KR101742195B1 - 위성체 안테나 시험 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 위성체 안테나 시험 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지상에서 위성체 안테나의 통신을 시험하는 장치로서, 외부로 방사되는 신호나 난반사되는 왜곡 신호를 차단하여 안정적으로 송수하고, 시험 시 인명에 도달하는 전파를 차단하여 안전성을 갖는 위성체의 무선 통신 검증 시험을 위한 위성체 안테나 시험 장치에 관한 것이다.

Description

위성체 안테나 시험 장치{APPARATUS FOR TESTING ANTENNA OF SPACE SEGMENT}
본 발명은 위성체 안테나 시험 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지상에서 위성체 안테나의 통신을 시험하는 장치로서, 외부로 방사되는 신호나 난반사되는 왜곡 신호를 차단하여 안정적으로 송수하고, 시험 시 인명에 도달하는 전파를 차단하여 안전성을 갖는 위성체의 무선 통신 검증 시험을 위한 위성체 안테나 시험 장치에 관한 것이다.
인공 위성체의 시험 중에는 위성체의 안테나를 사용하는 무선 통신 장비의 송수신기에서 안테나 종단까지의 무선 통신 종단 검증 시험(End to End Verification Test)을 위해서, 기존에는 테스트 안테나를 위성체에 장착된 안테나의 전방에 거치하여 무선으로 전파가 도달하도록 하여 시험을 수행하였다.
이와 관련하여, 한국공개특허 특1997-0016601호("위성체 시험 장치", 공개일 1997.04.28., 이하 선행기술)에 인공 위성체의 시험에 관련하여 개시되어 있다.
하지만 기존의 시험 방식은 안테나에서 방사된 신호가 여러 방향으로 전파되므로, Multi-Path에 의한 신호의 왜곡이 발생할 수 있고, 무엇보다도 주변의 바닥이나 주변 구조물에 의한 영향이 많았다. 또한, 시험 시 시험에 참여한 인원이 특정 출력의 전파에 노출되므로 안전성 문제가 발생할 수 있다.
따라서, 신호를 안정적으로 송수신하여서 무선 통신 시험이 가능하도록 하고 무엇보다 시험 시 인명의 안정성을 확보하기 위해여 안테나 캡에 대한 제작 필요성이 제기되었다. 또한, 이러한 안테나 캡을 사용하여 좀 더 안정적으로 무선 통신 검증 시험을 수행할 수 있고, 안테나 캡에 의한 전기적인 차폐를 통해 시험에 참여하고 있는 인원의 안전성 문제도 해결할 수 있는 안테나 캡에 대해 요구되고 있다.
또한, 테스트 안테나와 안테나 캡을 낮은 평면형으로 일체화하여 한 번에 제작할 수 있으며, 사용하는 주파수 대역이나 선형 편파 또는 원 편파에 따라서 손쉽게 제작할 수 있는 안테나 캡에 대해 요구 되고 있다.
한국공개특허 제1997-0016601호("위성체의 시험 장치", 공개일 1997.04.28.)
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 안테나 캡의 전파 흡수제를 이용하여 안테나에서 방사된 신호가 여러 방향을 전파되어 반사되어 돌아오는 전파를 흡수하여 신호의 왜곡을 방지할 수 있는 위성체 안테나 시험 장치를 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 목적은 위성체 안테나와 테스트 안테나 간의 전파가 외부로 방출되지 않게 하여, 시험에 참여한 인원이 특정 출력의 전파에 노출되지 않게 안전성을 확보하기 위한 위성체 안테나 시험 장치를 제공함에 있다.
또한, 본 발명은 테스트 안테나와 위성체 안테나를 전기적으로 분리함으로써, 안테나 캡의 영향을 최소화하여 시험은 안정성을 확보할 수 있는 위성체 안테나 시험 장치를 제공함에 있다.
또한, 본 발명은 패치 안테나의 크기나 프로브 타입의 위치를 조정하여, 원하는 편파를 구형할 수 있는 위성체 안테나 시험 장치를 제공함에 있다.
본 발명은 위성체의 무선 통신 검증 시험을 위한 위성체 안테나 시험 장치에 관한 것으로, 위성체 안테나부(10)와 테스트 안테나부(500)가 서로 마주보도록 구비되며, 상기 위성체 안테나부(10)와 테스트 안테나부(500)를 둘러싸도록 형성되는 안테나 캡 바디(100); 상기 안테나 캡 바디(100)의 내부면에 구비되어, 상기 안테나 캡 바디(100) 내부에서 방사되는 신호를 흡수하는 전파흡수부(200); 및 상기 안테나 캡 바디(100)와 위성체 안테나부(10)를 결합하는 고정부(300);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 안테나 캡 바디(100)는 상기 안테나 캡 바디(100)의 끝단과 위성체 안테나부(10) 사이에 구비되어, 상기 안테나 캡 바디(100)의 끝단과 위성체 안테나부(10) 사이에서 신호가 외부로 방출되지 않도록 차단하는 가스켓부(400)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 테스트 안테나부(500)는 상기 안테나 캡 바디(100)의 일측 내부면에 구비되며, 평판형상으로 형성되는 유전체판(510); 상기 유전체판(510)의 일측면에 구비되며, 평판형상으로 형성되는 안테나 패치판(520); 상기 유전체판(510)과 안테나 패치판(520)을 관통하여 형성되는 프로브(530); 및 상기 유전체판(510)의 타측면에 구비되는 그라운드부(540);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 안테나 패치판(520)은 상기 유전체판(510)의 크기보다 더 작은 크기로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 테스트 안테나부(500)는 상기 유전체판(510)의 타측면에 구비되며, 상기 프로브(530)를 상기 유전체판(510)에 고정 결합하는 커넥터(531)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 프로브(530)는 상기 안테나 패치판(520)의 위치에 따라 선형 편파, 원형 편파 또는 타원 편파 중 선택되는 하나의 편파를 구현하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 그라운드부(540)는 상기 유전체판(510)의 크기와 대응되는 크기로 형성되는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 위성체 안테나 시험 장치에 의하면, 안테나 캡에 전파 흡수제를 이용하여 안테나에서 여러 방향으로 방사되는 전파를 흡수하여 신호의 왜곡을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 위성체 안테나와 테스트 안테나 간의 전파가 외부로 방출되지 않게 하여, 시험에 참여한 인원이 특정 출력의 전파에 노출되지 않게 안전성을 확보할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 테스트 안테나와 위성체 안테나를 전기적으로 분리함으로써, 안테나 캡의 영향을 최소화하여 시험은 안정성을 확보할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 패치 안테나의 크기나 프로브 타입의 위치를 조정하여, 원하는 편파를 구형할 수 있는 장점이 있다.
도1은 본 발명에 따른 위성체 안테나 시험 장치의 단면도
도2는 본 발명에 따른 위성체 안테나 시험 장치의 테스트 안테나부를 나타내는 단면도 및 평면도
도3은 본 발명에 따른 위성체 안테나 시험 장치의 프로브 위치에 따른 실시예
도4는 본 발명에 따른 위성체 안테나 시험 장치가 적용된 실시예1
도5는 본 발명에 따른 위성체 안테나 시험 장치가 적용된 실시예2
이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다.
첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일예에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.
본 발명은 위성체 안테나 시험 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 안테나 캡 내부에서 방사된 신호가 여러 방향을 전파되어 반사되어 돌아오는 전파를 흡수하여 신호의 왜곡을 방지하며, 위성체 안테나와 테스트 안테나 간의 전파가 외부로 방출되지 않게 하여, 시험에 참여한 인원이 특정 출력의 전파에 노출되지 않게 안전성을 확보할 수 있는 위성체 안테나 시험 장치에 관한 것이다.
도1을 통해 본 발명에 따른 위성체 안테나 시험 장치에 대해 설명한다.
도1은 본 발명에 따른 위성체 안테나 시험 장치의 단면도이다.
본 발명의 위성체 안테나 시험장치는 위성체 안테나부(10)와 테스트 안테나부(500)를 둘러싸도록 형성되는 안테나 캡 바디(100)와, 상기 안테나 캡 바디(100)의 내부면에 구비되는 전파흡수부(200) 및 상기 안테나 캡 바디(100)와 위성체 안테나부(10)를 결합하는 고정부(300)를 포함하여 구성된다. 또한, 본 발명의 위성체 안테나 시험 장치는 가스켓부(400)를 더 포함하기도 한다.
안테나 캡 바디(100)는 일측이 개방되며, 이러한 개방부가 위성체 안테나부를 덮어 위성체 안테나부(10)가 위치하게 한다. 또한, 상기 안테나 캡 바디(100)의 타측에는 테스트 안테나부(500)가 구비된다. 즉, 상기 안테나 캡 바디(100)는 상기 위성체 안테나부(10)와 테스트 안테나부(500)가 서로 마주보도록 형성된다.
또한, 상기 안테나 캡 바디(100)는 상기 위성체 안테나부(10)와 테스트 안테나부(500)를 둘러싸도록 형성된다. 그 이유는 상기 위성체 안테나부(10)와 테스트 안테나부(500)가 서로 전파를 송수신 할 때, 외부로 전파가 방출되어 신호가 교란되거나 왜곡되는 경우가 발생하는데, 상기 안테나 캡 바디(100)가 상기 위성체 안테나부(10)와 테스트 안테나부(500)를 둘러싸도록 형성되어, 전파가 외부로 방출되는 것을 방지하지 위한 것이다.
또한, 상기 안테나 캡 바디(100)는 내구성이 있으며, 도체 역할을 할 수 있는 알루미늄(Aluminium) 재질로 형성되는 것이 바람직하나, 금, 은, 구리와 같은 다양한 재질 중 하나 이상이 선택적으로 혼합되어 형성된 재질을 사용할 수도 있다.
전파흡수부(200)는 상기 안테나 캡 바디(100)의 내부면에 구비된다. 좀 더 상세하게는 상기 전파흡수부(200)는 상기 위성체 안테나부(10) 수평방향 외주면 및 상기 안테나 캡 바디(100) 내부의 표면(내부 측면)에 구비된다. 이러한 상기 전파흡수부(200)는 위성체 안테나부(10)와 테스트 안테나부(500)가 서로 전파를 송수신 할 때, 전파가 안테나 캡 바디(100)의 내부면에서 반사되지 못하게 흡수하여 신호의 왜곡을 방지하는 역할을 한다. 더욱 상세하게 설명하면, 위성체 안테나 시험 장치가 안테나 캡 바디(100)만으로 형성될 경우, 무선 신호의 난반사와 Multi-Path에 의하여 신호의 스펙트럼이 왜곡된다. 이를 방지하기 위해 상기 전파흡수부(200)는 전파를 반사하지 않고 흡수할 수 있는 재질을 사용하여, 안테나 캡 바디(100)의 내부에서 방사되는 전파를 흡수하여 마치 Anechoic Chamber 내에서 시험하는 것과 같은 효과를 낼 수 있다.
고정부(300)는 상기 안테나 캡 바디(100)와 위성체 안테나부(10)를 고정 결합하는 역할을 한다. 더욱 상세하게 설명하면, 상기 고정부(300)는 상기 안테나 캡 바디(100)의 개방된 끝단과 위성체 안테나부(10)를 결합하여, 상기 안테나 캡 바디(100) 내부를 밀폐시킨다. 상기 고정부(300)에 의해 상기 안테나 캡 바디(100)는 전파가 외부로 방출되지 못하도록 방지하는 효과가 있다.
또한, 상기 고정부(300)는 절연체 역할을 할 수 있는 재질을 사용한다. 즉, 상기 고정부(300)는 안테나 캡 바디(100)와 위성체 안테나부(10)의 외측면에 구비되는 그라운드 사이를 절연시킨다. 이를 통해, 절연성을 갖는 상기 고정부(300)는 상기 안테나 캡 바디(100)와 위성체 안테나부(10)를 전기적으로 분리하고, 기계적으로 두 개의 구조물 사이를 고정한다. 또한, 상기 안테나 캡 바디(100)와 위성체 안테나부(10)에는 가스켓부(400)가 더 구비된다.
가스켓부(400)는 상기 안테나 캡 바디(100)의 끝단과 위성체 안테나부(10) 사이에 구비되어, 상기 안테나 캡 바디(100)의 끝단과 위성체 안테나부(10) 사이에서 전파가 외부로 방출되지 않도록 차단하는 역할을 한다. 좀 더 상세하게는 상기 가스켓부(400)는 상기 안테나 캡 바디(100)의 끝단과 상기 위성체 안테나부(10) 수평방향 외주면에 형성된 전파흡수부(200) 사이에 구비될 수 있다, 즉, 상기 가스켓부(400)는 EMI(Electro Magnetic Interference)를 차단한다. 이때, 상기 EMI는 전자파간섭 또는 전자파장해로서, 전지, 전자기기로부터 직접 방사, 또는 전도되는 전자파가 다른 기기의 전자기수신기능에 장해를 주는 것을 말한다.
이러한, 상기 가스켓부(400)는 안테나 캡 바디(100)와 전파흡수부(200), 전파흡수부(200)와 전파흡수부(200) 사이에서 미세한 신호가 새지 않도록 차폐한다.
다음으로, 안테나 캡 바디(100)에 구비되어, 위성체 안테나부(10)와 신호를 송수신하는 테스트 안테나부(500)의 세부구성에 대해 설명한다.
도2a는 본 발명에 따른 위성체 안테나 시험 장치의 테스트 안테나부(500)를 나타내는 단면도이고, 도2b는 테스트 안테나부(500)의 평면도이다.
테스트 안테나부(500)는 상기 안테나 캡 바디(100)의 일측면에 구비되는 유전체판(510)과, 상기 유전체판(510)의 일측면에 구비되는 안테나 패치판(520)과, 상기 유전체판(510)과 안테나 패치판(520)을 관통하여 형성되는 프로브(530) 및 상기 유전체판(510)의 타측면에 구비되는 그라운드부(540)를 포함하여 구성된다.
유전체판(510)은 상기 안테나 캡 바디(100)의 일측면에 구비된다. 즉, 도1에서 보는 바와 같이, 상기 유전체판(510)은 상기 안테나 캡 바디(100)의 내부면 중 위성체 안테나부(10)와 마주보는 면에 구비된다.
또한, 상기 유전체판(510)은 평판형상으로 형성된다.
또한, 상기 유전체판(510)은 안테나 특성의 유전율에 따라 재질을 달리 사용할 수 있다.
안테나 패치판(520)은 유전체판(510)의 일측면에 구비된다. 즉, 상기 안테나 패치판(520)은 유전체판(510)에서 위성체 안테나부(10)와 마주보는 면에 구비된다. 또한, 상기 안테나 패치판(520)은 평판형상으로 형성되어, 마이크로스트립 패치 안테나로 사용할 수 있으며, 안테나 패치판(520)의 크기(Length 및/또는 Width)와 프로브(530)의 위치를 조정하여 원하는 주파수 대역을 조정할 수 있다.
또한, 상기 안테나 패치판(520)은 유전체판(510)의 크기보다 더 작은 크기로 형성된다.
프로브(530)는 상기 유전체판(510)과 안테나 패치판(520)을 관통하여 형성된다. 이때, 테스트 안테나부(500)는 상기 프로브(530)가 유전체판(510)과 안테나 패치판(520)을 관통하여 고정결합 될 수 있게 커넥터(531)가 더 구비될 수 있다. 이러한 상기 커넥터(531)는 프로브(530)와 유전체판(510) 사이를 밀폐시켜, 전파가 미세한 틈새로 새어나가지 않게 방지하기도 한다.
또한, 상기 프로브(530)는 상기 안테나 패치판(520)에 설치되는 위치에 따라 선형 편파, 원형 편파 또는 타원 편파 중 선택되는 하나의 편파를 구현할 수 있다.
예를 들어 설명하면, 도3은 본 발명에 따른 안테나 패치판(520)에 프로브(530) 위치에 따른 실시예이다.
도3a에서 보는 바와 같이, 상기 프로브(530)가 안테나 패치판(520)에 위치할 경우, 편파는 원형 편파를 사용할 수 있다. 또한, 도3b에서 보는 바와 같이, 상기 프로브(530)가 안테나 패치판(520)의 대각선상에 위치할 경우, 선형 편파 또는 타원 편파를 사용할 수 있다.
그라운드부(540)는 상기 유전체판(510)의 타측면에 구비되며, 그라운드 역할을 한다. 즉, 상기 그라운드부(540)는 위성체 안테나부(10)와 마주보는 반대면에 구비된다. 또한, 도1에서 보는 바와 같이, 상기 그라운드부(540)는 안테나 캡 바디(100)와 유전체판(510) 사이에 구비되기도 한다.
또한, 상기 그라운드부(540)는 상기 유전체판(510)의 크기와 대응되는 크기로 형성되어, 상기 유전체판(510)의 타측면에 밀착되어 형성된다. 또한, 상기 그라운드부(540)는 커넥터(531)의 외측에 구비되기도 한다.
이러한 상기 그라운드부(540)는 테스트 안테나부(500)에서 그라운드 역할을 한다.
다음으로, 본 발명에 따른 위성체 안테나 시험 장치가 적용된 실시예들에 대해서 설명한다.
도4는 본 발명에 따른 위성체 안테나 시험 장치가 적용된 실시예1이다.
도4에서 보는 바와 같이, 위성체 안테나가 원뽈 형상의 안테나 일 경우에, 안테나 캡 바디(100)를 덮어 씌우고, 고정부(300)를 이용하여 밀폐시킨다.
도5는 본 발명에 따른 위성체 안테나 시험 장치가 적용된 실시예2이다.
도5에서 보는 바와 같이, 평판 형태인 마이크로스트립 원형 패치 형태의 위성체 안테나에 장착하여 사용할 수 있다.
이러한 위성체 안테나 시험 장치는 테스트 안테나부(500)와 위성체 안테나부(10) 사이의 신호가 외부로 방출되는 것을 방지한다. 이로 인해, 시험의 안정성을 확보할 수 있으며, 시험에 참가하는 인원이 전파를 받지 않아 안전성 또한 확보할 수 있다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
10 : 위성체 안테나부
100 : 안테나 캡 바디
200 : 전파흡수부
300 : 고정부
400 : 가스켓부
500 : 테스트 안테나부
510 : 유전체판
520 : 안테나 패치판
530 : 프로브
531 : 커넥터
540 : 그라운드부

Claims (7)

  1. 위성체 안테나부(10)와 테스트 안테나부(500)가 서로 마주보도록 구비되며, 상기 위성체 안테나부(10)와 테스트 안테나부(500)를 둘러싸도록 형성되는 안테나 캡 바디(100);
    상기 위성체 안테나부(10) 수평방향 외주면 및 상기 안테나 캡 바디(100) 내부의 표면에 구비되어, 상기 안테나 캡 바디(100) 내부에서 방사되는 신호를 흡수하는 전파흡수부(200); 및
    상기 안테나 캡 바디(100)와 위성체 안테나부(10)를 결합하는 고정부(300);를 포함하되,
    상기 안테나 캡 바디(100)는 상기 안테나 캡 바디(100)의 끝단과 상기 위성체 안테나부(10) 수평방향 외주면에 형성된 전파흡수부(200) 사이에 구비되어, 상기 안테나 캡 바디(100)의 끝단과 위성체 안테나부(10) 사이에서 신호가 외부로 방출되지 않도록 차단하는 가스켓부(400)를 포함하고,
    상기 고정부(300)는 절연체 역할을 할 수 있는 재질로 형성되며,
    상기 테스트 안테나부(500)는 상기 안테나 캡 바디(100)의 일측 내부면에 구비되며 평판형상으로 형성되는 유전체판(510)과, 상기 유전체판(510)의 일측면에 구비되며 평판형상으로 형성되는 안테나 패치판(520)과, 상기 유전체판(510)과 안테나 패치판(520)을 관통하여 형성되는 프로브(530) 및 상기 유전체판(510)의 타측면에 구비되는 그라운드부(540)를 포함하여,
    상기 테스트 안테나부(500)와 위성체 안테나부(10)를 전기적으로 분리하는 것을 특징으로 하는 위성체 안테나 시험 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 안테나 패치판(520)은
    상기 유전체판(510)의 크기보다 더 작은 크기로 형성되는 것을 특징으로 하는 위성체 안테나 시험 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 테스트 안테나부(500)는
    상기 유전체판(510)의 타측면에 구비되며, 상기 프로브(530)를 상기 유전체판(510)에 고정 결합하는 커넥터(531)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 위성체 안테나 시험 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 프로브(530)는
    상기 안테나 패치판(520)의 위치에 따라 선형 편파, 원형 편파 또는 타원 편파 중 선택되는 하나의 편파를 구현하는 것을 특징으로 하는 위성체 안테나 시험 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 그라운드부(540)는
    상기 유전체판(510)의 크기와 대응되는 크기로 형성되는 것을 특징으로 하는 위성체 안테나 시험 장치.
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