KR102289300B1 - 인공위성 안테나 장치 및 인공위성 안테나의 운용방법 - Google Patents

인공위성 안테나 장치 및 인공위성 안테나의 운용방법 Download PDF

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KR102289300B1 KR1020210059253A KR20210059253A KR102289300B1 KR 102289300 B1 KR102289300 B1 KR 102289300B1 KR 1020210059253 A KR1020210059253 A KR 1020210059253A KR 20210059253 A KR20210059253 A KR 20210059253A KR 102289300 B1 KR102289300 B1 KR 102289300B1
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Abstract

본 발명은 베이스; 상기 베이스의 상부에 배치되는 피더; 상기 피더와 이격되며, 회전 가능하게 상기 베이스에 결합되는 복수의 반사 패널; 및 상기 복수의 반사 패널이 상기 피더를 향해 가압되도록, 상기 복수의 반사 패널에 설치되고, 열에 의해 연소될 수 있는 발화부재를 구비하는 지지부;를 포함하는 인공위성 안테나 장치 및 인공위성 안테나 운용방법에 관한 것이다.

Description

인공위성 안테나 장치 및 인공위성 안테나의 운용방법{Antenna apparatus for satellite and operating method thereof}
본 발명은 인공위성 안테나 장치 및 인공위성 안테나의 운용방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 가열 방식으로 반사 패널의 구속을 해제하여 반사 패널을 용이하게 전개할 수 있는 인공위성 안테나 장치 및 인공위성 안테나의 운용방법에 관한 것이다.
일반적으로, 안테나는 전파를 외부로 송신하거나 외부의 전파를 수신하기 위한 무선통신 장비이다. 대형 안테나의 경우, 외부의 전파를 안정적으로 수신하기 위해 곡면을 이루는 접시형 반사 패널을 구비한다.
한편, 우주에서 사용되는 안테나는 위성 발사체에 탑재된 상태로 우주로 발사된다. 위성 발사체의 탑재 공간이 제한적이기 때문에, 안테나의 반사 패널은 접을 수 있는 구조로 설계된다. 또한, 반사 패널이 접힌 상태를 유지하도록, 안테나에는 반사 패널을 묶어줄 수 있는 고정벨트가 마련된다. 위성 발사체는 우주로 발사되면, 안테나가 위성 발사체로부터 분리되고, 고정벨트를 해제하여 접힌 상태의 반사 패널을 전개할 수 있다.
종래에는, 접힌 상태의 반사 패널을 전개시키기 위해, 고정벨트에 폭약을 터트려 고정벨트를 끊어주었다. 하지만, 폭약을 터트려 고정벨트를 끊는 방식은 반사 패널의 내구성이 저하되는 문제가 있다.
KR 10-1769136 B1
본 발명은 복수의 반사 패널의 구속을 용이하게 해제할 수 있는 인공위성 안테나 장치 및 인공위성 안테나의 운용방법을 제공한다.
본 발명은 복수의 반사 패널의 내구성이 저하되는 것을 억제할 수 있는 인공위성 안테나 장치 및 인공위성 안테나의 운용방법을 제공한다.
본 발명은 베이스; 상기 베이스의 상부에 배치되는 피더; 상기 피더와 이격되며, 회전 가능하게 상기 베이스에 결합되는 복수의 반사 패널; 및 상기 복수의 반사 패널이 상기 피더를 향해 가압되도록, 상기 복수의 반사 패널에 설치되고, 열에 의해 연소될 수 있는 발화부재를 구비하는 지지부;를 포함한다.
상기 지지부는, 상기 복수의 반사 패널을 구속하도록, 상기 복수의 반사 패널의 둘레를 따라 연장되는 지지부재; 상기 발화부재를 착화시킬 수 있도록 상기 발화부재에 연결되는 발열부재; 상기 지지부재와 상기 발화부재를 체결하는 체결부재;를 포함한다.
상기 체결부재는, 복수개로 마련되고, 일단이 상기 지지부재의 양단부에 각각 설치되며, 타단이 상기 발화부재의 양단부에 각각 결합된다.
상기 발열부재는, 상기 발화부재의 외주면을 감싸는 열선을 포함하고, 전원을 인가할 수 있도록 상기 열선에 연결되는 전원부; 전원의 공급 여부를 제어하는 제어부;를 더 포함한다.
상기 발화부재는, 연소 가능한 합성섬유 재질을 포함한다.
상기 발화부재는, PP(Polypropylene), PPE(Polyphenyleneether), PET(polyethyleneterephthalate) 중 적어도 어느 하나를 포함한다.
상기 지지부재는, 휘어질 수 있는 성질을 갖는 재질로 형성된다.
상기 지지부재는, 복수개로 마련되고, 원주방향으로 이격되며, 상기 발화부재는, 복수개로 마련되고, 원주방향으로 이격되며, 복수의 상기 지지부재 사이에 배치된다.
복수의 상기 지지부재는, 상기 복수의 반사 패널과 일대일 매칭되도록, 상기 복수의 패널에 결합된다.
상기 지지부는, 상기 베이스를 기준으로 상기 복수의 반사 패널의 장축 길이의 2/3 이상의 위치에 설치된다.
상기 지지부는, 상기 복수의 반사 패널에 분리 가능하게 설치된다.
본 발명은 복수의 반사 패널을 구비한 인공위성 안테나를 운용하는 방법으로서, 상기 복수의 반사 패널을 구속하는 지지부를 구비한 상기 인공위성 안테나를 마련하는 과정; 상기 인공위성 안테나를 공중으로 발사하는 과정; 상기 지지부에 열을 가해 상기 지지부의 적어도 일부를 절단하여 상기 복수의 반사 패널의 구속을 해제하는 과정;을 포함한다.
상기 복수의 반사 패널의 구속을 해제시키는 과정은, 상기 지지부의 발화부재를 연소시키는 과정;을 포함한다.
상기 인공위성 안테나를 마련하는 과정은, 상기 지지부를 이용하여 상기 복수의 반사 패널이 전개되는 방향의 반대 방향으로 상기 복수의 반사 패널을 가압한다.
상기 인공위성 안테나를 마련하는 과정은, 상기 지지부를 상기 복수의 반사 패널에 고정시키거나, 혹은 상기 지지부를 상기 복수의 반사 패널에 분리 가능하게 설치한다.
본 발명의 실시 예들에 따르면, 복수의 반사 패널의 구속을 용이하게 해제할 수 있다. 즉, 공기가 없는 환경에서도 복수의 반사 패널을 구속하는 지지부를 용이하게 절단하여 복수의 반사 패널의 구속을 해제할 수 있다. 이에, 접혀있는 복수의 반사 패널을 효과적으로 전개시킬 수 있다.
또한, 연소시키는 방식을 이용하여 지지부를 절단하므로, 복수의 반사 패널에 폭발에 의한 충격이 발생하는 것을 억제 혹은 방지할 수 있다. 이에, 복수의 패널의 내구성을 유지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 인공위성 안테나 장치의 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 인공위성 안테나 장치의 반사 패널이 전개된 모습의 사시도.
도 3은 본 발명의 실시 예들에 따른 지지부의 구조를 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 인공위성 안테나 장치에서 복수의 반사 패널이 전개되는 동작을 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 인공위성 안테나 장치의 사시도.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 인공위성 안테나 장치에서 복수의 반사 패널이 전개되는 모습을 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 실시 예들에 따른 인공위성 안테나 장치의 운용방법을 나타내는 플로우차트.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다. 단지 본 발명의 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 본 발명의 실시 예를 설명하기 위하여 도면은 과장될 수 있고, 도면상의 동일한 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 인공위성 안테나 장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 인공위성 안테나 장치의 반사 패널이 전개된 모습의 사시도이다.
본 발명의 실시 예에 따른 인공위성 안테나 장치(100)는 인공위성 본체(미도시)에 탑재될 수 있는 안테나로서, 지구를 공전하며 지구의 교신장치와 신호를 송수신할 수 있는 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 인공위성 안테나 장치(100)는 공기가 없는 환경에서 복수의 반사 패널(130)의 구속을 용이하게 해제하여, 복수의 반사 패널(130)을 전개할 수 있는 장치에 관한 것이다.
도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 인공위성 안테나 장치(100)의 구조를 설명한다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 인공위성 안테나 장치(100)는 베이스(110), 베이스(110)의 상부에 배치되는 피더(120), 피더(120)와 이격되며 회전 가능하게 베이스(110)에 결합되는 복수의 반사 패널(130) 및 복수의 반사 패널(130)이 피더(120)를 향해 가압되도록 복수의 반사 패널(130)에 설치되고 열에 의해 연소될 수 있는 발화부재(152)를 구비하는 지지부(150)를 포함할 수 있다. 또한, 인공위성 안테나 장치(100)는 피더(120)를 지지할 수 있는 스트러트(140), 지지부(150)의 발열부재(154)에 전원을 공급할 수 있는 전원부(160) 및 전원부(160)를 제어할 수 있는 제어부(170)를 포함할 수 있다.
베이스(110)는 복수의 반사 패널(130) 및 스트러트(140)를 지지할 수 있다. 베이스(110)는 하부가 인공위성의 본체에 장착될 수 있고, 상부가 복수의 반사 패널(130) 및 스트러트(140)를 지지할 수 있다. 베이스(110)는 복수의 반사 패널(130)의 배열 구조에 대응하는 형상으로 마련될 수 있다. 예를 들어, 베이스(110)는 방사상으로 배열되는 복수의 반사 패널(130)의 구조에 대응하여, 링 형상의 플레이트로 마련될 수 있다. 즉, 베이스(110)는 원주방향을 따라 연장된 중공의 원형판으로 마련될 수 있다. 여기서, 원주방향은 상하방향을 중심축으로 하는 원의 둘레방향일 수 있다. 또한, 상하방향은 피더(120)와 스트러트(140)가 나열된 방향일 수 있다.
또한, 베이스(110)는 복수의 반사 패널(130)을 전개시킬 수 있는 전개부재(111)를 구비할 수 있다. 전개부재(111)는 복수개로 마련되고, 베이스(110)에서 원주방향을 따라 이격 배치될 수 있다. 복수의 전개부재(111)는 복수의 반사 패널(130)과 각각 일대일 매칭될 수 있다. 즉, 하나의 전개부재(111)는 하나의 반사 패널(130)의 하부와 연결될 수 있고, 복수의 반사 패널(130)이 반경방향을 따라 배치되도록 회전시켜 복수의 반사 패널(130)을 전개시킬 수 있다(도 2 참조). 여기서, 반경방향은 상하방향을 중심축으로 하여 중심축에 수직하게 교차하는 방향들일 수 있다. 이에, 베이스(110)는 전개부재(111)를 통해 복수의 반사 패널(130)을 탄력적으로 지지할 수 있다. 예를 들어, 전개부재(111)는 링크, 롤러, 빔, 샤프트, 스프링, 기어 등 각종 부품을 포함할 수 있고, 이들 부품의 결합 구조는 다양할 수 있다.
도 2를 참조하면, 피더(120)는 후술하는 스트러트(140)의 상부 구조체(145)에 지지될 수 있다. 피더(120)는 반사판(121) 및 피드혼(122)을 포함할 수 있다. 여기서, 반사판(121)을 주반사판일 수 있다. 반사판(121)은 수평 방향으로 연장형성되며 중심부가 오목한 원판 형상일 수 있고, 이의 수직 단면의 형상은 소정의 포물선 형상일 수 있다.
반사판(121)의 수평 방향의 너비는 후술하는 상부 보강체(144)의 수평 방향의 너비보다 작을 수 있다. 이에, 반사판(121)은 상부 보강체(144)의 중심부 상측에서 상부 구조체(145)에 의해 지지될 수 있다.
또한, 반사판(121)의 중심에 피드혼(122)이 지지될 수 있다. 반사판(121)은 후술하는 복수의 반사 패널(130)로부터 반사되는 전파 신호를 피드혼(122)으로 집중시킬 수 있다. 그리고 피드혼(122)은 전파 신호를 수신하여 외부로 송출할 수 있다.
반사 패널(130)은 쉘 형상의 접이식 반사 패널(130)일 수 있다. 반사 패널(130)은 복수개로 마련되고, 베이스(110)에서 원주방향을 따라 이격 배치될 수 있다. 즉, 복수의 반사 패널(130)은 베이스(110)에 지지될 수 있고, 베이스(110)의 둘레를 따라 방사 형태로 배열될 수 있다.
보다 구체적으로, 복수의 반사 패널(130)은 하부가 베이스(110)의 전개부재(111)에 회전 가능하게 결합될 수 있다. 복수의 반사 패널(130)은 접혀진 상태에서 베이스(110)에 대하여 수직 혹은 수직과 가까운 소정의 각도로 기립됨으로 스트러트(140)의 외측을 감쌀 수 있다. 예를 들어, 복수의 반사 패널(130)은 기립된 상태일 경우, 원기둥 혹은 원기둥에 가까운 소정의 형상을 이룰 수 있다(도 1 참조).
또한, 복수의 반사 패널(130)은 방사형태로 펼쳐진 상태에서 베이스(110)의 중심으로부터 가장자리를 향해 소정의 포물선을 그리며 완만하게 눕혀짐으로, 예컨대 파라볼라 안테나 반사판과 유사한 형상을 이룰 수 있다(도 2 참조). 여기서, 복수의 반사 패널(130)이 펼쳐지면서 완만하게 눕혀지는 상태가 되도록 이동하는 복수의 반사 패널(130)의 움직임을 복수의 반사 패널(130)의 전개라고 한다. 한편, 반사 패널(130)은 상술한 반사판(121)인 주반사 패널과 구별되는 부반사 패널일 수 있다.
또한, 복수의 반사 패널(130)은 측면에 돌출 형성된 브래킷(131)을 구비할 수 있다. 브래킷(131)은 한쌍으로 마련되며, 복수의 반사 패널(130)의 측면에 상하로 이격되어 설치될 수 있다. 또한, 브래킷(131)에는 내부를 관통하는 홀이 마련될 수 있다. 브래킷(131)의 홀에 지지부(150)의 결합핀(151b)이 회전 가능하게 결합될 수 있다. 이에, 지지부(150)를 복수의 반사 패널(130)에 고정시킬 수 있다.
한편, 복수의 반사 패널(130)에는 브래킷(131)이 마련되지 않을 수도 있다. 복수의 반사 패널(130)에 브래킷(131)이 마련되지 않을 경우, 후술하는 지지부(150)는 복수의 반사 패널(130)에 분리 가능하게 설치될 수 있다. 즉, 지지부(150)는 복수의 반사 패널(130)의 둘레에 단순 접촉된 상태로 마련될 수 있다. 이와 관련된 구체적인 설명은 지지부(150)를 설명하면서 구체적으로 설명한다.
스트러트(140)는 복수의 반사 패널(130)의 내측에서 베이스(110)의 상부에 지지될 수 있다. 스트러트(140)는 복수의 반사 패널(130)이 전개되었을 때 반사 패널(130)에 의해 형성되는 전파의 초점 위치에 피더(120)를 위치시키는 역할을 한다.
스트러트(140)는 상하방향으로 연장될 수 있다. 스트러트(140)는 하부 구조체(141), 중간 보강체(142), 중간 구조체(143), 상부 보강체(144) 및 상부 구조체(145)를 포함할 수 있다. 하부 구조체(141)와 중간 구조체(143)와 상부 구조체(145)는 예컨대 트러스 구조일 수 있다. 중간 보강체(142)는 예컨대 사각 링 구조이고, 상부 보강체(144)는 예컨대 원형 링 구조일 수 있다. 중간 보강체(142)의 수평 방향의 너비가 상부 보강체(144)의 수평 방향의 너비보다 클 수 있다. 베이스(110)의 상부에 하부 구조체(141), 중간 보강체(142), 중간 구조체(143), 상부 보강체(144) 및 상부 구조체(145)의 순서로 장착될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시 예들에 따른 지지부의 구조를 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 인공위성 안테나 장치에서 복수의 반사 패널이 전개되는 동작을 도시한 도면이다.
하기에서는, 도 1 내지 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 지지부(150)의 구조에 관하여 설명한다.
지지부(150)는 복수의 반사 패널(130)의 접혀진 상태를 유지시킬 수 있다. 즉, 지지부(150)는 전개부재(111)에 의해 기립된 상태(즉, 접혀진 상태)의 복수의 반사 패널(130)을 묶어주어, 복수의 반사 패널(130)의 접혀진 상태를 유지시킬 수 있다. 이때, 지지부(150)는 복수의 반사 패널(130)을 묶는 과정에서 발생된 인장력으로 복수의 반사 패널(130)이 자중에 의해 펼쳐지려고 하는 것(즉, 전개되려고 하는 것)을 막을 수 있다. 지지부(150)는 복수의 반사 패널(130)이 묶일 수 있도록, 복수의 반사 패널(130)에 설치될 수 있다. 즉, 지지부(150)는 복수의 반사 패널(130)이 접혀진 상태가 되도록 복수의 반사 패널(130)을 모아줄 수 있다.
또한, 지지부(150)는 적어도 일부가 열에 의해 연소되며, 복수의 반사 패널(130)의 구속을 해제할 수 있다. 이에, 접혀진 상태의 복수의 반사 패널(130)이 펼쳐진 상태가 되도록 전개시킬 수 있다.
또한, 지지부(150)는 베이스(110)를 기준으로 복수의 반사 패널(130)의 장축 길이의 2/3 이상의 위치에 설치될 수 있다. 즉, 지지부(150)는 복수의 반사 패널(130)이 접혀진 상태일 때, 상하방향을 기준으로 복수의 반사 패널(130)의 하단부로부터 2/3 이상의 높이에 설치될 수 있다. 이에, 복수의 반사 패널(130)이 자중에 의해 전개되지 못하도록, 지지부(150)가 복수의 반사 패널(130)을 효과적으로 지지할 수 있다.
여기서, 지지부(150)는 상술한 바와 같이, 복수의 반사 패널(130)의 브래킷(131)에 고정되어 설치될 수 있다. 즉, 후술하는 지지부재(151)의 고정핀(151b)이 브래킷(131)에 회전 가능하게 삽입되며, 지지부(150)가 복수의 반사 패널(130)에 고정될 수 있다.
반면, 지지부(150)는 복수의 반사 패널(130)에 분리 가능하게 설치될 수도 있다. 즉, 지지부(150)는 복수의 반사 패널(130)을 묶어주되, 복수의 반사 패널(130)에 결합되지 않은 상태일 수 있다. 여기서, 복수의 반사 패널(130)에는 브래킷(131)이 마련되지 않으며, 지지부(150)는 복수의 반사 패널(130)에 분리 가능하게 묶여 있는 상태일 수 있다. 이때, 지지부(150)는 복수의 반사 패널(130)을 묶어주는 과정에서 발생한 인장력으로 복수의 반사 패널(130)에 접촉된 상태를 유지할 수 있다. 이에, 지지부(150)가 베이스(110)를 향해 하측으로 흘러내리지 않을 수 있다. 한편, 지지부(150)는 복수의 반사 패널(130)의 둘레에 배치된 상태에서, 자중에 의해 전개된 복수의 반사 패널(130)에 의해 밀리며 발생된 인장력으로, 복수의 반사 패널(130)에 접촉된 상태를 유지할 수도 있다. 하기에서는, 지지부(150)의 구조를 설명함에 있어, 지지부(150)가 복수의 반사 패널(130)에 고정되어 설치되는 경우를 예시적으로 설명한다. 또한, 지지부(150)는 지지부재(151), 발화부재(152), 체결부재(153) 및 발열부재(154)를 포함할 수 있다.
지지부재(151)는 복수의 반사 패널(130)을 구속할 수 있다. 즉, 지지부재(151)는 후술하는 발화부재(152)와 함께 복수의 반사 패널(130)을 묶어주어, 복수의 반사 패널(130)의 접혀진 상태를 유지할 수 있다. 지지부재(151)는 접혀진 상태의 복수의 반사 패널(130)을 잇는 가상의 선을 따라 연장될 수 있다. 여기서, 가상의 선은 접혀진 각각의 반사 패널(130)의 단부를 이어주는 선으로서 예컨데, 원형의 선일 수 있다. 즉, 반사 패널(130) 단부의 외측변(즉, 노출된 변)의 동일한 높이를 이어주는 가상의 선일 수 있다.
또한, 지지부재(151)는 가상의 선을 따라 연장된 벨트 형상으로 마련될 수 있다. 예를 들어, 지지부재(151)의 길이는 접혀진 상태의 복수의 반사 패널(130)을 잇는 가상의 선의 길이보다 짧을 수 있다. 보다 구체적으로, 접혀진 상태의 복수의 반사 패널(130)의 높이의 2/3 이상 위치의 가상 선의 길이보다 짧을 수 있다. 지지부재(151)의 양단부 사이의 틈에 후술하는 체결부재(153) 및 발화부재(152)가 배치될 수 있다. 반면, 지지부재(151)의 길이는 접혀진 상태의 복수의 반사 패널(130)을 잇는 가상의 선의 길이보다 같거나 길 수도 있다.
또한, 지지부재(151)는 양단부에 상하방향으로 관통된 홀(151a)이 마련될 수도 있다. 지지부재(151)의 관통된 홀(151a)에는 체결부재(153)의 연결핀(153a)이 결합될 수 있다. 즉, 지지부(150)의 양단부에 한쌍의 체결부재(153)가 각각 결합될 수 있다.
또한, 지지부재(151)는 상술한 바와 같이, 브래킷(131)에 결합될 수 있도록, 결합핀(151b)을 구비할 수 있다. 결합핀(151b)은 상하방향 길이가 지지부재(151)의 상하방향 길이보다 길게 형성되며, 지지부재(151)에 상하방향을 따라 삽입될 수 있다. 이에, 결합핀(151b)의 양단부가 지지부재(151)의 상부 및 하부에 각각 돌출되고, 돌출된 부분이 브래킷(131)에 회전 가능하게 결합될 수 있다.
또한, 지지부재(151)는 휘어질 수 있는 성질을 갖는 재질로 형성될 수 있다. 즉, 지지부재(151)는 원기둥에 가까운 소정의 형상으로 접혀진 복수의 반사 패널(130)의 둘레를 가압할 수 있도록, 휘어질 수 있는 성질을 갖는 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 지지부재(151)는 탄소섬유복합재(CFRP), 강선을 포함할 수 있다.
발화부재(152)는 원주방향으로 연장되고, 지지부재(151)의 양단부 사이에 배치되며, 열에 의해 연소될 수 있는 재질로 마련될 수 있다. 보다 구체적으로, 발화부재(152)는 원주방향으로 배치되는 지지부재(151)의 양단부 사이의 틈에 배치되고, 발화부재(152)의 양단부가 지지부재(151)의 양단부에 설치된 체결부재(153)들에 체결될 수 있다. 즉, 원주방향을 기준으로, 지지부재(151)의 일단부, 체결부재(153), 발화부재(152), 체결부재(153), 지지부재(151)의 타단부 순서로 위치할 수 있다. 이에, 발화부재(152)가 발열부재(154)에 의해 연소되며 지지부재(151)의 양단부 사이를 단절시킬 수 있고, 복수의 반사 패널(130)에 가해지던 가압을 해제할 수 있다.
또한, 발화부재(152)는 전체가 열에 의해 연소될 수 있는 재질로 마련되거나, 혹은 후술하는 발열부재(154)(즉, 열선)이 감기는 부분만 열에 의해 연소될 수 있는 재질로 마련될 수 있다. 여기서, 발화부재(152)는 연소 가능한 합성섬유 재질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 발화부재(152)는 PP(Polypropylene), PPE(Polyphenyleneether), PET(polyethyleneterephthalate) 중 적어도 어느 하나를 포함하도록 형성될 수 있다.
체결부재(153)는 지지부재(151)와 발화부재(152)를 체결할 수 있다. 체결부재(153)는 복수개로 마련되며, 복수의 체결부재(153) 중 어느 하나의 체결부재(153)가 지지부재(151)의 일단부와 발화부재(152)의 일단부를 결합시키고, 다른 하나의 체결부재(153)가 지지부재(151)의 다단부와 발화부재(152)의 타단부를 결합시킬 수 있다. 보다 구체적으로, 체결부재(153)는 일단이 지지부재(151)에 고정되고, 타단이 발화부재(152)를 물어주는 방식을 통해 지지부재(151)와 발화부재(152)를 결합시킬 수 있다. 이를 위해, 체결부재(153)는 연결핀(153a), 체결부재몸체(153b) 및 가압대(153d)를 포함할 수 있다.
연결핀(153a)은 지지부재(151)의 홀(151a)에 회전 가능하게 삽입될 수 있다. 연결핀(153a)은 상하방향으로 연장된 원기둥 형상으로 마련될 수 있다. 여기서, 연결핀(153a)은 홀(151a)을 관통하여 양단부가 홀(151a)의 외부로 돌출될 수 있도록, 상하방향 길이가 홀(151a)의 상하방향 길이보다 길게 형성될 수 있다. 이에, 연결핀(153a)의 돌출된 양단부에 체결부재몸체(153b)가 결합될 수 있다.
체결부재몸체(153b)는 원주방향을 따라 연장되며, 일단부가 연결핀(153a)에 결합될 수 있다. 체결부재몸체(153b)는 발열부재(154)가 감길 수 있도록, 중심부에 롤러(153c)를 구비할 수 있다. 예컨데, 체결부재몸체(153b)는 한쌍의 힌지 플레이트가 상하방향으로 이격되고, 이격된 한쌍의 힌지 플레이트 사이에 롤러(153c)가 마련된 구조체일 수 있다.
가압대(153d)는 롤러(153c)를 가압하도록 체결부재몸체(153b)의 타단부에 회전 가능하게 설치될 수 있다. 예를 들어, 가압대(153d)는 갈고리 형상으로 마련될 수 있다. 또한, 가압대(153d)는 회전한 방향에 대하여 반대 방향으로 복원력을 발생시켜 롤러(153c)를 가압하도록, 토션스프링(미도시)을 구비할 수 있다. 이에, 가압대(153d)가 시계방향 혹은 반시계방향으로 회전하며 롤러(153c)에 발화부재(152)가 감길 수 있고, 회전한 방향에 대하여 반대 방향으로 복원력이 발생된 가압대(153d)를 통해 롤러(153c)에 감긴 발화부재(152)를 가압할 수 있다. 즉, 가압대(153d)로 발화부재(152)를 물어줄 수 있다. 예를 들어, 연결핀(153a), 체결부재몸체(153b) 및 가압대(153d)는 래칫 벨트 방식으로 마련될 수 있다.
반면, 체결부재(153)는 나사결합 방식으로 지지부재(151)와 발화부재(152)를 체결할 수도 있다. 예를 들어, 체결부재(153)는 볼트 및 너트로 형성될 수 있다. 이에, 체결부재(153)는 지지부재(151)의 단부와 발화부재(152)의 단부를 서로 중첩시키고, 중첩된 부분을 볼트로 관통하고 너트로 고정시켜 지지부재(151)와 발화부재(152)를 서로 체결시킬 수도 있다. 하지만, 체결부재(153)가 체결되는 방식은 래칫 벨트 방식, 나사 체결 방식 이외의 다양한 방식으로도 변경될 수 있다
발열부재(154)는 발화부재(152)에 연결되며, 발화부재(152)를 착화시킬 수 있다. 즉, 발열부재(154)는 후술하는 전원부(160)로부터 전원을 인가받아 적어도 일부에 열을 발생시켜 발화부재(152)를 연소시킬 수 있다. 이를 위해, 발열부재(154)는 발화부재(152)의 외주면을 감쌀 수 있도록, 열선으로 마련될 수 있다. 열선은 전원부(160)로부터 전원을 인가받아 가열될 수 있다. 이에, 열선이 가열되며, 감싸고 있는 발화부재(152)를 연소시킬 수 있다. 여기서, 열선은 예컨데 벨트히터, 정온전선 등을 포함할 수 있다. 한편, 열선은 발화부재(152)의 원주방향 길이 전체에 걸쳐 감기거나, 혹은 발화부재(152)의 원주방향 길이 중 중심부에만 감길 수 있다. 하기에서는, 열선이 발화부재(152)의 노출된 대부분에 감겨 형성된 경우를 예시적으로 설명한다.
전원부(160)는 발열부재(154)에 연결되며, 발열부재(154)에 전원을 인가할 수 있다. 전원부(160)는 미리 저장하고 있는 전력을 발열부재(154)에 공급하거나 혹은 전력을 발생시켜 발생된 전력을 발열부재(154)에 공급할 수 있다.
제어부(170)는 전원부(160)를 제어할 수 있다. 제어부(170)는 전원부(160)가 열선에 전력을 공급하는 것을 제어할 수 있다. 즉, 제어부(170)는 전원부(160)가 발열부재(154)로 전력을 공급하도록 제어하거나, 혹은 전원부(160)에서 발열부재(154)로 전력 공급을 중단하도록 제어할 수 있다. 이에 더하여, 제어부(170)는 전원부(160)에서 전력 생성의 유무를 제어할 수도 있다. 여기서, 전원부(160) 및 제어부(170)는 신호를 통해 전력을 발생시키는 일반적인 구성이므로 특별히 제한되지 않는다.
하기에서는 도 4(a) 및 도 4(b)를 참조하여, 복수의 반사 패널(130)이 전개되는 동작을 설명한다.
도 4(a)를 참조하면, 지지부(150)는 복수의 반사 패널(130)에 분리 가능하게 연결된 상태일 수 있다. 발열부재(154)가 발화부재(152)를 연소시키면, 지지부재(151)의 일단부와 지지부재(151)의 타단부는 서로 단절될 수 있다. 이에, 복수의 반사 패널(130)의 구속이 해제되며, 복수의 반사패널(130)이 전개될 수 있다. 이때, 지지부(150)는 복수의 반사 패널(130)과 결속된 부분이 없기 때문에, 하측으로 낙하할 수 있다.
도 4(b)를 참조하면, 지지부(150)는 복수의 반사 패널(130)에 고정된 상태일 수 있다. 발열부재(154)가 발화부재(152)를 연소시키면, 지지부재(151)의 일단부와 지지부재(151)의 타단부는 서로 단절될 수 있다. 이에, 복수의 반사 패널(130)의 구속이 해제되며, 복수의 반사패널(130)이 전개될 수 있다. 이때, 지지부(150)의 결합핀(151b)이 복수의 반사 패널(130)의 브래킷(131)에 결속되기 때문에, 지지부(150)는 하측으로 낙하하지 않고, 복수의 반사 패널(130)에 매달려 있을 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 인공위성 안테나 장치의 사시도이고, 도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 인공위성 안테나 장치에서 복수의 반사 패널이 전개되는 모습을 도시한 도면이다. 이때, 본 발명의 일 실시 예와 동일한 구조에 관한 설명은 생략하기로 한다.
브래킷(131)은 복수개로 마련되며, 복수의 반사 패널(130)에 복수의 브래킷(131)이 각각 구비되거나. 일부의 반사 패널(130)에 구비될 수 있다. 여기서, 브래킷(131)의 개수는 후술하는 지지부재(151)의 개수와 동일한 개수로 마련될 수 있다. 이에, 복수개의 브래킷(131)은 지지부재(151)의 결합핀(151b)에 각각 결합될 수 있다.
지지부재(151)는 복수개로 마련되고, 원주방향으로 이격될 수 있다. 여기서, 복수의 지지부재(151)는 복수의 반사 패널(130)의 개수보다 적은 개수로 마련되어 복수의 반사 패널(130) 중 일부의 반사 패널(130)에 결합되거나, 혹은 복수의 반사 패널(130)과 동일한 개수로 마련되어 복수의 반사 패널(130)과 일대일 매칭되게 결합될 수 있다. 하기에서는, 복수의 지지부재(151)가 복수의 반사 패널(130)의 개수보다 적은 개수로 마련되어 일부의 반사 패널(130)에 결합된 경우를 예시적으로 설명한다.
발화부재(152)는 복수개로 마련될 수 있다. 복수의 발화부재(152)는 서로 이격된 복수의 지지부재(151) 사이에 배치될 수 있다.
한편, 발열부재(154)는 복수의 발화부재(152)에 각각 연결될 수 있다. 즉, 열선으로 마련되는 발열부재(154)가 복수의 발화부재(152)를 각각 감쌀 수 있다. 이때, 발화부재(154)는 발화부재(152)의 노출된 대부분을 감싸거나, 중심 일부분만을 감쌀 수 있다. 이에, 복수의 반사 패널(130)의 둘레를 따라 복수의 위치에서 지지부(150)를 절단하므로, 복수의 반사 패널(130)에 가해진 가압을 더 용이하게 해제할 수 있고. 복수의 반사 패널(130)을 용이하게 전개시킬 수 있다.
상기에서 설명한 인공위성 안테나 장치(100)의 구성 요소들의 구조와 형상은 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시 예에 따른 인공위성 안테나 장치(100)를 운용하여 복수의 반사 패널을 전개시키는 과정은 인공위성 안테나 운용방법을 설명하면서 그 과정을 함께 설명한다.
하기에서는 본 발명의 실시 예에 따른 인공위성 안테나 운용방법에 대해 설명하기로 한다. 하기에서는, 인공위성 안테나 운용방법을 설명함에 있어서, 상술한 인공위성 안테나 장치(100)를 이용하여 인공위성 안테나 운용방법을 실시하는 경우를 예시적으로 설명한다.
도 7은 본 발명의 실시 예들에 따른 인공위성 안테나 장치의 운용방법을 나타내는 플로우차트이다.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 복수의 반사 패널(130)을 구비한 인공위성 안테나 장치(100)를 운용하는 방법으로서, 복수의 반사 패널(130)을 구속하는 지지부(150)를 구비한 인공위성 안테나 장치(100)를 마련하는 과정(S110), 인공위성 안테나 장치(100)를 공중으로 발사하는 과정(S120), 지지부(150)에 열을 가해 지지부(150)의 적어도 일부를 절단하여 복수의 반사 패널(130)의 구속을 해제하는 과정(S130)을 포함할 수 있다.
먼저, 복수의 반사 패널(130)을 구속하는 지지부(150)를 구비한 인공위성 안테나 장치(100)를 마련할 수 있다(S110). 보다 구체적으로, 인공위성 안테나 장치(100)에서 복수의 반사 패널(130)은 접혀진 상태로서, 베이스(110)에 대하여 수직 혹은 수직과 가까운 소정의 각도로 기립된 상태일 수 있다. 또한, 지지부(150)는 복수의 반사 패널(130)이 접혀진 상태를 유지할 수 있도록, 복수의 반사 패널(130)의 둘레에서 피더(120)를 향하는 방향으로 복수의 반사 패널(130)을 가압할 수 있다. 즉, 지지부(150)의 지지부재(151), 체결부재(153) 및 발화부재(152)가 서로 체결된 상태로 복수의 반사 패널(130)을 구속할 수 있다. 예를 들어, 지지부(150)는 지지부재(151)의 일단부, 체결부재(153), 발화부재(152), 체결부재(153) 및 지지부재(151)의 타단부 순서로 체결될 수 있다. 또한, 열선으로 마련되는 발열부재(154)는 발화부재(152)의 외주면을 감싸고 있을 수 있다.
이후, 인공위성 안테나 장치(100)를 공중으로 발사할 수 있다(S120). 즉, 인공위성 안테나 장치(100)를 위성 발사체(미도시) 등에 탑재하여 우주로 발사할 수 있다. 발사된 인공위성 안테나 장치(100)를 우주에서 위성 발사체와 분리시킬 수 있다.
이후, 지지부(150)에 열을 가해 지지부(150)의 적어도 일부를 절단하여 복수의 반사 패널(130)의 구속을 해제할 수 있다(S130). 즉, 지지부(150)의 발화부재(152)를 연소시켜 복수의 반사 패널(130)의 가압을 해제할 수 있다. 보다 구체적으로, 인공위성 안테나 장치(100)가 우주에서 위성 발사체와 분리되면, 지구에서 인공위성 안테나 장치(100)의 제어부(170)로 신호를 송신할 수 있다. 제어부(170)가 신호를 송신받으면, 제어부(170)는 생성된 전력을 발열부재(154)로 공급하라고 전원부(160)를 제어할 수 있다. 즉, 전원부(160)에서 발열부재(154)로 전력을 공급할 수 있다. 이에, 발열부재(154)가 가열되며, 발화부재(152)를 착화시킬 수 있다. 즉, 고온의 발열부재(154)가 발화부재(152)의 외주면에서부터 발화부재(152)를 연소시킬 수 있다. 이때, 고온의 발열부재(154)는 발화부재(152) 전체를 연소시키거나, 혹은 발화부재(152)의 원주방향 길이의 중심부를 절단시킬 수 있다.
발화부재(152)가 연소되며, 지지부재(151)의 일단부와 지지부재(151)의 타단부가 서로 단절될 수 있다. 이에, 복수의 반사 패널(130)의 가압이 해제되며, 복수의 반사 패널(130)이 전개될 수 있다. 즉, 복수의 반사 패널(130)의 하부가 베이스(110)의 전개부재(111)에 지지된 상태로 반경방향으로 전개될 수 있다.
한편, 발열부재(154)가 발화부재(152)를 연소시켜 지지부재(151)의 일단부와 지지부재(151)의 타단부를 단절시키면, 제어부(170)는 전원부(160)를 제어하여, 발열부재(154)로의 전원 공급을 중단할 수 있다.
이처럼, 우주에서 인공위성 안테나를 전개할 때, 공기가 없는 환경에서도 복수의 반사 패널을 구속하는 지지부를 용이하게 절단할 수 있다. 이에, 접혀있는 복수의 반사 패널을 효과적으로 전개시킬 수 있다. 또한, 열을 통해 부분 연소시키는 방식을 이용하여 지지부를 절단하므로, 복수의 반사 패널에 폭발에 의한 충격이 발생하는 것을 억제 혹은 방지할 수 있다. 이에, 복수의 패널의 내구성을 유지할 수 있다.
본 발명의 상기 실시 예는 본 발명의 설명을 위한 것이고, 본 발명의 제한을 위한 것이 아니다. 본 발명의 상기 실시 예에 개시된 구성과 방식은 서로 결합하거나 교차하여 다양한 형태로 조합 및 변형될 것이고, 이에 의한 변형 예들도 본 발명의 범주로 볼 수 있음을 주지해야 한다. 즉, 본 발명은 청구범위 및 이와 균등한 기술적 사상의 범위 내에서 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 본 발명이 해당하는 기술 분야에서의 업자는 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 실시 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
100: 인공위성 안테나 장치 110: 베이스
120: 피더 130: 반사 패널
140: 스트러트 150: 지지부
160: 전원부 170: 제어부

Claims (15)

  1. 베이스;
    상기 베이스의 상부에 배치되는 피더;
    상기 피더와 이격되며, 회전 가능하게 상기 베이스에 결합되는 복수의 반사 패널; 및
    상기 복수의 반사 패널이 상기 피더를 향해 가압되도록, 상기 복수의 반사 패널에 설치되고, 열에 의해 연소될 수 있는 발화부재를 구비하는 지지부;를 포함하고,
    상기 지지부는,
    상기 복수의 반사 패널을 구속하도록, 상기 복수의 반사 패널의 둘레를 따라 연장되는 지지부재,
    상기 발화부재를 착화시킬 수 있도록 상기 발화부재에 연결되는 발열부재, 및
    상기 지지부재와 상기 발화부재를 체결하는 체결부재를 포함하는 인공위성 안테나 장치.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 체결부재는, 복수개로 마련되고, 일단이 상기 지지부재의 양단부에 각각 설치되며, 타단이 상기 발화부재의 양단부에 각각 결합되는 인공위성 안테나 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 발열부재는, 상기 발화부재의 외주면을 감싸는 열선을 포함하고,
    전원을 인가할 수 있도록 상기 열선에 연결되는 전원부;
    전원의 공급 여부를 제어하는 제어부;를 더 포함하는 인공위성 안테나 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 발화부재는, 연소 가능한 합성섬유 재질을 포함하는 인공위성 안테나 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 발화부재는, PP(Polypropylene), PPE(Polyphenyleneether), PET(polyethyleneterephthalate) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 인공위성 안테나 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 지지부재는, 휘어질 수 있는 성질을 갖는 재질로 형성되는 인공위성 안테나 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 지지부재는, 복수개로 마련되고, 원주방향으로 이격되며,
    상기 발화부재는, 복수개로 마련되고, 원주방향으로 이격되며, 복수의 상기 지지부재 사이에 배치되는 인공위성 안테나 장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    복수의 상기 지지부재는, 상기 복수의 반사 패널과 일대일 매칭되도록, 상기 복수의 패널에 결합되는 인공위성 안테나 장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 지지부는, 상기 베이스를 기준으로 상기 복수의 반사 패널의 장축 길이의 2/3 이상의 위치에 설치되는 인공위성 안테나 장치.
  11. 청구항 1 및 청구항 3 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지부는, 상기 복수의 반사 패널에 분리 가능하게 설치되는 인공위성 안테나 장치.
  12. 청구항 1 및 청구항 3 내지 청구항 10 중 어느 한 항의 인공위성 안테나 장치를 운용하는 방법으로서,
    상기 복수의 반사 패널을 구속하는 지지부를 구비한 상기 인공위성 안테나 장치를 마련하는 과정;
    상기 인공위성 안테나 장치를 공중으로 발사하는 과정;
    상기 지지부에 열을 가해 상기 지지부의 적어도 일부를 절단하여 상기 복수의 반사 패널의 구속을 해제하는 과정;을 포함하는 인공위성 안테나 운용방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 복수의 반사 패널의 구속을 해제시키는 과정은,
    상기 지지부의 발화부재를 연소시키는 과정;을 포함하는 인공위성 안테나 운용방법.
  14. 청구항 12에 있어서,
    상기 인공위성 안테나 장치를 마련하는 과정은,
    상기 지지부를 이용하여 상기 복수의 반사 패널이 전개되는 방향의 반대 방향으로 상기 복수의 반사 패널을 가압하는 인공위성 안테나 운용방법.
  15. 청구항 12에 있어서,
    상기 인공위성 안테나 장치를 마련하는 과정은,
    상기 지지부를 상기 복수의 반사 패널에 고정시키거나, 혹은 상기 지지부를 상기 복수의 반사 패널에 분리 가능하게 설치하는 인공위성 안테나 운용방법.
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