RGPO(Range Gate Pull-Off) 재밍 기법의 2채널 측정

목표

재밍은 피해 레이더 대비 재머의 전력 비율을 증가시키는 방식으로 작동합니다. 기만 재밍은 피해 레이더에 대하여 재밍 대 신호 비율(J/S)을 무한대까지 점진적으로 증가시키기 위해 아래의 프로세스를 사용하는 방식으로 개선된 형태입니다. 먼저, 피해 레이더에서 측정된 표적 신호에 대한 재밍 펄스 전력을 점진적으로 증가시키면서 피해 레이더의 범위 또는 속도 게이트(또는 둘 다)를 캡처합니다. 이를 통해 레이더는 자동 게인 컨트롤(AGC)을 커버 펄스라고도 알려진 재밍 펄스의 전력 수준으로 조정합니다.

AGC를 캡처한 후 재머는 재밍 펄스의 주파수 및 지연을 변경하기 시작하면서 재밍 항공기의 범위 및 속도를 재머의 범위 및 속도(도플러)와 차이가 나도록 만듭니다. 피해 레이더가 재밍 항공기 범위 및 속도 게이트에서 "워크오프"되어 있기 때문에, 피해 레이더가 더 이상 재밍 항공기로부터 표적 신호를 측정하지 않으므로 J/S가 무한대가 됩니다. 이는 Neri¹⁾에서 파생된 코히런트 레이더에 대하여 자체 보호용 기만 재밍을 위한 J/S 방정식에서 확인할 수 있습니다.

P_j 및 G_j는 재머의 전력 및 이득이고, P_t,r 및 G_r는 피해 레이더의 전송 전력 및 이득, σ는 재밍 항공기의 RCS(Radar Cross Section), 그리고 R은 재머와 피해 레이더 사이의 거리입니다. 피해 레이더가 재밍 항공기의 범위 또는 도플러 게이트가 아닌, 다른 범위 또는 도플러 게이트로 풀오프되면, RCS가 0이 되고 방정식의 분모는 0으로 떨어져 J/S가 무한대로 증가합니다.

RF에서 기만 재밍 기술을 검증하려면 전력 및 시간에 2채널 측정 수신기가 필요합니다. 일반적으로 첫 번째 채널은 테스트 중에 신호 발생기로 시뮬레이션된 피해 레이더를 측정하고, 두 번째 채널은 재밍 기술을 측정합니다. 두 채널의 상관관계 측정은 J/S가 무한대를 달성하면 실행됩니다.

로데슈바르즈 솔루션

오실로스코프는 타이밍 측정을 위한 기준을 제시하므로 2채널 비교 측정에 사용하기 적합한 수신기입니다. 테스트 셋업은 피해 레이더를 시뮬레이션하고 재머에서 재밍 응답을 유도하는 R&S®SMW200A Vector Signal Generator 및 피해 레이더와 재밍 응답을 측정 및 비교하는 R&S®RTP High-performance Oscilloscope로 구성되어 있습니다. 측정은 오실로스코프 애플리케이션과 R&S®VSE-K6A Phased Array Measurement Option을 실행하는 R&S®VSE Vector Signal Explorer Software를 사용하여 수행할 수 있습니다.

기본 오실로스코프 애플리케이션을 사용하여 RGPO(Range Gate Pull-Off)를 측정하려면, 피해 레이더의 첫 번째 펄스에서 2개의 채널을 모두 트리거합니다. (트리거 설정은 아래 설명을 참고하십시오.) 그다음 오실로스코프의 시간 축을 늘려서 전체 풀오프 범위를 포함시킵니다. 즉, 피해 레이더에 대한 전체 풀오프가 50 μs인 경우, 시간 축을 50 μs로 설정합니다. 빠른 세그먼트화 기능을 사용하여 충분한 세그먼트가 지정된 상태에서 기술을 캡처하고 "히스토리"를 사용하여 검토합니다. 추가된 교차 채널의 상관관계 측정을 통해 각 지점에서의 개별 펄스 사이 시간 오프셋을 정확하게 식별할 수 있습니다.

RF 펄스는 R&S®VSE Vector Signal Explorer Software와 R&S®VSE-K6A Phased Array Measurement Option을 함께 사용하여 측정할 수도 있습니다. 소프트웨어 및 옵션에는 펄스 폭, 펄스 진폭, 펄스 반복 간격 및 펄스 주파수를 포함하는 펄스 측정 기능이 내장되어 있으며, 이러한 기능은 기본 오실로스코프 애플리케이션에서는 구성하기가 어려울 수 있습니다. RGPO 측정과 마찬가지로, 한 번에 두 개의 RF 채널을 측정할 때는 R&S®VSE-K6A 옵션을 사용하면 전자전 엔지니어가 재밍 기술 측정을 자동화하고 정확한 상태 타이밍 및 진폭을 확인할 수 있습니다.

R&S®VSE에서 펄스 측정 채널을 활성화하고 R&S®VSE와 R&S®RTP High-performance Oscilloscope를 연결하여 RGPO를 측정합니다. 먼저, 피해 레이더 펄스에서 트리거링을 구성합니다. 트리거 메뉴에서 R&S®VSE 트리거를 "수동(Manual)"으로 설정하십시오.

R&S®VSE 기기 윈도의 정보 및 설정 페이지에서 "디스플레이 업데이트(Display Update)"가 활성화되어 있는지 확인합니다.

오실로스코프의 전편 패널 또는 브라우저 VPN 연결에서 "로컬(Local)"을 누릅니다.

오실로스코프에서 피해 레이더를 측정하는 오실로스코프 채널의 에지 트리거를 설정합니다. 예시에서는 채널1이 사용되었습니다. 잡음이 측정을 트리거링하지 않도록 트리거 레벨을 오실로스코프 잡음 플로어 레벨보다 훨씬 높게 설정합니다.

피해 레이더 펄스보다 약간 더 긴 에지 트리거에 홀드오프를 추가합니다. 여기에서는 피해 레이더의 펄스 폭이 10 μs입니다. 마지막으로 트리거 모드를 "표준(Normal)"로 설정하면 모든 트리거 조건이 충족될 때 기기가 파형 또는 파형 세그먼트 세트를 획득할 수 있습니다.

R&S®VSE로 돌아가서 데이터 획득 필터 및 샘플 레이트를 구성합니다. 펄스 전력 및 변조를 측정할 때는 가우스 필터 대신 플랫 획득 필터를 사용해야 합니다. 펄스가 이미 셀프 윈도잉 중이고 가우스 필터가 변조 스펙트럼을 왜곡하기 때문입니다. 측정 설정(Meas Setup) ▷ 데이터 획득(Data Acquisition) ▷ 필터 유형(Filter Type)으로 이동하여 설정을 지정하십시오. MOP(Modulation On Pulse)를 측정한다면, 샘플 레이트와 변조 대역폭을 일치시키십시오. 측정 대역폭을 확장시키면 잡음 대역폭이 증가하고 측정 신호 대 잡음비(SNR)가 저하된다는 사실을 명심해야 합니다. 신호 전력을 증가시키면 이를 상쇄할 수 있습니다.

이제 세그먼트 캡처를 구성할 차례입니다. 기본 오실로스코프 애플리케이션과 마찬가지로 세그먼트를 충분히 길게 설정해서 피해 레이더의 트리거 펄스 대비 전체 워크오프를 캡처하십시오.

다음으로 디스플레이를 설정합니다. 펄스 크기 디스플레이를 클릭한 다음, 기준점 "상승", 결과 범위 "상승", 세그먼트 길이가 50 μs이 되도록 결과 범위를 설정합니다.

대화 상자를 닫고 채널 3을 사용하여 "펄스 크기(Pulse Magnitude)"에 두 번째 트레이스를 추가합니다: 이렇게 설정하면 전체 세그먼트를 확인할 수 있고 피해 레이더 펄스 대비 재머 펄스 "워크오프"를 식별할 수 있습니다.

그다음, "펄스 결과(Pulse Results)" 테이블을 클릭하고 "테이블 구성(Table Config)" 탭에서 설정을 지정합니다. 피해 레이더와 재밍 펄스 사이의 시간 차이가 "펄스 결과(Pulse Results)" 테이블 디스플레이에 표시되어 다음 단계에서 처리될 수 있도록 "타이밍(Timing)"을 활성화합니다.

마지막 단계는 "캡처(Capture)" 버튼을 클릭하고 피해 레이더가 범위를 트리거하여 세그먼트를 캡쳐할 때까지 기다리는 것입니다.

캡처 후에는 하단에 표시된 펄스 측정이 캡처한 세그먼트를 표시합니다. "펄스 결과(Pulse Results)" 테이블(우측 상단)에서 스크롤 바를 조정하면 개별 세그먼트를 조회할 수 있습니다. 예시는 오실로스코프 채널 1 및 3의 세그먼트 52를 표시하고 있습니다. "펄스 크기(Pulse Magnitude)" 디스플레이(하단)는 피해 레이더 펄스(황색) 및 재밍 펄스(청색)를 표시합니다. 재밍 펄스는 더 많은 전력을 가지며 피해 레이더 대비 딜레이됩니다.

스프레드시트로 데이터를 내보내기하고, 타임스탬프 간의 차이 또는 채널 1과 3에서 펄스 사이의 펄스 진폭을 계산하는 비주얼 베이직 서브루틴을 실행하면 RGPO 측정을 자동화할 수 있습니다.

결과는 RGPO 컬럼에 표시됩니다. 동일한 코드를 사용하여 피해 레이더와 재머 간에 진폭 또는 주파수 차이를 계산할 수 있습니다.

요약

The R&S®VSE-K6A Phased Array Measurement Application은 다중 채널 RF 펄스 측정 기능이 내장되어 있어 R&S®RTP High-performance Oscilloscope와 결합했을 때 최대 16 GHz의 측정을 제공합니다. 로데슈바르즈 솔루션은 RGPO와 같은 기만 재밍 기술 분석 및 재머 테스트 자동화를 위한 강력한 도구입니다.