상용 전자 및 통신 분야와 마찬가지로, 순수 아날로그 설계에서 하이브리드 아날로그/디지털 설계로의 진화는 기능과 성능의 향상을 지속적으로 주도하고 있습니다. 레이더 시스템에서 주파수는 점점 더 민첩해지고 있습니다. 펄스형을 비롯한 신호 포맷과 변조 방식은 계속해서 더 복잡해지고 있으며, 이는 더 넓은 대역폭을 요구합니다. 첨단 디지털 신호 처리(DSP) 기술은 시스템 작동을 은폐하고 재밍을 방지하는 데 사용됩니다.

AESA(능동 위상 배열)와 같은 아키텍처는 빔포밍 및 빔스티어링에서 더 뛰어난 성능을 달성하기 위해 갈륨 질소(GaN)와 같은 첨단 소재에 의존합니다. 키사이트는 설계부터 설치 및 검증에 이르기까지 레이더 시스템 개발의 모든 단계를 해결할 수 있는 솔루션을 보유하고 있습니다.

레이더 워크플로 다이어그램

레이더 시스템 테스트 워크플로

다음은 레이더 시스템의 각 단계를 테스트하기 위한 주요 절차입니다.

  • TR 모듈 / 안테나 / 부품
  • 레이더 DSP/FPGA 개발
  • 서브시스템 통합
  • 레이더 배치
  • 레이더 레인지 테스트, 안테나
  • HIL(Hardware-in-the-loop) 테스트
  1. TR 모듈 및 안테나 테스트
  2. 레이더 에뮬레이션
  3. 표적 시뮬레이션
  4. 부품 테스트

안테나 및 송수신 모듈(TRM) 테스트

AESA 위상 배열 안테나는 수천 개 또는 수십만 개의 안테나 패턴을 합성하여 고성능, 기능 및 유연성을 제공할 수 있습니다. 수십만 개 또는 수백만 개의 안테나 패턴을 특성화하는 작업은 시간이 오래 걸립니다. 빠른 소스와 수신기를 사용하는 것은 이러한 문제를 극복하는 데 큰 도움이 됩니다. 키사이트의 시뮬레이션, 안테나 테스트 및 TR 모듈 테스트 솔루션 포트폴리오는 기능, 속도, 정확도가 독창적으로 결합되어 테스트 비용을 절감해 줍니다.

AESA 위상 배열 안테나
M3302A PXIe AWG 및 디지타이저

레이더 표적 시뮬레이션

최신 레이더 테스트 시스템 요구 사항으로 인해 더 넓은 대역폭, 더 많은 채널, 위상 일관성 및 더 낮은 지연 시간이 요구되고 있습니다. 새로운 위협에 대응하기 위해 레이더를 테스트할 수 있는 시간 창은 급격히 줄어들고 있습니다. 최신 레이더 표적 시뮬레이션 요구 사항을 해결하려면 유연한 상용 기성품(COTS) 아키텍처를 채택하는 것이 매우 중요합니다. 레이더 표적 시뮬레이터를 만들기 위해 배치 가능한 부품을 구매하는 비용은 낮을 수 있지만, 적절한 표적 시뮬레이터 테스트를 개발하는 데 드는 자체 통합, 캘리브레이션, 시간, 노력 및 정확도의 높은 비용은 전체 솔루션 비용을 증가시킵니다.

개발 비용이 낮다는 점을 고려할 때 특정 맞춤형 레이더 표적 시뮬레이터를 구매하는 것이 가치 있는 투자처럼 보일 수 있지만, DSP 생성 및 필요한 모든 하드웨어 통합과 관련된 비용은 높습니다. 키사이트 M3302A와 같은 최신 테스트 및 측정 장비를 사용하면 최소한의 통합 시간/비용으로 즉시 개발할 수 있는 유연한 플랫폼을 확보할 수 있습니다.

레이더 에뮬레이션

현대 레이더 신호는 주파수와 진폭이 유동적이며, TRM 및 안테나 기술이 발전함에 따라 더욱 복잡해지고 있습니다. 이러한 복잡성은 현실적인 전자전(EW) 시뮬레이션에 있어 문제점이 됩니다. 설계를 보다 효율적으로 테스트하기 위해서는 포괄적인 소프트웨어 유틸리티에서 레이더 신호를 시뮬레이션하고 상용(COTS) 하드웨어를 사용하여 검증하는 것이 필요합니다. 키사이트(Keysight)의 SystemVue W1905EP 레이더 모델 라이브러리와 같은 도구는 레이더 신호를 가장 정확하게 재현할 수 있도록 다양한 매개변수를 지원합니다. 여기에는 안테나 및 스캔 패턴, 변조 방식, 모드뿐만 아니라 UWB, SAR, 위상 배열, MIMO와 같은 기타 첨단 시스템에 대한 지원도 포함됩니다.

UXG 가변 신호 발생기
FieldFox를 통한 레이더 시스템 성능 검증

설치 및 검증

레이더는 모든 항공우주/방위 통신 시스템에서 필수적인 요소입니다. 그러나 엔지니어와 기술자가 휴대해야 하는 수많은 장비 때문에 현장에서 레이더를 테스트하는 것은 어렵습니다. 또한 핸드형 제품은 전통적으로 펄스 신호를 측정하는 데 필요한 성능이 부족하며, 현장 측정은 일반적으로 실험실 장비를 사용하여 수행한 측정과 일치하지 않습니다.

정밀성을 현장으로 가져오는 것이 키사이트 FieldFox 분석기의 핵심 동력입니다. FieldFox 분석기를 사용하면 단일 장비를 현장으로 가져와 레이더 펄스 특성, S-파라미터, 스펙트럼 분석, 송신기 전력, 실시간 스펙트럼 분석, 잡음 지수 등을 검증하고 측정할 수 있습니다. 게다가 FieldFox로 수행한 모든 측정은 벤치탑 분석기의 측정 결과와 일관성을 유지합니다.

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