복합 위상천이기 구성을 갖는 위상배열안테나의 효율적인 배열구성에 관한 연구

A Study on Efficient Configuration of Array for Phased Aray Antenna with Hybrid Phased Shifting Device

복합 위상천이기 구성은 배열안테나를 부 배열로 구성한 후, 부 배열 내부에는 일반적인 위상천이기를 사용하고, 부 배열 단위에는 실시간 지연 위상천이기를 사용하는 구성이다. 상기 구성은 빔 편이 현상을 효율적으로 개선할 수 있으나, 배열 구성이 적절하지 않으면 위상배열안테나 주 빔의 주파수 별 이득 편차가 발생하게 된다. 이와 같은 문제를 해소하기 위해 시스템 설계 주요 요구사항인 비 대역폭, 최대 빔 조향 각도 그리고 최대 이득 편차 제한 기준을 기반으로 효율적인 배열을 구성할 수 있는 간소화된 수식을 제시하였다.

The hybrid phase shifting device is consist of general phase shifter in sub-array and the true time delay inter sub-array. This configuration for phased shifting can efficiently improve the beam squint according to frequencies. However, when an appropriate array configuration is not selected, a gain variation of main lobe for a phased array antenna is occurred. In order to solve these problems, a simplified formula for constructing efficient array based on the system design requirements, such as the fractional bandwidth, the maximum beam steering angle, and limit criterion of the gain variation, was presented.