이제까지 알아본 주요 레이다 전자기 보호 기법을 정리한 것이다.
주파수 Diversity
레이다가 주파수를 변경함으로써 상대에게 다양한 주파수를 처리해야 하게끔 만들 수 있다.
재밍이 효과적이기 위해서 재밍은 반드시 레이다 송신 펄스의 주파수로 변경하는 수신기를 알아야 한다.
일반적인 재밍에서 재머는 수신기를 갖고 있으며 이를 통해 송신 펄스의 주파수를 알아낼 수 있다.
이후 재밍 주파수는 모든 송신 펄스에 대한 주파수를 셋팅한다.
다음의 그림은 주파수 diversity의 개념을 보여준다.
레이다 주파수 diversity는 아주 단순하게는 수동적으로 또는 주기적으로 송신 주파수를 변경할 수 있다.
또한 하나 또는 몇 번의 스캔이 종료되었을 때에 주파수를 변경할 수도 있다.
만약 새로운 주파수가 랜덤하게 선택된다면 재머는 반드시 탐색을 수행하여 재밍을 위한 이 새로운 주파수를 결정해야 한다.
이는 재밍은 잠시 멈춰야하고 따라서 효과도가 떨어질 수 있음을 의미한다.
선택적으로 재머는 재밍 대역폭을 확장시켜 모든 레이다 주파수를 커버하도록 할 수 있다.
대부분의 효과적인 주파수 diversity에서 레이다는 매 펄스마다 주파수를 랜덤으로 변경한다.
물론 레이다 수신기는 송신기에 따라 조정되며 레이다는 송신 때마다 모든 펄스를 사용할 수 있다.
그러나 재머는 모든 주파수를 커버할 수 있도록 재밍 대역폭을 넓혀야 한다.
재머는 전체 재밍 파워에 한계가 있기 때문에 재밍하려는 각 주파수에 활용가능한 양의 파워는 모든 레이다 가용 주파수로 나눠진다는 것을 의미한다.
예를 들어, 10 microscond의 펄스들이 있을 때 수신기의 대역폭은 100 kHz 가 된다.
만약 레이다가 고정된 주파수를 사용한다면 재밍은 이 대역폭으로 제한할 수 있다.
그러나 만약 레이다가 10 MHz 넘게 스펙트럼 상에서 랜덤하게 변경된다면 다음의 그림처럼 재밍은 이 모든 주파수 대역을 커버해야 한다.
이는 레이다 수신기로 들어가는 각 펄스의 재밍 파워가 100배 작아지며 재밍 대 신호 비인 J/S가 20dB만큼 감소한다는 의미이다.
몇몇 최신의 재머는 이러한 형태의 전자기 보호를 극복하는 방법을 가지고 있다.
만약 재머가 레이다의 전체 운영 범위를 커버할 수 있는 디지털 RF 메모리(DRFM, Digital RF Memory)를 가지고 있다면 DRFM은 펄스의 매우 짧은 첫 부분(약 50 nsec) 동안 펄스의 주파수를 측정할 수 있고 이후 정확한 주파수로 남은 대부분의 펄스 구간 동안 재밍이 가능하다.
PRF Jitter
재머의 효과도는 cover pulse를 통해 증가시킬 수 있다.
이 cover pulse가 짧은 수록 재밍 효과도는 증가한다.
연속적인 재밍 신호를 생성하는 것 보다 cover pulse를 사용하면 펄스가 존재하는 구간에서만 재밍이 가능하여 전체적인 재밍 에너지를 최적화할 수 있다.
이 기법을 위해서 재머는 “PRF Tracker” 를 포함하고 있어서 다음의 펄스가 언제 도착할지 예측할 수 있어야 한다.
이것은 레이다가 고정된 펄스 반복 주파수를 갖고 있다면 아주 간단하다.
그러나 펄스들 간의 간격이 랜덤하다면 다음 펄스를 추적할 수 없다.
그렇기때문에 cover pulse는 반드시 이 펄스들의 간격을 모두 덮을 수 있도록 충분해야 한다.
이는 다음의 그림과 같이 펄스 도착 시간의 불확실성에 의해 재밍 효과도가 떨어짐을 의미한다.
PRF Jitter 전자기 보호 기법에 영향을 줄 수 있는 또 다른 재밍 기법은 RGPI(Range Gate Pull-In)이다.
RGPI 재밍 기법은 레이다 펄스의 도착 시간을 예측하고 강한 재밍 펄스를 레이다 반사 신호보다 먼저 송신한다.
이 예측 시간은 레이다로 하여금 표적이 접근하는 것처럼 보이도록 만든다.
이를 통해 레이다는 표적 추적을 놓치게 된다.
RGPI는 재머가 효과적인 PRF Tracker를 가지고 있어야 가능하다.
출처 : The Journal of Electromagnetic Dominance, May 2023
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