KR102598883B1 - 안테나 시험 장치 및 안테나 시험 방법 - Google Patents

안테나 시험 장치 및 안테나 시험 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예는 위성에 구비되는 안테나 장치에 대한 시험 장치로서, 일 측면에 시험 대상체인 상기 안테나 장치가 지지될 수 있고, 일 방향의 일측 끝단인 일단을 축으로 회전할 수 있는 지지부 및 목표 영역에 대한 영상 촬영을 위해 안테나 장치에서 전자파를 방사할 수 있게 상기 안테나 장치의 동작을 제어할 수 있도록, 지지부의 타 측면에서 상기 안테나 장치와 연결되게 설치된 안테나 구동부를 포함할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예들에 의하면, 안테나 장치가 촬영 목표 영역에 대한 영상을 획득할 수 있는지에 대해 지상에서 용이하게 시험할 수 있다. 또한, 안테나 장치의 각도를 변경시킬 수 있다. 이에 고도가 서로 다른 다양한 촬영 목표 영역에 대해서 시험할 수 있다. 그리고, 시험 중에 안테나 장치가 조절된 각도를 유지하도록 고정시킬 수 있다. 따라서, 안테나 장치의 시험 결과에 따른 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.

Description

안테나 시험 장치 및 안테나 시험 방법{APPARATUS AND METHOD FOR ANTENNA TEST}
본 발명은 안테나 시험 장치 및 안테나 시험 방법에 관한 것으로, 지상에서 안테나 장치의 시험을 용이하게 할 수 있는 안테나 시험 장치 및 안테나 시험 방법에 관한 것이다.
감시 목표 지역 또는 적군 지역을 정찰하기 위해, 지구 밖으로 정찰 위성을 발사한다. 정찰 위성은 지구 밖에서 궤도를 따라 이동하면서 영상을 획득한다. 이러한 정찰 위성은 전자파 빔 즉, 레이더 빔을 방사하여 영상을 획득하는 안테나 장치를 포함한다.
위성을 발사하기 전에 위성의 주요 구성인 안테나 장치에 대한 시험이 필요하다. 즉, 안테나 장치의 영상 촬영 성능에 대한 시험을 실시할 필요가 있다. 이를 위해 일반적으로 안테나 장치가 방사하는 레이더 빔의 상태를 분석하는 시험을 실시하였다. 간략히 설명하면, 먼저 안테나 장치를 밀폐된 챔버 내부에 장입시켜 고정한 후에, 챔버 내부에 설치된 반사판으로 레이더 빔을 방사한다. 그리고 안테나 장치로부터 방사되는 레이더 빔의 조향 및 빔 형상을 확인한다. 이때 목표하는 빔의 조향 및 형상이 아닌 경우, 레이더 빔을 방사시키기 위한 안테나 장치의 동작 조건을 수정한다.
그런데 이러한 시험의 경우 경우 밀폐된 챔버 내부에서 레이더 빔을 방사하는 것이며, 실제 정찰하고자 하는 구역인 지상, 해상, 산 등을 대상으로 시험하는 것이 아니다. 또한, 안테나 장치의 임무는 감시를 위한 영상을 촬영하는 것인데, 앞에서 설명한 시험은 단지 레이더 빔의 조향 및 빔 형상만을 확인하는 방법이며, 영상을 획득하여 그 상태를 확인하지 않는다.
따라서, 안테나 장치가 탑재된 위성이 발사되어 지구 밖에서 정찰 목표 지역을 촬영하였을 때, 정찰 목표 지역과 다른 영역을 촬영하게 되는 문제가 발생되고 있다.
한국공개특허 2022-0106540
본 발명은 안테나 장치가 촬영 목표 영역에 대한 영상을 획득할 수 있는지 지상에서 시험할 수 있는 안테나 시험 장치 및 안테나 시험 방법을 제공한다.
본 발명은 시험하고자 하는 촬영 목표 영역에 따라 안테나 장치의 각도를 변경할 수 있는 안테나 시험 장치 및 안테나 시험 방법을 제공한다.
본 발명은 시험 중에 안테나 장치의 각도가 변경되는 것을 방지할 수 있는 안테나 시험 장치 및 안테나 시험 방법을 제공한다.
본 발명은 안테나 장치를 지지할 수 있는 지지부를 시험 개시 전 또는 시험 종료 후에 보관할 때, 외부 충격에 의해 움직이는 것을 억제할 수 있는 안테나 시험 장치 및 안테나 시험 방법을 제공한다.
본 발명의 실시예는 안테나 시험 장치로서, 일 측면에 시험 대상체인 상기 안테나 장치가 지지될 수 있고, 일 방향의 일측 끝단인 일단을 축으로 회전할 수 있는 지지부; 및 목표 영역에 대한 영상 촬영을 위해 상기 안테나 장치에서 전자파를 방사할 수 있게 상기 안테나 장치의 동작을 제어할 수 있도록, 상기 지지부의 타 측면에서 상기 안테나 장치와 연결되게 설치된 안테나 구동부;를 포함할 수 있다.
상기 지지부의 하측에 배치된 베이스부; 및 외력에 의해 상기 지지부가 그 일단을 축으로 회전할 수 있도록, 상기 베이스부의 일단과 상기 지지부의 일단을 연결하게 설치된 각도 조절부;를 포함할 수 있다.
상기 각도 조절부는, 상기 베이스부의 일단에 설치된 제1연결부재; 상기 제1연결부재에 연결된 회전축; 및 외력에 의해 상기 회전축을 축으로 하여 회전할 수 있도록, 상기 지지부의 일단과 상기 회전축을 연결하도록 설치된 제2연결부재;를 포함할 수 있다.
일단이 상기 베이스부에 연결되고 타단이 상기 지지부에 연결될 수 있게, 상기 지지부의 각도에 따른 상기 지지부와 베이스부 간의 이격거리에 따라 연장길이를 조절할 수 있는 제1고정부를 포함하고, 상기 제1고정부는 상기 베이스부 및 지지부와 체결 및 분리될 수 있다.
상기 지지부와 베이스부를 연결하도록 설치된 제2고정부를 포함하고, 상기 제2고정부는, 상기 베이스부에 있어서 상기 일 방향과 교차하는 방향의 가장자리에 설치된 제1고정부재; 상기 교차 방향을 기준으로 제1고정부재의 측부와 상기 지지부의 측부를 연결하도록 설치되며, 원호의 일부 형상을 가지도록 마련된 슬릿을 구비하는 제2고정부재; 상기 제2고정부재에 마련된 슬릿을 관통하여 상기 제1고정부재에 연결된 제3고정부재;를 포함할 수 있다.
상기 제2고정부는 한 쌍으로 마련되며, 한 쌍의 상기 제2고정부는 상기 교차 방향 이격되어 배치될 수 있다.
상기 지지부를 향하도록 상기 베이스부의 상부에 설치되며, 상기 지지부를 향하는 상부에 탄성부재가 마련된 버퍼부를 포함할 수 있다.
상기 각도 조절부에 연결되어 지지부의 각도를 검출할 수 있는 센서부를 포함할 수 있다.
상기 지지부가 그 일단을 축으로 회전할 수 있도록, 상기 베이스부와 지지부 사이를 연결하도록 설치되어 상기 지지부로 동력을 제공하는 각도 조절 구동부;를 포함하고, 상기 각도 조절 구동부에 연결되어 상기 지지부의 각도를 검출할 수 있는 센서부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예는 위성에 구비되는 안테나 장치에 대한 시험 방법으로서, 시험 대상체인 안테나 장치가 시험 촬영 목표 영역과 마주볼 수 있도록, 상기 시험 촬영 목표 영역의 고도에 따라 안테나 장치의 각도를 조절하는 과정; 상기 안테나 장치에서 전자파가 방사되도록 상기 안테나 장치를 동작시키는 과정; 상기 안테나 장치에서 방사된 전자파 및 반사되어 상기 안테나 장치로 수신되는 전자파를 이용하여 영상을 획득하는 과정; 및 획득된 영상의 위치가 상기 시험 촬영 목표 영역으로부터 벗어났는지 여부를 확인하는 영상 판독 과정;을 포함할 수 있다.
상기 안테나 장치의 각도를 조절하는 과정은, 상기 안테나 장치를 그 일단을 축으로 회전시켜, 상기 안테나 장치와 지면이 이루는 각도를 조절하는 과정;을 포함할 수 있다.
상기 안테나 장치의 각도를 조절하는 과정은, 조절된 상기 각도로 고정되도록 상기 안테나 장치를 고정하는 과정;을 포함할 수 있다.
상기 안테나 장치를 이동 장치에 탑재시키는 과정;을 포함하고, 상기 안테나 장치를 동작시키면서 상기 이동 장치를 상기 시험 촬영 목표 영역을 따라 이동시킬 수 있다.
시험 대상체로서, 안테나 장치에 구비되는 복수의 패널 중 일부의 패널을 시험 대상체로 사용할 수 있다.
상기 안테나 장치에 대한 시험이 종료된 후, 상기 안테나 장치가 지면과 평행하도록 상기 안테나 장치를 그 일단을 축으로 회전시키는 과정; 지면과 평행하게 배치된 안테나 장치를 고정하는 과정;을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 안테나 장치가 촬영 목표 영역에 대한 영상을 획득할 수 있는지에 대해 지상에서 용이하게 시험할 수 있다.
또한, 안테나 장치의 각도를 변경시킬 수 있다. 이에 고도가 서로 다른 다양한 촬영 목표 영역에 대해서 시험할 수 있다. 그리고, 시험 중에 안테나 장치가 조절된 각도를 유지하도록 고정시킬 수 있다. 따라서, 안테나 장치의 시험 결과에 따른 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.
그리고, 시험 개시 전 또는 시험이 종료된 후에, 수평으로 배치되도록 안테나 장치를 누일 수 있다. 또한, 수평으로 배치된 안테나 장치를 고정시킬 수 있다. 이에 시험 개시 전 또는 시험이 종료된 후에 안테나 장치를 보관할 때, 외부 충격에 의해 안테나 장치가 움직이거나 흔들리는 것을 억제하여, 상기 안테나 장치가 손상되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 지구 밖으로 발사되어 궤도를 따라 이동하고 있는 위성을 개념적으로 도시한 도면이다.
도 2는 위성의 주요 구성을 도시한 입체도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 안테나 시험 장치를 도시한 입체도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 안테나 시험 장치를 도시한 정면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 본 발명의 실시예를 설명하기 위하여 도면은 과장될 수 있고, 도면상의 동일한 부호는 동일한 구성요소를 지칭한다.
도 1은 지구 밖으로 발사되어 궤도를 따라 이동하고 있는 위성을 개념적으로 도시한 도면이다. 도 2는 위성의 주요 구성을 도시한 입체도이다.
위성(1000)은 지구(E) 밖으로 발사되어 궤도(O)를 따라 이동하면서 지상 또는 해상에 대한 영상을 획득하는 장치이다. 예를 들어 위성(1000)은 관측 또는 감시를 위한 목표 영역의 영상을 획득하는 군사용 정찰 위성일 수 있다. 이러한 경우 관측 목표 영역은 군사적으로 감시가 필요한 지역, 즉 적군의 국토이거나, 해상일 수 있다. 물론 위성(1000)은 상술한 정찰 위성에 한정되지 않으며, 관측 또는 감시를 위한 다양한 위성 예를 들어 날씨에 대한 정보를 획득하기 위한 날씨 위성일 수 있다.
상술한 바와 같이 위성(1000)에서의 관측 목표 영역 또는 영상을 촬영하고자 하는 영역은 지구의 지상 또는 해상일 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 관측 목표 영역을 '지상'으로 예를 들어 설명한다.
위성(1000)은 100kg 이하의 소형 또는 초소형으로 마련된 것일 수 있다. 이러한 위성(1000)은 하나 또는 복수개로 마련되어 발사될 수 있고, 발사된 위성 각각은 일 궤도(O)를 따라 이동할 수 있다.
도 2를 참조하면, 위성(1000)은 본체(1100), 본체(1100)의 일 측면에 설치되어 전자파를 방사하고 수신되는 전자파를 이용하여 영상을 획득하는 안테나 장치(1200) 및 본체(1100)의 타 측면에 설치되어 태양광을 수광하여 전력을 생산하는 전력 생산 장치(1300)를 포함할 수 있다.
본체(1100)는 위성(1000)의 외관 또는 뼈대를 이루는 구조체이다. 이러한 본체(1100)는 예를 들어 도 2에 도시된 바와 같이 사각형의 형상일 수 있다. 본체(1100)의 내부 및 외부 중 어느 하나에는 위성(1000)의 이동, 자세 변경 및 임무 수행을 위한 각종 장치가 설치될 수 있다. 예를 들어 본체(1100)의 내부 및 외부 중 적어도 하나의 위치에는 위성(1000)이 이동할 수 있는 추진력을 제공하는 추진부, 지향 방향을 조정 또는 제어하는 자세 제어부, 안테나 장치(1200)의 동작을 제어하는 안테나 구동부, 안테나 장치(1200)에서 획득된 영상을 처리하는 영상 처리부가 설치될 수 있다.
추진부는 위성(1000)이 우주 공간에서 궤도(O)에 진입할 수 있게 하거나, 다른 궤도로 이동하거나, 자세 조정이 가능하도록 하거나, 속도를 변경할 수 있도록 추진력을 제공하는 수단일 수 있다. 이러한 추진부는 연료 및 전력 중 적어도 하나에 의해 동작될 수 있다.
자세 제어부는 위성(1000)이 궤도(O) 상에서 목적하는 방향으로 지향할 수 있도록 하는 수단이다. 즉, 자세 제어부는 영상을 획득하고자 하는 위치를 수정하기 위해 위성(1000)의 지향 방향을 조정하거나, 전력 생산 장치(1300)가 태양광을 받을 수 있도록 위성(1000)의 지향 방향을 조정하는 수단일 수 있다. 이러한 자세 제어부는 예를 들어, 위성(1000)의 자세를 제어 또는 변경하는 구동기 및 위성의 현재 자세 또는 위치를 센싱하는 센서부를 포함할 수 있다. 구동기는 예를 들어 반적용 휠(Reaction Wheel), 마그네틱 토커(Magnetic Torquer), 제어 모멘트 자이로(Control Moment Gyroscope) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 그리고 센서부는 자이로스코프(Gyroscope), 태양센서부(Sun sensor), 별센서부(Star Ttracker), 자기센서부(Magnetometer) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
안테나 구동부는 안테나 장치(1200)로 전력을 공급하여 안테나 장치(1200)에서 전자파를 송신할 수 있도록 제어한다. 또한, 안테나 구동부는 안테나 장치(1200)로부터 전자파를 방사하는 방향(이하, 빔 조향) 및 빔의 형상 중 적어도 하나를 조절할 수 있다. 즉, 안테나 구동부는 안테나 장치의 구성인 패널에 구비되는 복수의 소자 각각으로 인가되는 전류의 상대적인 위상 및 진폭 중 적어도 하나를 조절한다. 이에 따라 복수의 소자로부터 방사되는 전자파의 빔 조향 및 빔의 형상 중 적어도 하나를 조절할 수 있다. 그리고, 빔 조향 및 빔의 형상에 따라 영상이 획득되는 영역이 달라질 수 있다.
지구(E) 밖으로 발사된 위성(1000)에 구비되는 안테나 구동부는 미리 설정된 전류 및 진폭으로 복수의 소자를 동작시키도록 세팅될 수 있다. 그리고 이는 지상에서 후술되는 안테나 시험 장치를 이용한 시험 과정을 거쳐 결정된 것일 수 있다.
영상 처리부는 예를 들어 안테나 장치(1200)에서 획득된 영상을 보정하거나, 복수의 형상을 합성 또는 병합하는 기능을 수행하는 수단일 있다. 물론, 영상 처리부는 상술한 영상 처리 외에 영상에 대한 다양한 기능을 수행할 수 있다.
전력 생산 장치(1300)는 태양광을 받아 전력 또는 전기 에너지로 변환시키는 수단으로서, 태양 전지 패널 또는 태양 전지판을 포함하는 수단일 수 있다.
안테나 장치(1200)는 전자파를 이용하여 영상을 획득하는 수단이다. 즉, 안테나 장치(1200)는 지상으로 전자파를 송신하고 반사되는 반사파로부터 지표면의 영상을 생성하는 수단이다. 이러한 안테나 장치는 통상 합성 개구 레이더(SAR: Synthetic Aperture Radar)로 불려지는 장치일 수 있다. 이러한 안테나 장치(1200)인 합성 개구 레이더(SAR)를 포함하는 위성을 'SAR 위성'이라 한다.
도 2를 참조하면, 안테나 장치(1200)는 복수의 패널(1210)을 포함하고, 복수의 패널(1210)은 적어도 일 방향으로 나열되게 배치될 수 있다. 예를 들어 복수의 패널(1210)은 도 2와 같이 일 측 방향 및 상하 방향으로 나열되게 배치될 수 있다. 이에 따라 복수의 패널(1210)이 나열된 전체적인 형상은 사각형 보다 구체적으로는 직사각형의 형상일 수 있다.
복수의 패널(1210) 각각은 기판(1211) 및 전자파를 방사하고 수신할 수 있도록 기판(1211) 상에 형성된 복수의 소자(1212)를 포함한다. 또한, 패널(1210)은 전기적 신호 즉, 전압(또는 전력)을 복수의 소자(1212)로 공급할 수 있도록 기판(1211)에 형성된 급전 배선(미도시)를 포함할 수 있다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 안테나 시험 장치를 도시한 입체도이다. 도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 안테나 시험 장치를 도시한 정면도이다. 여기서 도 3 및 도 5는 안테나 시험 장치의 지지부가 베이스부와 나란하지 않고 베이스부에 대해 소정 각도를 가지도록 세워져 있는 상태를 도시한 도면이다. 또한, 도 4 및 도 6은 안테나 시험 장치의 지지부가 베이스부와 나란하도록 누워있는 상태를 도시한 도면이다.
안테나 시험 장치(2000)는 위성(1000)의 구성 중 안테나 장치(1200)를 시험하는 장치이다. 또한, 안테나 시험 장치(2000)는 안테나 장치(1200)를 구성하는 복수의 패널(1210) 중 일부의 패널(1210)을 지지하여 시험하는 장치일 수 있다. 이처럼, 안테나 시험 장치(2000)가 안테나 장치(1200)에 구비되는 복수의 패널(1210)을 모두 지지하여 시험을 실시하지 않고, 일부의 패널(1210)을 지지하여 시험을 하는 이유는, 복수의 패널(1210)은 모두 동일한 조건, 형상, 크기로 제조되었기 때문이다. 물론, 안테나 시험 장치(2000)는 안테나 장치(1200)에 구비되는 복수의 패널(1210)을 모두 지지하도록 마련될 수도 있다.
상술한 바와 같이, 패널(1210)은 안테나 장치(1200)의 구성이다. 이에 이하에서는 설명의 편의를 위하여 안테나 장치(1200)에 구비되는 복수의 패널(1210) 중, 시험을 위해 안테나 시험 장치에 지지되는 패널(1210)을 '안테나 장치(1200)'로 명명하여 설명한다.
안테나 시험 장치(2000)는 지상에서 안테나 장치(1200)를 시험하는 장치이다. 즉, 위성(1000)을 발사하기 전에 지상에서 안테나 장치(1200)를 시험하는 장치이다. 또한, 시험을 위한 촬영 목표 영역(시험 촬영 목표 영역)에 따라, 안테나 장치(1200)가 바라보는 방향이 변경되도록 안테나 장치(1200)의 각도를 조절할 수 있는 장치이다.
여기서, 시험 촬영 목표 영역은 예를 들어, 고도 또는 높이가 다른 영역일 수 있다. 더 구체적으로 시험 촬영 목표 영역은 산, 지면, 바다 등일 수 있으며, 산, 지면, 해상 등에 있어서도 고도가 서로 다른 다양한 영역일 수 있다.
안테나 시험 장치(2000)는 이동 가능한 장치(이하, 이동 장치(3000)) 상에 장착될 수 있다. 여기서 이동 장치(3000)는 예를 들어 자동차(Car)일 수 있다. 그리고 시험시에 이동 장치(3000)를 동작시켜 이동시키면서 상기 이동 장치(3000) 상에 장착된 안테나 시험 장치(2000)를 동작시켜 안테나 장치(1200)에 대한 시험을 실시할 수 있다. 즉, 이동 장치(3000)를 이동시키면서 안테나 시험 장치(2000)에 지지되어 있는 안테나 장치(1200)로부터 전자파를 방사하고, 반사된 전자파를 수신하여 영상을 획득한다. 즉, 안테나 장치(1200)에서 송신한 전자파 신호와, 반사되어 안테나 장치(1200)로 수신된 전자파 신호는 영상 생성 장치(4000)로 전달되며, 영상 생성 장치(4000)는 입력된 신호를 이용하여 영상을 생성한다. 여기서, 영상 생성 장치(4000)는 이동 장치(3000)에 장착되어 안테나 시험 장치(2000)와 연결될 수 있다. 그리고 영상 생성 장치(4000)는 생성된 영상을 작업자가 확인할 수 있도록 표시한다. 그러면, 작업자는 표시된 영상이 시험 촬영 목표 영역에 대한 것인지 확인한다. 즉, 촬영된 영상이 시험 촬영 목표 영역을 벗어났는지 여부를 확인한다. 예를 들어 촬영된 영상이 시험 촬영 목표 영역인 경우(벗어나지 않은 경우), 작업자는 시험을 위해 안테나 장치(1200)를 동작시킨 동작 조건을 최적 동작 조건으로 도출한다. 그러나, 촬영된 영상이 시험 촬영 목표 영역의 적어도 일부를 벗어나는 경우, 작업자는 시험을 위해 안테나 장치(1200)를 동작시킨 동작 조건을 수정한다. 그리고 수정된 동작 조건으로 다시 시험을 실시하며, 최적 동작 조건이 도출될 때까지 이를 반복한다.
안테나 시험 장치(2000)를 이동 장치(3000) 상에 장착하고, 이동 장치(3000)를 이동시키면서 시험을 실시하는 것은, 지구(E) 밖으로 발사된 위성(1000)은 이동하면서 지상으로 전자파를 방사하여 영상을 획득하기 때문이다. 즉, 위성(1000)은 정지된 상태가 아니라 이동하면서 관측 목표 영역을 촬영하기 때문에, 안테나 장치(1200)가 지지된 안테나 시험 장치(2000)를 이동 장치에 설치하고, 이동 장치(3000)를 이동시키면서 안테나 장치(1200)를 동작시켜 영상을 촬영한다.
이하에서는 도 2 내지 도 6을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 안테나 시험 장치에 대해 설명한다.
도 3 내지 도 6을 참조하면, 안테나 시험 장치(2000)는 일 측면에 안테나 장치(1200)가 지지될 수 있도록 소정의 면적을 가지는 지지부(2800) 및 지지부(2800)의 각도가 변경될 수 있게 지지부(2800)를 회전 가능하게 지지하는 각도 조절부(2100)를 포함한다.
또한, 안테나 시험 장치(2000)는 안테나 장치(1200)의 동작을 제어할 수 있도록 지지부(2800)의 타 측면에 설치된 안테나 구동부(2900), 지지부(2800)의 하측에 배치된 베이스부(2400), 지지부(2800)가 조절된 각도로 유지될 수 있도록 베이스부(2400)와 지지부(2800) 사이를 연결하도록 설치되는 제1 및 제2고정부(2200, 2300)를 포함한다.
그리고, 안테나 시험 장치(2000)는 지지부(2800)를 향해 돌출되도록 베이스부(2400) 상에 설치되며 지지부(2800)를 향하는 상부에 탄성부재(2520)가 마련된 버퍼부(2500), 각도 조절부(2100)에 연결되게 설치되어 지지부(2800)의 각도를 센싱 또는 검출하는 센서부(2600), 베이스부(2400) 상에 고정 설치되며 제1고정부(2200)의 일단과 체결 및 분리될 수 있는 제1체결부(2500a) 및 지지부(2800)에 고정 설치되며 제1고정부(2200)의 타단과 체결 및 분리될 수 있는 제2체결부(2500b)를 더 포함할 수 있다.
지지부(2800)는 일단을 축으로 하여 회전할 수 있다. 여기서, 지지부(2800)의 일단이란 지지부(2800)가 연장된 제1방향(X축 방향)의 양 끝단 중에 일단이다. 반대로 지지부(2800)의 타단은 제1방향에 있어서 일단의 반대쪽 끝단이다. 마찬가지로, 베이스부(2400)의 일단은 베이스부(2400)가 연장된 제1방향(X축 방향)의 양 끝단 중 일단이며, 제1방향에 있어서 일단의 반대쪽 끝단이 타단이다.
여기서 제1방향(X축 방향)은 일 방향으로 명명될 수 있다. 그리고 제1방향(X축 방향)과 교차하는 방향(Y축 방향)은 교차 방향으로 명명될 수 있다.
지지부(2800)는 일 측면에 안테나 장치(1200)의 적어도 일부가 지지될 수 있는 판(plate) 형상일 수 있다. 이때 지지부(2800)는 안테나 장치(1200)에 구비되는 복수의 패널(1210) 중 일부의 패널(1210)을 지지할 수 있는 면적으로 마련될 수 있다. 예를 들어 지지부(2800)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 2개의 패널을 지지할 수 있는 면적을 가지도록 마련될 수 있다. 물론 지지부(2800)는 1개의 패널 또는 2개를 초과하는 패널을 지지할 수 있는 면적으로 마련될 수 있다.
지지부(2800)에는 두께방향으로 관통되게 마련된 복수의 개구가 마련될 수 있고, 복수의 개구는 상호 이격되게 배치될 수 있다. 복수의 개구 각각은 지지되는 패널에 비해 그 면적이 작게 마련된다. 이처럼 지지부(2800)에 개구를 마련하는 것은, 시험 대상체인 안테나 장치(1200) 즉, 패널(1210)을 안정적으로 지지하면서도 지지부(2800)의 중량을 줄이기 위함이다.
지지부(2800)는 앞에서 설명한 바와 같이 그 일단을 축으로 하여 회전한다. 지지부(2800)가 일단을 축으로 회전하면, 일단의 높이는 변하지 않으면서 상기 일단의 반대 끝단인 타단의 높이가 높아지거나 낮아진다. 다른 말로 설명하면, 지지부(2800)는 그 타단이 하측에 위치된 베이스부(2400)의 타단과 멀어지거나, 가까워지도록 일단을 축으로 회전한다. 이처럼 지지부(2800)가 일단을 축으로 회전함에 따라, 지지부(2800)가 지상과 이루는 각도가 달라진다. 다시 말해 시험을 위해 지지부(2800)가 지상과 이루는 각도가 달라진다. 그리고 지지부(2800)에 안테나 장치(1200)가 지지되어 있으므로, 지지부(2800)의 각도가 변경되면 이와 함께 안테나 장치(1200)가 지상과 이루는 각도가 변경된다. 이에 따라 지지부(2800)의 각도를 조절함으로써 안테나 장치(1200)가 바라보는 방향 즉 지향 방향을 변경할 수 있다. 따라서 시험을 위해 촬영하고 자하는 영역(이하, 시험 촬영 목표 영역)의 고도에 따라, 안테나 장치(1200)의 각도를 용이하게 변경시킬 수 있다.
지지부(2800)의 일 측면에는 시험 대상인 안테나 장치(1200) 즉, 패널(1210)이 장착된다. 안테나 장치(1200)를 지지부(2800)에 장착 고정시키는 수단은 특별히 한정되지 않으나, 예를 들어 볼트 및 너트를 사용할 수 있다. 예를 들어, 안테나 장치(1200) 및 지지부(2800)를 관통하도록 볼트를 삽입시키고, 너트를 이용하여 볼트를 고정시키는 방법으로 안테나 장치(1200)를 지지부(2800)의 일 측면에 고정시킬 수 있다. 물론, 안테나 장치(1200)를 지지부(2800)에 고정시키는 수단은 상술한 예에 한정되지 않으며, 다양한 수단 예를 들어 클램프(clamp)를 포함하는 수단을 이용하여 고정시킬 수도 있다.
지지부(2800)의 각도가 조절되도록 상기 지지부(2800)에 외력을 가하는데 있어서, 작업자가 직접 실시할 수 있다. 즉, 작업자가 직접 지지부(2800)를 베이스부(2400)와 멀어지게 밀거나 베이스부(2400)와 가까워지게 당기는 방식으로 각도를 조절할 수 있다.
안테나 구동부(2900)는 시험 대상체인 안테나 장치(1200)를 구동시키기 위한 수단이다. 즉, 안테나 구동부(2900)는 안테나 장치(1200)를 시험하기 위하여, 상기 안테나 장치(1200)를 구동시키는 수단이다. 이러한 안테나 구동부(2900)는 지지부(2800)에 지지된 안테나 장치(1200)와 연결될 수 있도록, 지지부(2800)의 타 측면에 설치될 수 있다.
안테나 구동부(2900)는 안테나 장치(1200)로 전력을 공급하여 안테나 장치(1200)에서 전자파를 송신할 수 있도록 제어한다. 또한, 안테나 구동부(2900)는 안테나 장치(1200)로부터 전자파를 방사하는 방향(즉, 빔 조향) 및 빔의 형상 중 적어도 하나를 조절할 수 있다. 즉, 안테나 구동부(2900)는 패널(1210)에 구비되는 복수의 소자(1212) 각각으로 인가되는 전류의 상대적인 위상 및 진폭 중 적어도 하나를 조절한다. 이에 따라 복수의 소자(1212)로부터 방사되는 전자파의 빔 조향 및 빔의 형상 중 적어도 하나를 조절할 수 있다. 그리고, 빔 조향 및 빔의 형상에 따라 영상이 획득되는 영역이 달라질 수 있다.
그리고, 안테나 장치(1200)로부터 획득된 영상에 따라서 안테나 구동부(2900)에서 안테나 장치(1200)로 입력하는 동작 조건을 수정할 수 있다. 즉, 앞에서 설명한 바와 같이 안테나 장치(1200)에서 송신한 전자파 신호와, 반사되어 안테나 장치(1200)로 수신된 전자파 신호는 영상 생성 장치(4000)로 전달되어 표시된다. 이후 작업자는 표시된 영상이 시험 촬영 목표 영역에 대한 것인지 확인한다. 즉, 촬영된 영상이 시험 촬영 목표 영역을 벗어났는지 여부를 확인한다. 예를 들어 촬영된 영상이 시험 촬영 목표 영역인 경우(벗어나지 않은 경우), 작업자는 시험을 위해 안테나 장치(1200)를 동작시킨 동작 조건을 최적 동작 조건으로 도출한다. 예를 들어, 지지부(2800)에 지지된 복수의 소자(1212)로 인가된 전류의 위상 및 진폭 조건을 최적 동작 조건을 도출한다. 그러나, 촬영된 영상이 시험 촬영 목표 영역의 적어도 일부를 벗어나는 경우, 작업자는 시험을 위해 안테나 장치(1200)를 동작시킨 동작 조건을 수정한다. 즉, 복수의 소자(1212) 각각으로 인가된 전류의 위상 및 진폭 조건 중 적어도 하나를 수정한다. 그리고 수정된 동작 조건으로 다시 시험을 실시하며, 최적 동작 조건이 도출될 때까지 이를 반복한다. 이와 같은 방법으로 도출된 최적의 동작 조건은, 지구 밖으로 발사된 위성(1000)을 운용할 때 안테나 장치(1200)를 동작시키는 실제 동작 조건으로 활용할 수 있다.
베이스부(2400)는 지지부(2800)의 하측에서 고정되게 설치되고, 후술되는 각도 조절부(2100)를 지지한다. 이러한 베이스부(2400)는 소정의 면적을 가지도록 마련된 제1베이스 부재(2410), 이동 장치(3000) 상에 체결 및 분리될 수 있으며 제1베이스 부재(2410)의 하측에 이격 배치되는 제2베이스 부재(2420) 및 제2베이스 부재(2420)의 상부에 설치되어 그 상측에 배치되는 제1베이스 부재(2410)를 지지하는 복수의 지지대(2430)를 포함한다.
제1베이스 부재(2410)는 각도 조절부(2100)가 지지될 수 있는 면적을 가지는 판(plate) 형상일 수 있다. 이때 제1베이스 부재(2410)는 지지부(2800)에 비해 작은 면적을 가지도록 마련될 수 있다. 예를 들어 제1베이스 부재(2410)는 지지부(2800)에 비해 제1방향(X축 방향) 및 제2방향(Y축 방향)의 길이가 짧게 마련될 수 있다.
또한, 제1베이스 부재(2410)에는 두께 방향으로 관통되게 마련된 복수의 개구가 마련될 수 있고, 복수의 개구는 이격되게 배치될 수 있다. 이렇게 개구를 마련함으로써 제1베이스 부재(2410)의 무게를 줄일 수 있다.
제2베이스 부재(2420)는 이동 장치(3000)의 상부에 안착 또는 장착될 수 있도록 소정의 면적을 가지는 판(plate) 형상일 수 있다. 또한, 제2베이스 부재(2420)는 제1베이스 부재(2410)와 나란하도록 또는 평행하게 배치될 수 있다. 제2베이스 부재(2420)는 별도로 마련된 체결부재(미도시)를 통해 이동 장치(3000)에 체결 또는 결합되거나 분리될 수 있다. 예를 들어 체결부재는 제2베이스 부재(2420) 및 이동 장치(3000)의 상부를 관통할 수 있는 볼트 및 볼트가 관통하는 너트를 포함하는 수단일 수 있다. 물론, 체결부재는 상술한 예에 한정되지 않으며 제2베이스 부재(2420)를 이동 장치(3000)에 체결시킬 수 있고 분리시킬 수 있는 다양한 수단 예를 들어 체결부재는 클램프(clam)를 포함하는 수단일 수 있다.
지지대(2430)는 상하로 이격 배치된 제1베이스 부재(2410)와 제2베이스 부재(2420) 사이에 위치되어 제2베이스 부재(2420)를 지지하는 수단이다. 지지대(2430)는 복수개로 마련되며, 복수의 지지대(2430)는 제1베이스 부재(2410)와 제2베이스 부재(2420) 사이에서 상호 이격되게 배치될 수 있다.
상기에서는 베이스부(2400)가 제1 및 제2베이스 부재(2410, 2420), 복수의 지지대(2430)로 분리되어 구성되는 것을 설명하였다. 하지만 베이스부(2400)는 하나의 구성 예를 들어 소정의 두께와 면적을 가지는 하나의 베이스 부재로 구성되게 마련될 수 있다.
버퍼부(2500)는 지지부(2800) 상에 지지된 안테나 장치(1200)로 충격이 가해지는 것을 억제하는 수단이다. 즉 버퍼부(2500)는, 지지부(2800)가 베이스부(2400)와 평행하게 접힌 상태에서 안테나 시험 장치(2000)에 충격이 가해졌을 때, 상기 지지부(2800) 상에 지지된 안테나 장치(1200)로 충격이 전달되는 것을 억제하기 위한 수단이다. 즉, 충격을 흡수하여 안테나 장치(1200)로 전달되는 충격을 감소시킬 수 있다. 안테나 시험 장치(2000)로 충격이 가해지 상황은 예를 들어 이동 장치(3000)가 주행 중에 방지턱과 같은 단차가 있는 지면을 지나가거나, 지면이 고르지 않은 도로를 주행하는 경우일 수 있다.
버퍼부(2500)는 상하로 연장되게 마련되어 제1베이스 부재(2410)의 상부에 설치된 지지부재(2510) 및 지지부재(2510)의 상부에 설치된 탄성부재(2520)를 포함할 수 있다. 탄성부재(2520)는 예를 들어 고무를 포함할 수 있고, 보다 구체적인 예로 우레탄 고무를 포함할 수 있다.
각도 조절부(2100)는 베이스부(2400)와 지지부(2800)가 이루는 각도가 조절 또는 조정될 수 있도록, 지지부(2800)가 회전할 수 있도록 하는 수단이다.
각도 조절부(2100)는 지지부(2800)의 일단이 베이스부(2400)와 연결된 상태를 유지하면서, 지지부(2800)에 외력이 가해지면 상기 지지부(2800)가 회전할 수 있도록 하는 수단이다. 이러한 각도 조절부(2100)는 베이스부(2400)의 일단에 연결된 제1연결부재(2110), 제1연결부재(2110)의 일단에 연결된 회전축(2130) 및 지지부(2800)의 일단과 회전축(2130) 사이를 연결하며 회전축(2130)을 축으로 하여 회전할 수 있는 제2연결부재(2120)를 포함할 수 있다.
이와 같은 각도 조절부(2100)는 경첩과 유사한 방식으로 동작할 수 있다. 즉, 외력을 가하여 지지부(2800)를 밀거나 당겼을 때, 그 힘이 지지부(2800)에 장착되어 있는 제2연결부재(2120)로 전달된다. 이에, 제2연결부재(2120)가 회전축(2130)을 축으로 시계방향 또는 반시계 방향으로 회전하며, 제1연결부재(2110)는 고정된 상태를 유지한다. 보다 구체적으로 설명하면, 외력을 가하여 지지부(2800)를 당기게 되면 상기 지지부(2800) 및 지지부(2800)에 연결된 제2연결부재(2120)가 회전축(2130)을 축으로 하여 반시계 방향으로 회전한다. 반대로, 외력을 가하여 지지부(2800)를 밀면, 상기 지지부(2800) 및 제2연결부재(2120)가 회전축(2130)을 축으로 하여 반시계 방향으로 회전한다.
이처럼, 외력에 의해 제2연결부재(2120)가 회전축(2130)을 축으로 회전할 수 있음에 따라, 상기 제2연결부재(2120)에 연결된 지지부(2800)가 회전축(2130)을 축으로 회전할 수 있다. 여기서 지지부(2800)의 일단에 제2연결부재(2120)가 연결되므로, 지지부(2800)가 각도 조절부(2100)의 회전축(2130)을 축으로 회전한다는 것은, 다른 말로 설명하면 지지부(2800)가 그 일단을 축으로 하여 회전함을 의미할 수 있다. 또한 각도 조절부(2100)를 통해 지지부(2800)의 일단이 베이스부(2400)의 일단과 연결되므로, 지지부(2800)가 그 일단을 축으로 회전한다는 것은, 지지부(2800)가 베이스부(2400)와 연결된 일단을 축으로 회전함을 의미할 수 있다.
상술한 바와 같은 각도 조절부(2100)는 복수개로 마련될 수 있고, 예를 들어 2개의 각도 조절부(2100)가 마련될 수 있다. 그리고 복수의 각도 조절부(2100)는 도 3에 도시된 바와 같이 제2방향(Y축 방향)으로 나열되게 배치될 수 있다.
센서부(2600)는 지지부(2800)의 각도를 검출 또는 센싱하는 수단으로서, 각도 조절부(2100)에 연결되게 설치될 수 있다. 보다 구체적으로 각도 조절부(2100)의 제2연결부재(2120)에 센서부가 연결될 수 있다. 그리고, 제2연결부재(2120)가 회전하는 방향 및 회전 정도를 검출하여 지지부(2800)의 각도를 검출하는 수단일 수 있다.
상기에서는 센서부(2600)가 각도 조절부(2100)에 연결되는 것을 설명하였다. 하지만 이에 한정되지 않고 지지부(2800)의 각도를 검출할 수 있다면 어떠한 위치에 연결되어도 무방하다. 예를 들어 센서부(2600)는 후술되는 제1 및 제2고정부(2200, 2300) 중 적어도 하나에 연결되게 설치될 수도 있다.
또한, 상기에서는 센서부(2600)가 각도 조절부(2100), 제1 및 제2고정부(2200, 2300) 중 적어도 하나에 직접 연결되어 지지부(2800)의 각도를 센싱하는 것을 설명하였다. 하지만 이에 한정되지 않고 센서부(2600)는 비 접촉식으로 지지부(2800)의 각도를 측정하는 수단으로 변경될 수 있다. 예를 들어 레이저를 조사하여 베이스부(2400)의 상부면과 지지부(2800)의 타 측면이 이루는 각도를 측정하는 비접촉식 센서부를 적용할 수도 있다.
각도 조절부(2100)는 베이스부(2400) 상부의 일단에 설치된 지지체(2700) 상부에 설치될 수 있다, 즉, 베이스부(2400)의 상부 일단에 지지체(2700)가 장착되고, 상기 지지체(2700)의 상부에 각도 조절부(2100)의 제1연결부재(2110)가 고정되게 설치될 수 있다.
제1고정부(2200)는 지지부(2800)의 각도를 고정하는 수단이다. 즉, 제1고정부(2200)는 안테나 장치(1200)의 시험을 위하여 지지부(2800)가 베이스부(2400)와 소정 각도를 이루도록 조절되었을 때, 지지부(2800)가 조절된 각도로 유지되도록 하는 수단이다. 이와 같은 제1고정부(2200)는 예를 들어, 턴 버클을 포함하는 수단일 수 있다. 즉, 제1고정부(2200)는 몸체(2230), 베이스부(2400)에 설치된 제1체결부(2500a)와 몸체(2230) 사이를 연결하도록 설치된 제1고정부재(2110) 및 지지부(2800)에 설치된 제2체결부(2500b)와 몸체(2230) 사이를 연결하도록 설치된 제2고정부재(2220)를 포함할 수 있다. 여기서, 지지부(2800)에 연결된 제2고정부재(2220)의 외주면에는 나사산이 형성되어 있을 수 있다.
이러한 제1고정부(2200)의 경우 몸체(2230)를 회전시키는 방향에 따라, 제2고정부재(2220)가 지지부(2800)쪽으로 전진하거나 지지부(2800)와 반대쪽으로 후진할 수 있다. 이에 따라 제1고정부(2200)의 길이 즉, 제1고정부(2200)의 양 끝단의 거리를 조절할 수 있다. 그리고, 제1고정부(2200)의 길이를 조절함으로써, 지지부(2800)와 베이스부(2400) 간의 간격이 유지될 수 있다. 즉, 지지부(2800)와 베이스부(2400)가 이루는 각도가 증가할 수록 지지부(2800)와 베이스부(2400) 간의 간격이 증가한다. 이에 지지부(2800)와 베이스부(2400)가 이루는 각도가 증가할 수록 제1고정부(2200)의 길이를 증가시킨다. 반대로, 지지부(2800)와 베이스부(2400)가 이루는 각도가 감소할 수록 지지부(2800)와 베이스부(2400) 간의 간격이 감소한다. 이에 지지부(2800)와 베이스부(2400)가 이루는 각도가 감소할 수록 제1고정부(2200)의 길이를 감소시킨다.
제1고정부(2200)의 제1고정부재(2110)는 베이스부(2400)의 상부에 설치된 제1체결부(2500a)에 체결되고, 제2고정부재(2220)는 지지부(2800)에 설치된 제2체결부(2500b)에 체결될 수 있다. 또한, 제1고정부(2200)의 제1 및 제2고정부재(2110, 2220) 각각은 제1 및 제2체결부(2500b)와 분리될 수 있다. 보다 구체적으로 설명하면, 시험을 위해 지지부(2800)에 외력을 가하여 상기 지지부(2800)를 시험 목표 각도로 조절한 후에 제1고정부(2200)의 양 끝단인 제1 및 제2고정부재(2110, 2220)를 제1 및 제2체결부(2500a, 2500b)에 체결한다. 이에, 지지부(2800)가 베이스부(2400)와 이루는 각도가 제1고정부(2200)에 의해 고정되며, 이 상태에서 안테나 장치(1200)를 동작시켜 시험을 실시한다. 그리고, 시험을 실시하지 않을 때에는 지지부(2800)가 베이스부(2400)의 상측에서 나란하도록 그 각도를 조절한다. 즉, 안테나 시험 장치(2000)의 보관을 위해 지지부(2800)가 베이스부(2400)에 대해 이루는 각도가 0°가 되도록 지지부(2800)를 접는다. 이를 위해, 지지부(2800)와 베이스부(2400) 사이에 위치된 제1고정부(2200)를 제1 및 제2체결부(2500a, 2500b)로부터 분리한다.
상술한 바와 같은 제1고정부(2200)는 복수개로 마련될 수 있고, 예를 들어 2개의 제1고정부(2200)가 마련될 수 있다. 그리고 복수의 제1고정부(2200)는 도 3에 도시된 바와 같이 제2방향(Y축 방향)으로 나열되게 체결될 수 있다.
제2고정부(2300)는, 지지부(2800)가 접혀 있는 상태에서 외부로부터 가해지는 충격에 의해 지지부(2800)가 움직이거나 유동되는 것을 억제하기 위한 고정 수단이다. 보다 구체적으로는 시험 전 또는 시험이 종료된 후에, 지지부(2800)를 베이스부(2400)쪽으로 당겨 지지부(2800)가 베이스부(2400)와 나란하도록 한 상태에서, 상기 지지부(2800)가 하측으로 기울어지거나 하측 방향으로 흔들리지 않도록 고정하는 수단이다.
제2고정부(2300)는 베이스부(2400)와 지지부(2800) 사이를 연결하도록 설치되는데, 제2방향(Y축 방향)의 양 끝단인 측부에 연결되도록 설치될 수 있다. 이러한 제2고정부(2300)는 베이스부(2400)의 상부에 설치된 제1고정부재(2310), 제1고정부재(2310)와 지지부(2800) 사이를 연결하며 지지부(2800)가 회전하는 방향과 부합하는 방향으로 연장된 슬릿(S)이 마련된 제2고정부재(2320), 제2고정부재(2320)에 마련된 슬릿(S)을 관통하여 제1고정부재(2310)와 체결될 수 있는 제3고정부재(2330)를 포함할 수 있다.
제1고정부재(2310)는 베이스부(2400), 보다 구체적으로는 제1베이스 부재(2410)의 상부에 설치될 수 있다. 지지부재(2310)가 베이스부(2400)의 상부에 설치되는데 있어서, 제2방향(Y축 방향)의 가장자리에 위치하도록 설치되는 것이 바람직하다. 또한, 제1고정부재(2310)는 후술되는 제2고정부재(2320)에 비해 내측에 위치하도록 설치된다. 보다 구체적으로 설명하면, 제2고정부재(2320)에 비해 제1고정부재(2310)가 제2방향(Y축 방향)의 중심과 인접하도록 설치된다.
제2고정부재(2320)는 제1고정부재(2310)와 지지부(2800)를 연결할 수 있도록 마련된 판(plate) 형상으로 마련될 수 있다. 그리고 제2고정부재(2320)는 앞에서 설명한 바와 같이 제1고정부재(2310)의 외측에 설치될 수 있다. 즉, 제2고정부재(2320)는 제1고정부재(2310)에 비해 제2방향(Y축 방향)의 중심과 멀리 위치되게 설치될 수 있다.
제2고정부재(2310)에는 슬릿(S)이 마련되는데, 슬릿(S)은 지지부(2800)가 회전하는 형상으로 마련될 수 있다. 예를 들어 슬릿(S)은 원 둘레 또는 원호 일부의 형상으로 마련될 수 있다.
제3고정부재(2330)는 제2고정부재(2320)에 마련된 슬릿(S)을 관통하여 상기 제2고정부재(2320)의 내측에 위치된 제1고정부재(2310)에 체결되는 수단이다. 이러한 제3고정부재(2330)는 예를 들어 노브(knob)일 수 있다. 그리고, 제3고정부재(2330)는 지지부(2800)가 회전할 때 제2고정부재(2320)에 마련된 슬릿(S)을 통과한다.
이와 같은 제2고정부(2300)는 베이스부(2400) 및 지지부(2800)에서 분리되지 않고 연결된 또는 체결된 상태를 유지한다. 즉, 지지부(2800)를 베이스부(2400)와 나란하게 접을 경우 제1고정부(2200)는 베이스부(2400) 및 지지부(2800)로부터 분리한다. 그러나 제2고정부(2300)는 지지부(2800)가 어떤 각도로 있더라도 베이스부(2400) 및 지지부(2800)로부터 분리하지 않는다. 이렇게 할 수 있는 이유는, 제2고정부재(2320)에 지지부(2800)가 회전하는 형상 또는 방향과 부합하는 슬릿(S)이 마련되고, 제3고정부재(2330)가 슬릿(S)을 관통하여 제1고정부재(2310)에 연결되기 때문이다. 즉, 지지부(2800)가 베이스부(2400)와 가까워지거나 멀어지도록 회전할 때, 제2고정부(2300)의 제3고정부재(2330)는 제2고정부재(2320)에 마련된 슬릿을 통과한다. 이에 각도 조절을 위해 지지부(2800)가 일단을 축으로 회전하더라도, 제2고정부재(2320) 및 제3고정부재(2330)에 의해 그 회전이 방해 받지 않는다.
이때, 슬릿(S)의 일측 끝단 및 타측 끝단은 제3고정부재(2330)의 이동 또는 회전을 저지시키는 스토퍼 역할을 한다. 도 3과 같이 지지부(2800)가 베이스부(2400)와 나란하지 않고 소정의 각도를 이루고 있는 상태를 기준으로 설명하면, 슬릿(S)의 양 끝단 중 지지부(2800)쪽과 가까운 일단은 지지부(2800)가 베이스부(2400)와 나란하도록 접혔을 때(도 4 참조), 제3고정부재(2330)가 도 4와 같이 상기 일단과 접하게 된다. 이에 지지부(2800)가 하측으로 기울어지거나 하측 방향으로 흔들리는 것을 억제 또는 방지할 있다.
또한, 도 3을 기준으로 슬릿(S)의 양 끝단 중 베이스부(2400)쪽과 가까운 타단은, 지지부(2800)가 베이스부(2400)와 멀어지는 방향으로 회전하는 것을 저지시키는 스토퍼 역할을 한다. 즉, 지지부(2800)가 회전하여 제3고정부재(2330)가 도 3과 같이 슬릿(S)의 타단에 위치된 경우, 지지부(2800)는 더 이상 베이스부(2400)와 멀어지게 회전할 수 없다. 따라서, 슬릿(S)의 연장길이에 따라 지지부(2800)가 베이스부(2400)와 이루는 최대 각도가 조절된다. 즉 슬릿(S)의 연장길이를 길게 할 수록 지지부(2800)가 베이스부(2400)와 이루는 최대 각도를 증가시킬 수 있다.
상기에서는 지지부(2800)의 각도를 조절하는데 있어서 작업자가 지지부(2800)에 직접 외력을 가하는 것을 설명하였다. 하지만 이에 한정되지 않고, 안테나 시험 장치(2000)는 지지부(2800)에 외력을 가할 수 있는 별도의 수단(이하, 각도 조절 구동부)을 구비하도록 마련될 수 있다. 예를 들어 각도 조절 구동부는 유압 실린더 또는 공압 실린더를 포함하는 수단일 수 있다. 그리고 이러한 각도 조절 구동부는 예를 들어 베이스부(2400)와 지지부(2800) 사이를 연결하도록 설치될 수 있다. 보다 구체적으로 설명하면, 각도 조절 구동부의 일단은 제2베이스 부재(2420)에 연결되고, 타단은 지지부(2800)에 연결되게 설치될 수 있다. 이때 각도 조절 구동부의 타단은 지지부(2800)의 타 측면에 연결되거나, 제2방향(Y축 방향)으로의 끝단에 연결되는 것이 바람직하다. 또한, 각도 조절 구동부는 제2베이스 부재(2420)가 아닌 제1베이스 부재(2421)에 연결될 수 있다. 이러한 경우 각도 조절 구동부의 일단은 제1베이스 부재(2410)에 있어서 제2방향(Y축 방향)의 끝단에 연결되는 것이 바람직하다. 이처럼 각도 조절 구동부를 연결함으로써, 지지부(2800)가 베이스부(2400)와 나란하도록 접힐 때 간섭되지 않고, 안테나 장치(1200)로부터 방사되는 전자파와 간섭되지 않을 수 있다. 그리고 이러한 경우 센서부(2600)는 각도 조절 구동부에 연결되게 설치될 수 있다.
이하, 도 2 내지 도 6을 참조하여, 실시예에 따른 안테나 시험 장치를 이용하여 안테나 장치를 시험하는 방법에 대해 설명한다.
먼저, 제조된 안테나 장치(1200)를 안테나 시험 장치(2000)의 지지부(2800)에 고정시킨다. 보다 구체적으로 설명하면, 안테나 장치(1200)를 구성하는 복수의 패널(1210) 중 일부 패널(1210)을 지지부(2800)의 일 측면에 고정시킨다. 이처럼 안테나 장치(1200)를 지지부(2800)에 고정시킬 때, 지지부(2800)는 도 4와 같이 베이스부(2400)와 평행을 이루는 상태일 수 있다.
다음으로, 안테나 시험 장치(2000)를 이동 장치(3000) 예를 들어 자동차의 상부에 장착시킨다. 이를 위해 베이스부(2400)의 제2베이스 부재(2420)를 이동 장치(3000)의 상부에 고정시킨다. 이에 따라 안테나 시험 장치(2000) 전체가 이동 장치(3000)의 상부에 장착 즉, 탑재된다.
상기에서는 지지부(2800)에 안테나 장치를 고정시킨 후에, 안테나 시험 장치(2000)를 이동 장치(3000)의 상부에 고정시키는 것을 설명하였다. 하지만 이에 한정되지 않고 먼저 안테나 시험 장치(2000)를 이동 장치(3000)의 상부에 고정시킨 후에, 안테나 장치(1200)를 지지부(2800)의 일 측면에 고정시킬 수도 있다.
이후, 지지부(2800)의 타단이 베이스부(2400)의 타단과 멀어지도록 지지부(2800)에 외력을 가한다. 이에 지지부(2800)가 그 일단을 축으로 회전하며, 이에 지지부(2800)와 베이스부(2400)와 이루는 각도가 커진다. 즉, 지지부(2800)가 베이스부(2400)의 상측에서 상기 베이스부(2400)와 나란한 상태일 경우 지지부(2800)가 베이스부(2400)와 이루는 각도는 0°이다. 이후 지지부(2800)의 타단이 베이스부(2400)의 타단과 멀어지도록 지지부(2800)를 회전시키면, 지지부(2800)와 베이스부(2400)가 이루는 각도가 증가한다.
이때, 촬영하고자 하는 영역 즉, 시험 촬영 목표 영역의 위치에 따라 지지부(2800)의 각도를 미리 결정한다. 즉, 시험 촬영 목표 영역의 고도, 촬영하고자 하는 면적 등에 따라 조절하고자 하는 지지부(2800)의 목표 각도를 미리 결정한다. 그리고 목표 각도가 되도록 지지부(2800)를 회전시킨다.
지지부(2800)가 목표 각도에 도달하면, 제1고정부(2200)를 이용하여 지지부(2800)를 고정시킨다. 즉, 일단이 베이스부(2400)의 상부에 장착된 제1체결부(2500a)에 체결되고, 타단이 지지부(2800)에 연결된 제2체결부(2500b)에 체결될 수 있도록 제1고정부(2200)의 길이를 조절한다. 이렇게 제1고정부(2200)를 제1 및 제2체결부(2500a, 2500b)에 연결시키는 동안, 작업자 또는 다른 구조물을 이용하여 지지부가 움직이지 않도록 고정시킨다.
제1고정부(2200)가 제1 및 제2체결부(2500a, 2500b)에 체결되면, 지지부(2800)가 더 이상 회전하지 않는다. 이는 제1고정부(2200)의 일단이 고정되게 설치된 베이스부(2400)에 연결되어 있고, 제1고정부(2200)의 타단이 지지부(2800)에 연결되어 상기 제1고정부(2200)가 지지부(2800)를 지탱 또는 지지하고 있기 때문이다.
이렇게 제1고정부(2200)에 의해 지지부(2800)가 고정되면, 안테나 구동부(2900)를 이용하여 안테나 장치(1200)를 동작시키면서 이동 장치(3000)를 이동시킨다. 즉, 이동 장치(3000)를 시험 촬영 목표 영역을 따라 이동시킨다. 이에, 안테나 장치(1200)로부터 방사되는 전자파 및 반사되어 안테나 장치(1200)로 수신되는 전자파에 의해 영상 생성 장치(4000)에서 영상이 생성된다.
영상 생성 장치(4000)에서 영상이 표시되면, 작업자는 표시된 영상이 시험 촬영 목표 영역에 대한 것인지 확인한다. 이때 예를 들어 촬영된 영상이 시험 촬영 목표 영역인 경우(벗어나지 않은 경우), 시험을 위해 안테나 장치(1200)를 동작시킨 동작 조건을 최적 동작 조건으로 도출한다. 즉, 안테나 구동부(2900)가 복수의 소자(1212)로 인가한 전류의 위상 및 진폭 조건을 최적 동작 조건으로 도출한다.
그러나, 촬영된 영상이 시험 촬영 목표 영역의 적어도 일부를 벗어나는 경우, 시험을 위해 안테나 장치(1200)를 동작시킨 동작 조건을 수정한다. 즉, 안테나 구동부(2900)가 복수의 소자(1212)로 인가한 전류의 위상 및 진폭 조건 적어도 하나를 수정한다. 그리고 수정된 동작 조건으로 다시 시험을 실시하며, 최적 동작 조건이 도출될 때까지 이를 반복한다. 이때, 앞에서와 동일한 각도로 지지부(2800)를 유지한 상태에서, 이동 장치를 동일한 경로로 주행시키면서 동일한 시험 촬영 목표 영역을 촬영하여, 최적 동작 조건을 도출한다.
그리고, 시험을 실시하는데 있어서 서로 다른 시험 촬영 목표 영역에 대해 실시하는 것이 바람직하다. 즉, 고도가 서로 다른 영역에 대해 실시하는 것이 바람직하다. 이때 서로 다른 고도를 가지는 시험 촬영 목표 영역은 예를 들어 산, 지상, 해상 중 어느 하나일 수 있다. 또한, 상술한 산, 지상, 해상 중에서도 고도 또는 수면의 높이가 서로 다른 산, 바다, 강, 지표면일 수 있다.
시험이 종료되면, 제1고정부(2200)를 베이스부(2400) 및 지지부(2800)로부터 분리한다. 그리고 지지부(2800)의 타단이 베이스부(2400)의 타단과 가까워지도록 지지부(2800)에 외력을 가한다. 이때 지지부(2800)가 베이스부(2400)와 나란하도록 상기 지지부(2800)를 베이스부(2400)를 향해 접는다.
이렇게 지지부(2800)가 접힌 상태일 때, 지지부(2800)는 제2고정부(2300)에 의해 고정된다. 이에, 이동 장치(3000)가 이동하거나, 다른 외력이 안테나 시험 장치(2000)에 가해지더라도, 지지부(2800)가 하측으로 기울어지거나 흔들리는 것을 억제 또는 방지할 수 있다.
이와 같이 실시예들에 따른 안테나 시험 장치(2000)에 의하면, 안테나 장치(1200)가 목표하는 영상을 획득할 수 있는지 여부에 대해 지상에서 시험할 수 있다. 또한, 안테나 장치(1200)의 각도를 변경시킬 수 있다. 이에 고도가 서로 다른 다양한 영역에 대해서 시험할 수 있다. 또한, 시험을 위해 안테나 장치(1200)의 각도를 소정의 각도로 조절하는데, 시험 중에 안테나 장치(1200)가 조절된 각도를 유지하도록 고정시킬 수 있다. 따라서, 안테나 장치의 시험 결과에 따른 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.
그리고, 시험 개시 전 또는 시험이 종료된 후에, 수평으로 배치되도록 안테나 장치(1200)를 누일 수 있다. 또한, 수평으로 배치된 안테나 장치(1200)를 고정시킬 수 있다. 이에 시험 개시 전 또는 시험이 종료된 후에 외부 충격에 의해 안테나 장치(1200)가 움직이거나 흔들리는 것을 억제하여, 상기 안테나 장치가 손상되는 것을 방지할 수 있다.
1000: 위성 1200: 안테나 장치
1210: 패널
2000: 시험 장치 2100: 각도 조절부
2200: 제1고정부 2300: 제2고정부
2400: 베이스부 2500: 버퍼부
2800: 지지부
3000: 이동 장치 4000: 영상 생성 장치

Claims (15)

  1. 위성에 구비되는 안테나 장치에 대한 시험 장치로서,
    일 측면에 시험 대상체인 상기 안테나 장치가 지지될 수 있고, 일 방향의 일측 끝단인 일단을 축으로 회전할 수 있는 지지부; 및
    목표 영역에 대한 영상 촬영을 위해 상기 안테나 장치에서 전자파를 방사할 수 있게 상기 안테나 장치의 동작을 제어할 수 있도록, 상기 지지부의 타 측면에서 상기 안테나 장치와 연결되게 설치된 안테나 구동부;
    상기 일 방향과 교차하는 방향의 양 끝단인 상기 지지부의 측부에 연결된 제2고정부;를 포함하고,
    상기 제2고정부는,
    상기 지지부의 하측에 배치된 베이스부에 설치되며, 상기 베이스부에 있어서 상기 일 방향과 교차하는 방향의 가장자리에 설치된 제1고정부재;
    상기 교차 방향을 기준으로 제1고정부재의 측부와 상기 지지부의 측부를 연결하도록 설치되며, 원호의 일부 형상을 가지도록 마련된 슬릿을 구비하는 제2고정부재;
    상기 제2고정부재에 마련된 슬릿을 관통하여 상기 제1고정부재에 연결된 제3고정부재;를 포함하는 안테나 시험 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    외력에 의해 상기 지지부가 그 일단을 축으로 회전할 수 있도록, 상기 베이스부의 일단과 상기 지지부의 일단을 연결하게 설치된 각도 조절부;를 포함하는 안테나 시험 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 각도 조절부는,
    상기 베이스부의 일단에 설치된 제1연결부재;
    상기 제1연결부재에 연결된 회전축; 및
    외력에 의해 상기 회전축을 축으로 하여 회전할 수 있도록, 상기 지지부의 일단과 상기 회전축을 연결하도록 설치된 제2연결부재;를 포함하는 안테나 시험 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    일단이 상기 베이스부에 연결되고 타단이 상기 지지부에 연결될 수 있게, 상기 지지부의 각도에 따른 상기 지지부와 베이스부 간의 이격거리에 따라 연장길이를 조절할 수 있는 제1고정부를 포함하고,
    상기 제1고정부는 상기 베이스부 및 지지부와 체결 및 분리될 수 있는 안테나 시험 장치.
  5. 삭제
  6. 청구항 3에 있어서,
    상기 제2고정부는 한 쌍으로 마련되며, 한 쌍의 상기 제2고정부는 상기 교차 방향 이격되어 배치된 안테나 시험 장치.
  7. 청구항 2에 있어서,
    상기 지지부를 향하도록 상기 베이스부의 상부에 설치되며, 상기 지지부를 향하는 상부에 탄성부재가 마련된 버퍼부를 포함하는 안테나 시험 장치.
  8. 청구항 2에 있어서,
    상기 각도 조절부에 연결되어 지지부의 각도를 검출할 수 있는 센서부를 포함하는 안테나 시험 장치.
  9. 청구항 2에 있어서,
    상기 지지부가 그 일단을 축으로 회전할 수 있도록, 상기 베이스부와 지지부 사이를 연결하도록 설치되어 상기 지지부로 동력을 제공하는 각도 조절 구동부;를 포함하고,
    상기 각도 조절 구동부에 연결되어 상기 지지부의 각도를 검출할 수 있는 센서부를 포함하는 안테나 시험 장치.
  10. 청구항 1 내지 청구항 4, 청구항 6 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 기재된 안테나 시험 장치를 이용하여 위성에 구비되는 안테나 장치에 대한 시험 방법으로서,
    시험 대상체인 안테나 장치가 시험 촬영 목표 영역과 마주볼 수 있도록, 상기 시험 촬영 목표 영역의 고도에 따라 상기 지지부를 회전시켜 안테나 장치의 각도를 조절하는 과정;
    상기 안테나 구동부를 이용하여 상기 안테나 장치에서 전자파가 방사되도록 상기 안테나 장치를 동작시키는 과정;
    상기 안테나 장치에서 방사된 전자파 및 반사되어 상기 안테나 장치로 수신되는 전자파를 이용하여 영상을 획득하는 과정; 및
    획득된 영상의 위치가 상기 시험 촬영 목표 영역으로부터 벗어났는지 여부를 확인하는 영상 판독 과정;을 포함하는 안테나 시험 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 안테나 장치의 각도를 조절하는 과정은,
    상기 안테나 장치를 그 일단을 축으로 회전시켜, 상기 안테나 장치와 지면이 이루는 각도를 조절하는 과정;을 포함하는 안테나 시험 방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 안테나 장치의 각도를 조절하는 과정은, 조절된 상기 각도로 고정되도록 상기 안테나 장치를 고정하는 과정;을 포함하는 안테나 시험 방법.
  13. 청구항 10에 있어서,
    상기 안테나 장치를 이동 장치에 탑재시키는 과정;을 포함하고,
    상기 안테나 장치를 동작시키면서 상기 이동 장치를 상기 시험 촬영 목표 영역을 따라 이동시키는 안테나 시험 방법.
  14. 청구항 10에 있어서,
    시험 대상체로서, 안테나 장치에 구비되는 복수의 패널 중 일부의 패널을 시험 대상체로 사용하는 안테나 시험 방법.
  15. 청구항 10에 있어서,
    상기 안테나 장치에 대한 시험이 종료된 후, 상기 안테나 장치가 지면과 평행하도록 상기 안테나 장치를 그 일단을 축으로 회전시키는 과정;
    지면과 평행하게 배치된 안테나 장치를 고정하는 과정;을 포함하는 안테나 시험 방법.
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