디지털 첩 발생기에서의 직교 변조 오차에 의한 대역 확장 모듈에서의 스펙트럴 재성장 분석 (Analysis on Spectral Regrowth of Bandwidth Expansion Module by Quadrature Modulation Error in Digital Chirp Generator)

서지정보

· 발행기관 : 한국전자파학회
· 수록지 정보 : 한국전자파학회 논문지 / 21권 / 7호 / 761 ~ 767페이지
· 저자명 : 김세영, 성진봉, 이종환, 이동우

초록

본 논문에서는 주파수 체배 방식을 이용하여 고해상도 영상 레이더의 광대역 파형 생성을 위한 효율적인 기법에 대한 연구를 수행하였다. 또한 직교 변조기와 주파수 체배기를 사용한 첩 변조 파형의 대역폭 확장시 발생되는 3차 혼변조 성분에 의한 스펙트럴 재성장에 대한 근본적인 원인을 분석하였다. 또한 직교 변조기의 진폭 및 위상 불균형 오차에 대한 요구 조건을 시뮬레이션을 통하여 정의하였다. 이와 같은 해석을 통하여 임펄스 응답 특성인 거리 방향 해상도, PSLR(Peak Sidelobe Ratio) 및 ISLR(Integrated Sidelobe Ratio) 특성이 악화되는 것을 최소화시킬 수 있었다. 주파수 체배기와 메모리 맵 방식을 사용한 광대역 파형 발생장치가 제작되었으며, 진폭과 위상 오차를 최소화시킴으로써 생성된 SAR 파형의 부엽에서 발생되는 스펙트럴 재성장 성분을 최소화시키는 보상 기법이 제시되었다. 직교 변조기의 I 및 Q 채널간의 불균형 특성을 조절함으로써, 반송파 레벨을 －28.7 dBm에서 －53.4 dBm으로 억압할 수 있었으며, S-대역에서 150 MHz 대역폭의 첩 변조 파형을 X-대역에서 600 MHz 대역폭으로 성공적으로 확장시켰다. 또한 부엽에서 발생한 스펙트럴 재성장 성분들을 대략 8～9 dB 정도 줄일 수 있었다.

영어초록

This paper presents an effective method to achieve the wideband waveform for high resolution SAR(Synthetic Aperture Radar) using the frequency multiplication technique. And also this paper analyzes the root causes for the spectral regrowth due to 3rd-order intermodulation in chirp bandwidth expansion scheme using quadrature modulator and frequency multipliers. The amplitude and phase imbalance requirement are defined based on the simulation results in terms of quadrature channel imbalance. This minimizes the degradation of range resolution, peak sidelobe ratio and integrated sidelobe ratio. The wideband chirp generator using the frequency multiplier and memory map scheme was manufactured and the compensation technique was presented to reduce the spectral regrowth of SAR waveform by minimizing the amplitude and phase imbalance. After I and Q channel imbalance adjustment, the carrier level reduces －28.7 dBm to －53.4 dBm. Chirp signal with 150 MHz bandwidth at S-band expands to 600 MHz bandwidth at X-band. The sidelobe levels are reduced by about 8 to 9 dB by compensating the amplitude balance between I and Q channels.

참고자료

· 없음