능동 위상 배열 레이더의 디지털 수신기 제작 및 측정

Abstract

최근의 다기능 레이더는 능동 위상 배열 안테나 구조를 이용하고 있다. 열약한 클러터 환경에서 표적을 탐지하기 위해서는 레이더 수신기의 동적 영역이 커야 한다. 능동 위상 배열 안테나 구조를 이용한 구조의 레이더는 SNR(Signal-to-Noise Ratio)를 향상시키지만, SFDR(Spurious Free Dynamic Range)은 개선되지 않는다. 본 논문에서는 높은 SFDR을 갖는 X-밴드 능동 위상 배열 레이더의 다채널 디지털 수신기를 설계하고 제작하였다. 32개의 T/R(Transmit/Receive) 모듈이 한 채널의 디지털 수신기와 연결되어 있다. 디지털 수신기내에 RF부, ADC부, 로컬 분배부 및 디지털 하향변환부가 존재하고, 한 개의 조립체 내에 2채널의 디지털 수신기가 포함되어 있다. 상용 FIFO 보드를 이용하여, 디지털 출력 신호에 대해, 디지털 수신기 주요 특성을 측정하였다. 제작된 디지털 수신기의 이득은 33 dB이고, SFDR은 81 dBc 이상이다. Active phased array antenna structure is used for modern multi-function radars. To search targets in high clutter environment, the radar receiver needs high dynamic range performance. Though active phased array antenna structure lead to increase of SNR, the SFDR is not increased. In this paper, high SFDR receiver of X-band active phased array radar was designed and manufactured. One channel digital receiver is connected to 32 T/R modules and one PCB assembly is composed to 2 channel digital receivers with RF part, ADC part, LO distribution part and digital down conversion part. A commercial FIFO board was used for digital receiver measurement about major performance in digital output signal condition. The measured digital receiver gain and SFDR is 33 dB and more than 81 dBc each.