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2차원 X-밴드 위상 배열 안테나용 광 실시간 지연선로

An Optical True Time-Delay for Two-Dimensional X-Band Phased Array Antennas

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본 논문에서는 크로스(CROSS) 포트에 광섬유 지연선로가 연결된 2×2 광 스위치들로 구성된 광섬유 지연선로 행렬과 다파장 광원을 이용한 2차원 위상 배열 안테나(Phased Array Antenna; PAA)용 광 실시간 지연선로(True Time-Delay ; TTD)의 구조를 제안하였고, 파장 의존형 광 TTD와 파장 비의존형 광 TTD를 결합하여 10-GHz 2차원 PAA용 2-비트×4-비트 광 TTD를 제작하였다. 단위 시간 지연 차이가 각각 와 인 파장 의존형 광 TTD와 파장 비의존형 광 TTD의 모든 주사각에 대해서 시간지연을 측정하였다. 파장 의존형 광 TTD의 시간 지연 오차는 지터에 의해 최대 2.8 ps가 발생하였으며, 파장 비의존형 광 TTD의 경우에는 ±0.8 ps이하의 오차가 나타났다. 제안된 2차원 PAA용 광 TTD의 구조는 1차원 선형 PAA보다 높은 이득을 얻을 수 있고, 다파장 광원을 사용하므로 광 파워 및 파장의 안정성을 확보할 수 있으며, 전기적 스위치 제어기를 이용하여 2×2 광 스위치 행렬을 열(column) 단위로 절체하기 때문에 주사 빔 제어 속도가 빠르고 구동이 간단한 장점을 갖고 있다.

Abstract

In this paper, an optical true time-delay (TTD) for two-dimensional (2-D) phased array antennas (PAAs), composed of a multi- wavelength optical source and a fiber optic delay line matrix consisting of 22 optical switches with optical fiber connected between cross ports, has been proposed. A 2-bit4-bit optical TTD for 10-GHz 2-D PAAs has been implemented by cascading a wavelength dependent TTD (WD-TTD) and a wavelength independent TTD (WI-TTD). The unit time delay for WD-TTD and WI-TTD have been chosen as and , respectively. Time delay have been measured at all radiation angles. The maximum delay error for WD-TTD was measured to be 3 ps due to jitter incurred from gain switching. For the case of WI-TTD, error was within ± 1 ps. The proposed optical TTD for a 2-D PAA has the following advantages: 1) higher gain compared to one-dimensional linear PAAs, 2) stabilization of optical power and wavelength by using a multi-wavelength optical source, and 3) fast beam scan and simple operation due to electronic control of the 22 optical switches matrix on a column-by-column basis.

참고문헌 (8)

  1. "Array Transmitter", Receiver Controlled by a True Time-Delay Fiber- Optic Beamformer, oct.1995., pp.7, 1216~1218
  2. "Photonic Switched True Time Delay Beam Forming Network Integrated on Silica Waveguide Circuits", 1., pp.65~68
  3. "Photonic Beamformer for Phased Array Antennas Using a Fiber Grating Prism", 9(2), pp.241~243
  4. "Continuously Variable True Time-Delay Optical Feeder for Phased-Array Antenna Employing Chirped Fiber Gratings", 45., pp.1531~1536
  5. "Wideband true-time-delay unit for phased array beamforming using discrete-chirped fiber grating prism", 207, pp.177~187 (2002)
  6. "Optical True Time-Delay Feeder for X-Band Phased Array Antennas Composed of 2×2 Optical MEMS Switches and Fiber Delay Lines", 16, pp.1364~1366 (2004)
  7. "2×2 광 MEMS 스위치와 광섬유 지연선로를 이용한 위상배열 안테나용 4-비트 광 실시간 지연선로", 15(4), pp.385~390 (2004)
  8. "Multiwavelength Optically Controlled Phased-Array Antennas", 46. pp., pp.108~115

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