KR101594803B1 - 선박 및 해양구조물용 능동형 기지국 추적 다중 안테나장치 - Google Patents

선박 및 해양구조물용 능동형 기지국 추적 다중 안테나장치 Download PDF

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KR101594803B1
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Abstract

선박 및 해양구조물용 능동형 기지국 추적 다중 안테나장치에 관한 것으로,
선박 또는 해상구조물의 고정체에 고정 설치되는 고정축; 상기 고정축의 상부에 설치되어 패닝모터 및 안테나의 자세를 유지시키는 짐발유니트; 상기 짐발유니트의 상부에 설치되어 복수의 안테나를 좌우방향으로 동시 회전시키는 패닝모터; 상기 패닝모터에 접속되는 복수의 안테나;를 포함하는 기술 구성을 통하여
복수의 안테나를 항상 수평상태의 안정된 자세로 유지시킬 수 있게 되고, 안테나의 방위각 및 수직각도를 기지국과의 통신을 위한 최적의 상태로 실시간 조절하여 통신품질을 크게 향상시킬 수 있게 되는 것이다.

Description

선박 및 해양구조물용 능동형 기지국 추적 다중 안테나장치 { ACTIVE MULTI-ANTENNA TRACKING BASE STATION FOR VESSEL AND OFFSHORE STRUCTURE }
본 발명은 선박 및 해양구조물용 능동형 기지국 추적 다중 안테나장치에 관한 것으로, 더 자세하게는 선박 또는 해양구조물의 요동에 관계없이 추적 안테나가 항상 안정된 자세를 유지하면서 최적의 방위각으로 회전하도록 한 것에 관한 것이다.
일반적으로 해상통신은 GMDSS(Global Maritime Distress and Safety System)의 현대화와 e-Navigation 개발전략에 따라 점차 4S(Ship-Ship, Ship-Shore) 통신에 대한 필요성이 증가하고 있다.
또한, 항해중인 선상에서도 인터넷 접속 요구가 증가하는 등의 대용량 데이터 전송에 대한 요구가 증가하고 있고, 이미 급속도로 발전한 육상 무선통신과 마찬가지로 해상통신 시스템도 아날로그에서 디지털로, 음성에서 데이터 통신으로 변화시키고자 하는 사용자들의 요구가 증가하고 있다.
기존의 해상통신을 현대화하는 연구로 ITU-R M.1842-1 기반 해상 디지털 VHF 무선통신 시스템 개발에 대한 연구가 있으나, 이러한 시스템의 통신 커버리지는 120km 이내에서 최대 전송속도 307.2kbps(ITU-R M.1842-1 Annex4) 정도로 광대역이 요구되는 서비스를 제공하기에는 어려움이 있다.
최근 해안으로부터 12km 이내에서 Wi-Fi 통신이 가능한 통신기기(SeaFi Horizon)가 상용품으로 개발되어 연근해 선박에서 인터넷, 화상 컨퍼런스, 육상에서 선박의 원격 모니터링, 해상의 기상 스테이션과의 통신 등에 활용되고 있으며, 해상통신의 더 폭 넓은 활용을 위하여 통달거리 확장에 대한 다양한 방안이 연구 중에 있다
하기의 특허문헌 1에는 해상 광대역 무선통신 시스템에서의 지향성 안테나 트래킹 장치 및 그 방법이 개시되어 있다.
특허문헌 1의 지향성 안테나 트래킹 장치는 360도 전 방위가 통신범위에 포함될 수 있도록 일정한 간격으로 설치된 복수의 안테나를 통해 신호를 획득하고, 가장 높은 신호품질이 측정되는 방향으로 상기 안테나를 트래킹하여 상기 신호의 송신 장치와 통신링크를 연결하는 안테나 구동부; 및 상기 획득한 신호를 분석하여 높은 신호품질이 측정되는 방향을 판단하기 위해 필요한 신호 품질정보, 신호 수신장치의 위치정보를 포함하는 정보를 생성하고, 생성된 정보를 통해 상기 안테나 구동부에 포함된 복수의 안테나의 방향을 결정하여 가장 높은 신호품질이 측정되는 방향으로 트래킹되도록 상기 안테나 구동부에 제어신호를 송신하는 구동 제어부;를 포함한다.
특허문헌 1의 지향성 안테나 트래킹 장치는 무선 통신, 특히 해상 무선 통신 시스템에서 지향성 안테나를 사용하고, 360도 전방위를 커버하기 위하여 여러 개의 지향성 안테나를 방위각에 따라 각 방향으로 배치한 구성에서 최적의 통신 링크를 연결하고 이를 유지하기 위하여 안테나 방향을 탐색하고 트래킹하여 통달거리를 확장한다.
특허문헌 1의 지향성 안테나 트래킹 장치에서 안테나 구동부는 안테나 패닝부에 포함된 구동모터를 통해 방위각(Azimuth) 방향으로 회전하는 패닝(Panning) 동작을 수행할 수 있으며, 안테나 틸팅부에 포함된 구동모터를 통해 양각(Elevation)의 방향을 조정하는 틸팅(Tilting) 동작을 수행할 수 있다.
도 1은 선박의 요동상태를 예시한 그림이다.
도 1과 같이 선박 또는 해상구조물은 파랑에 따라 상하방향으로 요동하게 되며, 그에 따라 선박 데크에 고정되는 안테나의 자세가 수시로 변동하게 된다.
따라서 기지국과 안정된 통신을 도모하기 위해서는 안테나의 자세를 항상 일정하게 유지시킬 수 있도록 하는 짐발(Gimbal) 수단이 필요하게 된다.
하기의 특허문헌 2에는 시선백터의 연속회전이 가능한 피치-롤 기반의 안테나추적 짐발시스템이 개시되어 있다.
특허문헌 2의 안테나추적 짐발시스템은 움직이는 물체로부터 데이터를 수신하여 물체를 추적하는 안테나 짐발부와, 상기 안테나 짐발부로부터 수신된 데이터를 처리하여 안테나 짐발부의 지향 방향을 결정하여 안테나 짐발부의 회전 각도를 계산하고 상태를 표시하는 데이터 처리 및 상태표시 컴퓨터와, 상기 데이터 처리 및 상태표시 컴퓨터에서 계산된 회전 각도에 따른 제어신호를 전달받아 상기 안테나 짐발부로 구동신호를 전달하는 컨트롤 유닛을 포함한다.
특허문헌 2의 안테나추적 짐발시스템은 연속적인 운동을 하는 항공기 등의 물체로부터 위치정보와 같은 데이터를 전송받아 물체의 위치를 추적하기 위한 것으로, 움직이는 물체로부터 데이터를 수신하여 물체를 추적하는 안테나 짐발부는 피치축이 제1서보모터에 의해 회전하고, 롤축이 제2서보모터에 의해 회전하는 방식, 즉, 안테나의 짐발을 위해 2개의 서보모터를 사용하는 방식이다.
대한민국 공개특허공보 제10-2015-0059104호 (2015년 05월 29일 공개) 대한민국 등록특허공보 제10-0974534호 (2010년 08월 02일 등록)
상기 선행기술문헌 중에서 특허문헌 1에 개시된 지향성 안테나 트래킹 장치는 안테나의 방위각을 조절할 수 있도록 하는 패닝수단 및 안테나의 수직각도를 조절할 수 있도록 하는 틸팅수단을 갖춘 것이기는 하지만 안테나의 자세를 안정적으로 유지할 수 있도록 하는 짐발수단이 없기 때문에 파랑에 의해 요동하는 선박 또는 해상구조물에 탑재된 경우 기지국과의 안정된 통신을 도모할 수 없게 되는 문제가 있었다.
또한, 2개의 서보모터를 정밀 제어해야 하는 특허문헌 2의 안테나추적 짐발시스템은 하늘에서 이동하는 항공기와의 통신에는 유용하게 되지만 파랑에 의해 수시로 요동하면서 이동하는 선박 또는 해양구조물에 탑재되어 육상 기지국 또는 해상 기지국과 신호를 주고받는 선박 및 해상구조물용 안테나 시스템으로는 적합하지 않게 되는 문제가 있었다.
본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적이 파랑에 의해 수시로 요동하면서 이동하는 선박 또는 해양구조물에 탑재되어 안테나가 항상 안정된 자세를 유지하면서 육상 기지국 또는 해상 기지국을 추적하여 최적의 통신링크를 연결 및 유지할 수 있도록 하는 선박 및 해양구조물용 능동형 기지국 추적 다중 안테나장치를 제공하는 데에 있는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 선박 및 해양구조물용 능동형 기지국 추적 다중 안테나장치는 선박 또는 해상구조물의 고정체에 고정 설치되는 고정축; 상기 고정축의 상부에 설치되어 패닝모터 및 안테나의 자세를 유지시키는 짐발유니트; 상기 짐발유니트의 상부에 설치되어 복수의 안테나를 좌우방향으로 동시 회전시키는 패닝모터; 상기 패닝모터에 접속되는 복수의 안테나;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 선박 및 해양구조물용 능동형 기지국 추적 다중 안테나장치는 패닝모터의 회전축에 고정 설치되어 복수의 안테나를 지지하는 회전플레이트;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 선박 및 해양구조물용 능동형 기지국 추적 다중 안테나장치는 짐발유니트가 유니버셜조인트(Universal Joint) 방식으로. 다른 제어수단 또는 구동수단 없이 중력을 통해 안테나가 안정된 자세를 유지할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 선박 및 해양구조물용 능동형 기지국 추적 다중 안테나장치는 짐발유니트가 고정축의 상단에 고정 설치되는 고정브라켓트; 고정브라켓트에 설치된 X축방향 힌지핀에 Y축방향으로 회전이 자유롭게 설치되는 Y축회전 지지브라켓트; Y축회전 지지브라켓트에 설치된 Y축방향 힌지핀에 X축방향으로 회전이 자유롭게 설치되는 X축회전 지지브라켓트;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 선박 및 해양구조물용 능동형 기지국 추적 다중 안테나장치는 패닝모터의 작동이 선박 정보 및 기지국 정보를 비롯한 각종 제어정보가 입력된 안테나 제어유니트(ACU; Antenna Control Unit)에 의해 제어되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 선박 및 해양구조물용 능동형 기지국 추적 다중 안테나장치는 상기 회전플레이트가 +자형으로, 4개의 안테나를 지지하고, 상기 회전플레이트의 전방과 후방, 그리고 좌측과 우측에 안테나가 고정되는 모뎀 브라켓트가 설치된 것을 한다.
본 발명에 따른 선박 및 해양구조물용 능동형 기지국 추적 다중 안테나장치는 짐발유니트의 상부에 고정 설치되어 안테나의 수직각도를 조절하는 틸팅모터;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 선박 및 해양구조물용 능동형 기지국 추적 다중 안테나장치는 틸팅모터의 상단에 패닝모터가 설치되고, 패닝모터의 회전축에 회전플레이트가 설치된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 선박 및 해양구조물용 능동형 기지국 추적 다중 안테나장치는 틸팅모터의 작동이 선박 정보 및 기지국 정보를 비롯한 각종 제어정보가 입력된 안테나 제어유니트(ACU; Antenna Control Unit)에 의해 제어되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 선박 및 해양구조물용 능동형 기지국 추적 다중 안테나장치는 상기 틸팅모터가 스테이터의 외부 둘레에 로터가 마련되는 외전형 모터(Outer rotor motor)이고, 틸팅모터의 로터의 외주에 방사상으로 복수의 접속편이 마련되고, 회전플레이트의 각 안테나 접속부위에 틸팅힌지편이 상하방향으로 회전 가능하게 접속되고, 틸팅힌지편에 모뎀 브라켓트가 고정 설치되고, 모뎀 브라켓트에 안테나가 고정 설치되고, 모뎀 브라켓트의 내측에 마련된 접속편과 틸팅모터의 접속편의 사이에 접속링크가 설치된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 선박 및 해양구조물용 능동형 기지국 추적 다중 안테나장치에 의하면, 별다른 구동수단 또는 제어수단을 사용하지 않고 중력을 이용한 짐발유니트로 복수의 안테나를 항상 수평상태의 안정된 자세로 유지시킬 수 있게 되므로 기지국과의 통신링크를 보다 효율적으로 연결 및 유지할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따른 선박 및 해양구조물용 능동형 기지국 추적 다중 안테나장치에 의하면, 안테나가 항상 안정된 자세를 유지한 상태에서 패닝모터를 통해 안테나의 방위각이 기지국과의 통신을 위한 최적의 상태로 실시간 조절되기 때문에 통신품질을 더욱 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따른 선박 및 해양구조물용 능동형 기지국 추적 다중 안테나장치에 의하면, 안테나가 항상 안정된 자세를 유지한 상태에서 틸팅모터를 통해 안테나의 수직각도가 기지국과의 통신을 위한 최적의 상태로 실시간 조절되기 때문에 통신품질을 더욱 향상시킬 수 있게 된다.
도 1은 선박의 요동상태를 예시한 그림,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 선박 및 해양구조물용 능동형 기지국 추적 다중 안테나장치의 사시도,
도 3은 동 바람직한 실시 예에 따른 선박 및 해양구조물용 능동형 기지국 추적 다중 안테나장치의 일부 절제 정면도,
도 4는 동 바람직한 실시 예에 따른 선박 및 해양구조물용 능동형 기지국 추적 다중 안테나장치의 평면도,
도 5는 동 바람직한 실시 예에 따른 선박 및 해양구조물용 능동형 기지국 추적 다중 안테나장치의 작동상태를 나타낸 측면도,
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 선박 및 해양구조물용 능동형 기지국 추적 다중 안테나장치의 일부 절제 정면도,
도 7은 동 다른 실시 예에 따른 선박 및 해양구조물용 능동형 기지국 추적 다중 안테나장치의 평면도,
도 8은 동 다른 실시 예에 따른 선박 및 해양구조물용 능동형 기지국 추적 다중 안테나장치의 틸팅 작동을 나타낸 요부 평면도.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 선박 및 해양구조물용 능동형 기지국 추적 다중 안테나장치를 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
이하에서, "상방", "하방", "전방" 및 "후방" 및 그 외 다른 방향성 용어들은 도면에 도시된 상태를 기준으로 정의한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 선박 및 해양구조물용 능동형 기지국 추적 다중 안테나장치의 사시도이고, 도 3은 동 바람직한 실시 예에 따른 선박 및 해양구조물용 능동형 기지국 추적 다중 안테나장치의 일부 절제 정면도이고, 도 4는 동 바람직한 실시 예에 따른 선박 및 해양구조물용 능동형 기지국 추적 다중 안테나장치의 평면도이다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 선박 및 해양구조물용 능동형 기지국 추적 다중 안테나장치(100)는 고정축(110), 짐발유니트(120), 패닝모터(130), 안테나(140)를 포함한다.
고정축(110)은 짐발유니트(120) 및 패닝모터(130), 안테나(140)를 지지하는 것으로, 선박 또는 해상구조물의 데크와 같은 고정체에 고정 설치된다.
상기 고정축(110)은 그에 지지되는 안테나(140)가 기지국과 통신 신호를 잘 주고받을 수 있는 위치에 설치되는 것이 극히 바람직함은 물론이다.
짐발유니트(120)는 안테나(140)가 수평상태의 안정된 자세를 항상 유지하도록 하는 것으로, 고정축(110)의 상부에 마련된다.
도시된 실시 예에서 상기 짐발유니트(120)는 유니버셜조인트(Universal Joint) 방식으로. 별다른 제어수단 또는 구동수단 없이 중력을 통해 안테나(140)가 안정된 자세를 유지할 수 있도록 한다.
상기 짐발유니트(120)는 고정축(110)의 상단에 고정 설치되는 고정브라켓트(121);
고정브라켓트(121)에 설치된 X축방향 힌지핀(121a)에 Y축방향으로 회전이 자유롭게 설치되는 Y축회전 지지브라켓트(122);
Y축회전 지지브라켓트(122)에 설치된 Y축방향 힌지핀(122a)에 X축방향으로 회전이 자유롭게 설치되는 X축회전 지지브라켓트(123);를 포함한다.
상기에서 Y축방향은 전후방향을 의미하고, X축방향은 좌우방향을 의미한다.
패닝모터(130)는 안테나(140)의 방위각(Azimuth)을 조절하기 위한 것으로, 짐발유니트(120)의 X축회전 지지브라켓트(123)의 상단에 고정 설치된다.
상기 패닝모터(130)의 작동은 선박 정보 및 기지국 정보를 비롯한 각종 제어정보가 입력된 안테나 제어유니트(ACU; Antenna Control Unit)에 의해 제어된다.
안테나(140)는 육상 또는 해상에 위치하는 기지국과 데이타를 송신 또는 수신하기 위한 것으로, 패닝모터(130)에 접속 설치된다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 선박 및 해양구조물용 능동형 기지국 추적 다중 안테나장치(100)는 패닝모터(130)의 회전축(131)에 고정 설치되어 복수의 안테나(140)를 지지하는 회전플레이트(150);를 포함한다.
도시된 실시 예에서 상기 회전플레이트(150)는 +자형으로, 4개의 안테나(140)를 지지한다.
도시된 실시 예는 +자형 회전플레이트(150)의 전방과 후방, 그리고 좌측과 우측에 각각 고정 설치되는 모뎀 브라켓트(160)에 안테나(140)가 고정되는 형태를 가진다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 선박 및 해약구조물용 능동형 기지국 추적 다중 안테나장치에 있어서 상기 회전플레이트(150)의 형태 및 안테나(140)의 설치 개수는 예측 가능한 범위 내에서 변형 실시될 수 있다.
즉, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 선박 및 해약구조물용 능동형 기지국 추적 다중 안테나장치에 있어서 안테나(140)의 설치 개수는 3개 또는 5개, 6개, 8개 등으로 증감될 수 있고, 회전플레이트(150)는 형태는 안테나(140)의 설치 개수에 맞추어 변형될 수 있다.
또한, 어떤 방향에 안테나(140)에 필요없는 경우에는 해당 방향에 안테나(140)를 설치하지 않고 안테나(140)와 동일 중량을 가지는 발란스부재를 장착할 수도 있다.
도 5는 동 바람직한 실시 예에 따른 선박 및 해양구조물용 능동형 기지국 추적 다중 안테나장치의 작동상태를 나타낸 측면도이다,
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 선박 및 해양구조물용 능동형 기지국 추적 다중 안테나장치(100)는 파랑에 의한 선박 또는 해양구조물의 상하요동 및 좌우요동에 관계없이 안테나(140)가 항상 안정된 수평자세를 유지할 수 있게 된다.
예를 들어 파랑에 의해 선박 또는 해양구조물의 전방부위가 상부로 들려 선박 또는 해양구조물이 일정경사(α)로 기울어지게 되더라도 도 5의 (b)와 같이 선박 또는 해양구조물의 데크에 고정된 고정축(110) 및 짐발유니트(120)의 고정브라켓트(121)가 X축방향 힌지핀(121a)을 중심으로 시계반대방향으로 회전하여 선박 또는 해양구조물의 기울기와 같은 각도로 기울어지게 될 뿐이고, 안테나(140) 및 패닝모터(130), 회전플레이트(150)의 중력이 각용하는 X축회전 지지브라켓트(123)와 Y축회전 지지브라켓트(122)는 유동하지 않게 되므로 안테나(140) 및 패닝모터(130)는 안정된 수평상태를 계속 유지할 수 있게 된다.
또한, 예를 들어 파랑에 의해 선박 또는 해양구조물의 좌측 또는 우측이 상부로 들리게 되는 경우에는 선박 또는 해양구조물의 데크에 고정된 고정축(110) 및 짐발유니트(120)의 고정브라켓트(121), 그리고 Y축회전 지지브라켓트(122)가 Y축방향 힌지핀(122a)을 중심으로 시계방향 또는 시계반대방향으로 회전하여 선박 또는 해양구조물의 기울기와 같은 각도로 기울어지게 될 뿐이고, 안테나(140) 및 패닝모터(130), 회전플레이트(150)의 중력이 각용하는 X축회전 지지브라켓트(123)는 여전히 유동하지 않게 되므로 안테나(140) 및 패닝모터(130)는 안정된 수평상태를 계속 유지할 수 있게 된다.
이처럼 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 선박 및 해양구조물용 능동형 기지국 추적 다중 안테나장치(100)는 파랑에 의해 선박 또는 해양구조물이 파랑에 의해 각 방향으로 요동하게 되더라도 안테나(140) 및 패닝모터(130), 회전플레이트(150)의 중력이 각용하는 짐발유니트(120)의 X축회전 지지브라켓트(123)가 유동하지 않게 되므로 안테나(140) 및 패닝모터(130), 회전플레이트(150)가 항상 안정된 수평상태를 유지하게 된다.
한편, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 선박 및 해양구조물용 능동형 기지국 추적 다중 안테나장치(100)는 선박 또는 해양구조물의 운항과정에서 기지국과의 통신을 하는 안테나(140)의 방위각이 변화되는 경우 안테나 제어유니트(ACU)에 의해 제어되는 패닝모터(130)가 작동하여 해당 기지국과의 최적의 통신상태가 유지되는 각도로 회전플레이트(150) 및 그에 고정 설치된 안테나(140)를 회전시킴으로써 항상 최적의 통신링크를 연결 및 유지할 수 있게 된다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 선박 및 해양구조물용 능동형 기지국 추적 다중 안테나장치의 일부 절제 정면도이고, 도 7은 동 다른 실시 예에 따른 선박 및 해양구조물용 능동형 기지국 추적 다중 안테나장치의 평면도이다.
도 6 및 도 7에 도시된 본 발명의 다른 실시 예에 따른 선박 및 해양구조물용 능동형 기지국 추적 다중 안테나장치(100)는 전술한 실시 예에 따른 선박 및 해양구조물용 능동형 기지국 추적 다중 안테나장치(100)에 안테나(140)의 수직각도를 자동 조절할 수 있도록 하는 틸팅(Tilting) 기능이 추가된 것이다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 선박 및 해양구조물용 능동형 기지국 추적 다중 안테나장치(100)는 짐발유니트(120)의 X축회전 지지브라켓트(123)의 상단에 고정 설치되는 틸팅모터(170)를 포함한다.
상기 틸팅모터(170)는 스테이터의 외부 둘레에 로터가 마련되는 외전형 모터(Outer rotor motor)이고, 로터의 외주에 방사상으로 4개의 접속편(171)이 마련된다.
상기 틸팅모터(170)의 작동은 전술한 패닝모터(130)와 마찬가지로 선박 정보 및 기지국 정보를 비롯한 각종 제어정보가 입력된 안테나 제어유니트(ACU; Antenna Control Unit)에 의해 제어된다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 선박 및 해양구조물용 능동형 기지국 추적 다중 안테나장치(100)는 +자형 회전플레이트(150)의 각 안테나 접속부위에 틸팅힌지편(151)이 상하방향으로 회전 가능하게 접속된다.
또한, 틸팅힌지편(151)에 모뎀 브라켓트(160)가 고정 설치되고, 모뎀 브라켓트(160)에 안테나(140)가 고정 설치된다.
또한, 모뎀 브라켓트(160)의 내측 하단에 마련된 접속편(161)이 마련되고, 모뎀 브라켓트(160)의 접속편(161)과 틸팅모터(170)의 접속편(171)의 사이에 접속링크(180)가 설치된다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 선박 및 해양구조물용 능동형 기지국 추적 다중 안테나장치(100)는 상기 틸팅모터(170)의 상단에 패닝모터(130)가 설치되고, 패닝모터(130)의 회전축(131)에 회전플레이트(150)가 설치된다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 선박 및 해양구조물용 능동형 기지국 추적 다중 안테나장치(100)에서 짐발유니트(120)를 통해 안테나(140)가 선박 또는 해양구조물의 각 방향 요동에 대하여 항상 안정된 수평상태를 유지하는 작용은 전술한 실시 예와 동일하다.
또한, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 선박 및 해양구조물용 능동형 기지국 추적 다중 안테나장치(100)에서 패닝모터(130)가 해당 기지국과의 최적의 통신상태가 유지되는 각도로 회전플레이트(150) 및 그에 고정 설치된 안테나(140)를 회전시킴으로써 항상 최적의 통신링크를 연결 및 유지할 수 있도록 하는 작용도 전술한 실시 예와 동일하다.
한편, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 선박 및 해양구조물용 능동형 기지국 추적 다중 안테나장치(100)는 안테나(140)의 수직각도를 자동 조절함으로써 통신링크의 연결을 더욱 최적화시킬 수 있게 된다.
즉, 선박 또는 해양구조물의 운항중에 기지국과 최적의 통신링크를 연결하는 안테나(140)의 수직각도가 변동이 발생하는 때에는 안테나 제어유니트(ACU)가 틸팅모터(170)를 작동시켜 안테나(140)의 수직각도를 최적의 각도로 자동 조절하게 된다.
도 8은 동 다른 실시 예에 따른 선박 및 해양구조물용 능동형 기지국 추적 다중 안테나장치의 틸팅 작동을 나타낸 요부 평면도이다
본 발명의 다른 실시 예에 따른 선박 및 해양구조물용 능동형 기지국 추적 다중 안테나장치(100)에서 안테나 제어유니트(ACU)에 의해 제어되는 틸팅모터(170)의 각 접속편(171)이 평면에서 보았을 때에 시계반대방향으로 회전하게 되면 접속링크(180)가 모뎀 브라켓트(160) 및 안테나(140)의 하부를 외측으로 밀게 되고, 그에 따라 안테나(140)의 상부가 틸팅힌지편(151)의 힌지 접속부위를 중심으로 내측방향으로 회전하게 되면서 수평면과 안테나(140) 사이의 각도가 커지는 방향으로 안테나(140)의 수직각도가 조절된다.
또한, 틸팅모터(170)의 각 접속편(171)이 평면에서 보았을 때에 시계방향으로 회전하게 되면 접속링크(180)가 모뎀 브라켓트(160) 및 안테나(140)의 하부를 내측으로 잡아당기게 되고, 그에 따라 안테나(140)의 상부가 틸팅힌지편(151)의 힌지 접속부위를 중심으로 외측방향으로 회전하게 되면서 수평면과 안테나(140) 사이의 각도가 작아지는 방향으로 안테나(140)의 수직각도가 조절된다.
이처럼 본 발명의 다른 실시 예에 따른 선박 및 해양구조물용 능동형 기지국 추적 다중 안테나장치(100)는 짐발유니트(120)를 통해 파랑에 의한 선박 또는 해양구조물의 요동에 관계없이 안테나(140)의 자세를 안정적으로 유지시킬 수 있게 되고, 패닝모터(130)와 틸팅모터(140)를 제어하는 것에 의해 기지국과 통신하는 안테나(140)의 방위각(Azimuth)과 수직각도를 항상 최적의 통신링크를 연결 및 유지할 수 있도록 조절할 수 있게 된다.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.
100 : 선박 및 해양구조물용 능동형 기지국 추적 다중 안테나장치
110 : 고정축
120 : 짐발유니트
130 : 패닝모터
140 : 안테나
150 : 회전플레이트
160 : 모뎀 브라켓트
170 : 틸팅모터
180 : 접속링크

Claims (10)

  1. 삭제
  2. 선박 또는 해상구조물의 고정체에 고정 설치되는 고정축(110);
    고정축(110)의 상부에 설치되어 패닝모터(130) 및 안테나(140)의 자세를 유지시키는 짐발유니트(120);
    짐발유니트(120)의 상부에 설치되어 복수의 안테나(140)를 좌우방향으로 동시 회전시키는 패닝모터(130);
    패닝모터(130)에 접속되는 복수의 안테나(140);를 포함하고,
    패닝모터(130)의 회전축(131)에 고정 설치되어 복수의 안테나(140)를 지지하는 회전플레이트(150);를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 및 해양구조물용 능동형 기지국 추적 다중 안테나장치.
  3. 제2항에 있어서,
    짐발유니트(120)는 유니버셜조인트(Universal Joint) 방식으로. 다른 제어수단 또는 구동수단 없이 중력을 통해 안테나(140)가 안정된 자세를 유지할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 선박 및 해양구조물용 능동형 기지국 추적 다중 안테나장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 짐발유니트(120)는
    고정축(110)의 상단에 고정 설치되는 고정브라켓트(121);
    고정브라켓트(121)에 설치된 X축방향 힌지핀(121a)에 Y축방향으로 회전이 자유롭게 설치되는 Y축회전 지지브라켓트(122);
    Y축회전 지지브라켓트(122)에 설치된 Y축방향 힌지핀(122a)에 X축방향으로 회전이 자유롭게 설치되는 X축회전 지지브라켓트(123);를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 및 해양구조물용 능동형 기지국 추적 다중 안테나장치.
  5. 삭제
  6. 제2항에 있어서,
    상기 회전플레이트(150)는 +자형으로, 4개의 안테나(140)를 지지하고,
    상기 회전플레이트(150)의 전방과 후방, 그리고 좌측과 우측에 안테나(140)가 고정되는 모뎀 브라켓트(160)가 설치된 것을 하는 선박 및 해양구조물용 능동형 기지국 추적 다중 안테나장치.
  7. 제2항에 있어서,
    짐발유니트(120)의 상부에 고정 설치되어 안테나(140)의 수직각도를 조절하는 틸팅모터(170);를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 및 해양구조물용 능동형 기지국 추적 다중 안테나장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 틸팅모터(170)의 상단에 패닝모터(130)가 설치되고, 패닝모터(130)의 회전축(131)에 회전플레이트(150)가 설치된 것을 특징으로 하는 선박 및 해양구조물용 능동형 기지국 추적 다중 안테나장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 틸팅모터(170)의 작동은 선박 정보 및 기지국 정보를 비롯한 각종 제어정보가 입력된 안테나 제어유니트(ACU; Antenna Control Unit)에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 선박 및 해양구조물용 능동형 기지국 추적 다중 안테나장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 틸팅모터(170)는 스테이터의 외부 둘레에 로터가 마련되는 외전형 모터(Outer rotor motor)이고,
    틸팅모터(170)의 로터의 외주에 방사상으로 복수의 접속편(171)이 마련되고,
    회전플레이트(150)의 각 안테나 접속부위에 틸팅힌지편(151)이 상하방향으로 회전 가능하게 접속되고,
    틸팅힌지편(151)에 모뎀 브라켓트(160)가 고정 설치되고,
    모뎀 브라켓트(160)에 안테나(140)가 고정 설치되고,
    모뎀 브라켓트(160)의 내측에 마련된 접속편(161)과 틸팅모터(170)의 접속편(171)의 사이에 접속링크(180)가 설치된 것을 특징으로 하는 선박 및 해양구조물용 능동형 기지국 추적 다중 안테나장치.
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