[논문 리뷰] Radar Cross Section Measurement within Reverberation Chamber: Stirrer position issues

Ariston Reis, François Sarrazin외 4명|arXiv (Cornell University)|2020. 04. 15.

Electromagnetic Compatibility and Measurements참고 문헌 9인용 수 8

한 줄 요약

이 논문은 반사실을 이용한 금속 물체의 레이더 단면적(RCS) 측정을 위해 반사실(RC)을 사용하여 타겟의 후방산란 응답에서 궤도파를 분리하는 방법을 평가한다. 애나코이크 챔버 측정 결과와 양호한 일치를 보이며, 그러나 RCS 정확도에 영향을 미치는 중요한 요소로 스티러 위치를 규명하고, 이가 전파장 균일성과 측정 반복성에 미치는 영향을 강조한다.

ABSTRACT

This paper presents the evaluation of the Radar Cross Section (RCS) of a metallic object by measurements accomplished within the diffuse-field environment produced by a Reverberation Chamber (RC). The method is based on the extraction of the ballistic wave between the antenna and the target that is mixed with the backscattering response of the RC. A good agreement is obtained when compared with classical RCS measurement inside an anechoic chamber. This communication also highlights the potential stirrer positioning issues and their impact on the retrieved RCS accuracy.

연구 동기 및 목표

• 반사실(RC)을 애나코이크 챔버의 대체 수단으로 사용하여 금속 물체의 레이더 단면적(RCS) 측정 가능성을 평가하는 것.
• RC 환경에서 RCS 측정 정확도와 반복성에 영향을 미치는 스티러 위치의 영향을 조사하는 것.
• 검증을 위해 RC 기반 RCS 측정 결과를 전통적인 애나코이크 챔버 측정 결과와 비교하는 것.
• RC 설정에서 스티러 위치가 잘못되었을 경우 발생하는 장 비균일성의 규명 및 분석

제안 방법

• 방법은 반사실 내 송신 안테나와 타겟 사이의 궤도파 성분을 총 후방산란 응답에서 분리한다.
• 직접 경로 파를 반사장 응답에서 분리하기 위해 신호 처리 기법을 적용한다.
• 장 분포와 정합성 평가를 위해 다수의 스티러 위치에서 측정을 수행한다.
• 추출된 궤도파 성분의 진폭과 위상을 기반으로 RCS를 계산한다.
• 회전하는 스티러를 갖춘 표준 반사실 내 校정된 송수신 시스템을 사용한다.
• 결과는 애나코이크 챔버에서 수행된 기준 RCS 측정 결과와의 비교를 통해 검증된다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 반사실에서의 RCS 측정 정확도는 전통적인 애나코이크 챔버 방법과 비교해 어떻게 되는가?
• RQ2 스티러 위치는 반사실 내 확산장의 균일성과 정합성에 어떤 영향을 미치는가?
• RQ3 스티러 위치는 궤도파 추출 및 그 후 RCS 계산에 어떤 영향을 미치는가?
• RQ4 스티러 위치가 최적화되지 않은 경우 반사실이 신뢰할 수 있는 RCS 측정을 제공할 수 있는가?

주요 결과

• 반사실 내 RCS 측정 방법은 기준 애나코이크 챔버 측정 결과와 양호한 일치를 보이며, 이는 그 가능성을 검증한다.
• 스티러 위치는 장 균일성에 상당한 영향을 미치며, 측정된 RCS 값의 가시적 변동을 유도한다.
• 최적화되지 않은 스티러 위치는 장 비균일성을 유발하여 궤도파 추출 과정을 왜곡시킨다.
• 이 연구는 간섭 무늬와 비균일한 장 자극을 유발하는 특정 스티러 설정이 측정 정확도를 떨어뜨리는 것을 규명했다.