KR20190054758A - 밀리미터파 대역 송수신을 제어하는 장치 및 그 방법 - Google Patents

밀리미터파 대역 송수신을 제어하는 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 밀리미터파 대역 송수신을 제어하는 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 주반사기에 대구경의 파라볼라를 사용하여 그 초점에 2차 반사기를 부착하고, 파라볼라의 중앙 배면에 1차 방사기를 두어 궤전하는 제1 안테나 및 상기 제1 안테나 내부에 구비되어 무선 주파수 신호를 급전하는 제2 안테나를 포함하는 밀리미터파 대역 송수신을 제어하는 장치에 있어서, 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나로 방사되는 송신 채널 신호에 대한 무선 주파수(RF)의 수직편파와 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나에 입사되는 수신 채널 신호에 대한 무선 주파수의 수평편파를 분기하는 직교 모드 변환부 및 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나에 입사되는 수신 채널 신호의 무선 주파수를 중간 주파수(IF)로 변환시키고, 중간 주파수로 변환된 수신 채널 신호를 종류별로 추출한 후 신호 처리부에 전달하는 수신 채널 처리부를 포함한다.

Description

밀리미터파 대역 송수신을 제어하는 장치 및 그 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTOLING MILLIMETER WAVE TRANSCEIVER}
본 발명은 밀리미터파 대역 송수신을 제어하는 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 레이더(Radar)와 레이디오미터(Radiometer)를 동시에 적용되는 밀리미터파 대역 송수신을 제어하는 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
통상적으로 레이더 센서용 RF 송수신기는 크게 전압제어발진기(Voltage controlled Oscillator: VCO)를 이용한 신호원과 송신변조전력을 전송하는 송신부 그리고 수신된 신호를 전송하는 수신부로 구분하여 볼 수 있는데, 송신부에서 전송된 송신변조신호는 커플러(Coupler)를 통해서 하나는 반송파로써 송신안테나를 통해 외부로 방사되고 다른 하나는 수신부의 혼합기(Mixer)에 국부발진신호(LO)로 입력되게 되며, 이러한 방식의 송수신기를 호모다인 방식의 RF 송수신기라고 한다.
그러나, 상기와 같은 호모다인 방식의 RF 송수신기의 수신감도는 송신변조신호가 수신신호에 영향을 끼치게 되어 결국 수신부의 분리도 특성이 떨어지고, 그에 따라 레이더 센서의 고감도 수신이 불가능하게 되는 문제점이 있다.
이와 관련하여, 한국공개특허 제2011-0005143호는 "레이더용 송수신 모듈"에 관하여 개시하고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 제1 안테나의 주반사기 각도를 기 설정된 범위 내에서 조절하는 밀리미터파 대역 송수신을 제어하는 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 제1 안테나 및 제2 안테나로 방사되는 송신 채널 신호와 제1 안테나 및 제2 안테나로 입사되는 수신 채널 신호를 분리하여 수신하는 밀리미터파 대역 송수신을 제어하는 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 제1 안테나 및 제2 안테나에 입사되는 수신 채널 신호의 무선 주파수를 중간 주파수로 변환시키고 중간 주파수로 변환된 수신 채널 신호에서 레이더 신호 및 레이디오미터 신호를 분리하여 추출하는 밀리미터파 대역 송수신을 제어하는 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 밀리미터파 대역 송수신을 제어하는 장치는 주반사기에 대구경의 파라볼라를 사용하여 그 초점에 2차 반사기를 부착하고, 파라볼라의 중앙 배면에 1차 방사기를 두어 궤전하는 제1 안테나 및 상기 제1 안테나 내부에 구비되어 무선 주파수 신호를 급전하는 제2 안테나를 포함하는 밀리미터파 대역 송수신을 제어하는 장치에 있어서, 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나로 방사되는 송신 채널 신호에 대한 무선 주파수(RF)의 수직편파와 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나에 입사되는 수신 채널 신호에 대한 무선 주파수의 수평편파를 분기하여 수신하는 직교 모드 변환부; 및 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나에 입사되는 수신 채널 신호의 무선 주파수를 중간 주파수(IF)로 변환시키고, 중간 주파수로 변환된 수신 채널 신호를 종류별로 추출한 후 신호 처리부에 전달하는 수신 채널 처리부;를 포함한다.
또한, 상기 제1 안테나는 카세그레인(Cassegrain) 안테나로 구성되며, 상기 제2 안테나는 입력 도파관을 구비하는 급전혼(Feed Horn) 안테나인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 안테나는 주반사기의 각도를 기 설정된 범위 내에서 조절하여 빔 지향을 보정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 직교 모드 변환부는, 수직 모드 전기장을 이용하여, 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나로 방사되는 송신 채널 신호를 수신하는 송신 신호 수신부; 및 수평 모드 전기장을 이용하여, 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나에 입사되는 수신 채널 신호를 수신하는 수신 신호 수신부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 직교 모드 변환부는, 수직 모드 전기장을 이용하여, 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나로 방사되는 송신 채널 신호를 수신하는 송신 신호 수신부; 및 수평 모드 전기장을 이용하여, 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나에 입사되는 수신 채널 신호를 수신하는 수신 신호 수신부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 수신 채널 처리부는 레이더(Radar)로부터 방출된 레이더 신호가 표적을 맞고 되돌아 오는 레이더 신호와 레이디오미터(Radiometer) 수신기가 표적으로부터 방출되는 특정 전파영역의 레이디오미터 신호를 포함하는 수신 채널 신호를 처리하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 수신 채널 처리부는, 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나에 입사되는 수신 채널 신호의 무선 주파수를 중간 주파수(IF)로 변환시키는 주파수 변환부; 중간 주파수로 변환된 수신 채널 신호 중 레이더 신호를 추출하는 레이더 신호 추출부; 추출된 레이더 신호를 상기 신호 처리부에서 처리 가능한 상태와 크기로 변환 처리하는 레이더 신호 변환부; 중간 주파수로 변환된 수신 채널 신호 중 레이디오미터 신호를 추출하는 레이디오미터 신호 추출부; 및 추출된 레이디오미터 신호를 상기 신호 처리부에서 처리 가능한 상태와 크기로 변환 처리하는 레이디오미터 신호 변환부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 레이더로부터 방출되어 표적에 방사되는 송신 채널 신호를 입력받아 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나로 방사시키는 송신 채널 처리부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 송신 채널 처리부는, 레이더로부터 방출되어 표적에 방사되는 송신 채널 신호의 무선 주파수를 입력받고, 입력된 무선 주파수를 W-대역 주파수로 가변하는 전압 제어 발진부; W-대역 주파수로 가변된 송신 채널 신호를 분주(Divider)하는 신호 분주부;및 분주된 송신 채널 신호를 상기 직교 모드 변환부로 전달하는 신호 전달부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 밀리미터파 대역 송수신 을 제어하는 방법은 주반사기에 대구경의 파라볼라를 사용하여 그 초점에 2차 반사기를 부착하고, 파라볼라의 중앙 배면에 1차 방사기를 두어 궤전하는 제1 안테나 및 상기 제1 안테나 내부에 구비되어 무선 주파수 신호를 급전하는 제2 안테나를 포함하는 밀리미터파 대역 송수신을 제어하는 장치를 이용하여 밀리미터파 대역 송수신을 제어하는 방법에 있어서, 직교 모드 변환부에 의해, 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나로 방사되는 송신 채널 신호에 대한 무선 주파수(RF)의 수직편파와 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나에 입사되는 수신 채널 신호에 대한 무선 주파수의 수평편파를 분기하여 수신하는 단계; 및 수신 채널 처리부에 의해, 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나에 입사되는 수신 채널 신호의 무선 주파수를 중간 주파수(IF)로 변환시키고, 중간 주파수로 변환된 수신 채널 신호를 종류별로 추출한 후 신호 처리부에 전달하는 단계:를 포함한다.
또한, 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나로 방사되는 송신 채널 신호에 대한 무선 주파수(RF)의 수직편파와 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나에 입사되는 수신 채널 신호에 대한 무선 주파수의 수평편파를 분기하는 단계는, 수직 모드 전기장을 이용하여, 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나로 방사되는 송신 채널 신호를 수신하는 단계; 및 수평 모드 전기장을 이용하여, 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나에 입사되는 수신 채널 신호를 수신하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 수직 모드 전기장을 이용하여, 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나로 방사되는 송신 채널 신호를 수신하는 단계 이전에, 레이더로부터 방출되어 표적에 방사되는 송신 채널 신호를 입력받아 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나로 방사시키는 단계가 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 레이더로부터 방출되어 표적에 방사되는 송신 채널 신호를 입력받아 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나로 방사시키는 단계는, 레이더로부터 방출되어 표적에 방사되는 송신 채널 신호의 무선 주파수를 입력받고, 입력된 무선 주파수를 W-대역 주파수로 가변하는 단계: W-대역 주파수로 가변된 송신 채널 신호를 분주(Divider)하는 단계; 및 분주된 송신 채널 신호를 상기 직교 모드 변환부로 전달하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나에 입사되는 수신 채널 신호의 무선 주파수를 중간 주파수(IF)로 변환시키고, 중간 주파수로 변환된 수신 채널 신호를 종류별로 추출한 후 신호 처리부에 전달하는 단계는, 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나에 입사되는 수신 채널 신호를 수신하는 단계 이후에 이루어지되, 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나에 입사되는 수신 채널 신호의 무선 주파수를 중간 주파수(IF)로 변환시키는 단계; 중간 주파수로 변환된 수신 채널 신호 중 레이더(RADAR) 신호를 추출하는 단계; 추출된 레이더 신호를 상기 신호 처리부에서 처리 가능한 상태와 크기로 변환 처리하는 단계; 중간 주파수로 변환된 수신 채널 신호 중 레이디오미터(Radiometer) 신호를 추출하는 단계; 및 추출된 레이디오미터 신호를 상기 신호 처리부에서 처리 가능한 상태와 크기로 변환 처리하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 밀리미터파 대역 송수신을 제어하는 장치 및 그 방법은 제1 안테나의 주반사기 각도를 기 설정된 범위 내에서 조절함으로써, 빔 지향이 꺽여 있어 신호 처리부에서 신호 처리를 위한 시간을 확보할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 수직 모드 전기장과 수평 모드 전기장을 구비하여 하나의 시스템에 송신 채널과 수신 채널을 보유함으로써, 제1 안테나 및 제2 안테나로 방사되는 송신 채널 신호와 제1 안테나 및 제2 안테나로 입사되는 수신 채널 신호를 분리하여 수신할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 제1 안테나 및 제2 안테나에 입사되는 수신 채널 신호의 무선 주파수를 중간 주파수로 변환시키고 중간 주파수로 변환된 수신 채널 신호에서 레이더 신호 및 레이디오미터 신호를 분리하여 추출함으로써, 레이더로부터 방출되어 표적을 맞고 되돌아 오는 레이더 신호를 토대로 표적의 유무를 파악하고, 표적으로부터 방출되는 특정 전파영역의 레이디오미터 신호를 토대로 표적을 추가로 식별할 수 있어 표적의 감지 능력을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 밀리미터파 대역 송수신을 제어하는 장치의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 밀리미터파 대역 송수신을 제어하는 장치에 채용되는 직교 모드 변환부의 세부 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 밀리미터파 대역 송수신을 제어하는 장치에 채용되는 수신 채널 처리부의 세부 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 4은 본 발명에 따른 밀리미터파 대역 송수신을 제어하는 장치에 채용되는 송신 채널 처리부의 세부 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 밀리미터파 대역 송수신을 제어하는 방법에서 제1 안테나 및 상기 제2 안테나에 입사되는 수신 채널 신호를 처리하는 순서를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 밀리미터파 대역 송수신을 제어하는 방법에서 제1 안테나 및 상기 제2 안테나로 방사되는 송신 채널 신호를 처리하는 순서를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
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.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 한다. 본 출원에서, "포함하다" 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, 부 이해되어야 한다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 이하, 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명에 따른 밀리미터파 대역 송수신을 제어하는 장치의 구성을 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 밀리미터파 대역 송수신을 제어하는 장치에 채용되는 직교 모드 변환부의 세부 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하여 설명하면, 본 발명에 적용되는 제1 안테나 및 제2 안테나는 주반사기에 대구경의 파라볼라를 사용하여 그 초점에 2차 반사기를 부착하고, 파라볼라의 중앙 배면에 1차 방사기를 두어 궤전하는 제1 안테나(10)와 제1 안테나(10) 내부에 구비되어 무선 주파수 신호를 급전하는 제2 안테나(20)를 포함한다.
여기서, 제1 안테나(10)는 카세그레인(Cassegrain) 안테나로 구성되며, 제2 안테나(20)는 원형의 입력 도파관(30)을 구비하는 급전혼(Feed Horn) 안테나로 구성하는 것이 바람직하다.
한편, 제1 안테나(10)는 주반사기의 각도를 기 설정된 범위 내에서 조절하여 빔 지향을 보정하여 신호 처리부에서 신호 처리를 위한 시간을 확보할 수 있다. 이때, 기 설정된 범위는 1° 내지 3°가 바람직할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
그리고 본 발명에 따른 밀리미터파 대역 송수신을 제어하는 장치(100)는 크게 직교 모드 변환부(110), 수신 채널 처리부(120) 및 송신 채널 처리부(130)를 포함한다.
직교 모드 변환부(110)는 제1 안테나(10) 및 제2 안테나(20)로 방사되는 송신 채널 신호에 대한 무선 주파수(RF)의 수직편파와 제1 안테나 및 제2 안테나에 입사되는 수신 채널 신호에 대한 무선 주파수의 수평편파를 분기하여 수신한다.
이를 위해, 직교 모드 변환부(110)는 도 2에 도시된 바와 같이, 송신 신호 수신부(111) 및 수신 신호 수신부(112)를 포함한다.
송신 신호 수신부(111)는 수직 모드 전기장을 이용하여, 제1 안테나(10) 및 제2 안테나(20)로 방사되는 송신 채널 신호를 수신한다.
수신 신호 수신부(112)는 수평 모드 전기장을 이용하여, 제1 안테나(10) 및 제2 안테나(20)에 입사되는 수신 채널 신호를 수신한다.
상기와 같이 구성된 직교 모드 변환부(110)를 통해 본 발명은 송신과 수신 채널을 동시에 보유할 수 있게 된다.
수신 채널 처리부(120)는 제1 안테나(10) 및 제2 안테나(20)에 입사되는 수신 채널 신호의 무선 주파수를 중간 주파수(IF)로 변환시키고, 중간 주파수로 변환된 수신 채널 신호를 종류별로 추출한 후 신호 처리부(200)에 전달한다.
보다 자세하게, 수신 채널 처리부(120)는 레이더(Radar)로부터 방출된 레이더 신호가 표적을 맞고 되돌아 오는 레이더 신호와 레이디오미터(Radiometer) 수신기가 표적으로부터 방출되는 특정 전파영역의 레이디오미터 신호를 포함하는 수신 채널 신호를 처리한다. 이에 따른 구성 및 기능에 대해서는 이후 도시되는 도 4에서 자세하게 설명하기로 한다.
송신 채널 처리부(130)는 레이더로부터 방출되어 표적에 방사되는 송신 채널 신호를 입력받아 제1 안테나(10) 및 제2 안테나(20)로 방사시킨다. 이에 따른 구성 및 기능에 대해서는 이후 도시되는 도 5에서 자세하게 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명에 따른 밀리미터파 대역 송수신을 제어하는 장치에 채용되는 수신 채널 처리부의 세부 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 수신 채널 처리부(120)는 제1 안테나 및 제2 안테나에 입사되는 수신 채널 신호의 무선 주파수를 중간 주파수(IF)로 변환시키고, 중간 주파수로 변환된 수신 채널 신호를 레이더 신호와 레이디오미터 신호로 각각 추출한 후 신호 처리부에 전달한다.
이를 위해, 수신 채널 처리부(120)는 주파수 변환부(121), 레이더 신호 추출부(122), 레이더 신호 변환부(123), 레이디오미터 신호 추출부(124) 및 레이디오미터 신호 변환부(125)를 포함한다.
주파수 변환부(121)는 제1 안테나 및 제2 안테나에 입사되는 수신 채널 신호의 무선 주파수를 중간 주파수(IF)로 변환시킨다.
레이더 신호 추출부(122)는 중간 주파수로 변환된 수신 채널 신호 중 레이더 신호를 추출한다. 레이더 신호는 레이더로부터 방출되어 표적을 맞고 되돌아 오는 신호로, 이를 토대로 표적의 유무를 파악할 수 있다.
레이더 신호 변환부(123)는 추출된 레이더 신호를 신호 처리부에서 처리 가능한 상태와 크기로 변환 처리한다.
레이디오미터 신호 추출부(124)는 중간 주파수로 변환된 수신 채널 신호 중 레이디오미터 신호를 추출한다. 레이디오미터 신호는 표적으로부터 방출되는 특정 전파영역의 잡음 신호로, 이를 토대로 표적을 추가로 식별할 수 있다.
레이디오미터 신호 변환부(125)는 추출된 레이디오미터 신호를 신호 처리부에서 처리 가능한 상태와 크기로 변환 처리한다.
도 4는 본 발명에 따른 밀리미터파 대역 송수신을 제어하는 장치에 채용되는 송신 채널 처리부의 세부 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 송신 채널 처리부(130)는 레이더로부터 방출되어 표적에 방사되는 송신 채널 신호를 입력받아 제1 안테나 및 제2 안테나로 방사시킨다.
이를 위해, 송신 채널 처리부(130)는 전압 제어 발진부(131), 신호 분주부(132) 및 신호 전달부(133)를 포함한다.
전압 제어 발진부(131)는 레이더로부터 방출되어 표적에 방사되는 송신 채널 신호의 무선 주파수를 입력받고, 입력된 무선 주파수를 W-대역 주파수로 가변한다.
신호 분주부(132)는 W-대역 주파수로 가변된 송신 채널 신호를 분주한다.
신호 전달부(133)는 분주된 송신 채널 신호를 직교 모드 변환부로 전달하여 제1 안테나 및 제2 안테나로 방사되도록 한다.
도 5는 본 발명에 따른 밀리미터파 대역 송수신을 제어하는 방법에서 제1 안테나 및 상기 제2 안테나에 입사되는 수신 채널 신호를 처리하는 순서를 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 포탄용 밀리미터파 대역 송수신을 제어하는 방법은 앞서 설명한 포탄용 밀리미터파 대역 송수신을 제어하는 장치를 이용하는 것으로, 이하 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이에, 제1 안테나 및 상기 제2 안테나에 입사되는 수신 채널 신호를 처리하는 순서는 먼저, 직교 모드 변환부에 의해, 수평모드 전기장을 이용하여 제1 안테나 및 제2 안테나에 입사되는 수신 채널 신호를 수신한다(S100).
S100 단계는 제1 안테나 및 상기 제2 안테나에 입사되는 수신 채널 신호에 대한 무선 주파수의 수평편파를 분기하여 수신한다.
다음, 주파수 변환부에 의해, 제1 안테나 및 상기 제2 안테나에 입사되는 수신 채널 신호의 무선 주파수를 중간 주파수(IF)로 변환한다(S110).
다음, 레이더 신호 추출부에 의해, 중간 주파수로 변환된 수신 채널 신호 중 레이더(RADAR) 신호의 추출 여부를 판단한다(S120).
S120 단계에서, 레이더 신호 변환부에 의해, 중간 주파수로 변환된 수신 채널 신호 중 레이더 신호가 추출된 것으로 판단되면, 추출된 레이더 신호를 신호 처리부에서 처리 가능한 상태와 크기로 변환 처리한다(S125).
한편, S120 단계에서, 레이디오미터 신호 추출부에 의해, 주파수로 변환된 수신 채널 신호 중 레이더 신호가 추출되지 않은 것으로 판단되면, 중간 주파수로 변환된 수신 채널 신호 중 레이디오미터 신호가 추출된 것으로 판단한다(130).
다음, 레이디오미터 신호 변환부에 의해, 추출된 레이디오미터 신호를 신호 처리부에서 처리 가능한 상태와 크기로 변환 처리한다(S135).
도 6은 본 발명에 따른 밀리미터파 대역 송수신을 제어하는 방법에서 제1 안테나 및 상기 제2 안테나로 방사되는 송신 채널 신호를 처리하는 순서를 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 포탄용 밀리미터파 대역 송수신을 제어하는 방법은 앞서 설명한 포탄용 밀리미터파 대역 송수신을 제어하는 장치를 이용하는 것으로, 이하 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이에, 전압 제어 발진부에 의해, 제1 안테나 및 상기 제2 안테나에 방사되는 송신 채널 신호를 처리하는 순서는 먼저, 레이더로부터 방출되어 표적에 방사되는 송신 채널 신호의 무선 주파수를 입력받는다(S200).
다음, 전압 제어 발진부에 의해, 입력된 무선 주파수를 W-대역 주파수로 가변시킨다(S210).
다음, 신호 분주부에 의해, W-대역 주파수로 가변된 송신 채널 신호를 분주시킨다(S220).
다음, 신호 전달부에 의해, 분주된 송신 채널 신호를 직교 모드 변환부에 전송시킨다(S230).
다음, 직교 모드 변환부는 수직모드 전기장을 이용하여, 제1 안테나 및 제2 안테나로 방사되는 송신 채널 신호를 수신한다(S240).
이처럼, 본 발명에 따른 밀리미터파 대역 송수신을 제어하는 장치 및 그 방법은 제1 안테나의 주반사기 각도를 기 설정된 범위 내에서 조절함으로써, 빔 지향이 꺽여 있어 신호 처리부에서 신호 처리를 위한 시간을 확보할 수 있다.
또한, 본 발명은 수직 모드 전기장과 수평 모드 전기장을 구비하여 하나의 시스템에 송신 채널과 수신 채널을 보유함으로써, 제1 안테나 및 제2 안테나로 방사되는 송신 채널 신호와 제1 안테나 및 제2 안테나로 입사되는 수신 채널 신호를 분리하여 수신할 수 있다.
또한, 본 발명은 제1 안테나 및 제2 안테나에 입사되는 수신 채널 신호의 무선 주파수를 중간 주파수로 변환시키고 중간 주파수로 변환된 수신 채널 신호에서 레이더 신호 및 레이디오미터 신호를 분리하여 추출함으로써, 레이더로부터 방출되어 표적을 맞고 되돌아 오는 레이더 신호를 토대로 표적의 유무를 파악하고, 표적으로부터 방출되는 특정 전파영역의 레이디오미터 신호를 토대로 표적을 추가로 식별할 수 있어 표적의 감지 능력을 향상시킬 수 있다.
이상 본 명세서에서 설명한 기능적 동작과 본 주제에 관한 실시형태들은 본 명세서에서 개시한 구조들 및 그들의 구조적인 등가물을 포함하여 디지털 전자 회로나 컴퓨터 소프트웨어, 펌웨어 또는 하드웨어에서 혹은 이들 중 하나 이상이 조합에서 구현 가능하다.
본 명세서에서 기술하는 주제의 실시형태는 하나 이상이 컴퓨터 프로그램 제품, 다시 말해 데이터 처리 장치에 의한 실행을 위하여 혹은 그 동작을 운용하기 위하여 유형의 프로그램 매체상에 인코딩되는 컴퓨터 프로그램 명령에 관한 하나 이상이 모듈로서 구현될 수 있다. 유형의 프로그램 매체는 전파형 신호이거나 컴퓨터로 판독 가능한 매체일 수 있다. 전파형 신호는 컴퓨터에 의한 실행을 위하여 적절한 수신기 장치로 전송하기 위한 정보를 인코딩하기 위하여 생성되는 예컨대 기계가 생성한 전기적, 광학적 혹은 전자기 신호와 같은 인공적으로 생성된 신호이다. 컴퓨터로 판독 가능한 매체는 기계로 판독 가능한 저장장치, 기계로 판독 가능한 저장 기판, 메모리 장치, 기계로 판독 가능한 전파형 신호에 영향을 미치는 물질의 조합 혹은 이들 중 하나 이상이 조합일 수 있다.
컴퓨터 프로그램(프로그램, 소프트웨어, 소프트웨어 어플리케이션, 스크립트 혹은 코드로도 알려져 있음)은 컴파일되거나 해석된 언어나 선험적 혹은 절차적 언어를 포함하는 프로그래밍 언어의 어떠한 형태로도 작성될 수 있으며, 독립형 프로그램이나 모듈, 컴포넌트, 서브루틴 혹은 컴퓨터 환경에서 사용하기에 적합한 다른 유닛을 포함하여 어떠한 형태로도 전개될 수 있다.
컴퓨터 프로그램은 파일 장치의 파일에 반드시 대응하는 것은 아니다. 프로그램은 요청된 프로그램에 제공되는 단일 파일 내에, 혹은 다중의 상호 작용하는 파일(예컨대, 하나 이상이 모듈, 하위 프로그램 혹은 코드의 일부를 저장하는 파일) 내에, 혹은 다른 프로그램이나 데이터를 보유하는 파일의 일부(예컨대, 마크업 언어 문서 내에 저장되는 하나 이상이 스크립트) 내에 저장될 수 있다.
컴퓨터 프로그램은 하나의 사이트에 위치하거나 복수의 사이트에 걸쳐서 분산되어 통신 네트워크에 의해 상호 접속된 다중 컴퓨터나 하나의 컴퓨터상에서 실행되도록 전개될 수 있다.
부가적으로, 본 특허문헌에서 기술하는 논리 흐름과 구조적인 블록도는 개시된 구조적인 수단의 지원을 받는 대응하는 기능과 단계의 지원을 받는 대응하는 행위 및/또는 특정한 방법을 기술하는 것으로, 대응하는 소프트웨어 구조와 알고리즘과 그 등가물을 구축하는 데에도 사용 가능하다.
본 명세서에서 기술하는 프로세스와 논리 흐름은 입력 데이터 상에서 동작하고 출력을 생성함으로써 기능을 수행하기 위하여 하나 이상이 컴퓨터 프로그램을 실행하는 하나 이상이 프로그래머블 프로세서에 의하여 수행 가능하다.
컴퓨터 프로그램의 실행에 적합한 프로세서는, 예컨대 범용 및 특수 목적의 마이크로프로세서 양자 및 어떤 종류의 디지털 컴퓨터의 어떠한 하나 이상이 프로세서라도 포함한다. 일반적으로, 프로세서는 읽기 전용 메모리나 랜덤 액세스 메모리 혹은 양자로부터 명령어와 데이터를 수신할 것이다.
컴퓨터의 핵심적인 요소는 명령어와 데이터를 저장하기 위한 하나 이상이 메모리 장치 및 명령을 수행하기 위한 프로세서이다. 또한, 컴퓨터는 일반적으로 예컨대 자기, 자기광학 디스크나 광학 디스크와 같은 데이터를 저장하기 위한 하나 이상이 대량 저장 장치로부터 데이터를 수신하거나 그것으로 데이터를 전송하거나 혹은 그러한 동작 둘 다를 수행하기 위하여 동작가능 하도록 결합되거나 이를 포함할 것이다. 그러나, 컴퓨터는 그러한 장치를 가질 필요가 없다.
본 기술한 설명은 본 발명의 최상의 모드를 제시하고 있으며, 본 발명을 설명하기 위하여, 그리고 당업자가 본 발명을 제작 및 이용할 수 있도록 하기 위한 예를 제공하고 있다. 이렇게 작성된 명세서는 그 제시된 구체적인 용어에 본 발명을 제한하는 것이 아니다.
따라서, 상술한 예를 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하였지만, 당업자라면 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서도 본 예들에 대한 개조, 변경 및 변형을 가할 수 있다. 요컨대 본 발명이 의도하는 효과를 달성하기 위해 도면에 도시된 모든 기능 블록을 별도로 포함하거나 도면에 도시된 모든 순서를 도시된 순서 그대로 따라야만 하는 것은 아니며, 그렇지 않더라도 얼마든지 청구항에 기재된 본 발명의 기술적 범위에 속할 수 있음에 주의한다.
100 : 밀리미터파 대역 송수신을 제어하는 장치
110 : 직교 모드 변환부
120 : 수신 채널 처리부
130 : 송신 채널 처리부
200 : 신호 처리부

Claims (14)

  1. 주반사기에 대구경의 파라볼라를 사용하여 그 초점에 2차 반사기를 부착하고, 파라볼라의 중앙 배면에 1차 방사기를 두어 궤전하는 제1 안테나 및 상기 제1 안테나 내부에 구비되어 무선 주파수 신호를 급전하는 제2 안테나를 포함하는 밀리미터파 대역 송수신을 제어하는 장치에 있어서,
    상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나로 방사되는 송신 채널 신호에 대한 무선 주파수(RF)의 수직편파와 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나에 입사되는 수신 채널 신호에 대한 무선 주파수의 수평편파를 분기하여 수신하는 직교 모드 변환부; 및
    상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나에 입사되는 수신 채널 신호의 무선 주파수를 중간 주파수(IF)로 변환시키고, 중간 주파수로 변환된 수신 채널 신호를 종류별로 추출한 후 신호 처리부에 전달하는 수신 채널 처리부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 밀리미터파 대역 송수신을 제어하는 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 안테나는 카세그레인(Cassegrain) 안테나로 구성되며, 상기 제2 안테나는 입력 도파관을 구비하는 급전혼(Feed Horn) 안테나인 것을 특징으로 하는 밀리미터파 대역 송수신을 제어하는 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 안테나는 주반사기의 각도를 기 설정된 범위 내에서 조절하여 빔 지향을 보정하는 것을 특징으로 하는 밀리미터파 대역 송수신을 제어하는 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 직교 모드 변환부는,
    수직 모드 전기장을 이용하여, 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나로 방사되는 송신 채널 신호를 수신하는 송신 신호 수신부; 및
    수평 모드 전기장을 이용하여, 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나에 입사되는 수신 채널 신호를 수신하는 수신 신호 수신부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 밀리터리파 대역 송수신을 제어하는 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 직교 모드 변환부는,
    수직 모드 전기장을 이용하여, 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나로 방사되는 송신 채널 신호를 수신하는 송신 신호 수신부; 및
    수평 모드 전기장을 이용하여, 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나에 입사되는 수신 채널 신호를 수신하는 수신 신호 수신부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 밀리터리파 대역 송수신을 제어하는 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 수신 채널 처리부는 레이더(Radar)로부터 방출된 레이더 신호가 표적을 맞고 되돌아 오는 레이더 신호와 레이디오미터(Radiometer) 수신기가 표적으로부터 방출되는 특정 전파영역의 레이디오미터 신호를 포함하는 수신 채널 신호를 처리하는 것을 특징으로 하는 밀리터리파 대역 송수신을 제어하는 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 수신 채널 처리부는,
    상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나에 입사되는 수신 채널 신호의 무선 주파수를 중간 주파수(IF)로 변환시키는 주파수 변환부;
    중간 주파수로 변환된 수신 채널 신호 중 레이더 신호를 추출하는 레이더 신호 추출부;
    추출된 레이더 신호를 상기 신호 처리부에서 처리 가능한 상태와 크기로 변환 처리하는 레이더 신호 변환부;
    중간 주파수로 변환된 수신 채널 신호 중 레이디오미터 신호를 추출하는 레이디오미터 신호 추출부; 및
    추출된 레이디오미터 신호를 상기 신호 처리부에서 처리 가능한 상태와 크기로 변환 처리하는 레이디오미터 신호 변환부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 밀리터리파 대역 송수신을 제어하는 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    레이더로부터 방출되어 표적에 방사되는 송신 채널 신호를 입력받아 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나로 방사시키는 송신 채널 처리부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 밀리터리파 대역 송수신을 제어하는 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 송신 채널 처리부는,
    레이더로부터 방출되어 표적에 방사되는 송신 채널 신호의 무선 주파수를 입력받고, 입력된 무선 주파수를 W-대역 주파수로 가변하는 전압 제어 발진부;
    W-대역 주파수로 가변된 송신 채널 신호를 분주(Divider)하는 신호 분주부;및
    분주된 송신 채널 신호를 상기 직교 모드 변환부로 전달하는 신호 전달부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 밀리터리파 대역 송수신을 제어하는 장치.
  10. 주반사기에 대구경의 파라볼라를 사용하여 그 초점에 2차 반사기를 부착하고, 파라볼라의 중앙 배면에 1차 방사기를 두어 궤전하는 제1 안테나 및 상기 제1 안테나 내부에 구비되어 무선 주파수 신호를 급전하는 제2 안테나를 포함하는 밀리미터파 대역 송수신을 제어하는 장치를 이용하여 밀리미터파 대역 송수신을 제어하는 방법에 있어서,
    직교 모드 변환부에 의해, 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나로 방사되는 송신 채널 신호에 대한 무선 주파수(RF)의 수직편파와 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나에 입사되는 수신 채널 신호에 대한 무선 주파수의 수평편파를 분기하여 수신하는 단계; 및
    수신 채널 처리부에 의해, 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나에 입사되는 수신 채널 신호의 무선 주파수를 중간 주파수(IF)로 변환시키고, 중간 주파수로 변환된 수신 채널 신호를 종류별로 추출한 후 신호 처리부에 전달하는 단계:
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 밀리미터파 대역 송수신을 제어하는 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나로 방사되는 송신 채널 신호에 대한 무선 주파수(RF)의 수직편파와 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나에 입사되는 수신 채널 신호에 대한 무선 주파수의 수평편파를 분기하는 단계는,
    수직 모드 전기장을 이용하여, 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나로 방사되는 송신 채널 신호를 수신하는 단계; 및
    수평 모드 전기장을 이용하여, 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나에 입사되는 수신 채널 신호를 수신하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 밀리미터파 대역 송수신을 제어하는 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    수직 모드 전기장을 이용하여, 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나로 방사되는 송신 채널 신호를 수신하는 단계 이전에,
    레이더로부터 방출되어 표적에 방사되는 송신 채널 신호를 입력받아 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나로 방사시키는 단계가 이루어지는 것을 특징으로 하는 밀리미터파 대역 송수신을 제어하는 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    레이더로부터 방출되어 표적에 방사되는 송신 채널 신호를 입력받아 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나로 방사시키는 단계는,
    레이더로부터 방출되어 표적에 방사되는 송신 채널 신호의 무선 주파수를 입력받고, 입력된 무선 주파수를 W-대역 주파수로 가변하는 단계:
    W-대역 주파수로 가변된 송신 채널 신호를 분주(Divider)하는 단계; 및
    분주된 송신 채널 신호를 상기 직교 모드 변환부로 전달하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 밀리미터파 대역 송수신을 제어하는 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나에 입사되는 수신 채널 신호의 무선 주파수를 중간 주파수(IF)로 변환시키고, 중간 주파수로 변환된 수신 채널 신호를 종류별로 추출한 후 신호 처리부에 전달하는 단계는,
    상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나에 입사되는 수신 채널 신호를 수신하는 단계 이후에 이루어지되,
    상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나에 입사되는 수신 채널 신호의 무선 주파수를 중간 주파수(IF)로 변환시키는 단계;
    중간 주파수로 변환된 수신 채널 신호 중 레이더(RADAR) 신호를 추출하는 단계;
    추출된 레이더 신호를 상기 신호 처리부에서 처리 가능한 상태와 크기로 변환 처리하는 단계;
    중간 주파수로 변환된 수신 채널 신호 중 레이디오미터(Radiometer) 신호를 추출하는 단계; 및
    추출된 레이디오미터 신호를 상기 신호 처리부에서 처리 가능한 상태와 크기로 변환 처리하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 밀리미터파 대역 송수신을 제어하는 방법.
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