KR101863567B1 - 하이브리드 안테나 시스템 및 그 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하나의 안테나로 구성되되 두개의 수신채널과 한개의 송신채널을 가지는 하이브리드 안테나 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로, 본 발명에 의하면 하나의 안테나만으로 통신 송수신과 방송 수신이 동시에 가능할 수 있게 된다.

Description

하이브리드 안테나 시스템 및 그 제어방법{HYBRID ANTENNA SYSTEM AND CONTROL METHOD THEREOF}
본 발명은 하이브리드 안테나 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 두개의 수신채널과 하나의 송신채널을 가짐으로써 하나의 안테나만으로 통신 송수신과 방송 수신이 동시에 가능한 하이브리드 안테나 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로, 위성통신이란 위성을 지구 상공의 일정한 고도에 발사시켜 통신이나 방송업무를 수행하는 것을 말하며, 도서, 벽지, 이동체간의 통신에 유리하고 위성방송의 경우 산간벽지나 도심 빌딩 지역의 TV 난신청을 해소할 수 있으며, 고품질의 다양한 서비스를 제공할 수 있다.
위성통신 시스템은 위성과 관련된 우주부분, 지상에 설치된 안테나 지구국 및 제어국과 같은 지상부분, 그리고 신호, 즉 전파의 전송 방법이나 처리 방법 등에 대한 신호처리부분으로 나누어진다.
한편, 현재 대부분의 안테나 시스템은 교차 편파(Cross-pol) 구성을 기반으로 하여, 위성과 안테나 시스템간 위성신호를 송수신하고 있다. 상기 위성신호는 서로 직교하는 각 편파가 수신대역과 송신대역을 모두 포함하고 있으며, 여기서 서로 직교하는 각 편파는 수직/수평 편파일 수 있고, 좌선/우선의 원형 편파일 수 있다.
송신과 수신을 모두 하는 송수신 겸용 안테나의 경우 수신신호와 송신신호의 간섭을 최소화하여야 한다. 이를 위해, 수신신호의 주파수 대역과 송신신호의 주파수대역을 다르게 하는 방법과, 이와 더불어 수신신호의 편파와 송신신호의 편파를 다르게 하는 방법이 사용되고 있다.
도 1은 종래 안테나 시스템의 작동 원리를 개략적으로 나타낸 개념도로서, 도시된 바와 같이 위성에서 안테나를 향해 송신되는 신호는 수신대역(RX Band)과 송신대역(TX Band)을 모두 포함하는 편파가 서로 교차되어 있는 것을 알 수 있다.
종래 안테나 시스템은, 수신된 위성신호를 직교모드 변환기를 통해 서로 직교하는 편파(예를 들어, 수평/수직편파)로 분리하고, 이 중 수평편파를 수신신호로 사용하고자 하는 경우 수평편파의 수신대역만을 추출하여 수신신호로 사용하고, 수직편파의 송신 대역만을 추출하여 송신신호로 사용하는 방식이었다.
이에 따라, 종래의 안테나 시스템은 1개의 수신채널과 1개의 송신채널을 가지며, 수신신호와 송신신호의 간섭을 최소화하여 하나의 안테나만으로 위성과 위성신호를 송수신할 수 있다.
그러나, 상기 종래의 안테나 시스템은 1개의 수신채널과 1개의 송신채널을 가질 뿐이므로 이를 통신용으로 사용하는 경우, 이와는 별개로 위성방송 시청을 하려면 통신용 위성 안테나와 더불어 방송용 위성 안테나를 별도로 설치해야만 하는데, 이는 설치의 불편함을 초래하고 많은 설치 비용이 드는 문제점이 있다.
따라서, 하나의 안테나만으로 통신 송수신과 방송 수신이 모두 가능한 안테나 시스템의 개발이 필요한 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 하나의 안테나를 이용하여 두개의 수신채널과 하나의 송신채널을 구축함으로써, 통신 송수신과 방송 수신이 모두 가능한 하이브리드 안테나 시스템을 제공하기 위한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 하이브리드 안테나 시스템은, 위성과 위성신호 송수신이 가능한 송수신 안테나; 상기 송수신 안테나가 수신한 상기 위성신호를 입력받아 서로 직교하는 제1 편파신호 및 제2 편파신호로 분리하고, 상기 제1 편파신호를 수신포트로 출력하고 상기 제2 편파신호를 송신포트로 출력하는 직교모드 변환기; 전송신호를 출력하는 블록 업 컨버터; 일단이 상기 직교모드 변환기의 송신포트와 연결되어 상기 제2 편파신호를 입력받고 타단이 상기 블록 업 컨버터와 연결되어 상기 전송신호를 입력받아, 상기 제2 편파신호를 수신대역으로 가변하고 상기 전송신호를 송신대역으로 가변하여, 상기 제2 편파신호와 전송신호를 수신대역과 송신대역으로 분기하는 분기부;를 포함하여 이루어질 수 있다.
여기서, 상기 직교모드 변환기의 수신포트와 연결되어 상기 제1 편파신호를 입력받아, 상기 제1 편파신호를 수신대역으로 가변하는 제1 대역통과필터;를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 수신대역으로 가변된 제1 편파신호를 통신용 수신신호로 사용하고, 상기 수신대역으로 가변된 제2 편파신호를 방송용 수신신호로 사용하며, 상기 송신대역으로 가변된 전송신호를 통신용 송신신호로 사용할 수 있다.
여기서, 상기 분기부는, 상기 제2 편파신호를 수신대역으로 가변하는 제2 대역통과필터; 및 상기 전송신호를 송신대역으로 가변하는 제3 대역통과필터;를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 분기부는, 제1 포트가 상기 직교모드 변환기의 송신포트와 연결되고, 제2 포트가 상기 제2 대역통과필터와 연결되며, 제3 포트가 상기 제3 대역통과필터와 연결되는 서큘레이터;를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 서큘레이터의 제1 포트로 입력된 상기 제2 편파신호는 제2 포트로 출력되고, 상기 서큘레이터의 제3 포트로 입력된 상기 전송신호는 제1 포트로 출력될 수 있다.
여기서, 상기 제1 편파신호의 편파 방향은 위성운용자에 의해 결정될 수 있다.
여기서, 상기 위성이 송신하는 위성신호의 편파와 상기 송수신 안테나가 수신하는 위성신호의 편파간 발생하는 스큐각도를 보상하기 위한 스큐각도 보상부;를 더 포함할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 하이브리드 안테나 시스템의 제어방법은, 송수신 안테나가 위성으로부터 위성신호를 수신하는 단계; 직교모드 변환기가 상기 위성신호를 서로 직교하는 제1 편파신호 및 제2 편파신호로 분리하는 단계; 제1 대역통과필터가 상기 제1 편파신호를 수신대역으로 가변하는 단계; 분기부가 상기 제2 편파신호 및 블록 업 컨버터가 전송하는 전송신호를 각각 수신대역과 송신대역으로 가변하는 단계;를 포함하여 이루어질 수 있다.
여기서, 상기 제2 편파신호는 제2 대역통과필터에 의해 수신대역으로 가변되고, 상기 전송신호는 제3 대역통과필터에 의해 송신대역으로 가변될 수 있다.
여기서, 상기 제2 편파신호는 서큘레이터를 통해 상기 제2 대역통과필터로 전달되고, 상기 전송신호는 서큘레이터를 통해 상기 직교모드 변환기로 전달될 수 있다.
여기서, 상기 수신대역으로 가변된 제1 편파신호를 통신용 수신신호로 사용하고, 상기 수신대역으로 가변된 제2 편파신호를 방송용 수신신호로 사용하며, 상기 송신대역으로 가변된 전송신호를 통신용 송신신호로 사용할 수 있다.
본 발명에 의하면, 하나의 안테나만으로 통신의 송수신 및 방송의 수신이 가능해 지는바, 안테나 설치 비용, 유지 보수 비용, 안테나 시스템 전체의 구성 비용 등의 절감이 가능하다.
또한, 본 발명은 서큘레이터를 포함하여 구성됨으로써, 신호의 손실을 줄이고, 각 신호들 간의 간섭을 최소화 할 수 있으며, 나아가 기존의 통신 안테나 시스템을 확장하여 본 발명에 이르는 것이 용이하다.
도 1은 종래 안테나 시스템의 작동 원리를 개략적으로 나타낸 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 안테나 시스템의 전체 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 안테나 시스템을 이용하여 통신환경을 구성한 개념도이다.
도 4, 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 안테나 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 6은 본 발명에 따른 하이브리드 안테나 시스템의 작동 원리를 개략적으로 나타낸 개념도이다.
도 7은 본 발명에 따른 서큘레이터를 나타낸 개념도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 시스템의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 안테나 시스템의 제어방법을 나타낸 흐름도이다.
이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 하이브리드 안테나 시스템 및 그 제어방법에 대해 상세히 설명한다. 첨부한 도면들은 통상의 기술자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것으로서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수 있다. 또한, 본 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
본 발명에 따른 하이브리드 안테나 시스템은 하나의 안테나를 이용하여 두개의 수신채널과 하나의 송신채널을 가지는 안테나 시스템을 구축하는 것을 목적으로 한다.
이때, 본 발명은 하나의 수신채널을 방송용 수신신호로 사용하고, 다른 수신채널과 송신채널을 각각 통신용 수신신호와 통신용 송신신호로 사용함으로써, 하나의 안테나만으로 통신 송수신과 더불어 방송 수신까지 할 수 있는 하이브리드 안테나 시스템을 제공한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 안테나 시스템의 전체 구성을 개략적으로 도시한 블록도로서, 본 발명은 특히 선박 또는 차량 등과 같은 이동체용 안테나 시스템일 수 있고, 이에 따라 위성과 통신을 담당하는 통신부, 위성추적을 위하여 안테나의 움직임을 제어하는 기계부, 및 시스템 전반을 제어하는 제어부 등을 포함하여 구성될 수 있다.
위 구성들 중 통신부에 대해 구체적으로 살펴보면, 도 2에 도시된 바와 같이, 리플렉터(reflector) 안테나를 통해 위성으로부터 위성신호가 수신된다.
수신된 위성신호는 직교모드 변환기(Orthogonal Mode Transducer : OMT)에 전달되고, 직교모드 변환기에 의해 서로 수직하는 두개의 편파신호로 분리된다.
상기 두개의 편파신호 중 하나의 편파신호는 도면을 기준으로 직교모드 변환기(OMT) 하측으로 전달되고, 이 편파신호는 대역통과필터(Band Pass Filter : BPF)에 의해 수신대역(RX Band, 이하 RX)으로 가변되고, 저잡음 컨버터(Low Noise Block down converter : LNB)를 거쳐 안테나 제어부(Antenna Control Unit : ACU)로 입력됨으로써, 본 발명은 통신용 수신채널을 형성할 수 있다.
나머지 편파신호는 도면을 기준으로 직교모드 변환기(OMT) 우측으로 전달되어 서큘레이터(Circulator)로 입력되고, 이 편파신호는 도면을 기준으로 서큘레이터(Circulator) 상측으로 전달되어 대역통과필터(BPF)에 의해 수신대역(TX Band, 이하 TX)으로 가변되고, 저잡음 컨버터(LNB)에 의해 중간 주파수 대역의 신호로 변환되어 셋톱박스(Set-Top Box : STB)와 같은 외부의 영상 재생 매체로 전달됨으로써, 본 발명은 방송용 수신채널을 형성할 수 있다.
나아가, 안테나 제어부(ACU)로부터 신호가 전달되어 블록 업 컨버터(Block Up Converter : BUC)에 의해 고주파 신호로 변경되고, 대역통과필터(BPF)에 의해 송신대역(RX)으로 가변되며, 직교모드 변환기(OMT)에 의해 상기 나머지 편파신호와 동일한 편파로 변환되어 리플렉터 안테나를 통해 위성으로 위성신호가 송신됨으로써, 본 발명은 통신용 송신채널을 형성할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 안테나 시스템을 이용하여 통신환경을 구성한 개념도로서, 도시된 바와 같이 본 발명은 하나의 안테나를 통해 2개의 수신채널 및 1개의 송신채널을 가지게 되므로, 안테나의 RF2 포트 및 RF3 포트가 위성통신용 모뎀과 연결되어 통신 송수신이 가능하며, 안테나의 RF4 포트가 셋톱박스와 연결되어 방송의 수신이 동시에 가능하다.
이에 따라, 방송용 위성 안테나를 별도로 설치하지 않고 하나의 통신용 위성 안테나만으로 통신의 송수신 및 방송의 수신이 가능해 지는바, 안테나 설치 비용, 유지 보수 비용, 안테나 시스템 전체의 구성 비용 등을 절감할 수 있다.
이하, 본 발명의 하이브리드 안테나 시스템을 구축하기 위한 구체적인 구성에 대해 상세히 살펴본다.
도 4, 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 안테나 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 하이브리드 안테나 시스템은 크게 송수신 안테나(Antenna)(100), 직교모드 변환기(OMT)(200), 블록 업 컨버터(BUC)(300), 분기부(400)를 포함하여 구성되며, 저잡음 컨버터(LNB), 안테나 제어부(ACU), 셋톱박스(STB) 등과 연결될 수 있다.
송수신 안테나(100)는 위성과 위성신호를 송수신 하는 기능을 수행하며, 하나의 안테나로 송신안테나와 수신안테나를 공용하는 듀플렉스 타입(duplex type)의 송수신 겸용 리플렉터 안테나(reflector antenna)일 수 있다.
송수신 안테나(100)는 위성이 송신하는 위성신호를 수신하여 직교모드 변환기(200)로 전달하고, 직교모드 변환기(200)로부터 신호를 전달받아 위성으로 위성신호를 송신할 수 있다.
직교모드 변환기(200)는 안테나포트(201), 수신포트(202) 및 송신포트(203)를 포함하여 구성될 수 있고, 이 중 안테나포트(201)는 입출력 공용 포트로써 송수신 안테나(100)와 연결되어 송수신 안테나(100)로부터 위성신호를 입력받거나 송수신 안테나(100)로 전송신호를 출력할 수 있다.
직교모드 변환기(200)는 송수신 안테나로부터 입력받은 위성신호를 편파 방향이 서로 직교하는 제1 편파신호와 제2 편파신호로 분리하고, 제1 편파신호를 수신포트(202)로 출력하고 제2 편파신호를 송신포트(203)로 출력한다.
여기서, 직교모드 변환기(200)의 수신포트(202)는 출력 전용 포트일 수 있고, 송신포트(203)는 입출력 공용 포트일 수 있다. 이에 따라, 제1 편파신호는 수신포트(202)로부터 출력되어 저잡음 컨버터를 거쳐(LNB) 안테나 제어부(ACU)로 전달되고, 제2 편파신호는 전송포트(203)로부터 출력되어 분기부(400)로 전달되며, 블록 업 컨버터(300)로부터 출력된 전송신호는 분기부(400)를 거쳐 전송포트(203)로 입력될 수 있다.
블록 업 컨버터(300)는 전송신호를 출력하는 기능을 수행한다. 구체적으로, 블록 업 컨버터(300)는 도 4에 도시된 바와 같이 안테나 제어부(ACU)와 연결되어, 안테나 제어부(ACU)에서 출력하는 위성운용자가 송신하고자 하는 정보가 포함된 중간 주파수의 신호를 입력받아 고주파 신호의 전송신호로 변경하여 출력할 수 있다.
분기부(400)는 일단이 직교모드 변환기(200)의 송신포트(201)와 연결되고, 타단이 블록 업 컨버터(300)와 연결되며, 또한 저잡음 컨버터(LNB)와 연결된다.
이때, 분기부(400)는 직교모드 변환기(200)가 출력하는 제2 편파신호를 입력받아 이를 수신대역(RX)으로 가변하고, 블록 업 컨버터(300)가 출력하는 전송신호를 입력받아 이를 송신대역(TX)으로 가변함으로써, 제2 편파신호와 전송신호를 주파수 대역별로 각각 수신대역(RX)과 송신대역(TX)으로 분기하는 기능을 수행한다.
여기서, 수신대역(RX) 및 송신대역(TX)이란 예를 들어, 위성신호의 주파수 대역이 Ku 밴드인 경우, 수신대역(RX)은 10.7~12.75 GHz로 설정된 수신신호의 주파수 대역을 의미하고, 송신대역(TX)은 13.75~14.5 GHz로 설정된 송신신호의 주파수 대역을 의미할 수 있다.
나아가, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명은 직교모드 변환기(200)의 수신포트(202)와 연결되어 제1 편파신호를 입력받아 이를 수신대역(RX)로 가변하는 제1 대역통과필터(BPF 1)(500)를 더 포함할 수 있다.
상기와 같이 구성함으로써, 본 발명은 1개의 송수신 안테나(100)를 통해 1개의 송신채널과 2개의 수신채널을 가질 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 하이브리드 안테나 시스템의 작동 원리를 개략적으로 나타낸 개념도로서, 도시된 바와 같이 송수신 안테나(100)를 통해 위성으로부터 수신된 위성신호는 직교모드 변환기(200)에 의해 제1 편파신호 및 제2 편파신호로 분리되고, 이 중 제1 편파신호가 제1 대역통과필터(500)에 의해 수신대역(RX)으로 가변되고, 제2 편파신호 및 전송신호가 분기부(400)에 의해 각각 수신대역(RX)과 송신대역(TX)으로 분기된다.
수신대역(RX)으로 가변된 제1 편파신호는 안테나 제어부(ACU)로 보내지고, 수신대역(RX)으로 가변된 제2 편파신호는 셋톱박스(STB)로 보내지며, 송신대역(TX)으로 가변된 전송신호는 제2 편파신호와 동일한 편파를 갖는 위성신호로 변환되어 송수신 안테나를 통해 위성으로 송신된다.
즉, 본 발명은 수신대역(RX)으로 가변된 제1 편파신호를 이용하여 하나의 수신채널을 형성하고, 수신대역(RX)으로 가변된 제2 편파신호를 이용하여 또 하나의 수신채널을 형성하며, 송신대역(TX)으로 가변된 전송신호를 이용하여 송신채널을 형성하게 되어, 하나의 송수신 안테나만으로 1개의 송신채널과 2개의 수신채널을 가질 수 있게 되는 것이다.
이때, 본 발명은 상술한 바와 같이 수신대역(RX)으로 가변된 제1 편파신호를 통신용 수신신호로 사용하고, 수신대역(RX)으로 가변된 제2 편파신호를 방송용 수신신호로 사용하며, 송신대역(TX)으로 가변된 전송신호를 통신용 송신신호로 사용할 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 하이브리드 안테나 시스템은 하나의 송수신 안테나만을 이용하여 통신의 송수신과 방송의 수신이 가능하며, 이에 따라 안테나 시스템 전체의 구성 비용이 절감될 수 있다.
한편, 본 발명에 있어서, 분기부(400)는 수신신호와 송신신호를 주파수 대역별로 분기하는 듀플렉서(Duplexer) 또는 다이플렉서(Diplexer) 일 수 있다.
이때, 도 5에 도시된 바와 같이, 분기부(400)는 직교모드 변환기(200)로부터 입력받은 제2 편파신호를 수신대역(RX)으로 가변하는 제2 대역통과필터(BPF 2)(420) 및 블록 업 컨버터(300)로부터 입력받은 전송신호를 송신대역(TX)으로 가변하는 제3 대역통과필터(BPF 3)(430)를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서 제2 대역통과필터(420) 및 제3 대역통과필터(430)는 특정 주파수 대역만을 통과시키는 대역 통과 필터(Band Pass Filter : BPF)이거나, 기준 주파수 이하 또는 이상만 통과시키는 저역필터(Low Pass Filter : LPF), 고역필터(High Pss Filter : HPF)일 수 있다.
나아가, 본 발명의 분기부(400)는 서큘레이터(450)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 서큘레이터는 비가역 회로소자로서, 일반적으로 미리 정해진 포트를 통하여 입력되어진 신호가 패러데이 회전에 따라 한쪽 방향으로 회전하여 미리 정해진 다른 포트로 전달되도록 설계된 통신 부품이다.
도 7은 본 발명에 따른 서큘레이터를 나타낸 개념도로서, 본 발명의 서큘레이터(450)는 제1, 제2 제3 포트(451,452,453)를 가지며, 제1 포트(451)가 직교모드 변환기(200)의 송신포트(203)와 연결되고, 제2 포트(452)가 제2 대역통과필터(420)와 연결되며, 제3 포트(453)가 제3 대역통과필터(430)와 연결된다.
여기서, 직교모드 변환기(200)로부터 제1 포트(451)로 입력된 제2 편파신호는 제2 포트(452)로 출력되어 최종적으로 셋톱박스(STB)로 전달되고, 안테나 제어부(ACU)에서 출력되고 블록 업 컨버터(300)를 통과하여 제3 포트(453)로 입력된 전송신호는 제1 포트(451)로 출력되어 최종적으로 송수신 안테나를 통해 위성으로 송신될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 하이브리드 안테나 시스템은 분기부(400)가 서큘레이터(450)를 포함하여 구성됨으로써, 신호의 손실을 줄이고, 각 신호들 간의 간섭을 최소화 할 수 있으며, 나아가 기존의 통신 안테나 시스템에 서큘레이터(450)를 이용한 포트(또는 채널)의 확장이 용이하다는 장점이 있다.
한편, 상술한 바와 같이, 본 발명은 특히 선박 또는 차량 등과 같은 이동체용 안테나 시스템일 수 있고, 이에 따라 위성과 통신을 담당하는 통신부, 위성추적을 위하여 안테나의 움직임을 제어하는 기계부, 및 시스템 전반을 제어하는 제어부 등을 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 기계부는 위성이 송신하는 위성신호의 편파와 송수신 안테나가 수신하는 위송신호의 편파간 발생하는 스큐(Skew)각도를 보상하기 위한 스큐각도 보상부를 더 포함할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 시스템의 구성을 나타낸 사시도로서, 도시된 바와 같이 Skew 축 및 이를 제어하기 위한 Skew 축 제어용 모터를 포함하며, 통신용 TX Line 및 통신용 RX Line 이 상기 Skew 축 위에 설치되어 있는 것을 알 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 통신용 TX Line 및 통신용 RX Line이 Skew 축 위에 설치됨으로써, 하나의 수신편파가 세팅되면 나머지 편파까지도 그와 대응되도록 변환되기 때문에, 신호의 손실 없이 고품질의 신호를 사용할 수 있게 된다.
한편, 이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 안테나 시스템의 제어방법에 대하여 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 하이브리드 안테나 시스템의 제어방법은 하나의 송수신 안테나만으로 두개의 수신채널과 하나의 송신채널을 형성하는 방법을 제공하기 위한 것으로, 상술한 하이브리드 안테나 시스템을 이용하되 앞서 언급한 하이브리드 안테나 시스템에 대한 설명 중 중복되는 사항에 대해서는 그 설명을 간략히 하거나 생략하기로 한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 안테나 시스템의 제어방법을 나타낸 흐름도로서, 도시된 바와 같이 우선 송수신 안테나(100)가 위성으로부터 위성신호를 수신한다(S10).
다음으로, 송수신 안테나(100)로 수신된 위성신호는 직교모드 변환기(200)로 전달되고, 직교모드 변환기(200)는 상기 수신한 위성신호를 서로 직교하는 제1 편파신호 및 제2 편파신호로 변환한다(S20).
여기서, 제1 편파신호는 직교모드 변환기(200)의 수신포트(202)로 출력되어 제1 대역통과필터(500)로 입력되고, 제1 대역통과필터(500)는 제1 편파신호를 입력받아 수신대역(RX)로 가변한다(S30). 이후 수신대역(RX)으로 가변된 제1 편파신호는 저잡음 컨버터(LNB)를 거쳐 안테나 제어부(ACU)로 전달되며, 이는 통신용 수신신호로 사용될 수 있다.
한편, 제2 편파신호는 직교모드 변환기(200)의 송신포트(203)로 출력되어 분기부(400)로 전달되고, 분기부(400)는 이를 입력받아 수신대역(RX)으로 가변한다(S40). 이후 수신대역(RX)으로 가변된 제2 편파신호는 저잡음 컨버터(LNB)를 거쳐 셋톱박스(STB)로 전달되며, 이는 방송용 수신신호로 사용될 수 있다.
또한, 안테나 제어부(ACU)로부터 전달되어 블록 업 컨버터(300)로부터 출력된 전송신호는 분기부(400)로 입력되고, 분기부(400)는 이를 입력받아 송신대역(TX)으로 가변한다(S40). 이후 송신대역(TX)으로 가변된 전송신호는 위성신호로 변환되어 송수신 안테나(100)를 통해 인공위성으로 송신되며, 이는 통신용 송신신호로 사용될 수 있다.
이때, 분기부(400)는 제2 대역통과필터(420) 및 제3 대역통과필터(430)를 포함하여 구성될 수 있고, 제2 편파신호는 제2 대역통과필터(420)에 의해 수신대역(RX)으로 가변되고, 전송신호는 제3 대역통과필터(430)에 의해 송신대역(TX)으로 가변될 수 있다.
나아가, 분기부(400)는 서큘레이터(450)를 더 포함여 구성될 수 있으며, 직교모드 변환기(200)로부터 출력된 제2 편파신호는 서큘레이터(450)를 통해 제2 대역통과필터(420)로 전달되고, 블록 업 컨버터(300)로부터 출력된 전송신호는 서큘레이터(450)를 통해 직교모드 변환기(200)로 전달될 수 있다.
구체적으로, 직교모드 변환기(200)의 송신포트(203)로 출력된 제2 편파신호가 서큘레이터(450)의 제1 포트(451)로 입력되어 제2 포트(452)로 출력됨으로써 제2 대역통과필터(420)로 전달되고, 블록 업 컨버터(300)로부터 출력된 전송신호가 제3 대역통과필터(430)를 통과하여 서큘레이터(450)의 제3 포트(453)로 입력되어 제1 포트(451)로 출력됨으로써 직교모드 변환기(200)로 전달될 수 있다.
이에 따라, 하나의 안테나만으로 통신 송수신 및 방송 수신이 동시에 가능해 지는바, 안테나 설치 비용, 유지 보수 비용 등을 절감할 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다. 따라서, 본 발명의 기술적 사상은 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명의 기술적 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100 : 송수신 안테나
200 : 직교모드 변환기 201 : 안테나포트
202 : 수신포트 203 : 송신포트
300 : 블록 업 컨버터
400 : 분기부
420 : 제2 대역통과필터 430 : 제3 대역통과필터
450 : 서큘레이터 451 : 제1 포트
452 : 제2 포트 453 : 제3 포트
500 : 제1 대역통과필터

Claims (12)

  1. 위성과 위성신호 송수신이 가능한 송수신 안테나;
    상기 송수신 안테나가 수신한 상기 위성신호를 입력받아 서로 직교하는 제1 편파신호 및 제2 편파신호로 분리하고, 상기 제1 편파신호를 수신포트로 출력하고 상기 제2 편파신호를 송신포트로 출력하는 직교모드 변환기;
    전송신호를 출력하는 블록 업 컨버터;
    일단이 상기 직교모드 변환기의 송신포트와 연결되어 상기 제2 편파신호를 입력받고 타단이 상기 블록 업 컨버터와 연결되어 상기 전송신호를 입력받아, 상기 제2 편파신호를 수신대역으로 가변하고 상기 전송신호를 송신대역으로 가변하여, 상기 제2 편파신호와 전송신호를 수신대역과 송신대역으로 분기하는 분기부; 및
    상기 직교모드 변환기의 수신포트와 연결되어 상기 제1 편파신호를 입력받아, 상기 제1 편파신호를 수신대역으로 가변하는 제1 대역통과필터;를 포함하며,
    상기 수신대역으로 가변된 제1 편파신호를 통신용 수신신호로 사용하고,
    상기 수신대역으로 가변된 제2 편파신호를 방송용 수신신호로 사용하며,
    상기 송신대역으로 가변된 전송신호를 통신용 송신신호로 사용하는, 하이브리드 안테나 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 분기부는,
    상기 제2 편파신호를 수신대역으로 가변하는 제2 대역통과필터; 및
    상기 전송신호를 송신대역으로 가변하는 제3 대역통과필터;를 포함하는, 하이브리드 안테나 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 분기부는,
    제1 포트가 상기 직교모드 변환기의 송신포트와 연결되고,
    제2 포트가 상기 제2 대역통과필터와 연결되며,
    제3 포트가 상기 제3 대역통과필터와 연결되는 서큘레이터;를 포함하는, 하이브리드 안테나 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 서큘레이터의 제1 포트로 입력된 상기 제2 편파신호는 제2 포트로 출력되고,
    상기 서큘레이터의 제3 포트로 입력된 상기 전송신호는 제1 포트로 출력되는, 하이브리드 안테나 시스템.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 위성이 송신하는 위성신호의 편파와 상기 송수신 안테나가 수신하는 위성신호의 편파간 발생하는 스큐각도를 보상하기 위한 스큐각도 보상부;를 더 포함하는, 하이브리드 안테나 시스템.
  9. 송수신 안테나가 위성으로부터 위성신호를 수신하는 단계;
    직교모드 변환기가 상기 위성신호를 서로 직교하는 제1 편파신호 및 제2 편파신호로 분리하는 단계;
    제1 대역통과필터가 상기 제1 편파신호를 수신대역으로 가변하는 단계;
    분기부가 상기 제2 편파신호 및 블록 업 컨버터가 전송하는 전송신호를 각각 수신대역과 송신대역으로 가변하는 단계;를 포함하며,
    상기 수신대역으로 가변된 제1 편파신호를 통신용 수신신호로 사용하고,
    상기 수신대역으로 가변된 제2 편파신호를 방송용 수신신호로 사용하며,
    상기 송신대역으로 가변된 전송신호를 통신용 송신신호로 사용하는, 하이브리드 안테나 시스템의 제어방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제2 편파신호는 제2 대역통과필터에 의해 수신대역으로 가변되고,
    상기 전송신호는 제3 대역통과필터에 의해 송신대역으로 가변되는, 하이브리드 안테나 시스템의 제어방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제2 편파신호는 서큘레이터를 통해 상기 제2 대역통과필터로 전달되고,
    상기 전송신호는 서큘레이터를 통해 상기 직교모드 변환기로 전달되는, 하이브리드 안테나 시스템의 제어방법.
  12. 삭제
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102308425B1 (ko) * 2020-05-18 2021-10-05 (주)인텔리안테크놀로지스 위성 통신 방법 및 장치

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060071388A (ko) * 2006-06-06 2006-06-26 엔알디테크 주식회사 패치 안테나를 이용한 밀리미터파 대역용 송수신기 시스템
KR20070060630A (ko) * 2005-12-09 2007-06-13 한국전자통신연구원 위성추적 안테나 시스템
KR20150004733A (ko) * 2013-07-03 2015-01-13 더 보잉 컴파니 페이즈드 어레이를 위한 통합된 써큘레이터
KR101527406B1 (ko) * 2014-01-20 2015-06-09 (주)인텔리안테크놀로지스 위성방송수신 및 위성통신이 가능한 선박용 위성 안테나

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4559037B2 (ja) * 2003-04-24 2010-10-06 三菱電機株式会社 送受信端末装置
JP4140900B2 (ja) * 2003-10-21 2008-08-27 マスプロ電工株式会社 衛星信号受信伝送システム

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070060630A (ko) * 2005-12-09 2007-06-13 한국전자통신연구원 위성추적 안테나 시스템
KR20060071388A (ko) * 2006-06-06 2006-06-26 엔알디테크 주식회사 패치 안테나를 이용한 밀리미터파 대역용 송수신기 시스템
KR20150004733A (ko) * 2013-07-03 2015-01-13 더 보잉 컴파니 페이즈드 어레이를 위한 통합된 써큘레이터
KR101527406B1 (ko) * 2014-01-20 2015-06-09 (주)인텔리안테크놀로지스 위성방송수신 및 위성통신이 가능한 선박용 위성 안테나

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102308425B1 (ko) * 2020-05-18 2021-10-05 (주)인텔리안테크놀로지스 위성 통신 방법 및 장치

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