KR20040073713A - Omnidirectional receive type satellite antenna - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전방향 수신형 위성 안테나 구조에 관한 것으로서, 특히 위성으로부터 송신되는 위성 신호가 전방향에 대하여 수신될 수 있도록 하여 안테나가 위성을 향하도록 하기 위하여 사용되는 장치가 추가적으로 사용되지 않기 때문에 이로인해 소모되는 비용이 감소되는 전방향 수신형 수신 위성 안테나 구조에 관한 것이다.The present invention relates to the structure of the omni-directional receiving satellite antenna, and in particular, because the device used to direct the satellite to the satellite so that the satellite signal transmitted from the satellite can be received in all directions because of this because The present invention relates to an omni-directional receiving satellite antenna structure in which cost is reduced.
일반적으로, 위성 안테나는 설치시 주빔의 방향이 항상 위성을 향상도록 설치된다. 특히, 차량 등과 같은 이동체에서는 상기 위성에서 수신되는 위성 신호에 따라 상기 위성 안테나의 방향을 조정하여 항상 주빔이 상기 위성을 향할 수 있도록 하고 있다.In general, satellite antennas are installed so that the direction of the main beam always enhances the satellites during installation. In particular, a moving object such as a vehicle adjusts the direction of the satellite antenna according to the satellite signal received from the satellite so that the main beam can always face the satellite.
상기와 같은 종래의 제 1 위성 안테나 구조는 도 1 에 도시된 바와 같이, 좌, 우로 회동되는 회전판(21)과, 상기 회전판(21)을 구동시키는 구동 모터(13)와, 상기 회전판(12)의 상측에 설치되는 평면 안테나(11) 및 위성에서 수신되는 위성 신호에 따라 상기 구동 모터를 제어하는 제어부(미도시)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 1, the conventional first satellite antenna structure includes a rotary plate 21 rotated to the left and a right, a drive motor 13 to drive the rotary plate 21, and the rotary plate 12. And a control unit (not shown) for controlling the driving motor according to the satellite signal received from the satellite and the planar antenna 11 installed above.
여기서, 상기 평면 안테나(11)는 주빔이 경사빔 패턴을 가지게 형성되고, 상기 제어부는 위성으로부터 수신되는 위성 신호에 따라 상기 구동 모터(13)를 구동되도록 함으로써, 상기 회전판(12)이 좌, 우로 회동되도록 하면, 상기 평면 안테나(11)가 항상 상기 위성을 향하게 되는 것이다.Here, the planar antenna 11 is formed such that the main beam has an oblique beam pattern, and the control unit drives the driving motor 13 according to the satellite signal received from the satellite, so that the rotating plate 12 is left and right. When rotated, the planar antenna 11 always faces the satellite.
그러나, 상기와 같이 구성되는 종래의 제 1 위성 안테나 구조는 상기 회전판(12) 상측에 상기 평면 안테나(11)가 평행하게 설치되므로 전체적인 높이는 낮지만, 상기 평면 안테나(11)가 경사빔 패턴을 가지기 때문에 안테나 이득이 낮고, 큰 부빔을 가지기 때문에 주변 간섭에 취약하다는 문제점이 있다.However, the conventional first satellite antenna structure configured as described above has a low overall height because the planar antenna 11 is installed in parallel on the rotating plate 12, but the planar antenna 11 has an inclined beam pattern. Therefore, the antenna gain is low, and because of having a large side beam, there is a problem that it is vulnerable to the ambient interference.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 종래의 기술에 따른 제 2 위성 안테나구조는 도 2 에 도시된 바와 같이, 반구형의 돔 내부에 위치되어 위성으로부터 위성 신호를 수신하는 안테나부(20)와, 상기 안테나부(20)에서 수신된 위성 신호를 통해 위성의 위치를 파악하고, 그에 따른 위성 추적 신호를 생성 출력하는 위성 위치 추적부(미도시)와, 상기 위성 위치 추적부에 출력된 위성 추적 신호에 따라 상기 안테나부(20)를 회전시키는 회전부(30)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 2, the second satellite antenna structure according to the related art for solving the above problems is located in a hemispherical dome and receives an antenna unit 20 for receiving satellite signals from the satellite, and the antenna A satellite position tracking unit (not shown) for identifying the position of the satellite through the satellite signal received from the unit 20 and generating and outputting a satellite tracking signal, and according to the satellite tracking signal output to the satellite position tracking unit. It is configured to include a rotating unit 30 for rotating the antenna unit 20.
여기서, 상기 회전부(30)는 상기 위성 위치 추적부로부터 모터 구동 신호를 입력 받아 구동축과 결합되는 풀리(31)를 구동시키는 구동 모터(32)와, 상기 구동 모터(32)가 상측 일면에 결합되고, 일정한 각도로 결합되는 상기 안테나부(20)가 장착되는 회전체(33)와, 상기 구동 모터(32)와 결합된 풀리(31)를 구동시켜 발생되는 회전력을 타이밍 벨트(34)를 통해 전달받아 상기 회전체(33)로 전달하는 고정풀리(35)로 이루어진다.Here, the rotation unit 30 receives a motor driving signal from the satellite position tracking unit driving motor 32 for driving the pulley 31 coupled with the drive shaft, and the driving motor 32 is coupled to the upper surface The rotating force generated by driving the rotating body 33 to which the antenna unit 20 coupled to a predetermined angle and the pulley 31 coupled to the driving motor 32 is transmitted through the timing belt 34. It consists of a fixed pulley 35 to receive and transfer to the rotating body (33).
그러나, 상기와 같은 종래의 제 2 위성 안테나 구조 그 구조가 브래킷을 통해 고정 설치되어 있는데, 이는 차량과 같은 이동체가 평평한 수평지역에 맞추어 고정되기 때문에 산이 많은 지형에서 상기 이동체가 이동할 경우에는 위성 수신이 제대로 이루어지지 않을뿐만 아니라, 상기 안테나부(20)가 소정의 각도을 유지한 상태에서 고정되기 때문에 경사진 곳을 이동할 경우 상기 경사진 각도만큼 상기 안테나부(20)가 더 기울어지게 되어 주변 간섭의 영향에 의해 위성 신호가 제대로 수신되지 않는다는 문제점이 있다.However, the structure of the conventional second satellite antenna structure as described above is fixedly installed through the bracket, which is fixed in a flat horizontal area such as a vehicle. Not only does it work properly, but the antenna unit 20 is fixed in a state of maintaining a predetermined angle, when moving the inclined place, the antenna unit 20 is further inclined by the inclined angle effect of the ambient interference There is a problem that the satellite signal is not properly received by.
또한, 상기와 같은 종래의 기술에 따른 제 1 및 제 2 위성 안테나 구조는 상기 위성 신호에 따라 상기 평면 안테나(11) 및 안테나부(20)가 상기 위성을 향하도록 이동시키기 위하여 사용되는 위성 추적을 위한 장치 등으로 인해 구성이 복잡해질뿐만 아니라, 그에 따른 비용이 증가되는 문제점이 있다.In addition, the first and second satellite antenna structure according to the prior art as described above is a satellite tracking that is used to move the planar antenna 11 and antenna unit 20 toward the satellite in accordance with the satellite signal. There is a problem that not only the configuration is complicated by the apparatus for the purpose, but also the cost accordingly.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 안테나가 전방향에 대하여 위성 신호를 수신할 수 있도록 하여 상기 안테나를 위성을 향하도록 이동시키기 위한 장치들이 사용되지 않기 때문에 이로 인해 소요되는 비용을 감소시켜 가격 경쟁력을 향상시킬 수 있는 전방향 수신형 위성 안테나 구조를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and its object is to enable the antenna to receive satellite signals in all directions so that devices for moving the antenna towards the satellite are not used. Accordingly, the present invention provides a omni-directional receiving satellite antenna structure that can reduce cost and improve price competitiveness.
도 1 은 종래의 기술에 따른 제 1 위성 안테나 구조가 도시된 도면,1 is a view showing a structure of a first satellite antenna according to the prior art;
도 2 는 종래의 기술에 따른 제 2 위성 안테나 구조가 도시된 도면,2 is a view showing a structure of a second satellite antenna according to the prior art;
도 3 은 본 발명에 따른 전방향 수신형 위성 안테나 구조가 도시된 평면도,3 is a plan view showing the omni-directional receiving satellite antenna structure according to the present invention;
도 4 는 본 발명에 따른 전방향 수신형 위성 안테나 구조가 도시된 측면도,4 is a side view showing the omni-directional receiving satellite antenna structure according to the present invention;
도 5 는 도 4 의 A-A 선 단면도이다.5 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명><Explanation of symbols on main parts of the drawings>
50: 지지부 60: 패치50: support 60: patch
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 전방향 수신형 위성 안테나 구조는 내부가 빈 돔(Dome) 형상의 지지부와, 상기 지지부 외면의 전영역에 걸쳐 설정 간격으로 형성되어 위성으로부터 송신되는 위성 신호가 전방향에 대하여 수신되도록 하는 다수개의 패치를 포함하여 구성된다.The omni-directional reception satellite antenna structure according to the present invention for solving the above problems is a satellite signal transmitted from the satellite is formed at a predetermined interval over the entire dome-shaped support portion and the entire area of the outer surface of the support portion It is configured to include a plurality of patches to be received for all directions.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 참고로, 여기에서 개시되는 실시예는 여러 가지 실시가능한 예중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 실시예를 선정하여 제시한 것일뿐, 본 발명의 기술적 사상이 반드시 이 실시예에만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변환와 변경이 가능함은 물론, 균등한 타의 실시예가 가능함을 밝혀둔다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. For reference, the embodiments disclosed herein are only presented by selecting the most preferred embodiment in order to help those skilled in the art from the various possible examples, the technical spirit of the present invention is necessarily limited or limited only by this embodiment It is not to be understood that various modifications and changes can be made without departing from the spirit of the present invention, as well as other equivalent embodiments.
본 발명에 전방향 수신형 위성 안테나 구조는 도 3 및 도 5 에 도시된 바와 같이, 상측이 볼록한 반구형으로 이루어지며 내부가 빈 돔 형상의 지지부(50)와, 상기 지지부(50)의 외면에 설정된 간격을 가지며 형성되어 전방향에 대하여 위성 신호를 수신할 수 있도록 하는 다수개의 패치(60)를 포함하여 구성된다.3 and 5, the omni-directional reception satellite antenna structure according to the present invention has a hemispherical shape with a convex upper side and an empty dome-shaped support part 50 and an inner surface of the support part 50. It is formed with a plurality of patches (60) formed at intervals to enable the reception of satellite signals in all directions.
여기서, 상기 지지부(50)는 차량 등과 같은 이동체에 설치될 경우 브래킷등에 의해서 차량의 루프 패널 등에 고정 설치된다.Here, the support unit 50 is fixed to the roof panel of the vehicle by a bracket or the like when installed on a moving object such as a vehicle.
또한, 상기 지지부(50)는 절연 물질로 이루어져, 상기 지지부(50)의 외면에 형성된 다수개의 패치(60)로 위성 신호가 수신되는 경우 상기 지지부(50)에 의해 상기 수신되는 위성 신호에 간섭이 발생되는 것을 사전에 방지할 수 있게 된다.In addition, the support part 50 is made of an insulating material, and when the satellite signal is received by the plurality of patches 60 formed on the outer surface of the support part 50, interference is caused to the received satellite signal by the support part 50. It is possible to prevent the occurrence in advance.
상기 지지부(50)의 외면에 형성되는 다수개의 패치(60)는 상기 위성 신호가 전방향에서 수신될 수 있도록 상기 지지부(50) 외면의 전영역에 설정된 크기와 간격으로 가지며 형성된다.A plurality of patches 60 formed on the outer surface of the support 50 is formed with a size and interval set in the entire area of the outer surface of the support 50 so that the satellite signal can be received in all directions.
여기서, 상기 위성 신호는 그 전파 형태에 따라 수평 편파와 수직 편파로 나뉘어지는데, 상기 수평 편파는 편파면이 대지와 수직으로 되어 있는 전파로 수직 안테나에서 발사되는 전파를 의미한다. 따라서, 상기 수직 편파를 수신하는 경우에는 안테나를 수직으로 해야 수신할 수 있다.Here, the satellite signal is divided into a horizontal polarization and a vertical polarization according to the propagation type, wherein the horizontal polarization means a radio wave emitted from a vertical antenna with a propagation plane in which the polarization plane is perpendicular to the earth. Therefore, in the case of receiving the vertical polarization, the antenna must be vertical to receive the vertical polarization.
또한, 상기 수평 편파는 편파면이 일정하며 수평 방향을 향하고 있는 전자파로 수평 안테나에서 발사되는 전파는 수평 편파이다. 따라서, 상기 수평 편파의 전파를 수신하는 경우는 안테나의 소자를 수평으로 해야 한다.The horizontally polarized wave is an electromagnetic wave whose polarization plane is constant and is directed in the horizontal direction. Therefore, when receiving the radio wave of the horizontal polarization, the element of the antenna should be horizontal.
따라서, 상기 다수개의 패치(60)가 상기 지지부(50) 외면의 전영역에 설정된 크기와 간격으로 형성되기 때문에 상기 수평 편파 및 수직 편파를 모두 수신할 수 있기 때문에 위성 추적을 위한 장치 등이 별도로 사용되지 않아 이로 인해 소모되는 비용이 감소될 수 있으므로, 차량 등과 같은 이동체 뿐만 아니라, 지상 고정형 및 개인 휴대형 등으로도 사용이 가능하게 되어 그 응용 범위가 확대될 수 있다.Therefore, since the plurality of patches 60 are formed in the size and the interval set in the entire area of the outer surface of the support 50, it is possible to receive both the horizontal polarization and vertical polarization, so that a device for satellite tracking is used separately. Since the cost can be reduced because of this, as well as a mobile body such as a vehicle, it is possible to use not only the ground stationary and personal portable type, but also its application range can be expanded.
한편, 상기 다수개의 패치(60)로 수신되는 위성 신호의 파장을 λ 라 하면, 상기 각 패치(60)는 한 변의 길이가 λ/2, λ/4 등을 가지는 정사각형으로 이루어지고, 상기 다수개의 패치(60)간의 간격 또한 λ/2, λ/4 등으로 이루어진다.On the other hand, when the wavelength of the satellite signal received by the plurality of patches 60 is λ, each of the patches 60 is made of a square having a side length of λ / 2, λ / 4 and the like, The interval between the patches 60 is also made of lambda / 2, lambda / 4.
여기서, 상기 다수개의 패치(60)의 형태가 정사각형으로 이루어져 있으나, 상기 다수개의 패치(60) 형태는 용도 및 필요에 따라 변경 가능하며, 상기 다수개의 패치(60)의 크기 및 간격 또한 용도 및 필요에 따라 변경 가능하고, 상기 다수개의 패치(60)의 수는 상기 지지부(50)의 크기에 따라 유동적으로 변경할 수 있다.Here, although the shape of the plurality of patches 60 is made of a square, the shape of the plurality of patches 60 can be changed according to the use and needs, the size and spacing of the plurality of patches 60 also uses and needs According to the size of the support unit 50 can be changed according to the number of the plurality of patches (60).
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 전방향 수신형 위성 안테나 구조는 내부가 빈 돔 형상의 지지부와, 상기 지지부의 외면에 설정된 크기와 간격을 가지는 다수개의 패치를 형성하여 위성으로부터 수신되는 수평 편파와 수직 편파를 모두 수신할 수 있기 때문에 안테나가 위성을 향하도록 하기 위하여 사용되는 위치 추적 장치 등이 불필요하게 되어 이로 인해 소요되는 비용이 감소될 수 있는 효과가 있다.The omnidirectional receiving satellite antenna structure according to the present invention configured as described above has a horizontally polarized wave received from the satellite by forming a dome-shaped support portion having a hollow inside and a plurality of patches having a size and a distance set on an outer surface of the support portion. Since all vertical polarizations can be received, the location tracking device used to direct the antenna to the satellite becomes unnecessary, thereby reducing the cost.
또한, 상기 수평 편파 및 수직 편파를 모두 수신할 수 있기 때문에 차량 등과 같은 이동체 뿐만 아니라, 지상 고정형 및 개인 휴대형으로도 사용 가능하기 때문에 그 응용 범위가 확대될 수 있는 효과가 있다.In addition, since the horizontal polarization and the vertical polarization can be received, not only a moving object such as a vehicle, but also can be used as a ground fixed type and a personal portable type, so that the application range can be expanded.
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