주변 구조물 포함 Full-Wave 해석을 이용한 복소 수신전류기반 레이다 배열 안테나 성능 평가

Abstract

본 논문에서는 탐지 및 추적 레이다의 배열 안테나 소자에 인가되는 복소 수신전류에 기반한 체계화된 레이다 성능평가 프로세스를 제안한다. 제안된 프로세스는 배열 안테나 및 탑재 구조체의 정확한 전자기적 특성을 반영한 간소화 모델링을 포함하며, full-wave 전자기 해석 시뮬레이션을 이용하여 각 배열 안테나 소자에 인가되는 전류의 진폭과 위상을복소 조향 벡터(complex steering vector)의 형태로 저장한다. 저장된 복소 조향 벡터를 이용한 정량적 평가가 가능하도록새로운 수신 성능 왜곡 지표를 제안하며, 기존에 제안되어 사용 중인 패턴 왜곡 지표와의 교차검토를 통해 배열 안테나의 구조체 배치 적합도를 평가한다. 제안된 프로세스의 적합성 및 효용성을 평가하기 위해 상용 포신 구조체에 탑재된탐지 및 추적 레이다의 성능평가를 진행하였으며, 그 결과 탐지 및 추적 레이다의 배열 안테나가 구조체로부터 각각0.6 m, 1.1 m 이상 높이에 탑재될 경우, 1 mA 이하의 진폭 왜곡과 3° 이내의 위상 왜곡을 확보할 수 있음을 확인하였다.