레이더용 RF 수신기의 설계 및 제작에 관한 연구

Abstract

본 논문에서는 추적 레이더용 RF 수신기의 설계 및 제작에 관한 연구를 진행 하였다. 추적 레이더는 안테나로부터 폭이 매우 좁은 펄스를 표적에 위치시켜 표적에서 돌아오는 신호를 수신하여 표적의 위치(거리, 각도, 속도 등)를 추적하는 장비이다. RF 수신기의 주요 기능은 안테나로부터 Ku band의 신호를 수신하여 우수한 감도를 확보하여 표적에 대한 추적/탐지를 원활히 수행하기 위해 저잡음 증폭 및 대역통과 여파기를 거쳐 주파수 하향 변환하는 역할을 수행하며, 고조파 및 불요파 제거 기능, 노이즈 보정용 Attenuator, AGC Attenuator를 통한 수신 출력 가변 기능을 가지고 있으며 하향 변환된 신호는 디지털수신기로 전송하는 역할을 한다. RF 수신기의 요구규격은 이득 38∼42dB, 잡음지수 6dB이하, 이미지제거비 -80dBc 이하, SFDR 60dB 이상, 동적영역 80dB 이상의 성능을 가지고 있어야 한다. RF 수신기의 설계는 요구규격을 만족하기 위하여 시뮬레이터를 이용하여 이득, 잡음지수, 이미지 제거비, SFDR, 동적영역 등을 해석하여 설계함으로써 설계 초기에 신뢰성을 확보 하였다. 추적 레이더용 RF 수신기는 고주파전단기 조립체, 주파수하향기 조립체, 국부신호분배기 조립체 등으로 구성되어 있으며 본 논문에서는 주로 주파수하향기 조립체와 국부신호분배기 조립체 대하여 자세히 연구를 진행하였다. 본 논문에서 설계 제작된 RF 수신기는 추적 레이더에서 요구하는 요구규격을 만족하는 성능을 나타냈으며 군사용 목적으로 개발되어 우수한 성능을 요구하여 다소 크기가 크다. 차후 소형화에 대한 연구가 이루어진다면 민수용 레이더에서도 더 많은 활용 방안을 가질 것으로 기대된다.