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표제지 2

Abstract 5

요약 6

목차 7

수식 차례 10

기호 설명 11

제1장 서론 12

제2장 수신단 보호기 14

2.1. 개발 검토 대상품 14

2.2. 수신단 보호기 검토 14

2.2.1. TR Tube 15

2.2.2. Pre-TR Tube 16

2.2.3. Diode Limiter 17

2.3. 수신단 보호기 요구성능 18

2.4. Diode Limiter 검토 19

2.4.1. PIN Diode 특성 검토 19

2.4.2. PIN Diode 선정 22

제3장 전자튜브 설계 23

3.1. 요구성능 23

3.2. 전자튜브 설계 및 검증 23

제4장 결론 40

참고문헌 42

표목차 9

[표 2.1] 해외 도입품 TR Tube 성능 18

[표 3.1] 추적레이다 전자튜브 요구성능 23

그림목차 8

[그림 2.1] 추적레이다 수신단 구조 14

[그림 2.2] TR Tube 형상 15

[그림 2.3] Pre TR Tube 형상 16

[그림 2.4] Diode Limiter 형상 17

[그림 2.5] 수신단 보호기 구현 방법에 따른 특성 비교 18

[그림 2.6] Shunt limiter 회로 구성도 19

[그림 2.7] 다이오드 간격에 따른 소비전력의 변화 21

[그림 3.1] 1차 제작 시제 형상 24

[그림 3.2] 시험 구성도 24

[그림 3.3] 1차 제작 시제 삽입손실 측정결과 25

[그림 3.4] 2차 제작 시제 설계 형상 26

[그림 3.5] 2차 제작 시제 삽입손실 및 위상 변이 측정결과 27

[그림 3.6] 2차 제작 시제 누설전력 측정결과 28

[그림 3.7] 2차 제작 시제 스파이크 누설전력 측정결과 29

[그림 3.8] 2차 제작 시제 회복시간 측정결과 29

[그림 3.9] 전자파(E-field) 30

[그림 3.10] 3차 제작 시제 캐비티 영역 재배치 31

[그림 3.11] 전자파(E-field) 진행 EM 시뮬레이션 형상 31

[그림 3.12] 3차 제작 시제 설계 형상 32

[그림 3.13] 3차 제작 시제 삽입손실 및 위상 변이 측정결과 33

[그림 3.14] 3차 제작 시제 누설전력 측정결과 35

[그림 3.15] 3차 제작 시제 스파이크 누설전력 측정결과 36

[그림 3.16] 3차 제작 시제 회복시간 측정결과 38

초록보기

 본 연구는 Ku 대역 추적 레이다 시스템의 수신단에 적용되는 전자튜브의 국산화를 목표로 수행되었다. Ku 대역은 고해상도 추적 및 통신 기능을 제공하는 군용 레이다에서 핵심적인 역할을 하며, 여기에 사용되는 전자튜브는 고전력 특성과 빠른 응답 특성이 요구되는 고신뢰성이 주요 부품이다. 기존에는 이러한 전자튜브를 전량 해외에 의존해 왔기 때문에 공급 지연 및 유지보수의 어려움 등 다양한 문제점이 발생해 왔다.

이에 본 연구에서는 해외 도입 전자튜브의 구조 및 특성을 분석하고, 이를 바탕으로 수신단 보호용 리미터를 PIN 다이오드 기반으로 재설계 및 제작하였다. 전자기장 시뮬레이션을 통해 전자기적 특성을 검증하였으며, 전기적 성능 평가를 수행한 결과, 해외 제품과 동등 이상의 성능을 확보하였다.

본 연구의 성과는 레이다 시스템의 기술적 자립과 안정적인 장비 운용에 기여할 수 있으며, 향후 유사 대역의 시스템 개발에도 활용 가능할 것으로 기대된다.

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