안테나 복사 패턴을 고려한 포물형 방정식 기법 기반 레이다 탐지거리 분석

Abstract

본 논문에서는 경계조건을 perfect electric conductor로 해석하는 split-step Fourier transform 기반의 포물형 방정식 기법을 이용해 안테나 복사 패턴을 고려한 레이다 탐지거리 분석 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 기존의 포물형 방정식 기법이 주로가우시안 단일 빔 패턴을 사용한다는 한계를 극복하였고, 안테나 복사 패턴의 영향을 고려한 전자파 전파 분석이 가능하다는장점을 가진다. 안테나 복사 패턴이 잘 고려되었는지 검증하기 위해 주엽과 측엽의 고도각 방향에 대해서 경로 손실을 분석하였고, 자유공간 경로 손실과 비교하였다. 안테나 복사 패턴을 고려한 포물형 방정식 기법을 활용하여 특정 레이다 단면적을가지는 표적에 대한 대기 굴절률에 따른 자유 공간과 덕트 현상 발생 시의 수신 전력을 계산해 레이다 탐지거리를 분석하였다. 본 논문에서 제안된 방법은 실제 레이다 안테나 패턴을 포물형 방정식 기법 기반 방식에 적용할 수 있어 대기 굴절률과 지구곡률을 고려할 수 있으므로 실제 레이다 운용 환경을 반영한 정확한 탐지거리 분석이 가능할 것으로 기대된다.