KR910005945B1

KR910005945B1 - 레이더 디텍터

Info

Publication number: KR910005945B1
Application number: KR1019880016014A
Authority: KR
Inventors: 송재일
Original assignee: 삼성전자 주식회사; 안시환
Priority date: 1988-12-01
Filing date: 1988-12-01
Publication date: 1991-08-09
Also published as: KR900010420A

Abstract

내용 없음.

Description

레이더 디텍터

제1도는 본 발명의 회로도.

제2도는 제1도에 대한 동작파형도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100 : MPU ANT : 공중선

101, 102 : 제1, 2혼합기 103 : 국부발진기

104-106 : 제1-3증폭기 107 : 전압제어발진기

108 : 서투스발진기 109 : 여파기

110 : FM복조기 111 : 최대치검출기

112, 113 : 제1, 2비교기 114 : D-A변환기

115, 116 : 제1, 2표시부 117 : 스피커

본 발명은, 극초단파(Microwave)를 이용하여, 이동물체의 속도를 측정하는 SPEED GUN에 대응하는 장치로서, SPEED GUN에서 발사되는 극초단파를 수신 이를 검출하여 표시기로 수신된 극초단파의 세기를 출력하는 일명 RADAR DETECTOR에 관한 것이다.

일반적으로 극초단파는 파장이 1m-1cm 범위인, 0.3-30GHz 사이의 주파수를 말하고 상기 극초단파는 여러개의 밴드로 구분되는데 스피드 건(Speed Gun)에서는 10.525GHz대역의 X밴드나 24.150GHz대역의 K밴드(Band)의 주파수사용을 미국의 FCC에 의해 규정되고 있다.

RADAR DETECTOR의 구성은 SPEED GUN에서 발사되는 극초단파를 수신하기 위한 안테나와 안테나로부터 수신된 극초단파를 처리가 용이한 주파수로 변환시키는 변환기(SUPER HETERODYNE), 검출기, 표시기 및 시스템 전체를 제어하는 제어기등으로 구성된다.

종래의 레이더 디텍터는 인접한 다른 레이더 디텍터로부터 방사되는 불요파를 수신, 이를 검출하여 표시기를 작동시켜, SPEED GUN에서 발사된 극초단파가 검출되지도 않음에도 불구하고, 오동작이 되고 있다.

따라서 본 발명의 목적은 극초단파를 수신복조하여 수신된 극초단파가 SPEED GUN에서 발사된 전파인지 아니면 인접한 레이더 디텍터로부터 발사된 불요파인지를 판단하여 순수히 SPEED GUN에서 발사된 전파일 때만 수신전계강도와 SPEED GUN에서 발사된 주파수 대역(X 또는 K대역)을 정확히 구분하여 표시할 수 있는 레이더 디텍터를 제공함에 있다.

이하 본 발명을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제1도는 본 발명의 회로도로서, 시스템을 제어처리하기 위한 메인 프로쎄서 유니트(Main Processor Unit : 이하 MPU라함) (100)와, 공중선(ANT)를 통해 수신된 극조단파의 수신신호를 고정된 제1국부발진 주파수에 의해 주파수변환하기 위해 국부발진기(103) 및 제1혼합기(101)와, 제1증폭기(104)로 이루어진 제1중간주파 증폭수단과, 상기 제1중간주파증폭수단의 출력을 상기 MPU(100)의 제1출력단자의 출력에 의해 일정주파수 범위에서 발진주파수가 주기적으로 변하는 제2국부발진주파수를 얻기 위한 서튜스발생기(108) 및 전압제어발진기(107)와 제2혼합기(102) 및 제2증폭기(105) 및 여파기(109)로 이루어진 제2중간 주파증폭수단과, 상기 제2중간주파증폭수단의 출력을 복조하여 제1출력단자를 통해 오토메틱 프로퀀시 콘트롤(Automatic Frequency Control : 이하 AFC라함)신호를 출력하고 제2출력단자를 통해 전기강도를 나타내는 S-메터(Meter)를 출력하는 프리퀀스 모듈레이션 시그널 디모듈레이터(Frequency Modulation Signal Demodulater : 이하 FM복조기라함)(110)와, 상기 FM복조기(110)의 제1출력단자의 출력을 입력하여 극초단파 수신되었음을 감지하여 상기 MPU(100)의 제1입력단자를 통해 상기 MPU(100)에 알리기 위해 제3증폭기(106) 및 제1비교기(112)로 이루어진 극초단파 감지수단과, 상기 FM복조기(110)의 제2출력단자의 출력을 입력하여 상기 MPU(100)의 제2-4출력단자들의 출력에 의해 수신된 극초단파의 전계강도의 크기를 감지하여 상기 MPU(100)의 제2입력단자를 통해 MPU(100)에 알리기 위해 피크치검출기(111) 및 제2비교기(113)와 디지털-아날로그 컨버터(Digital-Analog Convertor : 이하 D-A변환기(114)로 이루어진 전계강도감지수단과, 상기 MPU(100)의 제5-7출력단자의 출력에 의해 수신되는 극초단파의 주파수 밴드 및 전계강도를 표시하고 경보음을 송출하기 위해 제1, 2표시부(115,116) 및 스피커(Speaker)(117)로 이루어진 표시수단으로 구성되고, 제2도는 상기 제1도에 대한 각 부분의 동작파형도이다.

본 발명을 제1, 2도를 참조하여 상세히 설명한다. 먼저 제1도의 동작을 제2도와 연관시켜 설명한다.

공중선(ANT)에 의해 수신된 극초단파의 수신신호(fr)은 제1혼합기(101)에 입력되며, 제1혼합기(101)는 국부발진기(103)의 제1국부발진주파수(f1)와 상기 수신신호(fr)를 혼합하여 1차주파수 변환을 함으로 제1중간주파수(fd1) 발생한다. 제1중간주파수(fd1)은 f1-fr이 되고 제1국부발진주파수(f1)는 국부발진기(103)에 의해 항상 일정한 주파수로 발진한다.

제1혼합기(101)의 출력인 제1중간주파수(fd1)은 제1증폭기(104)에 의해 증폭되어 제2혼합기(102)에 입력된다. 한편 MPU(100)는 제2도 201과 같은 국부제어신호를 항상 발생하여 제1출력단자(124)를 통해 출력함으로 서튜스발진기(108)를 구동한다. 그러면 서튜스발진기(108)는 주파수 제어전압을 발생하여 전압 제어발진기(107)로 출력하는데 주파수제어전압은 제2도 202와 같은 삼각파이고, 이 삼각파에 의해 구동되는 전압제어발진기(107)는 제2도 202과 같은 제2국부발진주파수(F2)를 발생하여 제2혼합기(102)로 출력한다.

제1혼합기(101)의 출력인 제1중간주파수(fd1)는 제1증폭기(104)에 의해 증폭되어 제2혼합기9102)에 입력되어져, 제2혼합기(102)에 의해 전압제어발진기(107)의 출력인 제2국부발진주파수(f2)와 혼합되어 2차 주파수 변환을 거치면서 제2중간주파수(fd2)가 발생되는데 상기 제2중간주파수(fd2)의 특성은 제2도 203와 같이 되고 제2증폭기(105)와 여파기(109)를 통해 증폭여파되어 FM복조기(110)에 입력된다.

그리고 FM복조기(110)는 여파기(109)로부터 입력되는 제2중간주파수(fd2)를 복조하여 FM복조신호인 AFC신호와 입력 전계강도에 비례하는 S-메터(METER)를 발생하여 AFC신호는 제1출력단자(118)로 그리고 S-메터는 제2출력단자(119)를 통해 출력하는데 AFCTLS호의 파형은 제2도 제204와 RX고 S-METER은 제2도 206과 같이 된다.

AFC신호는 제3증폭기(106)을 거쳐 증폭 및 여과되어 제1비교기(112)에 입력되고, 제1비교기(112)는 제1입력단자(120)로 인가되는 제1비교기준전압과 제3증폭기(106)을 통해 제2입력단자(121)로 입력되는 AFC신호를 비교한다.

만약 제3증폭기(106)을 거친 AFC신호가 제1비교기준전압(VREF1)보다 클 경우 제1비교기(112)의 출력인 전파검출신호(V치)은 하이논리상태에서 로우논리상태로 바뀌고 그 파형은 제2도 제205와 같이 된다. MPU(100)는 제1비교기(112)의 출력인 전파입력신호(V치)을 감시하고 있다가 전파검출신호(Vcl)가 하이논리상태에서 로우논리상태로 바뀌는 순간의 시간을 기억하고 있는데 제2도 205와 같이 주기(T1)에서의 하이논리상태에서 로우논리상태로 변화한 시간(t1,t2)과 주기(T2)에서으 변화시간(t3,t4)를 구분하여 기억시킨다.

또, 한편 FM복조기(110)의 제2출력단자(119)의 출력인 S-메터는 최대치검출기(111)에 입력되고 최대치검출기(111)는 S-METER의 최대값(Vp)을 일정한 시간 유지하는데 최대치검출기(111)의 출력은 제2도 206상의 최대치(Vp)가 된다. 최대치검출기(111)의 출력은 제2비교기(113)에 입력되고, 제2비교기(113)은 제1입력단자(122)로 인가되는 제2비교기준전압(VREF2)와 상기 최대치검출기(111)로부터 제2입력단자(123)로 인가되는 상기 최대치검출기(111)의 출력과 비교하여 입력전계강도를 크기의 검출함으로 MPU(100)으로 출력한다. 그리고 D/A변환기(114)의 출력인 제2비교기준전압(VREF2)은 8가지의 서로 다른 직류전압값을 가지는데 그 값은 D/A변환기의 입력, 즉, MPU의 제2-4출력단자(125-127)의 논리값에 의해 결정되고 파형은 제2도 207과 같이 된다.

만약 제2도 205와 같이 AFC신호에 의해 전파검출신호(Vc1)의 값이 하위논리상태에서 로우논리상태로 바뀌었다면 제2도 207과 같이 주기(T1')에서 MPU(100)는 제2-4출력단자(125-127)의 출력을 논리상태로 차례로 변화시키고 한번 변화시킬 때마다 제2비교기(113)의 출력인 전도검출신호(Vc2)의 변화를 관찰해보면 FM복조기(110)의 S-메터 값을 8단계로 나누어 측정이 가능하다. 그리고 전계강도검출신호(Vc2)의 파형은 제2도 208과 같다.

이렇게 측정한 입력전계강도(즉 S-메터 출력)을 주기 T1', T2'에서 측정한 값을 구분하여 MPU(100)는 내부 램(RAM)에 기억시킨다. MPU(100)가 입력전계강도 측정이 끝나면 이미 측정해서 기억시킨, 제1비교기(112)의 출력인 전파검출신호(Vc1)의 하이논리상태에서 로우논리상태로 변화시간(t1,t2,t3,t4)을 분석하여 인접 레이더 디텍터에 의한 간섭인지 판단하고 간섭이 아닐 경우만 다시 제1비교기(112)의 출력인 밴드검출신호의 변화시간(t1,t2,t3,t4)을 분석 공중선(ANT)를 통해 수신된 입력이 X-밴드인지 K-밴드인지 판단하여 제5출력단자(128)을 통해 제1표시부(115)에 측정한 입력전계강도를 그리고 제6출력단자(129)를 통해 제2표시부(116)에 수신된 수신신호의 주파수밴드를 표시하고, 제7출력단자(130) 및 스피커(117)를 통해 미리 프로그램된 음악을 직접 송출한다. 그리고 MPU(100)은 상기 제1,2표시부(115,116) 및 스피커(117)을 직접 구동하면서도 상술한 과정을 통해 간섭판단.,입력전계강도측정을 계속 수행하여 일정시간마다, 변화된 입력전계강도를 수정 표시한다. 이제부터 인접한 레이더 디텍터로부터의 간섭판단에 대해 자세히 설명한다.

스피드 건으로부터 방사된 전파에 의한 제1비교기(112)의 밴드검출신호(Vc1)는 제2도 205와 같다. 그리고 전압제어발진기(107)의 출력인 제2국부발진주파수(f2)는 제2도 202에서와 같이 t=0에서 f2L의 주파수 값으로 발진을 시작하여 t=T1에서 그 최대값 f2H를 가지고 그 발진범위 △f2=f2H-f2L로 일정하다. 또 밴드검출신호(Vc1)은 제2도 205에서와 같이 주기(T1)에서 하이논리상태에서 로우논리상태로 변하는 순간의 시간(t1,t2)은 주기(T2)동안의 변화 순간(t3, t4)과 비교해보면 T1=T2이므로 항상 t1=t3, t2=t4가 되고, 주기(T1)동안의 하이논리상태에서 로우논리상태로 변화의 시간차(t2-t1)와 T2동안의 변화시간차(t4-t3)는 항상 일정하고 그리고 양시간차간의 차이 t2={t2-t1 또는 t4-t3}는 2×

×10.7(7Hz)가 되어 본 발명에서는 유일한 값을 가지게 된다.

그런데 제2도 209와 같이 발진하는 제2국부발진주파수 특성을 가진 레이더 디텍터가 인접해 있다면 그로인한 간섭으로 기인한 제1비교기(112)의 출력인 전파검출신호(Vc1)의 파형은 제2도 210과 같이 된다.

제2도 209에서 실선은 본 발명에 사용된 전압제어발생기(107)의 출력인 제2국부발진주파수(f2)의 특성도이고, 점선은 인접한 레이더장치나 스피드 건의 제2국부발진주파수(f2n)의 특성도인데 이 서로 상이한 특성을 가진 제2국부발진주파수에 의해 어떤 불특정 시간에서 이 두 주파수 차이가 10.7MHz로 되고 이에 의한 제1비교기(112)의 전파검출신호(Vc1)의 특성은 제2도 210과 같이되는 그림에서 간섭으로 인해 전파 검출신호(Vc1)가 하이논리상태에서 로우논리상태로 바뀌는 시간(t1',t2',t3',t4')는 비간섭시의 변화시간(t1,t2,t3,t4)과 같은 균일성 (즉 △t값, t1=t3, t2=t4)이 성립하지 않는다.

따라서 MPU(100)는 전파검출신호(Vcl)의 하이논리상태에서 로우논리상태로의 변화시간을 최소, 전압제어발진기(107)의 발진주기의 2배 시간동안 분석한다면 인접한 레이더 디텍터에 의한 간섭인지 아닌지를 판단할 수 있다. 마지막으로 수신대역 구분 기능의 원리를 설명한다.

제2도 211과 같이 전압제어발진기(107)의 출력인 제2국부발진 출력주파수(f2)가 f2L에서 f2H로 스위프(SWEEP)되도록 하되, t=T/3에서 주파수는 24,150GHz-(2×f1)으로 발진하도록 하고 t=5T/6에서 주파수는 f1-10.525[GHz]의 값으로 발진하도록 하고 그 값은 11.560GHz이다. 또 f2H를 f×+25MHz, f2L를 fk-MHz, fe를 f×-25MHz 또는 fk+100MHz로 하면 X-밴드(10.525±0.025GHz), K밴드(24,150±0.1GHz) 대역내에서 수신대역 구분이 가능하다.

여기서 fx는 SPEED GUN에서 사용하는 X대역 주파수 10.525GH이고 fk는 K대역 주파수 24.150GHz이다. 상기와 같은 조건으로 스위프하는 전압제어발진기(107)의 출력인 제2국부발진주파수를 사용할 경우, X-밴드를 사용하는 레이더 송신기로부터의 송출된 극초단파에 의한 전파검출신호(Vc1)의 파형은 제2도 212와 같다.

제2도 212에서 t1,t2의 평균값은 분명히 밴드구분시간(세)보다는 크고 주기(T)보다는 적은 지역에 위치하므로 MPU(100)는 t1,t2의 평균값으로부터 수신대역 구분이 가능하다.

상술한 바와 같이 본 발명은 스피드 건의 사용 유무를 효과적으로 검출하면서도 인접레이더 디텍터의 간섭의 영향으로 오동작을 방지하고 극초단파의 정확한 주파수대역구분 및 전계강도를 측정할 수 있는 이점이 있다.

Claims

레이더 디텍터에 있어서, 시스템을 제어처리하기 위한 MPU(100)와, 공중선(ANT)를 통해 수신된 극초단파의 수신신호를 고정된 제1국부발진주파수에 의해 주파수변환하기 위한 제1중간주파증폭수단과, 상기 제1중간주파수증폭수단의 출력을 상기 MPU(100)의 제1출력단자의 출력에 의해 일정주파수범위의 제2국부발진주파수로 주파수변환하기 위한 제2중간주파증폭수단과, 상기 제2중간주파증폭수단의 출력을 복조하여 제1출력단자를 통해 AFC신호를 출력하고 제2출력단자를 통해 전계강도를 나타내는 S-메터(Meter)를 출력하는 FM복조기(110)와, 상기 FM복조기(110)의 제1출력단자의 출력을 입력하여 극초단파 상기 MPU가 수신되었음을 감지하여 상기 MPU(100)의 제1입력단자를 통해 상기 MPU(100)에 알리기 위한 수신감지수단과, 상기 FM복조기(110)의 제2출력단자의 출력을 입력하여 상기 MPU(100)의 제2-4출력단자들의 출력에 의해 수신된 극초단파의 전계강도의 크기를 감지하여 상기 MPU(100)의 제2입력단자를 통해 MPU(100)에 알리기 위한 전계강도감지수단과, 상기 MPU(100)의 제5-7출력단자의 출력에 의해 수신신호의 주파수밴드 및 전계강도를 표시하고 경보음을 송출하기 위한 표시수단으로 구성하여 인접한 레이더장치나 스피드 건에 의한 간섭에 무관하게 이동물체의 이동상황을 정확히 감시함을 특징으로 하는 레이더 디텍터.