KR100324534B1 - 방향탐지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 방향탐지장치에 관한 것이다. 본 발명은 입사되는 신호를 수신하는 안테나(20)를 주변 환경으로부터 보호하기 위한 레이돔(40)에 의핸 신호의 손실을 최소화하는 것이다. 이를 위해 상기 안테나(20)의 위치에 대응되는 레이돔(40)의 표면에 지면에 직교되는 방향으로 상대적으로 작은 곡률을 가지는 소경곡률부(45)를 각각 형성하였다. 이와 같이 되면 입사되는 수직편파 신호의 대부분이 상기 소경곡률부(45)에 직각으로 입사할 수로 있게 되어, 수직편파 신호가 레이돔(40)을 통과하면서 손실되지 않게 되어 정확한 방향탐지를 수행할 수 있게 된다.

Description

방향탐지장치{Direction detecting apparatus}

본 발명은 방향탐지장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 방향탐지용 레이돔의 수신편파에 따른 전기적 특성을 개선한 방향탐지장치에 관한 것이다.

도 1에는 종래 기술에 의한 방향탐지장치의 구성이 개략사시도로 도시되어 있다. 이에 도시된 바에 따르면, 소정의 곡률을 가지도록 안테나지지대(1)가 구비되고, 상기 안테나지지대(1)의 외주면을 따라 다수개의 안테나(3)가 소정의 간격으로 설치되어 있다.

그리고 상기 안테나(3)들의 사이에는 흡수체(5)가 구비된다. 상기 흡수체(5)는 전자파를 흡수하는 기능을 하는 것으로, 상기 안테나(3) 상호간의 영향을 줄여주기 위한 것이다.

또한 상기 안테나지지대(1)의 외주면을 둘러서는 레이돔(7)(radom)이 설치된다. 상기 레이돔(7)은 유전체로 구성되는 것으로 안테나(3)를 둘러싸서 외부의 환경으로부터 보호하는 기능을 한다.

이와 같은 구성을 가지는 종래의 방향탐지장치에서는 상기 안테나(3)가 전달되어 오는 신호를 수신하여 방향을 탐지하게 된다. 이때, 상기 안테나(3)로 수신되는 신호의 예로서 수직편파 신호나 수평편파 신호가 있을 수 있다. 상기와 같은 안테나(3)에 의해 신호가 수신됨에 있어서, 상기 흡수체(5)는 인접하는 안테나(3) 상호간의 영향을 줄여주도록 전자파를 흡수하여 안테나(3)에 의해 보다 정확하게 신호가 수신되도록 한다.

그러나 상기한 바와 같은 종래 기술에 의한 방향탐지장치에서는 다음과 같은 문제점을 가진다.

상기 레이돔(7)은 상기 안테나(3)를 주위환경으로부터 보호하는 역할을 하지만, 상기 안테나(3)로 입사되는 파를 반사, 굴절, 및 산란시켜 안테나의 수신패턴을 왜곡하게 된다.

특히, 레이돔(7) 표면에 입사되는 각의 측면에서 보면, 수평편파 신호를 수신하는 경우에는 수신하는 방위각에 따라 레이돔(7) 표면에서 입사되는 각도변화는거의 없으나, 수직편파 신호를 수신하는 경우에는 수신하는 방위각에 따라 레이돔(7) 표면에 입사되는 각도가 급격하게 증가되어 안테나(3)로 수신되는 파의 전기적 특성(손실, 위상지연)이 급격히 악화되었다.

이를 보다 상세히 설명하면, 상기 레이돔(7)의 표면의 곡률반경이 커지면 커질수록 3차원 공간상에서 상기 레이돔(7)의 표면에 입사되는 수직편파 신호의 입사각이 레이돔(7) 표면에 직교되지 않을 확률이 높아지기 때문이다. 즉, 상기 레이돔(7)의 표면에 수직으로 수직편파 신호가 입사하지 않게 되면 상기 수직편파가 레이돔(7)을 통과하면서 반사, 굴절, 산란되어 파의 성질이 변화되기 때문이다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위해서 상기 레이돔(7)을 형성하는 재질을 달리하면 되나, 이와 같은 재질은 그 가격이 높아 방향탐지장치의 제조원가가 높아지는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 저렴하면서도 안테나의 신호수신 특성이 좋은 방향탐지장치를 제공하는 것이다.

도 1은 종래 기술에 의한 방향탐지장치의 요부 구성을 보인 개략사시도.

도 2는 본 발명에 의한 방향탐지장치의 요부 구성을 보인 개략사시도.

도 3은 본 발명에 의한 방향탐지장치로 수직편파가 입사되는 것을 설명하는 설명도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10: 안테나지지대 20: 안테나

30: 흡수체 40: 레이돔

45: 소경곡률부

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 소정의 곡률을 구비하는 지지부와, 상기 지지부 상에 설치되어 전달되어 오는 신호를 수신하는 안테나와, 상기 안테나 사이에 설치되어 인접하는 안테나 사이의 간섭을 방지하는 전자파흡수체와, 유전체로서 형성되고 상기 안테나의 전방에 설치되며 전체적으로 상기 지지부보다 큰 곡률을 가지고 형성되고, 소정 간격으로 그 표면에 상기 곡률들보다 작은 곡률의 곡면을 구비하는 레이돔을 포함하여 구성된다.

상기 레이돔의 상대적으로 작은 곡률을 가지는 곡면은 각각의 안테나에 대응되는 위치에 구비된다.

상기 레이돔의 상대적으로 작은 곡률을 가지는 곡면은 상기 안테나의 보어사이트(Boresight)를 둘러 쌀 수 있을 정도의 곡률을 가진다.

상기 레이돔의 상대적으로 작은 곡률을 가지는 곡면은 지면에 수직되는 방향으로 길게 연장형성된다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면 안테나로 수신되는 파가 상기 안테나를 보호하도록 전방에 설치된 레이돔의 표면으로 직각으로 입사하게 되어 반사, 굴절 및 산란없이 안테나로 전달되어 방향탐지장치의 동작특성이 좋아지는 이점이 있다.

이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 방향탐지장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 2에 도시된 바에 따르면, 안테나지지대(10)가 소정 곡률을 가지도록 형성된다. 이와 같은 안테나 지지대는(10)는 일반적으로 합성수지재로 형성되는 것으로, 예를 들면 FRP를 재료로 하여 만들어진다.

상기 소정 곡률을 가지는 안테나지지대(10)의 둘레를 따라서는 안테나(20)가 소정 간격으로 설치된다. 상기 안테나(20)는 전달되어 오는 신호를 수신하는 역할을 하는 것이다. 이와 같은 안테나(20)의 사이에는 흡수체(30)가 설치된다. 상기 흡수체(30)는 상기 안테나(20)의 사이에서 전자파를 흡수하는 것으로, 인접하는 안테나(20) 사이의 영향을 줄여 주기 위한 것이다.

다음으로 상기 안테나(20)를 주변 환경으로부터 보호하기 위해서 상기 안테나(20)의 전방에는 레이돔(40)이 설치된다. 상기 레이돔(40)은 유전체로 구성된다. 이와 같은 레이돔(40)은 전체적으로 상기 안테나지지대(10)의 곡률보다는 큰 곡률을 가지고 형성되어 상기 안테나지지대(10)의 전방에서 상기 안테나(20)가 외부의 환경에 노출되는 것을 차단한다.

한편, 상기 레이돔(40)의 전면에는 지면에 대해 수직인 방향으로 길게 소경곡률부(45)가 형성되어 있다. 여기서 상기 소경곡률부(45)는 가장 바람직하기로는 상기 안테나(20)의 정면에 대응되는 위치, 다시 말해 안테나(20)의 보어사이트(Boresight)에 대응되는 위치에 형성된다. 상기 소경곡률부(45)의 곡률은 상기 레이돔(40) 자체의 곡률이나 상기 안테나지지대(10)의 곡률보다 훨씬 작은 값을 가지는 것으로, 바람직하기로는 상기 안테나(20)의 보어사이트를 둘러 쌀 수 있는 정도의 곡률을 가지는 것이 바람직하다.

여기서 보어사이트(Boresight)란 가장 큰 게인(gain)을 얻을 수 있는 안테나(20)의 면을 말한다.

이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 방향탐지장치의 작용을 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명에서는 방향탐지장치의 안테나(20)가 수직편파 신호를 수신하는 경우에 상기 레이돔(40)의 재질을 개선하기보다는 그 형상을 변경한 것이다. 즉 상기 레이돔(40)의 전면에 다수개의 소경곡률부(45)를 형성한 것이다.

여기서 상기 소경곡률부(45)는 안테나(20)의 보어사이트를 둘러쌀 수 있을 정도의 곡률로 상기 안테나(20)에 대응되는 부분에 지면에 대해 수직방향으로 길게 연장형성한 것이다.

이와 같이 소경곡률부(45)를 형성하게 되면 수직편파 신호가 상기 소경곡률부(45)에 입사될 때, 입사되는 각이 수직으로 될 확률이 높아지게 된다. 이를 도 3을 참고하여 설명하기로 한다. 도 3에는 본 발명의 레이돔(40)과 소경절곡부(45)를 표시하고 있으나, 상기 레이돔(40)의 곡률 R은 종래의 레이돔(7)의 곡률과 같다고 가정하고 종래의 레이돔(7)은 본 발명의 레이돔(40)의 곡률 R인 부분으로 하여 설명한다.

도 3에서 점선으로 표시된 바와 같이 수직편파 신호가 입사하게 되면, 상기 소경곡률부(45)에 대해서와 곡률 R인 레이돔(40)에 대해서 모두 수직으로 입사하게 된다. 그러나 실선으로 표시된 바와 같이 수직편파 신호가 입사하게 되면, 상기 소경곡률부(45)에 대해서는 수직으로 입사하나, 곡률 R인 상기 레이돔(40)의 표면에 대해서는 소정의 각도를 가지고 입사된다.

따라서, 상기와 같이 소경곡률부(45)를 상기 안테나(20)의 보어사이트에 대응되는 위치에 형성하게 되면, 상대적으로 수직편파 신호가 상기 소경곡률부(45)에 수직으로 입사하게 되는 확률이 높아지게 되어, 상기 소경곡률부(45)를 통과하는 수직편파 신호는 반사, 굴절 및 산란이 되지 않고 직접 상기 안테나(20)로 전달될수 있다. 결국 상기 레이돔(40)을 통과하면서 상기 수직편파 신호의 손실이 감소되므로 상기 안테나(20)에 의해서는 보다 정확한 신호의 감지를 수행할 수 있게 된다.

위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명에 의한 방향탐지장치는 안테나를 주변환경으로부터 보호하기 위한 레이돔에 상대적으로 작은 곡률을 가지는 소경곡률부를 지면에 대해 수직방향으로 안테나에 대응되는 위치에 형성하였다. 따라서 상기 안테나로 전달되는 신호가 대부분 상기 소경곡률부에 직각으로 입사하여 신호의 손실 없이 안테나로 전달될 수 있게 된다.

따라서 안테나에서 감지하는 신호의 손실이 최소화되어 방향탐지장치를 이용한 방향탐지가 보다 정확하게 이루어 질 수 있게 되는 효과를 기대할 수 있다.

Claims (4)

1. 소정의 곡률을 구비하는 지지부,

   상기 지지부 상에 설치되어 전달되어 오는 신호를 수신하는 안테나와,

   상기 안테나 사이에 설치되어 인접하는 안테나 사이의 간섭을 방지하는 전자파흡수체와,

   유전체로서 형성되고 상기 안테나의 전방에 설치되며 전체적으로 상기 지지부보다 큰 곡률을 가지고 형성되고, 소정 간격으로 그 표면에 상기 곡률들보다 작은 곡률의 곡면을 구비하는 레이돔을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 방향탐지장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 레이돔의 상대적으로 작은 곡률을 가지는 곡면은 각각의 안테나에 대응되는 위치에 구비됨을 특징으로 하는 방향탐지장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 레이돔의 상대적으로 작은 곡률을 가지는 곡면은 상기 안테나의 보어사이트(Boresight)를 둘러 쌀 수 있을 정도의 곡률을 가짐을 특징으로 하는 방향탐지장치.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 레이돔의 상대적으로 작은 곡률을 가지는 곡면은 지면에 수직되는 방향으로 길게 연장형성됨을 특징으로하는 방향탐지장치.