KR101334670B1 - 레이돔 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선박 등에 장착되어 해상 이동 중 위성방송 및 각종 통신서비스가 가능하도록 하는 이동용 위성 추적 안테나 시스템의 레이돔을 제공하기 위한 것이다.
이를 위해 본 발명에서는 추적 안테나를 지지하는 베이스와, 상기 베이스에 고정되어 상기 추적 안테나를 커버하는 돔을 포함하며, 상기 베이스의 개구부 내주면에 다수 개의 받침턱이 형성되고, 상기 베이스의 개구부 내주면에 삽입되어 상기 받침턱에 얹힌 상태로 상기 베이스의 개구부 테두리와 나사결합되는 하부커플러가 구비되고, 상기 돔의 개구부 내주면에 상부가 삽입된 상태로 상기 돔의 개구부 테두리와 나사결합되고 하부가 상기 받침턱에 얹혀 결합되는 상부커플러가 구비되고, 상기 하부커플러의 상면에 끼움돌기가 형성되고, 상기 상부커플러의 하면에 상기 끼움돌기와 대응하여 끼워맞춤 결합되는 끼움홈이 형성된 레이돔을 개시한다.

Description

레이돔{Radome}

본 발명은 선박 등에 탑재되어 이동 중 위성방송 및 각종 통신서비스가 가능하도록 하는 이동용 위성 추적 안테나 시스템의 레이돔에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 레이돔의 분할된 상부 및 하부를 고정하는 결합구조에 대한 것이다.

본 발명은 2012년 부산광역시로부터 지원받아 수행된 연구(연구사업명: 중소벤처기업기술경쟁력강화지원사업, 연구과제명: Upper radome cover ring bracket, Lower radome cover ring bracket)의 일환으로 개발된 것이다.

일반적으로 레이돔(Radome)은 항공기나 선박 등 이동체의 위성방송 수신용 또는 탐색용 레이더 등의 안테나를 풍우, 염분, 습기 등의 기상조건 및 물리적인 충격 등과 같은 외부 환경으로부터 보호하기 위하여 사용된다.

이상적인 레이돔은 인공위성으로부터 수신되는 방송 및 통신 신호를 최대한 손실없이 안테나로 전달하는 기능 및 역할이 요구된다.

즉, 이동용 위성 추적 안테나 시스템에서 품질이 우수한 안테나 및 전자 제어보드를 완벽하게 구현하더라도 수신 감쇄율이 높은 FRP 재질의 레이돔을 사용하면 신호품질이 저하되어 위성방송의 수신 및 위성통신 상태가 불량할 수밖에 없기 때문에 대부분 수신 감쇄율이 낮은 ABS 계열의 재질 및 진공, 사출 등의 성형법으로 레이돔을 제작하고 있는 추세이다.

도 1 및 도 2는 종래의 기술에 따른 레이돔의 일례를 나타낸 것으로, 도시된 바와 같이, 종래의 레이돔(30)은 추적 안테나(미도시)를 지지하는 베이스(35)와, 상기 베이스(35)에 고정되어 상기 추적 안테나를 에워싸는 돔(33)으로 구성되어 있다.

그런데 이러한 종래의 레이돔(30)은 베이스(35)의 플랜지와 돔(33)의 플랜지를 서로 맞대어 볼트와 너트로 볼팅 결합하는 방식이기 때문에 조립작업 및 유지보수가 상당히 불편하고 어렵고, 볼트 및 너트가 그대로 노출됨으로 인해 디자인적인 심미감의 저하를 초래하는 데다 볼트 및 너트가 앙각(elevation)이 낮은 지역에서 위성 신호를 가리면서 감쇄시켜 수신율이 저하되는 문제점이 있다.

또한, 베이스(35)와 돔(33)을 단순히 상호 밀착 결합하는 방식의 특성상 해상 이동 시 등에 자칫 해수 및 수분 침투가 우려되는 등 신뢰성도 현저히 떨어질 뿐만 아니라, 특히 레이돔(30)의 크기가 대형 사이즈인 경우 금형을 이용한 성형 및 가공이 곤란하므로 인해 제조원가가 상승하고 생산성도 떨어지는 한계가 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2005-0018244호(2005.02.23) 대한민국 공개특허공보 제10-2012-0046118호(2012.05.09) 대한민국 등록실용신안공보 제20-0125131호(1997.02.21)

이에 본 발명자는 상술한 제반 사항을 감안 및 문제점의 해결에 역점을 두어 조립 및 유지보수가 간편하고 용이하면서 기밀성(air thightness)이 양호하여 제품의 신뢰성을 확보함은 물론 제조원가를 절감할 수 있는 새로운 형태의 레이돔을 개발하고자 부단한 노력을 기울여 연구하던 중 본 발명을 창안하여 완성하게 되었다.

따라서 본 발명의 목적은 조립 및 유지보수가 간편하고 용이할 수 있도록 하는 레이돔을 제공하는 데 있는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 기밀성이 양호하면서 제조원가를 절감할 수 있도록 하는 레이돔을 제공하는 데 있는 것이다.

상술한 바와 같은 해결 과제 및 목적을 달성하기 위해 본 발명의 바람직한 실시 양태는, 추적 안테나를 지지하는 베이스와, 상기 베이스에 고정되어 상기 추적 안테나를 커버하는 돔을 포함하며, 상기 베이스의 개구부 내주면에 다수 개의 받침턱이 형성되고, 상기 베이스의 개구부 내주면에 삽입되어 상기 받침턱에 얹힌 상태로 상기 베이스의 개구부 테두리와 나사결합되는 하부커플러가 구비되고, 상기 돔의 개구부 내주면에 상부가 삽입된 상태로 상기 돔의 개구부 테두리와 나사결합되고 하부가 상기 받침턱에 얹혀 결합되는 상부커플러가 구비되고, 상기 하부커플러의 상면에 끼움돌기가 형성되고, 상기 상부커플러의 하면에 상기 끼움돌기와 대응하여 끼워맞춤 결합되는 끼움홈이 형성된 것을 특징으로 하는 레이돔을 제공한다.

이로써 본 발명은 조립 및 유지보수가 간편하고 용이할 뿐만 아니라 기밀성이 우수하여 제품의 신뢰성을 확보할 수 있고, 아울러 제조원가를 절감 및 생산성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 다른 실시 양태로, 상기 받침턱에 상기 베이스의 하부에서 상부로 나사 조임이 가능하도록 관통구멍이 형성되고, 이와 대응하는 상기 상부커플러의 하면에는 상기 받침턱에 얹혀 결합되도록 나사구멍을 갖는 안착보스가 일체로 형성될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시 양태로, 상기 상부 및 하부커플러는 일정 길이를 갖는 다수 개의 단위체로 분할하여 구성하되, 각각의 단위체는 그 길이 방향의 양측 단에 서로 대응하여 상하로 겹쳐지면서 끼워맞춤 결합되는 암수결합부가 일체로 형성될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시 양태로, 상기 하부커플러의 상면에 기밀성 유지를 위한 패킹이 안정적으로 끼워지도록 패킹홈이 형성될 수도 있다.

상기와 같은 과제의 해결 수단 및 구성요소를 갖춘 본 발명은, 베이스와 돔이 상부 및 하부커플러에 의해 끼워맞춤 방식으로 1차적으로 결합된 상태에서 나사 등의 체결용 부재에 의해 베이스와 상부커플러가 서로 견고하게 고정되기 때문에 조립 및 유지보수 시 등에 결합이나 분해작업이 간편하고 용이할 뿐만 아니라 연결 부분의 기밀성이 양호하여 제품의 신뢰성을 제고할 수 있고, 아울러 기존 방식에서 볼 수 있는 볼트 등 체결용 부재의 외관상 노출이 최소화되므로 디자인적인 심미감을 향상시킬 수 있다.

또한, 상부 및 하부커플러가 여러 개의 단위체로 분할하여 성형 및 가공한 후 이를 서로 연결 결합하여 형성되기 때문에 비교적 크기가 대형 사이즈에도 적용이 가능하므로 제조원가를 대폭 절감함은 물론 생산성을 제고할 수 있다.

도 1은 종래의 기술에 따른 레이돔의 일례를 나타낸 측면도이다.
도 2는 도 1의 "3" 부분을 확대한 세부도이다.
도 3 및 4는 본 발명의 실시 예에 따른 레이돔을 입체적으로 분해하여 나타낸 구성도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 레이돔의 결합상태를 입체적으로 나타낸 구성도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 레이돔의 국부 결합상태를 나타낸 측단면도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 레이돔의 하부커플러를 단위체로 분할하여 나타낸 사시도이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 레이돔의 상부커플러를 단위체로 분할하여 나타낸 사시도이다.

이하, 본 발명에 따른 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.

이에 앞서, 후술하는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 것으로서, 이는 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 개념과 당해 기술분야에서 통용 또는 통상적으로 인식되는 의미로 해석되어야 함을 명시한다.

또한, 본 발명과 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

여기서, 첨부된 도면들은 기술의 구성 및 작용에 대한 설명과 이해의 편의 및 명확성을 위해 일부분을 과장하거나 간략화하여 도시한 것으로서, 각 구성요소가 실제의 크기와 정확하게 일치하는 것은 아님을 밝혀둔다.

도 3 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 레이돔은 크게 베이스(100), 돔(200), 하부커플러(300) 및 상부커플러(400)를 포함하여 구성된다.

베이스(100)는 추적 안테나를 지지하여 선박의 돛대나 다른 적당한 부분에 탑재 가능하도록 마치 원형 접시처럼 그 상부가 개구되어 있고, 그 개구부의 내측 둘레면에는 일정 간격을 두고 베이스(100)의 외부에서 내부로 함몰된 형태의 받침턱(110)이 하부커플러(300)와 상부커플러(400)를 동시에 견고하고 안정적으로 받쳐줄 수 있도록 다수 개 형성되어 있다.

그리고 받침턱(110)에는 베이스(100)의 하부에서 상부 방향으로 나사 등 체결용 부재의 나사부가 통과하여 조임이 가능하도록 관통구멍(111)이 형성되어 있다.

또한, 베이스(100)의 개구부 테두리에는 하부커플러(300)와 나사결합을 위해 베이스(100)의 외부에서 내부 방향으로 나사 등 체결용 부재의 나사부가 통과하여 조임이 가능하도록 관통구멍(120)이 일정 간격을 두고 다수 형성되어 있다.

돔(200)은 베이스(100)에 고정된 추적 안테나를 에워싸듯 커버하면서 안테나 시스템을 보호하도록 마치 반구형 덮개처럼 그 하부가 개구되어 있고, 그 개구부의 테두리에는 상부커플러(400)와 나사결합을 위해 돔의 외측에서 내측 방향으로 나사 등 체결용 부재의 나사부가 통과하여 조임이 가능하도록 관통구멍(210)이 일정 간격을 두고 다수 형성되어 있다.

여기서, 돔(200) 및 베이스(100)는 내벽과 외벽이 켜켜이 쌓인 다층 구조로, 특히 바깥쪽 표면은 해양 환경에서 요구되는 내구성 등을 강화하기 위해 얇은 코팅층이 형성될 수 있다.

하부커플러(300)는 베이스(100)의 개구부 내측 둘레면에 삽입되어 베이스(100)의 받침턱(110)에 얹힌 상태로 베이스(100)의 개구부 테두리와 나사결합으로 결합상태를 유지하도록 마치 링(ring) 형상으로 형성되어 있다.

그리고 하부커플러(300)의 상면에는 상부커플러(400)와 결합이 용이하도록 함은 물론 기밀성을 확보하면서 견고하고 안정적인 결합상태를 유지시키기 위한 끼움돌기(310)가 형성되어 있고, 또 베이스(100)의 관통구멍(120)과 대향하는 위치에는 베이스(100)와 간편하고 수월한 나사결합을 위한 나사구멍(340)이 형성되어 있다.

또한, 하부커플러(300)의 상면에는 하부커플러(300)와 상부커플러(400) 및 베이스(100)와 돔(200)의 연결 및 접속 부분의 틈새를 차단하여 기밀성 보완 및 유지를 위한 별도의 패킹이 억지 끼워맞춤 방식으로 끼워져 안정적인 결합상태를 유지하도록 하는 패킹홈(390)이 형성되어 있다.

상부커플러(400)는 돔(200)의 개구부 내측 둘레면에 상부가 삽입된 상태로 그 개구부 테두리와 나사결합되고, 하부의 일부가 베이스의 받침턱(110)에 얹혀 결합상태를 유지하도록 마치 링 형상으로 형성되어 있다.

그리고 상부커플러(400)의 하면에는 하부커플러(300)와 결합이 용이하도록 함은 물론 기밀성을 확보하면서 견고하고 안정적인 결합상태를 유지시키기 위해 하부커플러의 끼움돌기(310)와 대응하여 억지 끼워맞춤 방식으로 결합되는 끼움홈(410)이 형성되어 있고, 또 돔(200)의 관통구멍(210)과 대향하는 위치에는 돔(200)과 간편하고 수월한 나사결합을 위한 나사구멍(440)이 형성되어 있다.

또한, 상부커플러(400)의 베이스의 받침턱(110)과 대응 및 대향하는 하면에는 받침턱(110)에 안정적으로 얹혀 결합된 상태를 견고하게 유지하도록 나사구멍(421)을 갖는 안착보스(420)가 일체로 형성되어 있다.

즉, 안착보스(420)는 상부커플러(400)의 하면 일부분에 하방으로 돌출 형성되어 하부커플러(300)의 내측 둘레면과 접촉된 상태로 베이스의 받침턱(110)에 얹혀지게 되며, 베이스(100)의 외측 하부에서 관통구멍(111)을 통해 삽입되는 나사 등의 체결용 부재가 그 나사구멍(421)과의 나사결합으로 돔(200)에 고정된 상부커플러(400)와 베이스(100)를 고정하여 결국 베이스(100)와 돔(200)이 견고한 고정상태를 유지하게 된다.

여기서, 상술한 내용 및 도면에서는 하부커플러(300)의 상면에 끼움돌기(310)가 형성되고, 이와 대향하는 상부커플러(400)의 하면에 끼움홈(410)이 형성된 것으로 예시하였으나, 이는 하부커플러(300)의 상면 상에 끼움홈을 형성하고, 이와 대향하는 상부커플러(400)의 하면 상에 끼움돌기를 형성하여 상호 대응 결합이 견고하게 이루어지도록 할 수도 있음은 물론이다.

한편, 도 7 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 하부 및 상부커플러(300)(400)는 마치 세그먼트(segment)와 같이 호형으로 휘어지면서 일정 길이를 갖는 여러 개의 단위체(300a/300b)(400a/400b)로 분할하여 구성할 수도 있다.

즉, 하부 및 상부커플러 각각의 단위체(300a/300b)(400a/400b)에는 그 길이 방향의 양측 단에 암수가 서로 대응하여 상하로 겹쳐진 상태로 억지 끼워맞춤 방식으로 결합되는 암수결합부(350/360)(450/460)를 일체로 형성함으로써, 상호 간의 조립이 간편하고 용이하게 이루어질 뿐 아니라 가공의 편의성을 확보하여 제조원가를 대폭 절감할 수 있다.

이와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 레이돔은 베이스(100)와 돔(200)이 종래의 볼트 및 너트를 이용한 볼팅 결합방식과 달리 하부커플러(300) 및 상부커플러(400)가 각각 베이스(100)와 돔(200)에 결합 고정된 상태로 1차적으로 상호 억지 끼워맞춤 방식으로 고정 결합된 후 2차적으로 나사 등의 체결용 부재에 의해 베이스(100)와 상부커플러(400)가 견고하게 고정되기 때문에 조립 및 유지보수 시 등에 분해가 매우 간편하고 용이할 뿐만 아니라, 이를 통해 상호 간의 연결 부분의 기밀성이 자연스럽게 확보되어 레이돔의 내부로 해수 등이 침투하는 것을 차단 및 방지하는 등 제품의 신뢰성을 제고할 수 있다.

게다가 하부 및 상부커플러(300)(400)를 여러 개의 단위체로 분할된 형태로 성형 및 가공한 후, 이를 서로 암수 결합방식으로 연결 고정하여 형성됨으로 인해 레이돔의 크기가 대형인 경우에도 쉽게 적용이 가능하여 제조원가를 대폭 절감함은 물론 생산성을 가일층 높일 수 있다.

한편, 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 안에서 예시되지 않은 여러 가지 변형과 응용이 가능함은 물론 구성요소의 치환 및 균등한 타 실시 예로 변경할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 있어서 명백하다. 따라서 본 발명의 특징에 대한 변형과 응용에 관계된 내용은 본 발명의 범위 내에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 베이스 110: 받침턱
111/120: 관통구멍 200: 돔
210: 관통구멍 300: 하부커플러
310: 끼움돌기 340: 나사구멍(tapped hole)
350: 암결합부 360: 수결합부
400: 상부커플러 410: 끼움홈
420: 안착보스 421/440: 나사구멍(tapped hole)
450: 암결합부 460: 수결합부

Claims (4)

1. 하부의 바닥면에 추적 안테나를 지지하고, 상부의 개구부 내주면을 따라 받침턱이 다수 개 형성되며, 상기 받침턱은 하부에서 상부로 나사 조임이 가능하도록 관통구멍이 형성되는 베이스;
   하부가 개구되어 상기 추적 안테나를 커버하는 돔;
   상기 베이스의 받침턱에 얹힌 상태로 상기 베이스의 내주면에 나사결합되고 상면에 끼움돌기 및 끼움홈 중 어느 하나가 형성된 하부커플러; 및
   상기 돔의 개구부 내주면에 나사결합되고, 하면에 상기 받침턱에 얹혀 상기 받침턱과 결합되도록 나사구멍을 갖는 안착보스가 다수개 형성되며, 상기 하부커플러의 끼움돌기와 끼워맞춤 결합되는 끼움홈 및 끼움돌기 중 어느 하나가 대응하여 형성된 상부커플러;
   를 포함하는 레이돔.
   
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 상부 및 하부커플러는 일정 길이를 갖는 여러 개의 단위체로 분할하여 구성하되, 각각의 단위체는 그 길이 방향의 양측 단에 서로 대응하여 상하로 겹쳐지면서 끼워맞춤 결합되는 암수결합부가 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 레이돔.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 하부커플러의 상면에 기밀성 유지를 위한 패킹이 안정적으로 끼워지도록 패킹홈이 형성된 것을 특징으로 하는 레이돔.
   

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