위성탑재용 광대역 영상레이다의 빔 분산 및 고도 변화에 의한 거리 방향 모호성 성능 개선 방안 (Enhancement Method for Range Ambiguity to Signal Ratio due to Beam Dispersion and Altitude Change in Wideband Satellite Synthetic Aperture Radar)

서지정보

· 발행기관 : 한국전자파학회
· 수록지 정보 : 한국전자파학회 논문지 / 32권 / 7호 / 661 ~ 669페이지
· 저자명 : 성진봉, 홍성용

초록

광대역 레이다에서는 주파수에 따른 지연 특성을 보정하기 위하여 실시간 시간 지연기를 이용한다. 본 논문에서는실시간 지연기가 없는 광대역 영상레이다의 안테나 패턴 특성을 분석하고, 빔 분산 영향을 보상하기 위한 안테나 패턴을정의하였다. 또한 실시간 지연기 유무에 따른 거리방향 신호 대 모호성(RAR, range ambiguity to signal ratio) 성능을 비교하였다. 신호 대 모호성 성능을 기준으로 SAR 운용변수인 PRF 범위를 도출하였으며, 빔 분산 영향에 의해 저하된 RAR 성능을 개선하는 방안을 제시하였다. 위성 운용을 고려하여 고도변화에 의한 운용변수 최적화 방안을 연구하였으며, 이를 반영한 고도별 RAR 성능 향상 결과를 도출하였다. 제안된 방법은 운용고도의 함수인 식을 사용하여 운용변수를 계산하므로 실제 위성운용에서 활용이 용이하다. 35 km의 운용고도 가변 범위에 대하여 RAR 성능 개선도를 분석하였으며, 분석결과, 표준, 광역관측 그리고 고해상모드에서 각각 최소 2.1 dB, 0.9 dB, 2.1 dB가 개선되었다. 표준모드에서는 시스템규격을 만족하고, 광역관측과 고해상모드에서는 각각 규격 대비 충분한 여유를 갖는다.

영어초록

In a wideband radar, a true time delay line (TTDL) is used to compensate for the propagation delay that has a different value according to the operational frequency. This study analyzes the antenna pattern characteristics of wideband synthetic aperture radar (SAR) that does not require any TTDL. In addition, it defines an antenna pattern to compensate for beam dispersive effects and a method to improve the range ambiguity to signal ratio (RAR). Considering the altitude change that occurs in a SAR satellite, this paper proposes a method to optimize the operational parameters and consequently enhance the RAR performance. The proposed method uses altitude-dependent equations to calculate the operational parameters; hence it can be easily applied to the real operation of a SAR satellite. The RAR analysis for operational altitude variation of 35 km shows that an improvement of approximately 2.1-dB, 0.9-dB, and 2.1-dB is achieved at the stripmap, wide-swath, and high-resolution modes respectively. The RAR is improved to comply with the requirement in the stripmap mode, whereas the wide-swath and high-resolution modes have a sufficient margin.

참고자료

· 없음