KR102325956B1 - 안테나 시험장치 및 안테나 시험방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시예는 안테나의 반사판의 전개 작동을 시험하는 안테나 시험장치로서, 안테나가 수용될 수 있는 내부공간을 가지는 시험챔버, 시험챔버 내부의 일부영역을 가열하도록 시험챔버에 설치된 가열부재 및 시험챔버 내부 중 가열부재에 의해 가열되는 일부영역과 다른 영역을 냉각시키도록, 가열부재와 다른 위치에 배치되게 시험챔버에 설치된 냉각부재를 포함한다.
따라서 본 발명의 실시예들에 의하면, 주위 환경이 우주 환경과 유사하도록 모사된 상태에서 안테나의 전개 시험을 실시할 수 있다. 따라서, 시험 대상체인 안테나가 우주로 발사된 후에 정상적으로 전개될 수 있는지 여부를 지상에서 먼저 시험 또는 테스트할 수 있다. 이에, 안테나가 우주로 발사되었을 때, 비정상적으로 전개되는 것을 방지 또는 줄일 수 있다.

Description

안테나 시험장치 및 안테나 시험방법{APPARATUS AND METHOD FOR ANTENNA DEPLOYMENT TEST}

본 발명은 안테나 시험장치 및 안테나 시험방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 인공위성에 탑재되는 안테나에 대해 우주 환경 조건에서 전개 작동을 시험할 수 있는 안테나 시험장치 및 안테나 시험방법에 관한 것이다.

일반적으로 안테나는 전파를 외부로 송신하거나 외부의 전파를 수신하기 위한 무선통신 장비이다. 대형 안테나의 경우 외부의 전파를 안정적으로 수신하기 위해 곡면을 이루는 접시형 반사판을 구비한다.

우주에서 사용되는 안테나는 위성 발사체에 탑재된 상태로 우주로 발사된다. 위성 발사체의 탑재 공간이 제한적이기 때문에, 안테나의 반사판은 접을 수 있는 구조로 설계된다. 그리고 위성 발사체에 의해 안테나가 우주로 발사되면, 안테나의 반사판을 전개시킨다.

한편, 우주에서 안테나는 영역에 따라 온도 편차가 발생한다. 즉, 우주의 온도가 극저온이기 때문에 안테나에서 태양열이 비치지 않는 영역은 영하의 극저온이 되고, 태양열이 비치는 영역의 온도는 크게 상승한다. 이렇게 영역별로 안테나에 온도 차이가 발생되면, 그 온도 차이에 의해 안테나의 일부가 변형될 수 있고, 이에 따라 반사판이 정상적으로 전개되지 않는다. 또한, 우주는 그 압력이 아주 낮은 상태인데, 안테나가 우주로 발사되었을 때 압력에 의해 안테나가 비정상적으로 전개될 수 있다. 그리고 이러한 비정상적인 전개는 안테나의 성능을 저하시키는 원인이 된다.

한국등록특허 10-1759620

본 발명은 안테나가 우주 환경에서 정상적으로 전개될 수 있는지 시험할 수 있는 안테나 시험장치 및 안테나 시험방법을 제공한다.

본 발명은 안테나가 우주로 발사되었을 때, 우주에서의 온도에 따라 정상적으로 전개될 수 있는지 시험할 수 있는 안테나 시험장치 및 안테나 시험방법을 제공한다.

본 발명의 실시예는 안테나의 반사판의 전개 작동을 시험하는 안테나 시험장치로서, 상기 안테나가 수용될 수 있는 내부공간을 가지는 시험챔버; 상기 시험챔버 내부의 일부영역을 가열하도록 상기 시험챔버에 설치된 가열부재; 및 상기 시험챔버 내부 중 상기 가열부재에 의해 가열되는 상기 일부영역과 다른 영역을 냉각시키도록, 상기 가열부재와 다른 위치에 배치되게 상기 시험챔버에 설치된 냉각부재;를 포함한다.

본 발명의 실시예는 안테나의 반사판의 전개 작동을 시험하는 안테나 시험장치로서, 상기 안테나가 수용될 수 있는 내부공간을 가지는 시험챔버; 상기 시험챔버 내부의 압력을 조절하도록 상기 시험챔버에 연결된 압력 조절부;를 포함한다.

상기 가열부재와 상기 냉각부재는 서로 마주보도록 배치될 수 있다.

상기 시험챔버의 폭 방향 중심을 기준으로, 상기 가열부재는 상기 중심의 일측에 위치하도록 설치되고, 상기 냉각부재는 상기 중심의 타측에 위치하도록 설치될 수 있다.

상기 시험챔버 내부 중 각기 서로 다른 영역의 온도를 측정하도록 상기 시험챔버에 설치된 제1 및 제2센서; 상기 제1 및 제2센서에서 측정되는 온도에 따라 상기 가열부재 및 냉각부재 중 적어도 하나의 동작을 제어하는 제어부;를 포함할 수 있다.

상기 제1센서와 제2센서는 상기 가열부재와 냉각부재의 나열방향으로 나열되게 설치될 수 있다.

상기 제어부에는 상기 가열부재 동작의 기준이 되는 제1목표온도 및 상기 제1목표온도에 비해 낮으며 상기 냉각부재 동작의 기준이 되는 제2목표온도가 설정되고, 상기 제어부는 상기 제1센서에서 측정된 온도 및 상기 제1목표온도에 따라 상기 가열부재의 동작을 제어하고, 상기 제2센서에서 측정된 온도 및 상기 제2목표온도에 따라 상기 냉각부재의 동작을 제어할 수 있다.

상기 가열부재는, 상기 시험챔버의 폭 방향 중심을 기준으로, 상기 중심의 일측에 위치하도록 배치된 제1가열부재 및 상기 중심의 타측에 배치된 제2가열부재를 포함하고, 상기 냉각부재는, 상기 시험챔버의 폭 방향 중심을 기준으로, 상기 타측에 배치된 제1냉각부재 및 상기 일측에 배치된 제2냉각부재를 포함할 수 있다.

상기 제1센서와 제2센서는 상기 제1가열부재와 제1냉각부재가 나열된 방향으로 나열되게 설치될 수 있다.

상기 제어부에는 상기 제1가열부재 및 제2냉각부재 중 적어도 어느 하나의 동작의 기준이 되는 제1목표온도, 상기 제2가열부재 및 제1냉각부재 중 적어도 어느 하나의 동작의 기준이 되는 제2목표온도가 설정되며, 상기 제어부는 상기 제1센서에서 측정된 온도 및 상기 제1목표온도에 따라 상기 제1가열부재 및 제2냉각부재 중 적어도 하나의 동작을 제어하고, 상기 제2센서에서 측정된 온도 및 상기 제2목표온도에 따라 상기 제2가열부재 및 제1냉각부재 중 적어도 하나의 동작을 제어할 수 있다.

상기 압력 조절부는 상기 시험챔버 내부를 진공 압력으로 조절할 수 있다.

상기 압력 조절부는 상기 시험챔버 내부를 우주의 진공 압력으로 조절할 수 있다.

상기 시험챔버 내부의 온도를 조절하는 온도 조절부를 포함하고, 상기 온도 조절부는, 상기 시험챔버 내부의 일부영역의 온도와, 상기 일부영역과 다른 영역의 온도가 서로 다르도록 온도를 조절할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 안테나 시험방법은 피더부 및 상기 피더부의 외측에서 상기 피더부를 둘러싸도록 마련된 반사판을 구비하는 안테나를 시험챔버 내부로 장입시키는 과정; 상기 시험챔버 내부의 온도를 조절하는 과정; 상기 반사판을 상기 피더부와 반대쪽으로 전개시키는 과정; 및 상기 반사판의 전개 상태를 평가하는 과정;을 포함할 수 있다.

피더부 및 상기 피더부의 외측에서 상기 피더부를 둘러싸도록 마련된 반사판을 구비하는 안테나를 시험챔버 내부로 장입시키는 과정; 상기 시험챔버 내부의 압력을 조절하는 과정; 상기 반사판을 상기 피더부와 반대쪽으로 전개시키는 과정; 및 상기 반사판의 전개 상태를 평가하는 과정;을 포함할 수 있다.

상기 시험챔버 내부의 온도를 조절하는 과정은, 상기 시험챔버의 내부공간에 있어서, 일부영역 및 상기 일부영역과 다른 영역의 온도 차이가 발생하도록 조절하는 과정을 포함할 수 있다.

상기 온도 차이가 발생하도록 조절하는 과정은, 상기 시험챔버의 폭 방향 중심을 기준으로, 상기 중심의 일측영역과 상기 중심의 타측영역 간에 온도 차이가 발생하도록 조절하는 과정을 포함하고, 상기 안테나를 시험챔버 내부로 장입시키는 과정은, 상기 안테나의 폭 방향 중심이 상기 시험챔버의 폭 방향 중심에 위치하도록 장입시키는 과정을 포함할 수 있다.

상기 온도 차이가 발생하도록 조절하는 과정은, 상기 시험챔버의 폭 방향 중심을 기준으로, 상기 중심의 일측영역 및 타측영역의 온도를 측정하는 과정; 측정된 상기 일측영역의 온도가 미리 설정된 제1목표온도에 도달하도록, 상기 시험챔버의 일측영역을 가열 또는 냉각시키는 과정; 측정된 상기 타측영역의 온도가 미리 설정된 제2목표온도에 도달하도록, 상기 시험챔버의 타측영역을 가열 또는 냉각시키는 과정; 을 포함할 수 있다.

상기 제1목표온도는 우주로 발사된 안테나에 있어서, 태양광이 비친 영역의 온도로 설정되고, 상기 제2목표온도는 우주로 발사된 안테나에 있어서, 태양광이 비치지 않은 영역의 온도로 설정될 수 있다.

상기 제1목표온도는 상온 이상이고, 상기 제2목표온도는 0℃ 이하일 수 있다.

상기 시험챔버 내부의 온도를 조절하는 과정은, 상기 시험챔버의 내부공간 전체를 미리 설정된 목표온도로 조절하는 과정을 포함할 수 있다.

상기 시험챔버 내부의 온도를 조절하는 과정은, 상기 시험챔버 내부의 온도를 측정하는 과정; 및 측정된 상기 시험챔버 내부의 온도가 미리 설정된 목표온도에 도달하도록, 상기 시험챔버를 가열 또는 냉각시키는 과정;을 포함하고 상기 목표온도는, 우주로 발사된 안테나에 있어서, 태양광이 비친 영역의 온도 또는 태양광이 비치지 않은 영역의 온도로 설정될 수 있다.

상기 시험챔버 내부의 압력을 조절하는 과정은, 상기 시험챔버 내부를 진공 압력으로 조절하는 과정을 포함할 수 있다.

상기 시험챔버 내부의 진공 압력을 조절하는 과정은, 상기 시험챔버 내부를 우주의 진공 압력으로 조절하는 과정을 포함할 수 있다.

상기 시험챔버 내부의 온도를 조절하는 과정을 포함하고, 상기 시험챔버 내부의 온도를 조절하는 과정은, 상기 시험챔버의 폭 방향 중심을 기준으로 상기 중심의 일측영역과 상기 중심의 타측영역 간에 온도 차이가 발생하도록 조절하는 과정을 포함하고, 상기 시험챔버의 일측영역과 타측영역 간의 온도 차이는, 우주로 발사된 안테나에 있어서, 일부영역에 태양광이 비치고 상기 일부영역과 다른 영역에 태양광이 비치지 않았을 때, 상기 일부영역과 다른영역 간의 온도 차이가 되도록 조절할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 의하면, 주위 환경이 우주 환경과 유사하도록 모사된 상태에서 안테나의 전개 시험을 실시할 수 있다. 따라서, 시험 대상체인 안테나가 우주로 발사된 후에 정상적으로 전개될 수 있는지 여부를 지상에서 먼저 시험 또는 테스트할 수 있다. 이에, 안테나가 우주로 발사되었을 때, 비정상적으로 전개되는 것을 방지 또는 줄일 수 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 안테나 시험장치의 시험챔버 내부에 안테나가 설치된 상태를 도시한 도면이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 안테나 시험 장치의 전개 구동부가 안테나의 반사판과 연결된 상태를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 안테나 시험장치의 시험챔버 내부에 안테나가 위치되고, 안테나의 반사판이 비정상적으로 전개된 일 예를 도시한 정면도이다.
도 6은 도 5의 시험챔버 내부의 안테나가 비정상적으로 전개된 일 예를 도시한 입체도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 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. 발명을 상세하게 설명하기 위해 도면은 과장될 수 있고, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.

본 발명의 실시예에 따른 안테나 시험장치 및 시험방법은 안테나가 원활하게 전개되는지를 시험할 수 있는 안테나 시험장치 및 시험방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 발사된 안테나가 전개되는 실제 우주 환경을 모사할 수 있는 안테나 시험장치 및 시험방법에 관한 것이다. 더 구체적으로는, 우주 환경과 유사하도록 온도 및 압력 중 적어도 하나를 모사한 상태에서 안테나를 전개시켜, 안테나가 정상적으로 전개되는지를 시험할 수 있는 안테나 시험장치 및 시험방법에 관한 것이다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 안테나 시험장치의 시험챔버 내부에 안테나가 설치된 상태를 도시한 도면이다. 여기서 도 1은 안테나의 반사판이 접힌 상태를 도시한 것이고, 도 2는 반사판이 전개된 상태를 도시한 것이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 안테나 시험장치(2000)는 내부에 안테나(100)가 수용될 수 있는 내부공간을 가지는 챔버(이하, 시험챔버(2100)), 시험챔버(2100)의 온도를 조절하는 온도 조절부(2200) 및 안테나(100)의 반사판(121)을 지지하고 있다가 전개 시험 시에 반사판(121)이 전개될 수 있도록 지지력을 해제할 수 있게 안테나(100)와 체결 및 분리 가능한 전개 구동부(2300)를 포함할 수 있다.

또한, 안테나 시험장치(2000)는 시험챔버(2100) 내부의 압력을 조절하도록 상기 시험챔버(2100)와 연결된 압력 조절부(2400) 및 시험챔버(2100) 내부에 설치되어 안테나(100)를 지지하는 안착부(2500)를 포함할 수 있다.

실시예에 따른 안테나 시험장치를 설명하기에 앞서, 이하, 도 3 및 도 4를 참조하여 시험 대상체인 안테나(100)에 대해 먼저 설명한다.

도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 안테나 시험 장치의 전개 구동부가 안테나의 반사판과 연결된 상태를 도시한 도면이다. 여기서 도 3은 안테나의 반사판이 접힌 상태를 도시한 것이고, 도 4는 반사판이 펼쳐진 상태를 도시한 것이다.

안테나(100)는 우주에서 전개되어 운용되는 인공위성 안테나일 수 있다. 이러한 안테나(100)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상하방향으로 연장되게 형성된 피더부(110) 및 피더부(110)의 둘레를 따라 감싸도록 설치된 반사판(121)을 구비하는 반사부(120)를 포함할 수 있다.

피더부(110)는 반사부(120)의 중심부 상에 설치될 수 있다. 보다 구체적으로 피더부(110)는 반사판(121)의 중심부 상에 위치하도록 설치될 수 있다. 이러한 피더부(110)는 도 4와 같이 피더(111) 및 피더(111)를 지지하는 지지대(112)를 포함할 수 있다. 또한, 피더부(110)는 반사판(121)이 접혔을 때 반사판(121)이 접힌 상태로 유지될 수 있도록 임시로 고정하는 홀더(113)를 더 포함할 수 있다.

피더(111)는 지상의 위성단말과 통신 정보를 송수신하는 수단일 수 있다. 이를 위해 피더(111)는 반사부(120)에서 반사되는 전파를 수신할 수 있는 위치에 배치될 수 있다. 보다 구체적인 예로, 피더(111)는 지지대(112) 및 홀더(113)의 상측에 위치하도록 설치될 수 있다.

지지대(112)는 반사부(120)의 중심부에 위치되어 피더(111)를 지지하도록 마련될 수 있다. 지지대(112)는 상하방향으로 연장되어 하단이 반사부(120)의 하부와 연결되고 상단이 반사부(120)의 상측 외부로 돌출되게 설치될 수 있다. 그리고 지지대(112)의 상단은 반사부(120)의 상측 외부에 위치된 피더(111)와 연결될 수 있다. 이에, 지지대(112)는 피더(111)를 반사부(120)와 이격시켜 지지할 수 있고, 피더(111)는 반사부(120)의 중심축 상에 위치할 수 있다.

홀더(113)는 피더(111)의 하측에 위치하도록 지지대(112)의 상부에 설치될 수 있다. 그리고 홀더(113)는 피더(111)와 마주보는 영역 예컨대 중심이 개구된 중공형의 형상일 수 있다. 이때, 지지대(112)는 그 상단이 홀더(113)에 마련된 중심 개구를 통과하여 상기 홀더(113)의 상측으로 돌출될 수 있고, 홀더(113)의 상측으로 돌출된 지지대(112)의 상단에 피더(111)가 설치될 수 있다.

홀더(113)에는 안테나(100)의 반사판(121)과 체결 또는 분리될 수 있는 체결부재(미도시)가 마련될 수 있다. 보다 구체적인 예로, 반사판(121)이 피더(111)의 둘레 방향으로 나열 배치된 복수의 반사패널(121a)을 포함하는 경우, 복수의 반사패널(121a) 각각에는 브라켓(124)이 설치될 수 있다. 그리고 홀더(113)에 마련된 체결부재는 상기 브라켓(124)과 체결 및 분리되도록 마련된 구성일 수 있다. 이에, 반사판(121)이 접힌 상태일 때 복수의 반사패널(121a) 각각에 설치된 브라켓(124)과 홀더(113)에 마련된 복수의 체결부재가 각기 체결됨에 따라, 반사판(121)이 접힌상태로 유지될 수 있다.

반사부(120)는 피더부(110)의 둘레를 감싸도록 설치될 수 있다. 이러한 반사부(120)는 베이스(122) 및 피더부(110)의 둘레 방향으로 나열 배치된 복수의 반사패널(121a)을 구비하고, 반사부(120) 상에 설치된 반사판(121)을 포함할 수 있다.

또한, 반사부(120)는 복수의 반사패널(121a)과 각기 연결되도록 베이스(122) 상부에 설치된 복수의 전개기(123) 및 복수의 반사패널(121a) 각각의 상부에 설치된 브라켓(124)을 포함할 수 있다.

베이스(122)는 원형의 플레이트 형상으로 마련될 수 있다. 또한, 베이스(122)는 그 폭방향의 중심이 개구된 중공형의 형상일 수 있다. 이러한 베이스(122)의 상부면 상에 피더부(110)의 지지대(112) 및 복수의 전개기(123)가 설치될 수 있다. 이에, 베이스(122) 상에 피더부(110), 전개기(123) 및 복수의 전개기(123)에 연결된 반사패널(121a)이 지지된다.

베이스(122)는 상술한 원형의 플레이트 형상에 한정되지 않고, 다양하게 변경될 수 있다.

반사판(121)은 지상의 위성단말의 전파를 반사하여 피더(111)에 전달하거나, 피더(111)의 전파를 반사하여 위성단말로 전달하는 수단일 수 있다. 이러한 반사판(121)은 접시 형상으로 마련될 수 있고, 전파를 중심부 상에 위치하는 피더(111)에 집중시킬 수 있다. 이때, 반사판(121)은 그 면적이 증가할 수록 집중시킬 수 있는 전파의 양이 증가하기 때문에 넓게 펼쳐진 형태로 마련될 수 있다. 이에, 우주에서 반사판(121)은 영역에 따라 태양광이 비치거나 비치지 않을 수 있다. 따라서, 우주에서 반사판(121) 중 일부 영역에는 태양광이 비치고, 다른 영역에는 태양광이 비치지 않아 영역별로 온도 편차가 발생할 수 있다.

반사판(121)은 피더부(110)의 둘레를 따라 나열되게 배치되는 복수의 반사패널(121a)을 포함할 수 있다. 따라서, 반사패널(121a)들을 서로 중첩되게 접어 반사판(121)의 부피를 감소시키거나, 반사패널(121a)들을 펼쳐 반사판(121)이 집중시킬 수 있는 전파의 양을 증가시킬 수 있다. 그러나, 반사판(121)의 구조는 이에 한정되지 않고 하나의 접시형 패널 형태 등 다양한 형태로 형성될 수 있다.

반사패널(121a)은 곡률을 가지는 플레이트 형태로 마련될 수 있다. 또한, 반사패널(121a)은 일단의 폭이 전개기(123)에 지지되는 타단의 폭에 비해 넓은 형상으로 마련될 수 있다. 이러한 형상은 복수의 반사패널(121a)들의 전개를 용이하게 할 수 있다. 복수의 반사패널(121a)은 피더부(110)의 둘레에서 방사형태로 배치될 수 있다. 그리고 복수의 반사패널(121a)들은 전개된 상태에서 모여서 도 3과 같이 접히거나, 접힌 상태에서 펼져지면서 도 4와 같이 펼쳐질 수 있다. 이때 예를 들어, 반사패널(121a)들은 피더부(110)를 중심으로 접힐 때 서로 겹치도록 중심이 일정 각도로 틀어진 형상으로 설계될 수 있다. 이에 따라, 반사판(121)의 부피를 조절할 수 있기 때문에, 위성 발사체에 인공위성 안테나를 용이하게 탑재하여 우주로 발사할 수 있다. 그러나, 반사패널(121a)의 형상 및 반사패널(121a)들이 배치되거나 접히는 구조는 이에 한정되지 않고 다양할 수 있다.

전개기(123)는 복수의 반사패널(121a)들이 피더부(110)를 향해 모이면서 접히거나 피더부(110)의 외측을 향해 펴지면서 전개되도록 지지할 수 있다. 예를 들어 전개기(123)는 도 3에 도시된 바와 같이, 각각이 베이스(122)의 상부면 상에 설치되며 복수의 반사패널(121a)이 나열된 방향으로 서로 이격되게 배치된 한 쌍의 돌출부를 구비하는 받침체(123a), 받침체(123a)의 돌출부들 사이에 회전 가능하게 설치되는 회전바(123b), 회전바(123b)와 함께 회전 가능하게 설치되고 반사패널(121a)과 연결되는 연결체(123c) 및 회전바(123b)를 피더부(110)의 외측방향으로 회전시키려는 힘을 가하는 탄성체(미도시) 예컨대 장력 스프링을 포함할 수 있다.

여기서 피더부(110)의 외측방향이란, 피더부(110)와 반대쪽 방향을 의미할 수 있다.

전개기(123)는 반사패널(121a)과 대응되는 개수로 구비되어, 베이스(122)의 상부에서 피더부(110)의 둘레 방향으로 나열되게 설치될 수 있다. 이에, 복수의 반사패널(121a)들 각각이 전개기(123)와 연결되어 지지될 수 있다. 따라서 복수의 반사패널(121a)들이 전개기(123)들에 의해 지지되면서 피더부(110)의 둘레를 감싸도록 배치될 수 있다.

복수의 브라켓(124)과 홀더(113)의 체결부재 각각이 분리되면, 홀더(113)가 복수의 반사패널(121a)을 잡고 있는 힘이 해제된다. 이때, 전개기(123)의 회전바(123b)에 가해지고 있던 탄성체에 의해 상기 회전바(123b) 및 상기 회전바(123b)가 연결된 연결체(123c)가 피더부(110)의 반대쪽으로 회전한다. 이렇게 연결체(123c)가 피더부(110)와 반대쪽으로 회전하면, 상기 연결체(123c)가 연결된 반사패널(121a)이 피더부(110)와 반대쪽으로 회전 동작한다. 즉, 반사패널(121a) 중 베이스(122)에 연결된 타단의 반대 끝단인 일단이 피더부(110)와 멀어지도록 선회한다. 이러한 동작은 복수의 전개기(123) 및 복수의 반사패널(121a) 각각에서 일어난다. 따라서 홀더(113)에 의해 복수의 반사패널(121a)이 잡고 있는 힘이 해제되면, 복수의 반사패널(121a) 각각이 피더부(110)와 멀어지도록 선회하며, 이에 복수의 반사패널(121a)을 포함하는 반사판(121)이 펼쳐진다.

전개기(123)의 구조는 상술한 예에 한정되지 않으며, 홀더(113)가 반사패널(121a)을 지지하고 있는 힘이 해제되었을 때 반사패널(121a)이 피더부(110)와 반대쪽으로 선회 운동할 수 있도록 상기 반사패널(121a)과 연결되는 다양한 구조로 변경될 수 있다.

이와 같은 안테나(100)는 우주로 발사되어 운용되는 안테나일 수 있다. 우주로 안테나(100)가 발사되면, 상술한 바와 같이 홀더(113)가 복수의 반사패널(121a)을 지지하고 있는 지지력을 해제시킨다. 이에, 전개기(123)의 동작에 의해 반사판(121) 즉, 복수의 반사패널(121a)이 피더부(110)의 외측방향으로 선회하여 펼쳐지게 된다.

한편, 우주에서 안테나(100)의 반사판(121)은 영역에 따라 온도 편차가 발생될 수 있다. 즉, 우주의 온도가 극저온이기 때문에 반사판(121)에서 태양열이 비치지 않는 영역은 온도가 매우 하락하지만, 반사판(121)에서 태양열이 비치는 영역의 온도는 크게 상승한다. 이러한 온도 편차로 인해 반사판(121) 및 전개기(123) 중 적어도 하나가 변형될 수 있다. 그리고 이에 따라 반사판(121)이 원활하게 전개되지 않을 수 있다. 예를 들어, 복수의 반사패널(121a) 중 적어도 하나가 전개되지 않거나 전개가 부족할 수 있다.

또한, 반사판(121)에서의 온도 편차뿐만 아니라 반사판(121) 전체가 고열 또는 저온에 노출되는 경우에도 전개가 원활하지 않을 수 있다.

다른 예로, 우주는 그 압력이 아주 낮은 상태인데, 안테나가 우주로 발사되었을 때 압력에 의해 안테나가 비정상적으로 전개될 수 있다.

따라서, 안테나(100)를 우주로 발사하기 전에, 지상에서 안테나(100)의 반사판(121)이 원활하게 전개되는지 시험할 필요가 있다. 즉, 지상에서 안테나(100)를 우주 환경과 유사한 온도 및 압력 중 적어도 하나에 노출시킨 후에 반사판(121)이 전개가 원활하게 되는지 시험할 필요가 있다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 안테나 시험장치에 대해 설명한다.

앞에서 설명한 바와 같이 안테나 시험장치는 시험챔버(2100), 온도 조절부(2200), 전개 구동부(2300), 압력 조절부(2400) 및 안착부(2500)를 포함할 수 있다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 전개 구동부(2300)는 피더부(110)의 지지대(112) 또는 홀더(113)의 상부에 안착되게 설치될 수 있는 몸체(이하, 구동몸체(2310)) 및 일단이 반사패널(121a)에 연결되고 타단이 구동몸체(2310)에 연결된 연결부재(2320)를 포함할 수 있다.

연결부재(2320)는 그 일단이 구동몸체(2310)에 연결되고 타단이 반사패널(121a)의 일단에 설치된 브라켓(124)에 체결 및 분리될 수 있다. 이러한 연결부재(2320)는 구부러지거나, 펴지거나 할 수 있는 와이어(wire)일 수 있다. 연결부재(2320)는 복수의 브라켓(124)에 각기 연결될 수 있도록 복수개로 마련될 수 있다. 이에 복수의 반사패널(121a) 각각은 브라켓(124)을 통해 연결부재(2320)와 연결되고, 복수의 연결부재(2320)는 구동몸체(2310)에 연결된다.

구동몸체(2310)는 원형의 플레이트 형상일 수 있다. 또한 구동몸체(2310)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 중심이 개구된 중공형의 형상일 수 있다. 이때, 구동몸체(2310) 중심의 개구는 홀더(113)에 마련된 개구와 마주보는 위치에 마련될 수 있다.

구동몸체(2310)의 내부에는 외주면에 연결부재(2320)를 감거나 풀 수 있도록 형성된 드럼(미도시) 및 드럼과 연결된 모터가 설치될 수 있다. 드럼은 복수의 연결부재(2320) 각각과 연결되도록 복수개로 마련되어 구동몸체(2310) 내부에 설치될 수 있다. 그리고, 모터의 동작에 따라 복수의 드럼이 구동몸체(2310) 내부에서 회전할 수 있다.

이때, 드럼의 회전방향에 따라 연결부재(2320)가 상기 드럼에 감기거나 풀릴 수 있다. 예컨대 드럼을 시계방향으로 회전시켜 연결부재(2320)를 상기 드럼에 감으면, 이때 연결부재(2320)가 감기는 힘에 의해 복수의 반사패널(121a)이 구동몸체(2310) 즉, 피더부(110)쪽으로 당겨지게 된다. 따라서 복수의 반사패널(121a)이 도 3과 같이 피더부(110)쪽으로 모여 접힌다. 반대로, 드럼을 반시계 방향으로 회전시키면 연결부재(2320)가 상기 드럼으로부터 풀어지게 지게 된다. 이에 연결부재(2320)가 복수의 반사패널(121a)을 잡고 있는 또는 지지하고 있는 힘이 감소하게 되거나 해제된다. 따라서 복수의 반사패널(121a)의 일단이 연결체(123c)에 연결되는 타단을 중심으로 구동몸체(2310) 즉, 피더부(110)의 외측으로 선회하여 펴지게 된다.

이와 같은 전개 구동부(2300)의 구동몸체는 안테나(100)의 지지대(112) 또는 홀더(113)와 체결 및 분리 가능하도록 마련된다. 즉, 안테나(100)의 시험 시에 전개 구동부(2300)의 구동몸체(2310)를 예컨대 홀더(113)의 상부에 고정시킨다. 예를 들어 별도의 클램프를 이용하여 홀더(113) 상에 구동몸체(2310)를 체결시킬 수 있다. 그리고 이때 복수의 연결부재(2320) 각각은 구동몸체(2310) 내부에 설치된 드럼에 연결 또는 권취되어 있는 상태일 수 있다. 다음으로 복수의 연결부재(2320) 각각의 타단을 복수의 반사패널(121a) 각각에 설치된 브라켓(124)에 체결시킨다. 이에, 전개 구동부(2300)가 안테나(100)와 체결된다. 그리고 시험이 종료되면 전개 구동부(2300)를 안테나(100)로부터 분리한다. 즉, 구동몸체(2310)를 홀더(113)로부터 분리하고, 연결부재(2320)의 타단을 브라켓(124)으로부터 분리한다.

전개 구동부(2300)는 상술한 예시에 한정되지 않고, 복수의 반사패널(121a)들이 피더부(110)쪽으로 모이도록 당기거나, 그 당기는 힘을 해제할 수 있는 다양한 수단의 적용이 가능하다.

안착부(2500)는 안테나(100)가 안착될 수 있도록 소정의 상부면을 가지는 대차(2510), 대차(2510)의 하부에 장착되는 복수개의 휠(2520)을 포함할 수 있다.

대차(2510)는 상면에 안테나(100)의 반사부(120)를 안착시킬 수 있다. 대차(2510)의 형상은 다양할 수 있다. 예컨대 대차(2510)는 사각판 형상일 수 있다. 복수개의 휠(2520)은 대차(2510) 하부면의 가장자리의 복수의 위치에 장착될 수 있고, 대차(2510)를 주행시킬 수 있다. 복수의 휠(2520)에 의하여 대차(2510)가 원하는 위치로 이동할 수 있다.

시험챔버(2100)는 적어도 안테나(100) 및 전개 구동부(2300)가 수용될 수 있는 내부공간을 가지도록 마련될 수 있다. 실시예에 따른 시험챔버(2100)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 사각형의 통 형상이나, 이에 한정되지 않고 내부에 안테나(100) 및 전개 구동부(2300)가 수용될 수 있다면, 어떠한 형상으로 마련되어도 무방하다.

압력 조절부(2400)는 시험챔버(2100) 내부의 압력을 조절하는 수단이다. 예컨대, 시험챔버(2100) 내부가 진공 압력이 될 수 있도록 하는 수단일 수 있다. 이렇게 시험챔버(2100) 내부를 진공 압력으로 조절하는 이유는 발사된 안테나(100)가 전개되어 작동되는 환경인 우주와 최대한 유사한 압력으로 조성하기 위함이다. 이러한 압력 조절부(2400)는 예컨대 시험챔버(2100)에 연결된 배기관(2410) 및 배기관(2410)에 연결된 펌프(2420)를 포함할 수 있다.

온도 조절부(2200)는 시험챔버(2100)를 가열하는 적어도 하나의 가열부재(2210), 가열부재(2210)와 다른 위치에 배치되도록 시험챔버(2100)에 설치되어 시험챔버(2100)를 냉각시키는 적어도 하나의 냉각부재(2220), 가열부재(2210)를 동작시키는 가열 조절부(2230) 및 냉각부재(2220)를 냉각시키거나 작동시키는 냉각 조절부(2240)를 포함할 수 있다.

또한, 온도 조절부(2200)는 시험챔버(2100) 내부의 온도를 측정하는 제1센서(2250a), 제1센서(2250a)와 다른 위치에서 시험챔버(2100)의 온도를 측정하는 제2센서(2250b), 제1 및 제2센서(2250a, 2250b) 중 적어도 하나에서 측정된 온도에 따라 가열 조절부(2230) 및 냉각 조절부(2240) 중 적어도 하나의 동작을 제어하는 제어부(2260)를 포함할 수 있다.

가열부재(2210) 및 냉각부재(2220) 각각은 시험챔버(2100)를 구성하는 벽체의 내부에 매설되도록 설치될 수 있다. 그리고, 가열부재(2210) 및 냉각부재(2220) 각각은 복수개로 마련될 수 있다. 이하에서는 2개의 가열부재(2210a, 2210b) 및 2개의 냉각부재(2220a, 2220b)를 포함하는 것을 예를 들어 설명한다. 즉, 온도 조절부(2200)의 가열부재(2210)은 제1 및 제2가열부재(2210a, 2210b)를 포함하고, 냉각부재(2220)은 제1 및 제2냉각부재(2220a, 2220b)를 포함할 수 있다. 다른 말로 설명하면, 온도 조절부(2200)는 제1 및 제2가열부재(2210a, 2210b) 및 제1 및 제2냉각부재(2220a, 2220b)를 포함할 수 있다.

제1 및 제2가열부재(2210a, 2210b)는 서로 다른 위치에 배치되도록 시험챔버(2100)에 설치될 수 있다. 예컨대, 도 1 및 도 2와 같이 시험챔버(2100)의 폭 방향 중심을 기준으로 일측에 제1가열부재(2210a)가 설치되고, 타측에 제2가열부재(2210b)가 설치될 수 있다. 그리고 제1가열부재(2210a)와 제2가열부재(2210b)는 서로 마주보도록 설치될 수 있다. 또한, 제1가열부재(2210a)와 제2가열부재(2210b)는 서로 동일한 크기를 가지도록 마련될 수 있다. 예를 들어 제1가열부재(2210a) 및 제2가열부재(2210b)는 서로 동일한 길이 및 면적을 가지도록 마련될 수 있다. 이러한 제1 및 제2가열부재(2210a, 2210b)는 예컨대 인가되는 전력에 의해 발열하는 저항 발열체일 수 있다.

가열 조절부(2230)는 제1 및 제2가열부재(2210a, 2210b)가 발열 또는 가열되도록 동작시키는 수단일 수 있다. 상술한 바와 같이 제1 및 제2가열부재(2210a, 2210b)가 인가되는 전력에 의해 발열되는 저항 발열체인 경우, 가열 조절부(2230)는 제1 및 제2가열부재(2210a, 2210b)로 전력을 인가하는 전원부를 포함하는 수단일 수 있다.

물론 제1 및 제2가열부재(2210a, 2210b)는 상술한 저항 발열체에 한정되지 않고, 시험챔버(2100)를 가열할 수 있는 다양한 가열 수단의 적용이 가능하다.

제1 및 제2냉각부재(2220a, 2220b)는 서로 다른 위치에 설치되도록 시험챔버(2100)에 설치될 수 있다. 이때, 제1냉각부재(2220a)와 제2냉각부재(2220b)는 제1가열부재(2210a)와 제2연결부재(2320)가 나열된 방향으로 나열되도록 설치될 수 있다. 즉, 제1 및 제2냉각부재(2220a, 2220b)는 시험챔버(2100)의 폭 방향 중심을 기준으로 일측 및 타측 각각에 위치하도록 설치될 수 있다. 다른 말로 설명하면, 시험챔버(2100)의 폭 방향 중심을 기준으로 타측에 제1냉각부재(2220a)가 배치되고, 일측에 제2냉각부재(2220b)가 배치될 수 있다. 이에, 제1냉각부재(2220a)와 제2냉각부재(2220b)는 도 1 및 도 2와 같이 서로 마주보도록 설치될 수 있다.

또한, 시험챔버(2100) 중심의 타측에 제1냉각부재(2220a)가 배치되고, 일측에 제2냉각부재(2220b)가 배치됨에 따라, 시험챔버(2100) 중심의 일측에 제1가열부재(2210a)와 제2냉각부재(2220b)가 배치되고, 타측에 제2가열부재(2210b) 및 제1냉각부재(2220a)가 배치된다. 다른 말로 설명하면, 시험챔버(2100)의 폭 방향 중심을 기준으로 제1가열부재(2210a)와 제2냉각부재(2220b)가 동일한 방향에 위치되고, 제2가열부재(2210b)와 제1냉각부재(2220a)가 동일한 방향에 위치된다. 이때, 예를 들어 제1가열부재(2210a)가 제2냉각부재(2220b)에 비해 시험챔버(2100)의 내벽과 상대적으로 인접하도록 설치되고, 제2가열부재(2210b)가 제1냉각부재(2220a)에 비해 시험챔버(2210)의 내벽과 상대적으로 인접하도록 설치될 수 있다.

제1냉각부재(2220a)와 제2냉각부재(2220b)는 서로 동일한 크기를 가지도록 마련될 수 있다. 예를 들어 제1냉각부재(2220a) 및 제2냉각부재(2220b)는 서로 동일한 길이 및 면적을 가지도록 마련될 수 있다.

제1 및 제2냉각부재(2220a, 2220b) 각각은 예컨대 그 내부로 냉매가 순환할 수 있는 통로가 마련된 배관 형태일 수 있다. 이러한 경우, 냉각 조절부(2240)는 제1 및 제2냉각부재(2220b) 각각의 일단으로 냉매를 공급하는 냉매 공급부 및 상기 제1 및 제2냉각부재(2220a, 2220b) 각각의 타단으로부터 배출된 냉매를 회수하는 냉매 회수부를 포함하는 수단일 수 있다. 이때, 제1 및 제2냉각부재(2220a, 2220b) 각각으로 공급되는 냉매는 시험챔버(2100) 내부를 영하의 온도(0℃ 이하의 온도) 예컨대 영하 100℃(-100℃) 이하 보다 바람직하게는 영하 200℃(-200℃) 이하로 냉각시킬 수 있는 재료를 사용할 수 있으며, 예컨대 질소를 포함하는 가스 일 수 있다.

물론, 제1 및 제2냉각부재(2220a, 2220b)는 냉매가 순환하는 파이프 외에 다양한 냉각 수단이 적용될 수 있다. 즉, 시험챔버(2100) 내부를 목적하는 영하 온도로 냉각시킬 수 있는 다양한 수단이 적용될 수 있다.

제1 및 제2센서(2250a, 2250b)는 시험챔버(2100) 내부의 온도를 측정하는 수단으로서, 시험챔버(2100)의 내부에 설치될 수 있다. 이때, 제1센서(2250a)와 제2센서(2250b)는 서로 다른 위치에 설치될 수 있다. 즉, 제1센서(2250a)는 제1 및 제2가열부재(2210a, 2210b) 중 어느 하나가 배치된 방향에 위치하도록 설치될 수 있다. 예컨대 제1센서(2250a)는 제1가열부재(2210a)가 위치된 쪽에 배치되도록 시험챔버(2100)에 설치될 수 있다. 즉, 시험챔버(2100)의 폭 방향 중심을 기준으로 일측에 제1센서(2250a)가 위치하도록 설치될 수 있다. 그리고 제2센서(2250b)는 제1센서(2250a)가 설치된 위치와 다른 위치이며, 제1가열부재(2210a)와 다른 방향에 위치된 냉각부재가 즉, 제1냉각부재(2220a)가 위치된 쪽에 배치되도록 시험챔버(2100)에 설치될 수 있다. 즉, 시험챔버(2100)의 폭 방향 중심을 기준으로 타측에 제2센서(2250b)가 위치하도록 설치될 수 있다. 이에, 제1센서(2250a)는 상대적으로 제1가열부재(2210a) 및 제2냉각부재(2220b)와 인접하게 배치되고, 제2센서(2250b)는 상대적으로 제2가열부재(2210b) 및 제1냉각부재(2220a)와 인접하게 배치되는 것으로 설명될 수 있다.

제어부(2260)는 미리 설정되는 목표온도, 제1 및 제2센서(2250a, 2250b) 중 적어도 하나에서 측정된 온도에 따라 가열 조절부(2230) 및 냉각 조절부(2240) 중 적어도 하나의 동작을 제어한다. 이때 목표온도는 안테나(100)에 대한 전개 시험을 하고자 하는 온도에 따라 설정될 수 있다. 즉, 목표온도는 우주로 발사된 안테나가 노출되는 우주에서의 온도와 유사 또는 동일하게 설정될 수 있다.

보다 구체적으로 설명하면, 우주에서 안테나(100)는 영역에 따라 온도가 다를 수 있다. 그리고 우주의 온도가 극저온이기 때문에 안테나(100)에서 태양열이 비치지 않는 영역은 온도가 매우 낮지만, 태양열이 비치는 영역의 온도는 아주 높다. 예를 들어 안테나(100)에서 태양열이 비치지 않는 영역의 온도는 영하 200℃(-200℃)일 수 있고, 태양열이 비치는 영역의 온도는 영상 100℃일 수 있다. 이에, 안테나 시험을 위해 제어부(2260)에 설정되는 목표온도는 우주에서의 온도와 유사 또는 동일하게 설정되는 것이 바람직하다.

또한, 상술한 바와 같이 안테나(100)에 있어서 태양열이 비치는 영역과 그렇지 않은 영역의 온도 편차가 발생하므로, 제어부(2260)에 설정되는 목표온도는 복수개로 설정될 수 있다. 즉, 안테나(100)에 있어서 영역별로 온도가 다르도록 하고자 하는 경우, 시험챔버(2100) 내부의 온도를 영역별로 다르게 조절해야 한다. 이에 목표온도는 복수개로 설정될 수 있다. 예컨대 시험챔버(2100)의 폭 방향 중심을 기준으로 일측영역의 온도와 타측영역의 온도를 다르게 조절하고자 하는 경우, 2 개의 목표 온도가 설정될 수 있다.

이하에서는 제어부(2260)에 2 개의 서로 다른 목표 온도가 설정되는 경우를 예를 들어 설명한다. 이때, 시험챔버(2100) 내부의 일측영역에 대한 목표온도를 제1목표온도, 타측영역에 대한 목표온도를 제2목표온도라 명명한다.

이때 제1 및 제2목표온도 중 어느 하나는 영하의 온도일 수 있고, 다른 하나는 영상의 온도일 수 있다. 보다 구체적인 예로, 제1목표온도는 상온 이상의 온도일 수 있고, 예컨대 영상 100℃(+100℃) 일 수 있고, 제2목표온도는 영하 200℃(-200℃)일 수 있다. 이러한 경우, 제어부(2260)는 시험챔버(2100)의 폭 방향 중심을 기준으로 일측영역의 온도가 영상 100℃, 타측영역의 온도가 영하 200℃(-200℃)가 되도록, 가열 조절부(2230) 및 냉각 조절부(2240) 중 적어도 하나의 동작을 제어한다. 즉, 제어부(2260)는 제1센서(2250a)에서 측정되는 온도가 영상 100℃, 제2센서(2250b)에서 측정되는 온도가 영하 200(-200℃)℃가 되도록 가열 조절부(2230) 및 냉각 조절부(2240) 중 적어도 하나의 동작을 제어한다.

상기에서는 제어부(2260)에 제1 및 제2목표온도가 설정되고, 제1 및 제2목표온도가 서로 다른 온도로 설정되는 것을 설명하였다. 하지만, 이에 한정되지 않고, 제어부에 목표온도가 하나로 설정될 수 있다. 예컨대 목표온도는 영상 100℃의 온도로 설정될 수 있다. 이러한 경우 제어부(2260)는 제1 및 제2센서(2250a, 2250b)에서 측정되는 온도가 영상 100℃가 되도록 가열 조절부(2230) 및 냉각 조절부(2240) 중 적어도 하나의 동작을 제어한다. 다른 예로, 목표온도는 영하 200℃(-200℃)의 온도로 설정될 수 있다. 이러한 경우 제어부(2260)는 제1 및 제2센서(2250a, 2250b)에서 측정되는 온도가 영하 200℃(-200℃)가 되도록 가열 조절부(2230) 및 냉각 조절부(2240) 중 적어도 하나의 동작을 제어한다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 안테나 시험장치의 시험챔버 내부에 안테나가 위치되고, 안테나의 반사판이 비정상적으로 전개된 일 예를 도시한 정면도이다. 도 6은 도 5의 시험챔버 내부의 안테나가 비정상적으로 전개된 일 예를 도시한 입체도이다.

이하, 도 1 내지 도 6을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 안테나 시험장치를 이용한 안테나 전개 시험 방법을 설명한다. 이때, 안테나의 전개 시험 조건은, 안테나에서 폭 방향 중심의 일측영역을 영상 100℃, 타측영역을 영하 200℃(-200℃)로 하는 경우를 예를 들어 설명한다.

먼저, 도 3과 같이 안테나(100)를 안착부(2500) 상에 안착시킨다. 이때 안테나(100)의 반사부(120)는 전개 구동부(2300)에 의해 복수의 반사패널(121a)들이 피더부(110)쪽으로 모아지게 접혀진 상태일 수 있다. 즉, 전개 구동부(2300)의 구동몸체(2310)가 안테나(100)의 홀더(113) 상부에 장착되고, 상기 구동몸체(2310)에 연결된 복수의 연결부재(2320) 각각이 반사패널(121a)의 일단에 설치된 브라켓(124)에 체결된 상태일 수 있다. 그리고, 복수의 반사패널(121a) 각각이 최대한 피더부(110)쪽으로 가까워지도록 복수의 연결부재(2320) 각각은 구동몸체(2310) 내부에 설치된 복수의 드럼에 감겨져 있는 상태일 수 있다. 이렇게 복수의 반사패널(121a) 즉, 반사판(121)이 접힌 상태에서 안테나(100)를 안착부(2500)의 대차(2510) 상부에 안착시킨다.

이후, 안착부(2500)를 이동시켜 도 1과 같이 시험챔버(2100) 내부에 장입시킨다. 이에, 시험챔버(2100) 내부에 안테나가 수용된다. 다음으로, 압력 조절부(2400)를 동작시켜 시험챔버(2100) 내부를 목표로 하는 압력 예컨대 진공 압력으로 조절한다.

또한, 제어부(2260)는 기 설정된 목표온도에 따라 가열 조절부(2230) 및 냉각 조절부(2240) 중 적어도 하나의 동작을 제어한다. 이때 제1목표온도는 영상 100℃이고, 제2목표온도는 영하 200℃(-200℃)일 수 있다. 제어부(2260)는 설정된 제1 및 제2목표온도와 제1 및 제2센서(2250a, 2250b) 각각에서 측정되는 온도에 따라 가열 조절부(2230) 및 냉각 조절부(2240) 중 적어도 하나의 동작을 제어한다.

즉, 제어부(2260)는 제1센서(2250a)로부터 측정된 온도를 전달받고, 제1센서(2250a)에서 측정된 온도가 제1목표온도(100℃)가 될 때까지 가열 조절부(2230) 및 냉각 조절부(2240) 중 적어도 하나의 동작을 제어한다. 예를 들어 제1센서(2250a)에서 측정된 온도가 100℃ 미만인 경우 가열 조절부(2230)의 동작을 제어하여 제1가열부재(2210a)로 인가되는 전력의 크기가 증가되도록 조절할 수 있다. 반대로, 제1센서(2250a)에서 측정된 온도가 100℃를 초과하는 경우 냉각 조절부(2240)의 동작을 제어하여 제1냉각부재(2220a)로 냉매를 공급하거나, 그 공급양을 조절하여 냉각시킬 수 있다. 이러한 동작은 제1센서(2250a)에서 측정된 온도가 제1목표온도가 될때까지 반복하여 수행될 수 있다. 또한, 제어부(2260)는 제2센서(2250b)로부터 측정되는 온도를 전달받고, 제2센서(2250b)에서 측정된 온도가 제2목표온도 즉 영하 200℃(-200℃)가 될 때까지 냉각 조절부(2240) 및 가열 조절부(2230) 중 적어도 하나의 동작을 제어한다. 예를 들어 제2센서(2250b)에서 측정된 온도가 영하 200℃(-200℃) 이상으로 높은 경우 냉각 조절부(2240)의 동작을 제어하여 제1냉각부재(2220a)로 인가되는 냉매의 양 또는 냉매 공급 속도를 증가시킨다. 반대로, 제2센서(2250b)에서 측정된 온도가 200℃(-200℃) 미만인 경우 가열 조절부(2230)의 동작을 제어하여 제2가열부재(2210b)를 가열한다. 이러한 동작은 제2센서(2250b)에서 측정된 온도가 제2목표온도가 될 때까지 반복하여 수행될 수 있다.

이러한 방법으로 제1센서(2250a)에서 측정된 온도가 제1목표온도, 제2센서(2250b)에서 측정된 온도가 제2목표온도에 도달하면, 안테나(100)의 반사판(121)을 전개시킨다. 이를 위해 구동몸체(2310) 내부에 설치된 복수의 드럼 각각을 회전시켜, 상기 복수의 드럼 각각에 감긴 연결부재(2320)를 푼다. 이때, 복수의 드럼 각각을 회전시키는데 있어서, 복수의 드럼의 회전량 또는 회전수를 동일하게 하여, 복수의 연결부재(2320)가 동일한 길이로 풀어질 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

이렇게 복수의 연결부재(2320)를 풀면, 복수의 연결부재(2320) 각각이 복수의 반사패널(121a)을 잡고 있는 또는 지지하고 있는 힘이 감소하게 되거나 해제된다. 따라서, 전개기(123)의 회전바(123b) 및 상기 회전바(123b)에 연결된 연결체(123c)가 그 힘을 이기지 못하고 피더부(110)와 반대쪽으로 회전하게 된다. 이때, 연결체(123c)에 연결된 반사패널(121a)이 피더부(110)와 멀어지는 방향으로 회전 또는 선회되면서 펴지게 된다.

한편, 앞에서 설명한 바와 같이 시험챔버(2100)의 폭 방향 중심을 기준으로 일측영역을 100℃, 타측영역을 영하 200℃(-200℃)의 온도로 조절하였다. 이에, 시험챔버(2100)의 내부에 설치된 안테나(100)는 그 폭 방향 중심을 기준으로 일측영역 및 타측영역의 온도가 다르다. 즉, 안테나(100)에 있어서 폭 방향 중심의 일측영역에 비해 타측영역의 온도가 낮고, 일측영역은 예컨대 100℃, 타측영역은 예컨대 -200℃일 수 있다. 다른 말로 설명하면 안테나(100)는 일측영역과 타측영역의 온도가 다르도록 온도 차이 또는 온도 편차가 발생된 상태이다.

실시예에서는 안테나(100)에 상술한 바와 같은 온도 차이가 발생된 상태에서, 상기 안테나(100)를 전개시킨다. 이때, 예를 들어 도 2 및 도 4와 같이 복수의 반사패널(121a) 모두가 정상적으로 전개될 수 있다. 즉, 복수의 반사패널(121a)이 피더부(110)와 반대쪽으로 선회하도록 회전하는데 있어서 그 회전량이 동일하도록 전개될 수 있다. 또한, 복수의 반사패널(121a)이 피더부(110)의 반대쪽으로 회전하는 회전량이 목표하는 량으로 회전된 상태일 수 있다. 이에, 도 2와 같이 복수의 반사패널(121a)이 시험챔버(2100)의 바닥면과 이루는 각도가 동일할 수 있고, 그 각도는 목표로 하는 각도일 수 있다.

이러한 경우 시험 대상체인 안테나(100)에 대해, 시험 조건에 해당하는 온도 편차가 발생되더라도, 반사판(121)이 정상적으로 전개되는 것으로 평가할 수 있다. 그리고 이러한 안테나(100)를 우주로 발사하는데 문제가 없는 것으로 평가할 수 있다.

그러나, 예를 들어 도 5 및 도 6과 같이 반사판이 정상적으로 전개되지 않을 수 있다. 즉, 복수의 반사패널(121a)이 피더부(110)와 반대쪽으로 선회하도록 회전하는데 있어서 일부의 반사패널(121a)의 회전량이 다른 반사패널(121a)의 회전량과 다를 수 있다. 이러한 경우 복수의 반사패널(121a) 중 일부는 시험챔버(2100)의 바닥면과 이루는 각도가 다른 반사패널(121a)과 다를 수 있다. 이에 도 5 및 도 5와 같이 복수의 반사패널(121a) 중 일부는 피더부(110)와의 거리가 다른 반사패널(121a)들과 다를 수 있다. 또한, 복수의 반사패널(121a) 전체의 회전량이 목표 회전량보다 작을 수 있다. 이러한 경우, 복수의 반사패널(121a) 전체의 전개가 부족할 수 있다.

이렇게 반사판(121) 즉, 복수의 반사패널(121a) 중 적어도 일부가 비정상적으로 전개된 것이 확인되면, 시험 조건에 해당하는 온도 차이가 발생되는 경우 반사판(121)이 비정상적으로 전개되는 것으로 평가할 수 있다. 이에 이러한 안테나(100)를 우주로 발사하는 경우 온도 차이에 의한 비정상적으로 반사판이 전개될 수 있음을 예상할 수 있다.

그리고 이와 같은 반사판(121)의 비정상적인 전개는 온도 편차에 의한 안테나(100)의 적어도 일부 구성의 변형으로 인한 것일 수 있다. 예컨대 복수의 반사패널(121a) 및 전개기(123) 중 적어도 하나의 변형에 의한 것일 수 있다.

따라서, 시험 시에 반사판(121)이 비정상적으로 전개된 경우, 안테나(100)의 설계 조건을 변경할 수 있다. 예컨대, 반사패널(121a), 전개기(123) 등을 구성하는 재료, 구조, 형상 등을 변경할 수 있다.

상기에서는 안테나(100)의 전개 시험 조건이 안테나(100)에서 폭 방향 중심의 일측영역과 타측영역의 온도를 다르게 하는 경우를 설명하였다. 하지만 전개 시험 조건은 다양하게 변경될 수 있다. 즉, 안테나(100) 전체의 온도를 동일하게 할 수 있으며, 이를 위해 시험챔버 내부 전체를 상온 이상의 고온으로 가열하거나, 영하의 저온으로 냉각시킬 수도 있다.

또한 상기에서는 시험챔버(2100)의 온도와 압력을 모두 조절하는 것을 설명하였다. 하지만 이에 한정되지 않고, 시험챔버(2100)의 온도는 조절하고, 압력은 지상의 상압으로 유지시켜 시험할 수도 있다. 또한, 다른 예로 시험챔버(2100)의 온도는 지상의 상온으로 조절하고, 압력을 우주의 진공압력으로 조절하여 시험할 수도 있다.

이와 같이 실시예에 다른 안테나 시험장치(2000)는 실제 우주 환경과 유사하게 모사할 수 있다. 즉, 우주로 발사된 실제 안테나의 온도가 되도록, 지상에서 안테나(100)를 우주 환경과 유사한 온도로 조절 할 수 있다. 또한, 이렇게 모사된 상태에서 안테나(100)를 전개시키는 시험을 할 수 있다.

따라서, 시험 대상체인 안테나(100)가 우주로 발사된 후에 정상적으로 전개될 수 있는지 지상에서 먼저 시험 또는 테스트할 수 있다. 만약, 반사판(121)이 비정상적으로 전개되어 우주로 발사하는데 문제가 있는 것으로 평가된 경우, 안테나(100)의 설계 예컨대 반사패널(121a), 전개기(123) 등을 구성하는 재료, 구조, 형상 등을 변경할 수 있다.

이에, 안테나(100)가 우주로 발사되었을 때, 비정상적으로 전개되는 것을 방지 또는 줄일 수 있다.

100: 안테나 121: 반사판
121a: 반사패널 2000: 안테나 시험장치
2100: 시험챔버 2210a: 제1가열부재
2210b: 제2가열부재 2220a: 제1냉각부재
2220b: 제2냉각부재 2250a: 제1센서
2250b: 제2센서 2260: 제어부

Claims (25)

1. 안테나의 반사판의 전개 작동을 시험하는 안테나 시험장치로서,
   상기 안테나가 수용될 수 있는 내부공간을 가지는 시험챔버;
   상기 시험챔버 내부의 일부영역을 가열하도록 상기 시험챔버에 설치된 가열부재;
   상기 시험챔버 내부 중 상기 가열부재에 의해 가열되는 상기 일부영역과 다른 영역을 냉각시키도록, 상기 가열부재와 다른 위치에 배치되게 상기 시험챔버에 설치된 냉각부재;
   상기 시험챔버 내부 중 각기 서로 다른 영역의 온도를 측정하도록 상기 시험챔버에 설치된 제1 및 제2센서; 및
   상기 제1 및 제2센서에서 측정되는 온도에 따라 상기 가열부재 및 냉각부재 중 적어도 하나의 동작을 제어하는 제어부;를 포함하고,
   상기 가열부재는, 상기 시험챔버의 폭 방향 중심을 기준으로, 상기 중심의 일측에 위치하도록 배치된 제1가열부재 및 상기 중심의 타측에 배치된 제2가열부재를 포함하고,
   상기 냉각부재는, 상기 시험챔버의 폭 방향 중심을 기준으로, 상기 타측에 배치된 제1냉각부재 및 상기 일측에 배치된 제2냉각부재를 포함하는 안테나 시험장치.
2. 안테나의 반사판의 전개 작동을 시험하는 안테나 시험장치로서,
   상기 안테나가 수용될 수 있는 내부공간을 가지는 시험챔버;
   상기 시험챔버 내부의 압력을 조절하도록 상기 시험챔버에 연결된 압력 조절부;
   상기 시험챔버 내부의 일부영역을 가열하도록 상기 시험챔버에 설치된 가열부재;
   상기 시험챔버 내부 중 상기 가열부재에 의해 가열되는 상기 일부영역과 다른 영역을 냉각시키도록, 상기 가열부재와 다른 위치에 배치되게 상기 시험챔버에 설치된 냉각부재;
   상기 시험챔버 내부 중 각기 서로 다른 영역의 온도를 측정하도록 상기 시험챔버에 설치된 제1 및 제2센서; 및
   상기 제1 및 제2센서에서 측정되는 온도에 따라 상기 가열부재 및 냉각부재 중 적어도 하나의 동작을 제어하는 제어부;를 포함하고,
   상기 가열부재는, 상기 시험챔버의 폭 방향 중심을 기준으로, 상기 중심의 일측에 위치하도록 배치된 제1가열부재 및 상기 중심의 타측에 배치된 제2가열부재를 포함하고,
   상기 냉각부재는, 상기 시험챔버의 폭 방향 중심을 기준으로, 상기 타측에 배치된 제1냉각부재 및 상기 일측에 배치된 제2냉각부재를 포함하는 안테나 시험장치.
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9. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 제1센서와 제2센서는 상기 제1가열부재와 제1냉각부재가 나열된 방향으로 나열되게 설치된 안테나 시험장치.
10. 청구항 9에 있어서
    상기 제어부에는 상기 제1가열부재 및 제2냉각부재 중 적어도 어느 하나의 동작의 기준이 되는 제1목표온도, 상기 제2가열부재 및 제1냉각부재 중 적어도 어느 하나의 동작의 기준이 되는 제2목표온도가 설정되며,
    상기 제어부는 상기 제1센서에서 측정된 온도 및 상기 제1목표온도에 따라 상기 제1가열부재 및 제2냉각부재 중 적어도 하나의 동작을 제어하고,
    상기 제2센서에서 측정된 온도 및 상기 제2목표온도에 따라 상기 제2가열부재 및 제1냉각부재 중 적어도 하나의 동작을 제어하는 안테나 시험장치.
11. 청구항 2에 있어서,
    상기 압력 조절부는 상기 시험챔버 내부를 진공 압력으로 조절하는 안테나 시험장치.
12. 청구항 11에 있어서,
    상기 압력 조절부는 상기 시험챔버 내부를 우주의 진공 압력으로 조절하는 안테나 시험장치.
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14. 피더부 및 상기 피더부의 외측에서 상기 피더부를 둘러싸도록 마련된 반사판을 구비하는 안테나를 시험챔버 내부로 장입시키는 과정;
    상기 시험챔버 내부의 온도를 조절하는 과정;
    상기 반사판을 상기 피더부와 반대쪽으로 전개시키는 과정; 및
    상기 반사판의 전개 상태를 평가하는 과정;을 포함하고,
    상기 시험챔버 내부의 온도를 조절하는 과정은,
    상기 시험챔버의 내부공간에 있어서, 일부영역 및 상기 일부영역과 다른 영역의 온도 차이가 발생하도록 조절하는 과정을 포함하며,
    상기 온도 차이가 발생하도록 조절하는 과정은, 상기 시험챔버의 폭 방향 중심을 기준으로, 상기 중심의 일측영역에 위치하도록 배치된 제1가열부재 및 상기 중심의 타측영역에 배치된 제2가열부재와, 상기 타측영역에 배치된 제1냉각부재 및 상기 일측영역에 배치된 제2냉각부재를 동작시키는 과정을 포함하는 안테나 시험방법.
15. 피더부 및 상기 피더부의 외측에서 상기 피더부를 둘러싸도록 마련된 반사판을 구비하는 안테나를 시험챔버 내부로 장입시키는 과정;
    상기 시험챔버 내부의 압력을 조절하는 과정;
    상기 시험챔버 내부의 온도를 조절하는 과정;
    상기 반사판을 상기 피더부와 반대쪽으로 전개시키는 과정; 및
    상기 반사판의 전개 상태를 평가하는 과정;을 포함하고,
    상기 시험챔버 내부의 온도를 조절하는 과정은,
    상기 시험챔버의 내부공간에 있어서, 일부영역 및 상기 일부영역과 다른 영역의 온도 차이가 발생하도록 조절하는 과정을 포함하며,
    상기 온도 차이가 발생하도록 조절하는 과정은, 상기 시험챔버의 폭 방향 중심을 기준으로, 상기 중심의 일측영역에 위치하도록 배치된 제1가열부재 및 상기 중심의 타측영역에 배치된 제2가열부재와, 상기 타측영역에 배치된 제1냉각부재 및 상기 일측영역에 배치된 제2냉각부재를 동작시키는 과정을 포함하는 안테나 시험방법.
16. 삭제
17. 청구항 14 또는 청구항 15에 있어서,
    상기 안테나를 시험챔버 내부로 장입시키는 과정은, 상기 안테나의 폭 방향 중심이 상기 시험챔버의 폭 방향 중심에 위치하도록 장입시키는 과정을 포함하는 안테나 시험방법.
18. 청구항 17에 있어서,
    상기 온도 차이가 발생하도록 조절하는 과정은,
    상기 시험챔버의 폭 방향 중심을 기준으로, 상기 중심의 일측영역 및 타측영역의 온도를 측정하는 과정;
    측정된 상기 일측영역의 온도가 미리 설정된 제1목표온도에 도달하도록, 상기 제1가열부재 및 제2냉각부재 중 적어도 하나의 동작을 제어하여, 상기 시험챔버의 일측영역을 가열 또는 냉각시키는 과정;
    측정된 상기 타측영역의 온도가 미리 설정된 제2목표온도에 도달하도록, 상기 제2가열부재 및 제1냉각부재 중 적어도 하나의 동작을 제어하여, 상기 시험챔버의 타측영역을 가열 또는 냉각시키는 과정; 을 포함하는 안테나 시험방법.
19. 청구항 18에 있어서,
    상기 제1목표온도는 우주로 발사된 안테나에 있어서, 태양광이 비친 영역의 온도로 설정되고,
    상기 제2목표온도는 우주로 발사된 안테나에 있어서, 태양광이 비치지 않은 영역의 온도로 설정되는 안테나 시험방법.
20. 청구항 18에 있어서,
    상기 제1목표온도는 상온 이상이고, 상기 제2목표온도는 0℃ 이하인 안테나 시험방법.
21. 삭제
22. 삭제
23. 청구항 15에 있어서,
    상기 시험챔버 내부의 압력을 조절하는 과정은,
    상기 시험챔버 내부를 진공 압력으로 조절하는 과정을 포함하는 안테나 시험방법.
24. 청구항 23에 있어서,
    상기 시험챔버 내부의 진공 압력을 조절하는 과정은,
    상기 시험챔버 내부를 우주의 진공 압력으로 조절하는 과정을 포함하는 안테나 시험방법.
25. 삭제

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