포토닉스 기반 송수신기 연동 광대역 능동위상배열 시스템 (Development for Wide-Band Active Array System with Photonics-Based Optical Transceiver)

서지정보

· 발행기관 : 한국전자파학회
· 수록지 정보 : 한국전자파학회 논문지 / 34권 / 2호 / 145 ~ 154페이지
· 저자명 : 류성준, 김민철, 정채현, 박재욱, 이재민, 장성훈

초록

본 논문에서는 광소자를 이용하여 포토닉스 기반 송수신기를 포함한 광대역 능동위상배열 시스템의 개발 및 근접전계 시험을 통해 측정한 송신/수신 빔 특성을 소개한다. 제안된 송수신기는 RF 기반 송수신 모듈과 광신호 기반 광송수신모듈로 구성되며, RF 기반 송수신 모듈에 마이크로스트립 다이폴 복사소자를 2×8 배열 구조로 배치하였다. 광송수신모듈은 광변조기를 이용하여 주파수 상향/하향 변환을 수행하며, 광송수신 모듈은 모노펄스 각도 추출을 위해 A/B/C/D 4 개의 수신채널로 구성된다. 광대역 빔 조향을 위해 송신모듈과 수신모듈에는 실시간 지연소자를 적용하였고, 전자적빔 조향 범위는 방위각 방향으로 ±20° 범위에서 가능하다. 제작된 송수신기의 송신/수신 빔 패턴 성능을 확인하기 위해근접전계 시험 시설을 이용하였다. 빔 조향 확인 결과, Ku 대역의 중심주파수 기준 13 % 이상의 대역폭에서 방위각 방향으로 ±20° 범위에서 빔 조향 오차 최대 0.9° 이하로 빔 조향되는 것을 확인하였다. 또한 수신 4 채널의 광배열을 통해모노펄스 기울기를 획득하고, 야외시험을 통해 표적의 탐지/추적 및 영상획득이 가능함을 확인하였다.

영어초록

This paper describes the development of a wide-band active array system with a photonics-based optical transceiver module (OTM) and measurement results of Tx/Rx beam characteristics using near-field measurements. The proposed transceiver consists of an RF trans- ceiver module and an OTM. The RF transceiver module was designed as a 2×8 array using a microstrip dipole antenna. The OTM performs frequency up/down conversion using an optical modulator and has four Rx channels of A/B/C/D for mono-pulse angle extraction. The transmit and receive modules include a true-time delay to electronically steer the wide-band beam over an azimuth angle of ± 20°. The Tx/Rx beam pattern is measured at a near-field measurement facility. The beam steering error is less than 0.9° over the ±20° azimuth angle in the wide Ku-band. In addition, the monopulse slope is obtained from the Rx 4 optic array, and the function of the monopulse calibration is verified using outdoor measurements.

참고자료

· 없음