광활한 바다에서 선원들은 짙은 안개, 맹렬한 폭풍, 숨겨진 암초 등 셀 수 없이 많은 어려움에 직면합니다. 이러한 위험을 헤쳐나가는 열쇠는 기술, 특히 해양 레이더 시스템의 감시에 있습니다. 이러한 시스템의 중심에는 레이더 안테나가 있으며, 이 안테나의 성능은 감지 범위, 정확도 및 신뢰성을 직접적으로 결정합니다.
현대 해양 레이더 안테나는 일반적으로 수평 폭은 좁지만 수직 방향은 넓은 부채 모양의 빔 패턴을 사용하여 표면 표적을 효과적으로 스캔합니다. 이 디자인은 정밀도를 유지하면서 포괄적인 적용 범위를 보장합니다. 안테나의 방향성은 특정 방향에서 상당한 전력 이득을 제공하며, 이는 감지 범위에 직접적인 영향을 미치는 레이더 방정식의 중요한 요소입니다.
빔 폭은 안테나의 유효 방사 또는 수신 범위를 정의하는 기본 매개변수 역할을 합니다. 빔이 좁을수록 방위각 분해능이 뛰어나므로 인접한 대상을 더욱 명확하게 구분할 수 있습니다.
고급 안테나 설계는 수평 빔 폭(HBW)과 수직 빔 폭(VBW)을 모두 신중하게 최적화합니다. HBW는 주로 방위각 해상도에 영향을 미치며 최첨단 안테나는 혼잡한 해역에서도 정확한 표적 식별을 위해 극도로 좁은 빔을 달성합니다.
VBW 고려 사항은 거친 바다에서의 선박 움직임과 바다 혼란 간섭을 억제해야 할 필요성을 설명합니다. 일반적으로 HBW보다 넓은 수직 빔은 최적의 게인 특성을 유지하면서 선박 피칭 및 롤링 중에 지속적인 목표 범위를 보장합니다.
레이더 빔 에너지는 비균일 분포를 따르며 축을 따라 최대 출력을 갖는 주엽에 집중됩니다. 업계 표준에서는 방사 전력이 최대값의 절반으로 떨어지는 반전력점(-3dB 포인트)을 사용하여 빔 폭을 정의합니다.
최신 해양 레이더 안테나의 일반적인 특징은 다음과 같습니다.
대부분의 에너지는 주엽에 집중되는 반면, 보조 부엽은 상당히 낮은 전력 수준에 존재합니다. 일반적으로 멀리 있는 목표물에 대해서는 무시할 수 있지만, 사이드 로브는 가까운 거리에서 2차 에코를 유발할 수 있습니다. 슬롯형 도파관 안테나 설계는 이러한 원치 않는 방출을 효과적으로 억제합니다.
이 널리 사용되는 안테나 유형은 교류를 차단하는 도파관을 따라 여러 개의 수직 슬롯을 생성하여 각 슬롯을 전자기 방사기로 변환합니다. 적절한 간격으로 배치되면 이러한 슬롯은 조리개 전체에 균일한 위상 분포를 생성합니다.
주요 성능 특성은 안테나 크기와 주파수 대역에 따라 다릅니다.
| 안테나 크기 | HBW(도) | VBW(도) | 사이드 로브 레벨(±10°dB) |
|---|---|---|---|
| 12' S-밴드 | 1.85 | 22-28 | - |
| 12' X-밴드 | 0.65 | 22-30 | - |
| 9' X-밴드 | 0.85 | 22-29 | - |
최적의 성능을 위해서는 적절한 안테나 배치가 중요합니다. 설치 시 상부구조의 장애물을 최소화하여 그림자 구간과 사각지대를 줄여야 합니다. 높이가 높아지면 무선 지평선이 늘어나 이론적인 탐지 범위가 확장되지만, 고도가 너무 높으면 근거리에서 문제가 되는 바다 혼란이 발생할 수 있습니다.
주파수, 표면 전도성 및 대기 조건의 영향을 받는 전파 회절도 성능에 영향을 미칩니다. 낮은 주파수(예: 10cm 파장)는 높은 주파수(3cm)보다 더 강한 회절을 나타내므로 감지 범위가 더 길어지지만 클러터 특성이 다릅니다.
국제해사기구(IMO) 규정에 따르면 레이더 안테나는 100노트 바람 속에서도 최소 12rpm 회전을 유지해야 합니다. 펄스 반복 주파수(PRF)와 결합된 이 회전 속도는 대상 조명을 결정합니다.
대상당 이론 펄스: S = PRF × (HBW/6N), 여기서 N은 회전 속도(rpm)입니다. IMO 표준은 방향 표시 두께를 0.5° 미만으로 지정하며 최대 오차는 ±1°입니다.
현대 해양 레이더 안테나는 정밀 엔지니어링과 전자기 이론의 정점을 나타내며 모든 해상 조건에서 안전한 항해를 위한 필수적인 수호자 역할을 합니다.
광활한 바다에서 선원들은 짙은 안개, 맹렬한 폭풍, 숨겨진 암초 등 셀 수 없이 많은 어려움에 직면합니다. 이러한 위험을 헤쳐나가는 열쇠는 기술, 특히 해양 레이더 시스템의 감시에 있습니다. 이러한 시스템의 중심에는 레이더 안테나가 있으며, 이 안테나의 성능은 감지 범위, 정확도 및 신뢰성을 직접적으로 결정합니다.
현대 해양 레이더 안테나는 일반적으로 수평 폭은 좁지만 수직 방향은 넓은 부채 모양의 빔 패턴을 사용하여 표면 표적을 효과적으로 스캔합니다. 이 디자인은 정밀도를 유지하면서 포괄적인 적용 범위를 보장합니다. 안테나의 방향성은 특정 방향에서 상당한 전력 이득을 제공하며, 이는 감지 범위에 직접적인 영향을 미치는 레이더 방정식의 중요한 요소입니다.
빔 폭은 안테나의 유효 방사 또는 수신 범위를 정의하는 기본 매개변수 역할을 합니다. 빔이 좁을수록 방위각 분해능이 뛰어나므로 인접한 대상을 더욱 명확하게 구분할 수 있습니다.
고급 안테나 설계는 수평 빔 폭(HBW)과 수직 빔 폭(VBW)을 모두 신중하게 최적화합니다. HBW는 주로 방위각 해상도에 영향을 미치며 최첨단 안테나는 혼잡한 해역에서도 정확한 표적 식별을 위해 극도로 좁은 빔을 달성합니다.
VBW 고려 사항은 거친 바다에서의 선박 움직임과 바다 혼란 간섭을 억제해야 할 필요성을 설명합니다. 일반적으로 HBW보다 넓은 수직 빔은 최적의 게인 특성을 유지하면서 선박 피칭 및 롤링 중에 지속적인 목표 범위를 보장합니다.
레이더 빔 에너지는 비균일 분포를 따르며 축을 따라 최대 출력을 갖는 주엽에 집중됩니다. 업계 표준에서는 방사 전력이 최대값의 절반으로 떨어지는 반전력점(-3dB 포인트)을 사용하여 빔 폭을 정의합니다.
최신 해양 레이더 안테나의 일반적인 특징은 다음과 같습니다.
대부분의 에너지는 주엽에 집중되는 반면, 보조 부엽은 상당히 낮은 전력 수준에 존재합니다. 일반적으로 멀리 있는 목표물에 대해서는 무시할 수 있지만, 사이드 로브는 가까운 거리에서 2차 에코를 유발할 수 있습니다. 슬롯형 도파관 안테나 설계는 이러한 원치 않는 방출을 효과적으로 억제합니다.
이 널리 사용되는 안테나 유형은 교류를 차단하는 도파관을 따라 여러 개의 수직 슬롯을 생성하여 각 슬롯을 전자기 방사기로 변환합니다. 적절한 간격으로 배치되면 이러한 슬롯은 조리개 전체에 균일한 위상 분포를 생성합니다.
주요 성능 특성은 안테나 크기와 주파수 대역에 따라 다릅니다.
| 안테나 크기 | HBW(도) | VBW(도) | 사이드 로브 레벨(±10°dB) |
|---|---|---|---|
| 12' S-밴드 | 1.85 | 22-28 | - |
| 12' X-밴드 | 0.65 | 22-30 | - |
| 9' X-밴드 | 0.85 | 22-29 | - |
최적의 성능을 위해서는 적절한 안테나 배치가 중요합니다. 설치 시 상부구조의 장애물을 최소화하여 그림자 구간과 사각지대를 줄여야 합니다. 높이가 높아지면 무선 지평선이 늘어나 이론적인 탐지 범위가 확장되지만, 고도가 너무 높으면 근거리에서 문제가 되는 바다 혼란이 발생할 수 있습니다.
주파수, 표면 전도성 및 대기 조건의 영향을 받는 전파 회절도 성능에 영향을 미칩니다. 낮은 주파수(예: 10cm 파장)는 높은 주파수(3cm)보다 더 강한 회절을 나타내므로 감지 범위가 더 길어지지만 클러터 특성이 다릅니다.
국제해사기구(IMO) 규정에 따르면 레이더 안테나는 100노트 바람 속에서도 최소 12rpm 회전을 유지해야 합니다. 펄스 반복 주파수(PRF)와 결합된 이 회전 속도는 대상 조명을 결정합니다.
대상당 이론 펄스: S = PRF × (HBW/6N), 여기서 N은 회전 속도(rpm)입니다. IMO 표준은 방향 표시 두께를 0.5° 미만으로 지정하며 최대 오차는 ±1°입니다.
현대 해양 레이더 안테나는 정밀 엔지니어링과 전자기 이론의 정점을 나타내며 모든 해상 조건에서 안전한 항해를 위한 필수적인 수호자 역할을 합니다.
