KR102572148B1 - 안테나 장치 및 반사패널의 제조 방법 - Google Patents

안테나 장치 및 반사패널의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 안테나 장치는 피더부, 피더부와 마주보도록 설치된 베이스 및 복수의 개구를 가지고, 연장방향으로의 두께가 상이하게 마련된 코어부재를 구비하며, 연장방향의 일단이 베이스에 지지되도록 피더부의 외측에 설치된 반사패널을 포함할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예들에 의하면, 반사패널을 구비하는 안테나 장치 및 상기 안테나 장치가 탑재되는 인공위성의 무게를 줄일 수 있다. 이에 따라 안테나 장치가 탑재된 인공위성이 궤도를 따라 이동할 때 그 기동력을 향상시킬 수 있다. 또한, 안테나 장치의 무게가 감소된 만큼, 상기 안테나 장치가 탑재되는 인공위성을 발사시키는데 필요한 연료의 소모량을 줄일 수 있고, 그에 따라 발사 비용을 줄일 수 있다.
또한, 연장방향으로 반사패널의 두께를 균일하게 마련함으로써, 전파의 송신 및 수신 효율을 향상시킬 수 있다.

Description

안테나 장치 및 반사패널의 제조 방법{ANTENNA APPARATUS AND METHOD FOR MANUFACTURING OF REFLECTIVE PANEL}
본 발명은 안테나 장치 및 반사패널의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무게를 경량화시킬 수 있는 안테나 장치 및 반사패널의 제조 방법에 관한 것이다.
안테나 장치는 전파를 외부로 송신하거나 외부의 전파를 수신하기 위한 무선통신 장치이다. 이러한 안테나 장치는 전파를 반사하기 위한 복수의 반사패널을 구비한다. 그리고, 우주에서 사용되는 안테나 장치는 인공위성에 탑재된 상태로 우주로 발사된다.
한편, 안테나 장치가 탑재된 인공위성이 우주로 발사되어 궤도를 따라 이동하는데 있어서, 안테나 장치의 무게가 무거울 수록 인공위성의 기동력이 감소한다. 또한, 인공위성을 우주로 발사할 때 그 무게가 증가할수록 비용이 증가한다. 따라서, 인공위성의 기동력을 향상시키고, 발사 비용을 줄이기 위해서는 안테나 장치를 경량화시킬 필요가 있다.
한국등록특허 KR10-2282878
본 발명은 무게를 경량화시킬 수 있는 안테나 장치 및 반사패널의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 안테나 장치는 피더부; 상기 피더부와 마주보도록 설치된 베이스; 및 복수의 개구를 가지고, 연장방향으로의 두께가 상이하게 마련된 코어부재를 구비하며, 연장방향의 일단이 상기 베이스에 지지되도록 상기 피더부의 외측에 설치된 반사패널;을 포함할 수 있다.
상기 코어부재는, 상기 일단으로부터 상기 일단과 반대쪽 끝단인 타단으로 갈수록 두께가 증가할 수 있다.
상기 반사패널은 상기 일단으로부터 타단 사이의 영역이 3개 이상의 복수의 구간으로 분할되고, 상기 복수의 구간 중, 상기 타단과 가까운 구간일수록 상기 코어부재의 두께가 두꺼울 수 있다.
상기 반사패널은 상기 일단으로부터 타단 사이의 영역이 제1 내지 제4구간으로 분할되고, 상기 일단에서부터 타단쪽으로 나열된 제1 내지 제4구간의 코어부재의 두께 에 있어서, 상기 제1 내지 제4구간 중 상기 타단과 가까운 구간에 마련된 코어부재일 수록 두께가 두꺼우며, 상기 반사패널 전체 두께에 대해, 상기 제1구간에 마련된 코어부재의 두께는 90% 내지 93%, 상기 제2구간에 마련된 코어부재의 두께는 92% 내지 95%, 상기 제3구간에 마련된 코어부재의 두께는 95% 내지 97%, 상기 제4구간에 마련된 코어부재의 두께는 95% 내지 98%일 수 있다.
상기 코어부재는 상기 복수의 개구 각각을 둘러싸도록 형성된 구조체를 포함하는 허니컴 구조일 수 있다.
상기 복수의 개구의 크기가 동일할 수 있다.
상기 반사패널은, 상기 코어부재의 일면에 적층된 제1시트 및 상기 제1시트와 마주보도록 상기 코어부재의 타면에 형성된 제2시트를 포함하며, 상기 제1 및 제2시트 각각은 상기 일단으로부터 상기 일단과 반대쪽 끝단인 타단쪽으로 갈수록 두께가 감소할 수 있다.
상기 반사패널은 상기 일단으로부터 타단까지 두께가 일정할 수 있다.
본 발명의 실시예는 안테나 장치에 구비되는 반사패널의 제조방법으로서, 복수의 개구를 가지고, 연장방향으로의 두께가 상이하게 마련된 코어부재를 마련하는 과정; 상기 코어부재의 상면에 제1시트를 적층하는 과정; 및 상기 코어부재의 하면에 제2시트를 적층하는 과정;을 포함할 수 있다.
상기 코어부재는 상기 복수의 개구 각각을 둘러싸는 구조체를 구비하는 허니컴 형상으로 마련할 수 있다.
상기 코어부재를 마련하는 과정은, 상기 연장방향의 일단으로부터 상기 일단과 반대쪽 끝단인 타단으로 갈수록 두께가 증가하게 마련하는 과정을 포함할 수 있다.
상기 코어부재는 상기 일단으로부터 타단 사이의 영역이 3개 이상의 복수의 구간으로 분할되며, 상기 코어부재를 마련하는 과정은, 상기 복수의 구간 중 상기 타단과 가까운 구간에 마련된 코어부재일 수록 두꺼운 두께를 가지도록 마련하는 과정을 포함할 수 있다.
상기 코어부재를 마련하는데 있어서, 상기 복수의 개구의 크기가 동일하게 마련할 수 있다.
상기 반사패널이 상기 일단으로부터 타단까지 두께가 일정하도록, 상기 제1 및 제2시트는 상기 일단으로부터 타단쪽으로 갈수록 두께가 감소되게 마련할 수 있다.
상기 제1 및 제2시트는, 금속이 함유된 섬유(fiber)를 가지도록 마련할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 연장방향으로 코어부재의 두께를 다르게 함으로써 무게가 가벼운 반사패널을 마련할 수 있다. 따라서, 반사패널을 구비하는 안테나 장치 및 상기 안테나 장치가 탑재되는 인공위성의 무게를 줄일 수 있다. 이에 따라 안테나 장치가 탑재된 인공위성이 궤도를 따라 이동할 때 그 기동력을 향상시킬 수 있다. 또한, 안테나 장치의 무게가 감소된 만큼, 상기 안테나 장치가 탑재되는 인공위성을 발사시키는데 필요한 연료의 소모량을 줄일 수 있고, 그에 따라 발사 비용을 줄일 수 있다.
또한, 연장방향으로 반사패널의 두께를 균일하게 마련함으로써, 전파의 송신 및 수신 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 안테나 장치를 도시한 정면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 안테나 장치에 구비된 복수의 반사패널 중 하나를 도시한 입체도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 반사패널에 대해, 두께 방향(Z축 방향) 적층 구조를 설명하기 위한 개념도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 코어부재를 상측에서 바라본 평면도이다.
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.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 안테나 장치를 도시한 정면도이다. 여기서, 도 1은 안테나 장치의 반사판이 전개된 상태를 도시한 것이고, 도 2는 반사판이 접힌 상태를 도시한 것이다.
안테나 장치(1000)는 우주로 발사되는 인공위성에 탑재되며, 우주에서 전개되어 운용되는 안테나 장치일 수 있다. 이러한 안테나 장치(1000)는 도 1에 도시된 바와 같이, 상하방향으로 연장되게 형성된 피더부(1100) 및 피더부(1100)의 둘레를 따라 감싸도록 설치된 복수의 반사패널(2110)을 구비하는 반사부(2000)를 포함할 수 있다.
피더부(1100)는 반사부(2000)의 중심부 상에 설치될 수 있다. 보다 구체적으로 피더부(1100)는 복수의 반사패널(2110)을 구비하는 반사판(2100)의 중심부 상에 위치하도록 설치될 수 있다. 이러한 피더부(1100)는 도 1과 같이 피더(1110) 및 피더(1110)를 지지하는 지지대(1120)를 포함할 수 있다. 또한, 피더부(1100)는 도 2와 같이 반사판(2100)이 접혔을 때 반사판(2100)이 접힌 상태로 유지될 수 있도록 임시로 고정하는 홀더(1130)를 더 포함할 수 있다.
피더(1110)는 지상의 위성단말과 통신 정보를 송수신하는 수단일 수 있다. 이를 위해 피더(1110)는 반사부(2000)에서 반사되는 전파를 수신할 수 있는 위치에 배치될 수 있다. 보다 구체적인 예로, 피더(1110)는 지지대(1120) 및 홀더(1130)의 상측에 위치하도록 설치될 수 있다.
지지대(1120)는 반사부(2000)의 중심부에 위치되어 피더(1110)를 지지하도록 마련될 수 있다. 지지대(1120)는 상하방향으로 연장되어 하단이 반사부(2000)의 하부와 연결되고 상단이 반사부(2000)의 상측 외부로 돌출되게 설치될 수 있다. 그리고 지지대(1120)의 상단은 반사부(2000)의 상측 외부에 위치된 피더(1110)와 연결될 수 있다. 이에, 지지대(1120)는 피더(1110)를 반사부(2000)와 이격시켜 지지할 수 있고, 피더(1110)는 반사부(2000)의 중심축 상에 위치할 수 있다.
홀더(1130)는 피더(1110)의 하측에 위치하도록 지지대(1120)의 상부에 설치될 수 있다. 그리고 홀더(1130)는 피더(1110)와 마주보는 영역 예컨대 중심이 개구된 중공형의 형상일 수 있다. 이때, 지지대(1120)는 그 상단이 홀더(1130)에 마련된 중심 개구를 통과하여 상기 홀더(1130)의 상측으로 돌출될 수 있고, 홀더(1130)의 상측으로 돌출된 지지대(1120)의 상단에 피더(1110)가 설치될 수 있다.
홀더(1130)에는 안테나(100)의 반사판(2100)과 체결 또는 분리될 수 있는 체결부재(미도시)가 마련될 수 있다. 보다 구체적인 예로, 반사판(2100)이 피더(1110)의 둘레 방향으로 나열 배치된 복수의 반사패널(2110)을 포함하는 경우, 복수의 반사패널(2110) 각각에는 브라켓(2400)이 설치될 수 있다. 그리고 홀더(1130)에 마련된 체결부재는 상기 브라켓(2400)과 체결 및 분리되도록 마련된 구성일 수 있다. 이에, 반사판(2100)이 접힌 상태일 때 복수의 반사패널(2110) 각각에 설치된 브라켓(2400)과 홀더(1130)에 마련된 복수의 체결부재가 각기 체결됨에 따라, 반사판(2100)이 접힌 상태로 유지될 수 있다.
반사부(2000)는 피더부(1100)의 둘레를 감싸도록 설치될 수 있다. 이러한 반사부(2000)는 베이스(2200) 및 피더부(1100)의 둘레 방향으로 나열 배치된 복수의 반사패널(2110)을 구비하고, 베이스(2200) 상에 설치된 반사판(2100)을 포함할 수 있다.
또한, 반사부(2000)는 복수의 반사패널(2110)과 각기 연결되도록 베이스(2200) 상부에 설치된 복수의 전개기(2300) 및 복수의 반사패널(2110) 각각의 상부에 설치된 브라켓(2400)을 포함할 수 있다.
베이스(2200)는 원형의 플레이트 형상으로 마련될 수 있다. 또한, 베이스(2200)는 그 폭 방향의 중심이 개구된 중공형의 형상일 수 있다. 이러한 베이스(2200)의 상부면 상에 피더부(1100)의 지지대(1120) 및 복수의 전개기(2300)가 설치될 수 있다. 이에, 베이스(2200) 상에 피더부(1100), 전개기(2300) 및 복수의 전개기(2300)에 연결된 반사패널(2110)이 지지될 수 있다.
베이스(2200)는 상술한 원형의 플레이트 형상에 한정되지 않고, 다양하게 변경될 수 있다.
전개기(2300)는 복수의 반사패널(2110)들이 피더부(1100)를 향해 모이면서 접히거나 피더부(1100)의 외측을 향해 펴지면서 전개되도록 지지할 수 있다. 예를 들어 전개기(2300)는 도 2에 도시된 확대도와 같이, 각각이 베이스(2200)의 상부면 상에 설치되며 복수의 반사패널(2110)이 나열된 방향으로 서로 이격되게 배치된 한 쌍의 돌출부를 구비하는 받침체(2310), 받침체(2310)의 돌출부들 사이에 회전 가능하게 설치되는 회전바(2320), 회전바(2320)와 함께 회전 가능하게 설치되고 반사패널(2110)과 연결되는 연결체(2330) 및 회전바(2320)를 피더부(1100)의 외측방향으로 회전시키려는 힘을 가하는 탄성체(미도시) 예컨대 장력 스프링을 포함할 수 있다.
여기서 피더부(1100)의 외측방향이란, 피더부(1100)와 반대쪽 방향을 의미할 수 있다.
전개기(2300)는 반사패널(2110)과 대응되는 개수로 구비되어, 베이스(2200)의 상부에서 피더부(1100)의 둘레 방향으로 나열되게 설치될 수 있다. 이에, 복수의 반사패널(2110)들 각각이 전개기(2300)와 연결되어 지지될 수 있다. 따라서 복수의 반사패널(2110)들이 전개기(2300)들에 의해 지지되면서 피더부(1100)의 둘레를 감싸도록 배치될 수 있다.
복수의 브라켓(2400)과 홀더(1130)에 장착된 체결부재 각각이 분리되면, 홀더(1130)가 복수의 반사패널(2110)을 잡고 있는 힘이 해제된다. 이때, 전개기(2300)의 회전바(2320)에 가해지고 있던 탄성체에 의해 상기 회전바(2320) 및 상기 회전바(2320)가 연결된 연결체(2330)가 피더부(1100)의 반대쪽으로 회전한다. 이렇게 연결체(2330)가 피더부(1100)와 반대쪽으로 회전하면, 상기 연결체(2330)가 연결된 반사패널(2110)이 피더부(1100)와 반대쪽으로 회전 동작한다. 즉, 반사패널(2110) 중 베이스(2200) 또는 전개기(2300)에 지지된 일단의 반대 끝단인 타단이 피더부(1100)와 멀어지도록 선회한다. 이러한 동작은 복수의 전개기(2300) 및 복수의 반사패널(2110) 각각에서 일어난다. 따라서 홀더(1130)에 의해 복수의 반사패널(2110)이 잡고 있는 힘이 해제되면, 복수의 반사패널(2110) 각각이 피더부(1100)와 멀어지도록 선회하며, 이에 복수의 반사패널(2110)을 포함하는 반사판(2100)이 펼쳐진다.
전개기(2300)의 구조는 상술한 예에 한정되지 않으며, 홀더(1130)가 반사패널(2110)을 지지하고 있는 힘이 해제되었을 때 반사패널(2110)이 피더부(1100)와 반대쪽으로 선회 운동할 수 있도록 상기 반사패널(2110)과 연결되는 다양한 구조로 변경될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 안테나 장치에 구비된 복수의 반사패널 중 하나를 도시한 입체도이다. 도 4는 본 발명의 실시예에 반사패널에 대해, 두께 방향(Z축 방향) 적층 구조를 설명하기 위한 개념도이다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 코어부재를 상측에서 바라본 평면도이다.
반사판(2100)은 지상의 위성단말의 전파를 반사하여 피더(1110)에 전달하거나, 피더(1110)의 전파를 반사하여 위성단말로 전달하는 수단일 수 있다. 이러한 반사판(2100)은 접시 형상으로 마련될 수 있고, 전파를 중심부 상에 위치하는 피더(1110)에 집중시킬 수 있다.
반사판(2100)은 피더부(1100)의 둘레를 따라 나열되게 배치되는 복수의 반사패널(2110)을 포함할 수 있다. 즉, 복수의 반사패널(2110)을 포함하는 집단 또는 그룹(group)을 반사판(2100)으로 정의한다.
복수의 반사패널(2110)은 피더부(1100)의 둘레에서 방사형태로 배치될 수 있다. 그리고 복수의 반사패널(2110)들은 전개된 상태에서 모여서 도 2와 같이 접히거나, 접힌 상태에서 펼쳐지면서 도 1과 같이 펼쳐질 수 있다. 이때 예를 들어, 반사패널(2110)들은 피더부(1100)를 중심으로 접힐 때 서로 겹치도록 중심이 일정 각도로 틀어진 형상으로 설계될 수 있다. 이에 따라, 반사판(2100)의 부피를 조절할 수 있기 때문에, 안테나 장치(1000)가 인공위성에 용이하게 탑재되어 우주로 발사될 수 있다.
복수의 반사패널(2110) 각각은 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 곡률을 가지는 플레이트 형태로 마련될 수 있다. 또한, 반사패널(2110)은 그 연장방향(X축 방향)으로 폭(Y축 방향의 길이)이 다르도록 마련될 수 있다. 즉, 반사패널(2110)은 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이 베이스(2200) 또는 전개기(2300)에 지지되는 일단(Pe1)으로부터 피더(1110)를 향하는 타단(Pe2)으로 갈수록 폭이 증가하는 형상으로 마련될 수 있다. 반대로 설명하면, 반사패널(2110)은 그 타단(Pe2)으로부터 일단(Pe1)으로 갈수록 폭이 감소하는 형상일 수 있다. 이러한 형상은 복수의 반사패널(2110)들의 전개를 용이하게 할 수 있다.
또한, 반사패널(2110)은 도 4에 도시된 바와 같이 그 연장방향(X축 방향)으로 두께(Tp)가 균일 또는 일정 또는 동일할 수 있다. 즉, 반사패널(2110)은 그 일단(Pe1)에서부터 타단(Pe2)까지의 전체 두께(Tp)가 균일 또는 일정 또는 동일할 수 있다. 도 4를 이용하여 보다 구체적으로 설명하면 제1시트(2110a)의 상면으로부터 제2시트(2110c)의 하면까지의 길이를 반사패널(2110)의 두께(Tp)라고 할 때, 반사패널(2110)의 두께(Tp)는 그 일단(Pe1)에서부터 타단(Pe2)까지 두께(Tp)가 균일 또는 일정 또는 동일하게 마련될 수 있다.
이하에서는 두께가 '균일 또는 일정 또는 동일'한 것에 대해 '두께가 균일' 한 것으로 기술하여 설명한다. 그러나, 이하에서 설명되는 '두께가 균일' 하다는 의미는 '두께가 일정하거나 두께가 동일' 한 의미를 포함하는 것일 수 있다.
도 4를 참조하면, 반사패널(2110)은 복수의 층이 적층된 구조로 마련될 수 있다. 즉, 반사패널(2110)은 복수의 개구(O)를 가지는 코어부재(2110b), 코어부재(2110b)의 일면 예컨대 상부에 적층된 제1시트(2110a) 및 제1시트(2110a)와 마주보도록 코어부재(2110b)의 타면 예컨대 하부에 적층된 제2시트(2110c)을 포함할 수 있다.
제1시트(2110a) 및 제2시트(2110c) 각각은 금속을 함유하는 섬유(fiber)를 가지는 층으로 마련될 수 있다. 보다 구체적으로 제1시트(2110a) 및 제2시트(2110c) 각각은 소정의 길이를 가지는 섬유(fiber)가 망 구조 또는 네트워크 형태로 얽혀서 형성된 섬유 집합체를 포함할 수 있다. 그리고 섬유 집합체를 평직 방식, 능직 방식, 수자직 방식 등으로 직조하여 시트 구조로 제1시트(2110a) 및 제2시트(2110c)를 마련할 수 있다. 이때, 섬유(fiber)는 예를 들어 카본(Carbon)을 포함할 수 있고 있고, 보다 구체적인 예로 섬유는 탄소섬유강화플라스틱(Carbon Fiber Reinforced Plastic:CFRP)일 수 있다. 그리고, 상술한 바와 같은 카본(carbon)을 포함하는 섬유는 와이어(wire) 형태일 수 있으며, 카본 와이어 다발을 섬유로 하여 섬유 집합체를 직조함으로써 제1 및 제2시트(2110a, 2110c)를 형성할 수 있다.
제1시트(2110a)와 제2시트(2110c)는 동일한 두께를 가지도록 마련될 수 있다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이 반사패널(2110)의 연장방향(X축 방향)에 있어서, 일단(Pe1)에서부터 타단(Pe2)으로 갈수록 제1시트(2110a) 및 제2시트(2110c) 각각의 두께가 감소하면서, 상기 제1시트(2110a)와 제2시트(2110c)의 두께는 동일할 수 있다. 반대로 설명하면, 제1 및 제2시트(2110a, 2110c)은 타단(Pe2)에서부터 일단(Pe1)으로 갈수록 두께가 증가하면서, 상기 제1시트(2110a)와 제2시트(2110c)의 두께는 동일할 수 있다. 이를 다른 말로 설명하면, 제1 및 제2시트(2110a, 2110c)은, 반사패널(2110)의 연장방향(X축 방향)으로 그 위치별 두께가 동일할 수 있다.
코어부재(2110b)는 제1시트(2110a)와 제2시트(2110c) 사이에 배치된다. 이에, 코어부재(2110b)의 일면 즉, 상부면에는 제1시트(2110a)가 배치되고, 코어부재(2110b)의 타면 예컨대 즉, 하부면에는 제2시트(2110c)이 배치된다. 이러한 코어부재(2110b)는 도 4 및 도 5와 같이 복수의 개구(O)를 가지면서 제1시트(2110a)와 제2시트(2110c)을 지지할 수 있도록 마련된다. 보다 구체적인 예로, 코어부재(2110b)는 도 4에 도시된 확대도 및 도 5에 도시된 바와 같이 복수의 개구(O)를 구비하는 허니컴(honeycomb) 구조 또는 허니컴(honeycomb) 형상으로 마련될 수 있다.
허니컴 구조의 코어부재(2110b)에 대해 다른 말로 설명하면, 상기 코어부재(2110b)는 복수의 개구(O) 및 복수의 개구(O) 각각을 둘러싸도록 형성된 구조체(2111b)를 포함하도록 마련될 수 있다. 이때, 복수의 개구(O) 각각은 그 형상이 삼각형 이상의 다각형일 수 있고 예를 들어 육각형일 수 있다.
또한, 코어부재(2110b)에 마련된 개구(O)는, 제1시트(2110a)를 향하는 상측 및 제2시트(2110c)을 향하는 하측이 개방되고, 상측 개구와 하측 개구 사이가 비어있는 형태일 수 있다. 다시 말해, 개구(O)는 다각형 기둥 형상의 빈 공간일 수 있으며, 보다 구체적인 예로 개구(O)는 육각형 기둥 형상의 빈 공간일 수 있다. 이러한 코어부재(2110b)는 케블라(Kevlar) 및 금속 중 적어도 하나를 포함하는 재료를 이용하여 복수의 개구(O)를 가지는 허니컴 구조로 마련될 수 있다. 여기서 금속은 예를 들어 알루미늄(Al)을 포함할 수 있다.
이와 같이 복수의 개구(O)를 포함하는 또는 허니컴 구조의 코어부재(2110b)는, 금속을 함유하는 섬유(fiber)를 가지는 제1시트(2110a) 및 제2시트(2110b)에 비해 그 밀도가 낮고, 이에 무게가 가볍다. 보다 구체적으로 코어부재(2110b)의 밀도는 제1 및 제2시트(2110a, 2110c) 각각의 밀도의 1/70 수준일 수 있다. 다른 말로 설명하면, 제1 및 제2시트(2110a, 2110c) 각각의 밀도는 코어부재(2110b)의 밀도에 비해 70배 정도 크다.
따라서, 제1 및 제2시트(2110a, 2110c)과 코어부재(2110b)가 동일한 크기 또는 동일한 두께일 때, 코어부재(2110b)가 제1 및 제2시트(2110a, 2110c)에 비해 가벼울 수 있고 예를 들어 1/70 수준으로 가벼울 수 있다.
코어부재(2110b)는 복수의 개구(O)를 가지며, 상기 복수의 개구(O)들의 크기는 동일할 수 있다. 여기서 개구(O)의 크기(D)란, 반사패널(2110)의 연장방향(X축 방향) 및 상기 연장방향과 교차하는 폭 방향(Y축 방향)의 길이 중 적어도 하나일 수 있다.
코어부재(2110b)는 그 연장방향(X축 방향)으로 그 두께(Tc)가 다르도록 마련될 수 있다. 즉, 반사패널(2110)의 연장방향(X축 방향)을 기준으로, 도 4에 도시된 바와 같이 일단(Pe1)에서부터 타단(Pe2)으로 갈수록 두께(Tc)가 증가하도록 마련될 수 있다. 이를 다른 말로 설명하면, 코어부재(2110b)는 베이스(2200) 또는 전개기(2300)에 지지되는 일단(Pe1)에서부터 상기 일단(Pe1)의 반대 끝단인 타단(Pe2)쪽으로 갈수록 두께(Tc)가 증가하도록 마련될 수 있다.
일단(Pe1)에서부터 타단(Pe2)쪽으로 갈수록 그 두께(Tc)가 증가하도록 코어부재(2110b)를 마련하는데 있어서, 반사패널(2110)을 그 연장방향(X축 방향)으로 복수의 구간으로 나누고, 구간별로 두께(Tc)가 다르도록 코어부재(2110b)를 마련할 수 있다.
이에 대해 보다 구체적인 예를 들어 설명하면 아래와 같다. 반사패널(2110)은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 그 일단(Pe1)에서부터 타단(Pe2)쪽으로 4개의 구간으로 나누어질 수 있다. 즉, 반사패널(2110)은 그 일단(Pe1)에서부터 타단(Pe2)까지 순서대로 제1 내지 제4구간(S1 내지 S4)으로 나누어질 수 있다. 이때, 제1구간(S1)은 반사패널(2110)의 일단(Pe1)에서부터 제1거리만큼 이격된 제1지점(P1)까지의 구간이고, 제2구간(S2)은 제1지점(P1)에서부터 제2거리만큼 이격된 제2지점(P2)까지의 구간이며, 제3구간(S3)은 제2지점(P2)에서부터 제3거리만큼 이격된 제3지점(P3)까지의 구간이고, 제4구간(S4)은 제3지점(P3)에서부터 제4거리만큼 이격된 타단(Pe2)까지의 구간일 수 있다.
그리고, 반사패널(2110)은 예를 들어 제1 내지 제4 구간(S1 내지 S4) 중 제4구간(S4)의 길이가 가장 길고, 그 다음으로 제1구간(S1)의 길이가 길도록 마련될 수 있다. 즉, 제1 및 제4구간(S1, S4)의 길이가 제2 및 제3구간(S2, S3)의 길이에 비해 길고, 제4구간(S4)의 길이가 제1구간(S1)의 길이에 비해 길며, 제2구간(S2)의 길이와 제3구간(S3)의 길이는 동일하거나 서로 다를 수 있다.
더 구체적인 예를 들어 설명하면, 반사패널(2110)의 일단(Pe1)에서부터 타단(Pe2)까지의 길이(이하, 반사패널(2110)의 전체 길이)를 전체로 할 때, 제1구간(S1)의 길이(제1거리)는 반사패널(2110)의 전체 길이의 15% 내지 20%, 제2 및 제3구간(S2, S3) 각각의 길이(제2 및 제3거리) 각각은 반사패널(2110) 전체 길이의 10% 내지 15%, 제4구간(S4)의 길이(제4거리)는 반사패널(2110)의 전체 길이의 60% 내지 70%로 마련될 수 있다.
이에, 반사패널(2110)의 제1 내지 제4구간(S1 내지 S4) 각각은 제1시트(2110a), 제2시트(2110c) 및 제1시트(2110a)와 제2시트(2110c) 사이에 위치되며 복수의 개구(O)를 가지는 허니컴 구조의 코어부재(2110b)를 포함하는 것으로 설명될 수 있다.
코어부재(2110b)는 제1구간(S1)에서부터 제4구간(S4)쪽으로 갈수록 그 두께(Tc)가 증가하도록 마련될 수 있다. 즉, 제4구간(S4)에 마련된 코어부재(2110b)의 두께(Tc-s4)가 가장 크고, 제1구간(S1)에 마련된 코어부재(2110b)의 두께(Tc-s1)가 가장 작도록 마련될 수 있다. 그리고, 제2구간(S2)에 마련된 코어부재(2110b)의 두께(Tc-s2)가 제1구간(S1)에 마련된 코어부재(2110b)의 두께(Tc-s1)에 비해 크고, 제3구간(S3)에 마련된 코어부재(2110b)의 두께(Tc-s3)가 제2구간(S2)에 마련된 코어부재(2110b)의 두께(Tc-s2)에 비해 크다. 또한, 제4구간(S4)에 마련된 코어부재(2110b)의 두께(Tc-s4)는 제3구간(S3)에 마련된 코어부재(2110b)의 두께(Tc-s3)에 비해 크다.
제1 내지 제4구간(S1 내지 S4)을 코어부재(2110b)의 두께가 작은 구간에서부터 증가하는 구간 순서로 나열하면, '제1구간(S1) < 제2구간(S2) < 제3구간(S3) < 제4구간(S4)' 일 수 있다. 이에 따라, 반사패널(2110)의 코어부재(2110b)는 도 4와 같이 일단(Pe1)과 가장 가까운 제1구간(S1)에서부터 타단(Pe2)과 가장 가까운 제4구간(S4)으로 갈수록 그 두께가 증가하도록 마련된다. 이를 다른 말로 설명하면, 반사패널(2110)의 코어부재(2110b)는 베이스(2200) 또는 전개기(2300)와 가장 가까운 제1구간(S1)에서부터 상기 베이스(2200) 또는 전개기(2300)와 가장 멀리 떨어진 제4구간(S4)으로 갈수록 그 두께가 증가하도록 마련된다.
제1 내지 제4구간(S1 내지 S4) 각각에서의 코어부재(2110b)의 두께(Tc)를 반사패널(2110) 전체의 두께(Tp)를 기준으로 설명하면 아래와 같다. 제1구간(S1)에 마련된 코어부재(2110b)의 두께(Tc-s1)는 반사패널(2110) 전체 두께(Tp)의 90% 내지 93%, 제2구간(S2)에 마련된 코어부재(2110b)의 두께(Tc-s2)는 반사패널(2110) 전체 두께(Tp)의 92% 내지 95%, 제3구간(S3)에 마련된 코어부재(2110b)의 두께(Tc-s3)는 반사패널(2110) 전체 두께(Tp)의 95% 내지 97%, 제4구간(S4)에 마련된 코어부재(2110b)의 두께(Tc-s4)는 반사패널(2110) 전체 두께(Tp)의 95% 내지 98%로 마련될 수 있다. 그리고 상술한 바와 같은 제1 내지 제4구간(S1 내지 S4) 각각의 두께 범위에서 '제1구간(S1) < 제2구간(S2) < 제3구간(S3) < 제4구간(S4)' 순서로 두께가 커지도록 마련될 수 있다. 보다 구체적인 예시로, 제1구간(S1)에 마련된 코어부재(2110b)의 두께(Tc-s1)는 반사패널(2110) 전체 두께(Tp)의 93%, 제2구간(S2)에 마련된 코어부재(2110b)의 두께(Tc-s2)는 반사패널(2110) 전체 두께(Tp)의 94%, 제3구간(S3)에 마련된 코어부재(2110b)의 두께(Tc-s3)는 반사패널(2110) 전체 두께(Tp)의 96%, 제4구간(S4)에 마련된 코어부재(2110b)의 두께(Tc-s4)는 반사패널(2110) 전체 두께(Tp)의 98%로 마련될 수 있다.
이에, 반사패널(2110)의 연장방향(X축 방향)으로 코어부재(2110b)는 도 4에 도시된 바와 같이 단차를 가지는 계단 형상일 있다. 즉, 도 4와 같이 코어부재(2110b)의 일면이 상측을 향하고, 타면이 하측을 향하도록 배치된 상태를 기준으로, 코어부재(2110b)에 있어서 제1시트(2110a)와 마주보는 일면(예컨대 상부면)은 일단(Pe1)에서부터 타단(Pe2)으로 갈수록 높이가 높아지고, 제2시트(2110b)과 마주보는 타면(예컨대 하부면)은 일단(Pe1)에서부터 타단(Pe2)으로 갈수록 높이가 낮아지는 형상일 수 있다.
도 4와 같이 코어부재(2110b)의 일면이 상측을 향하고, 타면이 하측을 향하도록 배치된 상태를 기준으로, 상기 코어부재(2110b)의 일면과 타면의 높이에 대해 설명하면 아래와 같다.
먼저 코어부재(2110b)의 일면(상부면)에 있어서, 제1구간(S1)에 마련된 코어부재(2110b) 일면(상부면)의 높이에 비해 제2구간(S2)에 마련된 코어부재(2110b) 일면(상부면)의 높이가 높고, 제2구간(S2)에 마련된 코어부재(2110b) 일면(상부면)의 높이에 비해 제3구간(S3)에 마련된 코어부재(2110b) 일면(상부면)의 높이가 높다. 또한, 제3구간(S3)에 마련된 코어부재(2110b) 일면(상부면)의 높이에 비해 제4구간(S4)에 마련된 코어부재(2110b) 일면(상부면)의 높이가 높다.
그리고 코어부재(2110b)의 타면(하부면)에 있어서, 제1구간(S1)에 마련된 코어부재(2110b) 타면(하부면)의 높이에 비해 제2구간(S2)에 마련된 코어부재 타면(하부면)의 높이가 낮고, 제2구간(S2)에 마련된 코어부재(2110b) 타면(하부면)의 높이에 비해 제3구간(S3)에 마련된 코어부재(2110b) 타면(하부면)의 높이가 낮다. 또한, 제3구간(S3)에 마련된 코어부재(2110b) 타면(하부면)의 높이에 비해 제4구간(S4)에 마련된 코어부재(2110b) 타면(하부면)의 높이가 낮다.
코어부재(2110b)는 상술한 바와 같이 그 연장방향의 일단(Pe1)에서부터 타단(P0)으로 갈수록 그 두께(Tc)가 증가되게 마련된다. 그리고, 이러한 코어부재(2110b)의 일면에 제1시트(2110a)를 적층하고 타면에 제2시트(2110b)를 적층하여 반사패널(2110)을 마련하는데, 실시예에서는 그 연장방향으로 두께(Tp)가 균일하게 반사패널(2110)을 마련한다. 이를 위해, 제1시트(2110a) 및 제2시트(2110b) 각각은, 일단(Pe1)에서부터 타단(Pe2)쪽으로 갈수록 그 두께가 감소하도록 마련된다. 즉, 일단(Pe1)에서부터 타단(Pe2)으로 갈수록 그 두께(Tc)가 증가하는 코어부재(2110b)의 일면 및 타면 각각에 제1 및 제2시트(2110a, 2110c)를 마련하는데 있어서, 반사패널(2110)의 두께(Tp)가 균일하도록 상기 제1 및 제2시트(2110a, 2110c)는 일단(Pe1)에서부터 타단(Pe2)으로 갈수록 그 두께가 감소하도록 마련된다.
개구(O)는 빈 공간의 기둥 형상이기 때문에, 반사패널(2110)에서 개구(O)가 차지하는 면적 또는 체적이 증가할 수록 반사패널(2110)의 무게가 감소할 수 있다. 반대로 반사패널(2110)에서 개구(O)가 차지하는 면적 또는 체적이 감소할 수록 반사패널(2110)의 무게가 증가할 수 있다.
한편, 종래에는 반사패널(2110)의 타단(Pe2)에서 일단(Pe1)으로 갈수록 그 두께(Tp)가 증가하도록 마련하였다. 즉, 종래의 코어부재(2110b)는 그 연장방향으로 두께(Tc)가 동일하게 마련되었다. 다른 말로 설명하면 종래의 코어부재(2110b)는 일단(Pe1)에서부터 타단(Pe2)까지 그 두께(Tc)가 동일하게 마련되었다. 그리고, 밀도가 큰 제1시트(2110a) 및 제2시트(2110b)의 경우 타단(Pe2)에서부터 일단(Pe1)쪽으로 두께가 증가하도록 마련하였다. 이에, 반사패널(2110)은 베이스(2200) 또는 전개기(2300)에 지지되는 일단(Pe1)쪽으로 갈수록 그 두께(Tp)가 두껍게 마련되었다.
이처럼, 종래에는 반사패널(2110)이 타단(Pe2)에서부터 일단(Pe1)으로 갈수록 그 두께가 두껍게 마련되도록, 타단(Pe1)에서부터 일단(Pe1)으로 갈수록 밀도가 큰 제1 및 제2시트(2110a, 2110c)의 두께를 증가시켰다. 또한 이때 코어부재(2110b)는 그 연장방향으로 그 두께(Tc)가 동일하도록 마련되었다. 이에 반사패널(2110)의 무게가 무거운 문제가 있었다.
그러나, 실시예의 경우 복수의 개구(O)를 가지는 코어부재(2110b)를 마련하는데 있어서 그 연장방향으로 두께(Tc)가 다르도록 마련하였다. 즉, 일단(Pe1)에서부터 타단(Pe2)쪽으로 갈수록 두께(Tc)가 증가하도록 코어부재(2110b)를 마련하였다. 또한, 코어부재(2110b)의 일면 상에 제1시트(2110a)를 마련하고 타면 상에 제2시트(2110b)를 마련하는데, 반사패널(2110)의 전체 두께(Tp)가 그 연장방향으로 균일 하도록 제1 및 제2시트(2110a, 2110c)의 두께를 조절하였다.
따라서, 종래에 비해 무게가 가벼운 반사패널(2110)을 마련할 수 있다. 이에, 반사패널(2110)을 구비하는 안테나 장치(1000)의 무게를 줄일 수 있고, 상기 안테나 장치(1000)가 탑재되는 인공위성의 무게를 줄일 수 있다. 이로 인해, 안테나 장치(1000)가 탑재된 인공위성이 궤도를 따라 이동할 때 그 기동력을 향상시킬 수 있다. 또한, 안테나 장치(1000)의 무게가 감소된 만큼, 상기 안테나 장치(1000)가 탑재되는 인공위성을 발사시키는데 필요한 연료의 소모량을 줄일 수 있고, 그에 따라 발사 비용을 줄일 수 있다.
한편, 반사패널(2110)이 종래와 같이 일단(Pe1)으로 갈수록 두께가 증가하도록 마련되어 상기 반사패널(2110)의 표면에 단차가 있는 경우, 반사패널(2110)을 이용하여 전파를 외부로 송신하거나, 반사패널(2110)로 전파를 수신할 때 그 송신 및 수신 효율을 저감될 수 있다. 그러나, 실시예에 따른 반사패널(2110)은 그 연장방향으로 두께가 균일하도록 마련한다. 이에, 반사패널(2110)을 이용하여 전파를 외부로 송신하거나, 반사패널(2110)로 전파를 수신할 때 그 송신 및 수신 효율을 향상시킬 수 있다.
1100: 피더부 2000: 반사부
2100: 반사판 2110: 반사패널
2110a: 제1시트 2110b: 코어부재
O: 개구 2110b: 구조체
2110c: 제2시트 2200: 베이스

Claims (15)

  1. 피더부;
    상기 피더부와 마주보도록 설치된 베이스; 및
    복수의 개구를 가지고, 연장방향으로의 두께가 상이하게 마련된 코어부재를 구비하며, 연장방향의 일단이 상기 베이스에 지지되도록 상기 피더부의 외측에 설치된 반사패널;을 포함하는 안테나 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 코어부재는, 상기 일단으로부터 상기 일단과 반대쪽 끝단인 타단으로 갈수록 두께가 증가하는 안테나 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 반사패널은 상기 일단으로부터 타단 사이의 영역이 3개 이상의 복수의 구간으로 분할되고,
    상기 복수의 구간 중, 상기 타단과 가까운 구간일수록 상기 코어부재의 두께가 두꺼운 안테나 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 반사패널은 상기 일단으로부터 타단 사이의 영역이 제1 내지 제4구간으로 분할되고,
    상기 일단에서부터 타단쪽으로 나열된 제1 내지 제4구간의 코어부재의 두께 에 있어서, 상기 제1 내지 제4구간 중 상기 타단과 가까운 구간에 마련된 코어부재일 수록 두께가 두꺼우며,
    상기 반사패널 전체 두께에 대해, 상기 제1구간에 마련된 코어부재의 두께는 90% 내지 93%, 상기 제2구간에 마련된 코어부재의 두께는 92% 내지 95%, 상기 제3구간에 마련된 코어부재의 두께는 95% 내지 97%, 상기 제4구간에 마련된 코어부재의 두께는 95% 내지 98%인 안테나 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 코어부재는 상기 복수의 개구 각각을 둘러싸도록 형성된 구조체를 포함하는 허니컴 구조인 안테나 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 개구의 크기가 동일한 안테나 장치.
  7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반사패널은, 상기 코어부재의 일면에 적층된 제1시트 및 상기 제1시트와 마주보도록 상기 코어부재의 타면에 형성된 제2시트를 포함하며,
    상기 제1 및 제2시트 각각은 상기 일단으로부터 상기 일단과 반대쪽 끝단인 타단쪽으로 갈수록 두께가 감소하는 안테나 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 반사패널은 상기 일단으로부터 타단까지 두께가 일정한 안테나 장치.
  9. 안테나 장치에 구비되는 반사패널의 제조방법으로서,
    복수의 개구를 가지고, 연장방향으로의 두께가 상이하게 마련된 코어부재를 마련하는 과정;
    상기 코어부재의 상면에 제1시트를 적층하는 과정; 및
    상기 코어부재의 하면에 제2시트를 적층하는 과정;을 포함하는 반사패널의 제조방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 코어부재는 상기 복수의 개구 각각을 둘러싸는 구조체를 구비하는 허니컴 형상으로 마련하는 반사패널의 제조방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 코어부재를 마련하는 과정은,
    상기 연장방향의 일단으로부터 상기 일단과 반대쪽 끝단인 타단으로 갈수록 두께가 증가하게 마련하는 과정을 포함하는 반사패널의 제조방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 코어부재는 상기 일단으로부터 타단 사이의 영역이 3개 이상의 복수의 구간으로 분할되며,
    상기 코어부재를 마련하는 과정은, 상기 복수의 구간 중 상기 타단과 가까운 구간에 마련된 코어부재일 수록 두꺼운 두께를 가지도록 마련하는 과정을 포함하는 반사패널의 제조방법.
  13. 청구항 9에 있어서,
    상기 코어부재를 마련하는데 있어서, 상기 복수의 개구의 크기가 동일하게 마련하는 반사패널의 제조방법.
  14. 청구항 11 또는 청구항 12에 있어서,
    상기 반사패널이 상기 일단으로부터 타단까지 두께가 일정하도록, 상기 제1 및 제2시트는 상기 일단으로부터 타단쪽으로 갈수록 두께가 감소되게 마련하는 반사패널의 제조방법.
  15. 청구항 9 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2시트는, 금속이 함유된 섬유(fiber)를 가지도록 마련하는 반사패널의 제조방법.
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