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JKIEES, vol. 30, no. 6, pp.467-478, January, 2019
DOI. http://dx.doi.org/10.5515/KJKIEES.2019.30.6.467

Development of Wide-Band Planar Active Array Antenna System for Electronic Warfare 전자전용 광대역 평면형 능동위상배열 안테나 시스템 개발

김재덕․조상왕․최삼열․김두환․박희준․김동희․이왕용․김인선*․이창훈* Jae-Duk Kim․Sang-Wang Cho․Sam Yeul Choi․Doo Hwan Kim․Heui Jun Park․ Dong Hee Kim․Wang Yong Lee․In Seon Kim*․Chang Hoon Lee*
LIG넥스원 전자전연구소(Electronic Warfare R&D Lab., LIG Nex1 Co., Ltd.) *국방과학연구소(ADD) 제2기술본부(The 2nd R&D Institute, ADD)

This paper describes the development and measurement results of a wide-band planar active phase array antenna system for an electronic warfare jamming transmitter. The system is designed as an 8×8 triangular lattice array using a 45° slant wide-band antenna. The 64-element transmission channel is composed of a wide-band gallium nitride(GaN) solid state power amplifier and a gallium arsenide(GaAs) multi-function core chip(MFC). Each GaAs MFC includes a true-time delay circuit to avoid a wide-band beam squint, a digital attenuator, and a GaAs drive amplifier to electronically steer the transmitted beam over a ±45° azimuth angle and ±25° elevation angle scan. Measurement of the transmitted beam pattern is conducted using a near-field measurement facility. The EIRP of the designed system, which is 9.8 dB more than the target EIRP performance(P), and the ±45° azimuth and ±25° elevation beam steering fulfill the desired specifications.

본 논문에서는 전자전용 재밍 송신기에 사용하기 위해서 개발된 광대역 평면형 능동위상배열 안테나 시스템의 설계및 제작 그리고 측정 결과를 소개한다. 설계된 시스템은 45° slant 광대역 복사소자를 8×8 삼각 배열 구조로 배치하고, 광대역 GaN 반도체 고출력 증폭기와 GaAs 다기능집적회로(MFC)를 적용한 64개의 송신 채널을 구성하여 개발하였다. GaAs다기능집적회로는 광대역에서 빔 편이 현상을 피하기 위한 실시간 지연소자, 디지털 감쇠기 그리고 GaAs 구동증폭기를 포함하고 있어서 송신 빔 조향을 할 수 있으며, 시스템의 전자적 빔 조향 범위는 방위각/고각 방향으로 각각 ±45°/ ±25° 범위에서 가능하다. 개발된 시스템의 송신 빔 패턴 성능을 확인하기 위해 근접 전계 시험 시설을 이용하였다. 전자전용 송신 시스템 빔 패턴 측정 결과, 시스템의 유효방사출력은 목표성능(P) 대비 최대 9.8 dB 이상을 만족하였고, 방위각/ 고각 방향으로 각각 ±45°/±25° 빔 조향 결과 요구성능에 만족함을 확인하였다.

Keyword : Electronic Warfare, Wide-Band Planar Active Phased Array Antenna, Near-Field Measurement, MFC, Beam Squint

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