능동위상배열안테나의 적응형 패턴 널 형성에 관한 연구

A Study on Adaptive Pattern Null Synthesis for Active Phased Array Antenna

능동위상배열안테나는 적절한 급전신호 가중치 선택에 따라 대국을 향해 주 빔을 조향할 수 있을 뿐만 아니라 간섭원 방향으로 패턴 널을 형성할 수 있다. 주 빔의 조향을 위한 급전신호 가중치는 방사소자의 위치를 기반으로 쉽게 산출할 수 있다. 그리고 패턴 널 형성을 위한 급전신호 가중치 또한 적절한 요구 방사패턴 설정과 WLSM(Weighted Least Squares Method)을 이용하면 산출할 수 있다. 그러나 일반적인 무선 통신망 환경에서 간섭원의 위치는 미인지 상황에 있다. 따라서 적응형 패턴 널 형성 기법이 필요하다. 본 논문에서는 요구 방사특성 설정에 따른 패턴 널 형성이 가능함을 확인하고, 이를 기반으로 관측 영역 기준 이진탐색 알고리즘을 이용하여 간섭원 적응형 패턴 널 형성 기법에 관하여 연구하였다. 제시된 기법을 기반으로 모의실험을 수행한 결과, 효율적으로 간섭 적응형 패턴 널 형성이 가능함을 확인하였다.

An active phased array antennas can not only electrically steer the beam by controlling the weighting of the excitation signal, but can also form a pattern null in the direction of the interference source. The weight of the excitation signal to steer the main beam can be easily calculated based on the position of the radiating element. In addition, the weight of the excited signal for pattern null formation can also be calculated by setting the required radiation pattern and using WLSM(Weighted Least Squares Method). However, in a general wireless communication network environment, the location of the interference source is unknown. Therefore, an adaptive pattern null synthesis is needed. In this paper, it was confirmed that pattern null synthesis according to the required radiation characteristic was possible. And based on this, adaptive pattern null synthesis into the direction of an interference source was studied using a binary search algorithm based on observation area. As a result of conducting a simulation based on the presented technique, it was confirmed that adaptive pattern null forming into the direction of an interference is possible in efficient way.