고주파 기법을 이용한 유전체 도체 복합 구조의 전자기 특성 해석

Abstract

최신 전투기는 피탐지율 감소를 목적으로 여러 스텔스 기술이 적용되고 있으며, 이러한 목적의 일환으로 주파수 선택 표면(FSS: frequency selective surface) 레이돔이 사용되고 있다. FSS 레이돔은 다층 유전체 내부에 도체의 FSS가 삽입되는 구조이므로, 이와 관련되 기술 확보를 위해서는 유전체 도체 복합 구조의 전자기 특성 해석 연구가 필요하다. 제2장에서는 광선 추적법과 평면형 모델을 이용한 곡면형 다층 레이돔 해석 방법을 제안한다. 곡면형 다층 레이돔의 전자기 특성은 광선 추적법과 곡면형 레이돔과 동일한 구조를 가진 평면형 모델의 반사 및 전송 계수를 사용하여 계산된다. 또한, 곡면형 다층 레이돔이 적용된 슬롯 배열 안테나의 복사 패턴을 레이돔 형상, 유전율, 레이어 수에 따라 계산하고 기존의 방법과 비교하여 제안한 방법의 효율성을 확인한다. 제3장에서는 제2장에서 제안한 방법을 이용하여 FSS 레이돔의 투과 손실및 보어사이트 오차를 해석한다. 투과 손실 및 보어사이트 오차는 짐발의 고각및 방위각 회전에 따라 계산된다. 또한, FSS 레이돔에 의해 발생하는 위상 왜곡과 보어사이트 오차와의 관계를 분석한다. 마지막으로 제4장에서는 FSS 레이돔을 장착한 항공기의 레이다 단면적을 해석한다. FSS 레이돔을 장착한 항공기의 레이다 단면적은 FSS 레이돔을 통과하고 내부 안테나에 의해 반사되는 산란파의 영향까지 고려하여 계산한다. 또한, 유전체 레이돔을 장착한 항공기의 레이다 단면적 결과와 비교하여 FSS 레이돔의 레이다 단면적 저감 특성을 확인한다. 본 논문의 결과는 FSS 레이돔 및 레이다 단면적 저감 설계 등 스텔스 기술 개발에 유용하게 활용될 수 있다.