KR101870358B1

KR101870358B1 - 허니컴 패널을 이용한 대형 위성 수신 안테나 제조공법

Info

Publication number: KR101870358B1
Application number: KR1020170121260A
Authority: KR
Inventors: 함세형; 박인철; 이병학
Original assignee: (주)삼양컴텍
Priority date: 2017-09-20
Filing date: 2017-09-20
Publication date: 2018-06-25

Abstract

본 발명은 위성 수신 안테나 제조공법에 관한 것으로서, 상세하게는 반사면을 성형 몰드에 제작한 다음 탈거하지 않은 상태에서 반사면 배면에 접착제를 도포한 다음 허니컴 패널이 일체화된 후면부를 접착 후 진공백으로 감싸 진공압을 걸어 접착제를 경화시켜 일체화시킨 다음 탈형함으로써 반사면의 변형이 발생하는 것을 방지하도록 하는 허니컴 패널을 이용한 대형 위성 수신 안테나 제조공법에 관한 것이다.

Description

허니컴 패널을 이용한 대형 위성 수신 안테나 제조공법{METHOD FOR MANUFACTURING LARGE SATELLITE RECEIVER ANTENNA USING HONEYCOMB PANEL}

일반적으로 위성 안테나는 위성통신, 대용량의 무선통신 등에 보편적으로 사용되고 있다. 예컨대, 위성 안테나는 선박, 비행기 등의 운송수단에 설치되어 이동중에 위성신호 등을 송수신하는데 사용된다.

이와 같은 위성 안테나는 기능이나 형상 등에 따라 카세그레인 안테나, 헬리컬 안테나, 파라볼릭 안테나, 혼 안테나 등 다양한 형상으로 제공되며, 통상적으로는 파라볼릭 안테나, 카세그레인 안테나와 같이 접시형 위성 안테나가 주로 이용되고 있다. 이에 관련하여는 대한민국 공개특허 제10-2008-0059961호, 대한민국 등록특허 제10-0678570호, 제10-0561630호 등에 개시된 바와 같다.

한편, 상기한 접시형 위성 안테나는 곡면으로 이루어진 복수의 반사면을 서로 결합하여 반구 또는 접시형으로 형성하며, 이러한 위성 안테나의 후면으로는 각 반사면에 대한 안정적인 지지를 위한 다수의 프레임들이 서로 볼팅 체결되면서 고정되어 이루어진다.

하지만, 전술된 종래의 위선통신용 안테나는 각 반사면이 우수한 전파 반사를 위해 금속 재질(주로 알루미늄)의 평판 플레이트를 다수의 단으로 절곡시켜 제조하고 있지만, 이러한 반사면의 각 부위별 각도가 서로 다름에 따라 각각의 절곡 각도를 정밀하게 성형하기가 어려운 문제점이 있었다.

뿐만 아니라, 상기한 위성 안테나의 각 반사면 후면에는 그의 안정적인 지지를 위한 다수의 프레임이 설치되는데, 이러한 프레임과의 결합을 위한 결합앵글의 경우는 각 반사면에 볼트로 체결하여 고정하게 되는데, 이로 인한 볼팅 체결 부위가 매우 많음에 따라 전체적인 조립 시간이 오래 걸릴 수밖에 없었고, 또한 각 볼팅 부위의 볼트 탈락이 이루어지더라도 해당 위성 안테나가 매우 높은 위치에 있을 뿐만 아니라 대형의 제품이기 때문에 그 유지보수가 극히 어렵다는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 대한민국 등록특허 제10-1610713호인 위성통신용 고정밀 하이브리드 안테나 및 그 제조방법이 게시되어 있다.

상기 위성통신용 고정밀 하이브리드 안테나는 라운드진 부채꼴 형상으로 이루어짐과 더불어 복수로 제공되면서 서로 간의 연결에 의해 반구형 혹은, 접시형을 이루도록 형성되는 금속 재질의 반사면; 상기 반사면의 배면에 접착되는 에폭시 접착부; 상기 반사면의 배면 중 어느 한 부위에 위치되면서 상기 에폭시 접착부에 의해 상기 반사면에 고정되는 결합앵글; 상기 결합앵글의 적어도 일부 및 반사면의 배면에 접착필름을 두고 복수의 프리프레그를 적층한 후 진공 상태에서의 가열 및 가압을 통해 상기 결합앵글이 상기 반사면과 일체형을 이루도록 성형되는 섬유강화복합재부;를 포함하여 이루어지는 데, 이는 금속 재질의 평판을 부채꼴 형상으로 절개한 후 라운드지도록 절곡하여 반사면을 형성하는 반사면 제조단계; 상기 반사면의 배면에 에폭시 접착부를 접착하는 에폭시 접착단계; 상기 반사면 배면의 에폭시 접착부 중 어느 한 부위에 결합앵글을 부착하는 앵글 부착단계; 상기 반사면 배면의 에폭시 접착부 중 나머지 부위에 복수의 폼성형부를 이격시킨 상태로 부착하는 폼부착단계; 상기 각 폼성형부 사이에 열선을 배치하는 열선 배치단계; 상기 반사면의 배면에 위치된 각 폼성형부의 배면 및 결합앵글의 표면에 접착필름을 부착하고 이 접착필름에 복수의 프리프레그를 적층하는 프리프레그 적층단계; 상기 반사면의 전면을 성형용 금형의 표면에 밀착시킴과 더불어 상기 반사면과 복수의 프리프레그를 외부 환경으로부터 차단하여 진공시킨 상태에서 가열 및 가압하면서 성형하는 성형단계;를 거쳐 제작된다.

그러나, 이러한 종래의 제조방법은 반사면의 배면에 섬유강화복합재부와 결합앵글만이 부착되기 ??문에 제처 구조 강성이 떨어지고, 결합앵글에 의해 구조 강성이 유지되기 때문에 부분적인 강성 변화가 심한 문제점이 있다.

또한, 종래의 제조방법은 반사면을 별도로 제작하고, 후면부를 부착하기 때문에 반사면의 변형이 발생하고, 반사면이 금속이 아닌 카본 섬유와 보강 섬유를 적층하여 제조하는 대형 위성 안테나의 경우 역시 반사면을 별도로 제작한 후 배면에 후면부를 부착하여 제조하기 때문에 반사면의 변형이 발생하는 문제점이 있다.

대한민국 등록특허 제10-1610713호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 반사면을 성형 몰드에 제작한 다음 탈거하지 않은 상태에서 반사면 배면에 접착제를 도포한 다음 허니컴 패널이 일체화된 후면부를 접착 후 진공백으로 감싸 진공압을 걸어 접착제를 경화시켜 일체화시킨 다음 탈형함으로써 반사면의 변형이 발생하는 것을 방지하도록 하는 허니컴 패널을 이용한 대형 위성 수신 안테나 제조공법을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 반사면과 후면부 사이에 허니컴 패널을 삽입함으로써 상대적으로 높은 강성을 제공하기 때문에 후면부에 별도의 리브나 연결 브라켓의 형성이 불필요하고, 이로 인해 후면부가 반사면과 같은 형태로 매끄럽게 형성되어 설치시 미관이 향상되도록 하는 허니컴 패널을 이용한 대형 위성 수신 안테나 제조공법을 제공하는데 다른 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은,

금속 재질의 볼록 반구 형태로 제작된 반사면 성형 몰드에 카본 시트와 보강 섬유를 적층하고, 진공백으로 감싼 후 진공압을 걸어 수지를 주입하여 경화시켜 반사면을 제작하는 반사면 제작 공정과; 금속 재질의 오목 반구 형태로 제작된 후면부 성형 몰드에 보강 섬유를 적층한 다음 진공백으로 감싼 후 진공압을 걸어 수지를 주입하여 경화시켜 후면부를 제작하는 후면부 제작 공정과; 상기 후면부를 상기 후면부 성형 몰드에 탈형한 다음 정면에 접착제를 도포한 다음 허니컴 패널을 부착하고, 진공백으로 감싼 후 진공압을 걸어 접착제를 경화시켜 상기 허니컴 패널을 부착시키는 허니컴 패널 부착 공정과; 상기 반사면 성형 몰드의 상기 반사면 배면에 접착제를 도포한 다음 상기 허니컴 패널이 부착된 후면부를 부착하고, 진공백으로 감싼 후 진공압을 걸어 접착제를 경화시켜 상기 반사면에 상기 후면부를 부착시켜 일체화시켜 대형 위성 수신 안테나를 제조하는 일체화 공정; 및 상기 대형 위성 수신 안테나를 상기 반사면 성형 몰드에 탈형시킨 다음 테두리 및 홀을 가공하는 마감 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

여기에서, 상기 반사면 제작 공정은 상기 진공백으로 감싼 후 진공압을 걸어 수지를 주입한 다음 진공이 유지되는 상태에서 오븐에 투입하여 110~150℃ 온도로 1~5시간 가열하여 경화시킨 후 상온 냉각시킨다.

여기에서 또한, 상기 후면부 제작 공정은 상기 진공백으로 감싼 후 진공압을 걸어 수지를 주입한 다음 진공이 유지되는 상태에서 오븐에 투입하여 110~150℃ 온도로 1~5시간 가열하여 경화시킨 후 상온 냉각시킨다.

여기에서 또, 상기 보강 섬유는 글래스 화이버 직물 또는 글래스 화이버 매트이다.

본 발명의 다른 특징은,

상기의 허니컴 패널을 이용한 대형 위성 수신 안테나 제조공법에 따라 제조된 허니컴 패널을 이용한 대형 위성 수신 안테나를 제공하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명인 허니컴 패널을 이용한 대형 위성 수신 안테나 제조공법에 따르면, 반사면을 성형 몰드에 제작한 다음 탈거하지 않은 상태에서 반사면 배면에 접착제를 도포한 다음 허니컴 패널이 일체화된 후면부를 접착 후 진공백으로 감싸 진공압을 걸어 접착제를 경화시켜 일체화시킨 다음 탈형함으로써 반사면의 변형이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면 반사면과 후면부 사이에 허니컴 패널을 삽입함으로써 상대적으로 높은 강성을 제공하기 때문에 후면부에 별도의 리브나 연결 브라켓의 형성이 불필요하고, 이로 인해 후면부가 반사면과 같은 형태로 매끄럽게 형성되어 설치시 미관을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 허니컴 패널을 이용한 대형 위성 수신 안테나의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 부분 절개 사시도이다.
도 3은 도 1의 배면 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 허니컴 패널을 이용한 대형 위성 수신 안테나 제조공법을 설명하기 위한 공정도이다.
도 5 내지 9는 본 발명에 따른 허니컴 패널을 이용한 대형 위성 수신 안테나 제조공법을 설명하기 위한 공정 설명도이다.

이하, 본 발명에 따른 허니컴 패널을 이용한 대형 위성 수신 안테나의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 허니컴 패널을 이용한 대형 위성 수신 안테나의 구성을 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 부분 절개 사시도이며, 도 3은 도 1의 배면 사시도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 허니컴 패널을 이용한 대형 위성 수신 안테나(1)는, 반사면(10)과, 후면부(20) 및 허니컴 패널(30)로 구성된다.

먼저, 반사면(10)은 정면에 카본 시트(A)가 위치하고, 배면에 보강 섬유(B)가 1층 이상의 적층되어 일체화된 구조이다.

그리고, 후면부(20)는 반사면(10)의 배면에 접착되고, 보강 섬유(B)가 적층되어 일체화된 구조이다. 이때, 후면부(20)는 내부에 브라켓(미도시) 인서트된 구조이다.

그리고, 허니컴 패널(30)은 반사면(10)과 후면부(20) 사이에 접착되고, 알루미늄 재질로 그 두께가 20~30㎜인 것이 바람직하다.

한편, 보강 섬유(B)는 글래스 파이버 직물 또는 글래스 파이버 매트가 적용되는 것이 바람직하다.

도 4는 본 발명에 따른 허니컴 패널을 이용한 대형 위성 수신 안테나 제조공법을 설명하기 위한 공정도이고, 도 5 내지 9는 본 발명에 따른 허니컴 패널을 이용한 대형 위성 수신 안테나 제조공법을 설명하기 위한 공정 설명도이다.

도 4 내지 도 9를 참조하면, 본 발명에 따른 허니컴 패널을 이용한 대형 위성 수신 안테나 제조공법은 반사면 제작 공정(S10)과, 후면부 제작 공정(S20)과, 허니컴 패널 부착 공정(S30)과, 일체화 공정(S40) 및 마감 공정(S50)으로 이루어진다.

《반사면 제작 공정-S10》

먼저, 도 5에 도시된 바와 같이 금속 재질의 볼록 반구 형태로 제작된 반사면 성형 몰드(M1)에 카본 시트(A)와 보강 섬유(B)를 적층하고, 진공백(V)으로 감싼 후 수지를 주입하여 경화시켜 반사면(10)을 제작한다.

이를 보다 구체적으로 설명하면, 반사면 성형 몰드(M1)을 청소하여 이물질을 제거하고, 이형제를 도포한 다음 투명 재질의 겔 코트를 0.2~0.7㎜의 균일한 두께로 스프레이를 통해 도포한다.

그런 다음, 카본 시트(A) 1장과 2장 이상의 보강 섬유(B)를 적층하는 데, 평활도를 위해 겹침 부위가 다시 겹쳐지지 않도록 한다.

그리고, 레진 플로우 매트(RESIN FLOW MAT, 미도시)와 블리더(BLEEDER, 미도시)를 배열하고, 진공백(V)을 설치한 후 진공을 걸어 수지(저수축 상온경화용 비닐에스테르 수지)를 주입한 다음 진공압을 걸은 상태로 오븐(미도시)에 투입해서 110~150℃ 온도로 1~5시간 가열하여 경화시킨 후 상온 냉각시킨다. 이때, 오븐에서가 아닌 상온에서도 경화시킬 수도 있다.

《후면부 제작 공정-S20》

반사면(10)의 제작과 별도로 후면부(20)를 제작하는 데, 도 6에 도시된 바와 같이 금속 재질의 오목 반구 형태로 제작된 후면부 성형 몰드(M2)에 보강 섬유(B)를 적층한 다음 진공백(V)으로 감싼 후 수지를 주입하여 경화시켜 후면부(20)를 제작한다.

이를 보다 구체적으로 설명하면, 후면부 성형 몰드(M2)을 청소하여 이물질을 제거하고, 이형제를 도포한 다음 겔 코트를 0.2~0.7㎜의 균일한 두께로 스프레이를 통해 도포한다.

그런 다음, 2장 이상의 보강 섬유(B)를 적층하는 데, 평활도를 위해 겹침 부위가 다시 겹쳐지지 않도록 한다.

그리고, 레진 플로우 매트(RESIN FLOW MAT, 미도시)와 블리더(BLEEDER, 미도시)를 배열하고, 진공백(V)을 설치한 후 진공을 걸어 수지(저수축 상온경화용 비닐에스테르 수지)를 주입한 다음 진공압을 걸은 상태로 오븐(미도시)에 투입해서 110~150℃ 온도로 1~5시간 가열하여 경화시킨 후 상온 냉각시킨다. 이때, 가열 조건이 아닌 상온에서도 경화시킬 수도 있다.

《허니컴 패널 부착 공정-S30》

그리고, 후면부(20)를 후면부 성형 몰드(M2)에 탈형한 다음 정면에 접착제(상온 경화용 에폭시 접착제)를 도포한 다음, 도 7에 도시된 바와 같이 허니컴 패널(30)을 부착하고, 진공백(V)으로 감싼 후 진공압을 걸어 접착제를 경화시켜서 허니컴 패널(30)을 부착시킨다. 이때, 허니컴 패널(30)을 부착전에 별도의 보강 부품(미도시)가 부착될 수 있다.

《일체화 공정-S40》

이어서, 도 8에 도시된 바와 같이 반사면 성형 몰드(M1)의 반사면(10) 배면에 접착제를 도포한 다음 허니컴 패널(30)이 부착된 후면부(20)를 부착하고, 진공백(V)으로 감싼 후 진공압을 걸어 접착제를 경화시킨 다음 반사면(10)에 후면부(20)를 부착시켜서 일체화시킴으로써 본 발명에 따른 대형 위성 수신 안테나(1)를 제조한다.

《마감 공정-S50》

마지막으로, 도 8에 도시된 바와 같이 대형 위성 수신 안테나(1)를 반사면 성형 몰드(M1)에 탈형시킨 다음 테두리를 커팅하고 트리밍을 실시한 다음, 홀가공 지그(미도시)를 장착하고, 홀(트리플 모듈 부착홀, 피더 혼 부착홀, 서포트 바 부착홀)을 가공하고, 컷팅 단면에 겔 코트를 도장하여 제작을 완료한다.

이후, 반사면과 후면부에 보호 필름을 부착하고, 운반용 방충재로 포장한 다음 전용 랙에 넣어 제품 포장을 완료한다.

본 발명은 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있으며 상기 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

1 : 대형 위성 수신 안테나 10 : 반사면
20 : 허니컴 패널 30 : 후면부
A : 카본 시트 B : 보강 섬유
M1 : 반사면 성형 몰드 M2 : 후면부 성형 몰드
V : 진공백

Claims

금속 재질의 볼록 반구 형태로 제작된 반사면 성형 몰드에 카본 시트와 보강 섬유를 적층하고, 진공백으로 감싼 후 진공압을 걸어 수지를 주입하여 경화시켜 반사면을 제작하는 반사면 제작 공정과;
금속 재질의 오목 반구 형태로 제작된 후면부 성형 몰드에 보강 섬유를 적층한 다음 진공백으로 감싼 후 진공압을 걸어 수지를 주입하여 경화시켜 후면부를 제작하는 후면부 제작 공정과;
상기 후면부를 상기 후면부 성형 몰드에 탈형한 다음 정면에 접착제를 도포한 다음 허니컴 패널을 부착하고, 진공백으로 감싼 후 진공압을 걸어 접착제를 경화시켜 상기 허니컴 패널을 부착시키는 허니컴 패널 부착 공정과;
상기 반사면 성형 몰드의 상기 반사면 배면에 접착제를 도포한 다음 상기 허니컴 패널이 부착된 후면부를 부착하고, 진공백으로 감싼 후 진공압을 걸어 접착제를 경화시켜 상기 반사면에 상기 후면부를 부착시켜 일체화시켜 대형 위성 수신 안테나를 제조하는 일체화 공정; 및
상기 대형 위성 수신 안테나를 상기 반사면 성형 몰드에 탈형시킨 다음 테두리 및 홀을 가공하는 마감 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 허니컴 패널을 이용한 대형 위성 수신 안테나 제조공법.
제 1 항에 있어서,
상기 반사면 제작 공정은,
상기 진공백으로 감싼 후 진공압을 걸어 수지를 주입한 다음 진공이 유지되는 상태에서 오븐에 투입하여 110~150℃ 온도로 1~5시간 가열하여 경화시킨 후 상온 냉각시키는 것을 특징으로 하는 허니컴 패널을 이용한 대형 위성 수신 안테나 제조공법.
제 1 항에 있어서,
상기 후면부 제작 공정은,
상기 진공백으로 감싼 후 진공압을 걸어 수지를 주입한 다음 진공이 유지되는 상태에서 오븐에 투입하여 110~150℃ 온도로 1~5시간 가열하여 경화시킨 후 상온 냉각시키는 것을 특징으로 하는 허니컴 패널을 이용한 대형 위성 수신 안테나 제조공법.
제 1 항에 있어서,
상기 보강 섬유는,
글래스 화이버 직물 또는 글래스 화이버 매트인 것을 특징으로 하는 허니컴 패널을 이용한 대형 위성 수신 안테나 제조공법.
제 1 항의 허니컴 패널을 이용한 대형 위성 수신 안테나 제조공법에 따라 제조된 허니컴 패널을 이용한 대형 위성 수신 안테나.