KR102021381B1 - Ｇｐｓ 재밍을 방지하기 위해 ｆsｓ를 도입한 레이돔 - Google Patents

Abstract

본 발명은 GPS 재밍을 방지하기 위해 FSS(주파수 선택구조: Frequency Selective Surface)를 도입한 레이돔(Radome)에 관한 것으로, 특히 레이돔의 측면으로 인입되는 GPS 재밍 신호를 차단하기 위한 대역저지(Bandstop) 특성을 갖는 FSS를 레이돔의 외측 둘레에 형성한, GPS 재밍을 방지하기 위해 FSS를 도입한 레이돔에 관한 것이다.

Description

ＧＰＳ 재밍을 방지하기 위해 ＦSＳ를 도입한 레이돔{RADOME THAT ADOPTING FSS STRUCTURE TO PREVENT GPS JAMMING}

본 발명은 GPS 재밍을 방지하기 위해 FSS(주파수 선택구조: Frequency Selective Surface)를 도입한 레이돔(Radome)에 관한 것으로, 특히 레이돔의 측면으로 인입되는 GPS 재밍 신호를 차단하기 위한 대역저지(Bandstop) 특성을 갖는 FSS를 레이돔의 외측 둘레에 형성한, GPS 재밍을 방지하기 위해 FSS를 도입한 레이돔에 관한 것이다.

통상, GPS 수신기는 대략 1.57542 ㎓의 주파수를 이용하여 인공위성으로부터 수신된 위치정보신호를 이용하여 무기 유도, 항법, 측량, 지도제작, 측지, 시각 동기 등의 군용 및 민간용으로 사용되고 있다. 최근 북한에 의한 GPS 재밍은 예컨대 GPS를 이용하는 유도무기체계에 간섭을 주어 전력을 무력화시킬 수 있어 이에 대한 대책이 필요하게 되었다.

한국 특허 공개 2002-0052028호 공보에는 기지국의 성능이 열화되는 것을 방지할 뿐만 아니라, 기지국 수신감도 저하, 용량 저하 등과 같은 기지국의 수신복조 성능을 개선 시켜 시스템의 신뢰성을 향상시켜 주기 위해, 재밍 신호가 포함된 IF 원신호를 입력받으면 그 신호를 두 개의 경로로 분기시켜 출력하는 스플리터; 상기 스플리터로부터 재밍 신호가 포함된 IF 원신호를 입력받은 후 동기를 맞추기 위해 IF 원신호를 지연시켜 출력하는 신호 지연부; 백색 잡음을 공급하는 잡음 신호 공급부; 상기 잡음 신호 공급부로부터 백색 잡음을 입력받으면 그 백색 잡음의 이득을 적정 레벨로 증폭시켜 출력하는 잡음 신호 증폭기; 상기 잡음 신호 증폭기를 통해 증폭된 백색 잡음을 입력받은 후 임의의 대역만 통과시키는 대역 통과 필터; 상기 스플리터로부터 재밍 신호가 포함된 IF 원신호를 입력받음과 동시에 상기 대역 통과 필터로부터 임의의 대역내 백색 잡음을 입력받은 후 IF 원 신호를 상쇄시킴과 동시에 재밍 신호를 90°반전시켜 출력하는 컴바이너; 및 상기 컴바이너로부터 재밍 신호를 입력받아 90°반전시킴과 동시에 상기 신호 지연부로부터 재밍 신호가 포함된 IF 원신호를 입력받으면 재밍 신호를 상쇄시켜 IF 원신호를 출력하는 커플러로 구성된 재밍 신호 제거 장치가 개시되어 있다.

그런데 이와 같이 구성된 종래의 기술은 설치비용에 대한 부담이 커져 민간기업이나 기관들 사이에서는 설치가 어려워 핵심 국가 기간시설 같은 극히 일부의 인프라에만 설치되어 있다는 문제점이 있었다.

한국 특허 공개 2002-0052028호 공보

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 구조가 간단하고 저비용으로 제조할 수 있는, GPS 재밍을 방지하기 위해 FSS를 도입한 레이돔을 제공하는 데에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시형태에 의한, GPS 재밍을 방지하기 위해 FSS를 도입한 레이돔은 내부에 GPS 안테나를 수납하여 덮으며 외부의 환경으로부터 상기 GPS 안테나를 보호해주는, GPS 재밍을 방지하기 위해 FSS를 도입한 레이돔으로서: 본체의 외측 하부 둘레에는 GPS 주파수 대역에 대해 대역 저지 특성을 가진 FSS가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 실시형태에 의한, GPS 재밍을 방지하기 위해 FSS를 도입한 레이돔에 있어서, 상기 GPS 주파수 대역은 1.575㎓일 수 있다.

상기 실시형태에 의한, GPS 재밍을 방지하기 위해 FSS를 도입한 레이돔에 있어서, 상기 GPS 주파수 대역은 1.227㎓일 수 있다.

본 발명의 실시형태에 의한, GPS 재밍을 방지하기 위해 FSS를 도입한 레이돔에 의하면, 내부에 GPS 안테나를 수납하여 덮으며 외부의 환경으로부터 상기 GPS 안테나를 보호해주는 레이돔의 본체 외측 하부 둘레에는 GPS 주파수 대역에 대해 대역 저지 특성을 가진 FSS가 형성되어 있음으로써, 구조가 간단하고 저비용으로 제조할 수 있다는 뛰어난 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한, GPS 재밍을 방지하기 위해 FSS를 도입한 레이돔의 사시도이다.
도 2는 일반적인 GPS 안테나의 빔패턴을 나타낸 도면이다.
도 3은 일반적인 GPS 안테나의 빔패턴과 이에 인입되는 GPS 재밍신호를 나타낸 도면이다.
도 4는 도 1의 레이돔에서의 GPS 안테나의 빔패턴과, 레이돔 본체의 외측에서 GPS 재밍신호가 FSS로 인입되는 것을 나타낸 도면이다.

이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

먼저, 본 발명의 실시예를 설명하기에 앞서 일반적인 GPS 안테나의 빔패턴과 GPS 재밍신호가 인입되는 패턴에 대해 설명하기로 한다.

도 2는 일반적인 GPS 안테나의 빔패턴을 나타낸 도면이며, 도 3은 일반적인 GPS 안테나의 빔패턴과 이에 인입되는 GPS 재밍신호를 나타낸 도면이다.

GPS 신호(1.575㎓ 또는 1.227㎓의 주파수 대역을 가짐)는 GPS 위성으로부터 GPS 안테나(A) 상부로 인입되게 되어 빔패턴(P)을 형성한다.

GPS 재밍 신호(즉, GPS 주파수 대역을 가지며 해당 GPS 신호와 위상이 반대인 신호)는 GPS 안테나(A)의 측면 영역으로 간섭 신호를 유도한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한, GPS 재밍을 방지하기 위해 FSS를 도입한 레이돔의 사시도이다.

본 발명의 실시예에 의한, GPS 재밍을 방지하기 위해 FSS를 도입한 레이돔(100)은, 도 1에 도시된 바와 같이, FSS(120)가 외측 하부 둘레에 형성된 레이돔 본체(110)를 포함한다.

레이돔 본체(110)는 반구형이며, 내부에 직육면체 형태의 GPS 안테나(A)가 수납되어 외부의 환경(예컨대, 비, 눈, 바람 등)으로부터 보호된다. GPS 안테나(A)는 FSS(120)가 형성되지 않은 본체(110) 상부를 통해 GPS 주파수 대역의 신호를 수신한다. GPS 주파수 대역은 1.575㎓ 또는 1.227㎓이다.

FSS(120)는 레이돔 본체(110)의 측면을 통해 인입되는 GPS 재밍 신호(즉, GPS 주파수 대역을 가지며 위상이 반대인 신호)에 대해 대역 저지 특성을 가진다. FSS(120)의 단위 셀은 유전체판과 패턴부가 결합된 형태를 갖는다.

좀 더 상세하게는, FSS(120)는 일정 모양을 갖는 패턴을 주기적으로 배열하여 주파수의 선택적인 특성을 가지도록 만든 평면 또는 표면을 말한다. 주파수 선택구조(FSS)는 일정한 모양을 갖는 패턴의 모양, 크기, 길이, 폭 등과 같은 기하 학적 구조 및 유전체의 전기적 특성에 따라 임의의 주파수 대역을 투과 또는 차단시킬 수 있다. FSS에서 공간적으로 단일 주기에 해당하는 일정 모양의 구조를 일반적으로 단위 셀(unit cell)이라 한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 의한, GPS 재밍을 방지하기 위해 FSS를 도입한 레이돔의 작용에 대해 아래 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 4는 도 1의 레이돔에서의 GPS 안테나의 빔패턴과, 레이돔 본체의 외측에서 GPS 재밍신호가 FSS로 인입되는 것을 나타낸 도면이다.

먼저, GPS 신호가 GPS 위성들로부터 레이돔(100)의 상부로 인입되어 GPS 안테나(A)에서 빔패턴(P)을 형성하게 된다.

이때, 레이돔(100)의 측면으로 GPS 재밍신호가 인입되게 되면 FSS(120)가 해당 GPS 재밍신호에 대해 대역저지 특성을 보이게 되어 GPS 재밍신호는 차단되게 된다.

이후, GPS 신호만이 GPS 수신 모듈에 인입되어 위치정보를 생성하게 된다.

본 발명의 실시예에 의한, GPS 재밍을 방지하기 위해 FSS를 도입한 레이돔에 의하면, 내부에 GPS 안테나를 수납하여 덮으며 외부의 환경으로부터 상기 GPS 안테나를 보호해주는 레이돔의 본체 외측 하부 둘레에는 GPS 주파수 대역에 대해 대역 저지 특성을 가진 FSS가 형성되어 있음으로써, 구조가 간단하고 저비용으로 제조할 수 있다는 뛰어난 효과가 있다.

도면과 명세서에는 최적의 실시예가 개시되었으며, 특정한 용어들이 사용되었으나 이는 단지 본 발명의 실시형태를 설명하기 위한 목적으로 사용된 것이지 의미를 한정하거나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

100: 레이돔
110: 레이돔 본체
120: FSS
P: GPS 안테나의 빔패턴
A: GPS 안테나

Claims (3)

1. 내부에 GPS 안테나(A)를 수납하여 덮으며 외부의 환경으로부터 상기 GPS 안테나를 보호해주는, GPS 재밍을 방지하기 위해 FSS를 도입한 레이돔으로서:
   상기 GPS 안테나(A)는 레이돔 본체(110)의 상부를 통해 GPS 주파수 대역의 신호를 수신하고, 상기 레이돔 본체(110)의 외측 하부 둘레에는 상기 레이돔 본체(110)의 측면을 통해 인입되는 GPS 재밍 신호(GPS 주파수 대역을 가지며 위상이 반대인 신호)에 대해 대역 저지 특성을 가진 FSS(120)가 형성되어 있는, GPS 재밍을 방지하기 위해 FSS를 도입한 레이돔.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 GPS 주파수 대역은 1.575㎓인, GPS 재밍을 방지하기 위해 FSS를 도입한 레이돔.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 GPS 주파수 대역은 1.227㎓인, GPS 재밍을 방지하기 위해 FSS를 도입한 레이돔.

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