KR20190096501A - A Fixed Radar Antenna Apparatus Capable of Extending a Structure and Function - Google Patents

A Fixed Radar Antenna Apparatus Capable of Extending a Structure and Function Download PDF

Info

Publication number
KR20190096501A
KR20190096501A KR1020180016037A KR20180016037A KR20190096501A KR 20190096501 A KR20190096501 A KR 20190096501A KR 1020180016037 A KR1020180016037 A KR 1020180016037A KR 20180016037 A KR20180016037 A KR 20180016037A KR 20190096501 A KR20190096501 A KR 20190096501A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
antenna
radar
modules
antenna modules
antenna device
Prior art date
Application number
KR1020180016037A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
임재열
김정환
조대영
김영미
이동율
Original Assignee
주식회사 산엔지니어링
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 산엔지니어링 filed Critical 주식회사 산엔지니어링
Priority to KR1020180016037A priority Critical patent/KR20190096501A/en
Publication of KR20190096501A publication Critical patent/KR20190096501A/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/03—Details of HF subsystems specially adapted therefor, e.g. common to transmitter and receiver
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/26—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture
    • H01Q3/30—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture varying the relative phase between the radiating elements of an array
    • H01Q3/32—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture varying the relative phase between the radiating elements of an array by mechanical means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

The present invention relates to a fixed radar antenna device capable of extending a structure and a function. More specifically, provided is the fixed radar antenna device capable of extending a structure and a function in accordance with a purpose by adjusting a phase while extending a structure from a basic unit. The fixed radar antenna device capable of extending a structure and a function comprises: at least two antenna module (RM1, RM2) which are coupled to each other; and a radar signal processing processor (14) processing a signal transmitted from secondary phase shifters (13a, 13b) controlling the phases of an antenna unit (11_1 to 11_M) disposed in the respective antenna modules (RM1, RM2). The at least two antenna modules (RM1, RM2) can be coupled to each other so as to be able to independently operate.

Description

구조 및 성능 확장형 고정 레이더 안테나 장치{A Fixed Radar Antenna Apparatus Capable of Extending a Structure and Function} Fixed Radar Antenna Apparatus Capable of Extending a Structure and Function

본 발명은 구조 및 성능 확장형 고정 레이더 안테나 장치에 관한 것이고, 구체적으로 기본 단위로부터 구조를 확장시키면서 위상을 조절하는 것에 의하여 용도에 따라 구조 및 성능의 확장이 가능한 구조 및 성능 확장형 고정 레이더 안테나 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a structure and performance extended fixed radar antenna device, and more particularly to a structure and performance extended fixed radar antenna device that can be expanded in structure and performance according to the application by adjusting the phase while expanding the structure from the basic unit will be.

레이더 장치는 정해진 방향으로 전송된 빔이 물체에 반사되어 형성되는 반사 빔을 수신하여 탐지 대상의 위치를 탐지한다. 예를 들어 선박에 장착된 레이더 장치로 물표를 탐지하기 위하여 레이더가 다양한 방향으로 전송될 수 있다. 전송된 레이더가 물표에서 반사가 되면 레이더 장치의 수신기가 이를 탐지할 수 있고, 이에 의하여 물표의 방향 또는 위치가 확인될 수 있다. 이와 같은 기능을 가지는 레이더 장치는 고정 방식 또는 회전 방식으로 작동될 수 있고, 회전 방식은 작동 구조가 단순하나 회전축의 마모 및 부식이 발생한다는 단점을 가진다. 이와 반대로 고정식 레이더 장치는 구조 및 제어는 복잡하지만 회전축 등이 사용되지 않아 회전 방식에서 발생되는 문제인 회전축 마모와 부식에 따른 영향을 받지 않는다는 장점이 있다.The radar device detects a position of a detection target by receiving a reflected beam formed by reflecting a beam transmitted in a predetermined direction on an object. For example, radar may be transmitted in various directions to detect a target with a radar device mounted on a ship. When the transmitted radar is reflected from the target, the receiver of the radar device may detect it, thereby determining the direction or position of the target. The radar device having such a function can be operated in a fixed manner or a rotating manner, and the rotating manner has a disadvantage in that the operating structure is simple but wear and corrosion of the rotating shaft occur. On the contrary, the fixed radar device is complicated in structure and control, but has no advantage of being affected by the rotation shaft wear and corrosion, which is a problem caused by the rotation method because the rotation shaft is not used.

다양한 구조를 가지는 선박용 안테나 장치가 이 분야에서 개시되어 있고, 예를 들어 특허공개번호 제10-2000-0017917호는 둠 구조를 가지는 회전형 안테나 장치에 대하여 개시한다. 또한 특허공개번호 제10-2015-0042559호는 블라인드 영역의 표시가 가능한 회전 안테나 장치에 대하여 개시한다. 이와 같은 회전형 안테나 구조는 단순한 구조를 가지나 회전축의 마모와 같은 단점이 있다. 또한 레이더에 따라서 안테나를 적용할 때 용도에 따라 빔 폭과 수직, 수평 방향 안테나 회전 범위에 따라 제어 축을 바꿔야 하는 문제점이 있다. 하지만 고정 안테나의 경우 간단한 배치/제어 방법만 변경함으로써 레이더 용도에 따라 확장 적용이 유리하다. 그러나 선행기술은 이와 같은 구조를 가진 고정식 안테나 장치에 대하여 개시하지 않는다. Marine antenna devices having various structures are disclosed in this field, for example, Patent Publication No. 10-2000-0017917 discloses a rotating antenna device having a Doom structure. Also, Patent Publication No. 10-2015-0042559 discloses a rotating antenna device capable of displaying a blind area. Such a rotatable antenna structure has a simple structure but has disadvantages such as wear of the rotating shaft. In addition, when applying the antenna according to the radar, there is a problem in that the control axis must be changed according to the beam width and the vertical and horizontal antenna rotation range according to the application. However, in the case of fixed antennas, it is advantageous to extend the application according to the radar application by changing only a simple arrangement / control method. However, the prior art does not disclose a fixed antenna device having such a structure.

본 발명은 선행기술이 가진 문제점을 해결하기 위한 것으로 아래와 같은 목적을 가진다. The present invention is to solve the problems of the prior art has the following object.

선행기술 1: 특허공개번호 제10-2000-0017917호(주식회사 테크메이트, 2001년10월31일 공개) 선박용 레이더의 안테나 장치Prior Art 1: Patent Publication No. 10-2000-0017917 (Techmate, Inc., released October 31, 2001) Antenna device for ship radar 선행기술 2: 특허공개번호 제10-2015-0042559호(삼성중공업 주식회사, 2015년04월21일 공개) 선박용 레이더 장치 및 그 운용 방법Prior Art 2: Patent Publication No. 10-2015-0042559 (Samsung Heavy Industries Co., Ltd., April 21, 2015) Radar device for ships and its operating method

본 발명의 목적은 용도 또는 목적에 따라 구조 및 기능 확장이 가능한 구조 및 성능 확장형 고정 레이더 안테나 장치를 제공하는 것이다. An object of the present invention is to provide a structure and performance expansion fixed radar antenna device capable of expanding the structure and function according to the use or purpose.

본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 구조 및 성능 확장형 고정 레이더 안테나 장치는 서로 결합 가능한 적어도 두 개의 안테나 모듈; 각각의 안테나 모듈에 배치된 안테나 유닛의 위상을 제어하는 2차 위상 변위기에서 전송되는 신호를 처리하는 레이더 신호 처리 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 두 개의 안테나 모듈은 서로 분리 가능하도록 결합되면서 독립적으로 작동 가능하다.According to a preferred embodiment of the present invention, the structure and performance extended fixed radar antenna device comprises at least two antenna modules capable of coupling to each other; A radar signal processing processor for processing a signal transmitted from a secondary phase shifter for controlling the phase of an antenna unit disposed in each antenna module, the at least two antenna modules being coupled to each other and operating independently It is possible.

본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 적어도 두 개의 안테나 모듈은 동일한 방향에 대하여 서로 다른 영역을 탐지한다.According to another suitable embodiment of the present invention, at least two antenna modules detect different regions with respect to the same direction.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 적어도 두 개의 안테나 모듈은 하나의 안테나 탐지 모듈로 동작하여 성능을 향상시킨다.According to another suitable embodiment of the present invention, at least two antenna modules operate as one antenna detection module to improve performance.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 적어도 두 개의 안테나 모듈은 수직/수평 방향으로 빔을 제어할 수 있도록 한다.According to another suitable embodiment of the present invention, at least two antenna modules make it possible to control the beam in the vertical / horizontal direction.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 적어도 두 개의 안테나 모듈은 좌우 또는 상하로 서로 결합되는 다각형 구조가 된다.According to another suitable embodiment of the present invention, at least two antenna modules have a polygonal structure that is coupled to each other left and right or up and down.

본 발명에 따른 구조 및 성능 확장형 고정 레이더 안테나 장치는 구조 및 제어가 간단하면서 용도에 따라 성능 확장이 가능하고 이로 인하여 각각의 목적에 적합하도록 레이더 구조를 설계하여 설치하는 것이 가능하다. 또한 본 발명에 따른 동일 또는 유사한 모듈을 서로 연결하여 구조 및 기능을 확장시키는 것에 의하여 제어가 간단하다. 또한 본 발명에 따른 고정 레이더 안테나 장치는 다양한 목적을 가진 레이더에 적용되어 각각의 목적에 적합하도록 작동될 수 있다. The structure and performance of the fixed fixed radar antenna device according to the present invention is simple in structure and control, and can be expanded in performance according to the use, thereby designing and installing a radar structure suitable for each purpose. In addition, the control is simplified by connecting the same or similar modules according to the present invention to expand the structure and function. In addition, the fixed radar antenna device according to the present invention can be applied to radar having various purposes can be operated to suit each purpose.

도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 구조 및 성능 확장형 고정 레이더 안테나 장치의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 고정 레이더 안테나 장치의 작동 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 고정 레이더 안테나 장치의 적용 예를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 고정 레이더 안테나 장치의 다른 적용 예를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 고정 레이더 안테나 장치의 또 다른 적용 예를 도시한 것이다. 1A and 1B illustrate an embodiment of a structure and performance extension fixed radar antenna device according to the present invention.
2A and 2B illustrate an embodiment of an operating structure of a fixed radar antenna device according to the present invention.
Figure 3 shows an application example of a fixed radar antenna device according to the present invention.
4 illustrates another application example of the fixed radar antenna device according to the present invention.
5 shows another application example of the fixed radar antenna device according to the present invention.

아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 아래의 설명에서 서로 다른 도면에서 동일한 도면 부호를 가지는 구성요소는 유사한 기능을 가지므로 발명의 이해를 위하여 필요하지 않는다면 반복하여 설명이 되지 않으며 공지의 구성요소는 간략하게 설명이 되거나 생략이 되지만 본 발명의 실시 예에서 제외되는 것으로 이해되지 않아야 한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the embodiments set forth in the accompanying drawings, but the embodiments are provided for clarity of understanding and the present invention is not limited thereto. In the following description, components having the same reference numerals in different drawings have similar functions, and thus are not repeatedly described unless necessary for understanding of the invention, and well-known components are briefly described or omitted. It should not be understood to be excluded from the embodiment of.

도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 구조 및 성능 확장형 고정 레이더 안테나 장치의 실시 예를 도시한 것이다. 1A and 1B illustrate an embodiment of a structure and performance extension fixed radar antenna device according to the present invention.

도 1a 및 도 1b를 참조하면, 구조 및 성능 확장형 고정 레이더 안테나 장치는 서로 결합 가능한 적어도 두 개의 안테나 모듈(RM1, RM2); 각각의 안테나 모듈(RM1, RM2)에 배치된 안테나 유닛(11_1 내지 11_M)의 위상을 변위하는 2차 위상 변위기(13a, 13b); 적어도 두 개의 안테나 모듈(RM1, RM2)의 합성된 신호를 처리하는 레이더 신호 처리 프로세서(14)를 포함하고, 상기 적어도 두 개의 안테나 모듈(RM1, RM2)은 서로 분리 가능하도록 결합되면서 독립적으로 작동 가능하다.1A and 1B, the structure and performance extended fixed radar antenna device may include at least two antenna modules RM1 and RM2 that can be coupled to each other; Secondary phase shifters 13a and 13b for shifting the phases of the antenna units 11_1 to 11_M disposed in the respective antenna modules RM1 and RM2; A radar signal processing processor 14 for processing the synthesized signals of at least two antenna modules RM1 and RM2, the at least two antenna modules RM1 and RM2 being coupled to each other and operable independently Do.

안테나 장치는 다양한 구조의 선박에 설치될 수 있고, 고정 안테나 방식으로 작동될 수 있다. 안테나 장치는 전체적으로 사각형 박스 형상이 될 수 있고, 각각 서로 정해진 방향으로 레이더 신호를 송신하여 물표를 탐지할 수 있다. 레이더 신호는 펄스 신호 또는 연속 신호가 될 수 있지만 바람직하게 주파수 변조 연속 레이더 신호(Frequency Modulation Continuous Wave Radar Signal: FMCW)가 될 수 있고, 안테나 장치는 FMCW 도플러 레이더 방식으로 작동될 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 안테나 장치는 주로 중소형 선박에 설치되어 물표를 탐지할 수 있고, 낮은 출력을 가질 수 있다. 그러므로 펄스 도플러 레이더 방식에 비하여 FMCW 레이더 방식이 전체 시스템 설계 및 작동에 유리하다. 다만 본 발명에 따른 안테나 장치는 설치되는 선박의 종류 또는 용도에 따라 다양한 방식으로 작동될 수 있고, 안테나 장치의 작동 방식 또는 구조에 의하여 제한되지 않는다. 아래의 설명에서 하나의 방향을 탐지하는 안테나 모듈(RM1, RM2)이 실시 예로 제시되지만 본 발명에 따른 안테나 장치는 360도 전-방향 탐지 구조를 가지는 것으로 이해되어야 한다. The antenna device may be installed in a ship of various structures and may be operated in a fixed antenna manner. The antenna device may have a rectangular box shape as a whole, and may detect a target by transmitting radar signals in predetermined directions, respectively. The radar signal may be a pulse signal or a continuous signal but preferably may be a frequency modulated continuous wave radar signal (FMCW), and the antenna device may be operated in an FMCW Doppler radar manner, but is not limited thereto. . Antenna devices are mainly installed on small and medium vessels to detect the target, and may have a low output. Therefore, the FMCW radar method is advantageous to the overall system design and operation as compared to the pulsed Doppler radar method. However, the antenna device according to the present invention may be operated in various ways depending on the type or use of the vessel to be installed, it is not limited by the operation method or structure of the antenna device. In the following description, antenna modules RM1 and RM2 for detecting one direction are presented as an embodiment, but it should be understood that the antenna device according to the present invention has a 360 degree omni-directional detection structure.

적어도 두 개의 안테나 모듈(RM1, RM2)은 동일 또는 유사한 구조를 가질 수 있고, 예를 들어 평면 구조를 가지면서 정해진 하나의 방향으로 레이더 신호를 전송하여 반사파로부터 물표를 탐지할 수 있다. 각각의 안테나 모듈(RM1, RM2)은 동일한 방향으로 배열된 다수 개의 안테나 유닛(11_1 내지 11_M) 및 각각의 안테나 유닛(11_1 내지 11_M)의 위상을 조절하는 1차 위상 변위기(12_1 내지 12_M)를 포함할 수 있다. 각각의 안테나 모듈(RM1, RM2)은 동일하거나 서로 다른 개수의 안테나 유닛(11_1 내지 11_M) 및 1차 위상 변위기(12_1 내지 12_M)(L과 M은 동일하거나 서로 다른 자연수가 됨)를 가질 수 있다. At least two antenna modules RM1 and RM2 may have the same or similar structure. For example, at least two antenna modules RM1 and RM2 may have a planar structure and transmit a radar signal in a predetermined direction to detect a target from a reflected wave. Each of the antenna modules RM1 and RM2 includes a plurality of antenna units 11_1 to 11_M and primary phase shifters 12_1 to 12_M for adjusting the phase of each antenna unit 11_1 to 11_M arranged in the same direction. It may include. Each antenna module RM1 and RM2 may have the same or different number of antenna units 11_1 to 11_M and primary phase shifters 12_1 to 12_M (L and M become the same or different natural numbers). have.

각각의 안테나 모듈(RM1, RM)은 서로 결합되어 하나의 평면 구조를 형성할 수 있고, 서로 다른 방향에 대하여 동일하거나, 서로 다른 평면 구조를 형성할 수 있다. 예를 들어 서로 다른 네 방향에 대하여 모두 두 개의 안테나 모듈(RM1, RM2)로 감시를 하거나, 하나의 방향에 대하여 네 개의 안테나 모듈(RM1, RM2)로 탐지를 하면서 다른 방향에 대하여 두 개의 안테나 모듈(RM1, RM2)로 탐지할 수 있다. 이와 같이 안테나 장치는 서로 다른 방향에 대하여 동일하거나 또는 서로 다른 탐지 구조를 가질 수 있다. Each antenna module RM1 and RM may be coupled to each other to form one planar structure, and may form the same or different planar structures in different directions. For example, two antenna modules RM1 and RM2 are monitored in all four different directions, or four antenna modules RM1 and RM2 are detected in one direction and two antenna modules in different directions. Can be detected by (RM1, RM2). As such, the antenna device may have the same or different detection structure in different directions.

서로 다른 안테나 모듈(RM1, RM2)은 1차 위상 변위기(12_1 내지 12_L 및 12_1 내지 12_M)에 의하여 위상이 조절되고, 2차 위상 변위기(13a, 13b)에 의하여 추가적으로 위상이 조절됨으로 인하여 도 1a와 같이 각각 하나의 안테나처럼 동작될 수 있다. 또한 2차 위상 변위기(13a, 13b)에서 출력된 신호를 합치지 않고 독립적으로 레이더 신호 처리 프로세서(14)에 전달하고 처리함으로써 도 1b와 같이 두 안테나 모듈(RM1, RM2)은 독립적으로 동작하여 두 개 이상의 범위에서 물표 탐지가 가능하다. 서로 다른 안테나 모듈(RM1, RM2)은 다양한 구조로 결합되어 작동이 제어될 수 있다. The different antenna modules RM1 and RM2 are phase-adjusted by the primary phase shifters 12_1 to 12_L and 12_1 to 12_M, and are additionally adjusted by the secondary phase shifters 13a and 13b. Each one can be operated as one antenna as in 1a. In addition, by transmitting and processing the signals output from the secondary phase shifters 13a and 13b independently to the radar signal processing processor 14, as shown in FIG. 1B, the two antenna modules RM1 and RM2 operate independently. Target detection is possible in more than one range. Different antenna modules RM1 and RM2 may be combined in various structures to control their operation.

도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 고정 레이더 안테나 장치의 작동 구조의 실시 예를 도시한 것이다. 2A and 2B illustrate an embodiment of an operating structure of a fixed radar antenna device according to the present invention.

도 2a를 참조하면, 신호 처리 유닛(21)은 탐지를 위한 레이더 신호를 발생시켜 전송 가능한 형태로 만들 수 있으며, 위에서 설명된 레이더 신호 처리 프로세서와 유사한 기능을 가진다. 신호 처리 유닛(21)은 송신/수신 처리 유닛(22)과 레이더 신호를 송수신이 가능하도록 연결될 수 있다. 송신/수신 처리 유닛(22)은 안테나 모듈(RM1, RM2)로 전송되는 신호를 생성하여 전송 가능한 형태로 만들 수 있다. 각각의 안테나 모듈(RM1, RM2)로 송신되는 레이더 신호는 위상 제어 유닛(24)에 의하여 제어된 1차 위상 변위 유닛(251, 252)과 2차 위상 변위 유닛(231, 232)에 의하여 위상이 변위되어 설정된 방향으로 전송된다. 또한 각각의 안테나 모듈(RM1, RM2)을 통하여 송신된 레이더 탐지 신호의 반사파는 1차 위상 변위 유닛(251, 252)과 2차 위상 변위 유닛(231, 232)에 의하여 설정된 방향에서 1 또는 2 안테나 모듈(RM1, RM2)에 의하여 수신될 수 있다. 그리고 두 신호가 합성되며 송신/수신 처리 유닛(22)을 경유하여 신호 처리 유닛(21)으로 전송되어 처리됨으로써 각각의 안테나 모듈(RM1, RM2)이 하나의 유닛처럼 동작이 가능하게 된다.Referring to FIG. 2A, the signal processing unit 21 may generate a radar signal for detection and transmit the same, and has a function similar to that of the radar signal processing processor described above. The signal processing unit 21 may be connected to the transmission / reception processing unit 22 to enable transmission and reception of radar signals. The transmission / reception processing unit 22 may generate a signal transmitted to the antenna modules RM1 and RM2 and make it in a form that can be transmitted. Radar signals transmitted to the respective antenna modules RM1 and RM2 are out of phase by the primary phase shift units 251 and 252 and the secondary phase shift units 231 and 232 controlled by the phase control unit 24. Displaced and transmitted in the set direction. In addition, the reflected wave of the radar detection signal transmitted through each of the antenna modules RM1 and RM2 may be a first or second antenna in a direction set by the primary phase shift units 251 and 252 and the secondary phase shift units 231 and 232. It may be received by the modules RM1, RM2. The two signals are synthesized and transmitted to the signal processing unit 21 via the transmission / reception processing unit 22 and processed, so that each of the antenna modules RM1 and RM2 can operate as one unit.

도 2b를 참조하면, 위와 같이 신호 처리 유닛(21)은 탐지를 위한 레이더 신호를 발생시켜 전송 가능한 형태로 만들 수 있으며, 위에서 설명된 레이더 신호 처리 프로세서와 유사한 기능을 가진다. 신호 처리 유닛(21)은 각각의 1 송신/수신 처리 유닛(221)과 2 송신/수신 처리 유닛(222)과 레이더 신호를 송수신이 가능하도록 연결될 수 있다. 1, 2 송신/수신 처리 유닛(221, 222)은 각각 1, 2 안테나 모듈(RM1, RM2)로 전송되는 신호를 생성하여 전송 가능한 형태로 만들 수 있으며, 이 때 각각의 안테나 모듈(RM1, RM2)에서 신호가 구분될 수 있도록 처리를 할 수 있다. 그리고 각각의 안테나 모듈(RM1, RM2)로 전송되는 신호는 위상 제어 유닛(24)에 의해 제어된 1차 위상 변위 유닛(251, 252)과 2차 위상 변위 유닛(231, 232)에 의해 위상이 변위되어 설정된 방향으로 전송된다. 이 때 각각의 안테나 모듈(RM1, RM2)에 해당되는 1차 위상 변위 유닛(251, 252), 2차 위상 변위 유닛(231, 232)은 다른 방향으로 위상이 변위될 수 있으며, 동일한 방향으로도 위상이 변위될 수 있다. 또한 각각의 안테나 모듈(RM1, RM2)을 통하여 송신된 레이더 탐지 신호의 반사파는 1차 위상 변위 유닛(251, 252)과 2차 위상 변위 유닛(231, 232)에 의하여 설정된 동일한 방향 또는 서로 다른 방향에서 1 또는 2 안테나 모듈(RM1, RM2)에 의하여 수신될 수 있다. 이 때 1차 위상 변위 유닛(251, 252) 또는 2차 위상 변위 유닛(231, 232)은 서로 다른 안테나 모듈(RM1, RM2)로부터 송신된 신호를 제거하는 필터를 포함할 수 있다. 그리고 각각 1, 2 송신/수신 처리 유닛(221, 222)을 경유하여 신호 처리 유닛(21)으로 전송되어 처리됨으로써 각각의 안테나 모듈(RM1, RM2)이 독립적인 유닛으로 동작이 가능하게 된다.Referring to FIG. 2B, the signal processing unit 21 may generate a radar signal for detection and transmit the same, and has a function similar to that of the radar signal processing processor described above. The signal processing unit 21 may be connected to each of the 1 transmit / receive processing unit 221 and 2 transmit / receive processing unit 222 so as to transmit and receive a radar signal. The first and second transmitting / receiving processing units 221 and 222 may generate signals that are transmitted to the first and second antenna modules RM1 and RM2, respectively, in a form that can be transmitted. ) Can be processed so that signals can be distinguished. The signals transmitted to the respective antenna modules RM1 and RM2 are out of phase by the primary phase shift units 251 and 252 and the secondary phase shift units 231 and 232 controlled by the phase control unit 24. Displaced and transmitted in the set direction. At this time, the primary phase shift units 251 and 252 and the secondary phase shift units 231 and 232 corresponding to the respective antenna modules RM1 and RM2 may be displaced in different directions, and in the same direction. The phase may be displaced. Also, the reflected waves of the radar detection signals transmitted through the respective antenna modules RM1 and RM2 may be the same or different directions set by the primary phase shift units 251 and 252 and the secondary phase shift units 231 and 232. At 1 or 2 may be received by the antenna module (RM1, RM2). In this case, the primary phase shift units 251 and 252 or the secondary phase shift units 231 and 232 may include filters for removing signals transmitted from different antenna modules RM1 and RM2. The antenna modules RM1 and RM2 can operate as independent units by being transmitted to the signal processing unit 21 via the first and second transmission / reception processing units 221 and 222, respectively.

제시된 실시 예에서 서로 다른 두 개의 안테나 모듈(RM1, RM2)에 의한 탐지 구조에 대하여 설명이 되었지만 다수 개의 안테나 모듈(RM1, RM2)이 배치될 수 있고, 안테나 장치는 그에 적합한 구조를 가질 수 있다. Although the detection structure by two different antenna modules RM1 and RM2 in the illustrated embodiment has been described, a plurality of antenna modules RM1 and RM2 may be arranged, and the antenna device may have a suitable structure.

도 3은 본 발명에 따른 고정 레이더 안테나 장치의 적용 예를 도시한 것이다. Figure 3 shows an application example of a fixed radar antenna device according to the present invention.

도 3을 참조하면, 서로 다른 두 개의 안테나 모듈의 측면이 서로 연결될 수 있고, 각각의 안테나 유닛(11_1 내지 11_M)은 서로 결합이 가능한 안테나 프레임(31a, 31b)에 설치될 수 있다. 각각의 안테나 프레임(31a, 31b)은 서로 결합 가능한 측면 또는 상하면에 설치된 결합 유닛(32)을 가질 수 있고, 전체적으로 평면 구조가 될 수 있다. 서로 다른 안테나 프레임(31a, 31b)은 홈과 돌기 방식으로 또는 슬라이딩 방식으로 서로 결합이 될 수 있다. 그리고 각각의 안테나 프레임(31a, 31b)의 뒤쪽에 2차 위상 변위기(13a, 13b)가 배치될 수 있다. 2차 위상 변위기(13a, 13b)는 안테나 프레임(31a, 31b)에 분리 가능하도록 결합될 수 있고, 위에서 설명된 것처럼 안테나 프레임(31a, 31b)에 1차 위상 변위기가 안테나 유닛과 함께 일체로 결합될 수 있다. 이와 같은 구조로 안테나 프레임(31a, 31b)이 분리 가능한 유닛과 일체로 형성되는 유닛으로 이루어지는 것에 의하여 구조 및 기능 확장이 용이하면서 제조 및 설치가 간단해지도록 한다. Referring to FIG. 3, side surfaces of two different antenna modules may be connected to each other, and each of the antenna units 11_1 to 11_M may be installed at antenna frames 31a and 31b that may be coupled to each other. Each of the antenna frames 31a and 31b may have a coupling unit 32 provided on side or top and bottom surfaces that can be coupled to each other, and may have a planar structure as a whole. The different antenna frames 31a and 31b may be coupled to each other by a groove and a protrusion or a sliding method. Secondary phase shifters 13a and 13b may be disposed behind the antenna frames 31a and 31b. The secondary phase shifters 13a and 13b can be detachably coupled to the antenna frames 31a and 31b, and as described above, the primary phase shifters are integrally integrated with the antenna unit in the antenna frames 31a and 31b. Can be combined. In this structure, the antenna frames 31a and 31b are formed integrally with the detachable unit so that the structure and the function thereof can be easily expanded and the manufacturing and installation can be simplified.

서로 다른 안테나 프레임(31a, 31b)에 의하여 각각의 안테나 모듈이 형성될 수 있고, 안테나 프레임(31a, 31b)이 하나의 방향에 대하여 좌우로 연결이 되는 경우 수평 방향의 물표에 대해 정밀 탐지가 가능하고, 안테나 유닛(11_1 내지 11_M)의 개수에 의하여 빔 폭이 결정된다.Each antenna module may be formed by different antenna frames 31a and 31b, and when the antenna frames 31a and 31b are connected to the left and right in one direction, accurate detection may be performed on a horizontal object. The beam width is determined by the number of antenna units 11_1 to 11_M.

안테나 프레임(31a, 31b)은 다양한 구조로 서로 연결될 수 있고, 각각의 안테나 프레임(31a, 31b)의 다양한 위치에 결합 유닛(32)이 형성될 수 있다. The antenna frames 31a and 31b may be connected to each other in various structures, and the coupling unit 32 may be formed at various positions of the respective antenna frames 31a and 31b.

도 4는 본 발명에 따른 고정 레이더 안테나 장치의 다른 적용 예를 도시한 것이다.4 illustrates another application example of the fixed radar antenna device according to the present invention.

도 4를 참조하면, 안테나 프레임(31a, 31b)은 서로 상하로 연결될 수 있고, 결합 유닛은 각각이 안테나 프레임(31a, 31b)의 상하에 형성될 수 있다. 그리고 상하로 연결된 안테나 프레임(31a, 31b)에 위상 제어 유닛(33)이 연결될 수 있고, 위상 제어 유닛(33)에 의하여 각각의 안테나 프레임(31a, 31b)에 배치된 2차 위상 변위기(13a)로 안테나로 송/수신되는 신호의 위상이 2차에 걸쳐 조절될 수 있다. 이를 통하여 수직방향으로 정밀도가 높은 탐지가 가능하며, 수평 방향의 물표만을 탐지할 수 있는 안테나가 수평/수직 방향의 물표를 모두 탐지할 수 있는 용도로 사용 가능하다. 예를 들어 일반적인 선박용 회전형 레이더 안테나의 경우 360도 회전하며 전방향의 물표를 탐지하지만 공중의 물표를 탐지하지 못한다. 하지만 도 4의 구조로 수직 방향으로 안테나 빔을 제어하게 되어 공중의 물표도 탐지가 가능하게 된다. 또한 서로 결합되는 안테나 프레임(31a, 31b)의 개수 또는 결합 방식에 따라 안테나 장치의 정밀도 또는 탐지 영역이 적절하게 조절될 수 있다. 예를 들어 도 5를 참조하면, 네 개의 안테나 프레임(31a, 31b, 31c, 31d)이 서로 좌우로 또는 상하로 결합될 수 있다. 그리고 좌우 측면 또는 상하면에 결합 유닛이 형성될 수 있다. 각각의 안테나 프레임(31a, 31b, 31c, 31d)에 2차 위상변위기(13a, 13b)가 연결될 수 있고, 2차 위상변위기(13a, 13b)에 위상 제어 유닛(33)이 연결될 수 있다. 위상 제어 유닛(33)에 의하여 각각의 안테나 프레임(13a, 13b, 13c, 13d)에 배치된 안테나 유닛에서 송/수신되는 신호의 방향을 결정될 수 있다. 제시된 실시 예에서 서로 다른 안테나 프레임(31a, 31b)이 좌우로 연결되는 경우 수평 빔 폭이 조절되고, 이에 비하여 상하로 연결되는 경우 수직 방향으로 신호를 송/수신할 수 있는 것으로 설명이 되었지만 수직 빔 폭 설정 또는 탐지 영역 또는 탐지 목적에 따라 다양하게 설정이 될 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다. Referring to FIG. 4, the antenna frames 31a and 31b may be connected to each other up and down, and the coupling units may be respectively formed above and below the antenna frames 31a and 31b. The phase control unit 33 may be connected to the antenna frames 31a and 31b connected up and down, and the secondary phase shifters 13a disposed in the respective antenna frames 31a and 31b by the phase control unit 33. ), The phase of the signal transmitted / received to the antenna can be adjusted over the second order. Through this, high precision detection is possible in the vertical direction, and an antenna capable of detecting only horizontal objects can be used for detecting both horizontal and vertical objects. For example, a typical marine rotating radar antenna rotates 360 degrees and detects a target in all directions but does not detect a target in the air. However, by controlling the antenna beam in the vertical direction with the structure of Figure 4 it is possible to detect the target of the air. In addition, the precision or detection area of the antenna device may be appropriately adjusted according to the number or coupling scheme of the antenna frames 31a and 31b coupled to each other. For example, referring to FIG. 5, four antenna frames 31a, 31b, 31c, and 31d may be coupled to each other left and right or up and down. And the coupling unit may be formed on the left and right side or top and bottom. Secondary phase shifters 13a and 13b may be connected to the respective antenna frames 31a, 31b, 31c, and 31d, and phase control units 33 may be connected to the secondary phase shifters 13a and 13b. . The phase control unit 33 can determine the direction of the signal transmitted / received in the antenna units arranged in the respective antenna frames 13a, 13b, 13c, 13d. Although the horizontal beam width is adjusted when the different antenna frames 31a and 31b are connected to the left and right in the present embodiment, it has been described that the signal can be transmitted / received in the vertical direction when the vertical beam is connected. Various settings may be made depending on the width setting or the detection area or the purpose of detection, and are not limited to the embodiments described.

본 발명에 따른 구조 및 성능 확장형 고정 레이더 안테나 장치는 구조 및 제어가 간단하면서 용도에 따라 성능 확장이 가능하고 이로 인하여 각각의 목적에 적합하도록 레이더 구조를 설계하여 설치하는 것이 가능하다. 또한 본 발명에 따른 동일 또는 유사한 모듈을 서로 연결하여 구조 및 기능을 확장시키는 것에 의하여 제어가 간단하다. 또한 본 발명에 따른 고정 레이더 안테나 장치는 다양한 목적을 가진 선박에 적용되어 각각의 목적에 적합하도록 작동될 수 있다. The structure and performance of the fixed fixed radar antenna device according to the present invention is simple in structure and control, and can be expanded in performance according to the use, thereby designing and installing a radar structure suitable for each purpose. In addition, the control is simplified by connecting the same or similar modules according to the present invention to expand the structure and function. In addition, the fixed radar antenna device according to the present invention can be applied to a ship having a variety of purposes can be operated to suit each purpose.

위에서 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다. Although the present invention has been described in detail above with reference to the presented embodiments, those skilled in the art may make various modifications and modifications without departing from the technical spirit of the present invention with reference to the presented embodiments. . The invention is not limited by the invention as such variations and modifications but only by the claims appended hereto.

11_1 내지 11_M: 안테나 유닛 12_1 내지 12_M: 1차 위상 변위기
13a, 13b: 2차 위상 변위기 14: 레이더 신호 처리 프로세서
21: 신호 처리 유닛 22: 송신/수신 처리 유닛
24: 위상 제어 유닛 31a, 31b, 31c, 31d: 안테나 프레임
32: 결합 유닛 33: 위상 제어 유닛
221, 222: 1, 2 송신/수신 처리 유닛 231, 232: 2차 위상 변위 유닛
251, 252: 1차 위상 변위 유닛 M1, RM2: 1, 2 안테나 모듈11_1 to 11_M: antenna units 12_1 to 12_M: primary phase shifter
13a, 13b: Secondary Phase Shifter 14: Radar Signal Processing Processor
21: signal processing unit 22: transmission / reception processing unit
24: phase control unit 31a, 31b, 31c, 31d: antenna frame
32: coupling unit 33: phase control unit
221, 222: 1, 2 transmit / receive processing unit 231, 232: secondary phase shift unit
251, 252: 1st phase displacement unit M1, RM2: 1, 2 antenna modules

Claims (5)

서로 결합 가능한 적어도 두 개의 안테나 모듈(RM1, RM2);
각각의 안테나 모듈(RM1, RM2)에 배치된 안테나 유닛(11_1 내지 11_M)의 위상을 제어하는 2차 위상 변위기(13a, 13b)에서 전송되는 신호를 처리하는 레이더 신호 처리 프로세서(14)를 포함하고,
상기 적어도 두 개의 안테나 모듈(RM1, RM2)은 서로 분리 가능하도록 결합되면서 독립적으로 작동 가능한 것을 특징으로 하는 구조 및 성능 확장형 고정 레이더 안테나 장치. At least two antenna modules RM1 and RM2 that are coupled to each other;
A radar signal processing processor 14 for processing signals transmitted from the secondary phase shifters 13a and 13b for controlling the phases of the antenna units 11_1 to 11_M disposed in the respective antenna modules RM1 and RM2. and,
The at least two antenna modules (RM1, RM2) are structured and performance-expandable fixed radar antenna device, characterized in that coupled to each other can be operated independently. 청구항 1에 있어서, 적어도 두 개의 안테나 모듈(RM1, RM2)은 동일한 방향에 대하여 서로 다른 영역을 탐지하는 것을 특징으로 하는 구조 및 성능 확장형 고정 레이더 안테나 장치. The structure and performance extended fixed radar antenna device according to claim 1, wherein at least two antenna modules (RM1, RM2) detect different areas in the same direction. 청구항 1에 있어서, 적어도 두 개의 안테나 모듈(RM1, RM2)은 하나의 안테나 탐지 모듈로 동작하여 성능을 향상시키는 것을 특징으로 하는 구조 및 성능 확장형 고정 레이더 안테나 장치. The structure and performance extended fixed radar antenna device according to claim 1, wherein at least two antenna modules (RM1, RM2) operate as one antenna detection module to improve performance. 청구항 1에 있어서, 적어도 두 개의 안테나 모듈(RM1, RM2)은 수직/수평 방향으로 빔을 제어할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 구조 및 성능 확장형 레이더 안테나 장치.10. The apparatus of claim 1 wherein at least two antenna modules (RM1, RM2) enable beam control in the vertical / horizontal direction. 청구항 1에 있어서, 적어도 두 개의 안테나 모듈(RM1, RM2)은 좌우 또는 상하로 서로 결합되는 다각형 구조가 되는 것을 특징으로 하는 구조 및 성능 확장형 고정 레이더 안테나 장치. 2. The structure and performance extended fixed radar antenna device according to claim 1, wherein the at least two antenna modules (RM1, RM2) have a polygonal structure which is coupled to each other in left and right or up and down.
KR1020180016037A 2018-02-09 2018-02-09 A Fixed Radar Antenna Apparatus Capable of Extending a Structure and Function KR20190096501A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180016037A KR20190096501A (en) 2018-02-09 2018-02-09 A Fixed Radar Antenna Apparatus Capable of Extending a Structure and Function

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180016037A KR20190096501A (en) 2018-02-09 2018-02-09 A Fixed Radar Antenna Apparatus Capable of Extending a Structure and Function

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200096034A Division KR20200096888A (en) 2020-07-31 2020-07-31 A Fixed Radar Antenna Apparatus Capable of Extending a Structure and Function

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20190096501A true KR20190096501A (en) 2019-08-20

Family

ID=67807449

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180016037A KR20190096501A (en) 2018-02-09 2018-02-09 A Fixed Radar Antenna Apparatus Capable of Extending a Structure and Function

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20190096501A (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000017917A (en) 1999-12-29 2000-04-06 이원상 Apparatus for repairing waterworks and sewer by Chemical agent Injecting Robot and method thereof
KR20150042559A (en) 2013-10-11 2015-04-21 삼성중공업 주식회사 Marine radar device and method for operating the same

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000017917A (en) 1999-12-29 2000-04-06 이원상 Apparatus for repairing waterworks and sewer by Chemical agent Injecting Robot and method thereof
KR20150042559A (en) 2013-10-11 2015-04-21 삼성중공업 주식회사 Marine radar device and method for operating the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6259759B2 (en) Imaging radar sensor with narrow antenna lobe and wide angle detection range
JP4833534B2 (en) Radar equipment
US20190377059A1 (en) Radar device
JP2004198312A (en) Radar equipment
JPH10288664A (en) Multi-beam radar equipment
US20210013596A1 (en) Mimo radar sensor for motor vehicles
JP2011257350A (en) Radar device
JP2003207559A (en) Beam scanning method of phased array antenna and radar device using beam scanning method
US4573050A (en) Dual scan rate radar
JP4615542B2 (en) Millimeter wave radar equipment
WO2012057655A1 (en) A radar station, featuring broadband, linear- frequency-modulated, continuous-wave emission
KR101991179B1 (en) A Fixed Type of Radar Antenna Apparatus with a Structure of Sharing Phase Control and a Method for Controlling the Same
KR102464800B1 (en) A Fixed Radar Antenna Apparatus Capable of Extending a Structure and Function
KR20190096501A (en) A Fixed Radar Antenna Apparatus Capable of Extending a Structure and Function
JP2010038731A (en) Radar apparatus
KR101797606B1 (en) A Radar Antenna Apparatus with a Static Operating Structure for a Vessel
KR20200096888A (en) A Fixed Radar Antenna Apparatus Capable of Extending a Structure and Function
KR20190113159A (en) Radar apparatus
JP2009031185A (en) Radar system and target detecting method
WO2023003017A1 (en) Water level detection device
JP4294665B2 (en) Millimeter wave radar equipment
JP6020945B2 (en) Receiver / transmitter
CN112394328B (en) Beam control method and SAR system
WO2022130710A1 (en) Radar device
JP2007240184A (en) Radar device

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E601 Decision to refuse application