모노펄스 레이다 (monopulse radar)

Monopulse라는 단어는 하나의 펄스로 방위각과 고각평면에서 동시에 타겟의 위치를 탐지할 수 있는 안테나의 능력으로부터 붙여진 이름이다.

 

모노펄스 안테나는 추적레이다 시스템의 기본적인 성분이다.

 

A angle error signal from the difference channels would drive a servomechanism (mechanical or electronic) to track a target. Phased array antennas have virtually eliminated the mechanical servo-structure.

 

모노펄스 안테나의 원리는 그림 1로 설명될 수 있다. 안테나의 개구면이 4개의 부-개구면들로 나누어져 있고 서로 붙어 있다고 가정한다.

 

그림 1. Basic monopulse array antenna structure

 

합채널은 일반적인 레이더 front-end에서와 같이 circulator-isolator-liniter 조합을 통해 송/수신기와 연결된다.

차채널의 응답은 그림 2와 같이 2개의 point source 쌍에 의해 분석될 수 있다.

 

그림 2. Difference channel response

 

그림 3. Monopulse, linear, chebyshev

 

그림 4. Crossover angle, linear, chebyshev

 

모노펄스 안테나의 경우 합채널과 차채널 사이의 교차점 (crossover) 각도가 중요하나 파라미터이다. 고해상도의 추적을 위해서는 교차점 각도가 작아야 하고, 높은 구현확률을 위해서는 교차점 각도가 커야한다.


합채널 : 원거리 목표물 감지와 간섭신호 억압을 위해 높은 지향성과 낮은 SLL (side lobe level)을 요구
차채널 : 낮은 SLL뿐만 아니라 boresight에서 예리한 경사각을 요구