본 논문에서는 단일 안테나를 사용하는 FMCW 레이더와 송수신 장치를 공유하면서 동시 운용이 가능한 W-대역 레디오미터의 설계에 관한 내용을 다룬다. 레디오미터 방식은 소형시스템에 적합한 TPR 방식을 적용하였으며, 안테나 및 송수신 전단부를 레이더와 공유하고, IF 대역에서 diplexer를 사용하여 레이더와 레디오미터의 신호를 분리하는 방식을 채택하였다. 일반적인 레디오미터는 송신부가 없지만 본 연구에서와 같이 불가피하게 송신부가 존재해야 하는 경우에는 이로 인해 발생되는 부가잡음이 레디오미터로 유입되어 시스템의 감도를 떨어뜨리는 문제가 발생한다. 이를 해결하기 위해 매칭회로와 전압체배기 구조의 다이오드를 적용한 고감도 square-law detector를 설계하여 감소된 감도를 보상하였다. 설계된 레디오미터는 실험을 통해 수백 m 거리의 지면위에 있는 금속 표적을 레이더와 동시에 감지 가능함을 확인하였다.
We present the design of a radiometer in W-band which operates simultaneously with a single antenna configured FMCW radar. We choose a total power radiometer(TPR) which shares an antenna and a front-end with the radar for miniaturizing the system. We separate the radiometer signal from the radar signal using a diplexer in IF band. Because the radiometer has an unwanted transmitter section due to the common use of the MMW front-end with the radar, some additional noise signals caused by the transmitter degrade the sensitivity of the radiometer system. To compensate the degradation of sensitivity, we use matching circuits and a diode detector configured as the voltage doubler. Through some experiments, we have verified that the designed radiometer system has good performances in detecting metal targets tying at several hundred meters.
