KR101961911B1 - 일체형 피아 식별기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 질문 신호를 입력하고 그에 대한 응답 신호를 생성하는 신호 처리기; 상기 신호 처리기 상에 결합되어 상기 신호 처리기와 연결되며, 상기 신호 처리기와 질문 신호 및 응답 신호를 송수신하는 응답기; 및 상기 응답기 상에 결합되어 질문 신호를 수신하고 응답 신호를 송신하는 안테나 조립체를 포함하는 일체형 피아 식별기를 제시한다.

Description

일체형 피아 식별기{Combined identification of friend or foe}

본 발명은 피아 식별기에 관한 것으로, 특히 응답기와 신호 처리기가 일체로 제작된 일체형 피아 식별기에 관한 것이다.

피아 식별기는 전차 또는 지상용 플랫폼에 탑재되며, 미확인 플랫폼에 대하여 질문/응답의 Ka 밴드 RF 신호를 송신 및 수신하여 피아 식별을 수행함으로써 아군간 오인 사격의 피해를 최소화하기 위한 장비이다. 즉, 미확인 플랫폼, 즉 표적에 대한 대응을 위하여 우선 표적의 피아를 식별해야 하는데, 이를 위해 피아 식별기는 질문을 담은 신호를 해당 표적으로 전송한다. 피아 식별기의 질문 신호에 대하여, 표적은 응답하지 않으면 아군이 아닌 것으로 간주될 수 있으므로, 일반적으로 질문 신호에 대하여 응답 신호를 전송한다. 질문 신호를 전송한 피아 식별기는 표적으로부터 전송된 응답 신호를 수신하여 이를 분석함으로써 해당 표적의 피아를 식별한다. 이러한 피아 식별을 위해 피아 식별기는 질문 신호를 전송하는 질문기와, 질문 신호에 대해 응답하는 응답기와, 응답기로부터의 응답 신호를 수신하여 처리 및 분석하는 처리기를 포함할 수 있다. 이러한 피아 식별기의 예가 한국특허등록 제10-1292069호 및 한국특허등록 제10-1030745호에 제시되어 있다.

한편, 지휘용 장갑차의 성능 개량에서 차기 전차용으로 개발된 피아 식별기를 적용하였으나, 전장관리 시스템이 없는 지휘용 장갑차에 적용하기 위해 별도의 장비가 요구되어지고, 불필요한 질문 기능이 포함되어 장비의 가격이 상승하는 요인이 발생하였다. 즉, 차기 전차용 피아 식별기는 별도의 컴퓨터나 전장 관리 컴퓨터와 연동되어 동작되는 장비로 피아 식별기 단독으로는 운용이 가능하기 때문에 전장 관리 컴퓨터가 없는 지휘용 장갑차에서는 운용이 불가능하게 된다. 또한, 비공격형 체계인 지휘용 장갑차에 차기 전차에서 개발된 피아 식별기를 적용할 경우 비공격형 무기 체계에 필요없는 질문 기능과 관련된 모듈이 포함되어 있으며 응답기와 처리기가 별도의 유닛으로 구성되어 있기 때문에 장비의 크기, 무게가 증가하며, 가격이 상승하는 문제점이 있다.

따라서, 장갑차 등의 비공격형 무기 체계에 적용이 가능하도록 공격형 체계의 기능 중 필요 없는 기능을 제거하고 더불어 차기 전차용으로 개발된 암호 모듈을 소형화하여 소형, 경량 및 저가의 응답 전용의 일체형 피아 식별기의 개발이 필요하다.

한국특허등록 제10-1292069호 한국특허등록 제10-1030745호

본 발명은 지휘용 장갑차에 적용이 가능하도록 단독 운용이 가능하며, 소형 및 경량의 일체형 피아 식별기를 제공한다.

본 발명은 신호 처리기와 응답기가 일체로 구성된 일체형 피아 식별기를 제공한다.

본 발명의 일 양태에 따른 일체형 피아 식별기는 질문 신호를 입력하고 그에 대한 응답 신호를 생성하는 신호 처리기; 상기 신호 처리기 상에 결합되어 상기 신호 처리기와 연결되며, 상기 신호 처리기와 질문 신호 및 응답 신호를 송수신하는 응답기; 및 상기 응답기 상에 결합되어 질문 신호를 수신하고 응답 신호를 송신하는 안테나 조립체를 포함한다.

상기 응답기 상에 마련된 GPS 안테나를 더 포함한다.

상기 신호 처리기는, 내부에 소정의 공간이 마련된 몸체와, 상기 몸체 내부에 마련되며 신호 처리기 및 응답기의 구동에 필요한 전원을 생성하는 전원부와, 상기 몸체 내부에 마련되며 질문 신호 및 응답 신호를 처리하는 신호 처리부와, 상기 몸체 내부에 마련되며 질문 신호 및 응답 신호의 주파수를 변환하는 주파수 변환부와, 응답기, 전원부, 신호 처리부 및 주파수 변환부 중 적어도 하나를 연결하는 적어도 하나의 배선부를 포함한다.

상기 전원부에 공급되는 체계 전원의 전자파 및 노이즈를 차폐하는 필터를 더 포함한다.

상기 신호 처리부는, 적어도 하나의 클럭 신호를 발생시키는 클럭 발생부와, 외부 유닛과의 연결을 위한 인터페이스부와, 운용 데이터와, 질문 신호 및 그에 대한 응답 신호의 데이터가 저장된 메모리부와, 입력된 질문 신호에 대한 응답을 처리하는 로직부와, 신호 처리기를 제어하는 제어부를 포함한다.

상기 주파수 변환부는, 고정 국부 발진 주파수를 생성하는 고정 국부 발진부와, 도약 주파수를 생성하는 도약 주파수 생성부와, 고정 국부 발진 주파수와 도약 주파수를 이용하여 응답 신호의 주파수를 상향 변환시키는 주파수 상향 변환부와, 고정 국부 발진 주파수와 도약 주파수를 이용하여 질문 신호의 주파수를 하향 변환시키는 주파수 하향 변환부를 포함한다.

상기 응답기는, X 밴드의 국부 발진 주파수를 생성하는 기준 주파수 발생부와, 신호 처리기와 안테나 조립체 사이의 질문 신호 및 응답 신호의 경로이며, 국부 발진 주파수를 이용하여 질문 신호 및 응답 신호의 주파수를 변환시키는 고주파 경로부를 포함한다.

상기 고주파 경로부는, 안테나 조립체로부터의 질문 신호를 X 밴드의 국부 발진 주파수와 혼합하여 S 밴드 주파수 신호로 변환하고 신호 처리기에 전달하는 수신부와, 신호 처리부로부터의 응답 신호를 X 밴드의 국부 발진 주파수와 혼합하여 Ka 밴드 주파수 신호로 변환하는 송신부와, 안테나 조립체와 송신기 및 수신기 사이의 경로를 스위칭하는 스위치를 포함한다.

본 발명의 다른 양태에 따른 일체형 피아 식별기의 구동 방법은 신호 처리기와, 상기 신호 처리기 상에 결합된 응답기와, 상기 응답기 상에 결합된 안테나 조립체를 포함하는 일체형 피아 식별기의 구동 방법으로서, 체계 전원에 따라 적어도 둘 이상의 전원을 생성하여 신호 처리기 및 응답기에 공급하는 과정; 안테나 조립체를 통해 질문 신호가 수신되는 과정; 질문 신호가 응답기를 통해 신호 처리기로 전달되는 과정; 질문 신호에 대한 응답 여부를 판단한 후 응답 신호를 생성하는 과정; 응답 신호가 응답기를 통해 안테나 조립체로 전달하는 과정; 및 안테나 조립체를 통해 응답 신호를 송신하는 과정을 포함한다.

질문 신호를 수신한 상기 응답기는 질문 신호를 X 밴드의 국부 발진 주파수와 혼합하여 S 밴드의 주파수로 변환시키는 과정을 더 포함한다.

상기 응답기로부터 질문 신호를 수신한 상기 신호 처리기는 질문 신호를 고정 국부 발진 주파수 및 도약 주파수와 결합하고 적어도 1회의 중간 주파수 신호로 변환시키는 과정을 더 포함한다.

상기 적어도 1회의 중간 주파수 신호로 변환 과정에서 증폭 및 노이즈 제거를 더 실시한다.

상기 신호 처리기는 생성된 응답 신호를 고정 국부 발진 주파수 및 도약 주파수와 결합하고 적어도 1회의 중간 주파수 신호로 변환시키는 과정을 더 포함한다.

상기 적어도 1회의 중간 주파수 신호로 변환 과정에서 증폭 및 노이즈 제거를 더 실시한다.

상기 신호 처리기로부터 응답 신호를 수신한 응답기는 응답 신호를 X 밴드의 국부 발진 주파수와 혼합하여 Ka 밴드 주파수의 신호로 변환하는 과정을 더 포함한다.

본 발명의 실시 예들은 신호 처리기 상에 응답기가 마련되고 응답기 상에 GPS 안테나 및 안테나 결합체가 마련되어 일체형 피아 식별기가 제작될 수 있다.

이렇게 신호 처리기와 응답기를 일체화시켜 피아 식별기를 제작함으로써 피아 식별기의 소형 경량화가 구현될 수 있다. 따라서, 소형 경량화로 인해 비공격형 무기체계 뿐만 아니라 공격형 무기체계 등 다양한 무기체계에 적용 가능하며, 저가의 제작이 가능하여 비용 대비 효과를 극대화시킬 수 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 일체형 피아 식별기의 결합 사시도 및 분리 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 일체형 피아 식별기의 피아 식별 유닛의 분리 사시도.
도 4는 피아 식별 유닛의 신호 처리기의 분리 사시도.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 일체형 피아 식별기의 신호 처리기의 일부 구성의 블럭도.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 일체형 피아 식별기의 신호 처리기를 구성하는 신호 처리부의 블럭도.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 일체형 피아 식별기의 신호 처리기를 구성하는 주파수 변환부의 블럭도.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 일체형 피아 식별기의 질문기의 블럭도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한 다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 일체형 피아 식별기의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 일체형 피아 식별기의 분리 사시도이다. 또한, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 일체형 피아 식별기의 피아식별 유닛의 분리 사시도이고, 도 4는 피아식별 유닛의 신호 처리기의 분리 사시도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 일체형 피아 식별기는 피아 식별 유닛(1000)과, 피아 식별 유닛(1000) 상에 마련된 안테나 조립체(2000)를 포함할 수 있다.

또한, 피아 식별 유닛(1000)은 도 3에 도시된 바와 같이 신호 처리기(100)와, 신호 처리기(100) 상에 마련된 응답기(200)와, 응답기(200) 상에 마련된 GPS 안테나(300)를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 일체형 피아 식별기의 피아 식별 유닛(1000)은 신호 처리기(100), 응답기(200) 및 GPS 안테나(300)가 결합되어 질문 신호를 처리하고 응답 신호를 생성 및 송신하는 기능을 수행한다.

신호 처리기(100)는 질문 신호를 분석하고 응답 신호를 생성하는 등 본 발명에 따른 일체형 피아 식별기의 주제어 기능을 담당한다. 예를 들어, 신호 처리기(100)는 자체 진단 기능, 변복조 기능, GPS 신호 수신 기능, 지휘통제 컴퓨터 연동 기능 등을 수행한다. 이러한 신호 처리기(100)의 구성 및 기능은 추후 보다 상세히 설명한다.

응답기(200)는 신호 처리기(100) 상에 마련될 수 있다. 즉, 응답기(200)는 신호 처리기(100)의 상부에 결합되거나 일체로 마련될 수 있다. 또한, 응답기(200) 상에는 GPS 안테나(300)와 안테나 조립체(2000)가 마련될 수 있다. 즉, 응답기(200)의 일면(즉 하면)은 신호 처리기(100)와 대면하고 타면(즉 상면)에는 GPS 안테나(300)와 안테나 조립체(2000)가 결합될 수 있다. 이러한 응답기(200)는 안테나 조립체(2000)를 통해 수신된 질문 신호의 주파수를 변환하고, 응답 신호의 주파수를 변환하는 기능을 한다. 즉, 응답기(200)는 안테나 조립체(2000)를 통해 수신된 질문 신호의 주파수를 하향 변환시켜 신호 처리기(100)에 제공한고, 신호 처리기(100)로부터의 응답 신호의 주파수를 상향 변환시켜 안테나 조립체(2000)를 통해 송신하도록 한다. 이를 위해 응답기(200)는 기준 주파수 발생부와, 고주파 경로부 등으로 구성되며, DC 전원, 제어 신호, IF 신호, RF 신호, 10㎒ 신호, GPS 신호를 입출력한다.

GPS 안테나(300)는 응답기(200) 상의 일 영역에 마련될 수 있다. 이러한 GPS 안테나(300)는 본 발명에 따른 일체형 피아 식별기의 위치를 파악할 수 있도록 하는 기능을 한다. 즉, GPS 안테나(300)는 GPS 신호를 수신한다. 또한, GPS 안테나(300)는 수신된 GPS 신호를 응답기(200)를 통해 신호 처리기(100)에 제공될 수 있다. 물론, GPS 안테나(300)를 통해 수신된 GPS 신호는 응답기(200)를 통하지 않고 신호 처리기(100)에 공급될 수도 있다.

안테나 조립체(2000)는 응답기(200) 상에 마련되어 본 발명에 따른 일체형 피아 식별기로부터의 응답 신호를 송신하고, 질문기로부터의 질문 신호를 수신한다. 즉, 질문기로부터의 질문 신호가 안테나 조립체(2000)에 의해 수신되어 응답기(200)를 통해 신호 처리기(100)에 공급되고, 신호 처리기(100)로부터의 응답 신호는 응답기(200)를 통해 안테나 조립체(2000)로 공급되어 질문기측으로 송신된다. 이러한 안테나 조립체(2000)는 일체형 피아 식별기가 장착된 차량의 운행 중 또는 정차 중에 모든 각도에서 신호를 수신할 수 있도록 무지향성 방사 패턴을 포함할 수 있다. 또한, 안테나 조립체(2000)는 충격 방지용 스프링, 우수한 원편파 특성을 가지기 위한 편파기 및 레이돔으로 구성될 수 있다.

도 4를 이용하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 일체형 피아 식별기의 신호 처리기를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 피아 식별 유닛의 신호 처리기는 몸체(105)와, 제 1 배선부(110)와, 제 2 배선부(120)와, 모체 기판(130)과, 제 3 배선부(140)와, 필터(150)와, RF 케이블(160)과, 신호 처리부(170)와, 주파수 변환부(180)와, 전원부(190)를 포함할 수 있다.

몸체(105)는 내부에 소정의 공간이 마련된 대략 육면체 형상으로 마련될 수 있다. 즉, 몸체(105)는 하부 및 상부와, 서로 대향되는 제 1 및 제 2 측부와, 제 1 및 제 2 측부와 직교하며 서로 대향되는 제 3 및 제 4 측부를 포함할 수 있다. 이때, 몸체(105)는 일 방향의 길이가 이와 직교하는 타 방향의 길이보다 긴 형태로 마련될 수 있다. 예를 들어, 제 1 및 제 2 측부가 하부 및 상부보다 클 수 있고, 하부 및 상부가 제 3 및 제 4 측부보다 클 수 있다. 그러나, 이러한 몸체(105)의 형상은 하나의 예이고, 다양한 형태 및 크기로 변형될 수 있다. 한편, 몸체(105)는 적어도 일부가 개방된 형태로 마련될 수 있다. 예를 들어, 몸체(105)는 상부가 개방되고, 제 1 및 제 2 측부가 개방된 형태로 마련될 수 있다. 이때, 몸체(105)는 하부와 제 3 및 제 4 측부가 폐쇄될 수 있다. 그러나, 몸체(105)의 개방된 영역은 피아식별 유닛의 조립 후 커버될 수 있다. 즉, 몸체(105)의 상부는 응답기(200)가 마련되어 커버될 수 있고, 제 1 및 제 2 측부는 커버(106, 107)에 의해 커버될 수 있다. 또한, 몸체(105)의 내부에는 신호 처리부(170), 주파수 변환부(180) 및 전원부(190) 등이 마련되는데, 이들을 지지하여 수용할 수 있도록 수용 홈이 마련될 수 있다. 예를 들어, 제 3 및 제 4 측부의 내측에는 서로 대향되는 방향으로 돌출된 복수의 홈이 형성될 수 있고, 신호 처리부(170) 등의 두 가장자리가 홈에 삽입되어 수용될 수 있다.

제 1 배선부(110)는 신호 처리기(100)와 응답기(200)를 연결하기 위해 마련될 수 있다. 즉, 제 1 배선부(110)는 신호 처리기(100)와 응답기(200) 사이에 이들을 연결하도록 마련되어 신호 처리기(100)와 응답기(200) 사이에서 신호의 송신 및 수신 경로가 될 수 있다. 이러한 제 1 배선부(110)를 통해 GPS 신호, 10㎒ 클럭 신호, IF(중간 주파수, Intermediate Frequency) 신호 및 RF(radio frequency) 신호 등이 신호 처리기(100)와 응답기(200) 사이에 송수신된다. 이를 위해 제 1 배선부(110)는 케이블(111)과, 케이블(111)의 양단에 마련된 커넥터(112, 113)을 포함할 수 있다. 커넥터(112, 113)는 각각 신호 처리기(100) 및 응답기(200)에 연결될 수 있다. 또한, 제 1 배선부(111)는 케이블(111)로부터 분기된 분기부(114)를 더 포함할 수 있다. 분기부(114)는 신호 처리기(100) 내의 신호 처리부(170), 주파수 변환부(180) 및 전원부(190)와 연결될 수 있다.

제 2 배선부(120)는 신호 처리기(100) 내의 일부 구성을 연결하기 위해 마련될 수 있다. 예를 들어, 제 2 배선부(120)는 CSM 모듈(미도시)과 신호 처리부(170)를 연결하기 위해 마련될 수 있다. 이러한 제 2 배선부(120)는 케이블(121)과, 케이블(121) 양단에 마련된 커넥터(122, 123)을 포함할 수 있다. 따라서, 커넥터(122, 123)가 각각 CSM 모듈 및 신호 처리부(120)에 연결될 수 있다.

모체 기판(130)은 소정의 두께를 갖는 대략 직사각형의 판 형상으로 마련되며, 예를 들어 몸체(105)의 제 2 측부에 인접하여 마련될 수 있다. 즉, 제 2 측부로부터 몸체(105)의 내측에 마련되며, 몸체(105) 내부에 고정될 수 있다. 모체 기판(130)은 복수의 회로 카드 조립체와 배선 조립체를 물리적으로 연결할 수 있다. 즉, 모체 기판(130)은 각각 회로 카드 조립체로 이루어진 신호 처리부(170), 주파수 변환부(180) 및 전원부(190)와 각각 배선 조립체로 이루어진 제 1 배선부(110) 및 제 3 배선부(140)를 물리적으로 연결할 수 있다. 이를 위해 모체 기판(130)은 복수의 단자부를 포함할 수 있다. 복수의 단자부는 회로 카드 조립체 및 배선 조립체와 연결될 수 있는데, 회로 카드 조립체 및 배선 조립체의 커넥터가 삽입될 수 있다. 즉, 모체 기판(130)은 복수의 단자부가 형성되어 제 1 배선부(110)의 커넥터(112) 및 제 3 배선부(140)의 커넥터가 삽입되어 체결될 수 있고, 신호 처리부(170), 주파수 변환부(180) 및 전원부(190)의 측면에 형성된 커넥터가 삽입되어 체결될 수 있다. 이때, 신호 처리부(170), 주파수 변환부(180) 및 전원부(190)는 몸체(105) 내의 수용홈에 가장자리가 수용되고 모체 기판(130)의 단자부에 체결될 수 있다. 따라서, 모체 기판(130)을 통해 제 1 배선부(110), 제 3 배선부(140)와 신호 처리부(170), 주파수 변환부(180) 및 전원부(190)가 물리적으로 연결될 수 있다.

제 3 배선부(140)는 몸체(105)의 제 3 측부를 통해 몸체(105) 내부와 연결될 수 있다. 이때, 제 3 배선부(140)는 일부가 몸체(105)의 개구를 통해 삽입되어 모체 기판(130)의 일 단자부에 체결될 수 있다. 즉, 제 3 배선부(140)는 케이블과, 케이블의 일단 및 타단에 마련된 커넥터를 포함하는데, 케이블 일단의 커넥터가 몸체(105)의 개구를 통해 모체 기판(130)의 일 단자부에 커넥팅될 수 있다. 또한, 제 3 배선부(140)는 타 커넥터가 지휘 통제 컴퓨터에 연결될 수 있다. 따라서, 제 3 배선부(140)를 통해 피아 식별 유닛(1000)과 지휘통제 컴퓨터(미도시)가 연동될 수 있다. 이러한 제 3 배선부(140)는 예를 들어 RS-422 신호를 이용하여 지휘통제 컴퓨터와 통신을 수행한다. 한편, 제 3 배선부(140)에는 CSM 모듈의 소거를 위한 비상 소거 스위치가 포함될 수 있다.

필터(150)는 몸체(105)의 제 3 측부를 통해 몸체(105) 내부와 연결될 수 있다. 이때, 필터(150)는 일부가 몸체(105)의 제 3 측부에 형성된 개구를 통해 삽입될 수 있다. 필터(150)가 삽입되는 개구는 제 3 배선부(140)가 삽입되는 개구와 소정 간격 이격되어 마련될 수 있으며, 두 개구는 동일 크기로 마련될 수 있다. 이러한 필터(150)는 외부에서 인가되는 예를 들어 DC 28V의 체계 전원에 대한 전자파 차폐 및 노이즈 등을 제거하여 안정적으로 전원이 공급되도록 하는 기능을 한다. 즉, 비정상적으로 높은 전압의 전자파가 신호 처리기(100) 내로 유입되면 몸체(105) 내의 구성품, 예를 들어 전원부(190) 등이 파손될 수 있는데, 필터(150)가 마련되어 전자파 등을 차폐 함으로써 내부 구성품의 파손을 방지할 수 있고 안정적인 전원이 공급될 수 있도록 한다.

RF 케이블(160)은 송신(Tx) 신호, 수신(Rx) 신호 및 10㎒ 클럭 신호를 물리적으로 연결하는 기능을 한다. 즉, RF 케이블(160)은 신호 처리부(170) 및 주파수 변환부(180)에 연결되어 송신(Tx) 신호, 수신(Rx) 신호 및 10㎒ 클럭 신호를 물리적으로 연결한다.

신호 처리부(170)는 복수의 기능을 각각 수행하는 복수의 구성이 소정의 기판, 예를 들어 PCB 기판 상에 장착된 회로 카드 조립체로 마련될 수 있다. 이러한신호 처리부(170)는 대략 사각의 판 형상으로 마련되어 몸체(105) 내에 수용될 수 있다. 즉, 서로 대향되는 두 가장자리가 몸체(105)의 수용홈에 수용되고 일 측면에 커넥터가 마련되어 모체 기판(130)의 일 단자부에 연결될 수 있다. 이러한 신호 처리부(170)는 신호 처리기(100) 내부의 구성품을 운용 및 제어하며, 지휘통제 컴퓨터와 인터페이스를 통한 연동 기능을 수행한다. 또한, 신호 처리부(170)는 질문 신호를 수신하고 응답 신호를 송신하며 응답기(200)와의 인터페이스 기능을 수행한다. 그리고, 신호 처리부(170)는 RF 신호의 주파수 도약을 제어하고, GPS 신호를 수신하며, 시스템 동작에 필요한 클럭을 발생하고 공급한다. 또한, 신호 처리부(170)는 시스템 타이밍 제어, 신호의 변복조, IF 신호 처리, 동기 및 타이밍 신호 발생 등의 기능을 수행한다. 한편, 신호 처리부(170)의 적어도 일 영역, 예를 들어 일 측면에는 도시되지 않은 적어도 하나의 램프, 복수의 연결기 및 리셋 스위치가 마련될 수 있다. 램프는 전원 인가 후 신호 처리부(170)가 정상적으로 동작하는지 표시하기 위해 마련될 수 있다. 또한, 복수의 연결기는 신호 처리부(170)가 전원부(190), 주파수 변환부(180) 및 응답기(200) 등과 연결되기 위해 제 1 배선부(110), RF 케이블(160) 등의 커넥터가 삽입 체결되기 위해 마련될 수 있다. 그리고, 리셋 스위치는 신호 처리부(170)을 초기화시기 위해 마련될 수 있다.

주파수 변환부(180)는 복수의 기능을 각각 수행하는 복수의 구성이 소정의 기판, 예를 들어 PCB 기판 상에 장착된 회로 카드 조립체로 마련될 수 있다. 주파수 변환부(180)는 대략 사각의 판 형상으로 마련되어 몸체(105) 내에 수용될 수 있다. 즉, 서로 대향되는 두 가장자리가 몸체(105)의 수용홈에 수용되고 일 측면에 커넥터가 마련되어 모체 기판(130)의 일 단자부에 연결될 수 있다. 이러한 주파수 변환부(180)는 응답 신호를 내부에서 공급되는 고정 국부 발진 주파수 및 도약 주파수와 결합시켜, 3차에 걸쳐 중간 주파수로 상향 변환시킨다. 또한, 주파수 변환부(180)는 중간 주파수 신호에 대한 증폭 및 잡음 제거 기능을 수행한다. 이렇게 주파수 변환부(180)에서 변환된 신호는 응답기(200)의 고주파 경로부로 공급된다. 또한, 주파수 변환부(180)는 질문 신호인 수신 중간 주파수 신호를 1차 중간 주파수, 2차 중간 주파수 및 3차 중간 주파수 신호로 변환하며, 신호에 대한 주파수 증폭 및 노이즈를 제거한다. 그리고, 주파수 변환부(180)는 자동 수신 이득 제어 기능 및 수신 전력을 검출하는 RSSI 검출 기능을 수행하며, 모듈의 자체 진단 및 송/수신 신호에 대한 국부 주파수 발생 기능을 수행한다.

전원부(190)는 체계 내부의 DC 28V 전원을 공급받아 일체형 피아식별기 내부 구성품에 필요한 복수의 직류 전원을 생성하고 공급한다. 예를 들어, 전원부(190)는 +3.3V, +5V, +6.5V, +8V, +12V, -5V, -12V 등의 직류 전원을 생성하고 이를 피아식별 유닛의 내부 구성에 제공한다.

도 5는 본 발명의 본 발명의 일 실시 예에 따른 일체형 피아 식별기의 신호 처리기의 일부 구성의 블럭도이다. 즉, 도 5는 신호 처리기의 제어 구성을 설명하기 위해 신호 처리부(170), 주파수 변환부(180) 및 전원부(190)의 기능 및 연결을 설명하기 위한 블럭도이다.

도 5를 참조하면, 전원부(190)는 체계 전원으로부터 예를 들어 DC +28V의 전원을 공급받아 피아 식별 유닛(1000)의 구동에 필요한 적어도 하나 이상의 전원을 생성한다. 즉, 전원부(190)는 신호 처리기(100)의 구동에 필요한 전원을 생성할 수 있고, 응답기(200)의 구동에 필요한 전원을 생성할 수 있다. 이를 위해 전원부(190)는 적어도 하나 이상의 전압 발생부(미도시)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전원부(190)는 +28V의 전원을 이용하여 +3.3V, +5V, +6.5V, +8V, +12V, -5V, -12V 등의 직류 전원을 생성할 수 있다.

신호 처리부(170)는 전원부(190)와 연결되어 전원부(190)로부터 적어도 하나의 전원을 공급받아 구동된다. 또한, 신호 처리부(170)는 지휘통제 컴퓨터(400)와 연결되어 지휘통제 컴퓨터(400)에 의해 제어될 수 있다. 이를 위해 신호 처리부(170)는 지휘통제 컴퓨터(400)와 예를 들어 RS-422 인터페이스를 통해 연결될 수 있다. 그리고, 신호 처리부(170)는 응답기(200)와 연결되어 10㎒ 클럭 신호를 응답기(200)로 전달한다. 이를 위해 신호 처리부(170)와 응답기(200)는 제 1 배선부(110)에 의해 연결될 수 있다. 또한, 신호 처리부(170)는 GPS 안테나(300)로부터 GPS 신호를 공급받을 수 있다. 이를 이해 신호 처리부(170)는 응답기(200)와 연결된 제 1 배선부(110)를 통해 GPS 신호를 공급받을 수 있다. 그리고, 신호 처리부(170)는 주파수 변환부(180)와 연결되어 수신 신호(RX)를 공급받고 송신 신호(TX)를 공급할 수 있으며, 그 밖의 복수의 신호(Freq-CLK, Freq-Data, Freq-ENA)를 공급할 수 있다. 이를 이해 신호 처리부(170)와 주파수 변환부(180)는 RF 케이블(160)에 의해 연결될 수 있다. 즉, 신호 처리부(170)와 주파수 변환부(180)는 RF 케이블(160)로 연결되어 RF 케이블(160)을 통해 신호 처리부(170)와 주파수 변환부(180) 사이에 복수의 신호가 전달될 수 있다. 한편, 신호 처리부(170)는 CSM 모듈(195)과 연결되어 데이터를 암호화할 수 있다.

주파수 변환부(180)는 전원부(190)와 연결되어 전원부(190)로부터 적어도 하나의 전원을 공급받아 구동된다. 주파수 변환부(180)는 제 1 배선부(110)에 의해 응답기(200)와 연결되고, RF 케이블(160)에 의해 신호 처리부(170)와 연결된다. 이러한 주파수 변환부(180)는 응답기(200)로부터의 수신 신호(즉, 질문 신호)를 신호 처리부(170)에 공급하며, 신호 처리부(170)로부터의 송신 신호(즉, 응답 신호)를 응답기(200)에 공급한다. 이때, 주파수 변환부(180)는 질문 신호를 3차에 걸쳐 중간 주파수 신호로 변환할 수 있다. 즉, 주파수 변환부(180)는 질문 신호를 1차 중간 주파수, 2차 중간 주파수 및 3차 중간 주파수 신호로 변환할 수 있다. 또한, 3차의 변환 과정에서 주파수 신호를 증폭하고 노이즈를 제거할 수 있다. 예를 들어, 1차 변환 과정, 2차 변환 과정 및 3차 변환 과정 중 적어도 어느 한 과정 중 또는 후에 중간 주파수 신호의 주기를 유지하고 진폭을 증가시키고 노이즈를 필터링할 수 있다. 이렇게 변환된 질문 신호는 신호 처리부(170)로 전달된다. 또한, 주파수 변환부(180)는 신호 처리부(170)로부터 응답 신호를 공급받아 3차에 걸쳐 중간 주파수로 변환시킬 수 있다. 또한, 주파수 변환부(180)는 중간 주파수 응답 신호를 증폭시키고 노이즈를 제거할 수 있다. 이렇게 주파수 변환부(180)에서 변환된 응답 신호는 응답기(200)에 공급된다. 한편, 주파수 변환부(180)는 자동 수신 이득 제어 기능 및 수신 전력을 검출하는 RSSI 검출 기능을 수행하며, 모듈의 자체 진단 및 송/수신 신호에 대한 국부 주파수 발생 기능을 수행할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 신호 처리부의 구동 및 구성을 설명하기 위한 블럭도이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 신호 처리부(170)는 인터페이스부(171), GSP 동기부(172), 클럭 발생부(173), 제어부(174), 로직부(175), 메모리부(176), 변복조부(177), IF 처리부(178)를 포함할 수 있다. 이러한 신호 처리부(170)를 구성하는 각각의 구성품들은 전원부(190)로부터 복수의 전원, 예를 들어 DC +5V, DC +3.3V, DC +1.8V 및 DC +1.2V의 전원을 공급받아 구동될 수 있다.

인터페이스부(171)은 신호 처리부(170)의 외부 모듈 및 외부 유닛과의 인터페이스를 위해 마련될 수 있다. 예를 들어, 인터페이스부(171)은 지휘통제 컴퓨터와 로직부(175) 사이에 마련될 수 있다. 이러한 인터페이스부(171)는 지휘통제 컴퓨터와 로직부(175) 사이에 예를 들어 RS-422 통신이 가능하도록 할 수 있다.

GPS 동기부(172)는 응답기(200)와 연결되어 응답기(200)로부터 GPS 신호를 입력한다. 또한, GPS 동기부(172)는 GPS 신호를 입력하여 PPS 신호 및 UTC 신호를 발생시킨다. GPS 동기부(172)는 로직부(175)와 연결되어 PPS 신호 및 UTC 신호를 로직부(175)에 공급한다.

클럭 발생부(173)은 적어도 하나 이상의 클럭 신호를 발생시킨다. 여기서, 클럭 발생부(173)은 주파수가 다른 둘 이상의 클럭 신호를 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 클럭 발생부(173)은 10㎒ 클럭 신호를 발생시켜 주파수 변환부(180) 및 응답기(200)로 공급할 수 있다. 또한, 클럭 발생부(173)은 클럭 신호를 발생시켜 제어부(174), 로직부(175) 및 변복조부(177) 등에 공급할 수 있다.

제어부(174)는 시스템 동작 수행의 제어를 위해 마련될 수 있다. 즉, 제어부(174)는 일체형 피아 식별기의 신호 처리기(100)의 동작을 제어하기 위해 마련될 수 있다. 물론, 제어부(174)는 신호 발생부(170)의 각 구성품을 제어할 수도 있다. 이러한 제어부(174)는 클럭 발생부(173)의 클럭 신호에 동기하여 구동될 수 있다.

로직부(175)는 신호 처리부(170)의 각 모듈 및 유닛를 제어하기 위한 제어 신호를 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 로직부(175)는 제어부(174)의 제어 신호에 따라 구동되며, 클럭 발생부(173)의 클럭 신호에 동기하여 구동될 수 있다. 이러한 로직부(175)는 인터페이스부(171)를 통해 지휘통제 컴퓨터 등의 외부 유닛 및 외부 모듈과 연결될 수 있고, 메모리부(176)과 연결되어 메모리부(176)의 데이터를 읽어오거나 메모리부(176)에 데이터를 입력할 수 있다. 또한, 로직부(176)은 IF 처리부(178)와 연결되어 IF 처리부(178)를 통한 수신 신호, 즉 질문 신호를 다운 컨버팅(Down Converting) 및 다운 샘플링(Down Sampling)할 수도 있다. 그리고, 로직부(176)는 변복조부(177)와 연결되어 변복조부(177)에 의해 복조 또는 변조된 신호를 입력할 수 있다. 이러한 로직부(175)는 IF 처리부(178)을 통해 입력되는 질문 신호를 입력하고 질문 신호에 대한 응답 여부를 결정하여 응답 신호를 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 로직부(175)는 입력된 질문 신호를 메모리부(176)에 저장된 데이터와 비교하여 질문 신호에 응답할 것인지를 판단하고, 응답해야 할 질문 신호로 판단되는 경우 메모리부(176)에 저장된 해당 질문 신호에 대한 응답 신호를 선택하여 IF 처리부(178)을 통해 송신하게 된다.

메모리부(176)은 신호 처리기(100)의 운용에 필요한 데이터를 저장하고, 질문 신호와 응답 신호의 데이터를 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리부(176)에는 질문 신호와 그에 대한 응답 신호가 매칭되어 저장될 수 있다. 또한, 메모리부(176)에 저장된 데이터는 업데이트될 수 있다. 예를 들어, 외부로부터 입력된 질문 신호는 로직부(176)에 의해 처리된 후 메모리부(176)에 저장될 수 있다. 물론, 메모리부(176)의 데이터는 지휘통제 컴퓨터를 통해 입력되어 저장될 수도 있고, 그에 따라 지휘통제 컴퓨터에 의해 업데이트 될 수도 있다. 이러한 메모리부(176)는 SRAM, DPRAM 등 데이터의 읽기 및 쓰기가 가능한 저장 매체를 이용할 수도 있다. 물론, 메모리부(176)는 Flash 등 읽기만 가능한 저장 매체를 이용할 수도 있다.

변복조부(177)는 질문 신호, 응답 신호 등의 신호를 변조 및/또는 복조하기 위해 마련될 수 있다. 변복조부(177)에 의해 변조 및/또는 복조된 신호는 메모리부(176)에 저장될 수 있다.

IF 처리부(178)는 중간 주파수(IF) 신호를 처리하기 위해 마련될 수 있다. 즉, IF 처리부(178)는 주파수 변환부(180)로부터 수신된 질문 신호를 입력하여 처리할 수 있고, 로직부(175)로부터 응답 신호를 입력하여 처리할 수도 있다. 이러한 IF 처리부(178)은 DAC, ADC 등으로 이루어질 수 있다. 즉, IF 처리부(178)는 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하는 디지털-아날로그 컨버터와, 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그-디지털 컨버터를 포함할 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 주파수 변환부의 구동 및 구성을 설명하기 위한 블럭도이다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 주파수 변환부(180)는 응답기(200)와 신호 처리부(170) 사이에 연결되어 응답기(200)로부터 질문 신호를 수신하고 응답기(200)에 응답 신호를 송신하며, 중간 주파수 신호를 상향 또는 하향 변환시킨다. 이러한 주파수 변환부(180)는 고정 국부 발진 주파수를 생성하는 고정 국부 발진부(181)와, 도약 주파수를 생성하는 도약 주파수 생성부(182)와, 중간 주파수 신호를 상향 변환시키는 주파수 상향 변환부(183)와, 중간 주파수 신호를 하향 변환시키는 주파수 하향 변환부(182)를 포함할 수 있다. 여기서, 주파수 상향 변환부(183) 및 주파수 하향 변환부(184)는 응답기(200)와 선택적으로 연결될 수 있다. 즉, 신호 처리부(170)로부터 응답기(200)로 중간 주파수 신호, 즉 응답 신호가 전달될 때 주파수 상향 변환부(183)가 응답기(200)와 연결되고, 주파수 하향 변환부(184)는 응답기(200)와 연결되지 않는다. 이와 반대로, 응답기(200)로부터 중간 주파수 신호, 즉 질문 신호가 전달될 때 주파수 하향 변환부(184)가 응답기(200)와 연결되고, 주파수 상향 변환부(183)는 응답기(200)와 연결되지 않는다.

주파수 상향 변환부(183)는 신호 처리부(170)와 응답기(200) 사이에 마련되어 신호 처리부(170)와 연결되고 응답기(200)와 선택적으로 연결된다. 주파수 상향 변환부(183)는 신호 처리부(170)로부터 송신된 중간 주파수 신호를 입력하여 고정 국부 발진부(181) 및 도약 주파수 생성부(182)로부터 각각 생성된 고정 국부 발진 주파수와 도약 주파수를 결합시킨다. 그리고, 주파수 상향 변환부(183)는 결합된 중간 주파수 신호를 3차에 걸쳐 상향 변환시킨다. 즉, 주파수 상향 변환부(183)는 신호 처리부(170)로부터 입력된 중간 주파수의 응답 신호를 고정 국부 발진 주파수 및 도약 주파수를 결합시키고, 1차 중간 주파수, 2차 중간 주파수 및 3차 중간 주파수 신호로 변환시킨다. 또한, 주파수 상향 변환부(183)는 3차에 걸쳐 중간 주파수를 상향 변환시킬 때 각 단의 중간 주파수 신호를 증폭시키고 노이즈를 제거할 수 있다. 이렇게 변환된 중간 주파수 신호는 응답기(200)로 공급된다.

주파수 하향 변환부(184)는 신호 처리부(170)와 응답기(200) 사이에 마련되어 신호 처리부(170)와 연결되고 응답기(200)와 선택적으로 연결된다. 주파수 하향 변환부(184)는 응답기(200)로부터 수신된 중간 주파수 신호를 고정 국부 발진부(181) 및 도약 주파수 생성부(182)로부터 각각 생성된 고정 국부 발진 주파수와 도약 주파수를 결합시킨다. 그리고, 주파수 하향 변환부(184)는 결합된 중간 주파수 신호를 3차에 걸쳐 하향 변환시킨다. 즉, 주파수 하향 변환부(184)는 응답기(200)로부터 입력된 중간 주파수의 질문 신호를 고정 국부 발진 주파수와 도약 주파수를 결합시키고, 1차 중간 주파수, 2차 중간 주파수 및 3차 중간 주파수 신호로 하향 변환시킨다. 또한, 주파수 하향 변환부(184)는 3차에 걸쳐 중간 주파수를 하향 변환시킬 때 각 단의 중간 주파수 신호를 증폭시키고 노이즈를 제거할 수 있다. 이렇게 변환된 중간 주파수 신호는 신호 처리기(170)로 공급된다. 또한, 주파수 하향 변환기(184)는 신호의 수신 전력을 검출하는 RSSI(Receiver Signal Strength Indication) 기능을 수행하고, 수신 이득을 제어하는 기능을 수행할 수도 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 일체형 피아 식별기의 응답기의 구성 및 기능을 설명하기 위한 블럭도이다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 일체형 피아 식별기의 응답기는 국부 발진 주파수를 생성하는 기준 주파수 발생부(210)와, 신호 처리기(100)와 안테나 조립체(2000) 사이의 신호가 전달되는 고주파 경로부(220)를 포함할 수 있다. 이러한 응답기(200)는 신호 처리기(100)의 전원부(190)로부터 전원을 공급받아 구동된다.

기준 주파수 발생부(210)는 X 밴드의 국부 발진 주파수를 발생시킨다. 또한, 기준 주파수 발생부(210)는 신호 처리기(100)의 전원부(190)로부터 전원을 공급받아 구동될 수 있다. 즉, 기준 주파수 발생부(210)는 전원부(190)로부터 전원을 공급받아 X 밴드의 국부 발진 주파수를 생성한다.

고주파 경로부(220)는 신호 처리기(100) 및 안테나 조립체(2000)와 연결되고 기준 주파수 발생부(210)와 연결된다. 이러한 고주파 경로부(220)는 신호 처리기(100)와 안테나 조립체(2000) 사이의 질문 신호 및 응답 신호의 경로가 되며, 질문 신호 및 응답 신호를 기준 주파수 발생부(210)에서 발생된 X 밴드의 국부 발진 주파와 혼합하여 상향 또는 하향 변환시킨다. 이러한 고주파 경로부(220)는 신호 처리기(100)로부터 응답 신호를 안테나 조립체(2000)에 송신하는 송신부(221)와, 안테나 조립체(2000)로부터의 질문 신호를 수신하여 신호 처리기(100)에 전달하는 수신부(222)와, 안테나 조립체(2000)와 송신부(221) 및 수신부(222) 사이의 경로를 스위칭하는 스위치(223)를 포함할 수 있다.

송신부(221)는 신호 처리기(100)에서 전달된 응답 신호를 기준 주파수 발생부(210)에서 공급되는 X 밴드의 국부 발진 주파수와 혼합하여 Ka 밴드의 응답 신호로 상향 변환한다. 송신부(221)에 의해 상향 변환된 응답 신호는 스위치(223)를 통해 안테나 조립체(2000)로 송신되고, 안테나 조립체(2000)를 통해 질문기로 송신된다.

수신부(222)는 안테나 조립체(2000)에서 수신된 Ka 밴드 주파수의 질문 신호를 기준 주파수 발생부(210)에서 공급되는 X 밴드의 국부 발진 주파수와 혼합하여 S 밴드 주파수로 하향 변환한다. 수신부(222)에 의해 하향 변환된 질문 신호는 신호 처리기(200)의 주파수 변환부(180)로 전달된다.

스위치(223)는 질문 및 응답 신호에 따라 송신부(221) 또는 수신부(222)로의 경로를 설정, 즉 스위칭한다. 예를 들어, 안테나 조립체(2000)를 통해 질문 신호가 입력되면 스위치(223)는 수신부(222)로 질문 신호가 전달되도록 스위칭하고, 신호 처리기(100)로부터 응답 신호가 입력되면 스위치(223)는 송신부(221)를 통해 응답 신호가 안테나 조립체(2000)로 전달되도록 스위칭한다. 즉, 스위치(223)는 질문 신호가 수신되는 경우 수신부(222)로 스위칭하고, 응답 신호가 송신되는 경우 송신부(221)로 스위칭한다.

상기한 바와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시 예에 따른 일체형 피아 식별기의 구동 방법을 설명하면 다음과 같다.

체계 전원이 신호 처리기(100)의 전원부(190)에 공급되고, 전원부(190)는 적어도 둘 이상의 전원을 생성하여 신호 처리기(100) 및 응답기(200)에 공급한다.

안테나 조립체(2000)를 통해 질문 신호가 수신되며, 수신된 질문 신호는 응답기(200)의 고주파 경로부(220)를 통해 신호 처리기(100)의 주파수 변환부(180)로 전달된다. 즉, 고주파 경로부(220)의 스위치(223)에 의해 질문 신호가 수신부(222)로 전달되고, 수신부(222)에서 Ka 밴드 주파수의 질문 신호를 S 밴드 주파수로 하향 변환한다. 이때, 수신부(222)는 안테나 조립체(2000)에서 수신된 Ka 밴드 주파수의 질문 신호를 기준 주파수 발생부(210)에서 공급되는 X 밴드의 국부 발진 주파수와 혼합하여 S 밴드 주파수로 하향 변환한다. 수신부(222)에 의해 하향 변환된 질문 신호는 신호 처리기(200)의 주파수 변환부(180)로 전달된다.

응답기(200)에 의해 하향 변환된 질문 신호는 신호 처리기(200)의 주파수 변환부(180) 중에서 주파수 하향 변환부(184)로 공급된다. 주파수 하향 변환부(184)는 응답기(200)로부터 수신된 중간 주파수 신호를 고정 국부 발진부(181) 및 도약 주파수 생성부(182)로부터 각각 생성된 고정 국부 발진 주파수와 도약 주파수를 결합시키고, 3차에 걸쳐 하향 변환시킨다. 이렇게 변환된 중간 주파수 신호는 신호 처리기(170)로 공급된다

신호 처리부(170)는 주파수 하향 변환부(184)로부터 공급된 질문 신호에 대한 응답 신호를 생성하여 주파수 변환부(180)로 공급한다. 즉, 신호 처리부(170)는 수신된 질문 신호에 응답해야 하는지 판단하고, 그에 따른 응답 신호를 생성하여 주파수 변환부(180)로 공급한다.

신호 처리부(170)로부터의 응답 신호는 주파수 변환부(180) 중에서 주파수 상향 변환부(183)로 공급된다. 주파수 상향 변환부(183)는 응답 신호를 고정 국부 발진 주파수와 도약 주파수를 결합시키고, 3차에 걸쳐 상향 변환시킨다. 이렇게 상향 변환된 중간 주파수 신호는 응답기(200)로 공급된다.

신호 처리기(100)로부터의 응답 신호는 응답기(200)의 고주파 경로부(220)를 통해 안테나 조립체(2000)로 공급된다. 즉, 응답 신호가 고주파 경로부(220)의 송신부(221)로 전달되고, 송신부(221)에서 Ka 밴드의 응답 신호로 상향 변환한다. 이때, 송신부(221)는 신호 처리기(100)에서 전달된 응답 신호를 기준 주파수 발생부(210)에서 공급되는 X 밴드의 국부 발진 주파수와 혼합하여 Ka 밴드의 응답 신호로 상향 변환한다. 송신부(221)에 의해 상향 변환된 응답 신호는 스위치(223)를 통해 안테나 조립체(2000)로 송신되고, 안테나 조립체(2000)를 통해 질문기로 송신된다.

한편, 본 발명의 기술적 사상은 상기 실시 예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기 실시 예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주지해야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야에서 당업자는 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

1000 : 피아 식별 유닛 2000 : 안테나 조립체
100 : 신호 처리기 200 : 응답기
300 : GPS 안테나

Claims (8)

1. 지휘용 장갑차에 장착되는 일체형 피아 식별기로서,
   질문 신호를 입력하고 그에 대한 응답 신호를 생성하는 신호 처리기;
   상기 신호 처리기 상에 결합되어 상기 신호 처리기와 연결되며, 상기 신호 처리기와 질문 신호 및 응답 신호를 송수신하는 응답기;
   상기 신호 처리기와 상기 응답기를 연결하기 위한 배선부; 및
   상기 응답기 상에 결합되어 질문 신호를 수신하고 응답 신호를 송신하는 안테나 조립체를 포함하고,
   상기 신호 처리기는 육면체 형상으로 마련되며, 상기 신호 처리기의 상부에 상기 응답기가 결합되어 상기 응답기의 일면은 신호 처리기와 대면하고 타면은 안테나 조립체가 결합되고,
   상기 응답기는 안테나 조립체를 통해 수신된 질문 신호를 X 밴드의 국부 발진 주파수와 혼합하여 S 밴드의 주파수로 변환시킨 후 배선부를 통해 신호 처리기로 전달하고,
   상기 신호 처리기는 응답기로부터 주파수 변환된 질문 신호를 수신하고 질문 신호에 대한 응답 신호를 생성하여 배선부를 통해 응답기로 전달하며,
   상기 응답기는 신호 처리기로부터 응답 신호를 수신하고 응답 신호를 X 밴드의 국부 발진 주파수와 혼합하여 Ka 밴드 주파수의 신호로 변환하고,
   주파수 변환된 응답 신호가 안테나 조립체로 전달된 후 안테나 조립체를 통해 송신되는 일체형 피아 식별기.
   
2. 청구항 1에 있어서, 상기 응답기 상에 마련된 GPS 안테나를 더 포함하는 일체형 피아 식별기.
   
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 신호 처리기는,
   내부에 소정의 공간이 마련된 몸체와,
   상기 몸체 내부에 마련되며 신호 처리기 및 응답기의 구동에 필요한 전원을 생성하는 전원부와,
   상기 몸체 내부에 마련되며 질문 신호 및 응답 신호를 처리하는 신호 처리부와,
   상기 몸체 내부에 마련되며 질문 신호 및 응답 신호의 주파수를 변환하는 주파수 변환부; 및
   응답기, 전원부, 신호 처리부 및 주파수 변환부 중 적어도 하나를 연결하는 적어도 하나의 배선부를 포함하는 일체형 피아 식별기.
   
4. 청구항 3에 있어서, 상기 전원부에 공급되는 체계 전원의 전자파 및 노이즈를 차폐하는 필터를 더 포함하는 일체형 피아 식별기.
   
5. 청구항 3에 있어서, 상기 신호 처리부는,
   적어도 하나의 클럭 신호를 발생시키는 클럭 발생부와,
   외부 유닛과의 연결을 위한 인터페이스부와,
   운용 데이터와, 질문 신호 및 그에 대한 응답 신호의 데이터가 저장된 메모리부와,
   입력된 질문 신호에 대한 응답을 처리하는 로직부와,
   신호 처리기를 제어하는 제어부를 포함하는 일체형 피아 식별기.
   
6. 청구항 3에 있어서, 상기 주파수 변환부는,
   고정 국부 발진 주파수를 생성하는 고정 국부 발진부와,
   도약 주파수를 생성하는 도약 주파수 생성부와,
   고정 국부 발진 주파수와 도약 주파수를 이용하여 응답 신호의 주파수를 상향 변환시키는 주파수 상향 변환부와,
   고정 국부 발진 주파수와 도약 주파수를 이용하여 질문 신호의 주파수를 하향 변환시키는 주파수 하향 변환부를 포함하는 일체형 피아 식별기.
   
7. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 응답기는,
   X 밴드의 국부 발진 주파수를 생성하는 기준 주파수 발생부와,
   신호 처리기와 안테나 조립체 사이의 질문 신호 및 응답 신호의 경로이며, 국부 발진 주파수를 이용하여 질문 신호 및 응답 신호의 주파수를 변환시키는 고주파 경로부를 포함하는 일체형 피아 식별기.
8. 청구항 7에 있어서, 상기 고주파 경로부는,
   안테나 조립체로부터의 질문 신호를 X 밴드의 국부 발진 주파수와 혼합하여 S 밴드 주파수 신호로 변환하고 신호 처리기에 전달하는 수신부와,
   신호 처리부로부터의 응답 신호를 X 밴드의 국부 발진 주파수와 혼합하여 Ka 밴드 주파수 신호로 변환하는 송신부와,
   안테나 조립체와 송신기 및 수신기 사이의 경로를 스위칭하는 스위치를 포함하는 일체형 피아 식별기.

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