X-밴드 위상 배열 안테나를 위한 WDM 광 실시간 지연선로
WDM Optical True Time-Delay for X-Band Phased Array Antennas
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초록
본 논문에서는 여러 개의 DFB LD로 구성된 다파장 광원을 이용하여 선형 위상 배열 안테나(Phased Array Antenna; PAA)를 위한 WDM 광 실시간 지연선로(Optical True Time-Delay; OTTD) 빔 성형기를 제안하였다. X-밴드용 3-비트 선형 PAA 구동을 위해, 4개의DFBLD로 이루어진 다파장 광원과 단위 시간 지연이12ps인 광섬유 지연선로 행렬로 구성된 WDM-OTTD를 구현하여 모든 방사각에서 시간 지연을 측정하였다.최대 시간지연 오차는 인접 안테나 소자간 시간지연이36 ps인 경우에 -1.74 ps와 +1.14 ps로 나타나, 방사각 오차는 주 빔의 방향이 46.05°일 때 -2.87°～+1.88°이내가 될 것으로 예상된다. 5-GHz부터 10-GHz까지 6개의 서로 다른 RF 주파수에 대하여 시간지연 특성을 조사한 결과, 모든 주파수에서 동일한 시간 지연이 발생되는 것을 확인하였다.
Abstract
In this paper, we propose a WDM optical true time-delay (OTTD) beam former for phased array antenna (PAA) systems. It is composed of a delay lines matrix and a multiwavelength source with discrete DFB laser diodes. The building block of a delay lines matrix is a 2×2 optical MEMS switch with proper fiber-optic delay line connected between cross ports. A 4×3 matrix using four DFB lasers has been fabricated with unit time-delay difference of 12 ps. Maximum time-delay error was measured to be -1.74 ps and +1.14 ps at a radiation angle of 46.05°, corresponding to error range of -2.87°～+1.88°. By measuring time-delays at six different RF frequencies from 5- to 10-GHz, we verified the true time-delay characteristic of our OTTD.
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