100)과 제2 재머(200)는 동일하게 수신기(10), 경로제어기(11), 위상검출기(12), 송신기(13), 위상제어기(14), 위상변환기(15)로 구성된다.

수신기(10)는 표적 신호를 수신한다.

경로제어기(11)는 입출력포트(N12)와 수신기(10)를 연결하거나, 입출력포트(N12)와 위상검출기(12)를 연결시킨다. 위상제어기(14)는 위상 신호의 위상을 해상도 n(예, 1도, 2도 등)으로 제어한다.

위상변환기(S15)는 제1 재머(100) 및/또는 제2 재머(200)의 위상을 180도 또는 0도로 변환한다. 제1 재머(100)과 제2 재머(200)의 구성요소는 동일한 사양 및 성능을 가진다. 제어기(300)는 신호경로제어기(20)와 위상연산제어기(21)로 구성된다.

위상연산제어기(21)는 위상제어기(14)와 위상변환기(15)를 제어한다. 위상연산제어기(21)는 사용자의 선택 또는 프로그램된 임무 조건에 따라 제1 재머의 위상변환기(15)와 제2 재머의 위상변환기(15)를 제어하여 하나는 180도 다른 하나는 0도가 되도록 또는 그 반대가 되도록 제어한다.

제1 재머(100)와 제2 재머(200) 간의 위상 보정은 제1 재머의 위상검출, 제2 재머의 위상검출, 제1 재머와 제2 재머의 위상차 연산, 제1 재머 및 제2 재머의 위상제어 순으로 이루어진다.

제1 재머의 위상검출은 다음 순서로 이루어진다.

제어기(300)은 신호경로제어기(20)을 다음과 같이 제어하여 위상검출을 위한 두 경로를 생성한다. 제1 재머의 위상검출을 위하여 제어기(300)의 신호경로제어기(20)에서 제1 재머 내의 경로제어기(11)를 제어하여 수신기(10)가 경로제어기(11)을 통해 입출력포트(N12)와 연결되도록 한다. 동시에 신호경로제어기(20)는 제2 재머(200) 내의 경로제어기(11)를 제어하여 입출력포트(N12)를 경로제어기(11)를 통해 위상검출기(12)로 연결한다. 상기 과정을 통해 제1 재머(100)의 수신기(10)에서부터 제2 재머의 위상검출기(12)까지 다음의 두 경로가 생성된다.

제1 재머(100) 경로1는, 제1 재머(100), 수신기(10), 제1 재머(100), 출력포트(N10), 케이블(C30), 제2 재머(200) 입출력포트(N12), 제2 재머(200), 경로제어기(11), 제2 재머(200), 위상검출기(S15) 순으로 생성된다.

제1 재머(100) 경로2는, 제1재머(100), 수신기(10), 제1 재머(100), 경로제어기(11), 제1 재머(100), 입출력포트(N12), 케이블(C10), 제2재머(200), 입력포트(N11), 제2 재머(200), 위상변환기(15), 제2 재머(200), 위상제어기(14), 제2 재머(200), 위상검출기(15) 순으로 생성된다.

제2 재머(200)의 위상검출기(15)는 두 경로로 전달된 신호의 위상차를 검출한 후 제2 재머(200)의 위상제어기(14)를 통해 제어기(300)의 위상연산제어기(21)로 제1 재머의 위상검출결과(P1)을 전송한 후 제1 재머(100)의 위상검출 과정은 종료된다.

제2 재머의 위상검출은 다음 순서로 이루어진다. 제어기(300)은 신호경로제어기(20)을 다음과 같이 제어하여 위상검출을 위한 두 경로를 생성한다.

제2 재머의 위상검출을 위하여 제어기(300)의 신호경로제어기(20)에서 제2 재머 내의 경로제어기(11)를 제어하여 수신기(10)가 경로제어기(11)을 통해 입출력포트(N12)와 연결되도록 한다. 동시에 신호경로제어기(20)는 제1 재머(200) 내의 경로제어기(11)를 제어하여 입출력포트(N12)를 경로제어기(11)를 통해 위상검출기(12)로 연결한다. 상기 과정을 통해 제2 재머(100)의 수신기(10)에서부터 제1 재머의 위상검출기(12)까지 다음의 두 경로가 생성된다.

제2 재머(200) 경로1은, 제2 재머(200), 수신기(10), 제2 재머(200), 출력포트(N10), 케이블(C30), 제1 재머(100), 입출력포트(N12), 제1 재머(100), 경로제어기(11), 제1 재머(100), 위상검출기(15) 순으로 생성된다.

제2 재머(200) 경로2는, 제2 재머(200), 수신기(10), 제2 재머(200), 경로제어기(11), 제2 재머(200), 입출력포트(N12), 케이블(C10), 제1 재머(100), 입력포트(N11), 제1 재머(100), 위상변환기(15), 제1 재머(100), 위상제어기(14), 제1 재머(100), 위상검출기(15) 순으로 생성된다.

제1 재머(100)의 위상검출기(15)는 두 경로로 전달된 신호의 위상차를 검출한 후 제1 재머(100)의 위상제어기(14)를 통해 제어기(300)의 위상연산제어기(21)로 제2 재머의 위상검출결과(P3)을 전송한 후 제2 재머(200)의 위상검출 과정은 종료된다.

제1 재머(100)와 제2 재머(200) 각각의 경로1은 재밍 송신을 위한 경로이며, 제1재머(100)와 제2 재머(200) 각각의 경로2는 보정을 위한 경로이다.

도 3은 상기 제1 재머(100) 및 제2 재머(200) 각각의 경로와 구성요소 그리고 각 경로의 구성요소 간 위상을 나타낸다. 일예로 구성요소 10(100)은 제1 재머(100)의 수신기(10)이다. 일례로

은 제2재머의 경로1에서 다섯 번째 구성요소 입력부터 여섯 번째 구성요소 입력 전까지의 위상이다. 즉,

은 제2 재머(200) 경로1에서 제1 재머(100)의 위상변환기(15) 입력부터 제1 재머(100)의 위상제어기(14)의 입력 전까지의 위상을 나타낸다.

제1 재머(100) 경로1의 위상총합을

, 제1재머(100) 경로2의 위상총합을

, 제2재머(200) 경로1의 위상총합을

, 제2재머(200) 경로2의 위상총합을

로 정의한다.

와

는 각 재머의 수신기(S10)에서 경로제어기(S11)의 경로에 해당되는

및

, 그리고 각 재머의 경로제어기(S11)에서 위상검출기(S12)의 경로에 해당되는

및

을 제외한 나머지 경로들은 서로 공유한다.

따라서 본 발명에서는 위상보정 케이블을 이용한 경로를 제1 재머(100)와 제2 재머(200)의 위상보정을 위한 기준이 되는 공통 경로로 사용하고, 이를 기준으로 두 재머 간 위상차를 연산 및 제어하여 두 재머에서 송신되는 신호의 위상차가 180도가 되도록 보정한다.

상기 제1 재머(100)의 위상검출결과(P1)는

이며, 제2 재머(200)의 위상검출결과(P2)는

이다.

제1 재머(100)와 제2 재머(200)의 위상차연산은 각 재머로부터 전송된 위상검출결과를 제어기(300)의 위상연산제어기(S21)에서 차 연산을 통해 얻어지는 위상차연산결과(

)는

이다. 두 경로 간 위상오차에 의해 발생되는 위상차가 없을 경우

는 위상변환기(S15)에 의한 위상차인 180도가 된다. 즉

도이다.

위상연산제어기(21)은 위상차연산 과정이 종료되면 1 재머(100)와 제2 재머(200)의 위상제어기(14)를 이용하여 위상제어 과정을 수행한다. 위상제어 과정은 다음과 같이 수행된다. 위상제어 과정이 시작되면 위상연산제어기(21)은

을 연산한다. 이때 (

< n)이면 위상제어 과정은 종료된다.

(

)인 경우 위상연산제어기(21)는 제1 재머(100)의 위상제어기(14)의 제어값(C1)과 제2 재머(200)의 위상제어기(14)의 제어값(C2)을 다음 조건에 따라 연산한다.

상기 조건에서 (

= n)이면 C1 = 0이고 C2 = n이다.

상기 조건에서 (

> n)일 경우 위상연산제어기(S21)는 다음 수학식 1로 C1과 C2를 연산한다.

[수학식 1]

C1=(-n)

P1/abs(P1)

{floor(abs(P1)/n)+floor(2

(abs(P1)/n-floor(abs(P1)/n)))}

C2=(-n)

P2/abs(P2)

{floor(abs(P2)/n)+floor(2

(abs(P2)/n-floor(abs(P2)/n)))}

일예로 P1 = 10.47도, P2 = -5.32도, n = 1.5도 일 때 제어값은 각각 C1 = -10.5, C2 = 6이다.

위의 과정이 종료되면 위상연산제어기(14)는 제1 재머(100)의 위상제어기(14)를 C1 값으로 제어하고 제2 재머(200)의 위상제어기(14)를 C2 값으로 제어한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 교차위상 재밍 시스템은, 교차위상 재밍을 수행하는 동시에 두 재머 간에 위상 보정을 위한 케이블을 이용하여 표적에서 수신된 신호를 이용하여 위상을 보정할 수 있다. 예를 들면, 본 발명은 제1 재머(100)와 제2 재머(200) 간의 위상차를 검출하고 위상을 보정하기 위하여 위상 보정용 케이블을 이용하는 방법으로, 수신된 표적 신호를 이용하여 위상 재밍 시스템의 위상 보정을 수행할 수 있으며, 재밍을 수행하면서 위상 보정이 가능하다.

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 실시예들은 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.

Claims (3)

1. 표적 신호를 교차하기 위한 교차위상 재밍 시스템에 있어서, 상기 교차위상 재밍 시스템은,
   제1 재머와;
   제2 재머와;
   제어기와;
   상기 제1 재머에서 제2 재머로 표적 신호를 전송하기 위한 제1 케이블과;
   상기 제2 재머에서 제1 재머로 표적 신호를 전송하기 위한 제2 케이블과;
   상기 제1 재머와 제2 재머의 위상 보정을 위한 제3 케이블을 포함하며,
   상기 제어기는 제1 재머와 제2 재머의 위상을 검출하고, 제1 재머와 제2 재머 간의 위상차를 연산하고, 상기 위상차가 180도가 되도록 제1 재머와 제2 재머를 제어하는 것을 특징으로 하는 교차위상 재밍 시스템.
2. 제 1항에 있어서, 상기 제어기는,
   제1 재머와 제2 재머를 통해 교차위상의 재밍을 수행하는 동시에 제3 케이블을 통해 제1 재머와 제2 재머 간의 위상을 보정하는 것을 특징으로 하는 교차위상 재밍 시스템.
3. 제 1항에 있어서, 상기 제어기는,
   제1 재머의 위상변환기의 위상을 180도로 제어하고, 제2 재머의 위상변환기의 위상을 0도로 제어하는 것을 특징으로 하는 교차위상 재밍 시스템.

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