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      • KCI등재

        이중 변환 믹서 방식 역지향 배열 안테나 시스템의 반사 전자기파 상쇄 응용

        하정제(Jungje Ha),장성훈(Sunghoon Jang),이용식(Yongshik Lee) 한국전자파학회 2013 한국전자파학회논문지 Vol.24 No.12

        본 논문에서는 역지향 배열 안테나 시스템을 제안하고, 이를 기반으로 대응 신호를 발생시켜 전자기파를 능동적으로 상쇄할 수 있는 가능성에 대하여 알아보았다. 제안한 시스템은 전자기파가 입사할 경우 입사 방향에 대한 사전 지식이 없더라도 입사 방향으로 신호를 발생시켜 송신할 수 있다. 이를 레이더 전자기파 상쇄에 응용할 경우, 물체에 반사되어 레이더로 되돌아 가는 반사 신호의 진행 방향과 같은 방향으로 대응 신호를 송신하여 상쇄시킬 수 있다. 이때 상쇄 효과를 최대화하기 위해서는 역지향 배열 안테나 시스템의 입력과 출력 사이의 높은 격리도가 필수적이다. 본 연구에서는 이를 위해 이중 변환 믹서 방식의 시스템을 제안하였다. 주파수가 동일한 믹서의 입출력 신호 사이에 높은 격리도를 확보하여 시스템에서 발생된 신호의 송신 방향과 레이더 신호의 입사 방향 사이의 오차를 최소화시킴으로써 반사 신호 억제 효율을 극대화할 수 있다. 실험적 검증을 위해 이중 변환 믹서 방식 2×2 역지향 배열 안테나 시스템을 설계, 제작하여 사각 금속판과 원통에 대하여 반사파상쇄 실험을 수행하였다. 최대 29 dB까지 반사파가 감소되는 결과를 얻음으로써 제안된 방법의 유효성을 확인하였다. In this paper, a retrodirective anatenna array system is proposed and the possibility of actively cancelling electromagnetic waves based on this system is investigated. When a rectrodirective array system receives an electromagnetic wave, it can send waves in the direction of the incoming signal without prior knowledge of the direction. In applications to cancellation of radar signals, the system can generate and send signals to the radar so that it cancels the radar signals that are reflected back to the radar. In such a system, isolation between the input and output ports is a key factor that determines the effectiveness of cancellation. In this work, a dual-conversion mixer system is proposed to maximize the isolation. Since this minimizes the difference between the direction of reflection of radar signals and the transmission of cancellation signals, the effectiveness of cancellation is maximized. Experimental results for a metallic plate and metallic cylinder shows as much as 29-dB reduction in reflection for a 2×2 retrodirective array based on proposed dual-conversion mixer system, which verifies the proposed method of active cancellation.

      • KCI등재

        능동위상배열안테나의 부엽제거기 적용 시 모노펄스 왜곡 보정

        김기호(Ki-Ho Kim),김현(Hyun Kim),진형석(Hyung-Suk Jin) 한국전자파학회 2021 한국전자파학회논문지 Vol.32 No.4

        안테나 패턴의 부엽으로 수신되는 불요신호(재머신호)의 제거를 위해서 주 안테나 이외에 보조 안테나를 통한 부엽제거기(sidelobe canceller, SLC)를 사용한다. 부엽제거기는 불요신호 제거를 위해서 보조 안테나의 수신 신호와 주 안테나의 수신 신호를 사용해 보조 안테나의 수신빔을 부엽제거 빔으로 형성하고, 주 안테나의 수신빔과 합성하여 불요신호가 제거된 수신 빔 패턴을 형성한다. 하지만 재머 신호의 위치가 주 안테나 빔 패턴의 주엽과 근거리에 위치할수록 부엽제거기 적용 시 주 안테나 빔 패턴에 왜곡이 발생하게 되며, 이로 인해 표적의 각도 추정을 위한 모노펄스 특성 또한 왜곡된다. 본 논문에서는 부엽제거기 적용 시 발생하는 모노펄스 왜곡을 개선하기 위해 근접전계와 같은 정적환경에서 측정된 안테나 특성을 사용한 효과적이고 간단한 보정 방법을 제안하였다. 제안 방법의 검증을 위해 시뮬레이션을 수행하였으며, 부엽제거기 적용으로 왜곡된 모노펄스 에러 신호가 계선됨을 확인하였다. The sidelobe canceler is used to remove the received sidelobe jamming signal on the receive antenna pattern. The sidelobe canceler does not use the main antenna but is constructed using an auxiliary antenna. The sidelobe canceler generates a sidelobe cancel beam of the auxiliary antenna using the received signal of the main and auxiliary antennas. The main beam pattern that cancels the jamming signal is generated by combining the main antenna beam and sidelobe cancel beam pattern. However, in the case of a jamming signal received near the main lobe of the main antenna, distortion occurs in the main antenna pattern by applying a sidelobe canceler. Owing to this distortion, the monopulse slope characteristic for the angle estimation of the target is also distorted. This paper proposes a simple and effective method using antenna measurement data (e.g., near-field chamber measured data) to compensate for the monopulse slope distortion that occurs when the sidelobe canceler is applied. The proposed method was verified using simulations wherein the improvement in the distorted monopulse slope characteristics was confirmed.

      • KCI등재

        완전 디지털 능동배열 레이다의 적응형 부엽제거 알고리즘에 관한 연구

        양우용(Woo-Yong Yang),박민규(Min-Kyu Park),홍성원(Sung-Won Hong),김찬홍(Chan-Hong Kim) 한국전자파학회 2018 한국전자파학회논문지 Vol.29 No.5

        레이다는 강한 재밍신호를 제거하기 위해 부엽제거 알고리즘을 이용하여 상대적으로 약한 표적신호를 획득한다. 본 논문에서는 완전 디지털 능동배열 레이다에서 적용 가능한 새로운 적응형 부엽제거 알고리즘을 제안한다. 먼저 부엽제거 빔 신호를 이용하여 공분산 행렬을 구한다. 그리고 부엽제거 빔 신호와 주빔 신호와의 상관행렬을 산출한 후, 적응형 부엽제거 빔 형성 계수를 획득한다. 그 후 수신되는 주빔 신호와의 연산을 통해 최종적으로 재밍신호가 제거된 표적신호를 구한다. 시뮬레이션 신호로의 적용 결과를 통해 제안된 알고리즘이 부엽제거에 효과적임을 확인하였고, 실제 레이다에 적용하기 위한 여러 고려사항들을 분석하여 체계 적용성을 높였다. To eliminate strong jamming signals, a radar acquires a relatively weak target signal by using a side-lobe canceller (SLC) algorithm. This paper presents a novel adaptive SLC algorithm that is applicable to a fully digital active array radar. First, a covariance matrix is obtained from the SLC beam. Then, an adaptive SLC coefficient is extracted after calculating the correlation matrix between the main beam signal and the SLC beam signal. Finally, the target signal is estimated and the jamming signal is removed through the operation with the main beam signal. The application results from simulated radar signals demonstrated that the proposed algorithm is effective in an SLC system. Moreover, we analyzed various considerations and improved systematic usability.

      • KCI등재
      • KCI등재

        전자기파 반사 감소를 위한 역지향 배열 안테나 시스템

        하정제(Jungje Ha),장성훈(Sunghoon Jang),이용식(Yongshik Lee) 한국전자파학회 2015 한국전자파학회논문지 Vol.26 No.1

        본 논문에서는 병렬 믹서 구조의 역지향 배열 안테나 시스템을 제안하고, 이를 능동 상쇄에 적용하였다. 주파수 체배기를 이용해 입사 신호의 두 배 주파수를 발생시켜 국부 발진 신호로 활용함으로써 임의의 주파수에서 위상 공액 특성을 자동적으로 얻을 수 있다. 이러한 특성의 제안된 시스템은 전자기파가 입사할 경우 입사 방향뿐만 아니라 주파수에 대한 사전 지식이 없더라도 입사 방향으로 상쇄 신호를 송신할 수 있으므로 능동 상쇄를 위해 활용될 수 있다. 또한, 병렬믹서 구조를 통해서 주파수가 동일한 믹서의 입출력 신호 사이의 높은 격리도를 확보함으로써 정확한 입사 신호 방향으로 송신 신호를 발생 시킬 수 있다. 실험적 검증을 위해서 병렬 믹서 방식의 2×2 역지향 배열 안테나 시스템을 설계, 제작하여 금속성 원통에 대한 반사파 상쇄 실험을 수행하였다. 제안된 시스템 적용 후 반사 신호의 크기가 최대 26 dB까지 감소되는 결과를 통해 제안된 방법의 유효성을 확인하였다. In this paper, a cancellation technique for electromagnetic waves is realized based on a retrodirective antenna array system. The system re-transmits a signal to the direction of the incoming signal, with the same frequency and opposite phase. For the experimental verification, a 2×2 retrodirective array system is designed and fabricated. Experimental results for a metallic cylinder show as much as 26-dB reduction in reflection.

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