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