KR101117194B1 - 다중 대역 신호 송수신 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 다중 대역 신호 송수신 장치에 관한 것으로서, 다중 대역을 신호를 하나의 장치에서 동시에 송수신할 수 있을 뿐만 아니라 선형 편파 수신시 발생하는 스큐 각도를 쉽게 보상할 수 있다. 또한, 피드혼에 수신되는 감도에 따라 피드혼의 위치를 자동적으로 조절할 수 있을 뿐만 아니라, 피드혼에 수신되는 신호의 대역에 따라 피드혼과 처리부들을 적절하게 매칭시킬 수 있다.
Description
본 발명은 다중 대역 신호 송수신 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다중 대역의 신호를 하나의 장치에서 송수신할 수 있고, 선형 편파 수신에 따른 스큐를 보상할 수 있는 다중 대역 신호 송수신 장치에 관한 것이다.
리플렉터 안테나(reflector antenna)는 위성 통신, 대용량의 무선 통신 등에 보편적으로 사용되고 있다. 상기 리플렉터 안테나는 반사 망원경의 원리를 이용하여 송수신된 신호를 적어도 하나의 초점에 집중시킨다. 일반적으로 리플렉터 안테나의 초점 위치에는 혼 안테나(horn antenna) 또는 피드혼(feed horn)이 설치될 수 있다. 여기서, 리플렉터 안테나로는 파라볼릭 안테나(parabolic antenna)가 대표적으로 사용될 수 있다.
수신된 리플렉터 안테나에서 반사되어 피드혼으로 전달되며, 피드혼은 반사된 신호를 모아서 저잡음 컨버터(LNB:Low Noise Block down converter)로 전달한다. 그리고, 상기 저잡음 컨버터는 피드혼으로부터 전달받은 신호를 중간 주파수 대역의 신호로 변환하여 외부의 RF(Radio Frequency) 모듈로 전달한다. 반대로, 피드혼으로부터 송신된 신호는 리플렉터 안테나를 통해 공중으로 방사될 수 있다.
여기서, 저잡음 컨버터는 신호를 수신하는 첫 단계에 해당하는 장치로서 일종의 전자 증폭기라고 할 수 있다. 저잡음 컨버터 내에서도 어느 정도의 잡음이 추가로 발생하게 되는데 저잡음 컨버터 자체에서 발생하는 잡음은 증폭되어 다음 단계로 전달될 수 있다. 최적의 시스템을 유지하기 위해서는 이 같은 잡음을 최소화해야 하는데 저잡음 컨버터는 전체 위성 송수신 시스템의 안정화를 위해 잡음 최저치를 갖도록 설계된다.
하지만, 종래에는 다중 대역의 신호들을 송수신하고 처리하기 위하여 상기 신호의 대역 별로 복수개의 송수신 장치를 각각 별도로 설치하였다. 예를 들면, 위성 방송은 Ku 밴드 및 Ka 밴드를 통하여 각각 서비스될 수 있으나, 지금까지는 Ku 밴드 신호를 송수신하고 처리하는 Ku 밴드 신호 송수신 장치 및 Ka 밴드 신호를 송수신하고 처리하는 Ka 밴드 신호 송수신 장치를 각각 별도로 설치하였다. 따라서, 다중 대역의 신호를 송수신하기 위한 비용이 크게 증가될 뿐만 아니라, 다중 대역의 신호를 송수신하기 위한 설치 공간도 크게 증대될 수 있다.
즉, Ku 밴드의 주파수를 이용하는 위성과 신호를 송수신하기 위해서는 Ku 밴드용 피드혼과 저잡음 컨버터를 구비해야 하고, Ka 밴드의 주파수를 이용하는 위성과 신호를 송수신하기 위해서는 Ka 밴드용 피드혼과 저잡음 컨버터를 구비해야 하는 문제가 있다. 예를 들면, Ku 밴드용 저잡음 컨버터가 구비된 위성 안테나가 설치된 선박에서 Ka 밴드를 이용하는 위성으로부터 방송을 수신하기 위해서는 사용자가 직접 Ku 밴드용 피드혼을 Ka 밴드용 피드혼으로 교체하고, Ku 밴드용 저잡음 컨버터를 Ka 밴드용 저잡음 컨버터로 교체해야 하는 불편함이 있었다.
이와 같은 불편함을 해소하기 위해 다수개의 피드혼이 형성된 하나의 저잡음 컨버터로 다중 대역의 신호를 처리할 수 있는 기술이 제안된 바 있다.
그러나, 이러한 다중 대역 신호를 처리할 수 있는 저잡음 컨버터의 경우에도 위성에서 송신하는 신호가 임의의 선형 편파를 갖는 위성 신호인 경우 위성 신호 편파와 안테나의 수신 편파 사이에 발생하는 스큐(skew) 각도를 자동으로 보상할 수는 없었다. 선박 등과 같은 이동체의 위치에 따라 선형 편파를 이용하는 위성과 신호를 송수신하기 위해서는 스큐 각도를 보상하기 위해 안테나 자체를 스큐 각도 만큼 회전시켜 보상해야 하는데 이러한 방법은 안테나 자체를 회전시키다 보니 안테나의 크기가 커지고 제작 비용이 많이 소요되며 전력 손실이 큰 문제점이 있었다.
예를 들면, 선형 편파 신호(linear polarized signal)을 사용하는 유럽이나 아시아에서 임의의 선형 편파를 갖는 위성 신호를 송수신하기 위해서는 안테나를 회전시켜 스큐를 보상해야 하는 불편함이 있었고, 스큐 각도를 보상하지 않는 경우에는 위성 신호 손실이 발생하는 문제점이 있었다.
이러한 기존의 다중 대역 신호를 처리할 수 있는 저잡음 컨버터의 경우는 선형 편파를 수신하는 과정에서 발생하는 스큐 각도를 자동으로 보상할 수 없는 문제점이 있었다. 따라서, 최근에는 선형 편파를 수신하는 과정에서 발생하는 스큐 각도를 자동으로 보상함과 함께 여러 대역의 신호들을 송수신하고 송수신된 신호를 적절히 처리할 있는 다중 대역 신호 송수신 장치에 대한 필요성이 증가되고 있는 추세이다. 특히, 선박 또는 항공기 및 차량과 같은 이동체는, 여러 개의 저잡음 컨버터를 설치할 공간을 확보하는 것이 매우 어려울 뿐만 아니라 다양한 지역에서 여러 대역의 신호들을 전달받을 수 있기 때문에, 하나의 신호 송수신 장치로 다중 대역의 신호들을 동시에 송수신하는 기술이 매우 절실한 실정이다.
본 발명의 일 실시예는 다중 대역의 신호들을 하나의 장치에서 송수신하고 처리할 수 있는 다중 대역 신호 송수신 장치를 제공한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 다중 대역의 신호들을 하나의 장치가 송수신할 수 있는 기능을 간단한 구조로 간편하게 구현할 수 있는 다중 대역 신호 송수신 장치를 제공한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 피드혼에 수신되는 신호의 대역 및 편파의 종류에 따라 그 신호가 처리될 수 있는 처리부를 용이하게 선택하여 처리할 수 있는 다중 대역 신호 송수신 장치를 제공한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에는 위성에서 송신되는 신호가 선형 편파인 경우 위성 신호 편파와 피드혼의 수신 편파 사이에 발생하는 스큐를 자동으로 보상할 수 있는 다중 대역 신호 송수신 장치를 제공한다.
상기한 바와 같은 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따르면, 다중 대역의 신호들을 수신하는 피드혼; 상기 피드혼이 수신한 신호를 상기 신호의 대역에 따라 선택적으로 처리하는 처리부들이 상기 신호의 대역 별로 복수개가 형성된 저잡음 컨버터; 및 상기 저잡음 컨버터 또는 상기 피드혼에 구비되고, 상기 피드혼에 수신된 신호가 선형 편파인 경우 스큐 각도를 보상하도록 상기 저잡음 컨버터 또는 상기 피드혼을 회전시키는 스큐 보상 기구;를 포함하며, 상기 스큐 보상 기구는 상기 피드혼의 길이 방향 중심에 대해서 상기 저잡음 컨버터 또는 상기 피드혼을 회전시키는 다중 대역 신호 송수신 장치를 제공한다.
상기와 같이, 스큐 보상 기구를 구비함으로써, 선형 편파를 수신하는 경우에도 스큐로 인한 신호 손실을 방지할 수 있다.
상기 저잡음 컨버터 또는 상기 피드혼에 구비되고, 상기 피드혼에 수신된 신호가 상기 신호의 대역을 처리하는 처리부에 전달되도록 상기 피드혼 또는 상기 저잡음 컨버터 중 적어도 하나를 이송시키는 이송 기구를 포함할 수 있다.
상기 처리부들은 직선 형상, 곡선 형상, 원 형상, 타원 형상, 또는 다각 형상 중 적어도 어느 한 형상으로 서로 이웃하도록 상기 저잡음 컨버터에 배치되고, 상기 저잡음 컨버터 또는 상기 피드혼 중 적어도 하나는 상기 이송 기구에 의해 상기 처리부들의 배치 형상과 동일한 경로를 따라 이송될 수 있다. 이로 인해, 하나의 저잡음 컨버터를 사용하여 다중 대역의 신호를 송신 또는 수신할 수 있다.
상기 처리부들은 직선 형상, 곡선 형상, 원 형상, 타원 형상, 또는 다각 형상 중 적어도 어느 한 형상으로 서로 이웃하도록 상기 저잡음 컨버터에 배치되고, 상기 저잡음 컨버터 또는 상기 피드혼 중 적어도 하나는 상기 이송 기구에 의해 상기 처리부들의 배치 형상과 동일한 경로를 따라 이송될 수 있다. 이로 인해, 하나의 저잡음 컨버터를 사용하여 다중 대역의 신호를 송신 또는 수신할 수 있다.
상기 도파관들의 내부에는 상기 피드혼으로부터 전달받은 신호가 원형 편파인 경우 상기 원형 편파를 선형 편파로 변환하는 편파기가 형성될 수 있다. 편파기를 구비함으로써 원형 편파의 신호도 처리할 수 있다.
상기 스큐 보상 기구는 상기 편파기를 상기 선형 편파의 편파면과 일치시키기 위해 상기 피드혼 또는 상기 저잡음 컨버터를 소정 각도 회전시킬 수 있다.
상기 피드혼에 수신된 신호와 매칭되는 상기 도파관과 상기 피드혼이 일치하도록 상기 이송 기구가 작동한 후, 상기 편파기와 상기 선형 편파의 편파면이 일치하도록 상기 스큐 보상 기구가 작동할 수 있다.
상기 스큐 보상 기구는 상기 도파관의 상단에 제공되며 상기 피드혼이 설치되는 어댑터, 상기 어댑터의 외주면에 회전 가능하게 제공되는 베어링, 상기 베어링의 외주면에 회전 가능하게 제공되는 풀리, 상기 피드혼의 일측에 구비되어 상기 풀리를 회전시키는 회전 구동부 및 상기 회전구동부와 상기 풀리를 연결하여 상기 회전구동부의 회전력을 상기 풀리에 전달하는 회전력 전달부재를 포함할 수 있다.
상기 스큐 보상 기구는 상기 피드혼 또는 상기 저잡음 컨버터의 회전량을 감지하는 회전량 감지 센서를 더 포함할 수 있다. 상기 이송 기구는 상기 피드혼과 상기 저잡음 컨버터에 연결되고 상기 도파관들에 상기 피드혼을 선택적으로 매칭시키는 경로를 따라 상기 저잡음 컨버터 또는 상기 피드혼 중 적어도 하나의 이동을 안내하는 가이드부 및 상기 가이드부에 구비되고 상기 저잡음 컨버터 또는 상기 피드혼 중 적어도 하나를 상기 가이드부를 따라 이동시키는 구동부를 포함할 수 있다.
상기 피드혼의 일측에는 상기 스큐 보상 기구의 회전 중심을 기준으로 상기 이송 기구와 마주 보는 편에 설치되어 상기 스큐 보상 기구에 가해지는 하중의 균형을 맞추기 위한 카운터 웨이트가 형성될 수 있다.
상기 이송 기구가 상기 저잡음 컨버터를 이동시키는 방향은 상기 스큐 보상 기구에 의한 상기 저잡음 컨버터 또는 상기 피드혼의 회전 중심축과 교차하도록 형성될 수 있다.
상기 이송 기구의 구동부와 상기 스큐 보상 기구의 구동부는 상기 피드혼의 중심을 기준으로 서로 타측에 형성될 수 있다.
상기 피드혼은 Ku 밴드 대역의 신호, Ka 밴드 대역의 신호, Ku 밴드 대역의 원형 편파 신호, Ku 밴드 대역의 선형 편파 신호, Ka 밴드 대역의 원형 편파 신호 또는 Ka 밴드 대역의 선형 편파 신호 중 어느 하나의 신호를 수신할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 대역 신호 송수신 장치는, 하나의 장치에서 다중 대역의 신호를 용이하게 송수신하고 처리할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 대역 신호 송수신 장치는 하나의 장치에 간단하고 콤팩트한 구조로 형성될 수 있다. 따라서, 상기 다중 대역 신호 송수신 장치는 간편하게 제조할 수 있고 설치 공간의 확보도 용이할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 대역 신호 송수신 장치는, 다중 대역의 신호를 하나의 피드혼으로 송수신할 수 있고, 그로 인하여 피드혼의 사용 개수를 줄여 부품 비용을 절감할 수 있다. 뿐만 아니라, 저잡음 컨버터의 신호 전달부는 단수개의 피드혼에 수신된 신호들에 대한 이득 보상을 실현하기 때문에, 피드혼에 수신된 다중 대역의 신호들을 처리부들에 보다 정확히 전달할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 대역 신호 송수신 장치는, 피드혼에 수신되는 신호의 대역 및 편파의 종류에 따라 피드혼과 매칭되는 처리부를 자동적으로 변경하기 때문에 다중 대역의 신호를 간편하게 송수신할 수 있다. 더욱이, 차량과 항공기 및 선박과 같은 이동체에서는 신호 대역이 다른 지역들을 통과하더라도 각 지역의 신호들을 모두 처리할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 대역 신호 송수신 장치는, 선형 편파시 발생하는 스큐를 자동으로 보상하기 때문에 신호 손실 발생을 방지할 수 있고, 스큐 보상 기구를 이용하여 저잡음 컨버터를 회전시킴으로써 스큐 보상에 소요되는 전력을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 대역 신호 송수신 장치는, 다중 대역 신호의 송수신 및 스큐 보상을 하나의 저잡음 컨버터로 구현할 수 있기 때문에 유지 보수 편의성을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 대역 신호 송수신 장치가 도시된 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 다중 대역 신호 송수신 장치를 나타낸 측면도,
도 3은 도 1에 도시된 다중 대역 신호 송수신 장치의 요부를 나타낸 사시도,
도 4는 도 3에 도시된 요부를 나타낸 분해 사시도,
도 5는 도 3에 도시된 요부의 스큐 보상 기구의 분해된 상태를 도시한 사시도,
도 6은 도 3에 도시된 요부의 일 작동예를 나타낸 평면도,
도 7은 도 6에 도시된 요부를 나타낸 정면도,
도 8은 도 6의 절단선 "A-A"에 따른 단면도,
도 9는 도 6에 도시된 요부를 나타낸 배면 사시도,
도 10은 도 3에 도시된 요부의 다른 작동예를 나타낸 평면도,
도 11은 도 10에 도시된 요부를 나타낸 정면도,
도 12는 도 10의 절단선 "B-B"에 따른 단면도,
도 13은 도 10에 도시된 요부를 나타낸 배면 사시도,
도 14는 도 3에 도시된 요부의 또 다른 작동예를 나타낸 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 다중 대역 신호 송수신 장치를 나타낸 측면도,
도 3은 도 1에 도시된 다중 대역 신호 송수신 장치의 요부를 나타낸 사시도,
도 4는 도 3에 도시된 요부를 나타낸 분해 사시도,
도 5는 도 3에 도시된 요부의 스큐 보상 기구의 분해된 상태를 도시한 사시도,
도 6은 도 3에 도시된 요부의 일 작동예를 나타낸 평면도,
도 7은 도 6에 도시된 요부를 나타낸 정면도,
도 8은 도 6의 절단선 "A-A"에 따른 단면도,
도 9는 도 6에 도시된 요부를 나타낸 배면 사시도,
도 10은 도 3에 도시된 요부의 다른 작동예를 나타낸 평면도,
도 11은 도 10에 도시된 요부를 나타낸 정면도,
도 12는 도 10의 절단선 "B-B"에 따른 단면도,
도 13은 도 10에 도시된 요부를 나타낸 배면 사시도,
도 14는 도 3에 도시된 요부의 또 다른 작동예를 나타낸 평면도이다.
이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 대역 신호 송수신 장치가 도시된 사시도, 도 2는 도 1에 도시된 다중 대역 신호 송수신 장치를 나타낸 측면도, 도 3은 도 1에 도시된 다중 대역 신호 송수신 장치의 요부를 나타낸 사시도, 도 4는 도 3에 도시된 요부를 나타낸 분해 사시도, 도 5는 도 3에 도시된 요부의 스큐 보상 기구의 분해된 상태를 도시한 사시도, 도 6은 도 3에 도시된 요부의 일 작동예를 나타낸 평면도, 도 7은 도 6에 도시된 요부를 나타낸 정면도, 도 8은 도 6의 절단선 "A-A"에 따른 단면도, 도 9는 도 6에 도시된 요부를 나타낸 배면 사시도, 도 10은 도 3에 도시된 요부의 다른 작동예를 나타낸 평면도, 도 11은 도 10에 도시된 요부를 나타낸 정면도, 도 12는 도 10의 절단선 "B-B"에 따른 단면도, 도 13은 도 10에 도시된 요부를 나타낸 배면 사시도, 도 14는 도 3에 도시된 요부의 또 다른 작동예를 나타낸 평면도이다.
도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 대역 신호 송수신 장치(100)는 피드혼(110), 저잡음 컨버터(120), 이송 기구(130) 및 스큐 보상 기구(160)를 포함할 수 있다.
다중 대역 신호 송수신 장치(100)는 주로 선박 등의 이동체에 설치되어 위성(satellite)의 신호를 수신하거나 위성에 신호를 송신하는 장치로서, 위성 추적 안테나(Satellite Tracking Antenna)라고 볼 수도 있다.
다중 대역 신호 송수신 장치(100)는 다수개의 위성들로부터 복수개의 주파수 대역의 신호들을 각각 송수신할 수 있을 뿐만 아니라, 원형 편파와 선형 편파의 신호들을 각각 송수신할 수 있다. 즉, 저잡음 컨버터(120)에는 다수개의 위성들에서 송수신되는 신호의 대역 및 편파의 종류에 따라 후술하는 도파관과 처리부의 개수가 결정될 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에서는 설명의 편의를 위하여 피드혼(110)에 수신되는 신호가 선형 편파의 Ku 밴드 신호 및 원형 편파의 Ka 밴드 신호인 것으로 예를 들어 설명한다. 하지만, 선형 편파의 Ku 밴드 신호 및 원형 편파의 Ka 밴드의 경우는 단지 일례일 뿐이며, 그에 대하여 다양하게 조합될 수 있다. 즉 상세히 설명하면, 선형 편파의 Ku 밴드 신호 및 선형 편파의 Ka 밴드 신호, 원형 편파의 Ku 밴드 신호 및 원형 편파의 Ka 밴드 신호, 원형 편파의 Ku 밴드 신호 및 선형 편파의 Ka 밴드 신호 등의 경우도 가능하지만, 본 발명의 일 실시예에서는 편의상 그에 대한 설명은 생략하기로 한다.
상기와 같은 Ku 밴드 신호와 Ka 밴드 신호는 위성 방송에 주로 사용되고 있는 주파수 대역의 신호들이다. 즉, Ku 밴드 신호는 12GHz로부터 18GHz까지 주파수 대역의 신호이고, Ka 밴드 신호는 18GHz로부터 30GHz까지 주파수 대역의 신호이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 피드혼(110)은 도파관(waveguide) 형태의 안테나로서, 위성으로부터 다중 대역의 신호를 수신하거나 신호를 위성에 송신하는 기능을 수행할 수 있다. 피드혼(110)는 수신하는 신호의 주파수 대역에 따라 서로 다른 직경 또는 형상으로 형성될 수 있다. 구체적으로, 피드혼(110)의 직경은 수신하는 신호의 주파수 대역이 클수록 작게 형성된다.
따라서, Ku 밴드 신호용 피드혼의 직경은 Ka 밴드 신호용 피드혼의 직경보다 크게 형성될 수 있다. 본 실시예의 피드혼(110)은 Ku 밴드 신호와 Ka 밴드 신호를 모두 송수신하므로, Ku 밴드 신호용 피드혼 보다는 작은 직경으로 형성됨과 아울러 Ka 밴드 신호용 피드혼 보다는 큰 직경으로 형성될 수 있다. 예를 들면, Ku 밴드 신호용 피드혼의 직경이 18mm이고 Ka 밴드 신호용 피드혼의 직경이 11mm이면, 본 발명의 일 실시예의 피드혼은 15mm의 직경으로 형성될 수 있다.
또한, 피드혼(110)은 프레임(112)에 하부가 고정된 상태로 저잡음 컨버터(120)의 상측에 배치될 수 있다. 프레임(112)은 후술하는 리플렉터 안테나(142)에 장착될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에서는 단수개의 피드혼(110)이 사용되는 것으로 설명하지만, 그에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 다중 대역 신호 송수신 장치(100)가 처리하는 신호의 개수가 매우 많을 경우, 피드혼(110)을 하나만 사용하기 보다는 몇 개를 더 사용할 수도 있다. 또한, 이렇게 사용되는 여러 개의 피드혼(110)은 신호 대역에 따라 서로 다른 직경으로 형성될 수도 있다.
도 2 내지 도 9를 참조하면, 저잡음 컨버터(120)는 피드혼(110, Feed horn)에 수신된 신호를 중간 주파수 대역의 신호로 증폭 및 주파수 변환하는 장치이다. 저잡음 컨버터(120)는 작은 잡음 지수(noise figure)를 가지도록 형성될 수 있다.
이와 같은 저잡음 컨버터(120, LNB: Low Noise Block down converter)는, 처리부(122a)(122b)들이 형성된 처리부 모듈(122), 처리부 모듈(122)의 외측을 감싸도록 형성된 모듈 하우징(124) 및 모듈 하우징(124)에 형성되고, 피드혼(110)이 수신한 신호가 통과되는 도파관(126a)(126b)들이 구비된 신호 전달부(126)를 포함할 수 있다.
처리부 모듈(122)은 하나의 기판으로 형성될 수 있다. 처리부 모듈(122)에는 다양한 주파수 대역의 신호들을 처리하는 처리부(122a)(122b)들이 서로 다른 위치에 전자 회로 형태로 형성될 수 있다. 이러한 처리부(122a)(122b)들은 피드혼(110)이 수신한 신호를 처리하는 저잡음 컨버터(120)에 포함될 수 있다.
그리고, 처리부(122a)(122b)들은 직선 형상, 곡선 형상, 원 형상, 타원 형상, 또는 다각 형상 중 적어도 어느 한 배치 형상으로 처리부 모듈(122)에 서로 이웃하게 배치될 수 있다. 이하, 본 발명의 실시예에서는 두 개의 처리부(122a)(122b)가 직선 형상으로 이격되게 배치된 것을 예로 들어 설명한다.
모듈 하우징(124)은 처리부 모듈(122)을 내부에 수용하여 외부 충격과 외부 환경으로부터 처리부 모듈(122)을 보호하는 박스 형상의 부재이다. 모듈 하우징(124)은 다이캐스팅과 같은 주조 방법으로 형성될 수 있으며, 모듈 하우징(124)와 신호 전달부(126)는 일체로 주조될 수 있다.
신호 전달부(126)는 피드혼(110)에 수신된 신호를 전달받아 처리부(122a)(122b)들 중 어느 하나에 전달하는 부재이다. 신호 전달부(126)는 피드혼(110)과 대향되는 모듈 하우징(124)의 상부에 형성될 수 있다. 또한, 신호 전달부(126)는 처리부(122a)(122b)들의 배치 형상과 동일 또는 유사한 형상으로 형성될 수 있다. 이를 보다 상세히 설명하면, 처리부(122a)(122b)들의 배치 형상, 예를 들면 직선 형상, 곡선 형상, 원 형상, 타원 형상, 또는 다각 형상에 대응하는 형상으로 모듈 하우징(124)의 상부에 신호 전달부(126)의 도파관들이 형성될 수 있다. 이하에서는, 신호 전달부(126)의 도파관들이 직선 형상으로 배치 형성된 경우로 예로서 설명한다.
그리고, 신호 전달부(126)는 피드혼(110)의 하부에 이동 가능하게 연결되도록 모듈 하우징(124)의 상부에서 상측으로 돌출되게 형성될 수 있다. 상기와 같은 신호 전달부(126)에는 도파관(126a)(126b)들이 관통되게 형성될 수 있다. 도파관(126a)(126b)들은 처리부(122a)(122b)들과 대향되는 위치에 각각 형성될 수 있다.
뿐만 아니라, 신호 전달부(126)의 상면에는 피드혼(110)의 하부가 좌우 방향으로 이동 가능하게 삽입될 수 있도록 삽입홈(미도시)이 형성될 수 있다. 따라서, 피드혼(110)은 상기 삽입홈을 따라 이동되는 과정에서 도파관(126a)(126b)들 중 어느 하나와 연통되게 위치될 수 있다.
한편, 도파관(126a)(126b)들은 처리부(122a)(122b)들로 전달되는 신호들의 주파수 대역에 따라 서로 다른 크기의 단면적을 가지도록 형성될 수 있다. 위에서 설명한 피드혼(110)과 마찬가지로, 도파관(126a)(126b)들은 통과되는 신호의 주파수 대역이 클수록 작은 단면적을 가지도록 형성된다. 예를 들면, Ku 밴드 신호가 통과되는 도파관(126b)의 단면적은 Ka 밴드 신호가 통과되는 도파관(126a)의 단면적보다 크게 형성될 수 있다.
또한, 도파관(126a)의 내면에는 필요에 따라 단차부(미도시)가 형성될 수도 있다. 이와 같은 상기 단차부는 피드혼(110)과 도파관(126a,126b)의 급격한 단면적 변화를 보상하기 위하여 도파관(126a,126b)의 상부에 형성될 수 있다. 따라서, 상기 단차부는 도파관(126a,126b)의 단면적보다는 크게 형성될 수 있고, 피드혼(110)의 단면적보다는 작게 형성될 수 있다.
상기 단차부는 피드혼(110)과 도파관(126a,126b)의 단면적 차이를 완충시키는 천이 구간의 기능을 수행할 수 있다. 즉, 피드혼(110)으로부터 위성의 신호가 유입되는 도파관(126a,126b)의 상부에 상기 단차부가 형성되면, 피드혼(110)에 수신된 신호가 도파관(126a,126b)으로 전달되는 과정에서 발생되는 신호의 손실을 현저히 감소시킬 수 있다.
또한, 도파관(126a,126b)들의 내부에는 필요에 따라 편파기(127a)(127b)가 형성될 수 있다. 편파기(127a)(127b)는 위성의 신호가 편파 특성을 가진 경우 이를 처리하는 장치로서, 도파관(126a)(126b)를 통과하는 신호의 편파 특성에 따라 서로 다른 형상으로 형성될 수 있다. 즉, 도 7에서는 원통 형상의 편파기(127a) 및 계단 형상으로 된 판상의 편파기(127b)를 도시하였지만, 편파기의 형상과 구현 방법은 그것에 한정되지 않고 다양한 형상과 구현 방법이 설계 조건에 따라 적용될 수 있다.
즉, 처리부(122a)(122b)들은 반드시 선형 편파의 형태로 신호를 전달 받아야만 한다. 그러므로, 도파관(126a)(126b)들이 전달받은 신호가 원형 편파의 형태이면, 원형 편파 형태의 신호는 편파기(127a)(127b)를 통해 선형 편파의 형태로 바뀌어진다. 또한, 도파관(126a)(126b)들이 전달받은 신호가 선형 편파의 형태이면, 별도의 편파기(127a)(127b) 없이 선형 편파 형태의 신호를 처리부(122a)(122b)들로 직접 전달할 수 있다.
또한, 저잡음 컨버터(120)에는 다수개의 커넥터(121,123)이 구비될 수 있다. 저잡음 컨버터(120)의 일측에는 커넥터(121,123)에 연결되는 케이블을 고정하기 위한 케이블 클램프(116)가 구비될 수 있다.
도 2 내지 도 9를 참조하면, 이송 기구(130)는 피드혼(110)에 수신된 신호의 대역에 따라 피드혼(110) 또는 저잡음 컨버터(120) 중 적어도 어느 하나를 선형으로 이송시키는 장치이다. 이하, 본 발명의 일 실시예에서는 피드혼(110)은 고정되고 저잡음 컨버터(120)가 이송 기구(130)에 의해 이송되는 것으로 설명한다. 즉, 이송 기구(130)는 저잡음 컨버터(120)를 직선 경로를 따라 이송시켜 도파관(126a)(126b)들 중 어느 하나와 피드혼(110)을 일치시킬 수 있다.
반면에, 저잡음 컨버터(120)가 고정되고 피드혼(110)이 이송 기구(130)에 의해 이송되면, 피드혼(110)의 위치 변경으로 인하여 피드혼(110)의 수신 감도에 영향을 줄 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예와 같이 피드혼(110)을 고정시키고 저잡음 컨버터(120)를 이송하는 것이 상대적으로 더 바람직할 수 있다.
상기와 같이 이송 기구(130)가 저잡음 컨버터(120)를 이송시키면, 처리부(122a)(122b)들 중 피드혼(110)이 수신한 신호를 처리할 수 있는 처리부에 피드혼(110)의 신호를 전달할 수 있다. 따라서, 저잡음 컨버터(120)의 처리부(122a)(122b)들이 피드혼(110)에 수신된 다중 대역의 신호들을 선택적으로 처리할 수 있기 때문에, 하나의 장치에서 다중 대역의 신호들을 동시에 송수신할 수 있다.
이송 기구(130)는 피드혼(110)과 저잡음 컨버터(120)에 연결된 가이드부(132), 및 가이드부(132)에 구비되고 가이드부(132)를 따라 저잡음 컨버터(120)를 이동시키는 선형구동부(134)를 포함할 수 있다.
가이드부(132)는 도파관(126a)(126b)들과 피드혼(110)의 하부를 선택적으로 매칭시키는 직선 경로를 따라 저잡음 컨버터(120)의 이동을 안내하는 구조로 형성될 수 있다. 즉, 저잡음 컨버터(120)가 가이드부(132)를 따라 이동되면, 피드혼(110)의 하부는 신호 전달부(126)의 상부를 따라 이동될 수 있다. 그리고, 이 과정에서 도파관(126a)(126b)들이 피드혼(110)의 하부에 선택적으로 매칭될 수 있다.
따라서, 가이드부(132)는 저잡음 컨버터(120)를 처리부(122a)(122b)들의 배치 형상, 즉 직선 형상에 대응하는 이송 경로를 따라 좌우 방향으로 안내하는 형상으로 형성될 수 있다. 하지만, 가이드부(132)는 처리부(122a)(122b)들의 배치 형상에 대응하는 곡선형, 원형, 타원형, 또는 다각형의 이송 경로로 형성될 수도 있다.
상기와 같은 가이드부(132)는, 프레임부(112)의 하부에 형성된 제1 가이드 돌기(132a), 제1 가이드 돌기(132a)에 고정된 가이드 로드(132c), 및 모듈 하우징(124)의 상부에 형성되고 가이드 로드(132c)를 따라 슬라이딩 이동되는 제2 가이드 돌기(132b)를 포함할 수 있다. 따라서, 저잡음 컨버터(120)는 가이드 로드(132c)를 따라 좌우 방향으로 직선 왕복될 수 있다. 가이드부(132)는 프레임부(112)과 모듈 하우징(124)에 복수개가 구비될 수 있다. 이하에서는 프레임(112)과 모듈 하우징(124)의 전방과 후방에 가이드부(132)가 각각 배치된 것으로 설명한다.
제1 가이드 돌기(132a)와 제 2 가이드 돌기(132b)의 대향되는 부위에는 완충부재(미도시)가 배치될 수 있다. 상기 완충부재는 이송 기구(130)의 작동시 제1 가이드 돌기(132a)와 제2 가이드 돌기(132b)의 충돌로 인한 충격을 완충시킬 수 있다.
선형 구동부(134)는 프레임(112)의 하부에 구비된 모터 브래킷(134a), 모터 브래킷(134a)에 배치된 구동 모터(134b), 구동 모터(134b)가 이동 가능하게 배치되고 모듈 하우징(124)의 상부에 일단이 수평하게 고정된 스크류축(134c)를 포함할 수 있다.
스크류축(134c)는 외주에 수나사가 형성된 봉 형상의 부재이며, 볼스크류(ball screw) 또는 리드스크류(lead-screw)를 사용할 수 있다. 또한, 직선 운동을 하는 리니어 모터(linear motor)를 사용할 수도 있다.
스크류축(134c)은 신호 전달부(126)의 측면에 형성된 축고정부(미도시)에 좌우 방향으로 수평한 외팔보 형상으로 배치될 수 있다. 구동 모터(134b)는 스크류축(134c)의 축방향으로 직선 이동되도록 스크류축(134c)의 수나사에 나사 체결될 수 있다.
모터 브래킷(134a)과 구동 모터(134b)에는 구동 모터(134b)를 탄성적으로 지지하는 탄성부재(미도시)가 배치될 수 있다. 이와 같이 구동 모터(134b)가 상기 탄성부재에 의해 탄성적으로 지지되면, 구동 모터(134b)와 스크류축(134c)의 나사 결합시 수나사와 암나사의 백래쉬(backrash)로 인한 구동 모터(134b)의 미세한 흔들림을 방지하여 이송 정밀도를 향상시킬 수 있다.
스크류축(134c)의 양단에는 커플링(134d,134e)가 장착되고, 어느 일단의 커플링(134e)은 신호 전달부(126)에 부착 고정된 플랜지(134f)에 고정되어 스크류축(134c)의 양단을 지지할 수 있다.
한편, 피드혼(110) 또는 저잡음 컨버터(120) 중 어느 하나에는 위치 설정 돌기(138)가 구비될 수 있고, 피드혼(110) 또는 저잡음 컨버터(120) 중 다른 하나에는 위치 설정 돌기(138)를 감지하는 위치 센서(139)가 구비될 수 있다. 이하, 본 발명의 일 실시예에서는 피드혼(110)이 고정된 프레임(112)에 위치 센서(139)가 배치되고, 저잡음 컨버터(120)의 신호 전달부(126)에 위치 설정 돌기(138)가 돌출된 것으로 설명한다.
위치 센서(139)는 위치 설정 돌기(138)를 감지할 수 있는 다양한 종류의 센서가 사용될 수 있지만, 본 발명의 일 실시예에서는 광센서가 사용되는 것으로 설명한다. 따라서, 위치 설정 돌기(138)가 위치 센서(139)의 수광부(139a)와 발광부(139b) 사이에 배치되는 위치를 이송 기구(130)의 작동을 제어하기 위한 작동 초기 위치로 설정할 수 있다. 즉, 이송 기구(130)는 작동 초기 위치에 배치된 후 작동될 수 있다.
도 9를 참조하면, 수광부(139a) 및 발광부(139b)는 프레임(112)의 하면에 장착되며 센서 고정부재(139c)에 고정된다. 한편, 수광부(139a)와 발광부(139b)의 사이를 통과하는 위치 설정 돌기(138)는 제2가이드돌기(132b)에 고정되어 가이드 로드(132c)를 따라 움직일 수 있게 되어 있다. 또한, 회전 구동부(164)는 프레임(112)의 하면에 위치하는데, 프레임(112)에 결합 고정되는 모터 브라켓(165)에 의해 프레임(112)에 장착될 수 있다. 여기서, 프레임(112)의 하면에도 커넥터(121,123)에 연결되는 케이블을 고정하기 위한 케이블 클램프(116)가 구비될 수 있다.
또한, 프레임(112)의 상부에는 피드혼(110)에 대해 저잡음 컨버터(120)를 소정 각도 만큼 회전시켜 선형 편파를 수신하는 경우에 발생할 수 있는 스큐(skew) 각도를 보상하는 스큐 보상 기구(160)가 제공될 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 스큐 보상 기구(160)는 프레임(112)에 장착 고정된 풀리(161), 풀리(161)의 내주면과 접촉하도록 제공되어 리플렉터 안테나(142)가 결합되는 리플렉터 플랜지(162), 리플렉터 플랜지(162)의 내주면과 접촉하는 베어링(115), 베어링(115)의 내주면과 접촉하도록 제공되며 피드혼(110)에 결합되는 어댑터(114)를 포함할 수 있다. 또한, 어댑터(114)에 대해 풀리(161)를 상대 회전시키는 회전 구동부(164) 및 회전 구동부(164)의 회전력을 풀리(161)에 전달하는 회전력 전달부재(163)를 포함할 수 있다. 여기서, 회전력 전달부재(163)는 풀리(161)와 회전 구동부(164)를 연결하는 타이밍 벨트 또는 체인 등으로 형성될 수 있다.
회전력 전달부재(163)로 타이밍 벨트를 사용하는 경우 타이밍 벨트의 장력을 유지하기 위해 벨트 가이드(113)를 구비할 수 있다. 또한, 회전력 전달부재(163)에는 회전 구동부(164), 풀리(161) 또는 편파기(127a,127b)의 회전량을 감지하는 회전량 감지 센서(170)가 구비될 수 있다. 회전량 감지 센서(170)는 회전 구동부(164)의 회전력에 의해 회전력 전달부재(163)가 회전하는 정도를 감지하여 피드혼(110) 또는 저잡음 컨버터(120)의 회전각도를 제어부(미도시)에 전달할 수 있다. 회전량 감지 센서(170)에는 도 6에 도시된 바와 같이 복수개의 회전량 감지 돌기(171,172)가 제공될 수 있다. 회전량 감지 센서(170)는 복수개가 형성된 회전량 감지 돌기(171,172) 및 회전력 전달부재(163)의 회전량에 따라 회전량 감지 돌기(171,172)의 위치를 인식하는 광센서를 포함하여 구성될 수 있다.
이송 기구(130)와 스큐 보상 기구(160)를 구비함으로써 리플렉터 안테나(142)와 체결 고정되는 리플렉터 플랜지(162)에 많은 하중이 걸릴 수 있고, 이로 인해 스큐 보상 기구(160)가 원활하게 작동 내지 회전하지 않을 수 있다. 이를 방지하기 위해 스큐 보상 기구(160)를 중심으로 이송 기구(130)와 마주 보는 편에 카운터 웨이트(190)를 설치할 수 있다. 도 5를 참조하면, 풀리(161)의 회전 중심을 기준으로 저잡음 컨버터(120) 및 이송 기구(130)가 동일한 일측에 위치하기 때문에 베어링(115)에 저잡음 컨버터(120) 및 이송 기구(130)의 하중으로 인한 편심 하중이 가해질 수 있고, 이로 인해 베어링(115)의 수명이 단축될 수 있다. 이러한 편심 하중을 방지하기 위해 풀리(161)의 회전 중심을 기준으로 저잡음 컨버터(120) 및 이송 기구(130)와 마주 보는 반대편에 카운터 웨이트(190)를 설치하는 것이 바람직하다. 이 때, 카운터 웨이트(190)는 저잡음 컨버터(120) 및 이송 기구(160)의 하중에 따라 그 중량을 조절할 수 있다. 도 5에는 저잡음 컨버터(120) 및 이송 기구(130)가 풀리(161)의 회전 중심을 기준으로 전방에 위치하며 카운터 웨이트(190)는 그 후방에 위치하는 상태가 도시되어 있다. 여기서, 베어링(115)으로는 볼 베어링을 사용하며, 경우에 따라서는 별도의 윤활유가 필요하지 않은 오일레스(oilless) 베어링도 사용할 수 있다. 만약 윤활유를 필요로 하는 베어링을 사용하는 경우라면 장시간 사용함에 따라 윤활유를 교체하는 등의 유지 보수 작업이 필요하거나 별도의 급유구조를 구비해야 하는데, 오일레스 베어링을 사용하는 경우에는 유지 보수의 횟수를 줄이거나 별도의 급유구조를 구비할 필요가 없다.
도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 대역 신호 송수신 장치(100) 내지 위성 추적 안테나는 레이돔(140), 하부 레이돔(141), 리플렉터 안테나(142), 안테나 서포터(144), 및 위치 조절 기구(146)를 더 포함할 수 있다.
레이돔(140)은 다중 대역 신호 송수신 장치(100)의 외관을 형성하는 부재로써, 리플렉터 안테나(142), 피드혼(110), 저잡음 컨버터(120), 이송 기구(130), 안테나 서포터(144), 위치 조절 기구(146) 및 스큐 보상 기구(160)를 내부에 수용한다. 이러한 레이돔(140)은 다중 대역 신호 송수신 장치(100)가 설치되는 장소에 회전 가능하게 배치될 수도 있다.
리플렉터 안테나(142)는 외부로부터 수신되는 신호를 피드혼(110)으로 반사시켜 피드혼(110)의 수신 감도를 향상시키는 보조 안테나이다. 이하, 본 발명의 일 실시예에서는 리플렉터 안테나(142)로 파라볼릭 안테나(parabolic antenna)가 사용되는 것으로 설명한다.
안테나 서포터(144)는 레이돔(140)에 형성되어 리플렉터 안테나(142)와 피드혼(110)을 회전 가능하게 지지하는 부재이다. 안테나 서포터(144)의 일단은 리플렉터 안테나(142) 또는 피드혼(110) 중 적어도 하나에 회전 가능하게 연결될 수 있다. 이하에서는 안테나 서포터(144)의 일단이 리플렉터 안테나(142)에 연결된 것으로 설명한다.
위치 조절 기구(146)는 안테나 서포터(144)에 구비되어 리플렉터 안테나(142)와 피드혼(110)이 위성을 추적할 수 있도록 그 위치를 조절하는 장치로서, 안테나 서포터(144)에 구비된 위치 조절 모터(146a), 리플렉터 안테나(142)의 회전축에 형성된 위치 조절 기어(146b), 위치 조절 모터(146a)의 회전축에 구비된 기어와 위치 조절 기어(146b)에 배치된 위치 조절 벨트(146c)를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 조절 기구(146)는 2축 또는 3축 구동 구조를 가질 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 이송 기구(130) 및 스큐 보상 기구(160)를 구비한 다중 대역 신호 송수신 장치(100) 내지는 위성 추적 안테나가 다중 대역을 신호를 수신하는 동작 및 선형 편파를 수신하는 경우 스큐 각도를 보상하는 동작에 대해서 설명한다.
우선 도 6 내지 도 9에는 피드혼(110)과 신호전달부(126)의 도파관 중 우측에 위치하는 도파관(126a)이 일치하는 상태가 도시되어 있다. 보다 자세하게는, 도 8을 참조하면 피드혼(110)이 장착되는 어댑터(115)의 중앙 통공과 우측의 도파관(126a)이 연통되어 있음을 알 수 있다.
한편, 도 10 내지 도 13에는 피드혼(110)이 장착되는 어댑터(115)의 중앙 통공과 신호전달부(126)의 도파관 중 좌측에 위치하는 도파관(126b)이 서로 일치함을 알 수 있다. 보다 자세하게는, 도 12를 참조하면, 이송 기구(130)에 의해 저잡음 컨버터(120)가 우측으로 이동되어 피드혼(110)과 도파관(126b)이 일치하는 상태가 되었음을 알 수 있다.
예를 들면, 다중 대역 신호 송수신 장치(100) 내지는 위성 추적 안테나가 탑재된 선박 등의 이동체가 Ku 밴드의 위성 신호를 수신하는 경우에는 도 6 내지 도 9에 도시된 바와 같이 피드혼(110)과 우측의 도파관(126a)이 일치하게 하여 Ku 밴드의 신호를 처리하는 반면, 상기 이동체가 이동하여 Ka 밴드의 위성 신호를 수신하는 위치에 있게 되는 경우에는 이송 기구(130)가 작동하여 피드혼(110)과 좌측의 도파관(126b)이 일치하게 하여 Ka 밴드 신호를 처리하게 된다.
한편, 다중 대역 신호 송수신 장치(100) 내지는 위성 추적 안테나가 탑재된 선박 등의 이동체가 Ku 밴드 대역의 선형 편파 신호를 수신하거나 Ka 밴드 대역의 선형 편파 신호를 수신하는 경우에는 수신 편파에 발생한 스큐(skew)를 보장하기 위해 저잡음 컨버터(120)를 스큐 각도만큼 회전시켜야 하는 경우가 발생할 수도 있다. 이 때, 이송 기구(130)에 의해 수신 신호 대역에 맞는 도파관과 피드혼(110)이 일치하도록 저잡음 컨버터(120)가 이동된 후, 스큐 보상 기구(160)가 작동하여 저잡음 컨버터(120)를 회전시켜 스큐 각도를 보상할 수 있다.
도 14에는 스큐 보상 기구(160)의 작동에 의해 저잡음 컨버터(120)가 회전된 상태가 도시되어 있다. 도 14의 (a)의 경우는 피드혼(110)과 우측의 도파관(126a)이 일치하는 상태인데 도 6과 비교하면, 리플렉터 안테나(142)가 결합 고정되는 리플렉터 플랜지(162)가 소정 각도 회전되어 있음을 알 수 있다. 또한, 도 14의 (b)의 경우는 피드혼(110)과 좌측의 도파관(126b)이 일치하는 상태인데 도 10과 비교하면 리플렉터 안테나(142)가 결합 고정되는 리플렉터 플랜지(162)가 소정 각도 회전되어 있음을 알 수 있다. 이와 같이, 스큐 보상 기구(160)를 구비함으로써, 위성에서 송신하는 신호가 임의의 선형 편파를 갖는 위성 신호인 경우 위성 신호 편파와 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 대역 신호 송수신 장치(100)의 수신 편파에 스큐가 발생하는 경우 자동적으로 저잡음 컨버터(120)를 스큐 각도 만큼 회전시켜 보상하기 때문에 스큐 각도에 따라 수신되는 위성 신호의 손실이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이송 기구(120)에 의해 저잡음 컨버터(120)가 움직이는 이동 경로의 방향은 스큐 보상 기구(160)에 의해 저잡음 컨버터(120) 또는 피드혼(110)이 회전하는 회전 중심축과 교차하도록 형성될 수 있다.
이상과 같이 본 발명의 일실시예에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100: 다중 대역 신호 송수신 장치 110: 피드혼
120: 저잡음 컨버터 122: 처리부 모듈
124: 모듈 하우징 126: 신호 전달부
130: 이송 기구 132: 가이드부
134: 선형 구동부 140: 레이돔
146: 위치 조절 기구 160: 스큐 보상 기구
164: 회전 구동부
120: 저잡음 컨버터 122: 처리부 모듈
124: 모듈 하우징 126: 신호 전달부
130: 이송 기구 132: 가이드부
134: 선형 구동부 140: 레이돔
146: 위치 조절 기구 160: 스큐 보상 기구
164: 회전 구동부
Claims (14)
- 다중 대역의 신호들을 수신하는 피드혼;
상기 피드혼이 수신한 신호를 상기 신호의 대역에 따라 선택적으로 처리하는 처리부들이 상기 신호의 대역 별로 복수개가 형성된 저잡음 컨버터; 및
상기 저잡음 컨버터 또는 상기 피드혼에 구비되고, 상기 피드혼에 수신된 신호가 선형 편파인 경우 스큐 각도를 보상하도록 상기 저잡음 컨버터 또는 상기 피드혼을 회전시키는 스큐 보상 기구;를 포함하며,
상기 스큐 보상 기구는 상기 피드혼의 길이 방향 중심에 대해서 상기 저잡음 컨버터 또는 상기 피드혼을 회전시키는 것을 특징으로 하는 다중 대역 신호 송수신 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 저잡음 컨버터 또는 상기 피드혼에 구비되고, 상기 피드혼에 수신된 신호가 상기 신호의 대역을 처리하는 처리부에 전달되도록 상기 피드혼 또는 상기 저잡음 컨버터 중 적어도 하나를 이송시키는 이송 기구를 포함하는 다중 대역 신호 송수신 장치.
- 제2항에 있어서,
상기 처리부들은 직선 형상, 곡선 형상, 원 형상, 타원 형상, 또는 다각 형상 중 적어도 어느 한 형상으로 서로 이웃하도록 상기 저잡음 컨버터에 배치되고,
상기 저잡음 컨버터 또는 상기 피드혼 중 적어도 하나는 상기 이송 기구에 의해 상기 처리부들의 배치 형상과 동일한 경로를 따라 이송되는 다중 대역 신호 송수신 장치.
- 제3항에 있어서,
상기 저잡음 컨버터는,
상기 처리부들이 형성된 처리부 모듈;
상기 처리부 모듈의 외측을 감싸도록 형성된 모듈 하우징; 및
상기 모듈 하우징에 형성되고, 상기 피드혼에 수신된 신호가 상기 처리부들 중 어느 하나에 선택적으로 전달되도록 상기 처리부들과 대향되는 위치에 도파관들이 각각 관통되게 형성된 신호 전달부;를 구비하며,
상기 도파관들은 상기 처리부들에 의해 처리되는 신호의 대역에 따라 서로 다른 형상으로 형성된 다중 대역 신호 송수신 장치.
- 제4항에 있어서,
상기 도파관들의 내부에는 상기 피드혼으로부터 전달받은 신호가 원형 편파인 경우 상기 원형 편파를 선형 편파 로 변환하는 편파기가 형성된 다중 대역 신호 송수신 장치.
- 제5항에 있어서,
상기 스큐 보상 기구는 상기 편파기를 상기 선형 편파의 편파면과 일치시키기 위해 상기 피드혼 또는 상기 저잡음 컨버터를 소정 각도 회전시키는 다중 대역 신호 송수신 장치.
- 제6항에 있어서,
상기 피드혼에 수신된 신호와 매칭되는 상기 도파관과 상기 피드혼이 일치하도록 상기 이송 기구가 작동한 후, 상기 편파기와 상기 선형 편파의 편파면이 일치하도록 상기 스큐 보상 기구가 작동하는 다중 대역 송수신 장치.
- 제6항에 있어서,
상기 스큐 보상 기구는,
상기 도파관의 상단에 제공되며, 상기 피드혼이 설치되는 어댑터;
상기 어댑터의 외주면에 회전 가능하게 제공되는 베어링;
상기 베어링의 외주면에 회전 가능하게 제공되는 풀리;
상기 피드혼의 일측에 구비되어 상기 풀리를 회전시키는 회전 구동부; 및
상기 회전구동부와 상기 풀리를 연결하여 상기 회전구동부의 회전력을 상기 풀리에 전달하는 회전력 전달부재;
를 포함하는 다중 대역 신호 송수신 장치.
- 제6항에 있어서,
상기 스큐 보상 기구는 상기 피드혼 또는 상기 저잡음 컨버터의 회전량을 감지하는 회전량 감지 센서를 더 포함하는 다중 대역 신호 송수신 장치.
- 제4항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 이송 기구는,
상기 피드혼과 상기 저잡음 컨버터에 연결되고, 상기 도파관들에 상기 피드혼을 선택적으로 매칭시키는 경로를 따라 상기 저잡음 컨버터 또는 상기 피드혼 중 적어도 하나의 이동을 안내하는 가이드부; 및
상기 가이드부에 구비되고, 상기 저잡음 컨버터 또는 상기 피드혼 중 적어도 하나를 상기 가이드부를 따라 이동시키는 구동부;
를 포함하는 다중 대역 신호 송수신 장치.
- 제10항에 있어서,
상기 피드혼의 일측에는, 상기 스큐 보상 기구의 회전 중심을 기준으로 상기 이송 기구와 마주 보는 편에 설치되어 상기 스큐 보상 기구에 가해지는 하중의 균형을 맞추기 위한 카운터 웨이트가 형성된, 다중 대역 신호 송수신 장치.
- 제10항에 있어서,
상기 이송 기구가 상기 저잡음 컨버터를 이동시키는 방향은 상기 스큐 보상 기구에 의한 상기 저잡음 컨버터 또는 상기 피드혼의 회전 중심축과 교차하도록 형성된 다중 대역 신호 송수신 장치.
- 제11항에 있어서,
상기 이송 기구의 구동부와 상기 스큐 보상 기구의 구동부는 상기 피드혼의 중심을 기준으로 서로 타측에 형성된, 다중 대역 신호 송수신 장치.
- 제10항에 있어서,
상기 피드혼에는 Ku 밴드 대역의 신호, Ka 밴드 대역의 신호, Ku 밴드 대역의 원형 편파 신호, Ku 밴드 대역의 선형 편파 신호, Ka 밴드 대역의 원형 편파 신호 또는 Ka 밴드 대역의 선형 편파 신호 중 어느 하나의 신호가 수신되는, 다중 대역 신호 송수신 장치.
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