KR100202067B1 - 인공위성의 온도 보상 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인공위성에서의 송수신 데이타가 우주의 온도변화에 따라 출력레벨이 급격하게 변화는 것을 방지하고 일정한 출력을 유지하도록 한 인공위성의 온도 보상 장치에 관한 것이다.

즉, 본 발명은 국부 발진기에서 발생하는 주파수의 증폭레벨과 정상 증폭레벨의 편차를 이용하여 국부 발진기의 출력레벨에 대한 증폭률을 변화시키는 장치를 제공함으로써 항상 일정한 크기의 국부 발진기의 최종 출력레벨이 송수신 신호에 적용되도록 하여 인공위성에서 송수신되는 신호가 급격한 온도 변화에 영향을 받지 않도록 함을 목적으로 한다.

이에 따라, 온도가 급격히 변하는 우주에 위치하는 인공위성에서의 국부 발진기의 출력레벨이 일정하게 되어 온도 변화에 의한 과도한 출력으로 인공위성 전체 시스템의 로드를 증가시켜 전체 시스템의 안정성과 수명을 단축시키는 경우가 줄어들어 인공위성의 수명이 연장된다.

Description

인공위성의 온도 보상 장치

제1도는 일반적인 인공 위성에서 수신 데이타의 주파수 변환 장치의 개략 구성도.

제2도는 본 발명에 따른 인공위성의 온도 보상 장치의 구성도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 고주파 처리기 2 : 승적기

3 : 중간주파 처리기 4 : 국부 발진기

5 : 증폭기 10 : 출력레벨 검출기

20 : 전압증폭기 30 : A/D 변환기(Analog Digital Converter)

40 : 롬(ROM) 50 : 전류증폭기

본 발명은 인공위성에서의 송수신 데이타가 우주의 온도 변화에 따라 출력레벨이 급격하게 변하는 것을 방지하고 일정한 출력을 유지하도록 한 인공위성의 온도 보상 장치에 관한 것이다.

일반적으로 인공위성에서 수신 데이타의 주파수 변환 장치는 제1도와 같이 구성되는 바, 이는 지상으로부터 수신한 신호를 역다중화하여 고주파 처리기(1)에서 수신처리한 후, 중간주파수로의 변환을 위해 국부 발진기(4)에서 발생하는 주파수와 승적기(2)에서 믹싱하여 중간 주파 처리기(3)로 입력한다. 이후, 상기 수신 신호를 지상으로 보낼시에는 상기 과정의 역과정을 거치고 다중화하여 무선으로 송출한다.

그런데, 상기와 같은 과정은 우주에서 수행되는 것으로, 송수신 신호는 우주의 급격한 온도변화에 영향을 크게 받는다.

즉, 우주에서의 온도변화는 그 편차가 120까지 되므로 인공위성에서 처리되어 송출되는 신호의 전압레벨이 수신되었을 시의 신호와 크게 차이가 나게 된다.

이는 송신 및 수신과정에서 주파수 변환을 위해 기준 주파수를 발생하는 국부 발진기(4)의 출력레벨이 온도에 영향을 받기 때문에 최종 출력되는 신호도 영향을 받게 되는 것이다.

이와 같은 국부 발진기(4)의 출력레벨의 변화는 시스템의 안정성 및 주변 회로에 큰 영향을 미쳐 인공위성 수명을 단축시키는 요인이 되고 있다.

이에따라, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 국부 발진기에서 발생하는 주파수의 증폭레벨과 정상 증폭레벨의 편차를 이용하여 국부 발진기의 출력레벨에 대한 증폭률을 변화시키는 장치를 제공함으로써 항상 일정한 크기의 국부 발진기의 최종 출력레벨이 송수신 신호에 적용되도록 하여 인공위성에서 송수신되는 신호가 급격한 온도변화에 영향을 받지 않도록 함을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명 인공위성의 온도 보상 장치는, 지상으로부터 수신한 고주파수의 수신신호를 중간주파수로 변환시키거나 또는 지상으로 다시 송신할 상기 변환된 중간주파수를 고주파수로 변환시키기 이해 해당 송수신 신호에 믹싱되는 기준 주파수를 발생하는 국부 발진기와, 국부 발진기에서 출력되는 기준 주파수의 출력레벨을 증폭시켜 송수신 신호와 믹싱되도록 하는 증폭기를 포함하는 인공위성에 있어서, 상기 증폭기에서 출력되는 신호를 마이크로스트립(microstrip)에 의해 커플링하고 이를 직류로 반파정류하여 검출하는 출력레벨 검출기와; 상기 출력레벨 검출기의 출력 전압을 증폭하는 전압 증폭기와; 상기 전압 증폭기의 출력을 디지탈화하는 A/D 변환기와; 상기 증폭기를 통한 국부 발진기의 출력레벨의 편차를 미리 데이타화하여 테이블로 저장하고, 이 테이블의 데이타와 상기 A/D 변환기의 출력을 비교하여 국부 발진기의 출력레벨의 증폭률을 결정하는 롬과; 상기 롬의 출력에 의해 전류의 크기를 증폭하고, 이를 상기 증폭기로 피드백시켜 증폭기의 증폭률을 제어하는 전류 증폭기를 포함함으로써 주변 온도의 변화에도 불구하고 국부 발진기에서 출력되는 기준 주파수가 각각의 송수신 신호에 대해 항상 일정하게 출력되도록 함을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 일실시예를 첨부 도면을 참조로 하여 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.

제2도는 본 발명에 따른 인공위성의 온도 보상 장치에 관한 것이다. 도면상에는 수신 데이타에 대한 온도 보상 장치로만 구성하였다. 송신 데이타의 온도보상장치는 제2도와 동일하나, 중간주파 처리기(3)에서 고주파 처리기(1)로 흐르는 신호 흐름만 다르게 구성된다.

제2도에 따른 온도 보상 장치의 구성은 국부 발진기(4)와, 증폭기(5)와, 출력레벨 검출기(10)와, 전압 증폭기(20)와, A/D 변환기(30)와, 롬(40)과, 전류 증폭기(50)를 포함한다.

상기 국부 발진기(4)와 증폭기(5)는 종래와 같은 구성이므로 이에 대한 설명은 생략한다.

상기 출력레벨 검출기(10)는 상기 증폭기(5)에서 출력되는 신호를 마이크로스트립에 의해 커플링하고 이를 직류로 반파정류하여 검출한다. 이는 상기 증폭기(5)에서 승적기(2)로 출력되는 주파수의 약 1/10을 커플링하여 반파정류하는 것이므로, 이 신호의 전압크기는 수 mV밖에 되지 않는다.

상기 전압 증폭기(20)는 상기 출력레벨 검출기(10)에서 출력되는 소전압을 다음단에서 처리 가능한 크기로 증폭한다. 이 증폭된 전압은 상기 증폭기(5)에서 출력되는 국부 발진기(4)의 출력레벨에 비례한다.

상기 A/D변환기(30)는 상기 전압 증폭기(20)의 출력 전압을 디지탈화한다.

상기 롬(40)은 상기 증폭기(5)에서 출력되는 국부 발진기(4)의 정상 출력레벨에 대한 편차가 실험을 통하여 데이블로 저장되어 있다. 이에 따라, 상기 A/D변환기(30)의 출력레벨의 정상레벨에 대한 편차를 구하여 이에 따른 전류 증폭비를 결정하여 출력한다.

상기 전류 증폭기(50)는 상기 롬(40)에서 출력되는 전류 증폭비에 따라 전류를 증폭하여 국부 발진기(4)의 출력레벨을 증폭하는 상기 증폭기(5)로 피드백시켜 증폭기(5)의 증폭률을 제어한다.

이때, 상기 증폭기(5)는 일정한 전압이 입력될 때 전류의 변화에 의해 출력레벨을 변화시키는 증폭기이다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 동작은 다음과 같다. 지상으로부터 송신되는 신호가 수신될 시, 이는 우선 다중화되어 고주파 처리기(1)에서 수신처리된다. 이후, 승적기(2)에서 국부 발진기(4)의 기준 주파수와 믹싱되어 중간주파수로 변환된다.

이때, 국부 발진기(4)에서 발생하는 기준 주파수는 증폭기(5)에서 증폭되어 승적기(2)로 출력된다.

이와 동시에 증폭기(5)에서 출력되는 주파수는 마이크로스트립에 의해 출력레벨 검출기(10)에서 커플링된 후, 직류로 반파정류된다.

이때, 반파정류된 신호의 전압 크기는 수mV 밖에 되지 않으므로 다음단에 연결된 전압 증폭기(20)에서 수V의 크기로 증폭된다.

이는 다음단에 연결되는 각 구성회로들에서 신호처리가 가능하도록 하기 위한 것이다.

이에 상기 증폭된 전압은 A/D변환기(30)에서 디지탈화되는데, 이는 롬(40)에 저장된 데이타들과 비교 가능하도록 하기 위한 것이다.

롬(40)에는 국부 발진기(4)의 정상 출력레벨에 대한 편차가 저장되어 있고, 이에 따른 전류증폭에 대한 제어정보가 저장되어 있으므로 현재 입력되는 전압의 편차에 따른 전류 증폭비가 결정되어 출력된다.

이에 따라, 전류 증폭기(50)에서 해당 크기의 전류가 증폭되어 증폭기(5)로 피드백된다.

결국, 증폭기(5)로 입력되는 전압의 크기는 일정하고 전류의 크기가 변화되므로, 국부 발진기(4)로부터 증폭기(5)를 통해 승적기(2)에 입력되는 신호레벨은 온도가 변함에도 불구하고 항상 일정하게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따르면, 온도가 급격히 변하는 우주에 위치하는 인공위성에서의 국부 발진기의 출력레벨이 일정하게 되어 온도 변화에 의한 과도한 출력으로 인공위성 전체 시스템의 로드를 증가시켜 전체 시스템의 안정성과 수명을 단축시키는 경우가 줄어들어 인공위성의 수명이 연장된다.

Claims (1)

1. 지상으로부터 수신한 고주파수의 수신신호를 중간주파수로 변환시키거나 또는 지상으로 다시 송신할 상기 변환된 중간주파수를 고주파수로 변환시키기 위해 해당 송수신 신호에 믹싱되는 기준 주파수를 발생하는 국부 발진기와, 국부 발진기에서 출력되는 기준 주파수의 출력레벨을 증폭시켜 송수신 신호와 믹싱되도록 하는 증폭기를 포함하는 인공위성에 있어서, 상기 증폭기에서 출력되는 신호를 마이크로스트립에 의해 커플링하고 이를 직류로 반파정류하여 검출하는 출력레벨 검출기와; 상기 출력레벨 검출기의 출력전압을 증폭하는 전압 증폭기와; 상기 전압 증폭기의 출력을 디지탈화하는 A/D 변환기와; 상기 증폭기를 통한 국부 발진기의 출력레벨의 편차를 미리 데이타화하여 테이블로 저장하고, 이 테이블의 데이타와 상기 A/D 변환기의 출력을 비교하여 국부 발진기의 출력레벨의 증폭률을 결정하는 롬과; 상기 롬의 출력에 의해 전류의 크기를 증폭하고, 이를 상기 증폭기로 피드백시켜 증폭기의 증폭률을 제어하는 전류 증폭기를 포함함으로써 주변온도의 변화에도 불구하고 국부 발진기에 출력되는 기준 주파수가 각각의 송수신 신호에 대해 항상 일정하게 출력되도록 함을 특징으로 하는 인공위성의 온도 보상 장치.