KR20230102417A - 위상배열 송수신 시스템의 위상 보정 제어 방법 및 그를 위한 장치 - Google Patents

위상배열 송수신 시스템의 위상 보정 제어 방법 및 그를 위한 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20230102417A
KR20230102417A KR1020210192526A KR20210192526A KR20230102417A KR 20230102417 A KR20230102417 A KR 20230102417A KR 1020210192526 A KR1020210192526 A KR 1020210192526A KR 20210192526 A KR20210192526 A KR 20210192526A KR 20230102417 A KR20230102417 A KR 20230102417A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
correction
phase difference
value
phase
transmission
Prior art date
Application number
KR1020210192526A
Other languages
English (en)
Inventor
조상왕
고재헌
Original Assignee
엘아이지넥스원 주식회사
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 엘아이지넥스원 주식회사 filed Critical 엘아이지넥스원 주식회사
Priority to KR1020210192526A priority Critical patent/KR20230102417A/ko
Publication of KR20230102417A publication Critical patent/KR20230102417A/ko

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
    • G01S7/40—Means for monitoring or calibrating
    • G01S7/4004—Means for monitoring or calibrating of parts of a radar system
    • G01S7/4008—Means for monitoring or calibrating of parts of a radar system of transmitters
    • 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
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S2013/0236—Special technical features
    • G01S2013/0245—Radar with phased array antenna
    • G01S2013/0254—Active array antenna

Landscapes

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

Abstract

위상배열 송수신 시스템의 위상 보정 제어 방법 및 그를 위한 장치를 개시한다.
본 발명의 실시예에 따른 위상 보정 제어 방법은, 송신 신호를 송신하기 위한 적어도 하나의 보정 대상 경로 처리부 각각에 대한 경로 별 초기 위상차 값을 기반으로 초기 송신 위상 보정값을 획득하는 초기 위상 보정값 획득 단계; 및 상기 적어도 하나의 보정 대상 경로 처리부와 신호 송수신이 가능한 기준 보정 경로 처리부를 이용하여 상기 적어도 하나의 보정 대상 경로 처리부의 송신 신호에 대한 상기 송신 위상차 변화값을 산출하여 상기 초기 위상차 값을 보상하는 위상 보상 단계를 포함할 수 있다.

Description

위상배열 송수신 시스템의 위상 보정 제어 방법 및 그를 위한 장치{Method and Apparatus for Controlling Phase Calibration of Phased Array Transmission/Reception System}
본 발명은 위상배열 송수신 시스템의 위상 보정을 제어하는 방법 및 그를 위한 장치에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 발명의 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
전자적으로 빔조향을 하기 위한 위상배열 송수신 시스템은 다수의 경로에 대한 위상차를 보상하기 위한 보정이 필요하다. 일반적인 위상배열 레이더 시스템에서는 협대역에 대한 커플링 경로를 구현 및 이용하여 측정한 위상을 기억하고, 측정된 위상에 대한 변화량을 측정하여 보정을 실시하였다.
도 1a를 참고하면, 종래의 커플러를 이용한 보정은 레이더 시스템에 주로 적용되어 활용된다. 커플러는 협대역의 주파수 범위에서는 주파수에 따른 손실을 평탄하게 설계 및 제작이 가능하다. 이를 광대역으로 설계하려면 주파수에 따른 손실이 주파수 범위에서 평탄도를 만족하기 어렵고, 제작 측면에서도 커플러 간의 차이도 동일하게 제작이 어려운 단점이 있다.
또한, 광대역 위상배열 송수신 시스템에서는 광대역의 커플링 경로 구현이 불가능하기 때문에 안테나의 상호 결합을 이용한 보정에 대한 연구가 진행되었다.
도 1b를 참고하면, 종래의 상호결합을 이용한 보정은 레이더 시스템에 주로 적용 목적으로 발명되었다. 안테나간의 상호결합을 이용하기 때문에 측정대상이 되는 안테나와 송수신모듈의 근처의 안테나와 송수신 모듈을 필요로 한다. 종래의 기술에서는 안테나의 상호결합을 이용하기 위하여 측정 대상이 되는 안테나 주변의 안테나와 송수신 모듈에서 값을 측정하였다.
종래의 상호결합을 이용한 보정 방식에서는 능동 위상배열 레이더에서 복수 개의 안테나의 상호결합 값과 송수신모듈의 전달함수 값을 이용하여 오차의 비를 구하고 보정하였다. 이러한 종래 기술은 한국등록특허 제10-2104618호에 기재되어 있다.
하지만, 측정을 실시하는 안테나와 송수신 모듈의 위치가 달라질 경우 그에 따라 오차가 발생할 수가 있으며, 근처의 어느 안테나와 송수신모듈을 사용하는 지에 따라 보정 오차가 발생할 수 있다. 이에 따라, 측정 안테나와 송수신모듈을 선택 절차가 복잡하게 된다.
또한, 주변에 위치한 경로와의 상호결합을 통하여 보상을 수행할 경우, 측정을 실시하는 경로의 변화로 인하여 정확하지 않은 보상이 이루어질 가능성이 있다.
본 발명은 적어도 하나의 보정 대상 경로 처리부와 연동하는 기준 보정 경로 처리부를 통해 적어도 하나의 보정 대상 경로의 송수신 신호에 대한 위상차 변화값을 산출하여 위상 보정 제어를 수행하는 위상배열 송수신 시스템의 위상 보정 제어 방법 및 그를 위한 장치를 제공하는 데 주된 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 목적을 달성하기 위한 위상배열 송수신 시스템에서 위상 보정을 제어하는 방법에 있어서, 위상 보정 제어 방법은, 송신 신호를 송신하기 위한 적어도 하나의 보정 대상 경로 처리부 각각에 대한 경로 별 초기 위상차 값을 기반으로 초기 송신 위상 보정값을 획득하는 초기 위상 보정값 획득 단계; 및 상기 적어도 하나의 보정 대상 경로 처리부와 신호 송수신이 가능한 기준 보정 경로 처리부를 이용하여 상기 적어도 하나의 보정 대상 경로 처리부의 송신 신호에 대한 상기 송신 위상차 변화값을 산출하여 상기 초기 위상차 값을 보상하는 위상 보상 단계를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 의하면, 상기 목적을 달성하기 위한 위상배열 송수신 시스템에서 위상 보정을 제어하는 방법에 있어서, 위상 보정 제어 방법은, 수신 신호를 수신하기 위한 적어도 하나의 보정 대상 경로 처리부 각각에 대한 경로 별 초기 위상차 값을 기반으로 초기 수신 위상 보정값을 획득하는 초기 위상 보정값 획득 단계; 및 상기 적어도 하나의 보정 대상 경로 처리부와 신호 송수신이 가능한 기준 보정 경로 처리부를 이용하여 상기 적어도 하나의 보정 대상 경로 처리부의 수신 신호에 대한 상기 수신 위상차 변화값을 산출하여 상기 초기 위상차 값을 보상하는 위상 보상 단계를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 의하면, 상기 목적을 달성하기 위한 위상배열 송수신 시스템은, 신호 송수신을 위한 적어도 하나의 보정 대상 안테나 및 적어도 하나의 보정 대상 송수신 모듈을 포함하는 적어도 하나의 보정 대상 경로 처리부; 신호의 위상 보정을 위하여 상기 적어도 하나의 보정 대상 경로 처리부 각각과 신호 송수신이 가능한 기준 보정 안테나 및 기준 보정 송수신 모듈을 포함하는 기준 보정 경로 처리부; 상기 적어도 하나의 보정 대상 경로 처리부 및 상기 기준 보정 경로 처리부의 주파수 변환과 송신 신호 발생 및 수신 신호의 분석을 처리하는 신호 처리 모듈; 및 적어도 하나의 보정 대상 경로 처리부의 송수신 경로 별 위상차 값을 산출하고, 경로 별 위상차 값에 의해 산출된 위상 보정값에 따라 위상 보정 제어를 수행하는 제어 모듈을 포함할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 광대역 구현이 어려운 커플러를 대신하여 광대역 기준 보정경로를 통하여 송수신하기 때문에 광대역을 필요로 하는 시스템에 적용 가능한 효과가 있다.
또한, 종래에는 커플러를 사용하여 위상 변화 값을 보정할 경우에는 안테나 소자에서 물리적으로 변화하는 위상 변화 값은 반영하기 어려웠으나, 본 발명은 안테나까지 장착된 상태에서 신호를 송수신하여 위상 변화 값을 얻기 때문에 안테나까지 포함된 위상 변화 값을 측정할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 하나의 기준 보정경로를 이용하여 변화된 위상차를 보정하기 때문에 시간에 따른 소자의 특성 변화에 의한 위상차 변화를 정확히 보상이 가능한 효과가 있다.
도 1a 및 도 1b는 종래의 위상배열 송수신 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 위상배열 송수신 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 송신 모드에서의 위상 보정 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 수신 모드에서의 위상 보정 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 위상배열 송수신 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다. 이하에서는 도면들을 참조하여 본 발명에서 제안하는 위상배열 송수신 시스템의 위상 보정 제어 방법 및 그를 위한 장치에 대해 자세하게 설명하기로 한다.
본 발명은 광대역으로 위상배열을 통해 빔조향을 필요로 하는 송수신 시스템에서 활용 가능하며, 특히 광대역 특성을 필요로 하는 전자전의 재머에서 재밍신호를 고출력으로 증폭하여 빔조향 송신에 활용할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 위상배열 송수신 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
본 실시예에 따른 위상배열 송수신 시스템(200)은 적어도 하나의 보정 대상 경로 처리부(210), 기준 보정 경로 처리부(220), 신호 처리 모듈(230) 및 제어 모듈(240)을 포함한다. 도 2의 위상배열 송수신 시스템(200)은 일 실시예에 따른 것으로서, 도 2에 도시된 모든 블록이 필수 구성요소는 아니며, 다른 실시예에서 위상배열 송수신 시스템(200)에 포함된 일부 블록이 추가, 변경 또는 삭제될 수 있다.
위상배열 송수신 시스템(200)은 위상배열 안테나를 통해 신호를 송수신하는 시스템을 의미한다. 본 실시예에 따른 위상배열 송수신 시스템(200)은 적어도 하나의 보정 대상 경로와 연동하는 기준 보정 경로를 통해 적어도 하나의 보정 대상 경로의 송수신 신호에 대한 위상차 변화값을 산출하여 위상 보정 제어를 수행한다.
적어도 하나의 보정 대상 경로 처리부(210)는 신호 송수신을 위한 적어도 하나의 보정 대상 안테나(212) 및 적어도 하나의 보정 대상 송수신 모듈(214)을 포함할 수 있다.
적어도 하나의 보정 대상 안테나(212)는 위상 배열 안테나를 의미한다. 적어도 하나의 보정 대상 안테나(212)는 신호의 송수신이 가능하며 설계에 의해 결정된 일정한 간격을 두고 배치되며 공간에서 빔 합성을 통하여 신호 세기가 커지도록 조정된 신호의 송신이 가능하다.
적어도 하나의 보정 대상 송수신 모듈(214)은 적어도 하나의 보정 대상 안테나(212) 각각과 연결된다.
적어도 하나의 보정 대상 송수신 모듈(214)은 신호 처리 모듈(230)로부터 전달 받은 송신 신호를 적어도 하나의 보정 대상 안테나(212) 각각으로 전송한다. 송신 모드에서 적어도 하나의 보정 대상 송수신 모듈(214)은 신호 처리 모듈(230)로부터 전달 받은 송신 신호를 위상 변위기를 통해 위상을 제어하여 고출력 증폭하여 적어도 하나의 보정 대상 안테나(212) 각각으로 전송한다.
한편, 적어도 하나의 보정 대상 송수신 모듈(214)은 적어도 하나의 보정 대상 안테나(212) 각각으로부터 수신된 수신 신호를 신호 처리 모듈(230)로 전송한다. 수신 모드에서 적어도 하나의 보정 대상 송수신 모듈(214)은 적어도 하나의 보정 대상 안테나(212) 각각으로부터 수신된 수신 신호를 신호 처리 모듈(230)로 전송할 수 있다.
기준 보정 경로 처리부(220)는 신호의 위상 보정을 위하여 적어도 하나의 보정 대상 경로 처리부(210) 각각과 신호 송수신이 가능한 기준 보정 안테나(222) 및 기준 보정 송수신 모듈(224)을 포함할 수 있다.
기준 보정 안테나(222)는 적어도 하나의 보정 대상 안테나(212)와 일정한 각도로 마주 보도록 배치되며, 물리적으로 고정된 형태로 배치될 수 있다.
기준 보정 안테나(222)는 적어도 하나의 보정 대상 안테나(212)와 위상 보정 제어를 위하여 서로 간 신호 송수신이 가능하다.
기준 보정 안테나(222)는 적어도 하나의 보정 대상 안테나(212)와 지향 방향만 상이하고, 동일한 형태의 안테나일 수 있다.
기준 보정 송수신 모듈(224)은 기준 보정 안테나(222)와 연결된다.
기준 보정 송수신 모듈(224)은 신호 처리 모듈(230)로부터 전달 받은 송신 신호를 기준 보정 안테나(222)로 전송한다. 송신 모드에서 기준 보정 송수신 모듈(224)은 신호 처리 모듈(230)로부터 전달 받은 송신 신호를 위상 변위기를 통해 위상을 제어하여 고출력 증폭하여 기준 보정 안테나(222)로 전송한다.
한편, 기준 보정 송수신 모듈(224)은 기준 보정 안테나(222)로부터 수신된 수신 신호를 신호 처리 모듈(230)로 전송한다. 수신 모드에서 기준 보정 송수신 모듈(224)은 기준 보정 안테나(222)로부터 수신된 수신 신호를 신호 처리 모듈(230)로 전송할 수 있다.
신호 처리 모듈(230)는 적어도 하나의 보정 대상 경로 처리부(210) 및 기준 보정 경로 처리부(220)의 주파수 변환과 송신 신호 발생 및 수신 신호의 분석 등을 처리하는 동작을 수행한다.
송신 모드에서 신호 처리 모듈(230)는 송신 신호의 발생과 주파수 상향 변환을 수행한다. 송신 모드에서 신호 처리 모듈(230)는 송신 신호를 적어도 하나의 보정 대상 경로 처리부(210) 및 기준 보정 경로 처리부(220) 중 적어도 하나의 경로로 전달한다.
수신 모드에서 신호 처리 모듈(230)는 수신 신호의 주파수 하향 변환과 수신 신호의 분석을 처리한다. 수신 모드에서 신호 처리 모듈(230)는 적어도 하나의 보정 대상 경로 처리부(210) 및 기준 보정 경로 처리부(220) 중 적어도 하나의 경로로부터 수신 신호를 수신할 수 있다. 수신 모드에서 신호 처리 모듈(230)는 수신된 수신 신호를 제어 모듈(240)로 전달할 수 있다.
제어 모듈(240)은 적어도 하나의 보정 대상 경로 처리부(210)의 송수신 경로 별 위상차 값을 산출하고, 경로 별 위상차 값에 의해 산출된 위상 보정값에 따라 위상 보정 제어를 수행한다.
제어 모듈(240)은 적어도 하나의 보정 대상 경로 처리부(210)의 송신 경로에 대한 위상차 값과 수신 경로의 위상차 값을 저장 및 관리한다.
이하, 위상배열 송수신 시스템(200)의 송신 모드에서 위상 보정을 제어하는 동작을 설명하도록 한다.
위상배열 송수신 시스템(200)은 적어도 하나의 보정 대상 경로 처리부(210) 각각의 송신 경로에 대한 초기 위상 보정값을 측정한다. 위상배열 송수신 시스템(200)은 송신 신호를 송신하기 위한 적어도 하나의 보정 대상 경로 처리부(210) 각각에 대한 경로 별 초기 위상차 값을 기반으로 초기 송신 위상 보정값을 획득한다.
위상배열 송수신 시스템(200)은 적어도 하나의 보정 대상 경로 처리부(210) 각각에 기구적 정면에서 마주보는 위치에 구비된 외부 측정 장비(미도시)에서 측정된 위상값을 기반으로 경로 별 초기 위상차 값을 산출하고, 상기 경로 별 초기 위상차 값에 대해 산출된 상기 초기 송신 위상 보정값을 획득할 수 있다. 여기서, 외부 측정 장비는 네트워크 측정기일 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 적어도 하나의 보정 대상 경로 처리부(210)의 위상값을 측정할 수 있다면 다양한 형태의 측정 장비로 구현될 수 있다.
위상배열 송수신 시스템(200)은 적어도 하나의 보정 대상 경로 처리부(210) 각각에서 경로 별로 초기 위상 보정값을 적용하여 송신 신호를 송신하고, 송신 신호를 기준 보정 경로 처리부(220)의 기준 보정 경로를 통해 수신하여 제1 위상차 값(기준 위상차 값)을 측정한다. 위상배열 송수신 시스템(200)은 기준 보정 경로 처리부(220)에서 수신된 신호 각각에서 제1 위상차 값을 산출할 수 있다.
위상배열 송수신 시스템(200)은 보정이 필요한 시점에 적어도 하나의 보정 대상 경로 처리부(210) 각각의 경로 별로 송신한 신규 송신 신호를 기준 보정 경로 처리부(220)의 기준 보정 경로를 통해 수신하여 송신 위상차 변화값(위상차 변화 값)을 측정한다. 여기서, 보정이 필요한 시점은 시스템의 전원 재공급, 시간에 따른 특성 변화 감지 등의 상황에 따라 보정이 필요한 것으로 판단된 시점을 의미한다.
구체적으로, 위상배열 송수신 시스템(200)은 송신 모드에서 적어도 하나의 보정 대상 경로 처리부(210)에 대한 보정이 필요한 경우, 적어도 하나의 보정 대상 경로 처리부(210) 각각으로부터 초기 위상 보정값이 적용된 신규 송신 신호를 기준 보정 경로 처리부(220)를 통해 수신하여 제2 위상차 값을 산출하고, 제1 위상차 값과 상기 제2 위상차 값을 비교하여 송신 위상차 변화값을 산출한다.
위상배열 송수신 시스템(200)은 적어도 하나의 보정 대상 경로 처리부(210)의 경로 별로 송신 위상차 변화값을 적용하여 위상 보정을 수행한다.
위상배열 송수신 시스템(200)은 송신 위상차 변화값을 기반으로 적어도 하나의 보정 대상 경로 처리부(210)의 경로 각각의 초기 위상차 값을 보상한다. 구체적으로, 위상배열 송수신 시스템(200)은 송신 위상차 변화값을 기반으로 초기 위상차 값을 보상하고, 보상된 초기 위상차 값을 통해 초기 송신 위상 보정값을 재산출한다.
이하, 위상배열 송수신 시스템(200)의 수신 모드에서 위상 보정을 제어하는 동작을 설명하도록 한다.
위상배열 송수신 시스템(200)은 적어도 하나의 보정 대상 경로 처리부(210) 각각의 수신 경로에 대한 초기 위상 보정값을 측정한다. 위상배열 송수신 시스템(200)은 수신 신호를 송신하기 위한 적어도 하나의 보정 대상 경로 처리부(210) 각각에 대한 경로 별 초기 위상차 값을 기반으로 초기 수신 위상 보정값을 획득한다.
위상배열 송수신 시스템(200)은 적어도 하나의 보정 대상 경로 처리부(210) 각각에 기구적 정면에서 마주보는 위치에 구비된 외부 측정 장비(미도시)에서 측정된 위상값을 기반으로 경로 별 초기 위상차 값을 산출하고, 상기 경로 별 초기 위상차 값에 대해 산출된 상기 초기 수신 위상 보정값을 획득할 수 있다. 여기서, 외부 측정 장비는 네트워크 측정기일 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 적어도 하나의 보정 대상 경로 처리부(210)의 위상값을 측정할 수 있다면 다양한 형태의 측정 장비로 구현될 수 있다.
위상배열 송수신 시스템(200)은 기준 보정 경로 처리부(220)에서 송신 신호를 송신하고, 적어도 하나의 보정 대상 경로 처리부(210)에서 경로 별로 초기 위상 보정값을 적용하여 수신하여 제1-1 위상차 값(기준 위상차 값)을 측정한다. 위상배열 송수신 시스템(200)은 적어도 하나의 보정 대상 경로 처리부(210)에서 수신된 초기 위상 보정값이 적용된 신호 각각에서 제1-1 위상차 값을 산출할 수 있다.
위상배열 송수신 시스템(200)은 보정이 필요한 시점에 기준 보정 경로 처리부(220)에서 송신한 신규 송신 신호를 적어도 하나의 보정 대상 경로 처리부(210) 각각의 수신 경로를 통해 수신하여 수신 위상차 변화값(위상차 변화 값)을 측정한다. 여기서, 보정이 필요한 시점은 시스템의 전원 재공급, 시간에 따른 특성 변화 감지 등의 상황에 따라 보정이 필요한 것으로 판단된 시점을 의미한다.
구체적으로, 위상배열 송수신 시스템(200)은 수신 모드에서 적어도 하나의 보정 대상 경로 처리부(210)에 대한 보정이 필요한 경우, 기준 보정 경로 처리부(220)에서 송신한 신규 송신 신호를 적어도 하나의 보정 대상 경로 처리부(210) 각각에서 초기 위상 보정값을 적용하여 수신하고, 초기 위상 보정값이 적용된 신호에서 제2-1 위상차 값을 산출하고, 제1-1 위상차 값과 상기 제2-1 위상차 값을 비교하여 수신 위상차 변화값을 산출한다.
위상배열 송수신 시스템(200)은 적어도 하나의 보정 대상 경로 처리부(210)의 경로 별로 수신 위상차 변화값을 적용하여 위상 보정을 수행한다.
위상배열 송수신 시스템(200)은 수신 위상차 변화값을 기반으로 적어도 하나의 보정 대상 경로 처리부(210)의 경로 각각의 초기 위상차 값을 보상한다. 구체적으로, 위상배열 송수신 시스템(200)은 수신 위상차 변화값을 기반으로 초기 위상차 값을 보상하고, 보상된 초기 위상차 값을 통해 초기 수신 위상 보정값을 재산출한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 송신 모드에서의 위상 보정 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3에서는 송신 모드에서 위상배열 송수신 시스템(200)이 위상 보정을 제어하는 방법에 대해 설명하도록 한다.
위상배열 송수신 시스템(200)은 적어도 하나의 보정 대상 경로 처리부(210) 각각의 송신 경로에 대한 초기 위상 보정값을 측정한다(S310).
위상배열 송수신 시스템(200)은 송신 신호를 송신하기 위한 적어도 하나의 보정 대상 경로 처리부(210) 각각에 대한 경로 별 초기 위상차 값을 기반으로 초기 송신 위상 보정값을 획득한다.
위상배열 송수신 시스템(200)은 적어도 하나의 보정 대상 경로 처리부(210) 각각에 기구적 정면에서 마주보는 위치에 구비된 외부 측정 장비(미도시)에서 측정된 위상값을 기반으로 경로 별 초기 위상차 값을 산출하고, 상기 경로 별 초기 위상차 값에 대해 산출된 상기 초기 송신 위상 보정값을 획득할 수 있다.
위상배열 송수신 시스템(200)은 적어도 하나의 보정 대상 경로 처리부(210) 각각에서 경로 별로 초기 위상 보정값을 적용하여 송신 신호를 송신하고, 송신 신호를 기준 보정 경로 처리부(220)의 기준 보정 경로를 통해 수신하여 제1 위상차 값(기준 위상차 값)을 측정한다(S320). 위상배열 송수신 시스템(200)은 기준 보정 경로 처리부(220)에서 수신된 신호 각각에서 제1 위상차 값을 산출할 수 있다.
위상배열 송수신 시스템(200)은 보정이 필요한 시점에 적어도 하나의 보정 대상 경로 처리부(210) 각각의 경로 별로 송신한 신규 송신 신호를 기준 보정 경로 처리부(220)의 기준 보정 경로를 통해 수신하여 송신 위상차 변화값(위상차 변화 값)을 측정한다(S330).
구체적으로, 위상배열 송수신 시스템(200)은 송신 모드에서 적어도 하나의 보정 대상 경로 처리부(210)에 대한 보정이 필요한 경우, 적어도 하나의 보정 대상 경로 처리부(210) 각각으로부터 초기 위상 보정값이 적용된 신규 송신 신호를 기준 보정 경로 처리부(220)를 통해 수신하여 제2 위상차 값을 산출하고, 제1 위상차 값과 상기 제2 위상차 값을 비교하여 송신 위상차 변화값을 산출한다.
위상배열 송수신 시스템(200)은 적어도 하나의 보정 대상 경로 처리부(210)의 경로 별로 송신 위상차 변화값을 적용하여 위상 보정을 수행한다(S340).
위상배열 송수신 시스템(200)은 송신 위상차 변화값을 기반으로 적어도 하나의 보정 대상 경로 처리부(210)의 경로 각각의 초기 위상차 값을 보상한다. 구체적으로, 위상배열 송수신 시스템(200)은 송신 위상차 변화값을 기반으로 초기 위상차 값을 보상하고, 보상된 초기 위상차 값을 통해 초기 송신 위상 보정값을 재산출한다.
도 3에서는 각 단계를 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 다시 말해, 도 3에 기재된 단계를 변경하여 실행하거나 하나 이상의 단계를 병렬적으로 실행하는 것으로 적용 가능할 것이므로, 도 3은 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.
도 3에 기재된 본 실시예에 따른 송신 모드에서의 위상 보정 제어 방법은 애플리케이션(또는 프로그램)으로 구현되고 단말장치(또는 컴퓨터)로 읽을 수 있는 기록매체에 기록될 수 있다. 본 실시예에 따른 송신 모드에서의 위상 보정 제어 방법을 구현하기 위한 애플리케이션(또는 프로그램)이 기록되고 단말장치(또는 컴퓨터)가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨팅 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치 또는 매체를 포함한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 수신 모드에서의 위상 보정 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4에서는 수신 모드에서 위상배열 송수신 시스템(200)이 위상 보정을 제어하는 방법에 대해 설명하도록 한다.
위상배열 송수신 시스템(200)은 적어도 하나의 보정 대상 경로 처리부(210) 각각의 수신 경로에 대한 초기 위상 보정값을 측정한다(S410).
위상배열 송수신 시스템(200)은 수신 신호를 송신하기 위한 적어도 하나의 보정 대상 경로 처리부(210) 각각에 대한 경로 별 초기 위상차 값을 기반으로 초기 수신 위상 보정값을 획득한다.
위상배열 송수신 시스템(200)은 적어도 하나의 보정 대상 경로 처리부(210) 각각에 기구적 정면에서 마주보는 위치에 구비된 외부 측정 장비(미도시)에서 측정된 위상값을 기반으로 경로 별 초기 위상차 값을 산출하고, 상기 경로 별 초기 위상차 값에 대해 산출된 상기 초기 수신 위상 보정값을 획득할 수 있다.
위상배열 송수신 시스템(200)은 기준 보정 경로 처리부(220)에서 송신 신호를 송신하고, 적어도 하나의 보정 대상 경로 처리부(210)에서 경로 별로 초기 위상 보정값을 적용하여 수신하여 제1-1 위상차 값(기준 위상차 값)을 측정한다(S420). 위상배열 송수신 시스템(200)은 적어도 하나의 보정 대상 경로 처리부(210)에서 수신된 초기 위상 보정값이 적용된 신호 각각에서 제1-1 위상차 값을 산출할 수 있다.
위상배열 송수신 시스템(200)은 보정이 필요한 시점에 기준 보정 경로 처리부(220)에서 송신한 신규 송신 신호를 적어도 하나의 보정 대상 경로 처리부(210) 각각의 수신 경로를 통해 수신하여 수신 위상차 변화값(위상차 변화 값)을 측정한다(S430).
구체적으로, 위상배열 송수신 시스템(200)은 수신 모드에서 적어도 하나의 보정 대상 경로 처리부(210)에 대한 보정이 필요한 경우, 기준 보정 경로 처리부(220)에서 송신한 신규 송신 신호를 적어도 하나의 보정 대상 경로 처리부(210) 각각에서 초기 위상 보정값을 적용하여 수신하고, 초기 위상 보정값이 적용된 신호에서 제2-1 위상차 값을 산출하고, 제1-1 위상차 값과 상기 제2-1 위상차 값을 비교하여 수신 위상차 변화값을 산출한다.
위상배열 송수신 시스템(200)은 적어도 하나의 보정 대상 경로 처리부(210)의 경로 별로 수신 위상차 변화값을 적용하여 위상 보정을 수행한다(S440).
위상배열 송수신 시스템(200)은 수신 위상차 변화값을 기반으로 적어도 하나의 보정 대상 경로 처리부(210)의 경로 각각의 초기 위상차 값을 보상한다. 구체적으로, 위상배열 송수신 시스템(200)은 수신 위상차 변화값을 기반으로 초기 위상차 값을 보상하고, 보상된 초기 위상차 값을 통해 초기 수신 위상 보정값을 재산출한다.
도 4에서는 각 단계를 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 다시 말해, 도 4에 기재된 단계를 변경하여 실행하거나 하나 이상의 단계를 병렬적으로 실행하는 것으로 적용 가능할 것이므로, 도 4는 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.
도 4에 기재된 본 실시예에 따른 수신 모드에서의 위상 보정 제어 방법은 애플리케이션(또는 프로그램)으로 구현되고 단말장치(또는 컴퓨터)로 읽을 수 있는 기록매체에 기록될 수 있다. 본 실시예에 따른 수신 모드에서의 위상 보정 제어 방법을 구현하기 위한 애플리케이션(또는 프로그램)이 기록되고 단말장치(또는 컴퓨터)가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨팅 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치 또는 매체를 포함한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 위상배열 송수신 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 위상배열 송수신 시스템(200)은 기준 보정 경로 처리부(220)와 연동하는 적어도 하나의 보정 대상 경로 처리부(210)와 기준 보정 경로 처리부(220)와 연동하지 않는 적어도 하나의 추정 보정 대상 경로 처리부(510)를 포함할 수 있다.
기준 보정 경로 처리부(220) 및 적어도 하나의 보정 대상 경로 처리부(210) 간의 동작은 도 2에 기재된 내용과 동일함에 따라 중복되는 설명은 생략하도록 한다.
적어도 하나의 추정 보정 대상 경로 처리부(510)는 적어도 하나의 보정 대상 경로 처리부(210)에 설정된 위상 보정값을 기반으로 추정된 추정 위상 보정값으로 설정되어, 위상 보정 제어를 수행할 수 있다.
적어도 하나의 추정 보정 대상 경로 처리부(510) 각각은 적어도 하나의 보정 대상 경로 처리부(210) 각각과의 배열 위치 조건에 따라 추정된 추정 위상 보정값이 설정될 수 있다.
적어도 하나의 추정 보정 대상 경로 처리부(510) 각각은 배열 위치 조건에 따라 좌우 대칭, 상하 대칭, 상하좌우 대칭 등에 대한 제1 가중치와 보정 대상 경로 처리부(210)와의 거리에 대한 제2 가중치를 적어도 하나의 보정 대상 경로 처리부(210)에 설정된 위상 보정값에 적용하여 추정 위상 보정값을 산출할 수 있다.
또한, 적어도 하나의 추정 보정 대상 경로 처리부(510) 각각은 산출된 추정 위상 보정값에 대한 추가 추정을 수행할 수 있다. 소정의 추정 보정 대상 경로 처리부(510)는 복수의 주변 추정 보정 대상 경로 처리부의 추정 위상 보정값에 대한 평균값, 표준 편차값 등의 추가 추정 기준값과 기 산출된 추정 위상 보정값과의 차이값을 기반으로 추가 추정을 수행하여 최종 추정 위상 보정값을 산출할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명의 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
200: 위상배열 송수신 시스템
210: 보정 대상 경로 처리부
220: 기준 보정 경로 처리부
230: 신호 처리 모듈
240: 제어 모듈

Claims (12)

  1. 위상배열 송수신 시스템에서 위상 보정을 제어하는 방법에 있어서,
    송신 신호를 송신하기 위한 적어도 하나의 보정 대상 경로 처리부 각각에 대한 경로 별 초기 위상차 값을 기반으로 초기 송신 위상 보정값을 획득하는 초기 위상 보정값 획득 단계; 및
    상기 적어도 하나의 보정 대상 경로 처리부와 신호 송수신이 가능한 기준 보정 경로 처리부를 이용하여 상기 적어도 하나의 보정 대상 경로 처리부의 송신 신호에 대한 상기 송신 위상차 변화값을 산출하여 상기 초기 위상차 값을 보상하는 위상 보상 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 위상 보정 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 초기 위상 보정값 획득 단계는,
    적어도 하나의 보정 대상 경로 처리부 각각에 기구적 정면에서 마주보는 위치에 구비된 외부 측정 장비에서 측정된 위상값을 기반으로 경로 별 초기 위상차 값을 산출하고, 상기 경로 별 초기 위상차 값에 대해 산출된 상기 초기 송신 위상 보정값을 획득하는 것을 특징으로 하는 위상 보정 제어 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 위상 보상 단계는,
    상기 적어도 하나의 보정 대상 경로 처리부 각각에서 상기 초기 송신 위상 보정값을 적용하여 송신된 송신 신호를 상기 기준 보정 경로 처리부를 통해 수신하여 제1 위상차 값을 산출하는 단계;
    보정이 필요한 시점에 상기 적어도 하나의 보정 대상 경로 처리부 각각의 경로에서 송신한 신규 송신 신호를 기준 보정 경로 처리부를 통해 수신하여 제2 위상차 값을 산출하여 상기 송신 위상차 변화값을 산출하는 단계; 및
    상기 송신 위상차 변화값을 기반으로 상기 초기 위상차 값을 보상하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 위상 보정 제어 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 위상차 값을 산출하는 단계는,
    상기 적어도 하나의 보정 대상 경로 처리부 각각에서 상기 초기 송신 위상 보정값을 적용한 송신 신호를 순차적으로 송신하고, 상기 기준 보정 경로 처리부에서 순차적으로 상기 송신 신호를 수신하여 상기 제1 위상차 값을 산출하여 저장하는 것을 특징으로 하는 위상 보정 제어 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 송신 위상차 변화값을 산출하는 단계는,
    송신 모드에서 상기 적어도 하나의 보정 대상 경로 처리부에 대한 보정이 필요한 경우, 상기 적어도 하나의 보정 대상 경로 처리부 각각으로부터 상기 초기 위상 보정값이 적용된 상기 신규 송신 신호를 상기 기준 보정 경로 처리부를 통해 수신하여 제2 위상차 값을 산출하고, 상기 제1 위상차 값과 상기 제2 위상차 값을 비교하여 상기 송신 위상차 변화값을 산출하는 것을 특징으로 하는 위상 보정 제어 방법.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 초기 위상차 값을 보상하는 단계는,
    상기 송신 위상차 변화값을 기반으로 상기 초기 위상차 값을 보상하고, 보상된 상기 초기 위상차 값을 통해 상기 초기 송신 위상 보정값을 재산출하는 것을 특징으로 하는 위상 보정 제어 방법.
  7. 위상배열 송수신 시스템에서 위상 보정을 제어하는 방법에 있어서,
    수신 신호를 수신하기 위한 적어도 하나의 보정 대상 경로 처리부 각각에 대한 경로 별 초기 위상차 값을 기반으로 초기 수신 위상 보정값을 획득하는 초기 위상 보정값 획득 단계; 및
    상기 적어도 하나의 보정 대상 경로 처리부와 신호 송수신이 가능한 기준 보정 경로 처리부를 이용하여 상기 적어도 하나의 보정 대상 경로 처리부의 수신 신호에 대한 상기 수신 위상차 변화값을 산출하여 상기 초기 위상차 값을 보상하는 위상 보상 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 위상 보정 제어 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 위상 보상 단계는,
    상기 기준 보정 경로 처리부에서 송신한 송신 신호를 상기 적어도 하나의 보정 대상 경로 처리부에서 상기 초기 위상 보정값을 적용하여 수신하고, 상기 초기 위상 보정값이 적용된 신호에서 제1-1 위상차 값을 산출하는 단계;
    보정이 필요한 시점에 상기 기준 보정 경로 처리부에서 송신한 신규 송신 신호를 상기 적어도 하나의 보정 대상 경로 처리부 각각의 경로를 통해 수신하여 제2-1 위상차 값을 산출하여 상기 수신 위상차 변화값을 산출하는 단계; 및
    상기 수신 위상차 변화값을 기반으로 상기 초기 위상차 값을 보상하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 위상 보정 제어 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1-1 위상차 값을 산출하는 단계는,
    상기 기준 보정 경로 처리부에서 송신 신호를 송신하고, 상기 적어도 하나의 보정 대상 경로 처리부 각각에서 상기 송신 신호에 상기 초기 위상 보정값을 적용한 수신 신호를 수신하여 상기 제1-1 위상차 값을 산출하여 저장하는 것을 특징으로 하는 위상 보정 제어 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 수신 위상차 변화값을 산출하는 단계는,
    수신 모드에서 상기 적어도 하나의 보정 대상 경로 처리부에 대한 보정이 필요한 경우, 상기 기준 보정 경로 처리부에서 송신한 신규 송신 신호를 상기 적어도 하나의 보정 대상 경로 처리부 각각에서 상기 초기 위상 보정값을 적용하여 수신하고, 상기 초기 위상 보정값이 적용된 신호에서 제2-1 위상차 값을 산출하고, 상기 제1-1 위상차 값과 상기 제2-1 위상차 값을 비교하여 상기 수신 위상차 변화값을 산출하는 것을 특징으로 하는 위상 보정 제어 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 초기 위상차 값을 보상하는 단계는,
    상기 수신 위상차 변화값을 기반으로 상기 초기 위상차 값을 보상하고, 보상된 상기 초기 위상차 값을 통해 상기 초기 수신 위상 보정값을 재산출하는 것을 특징으로 하는 위상 보정 제어 방법.
  12. 신호 송수신을 위한 적어도 하나의 보정 대상 안테나 및 적어도 하나의 보정 대상 송수신 모듈을 포함하는 적어도 하나의 보정 대상 경로 처리부;
    신호의 위상 보정을 위하여 상기 적어도 하나의 보정 대상 경로 처리부 각각과 신호 송수신이 가능한 기준 보정 안테나 및 기준 보정 송수신 모듈을 포함하는 기준 보정 경로 처리부;
    상기 적어도 하나의 보정 대상 경로 처리부 및 상기 기준 보정 경로 처리부의 주파수 변환과 송신 신호 발생 및 수신 신호의 분석을 처리하는 신호 처리 모듈; 및
    적어도 하나의 보정 대상 경로 처리부의 송수신 경로 별 위상차 값을 산출하고, 경로 별 위상차 값에 의해 산출된 위상 보정값에 따라 위상 보정 제어를 수행하는 제어 모듈
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 위상배열 송수신 시스템.
KR1020210192526A 2021-12-30 2021-12-30 위상배열 송수신 시스템의 위상 보정 제어 방법 및 그를 위한 장치 KR20230102417A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210192526A KR20230102417A (ko) 2021-12-30 2021-12-30 위상배열 송수신 시스템의 위상 보정 제어 방법 및 그를 위한 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210192526A KR20230102417A (ko) 2021-12-30 2021-12-30 위상배열 송수신 시스템의 위상 보정 제어 방법 및 그를 위한 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230102417A true KR20230102417A (ko) 2023-07-07

Family

ID=87154157

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210192526A KR20230102417A (ko) 2021-12-30 2021-12-30 위상배열 송수신 시스템의 위상 보정 제어 방법 및 그를 위한 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20230102417A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116760437A (zh) * 2023-08-17 2023-09-15 四川省华盾防务科技股份有限公司 应用于相控阵系统的宽带微波收发控制方法及系统

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116760437A (zh) * 2023-08-17 2023-09-15 四川省华盾防务科技股份有限公司 应用于相控阵系统的宽带微波收发控制方法及系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10389421B2 (en) Apparatus for estimating arrival-angle and apparatus for beam-forming
WO2017146020A1 (ja) アレーアンテナ装置およびその校正方法
US7576686B2 (en) Method and system for calibrating an antenna array for an aircraft surveillance system
US10732253B2 (en) Antenna arrangements for measurement of angle of arrival
US7522096B2 (en) Method for phase calibrating antennas in a radar system
Şeker Calibration methods for phased array radars
US11582621B2 (en) Sensor-assisted technique for RF power normalization in locationing applications
JP4681599B2 (ja) 到来方向推定装置
US10855382B2 (en) Method of calibrating an antenna system
EP3469745B1 (en) Method for calibrating an antenna system, control device, computer program and computer program products
CN110361705B (zh) 一种相控阵天线近场迭代校准方法
US11264715B2 (en) Self-calibrating phased-array transceiver
KR101207645B1 (ko) 얼라이먼트 조절 방법과 얼라이먼트 조절이 가능한 센서
CA2897569A1 (en) Method for radiometric determination of the radar cross-section of radar targets
KR20230102417A (ko) 위상배열 송수신 시스템의 위상 보정 제어 방법 및 그를 위한 장치
CN105842670A (zh) 基于双重补偿的端射天线系统有源校正方法
US11171416B2 (en) Multi-element antenna array with integral comparison circuit for phase and amplitude calibration
US11018782B2 (en) Method of determining sign of a calibration compensation
US11367953B2 (en) Antenna device and calibration method
JP6234360B2 (ja) アレイアンテナ装置及び校正方法
US10908258B2 (en) Method for calibrating an active sensor system
JP7012918B2 (ja) アンテナ装置及び校正方法
US10673138B2 (en) Method for calibrating an electronically scanned sector antenna and corresponding measuring device
EP2219263B1 (en) Error detection method and apparatus thereof
JP2004096676A (ja) アレー送受信機のための自己校正方法及びそのためのアクティブスイッチアンテナ