AESA 레이더 광각 빔조향 특성을 고려한 복사소자 설계 기법

• Published in: The journal of the institute of internet, broadcasting and communication : JIIBC Vol. 22; no. 5; pp. 87 - 92
• Main Authors: 김영완, 채희덕, 안세환, 주지한, Kim, Young-Wan, Chae, Hee-Duck, An, Se-Hwan, Joo, Ji-Han
• Format: Journal Article
• Language: Korean
• Published: 31.10.2022
• Subjects: AESA; Active reflection coefficient; WAIM
• ISSN: 2289-0238; 2289-0246

In this paper, a study was conducted on the design of an array element that can be applied to the AESA radar for seeker. An antenna for application to AESA radar should choose an optimal radiation element to be applied to an array antenna in order to secure electronical beam steering characteristics, and consider beam steering characteristics when designing. In particular, in order to satisfy the wide-angle beam steering characteristics, the wide-angle impedance matching technique should be used to minimize the scan blindness region that may occur during wide-angle steering. As such, securing the stability of system operation is becoming an important design consideration for AESA radar. In this paper, WAIM is applied to the end of the radiation element to improve the characteristics of the radiation element applied to the AESA radar antenna device, and the change in the performance of the active reflection coefficient, which is a stable operation index of the system, is reviewed. The final performance result verified the validity of the proposed method by mathematically synthesizing the simulation data. 본 논문에서는 탐색기용 AESA 레이더에 적용할 수 있는 배열소자 설계에 관한 연구를 수행하였다. AESA 레이더에 적용하기 위한 안테나는 전자 빔조향 특성을 확보하기 위해 배열 안테나에 적용할 최적의 복사소자를 선정하고, 설계 시 빔조향 특성을 고려하여야 한다. 특히 광각 빔조향 특성을 충족하기 위해 광각 임피던스 매칭(WAIM:Wide Angle Impedance Matching) 기법을 활용하여 광각 조향 시 발생할 수 있는 음영 지역(Scan Blindness region)을 최소화하여야 한다. 이처럼 시스템 운용의 안정성 확보가 AESA 레이더의 중요한 설계 고려 사항이 되고 있다. 본 논문에서는 AESA 레이더 안테나 장치에 적용되는 복사소자 특성을 개선하기 위해 복사소자 끝단에 WAIM을 적용하고, 시스템의 안정적 운용 척도인 능동 반사 계수 성능 변화를 검토하였다. 최종 성능 결과는 시뮬레이션 데이터를 수학적으로 합성하여 제시한 방안의 유효성을 검증하였다.