상용 전자부품과 통신의 경우처럼 순수 아날로그 설계에서 하이브리드 아날로그/디지털 설계로 진화하면서 지속적으로 역량과 성능 발전을 주도하고 있습니다. 레이더 시스템에서 주파수의 애자일 특성이 증가하고 있습니다. 신호 형식과 변조 방식(펄스 방식 등)이 계속 복잡해지고 있으며 이 경우 더 넓은 대역폭이 필요합니다. 시스템 작동을 위장하고 전파 방해를 방지하기 위해서는 고급 디지털 신호 처리(DSP) 기법이 사용됩니다.

능동 전자 주사 배열(AESA)과 같은 아키텍처는 빔포밍 및 빔스티어링 성능을 크게 향상시키기 위해 질화 갈륨(GaN)과 같은 첨단 소재 물질에 의존합니다. 키사이트는 설계부터 설치, 검증까지 레이더 시스템 개발의 모든 단계를 처리할 수 있는 솔루션을 갖고 있습니다.

Radar Workflow diagram

레이더 시스템 테스트 워크플로

레이더 시스템의 각 단계를 테스트하는 기본 단계는 다음과 같습니다.

  • TR 모듈 / 안테나 / 콤포넌트
  • 레이더 DSP/FPGA 개발
  • 서브시스템 통합
  • 레이더 배치
  • 레이더 범위 테스트, 안테나
  • HiL(Hardware in the Loop) 테스트
  1. TR 모듈 및 안테나 테스트
  2. 레이더 에뮬레이션
  3. 표적 시뮬레이션
  4. 콤포넌트 테스트

안테나 및 송수신 모듈(TRM) 테스트

AESA 위상 배열 안테나는 수천 또는 수십만 가지 안테나 패턴을 합성하여 우수한 성능과 기능, 유연성을 제공할 수 있습니다. 수십만 또는 수백만 가지 안테나 패턴의 특성을 분석하려면 많은 시간이 소요됩니다. 이 때 빠른 소스와 수신기를 사용하면 문제를 극복하는 데 많은 도움을 얻을 수 있습니다. 키사이트의 시뮬레이션, 안테나 테스트 및 TR 모듈 테스트 솔루션 포트폴리오는 테스트 비용을 절감할 수 있는 성능, 속도 및 정확도의 특별한 조합을 제공합니다.

AESA Phased Array Antennas
M3302A PXIe AWG and Digitizer

레이더 표적 시뮬레이션

최신 레이더 테스트 시스템의 요구 사항은 더 넓은 대역폭, 더 많은 채널, 위상 간섭성, 저지연성을 촉진합니다. 새로운 위협에 대항하기 위한 레이더 테스트 시간은 급격하게 감소하고 있습니다. 최신 레이더 표적 시뮬레이션 요구를 해결하려면 유연한 상용 제품(COTS) 아키텍처를 채택해야 합니다. 레이더 표적 시뮬레이터를 만들기 위해 배포 가능한 콤포넌트를 확보하는 비용은 낮을 수 있지만 적절한 표적 시뮬레이터 테스트를 개발하기 위한 자체 통합, 교정, 시간, 노력 및 정확도에 필요한 비용이 커 전체 솔루션 비용이 증가합니다.

개발 비용을 줄이기 위해 맞춤형 레이더 표적 시뮬레이터를 구입하는 것이 바람직해 보일 수 있지만, 이때 DSP 생성과 필요한 모든 하드웨어를 통합하는 데 많은 비용 지출이 발생하게 됩니다. 키사이트 M3302A와 같은 최신 테스트 및 측정 장비를 사용하면 최소 통합 시간/비용으로 즉시 개발할 수 있는 유연한 플랫폼이 제공됩니다.

레이더 에뮬레이션

최신 레이더 신호는 TRM 및 안테나 기술 발전에 따라 주파수와 진폭의 애자일 특성이 두드러지고 더 복잡합니다. 이러한 복잡성은 사실적인 EW 시뮬레이션에 있어 문제가 됩니다. 설계를 보다 효율적으로 테스트하기 위해서는 레이더 신호를 포괄적인 소프트웨어 유틸리티로 시뮬레이션하고 COTS 하드웨어를 사용하여 검증해야 합니다. 키사이트의 SystemVue W1905EP 레이더 모델 라이브러리와 같은 도구는 많은 다양한 매개변수 지원으로 레이더 신호를 가장 정확하게 묘사할 수 있습니다. 안테나 및 스캔 패턴, 변조, 모드, UWB, SAR, 위상 배열 및 MIMO 등과 같은 다른 첨단 시스템에 대한 지원이 여기에 포함됩니다.

UXG Agile Signal Generator
Validation of Radar System Performance by FieldFox

설치 및 검증

레이더는 모든 항공우주/방위 통신 시스템의 필수 요소입니다. 그러나 현장에서는 엔지니어와 기술자가 많은 기기를 운반해야 하므로 레이더 테스트 작업이 쉽지 않습니다. 또한 휴대형 제품은 일반적으로 펄스 대상 신호를 측정하는 데 필요한 성능이 부족하며 현장 측정값은 대부분 경우 실험실 기기를 사용한 측정값과 관련이 없습니다.

키사이트 FieldFox 분석기의 주된 특징은 현장에서도 정밀도를 확보할 수 있다는 것입니다. FieldFox 분석기를 사용하면 현장에서 단일 장비로 레이더 펄스 특성, S-파라미터, 스펙트럼 분석, 송신기 전력, 실시간 스펙트럼 분석, 노이즈 지수 등을 검증, 측정할 수 있습니다. 또한 FieldFox를 사용한 모든 측정값은 벤치탑 분석기의 측정값과 일치합니다.

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