군용 레이더-안테나, 기능별, 파형별 종류

군용 레이더 용도별, 기능별, 파형별 종류

레이더는 탑재 또는 설치되는 형태, 탐지거리, 임무과 기능, 송신 파형 등에 따라 다양하게 구분된다.

레이더는 무기체계 분류로 볼 때, 레이더 자체가 단독 무기체계로 역할을 수행하는 일반 레이더와 무기체계의 일부로서 활용되는 대공 방어용인 방공레이더가 있다.

 

일반 레이더 장비로는 해안 감시 레이더, 대박격포·대포병 레이더, 장거리 레이더, 지상 감시 레이더, 항해 레이더 및 기상 레이더 등이 있으며 주로 지상이나 해상에 있는 표적을 탐지하고 추적하는 목적으로 주로 사용된다.

 

 

또 탑재형태별로 지상 설치, 해상 설치(함정 탑재), 항공기 탑재, 위성 탑재 등으로 나뉘고 임무 및 기능에 따라 탐지, 추적, 다기능, 사격통제, 항공관제, 영상, 피아식별, 기상 레이더 등으로 나뉘기도 한다. 다만 영상레이더인 합성개구레이더(SAR·Synthetic Aperture Radar)의 경우 레이더와는 구분되는 별도 분야로 분류하기도 한다.

	레이더 체계 분류
탑재형별	임무및 기능별	탐지 거리별	파형별
지상설치	탐지	단거리	CW
함정설치	추적	중거리	FW-CW
항공탑재	다기능	장거리	펄스
위성탑재	사격통제	초장거리	퍼스도플러
	항공관제
	영상(SAR)
	피아식별
	기상

 

 

▶ 탐지거리별 분류

레이더는 탐지하는 거리에 따라 단거리, 중거리, 장거리, 초장거리 등으로 분류한다. 일반적으로 단거리는 40km 이내, 중거리 레이더는 100~200km, 장거리는 300km 이상의 거리를 말한다. 초장거리 레이더는 1000km 내외의 공중 표적을 탐지할 수 있으며, 수천 km 밖의 대륙간탄도미사일(ICBM Inter-Continental Ballastic Missile) 탐지 및 우주 감시가 가능하다.

 

 

▶ 임무·기능별 분류

탐지레이더 (Search Radar)

표적을 탐지하고 표적에 대한 거리, 방위각, 속도를 측정하는 레이더이다. 단거리 지대공유도무기 천마의 탐지레이더를 비롯해 해안감시레이더 GPS-98K, 지상감시레이더 RASIT 등이 있다.

 

추적레이더 (Track Radar)

탐지된 표적 중에서 하나 이상의 표적을 지속적으로 추적하는 레이더로서 천마 추적레이더가 대표적이다.

 

다기능레이더 (MFR·Multi-Function Radar)

1대의 레이더가 탐지, 확인, 추적 등의 기능을 동시에 수행하는 레이더. AN/TPQ-36/37 대포병탐지레이더와 중거리대공유도무기 천궁의 레이더 등이 그 예이다.

 

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영상레이더 (imaging Radar)

영상레이더는 항공기, 인공위성 등에 탑재되어 있는 표적(또는 고정 설치 시 이동 표적)의 수신 신호를 합성하여 영상으로 제작하고 관심 있는 표적(영상 속의 건물 등)을 식별하는 레이더이다. 보통 합성개구면레이더(Synthetic Aperture Radar)라고 부른다.

 

피아식별레이더(IFF·Identification of Friend or Foe)

탐지된 표적이 적인지 아군인지 식별하기 위한 레이더이다. 사전에 약속한 암호화된 질문과 응답으로 식별하며 보통 피아식별장비라고 부른다.

 

기상 관측 레이더 및 기타

기상관측레이더는 마이크로파를 이용하여 주·야간 전천후 기상을 관측하는 레이더이다. 이밖에 특수하게 땅 속에 매설된 지뢰를 찾기 위한 지반투과레이더(GRP· Ground Penetrating Radar)도 있다.

 

 

▲ 송신 파형별 분류

지속파 레이더

지속파(CW·Continuous Wave)레이더는 송신 안테나에서 지속적으로 전파를 방사하고, 이 전파가 이동하는 표적에 부딪혀 반사파가 되어 되돌아오게 되면 이를 수신안테나에서 수신하게 되는데, 이때 (이동)표적에서 발생한 주파수 변화(도플러 주파수)를 탐지함으로써 표적의 이동속도를 측정하는 레이더이다.

 

이 레이더는 저출력 송신기를 사용하여 상대적으로 움직이는 표적을 구분하는데 유리하지만 송수신 안테나를 2개 사용해야 하는 단점이 있다.

 

주파수 변조 지속파 레이더

주파수 변조 지속파 레이더(FM-CW·Frequency Modulation-Continuous Wave)는 지속파 레이더의 일종으로 표적의 거리 측정을 위해 파형의 주파수 변조 방식을 사용한다.

 

 

펄스 레이더

펄스(Pulse)레이더는 가장 널리 이용되는 레이더로서 송신 시에 펄스 형태의 전파를 사용하며 표적으로부터의 반사 신호를 수신하여 표적의 거리 및 방위각 정보를 추출한다. 이 레이더는 신호를 간헐적으로 보내기 때문에 송신기 출력을 증가시켜야 하지만 1개의 안테나로 운용이 가능하다는 장점이 있다.

 

펄스 도플러 레이더

펄스 도플러 레이더는 펄스 레이더와 지속파레이더의 도플러(Doppler) 효과를 합해 표적의 거리, 방위각 및 이동속도를 측정하는 레이더이다. 펄스레이더에 도플러 효과를 이용하여 이동 속도를 측정함으로써 정밀도를 향상시킬 수 있다는 장점이 있다. 대표적으로 지상감시레이더를 들 수 있다.

 

 

펄스 및 펄스-도플러 레이더의 경우 펄스반복주파수(PRF·Pulse Repetition Frequency)에 따라 High PRF, Medium PRF, Low PRF로 나뉘며 운용되는 체계 요구에 따라 선택된다.

 

▶ 레이더 안테나 종류

파라볼릭 반사판 안테나(parabolic reflector antenna)는 반사판의 곡면 형태가 포물선 모양을 하고 있는 것으로 보통 파라볼릭 안테나라고 부른다. 전자파는 피드혼(feed horn)에서 나와 반사판을 통해 방사되며 전자파를 쉽게 지향(한 곳에 집속시킴) 시킬 수 있다. (지향된 전자기파를 빔이라고 부름)

 

 

파라볼릭 안테나는 피드혼 및 반사판 위치에 따라 여러 가지로 구분될 수 있는데 피드혼이 중앙에 위치한 일반적인 파라볼릭 안테나와 피드혼이 반사판 아래에 위치토록 응용한 오프셋(offset) 안테나 등이 있다.

 

피드혼이 중앙에 있는 파라볼릭 안테나는 빔 지향이 용이하고 방향 제어가 쉬워 고속표적 추적에 주로 적용된다. 단거리 지대공 유도무기 천마의 추적레이더가 한 예이다. 오프셋 파라볼릭 안테나는 파라볼릭 안테나(중앙 피드혼)의 전자파가 반사판 중앙에서는 방사되지 않는 단점을 보완한 것으로 지상감시레이더 등에 사용된다.

 

 

배열 안테나(array antenna)는 여러 개의 안테나를 선형(linear) 또는 평면(plane) 상에 배열한 것이다. 선형배열 안테나는 긴 도파관에 직사각형 홈(solt)을 파낸 것으로 각 홈이 안테나가 되며 슬롯 배열 안테나라고도 한다. 평면배열 안테나는 개개의 안테나에 위상 차이를 주는 선형배열 안테나를 평면상에 배열한 것으로 위상배열 안테나라고 한다.