KR20040108390A - 위성 신호 추적 장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 위성 신호 추적 장치 및 그 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것이다. 본 발명의 위성 신호 추적 장치는, 고주파 대역의 위성 신호를 수신하는 제 1 및 제 2배열 안테나; 상기 제 1배열 안테나로부터 수신한 신호에 대하여 저잡음 증폭, 필터링, 위상 천이 및 결합을 수행하는 제 1 능동 모듈; 상기 제 2배열 안테나로부터 수신한 신호에 대하여 저잡음 증폭, 필터링, 신호 감쇄 및 결합을 수행하는 제 2능동 모듈; 상기 제 1 및 제 2능동 모듈로부터 수신한 신호를 결합하는 전력 결합 수단; 상기 전력 결합 수단으로부터 수신한 신호에 대하여 상기 고주파 대역보다 실질적으로 낮은 대역으로 변환하는 주파수 변환 수단; 상기 주파수 변환 수단으로부터 수신한 신호를 분배하고, 위성 추적 제어 수단으로부터 수신한 제어 신호에 따라 채널의 신호 세기를 검출하는 신호 분배 및 검출 수단; 상기 제 1능동모듈, 상기 신호 분배 및 검출 수단 및 동력 전달 수단으로 제어 신호를 공급하는 상기 위성 추적 제어 수단; 및 방위각 방향의 위성 신호 추적을 위하여 동력을 전달하는 상기 동력 전달 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

위성 신호 추적 장치 및 그 방법{Apparatus for Tracking Satellite Signal and Method Thereof}
본 발명은 위성 신호 추적 장치 및 그 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것으로서, 특히 이동체에 탑재되어, 위성 신호를 이동 중에 수신하기 위한 위성 신호 추적 장치 및 그 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것이다.
일반적으로 종래의 이동 중에 위성 신호를 수신하기 의한 추적 장치로서, 먼저 앙각(elevation angle) 방향에 대해서는 안테나의 빔폭을 넓게 하여 추적하지 않으면서, 방위각(azimuth angle) 방향에 대해서 모터를 이용하여 기계적 구동에 의한 방식으로 추적하는 기계식 추적 장치가 있으며, 상기 기계식 추적 장치에서, 안테나는 파라볼라 안테나(parabolic reflector antenna) 또는 평판 안테나가 사용될 수 있다.
상기 기계식 추적을 위한 지향 오차의 검출 또한 여러 가지 방법이 있는데, 먼저 각속도 센서 정보와 위성으로부터 검출한 신호를 이용하여 스테핑 모터를 구동하는 스텝 트랙킹 방식이 있다. 그러나, 이 방법은 추적 속도가 늦고 정확도가 떨어지는 문제점이 있다.
또한, 기계식 추적에서 위성추적의 정확도를 높이기 위하여 안테나를 좌우로 구분하여 모노펄스 추적을 채택하는 장치가 있으나, 상기 방법은 구조가 복잡한 문제점이 있다.
상기와 같은 모노펄스 기계식 추적 장치의 복잡성을 피하기 위하여, 안테나를 좌우로 구분한 후에 신호를 분배하여, 주신호와 추적신호를 분리한 후 추적신호 채널에 RF단 또는 동일 국부발진기에 의한 주파수 변환기를 통과시키고, 1비트 위상천이기에 의해 좌우 추적빔을 전자적으로 생성함으로써 그 크기를 비교하여 추적하는 전자빔을 활용한 추적 방법이 있다.
상기 방법은 추적 성능은 좋으나 주신호와 추적 신호를 만들어야 하므로 여전히 복잡하며, 구동 구조에 있어서도 서보 모터 또는 스테핑 모터를 사용하므로추적이 복잡하고 기구적 구조가 복잡한 문제점을 지니고 있다.
또한, 앙각 방향의 빔폭을 넓게 하여 사용하는 방법은 시스템의 마진 또는 위성 신호가 약한 환경에서 적용할 경우에 안테나 이득을 증가시키는데 한계가 발생하는 문제점이 있다. 이러한 한계를 극복하기 위하여 앙각 방향의 추적에 있어서도 방위각과 마찬가지로 모터를 이용하고, 방위각도 같은 방법으로 위성 추적을 하는 방법이 존재하나, 앞의 설명에서와 마찬가지로 구조가 복잡해지고 부피가 커지므로 이동체에 탑재하기는 어려운 문제점이 존재한다.
기술의 발달에 따라, 앙각 방향에 대해서 위상 배열 구조에 의한 전자적 빔제어 방식을 사용함으로써 앙각 방향에 대해서는 전자적으로 추적하고, 방위각 방향으로는 기계식으로 추적하며, 추적을 위한 지향오차의 검출은 앞에서 기술된 방위각 방향을 앙각 방향까지 확장하기 위하여 안테나를 4부분으로 나눈 후, 주신호와 추적신호로 분리하여 추적 신호의 빔을 상, 하, 좌, 우 빔을 시간축상에서 만들어 그 크기를 비교하여 추적하는 방법이 존재한다. 그러나, 상기 방법 역시 구조가 복잡하여 상용성이 떨어지는 문제점이 있다.
결론적으로, 종래의 위성 신호 추적 안테나는, 방위각만 추적하거나, 앙각을 전자적으로 추적하고 방위각을 기계적으로 추적하는 방식을 채택하고 있으나, 추적을 위한 지향 오차 검출 과정이 복잡하고 서보 모터 또는 스테핑 모터의 사용으로 기구적 구조가 복잡하고 소음이 많은 문제점을 지니고 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 제반 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 앙각 방향은 전자적으로 추적하고 방위각 방향은 기계적으로 추적하는 방식에서, 소음이 적은 동력 전달 장치 및 DC 모터를 사용하여 추적 속도를 빠르게 하고, 동력전달 장치 및 추적을 위한 지향 오차 검출 구조를 단순화시킬 수 있도록 하는 위성 신호 추적 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 앙각 방향은 전자적으로 추적하고 방위각 방향은 기계적으로 추적하는 방식에서, 소음이 적은 동력 전달 장치 및 DC 모터를 사용하여 추적 속도를 빠르게 하고, 동력전달 장치 및 추적을 위한 지향 오차 검출 구조를 단순화시킬 수 있도록 하는 위성 신호 추적 방법을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 앙각 방향은 전자적으로 추적하고 방위각 방향은 기계적으로 추적하는 방식에서, 소음이 적은 동력 전달 장치 및 DC 모터를 사용하여 추적 속도를 빠르게 하고, 동력전달 장치 및 추적을 위한 지향 오차 검출 구조를 단순화시킬 수 있도록 하는 기능을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 위성 신호 추적 장치의 일실시예 구조도,
도 2a는 본 발명에 따른 위성 신호 추적 장치의 일실시예 평면도,
도 2b는 본 발명에 따른 위성 신호 추적 장치의 일실시예 측면도,
도 3a는 상기 도 1의 배열 안테나의 일실시예 측면도,
도 3b는 상기 도 3a의 유전체 필름의 일실시예 평면도,
도 3c는 상기 도 3a의 유전체층의 일실시예 평면도,
도 4a는 상기 도 1의 배열 안테나의 제 2예시도,
도 4b는 상기 도 4a를 배열화한 경우의 패치의 일실시예 배치도,
도 4c는 상기 도 4a를 배열화한 경우의 십자 슬롯의 일실시예 배치도,
도 4d는 상기 도 4a를 배열화한 경우의 급전 회로의 일실시예 배치도,
도 5a는 상기 도 1의 능동 모듈1의 일실시예 상세 구조도,
도 5b는 상기 도 1의 능동 모듈2의 일실시예 상세 구조도,
도 6은 상기 도 1의 신호 분배 및 검출부의 일실시예 상세 구조도,
도 7은 상기 도 1의 동력 전달부의 일실시예 상세 구조도,
도 8은 도 1의 위성 추적 제어부의 일실시예 상세 구조도,
도 9는 본 발명에 따른 위성 신호 추적 방법의 일실시예 흐름도,
도 10은 상기 도 9의 초기추적 방법을 나타내는 일실시예 상세 흐름도,
도 11은 상기 도 9의 자동추적 방법을 나타내는 일실시예 상세 흐름도,
도 12는 상기 도 9의 반복추적 방법을 나타내는 일실시예 상세 흐름도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
100, 110 : 배열 안테나 120, 130 : 능동 모듈
140 : 전력 결합부 150 : 주파수 변환부
160 : 신호 분배 및 검출부 170 위성 추적 제어부
180 : 동력 전달부
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 앙각 방향은 전자적으로, 방위각 방향은 기계적으로 추적하기 위한 위성 신호 추적 장치에 있어서, 고주파 대역의 위성 신호를 수신하는 제 1 및 제 2배열 안테나; 상기 제 1배열 안테나로부터 수신한 신호에 대하여 저잡음 증폭, 필터링, 위상 천이 및 결합을 수행하는 제 1 능동 모듈; 상기 제 2배열 안테나로부터 수신한 신호에 대하여 저잡음 증폭, 필터링, 신호 감쇄 및 결합을 수행하는 제 2능동 모듈; 상기 제 1 및 제 2능동 모듈로부터 수신한 신호를 결합하는 전력 결합 수단; 상기 전력 결합 수단으로부터 수신한 신호에 대하여 상기 고주파 대역보다 실질적으로 낮은 대역으로 변환하는 주파수 변환 수단; 상기 주파수 변환 수단으로부터 수신한 신호를 분배하고, 위성 추적 제어 수단으로부터 수신한 제어 신호에 따라 채널의 신호 세기를 검출하는 신호 분배 및 검출 수단; 상기 제 1능동모듈, 상기 신호 분배 및 검출 수단 및 동력 전달 수단으로 제어 신호를 공급하는 상기 위성 추적 제어 수단; 및 방위각 방향의 위성 신호 추적을 위하여 동력을 전달하는 상기 동력 전달 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 앙각 방향은 전자적으로, 방위각 방향은 기계적으로 추적하기 위한 위성 신호 추적 방법에 있어서, 앙각 방향으로 위상 천이 데이터를 이용하여 전자적 추적을 수행하고, 방위각 방향으로 모터를 구동하는 기계적 추적을 수행하여, 위성을 포착하는 제 1단계; 상기에서 포착한 위성을 지속적으로 추적하기 위하여, 상측, 하측, 좌측 및 우측 빔의 신호 레벨을 이용하여 위성을 추적하는 제 2단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 앙각 방향은 전자적으로, 방위각 방향은 기계적으로 추적하기 위한 위성 신호 추적 방법을 제공하기 위하여 마이크로프로세서를 구비한 위성 신호 추적 장치에, 앙각 방향으로 위상 천이 데이터를 이용하여 전자적 추적을 수행하고, 방위각 방향으로 모터를 구동하는 기계적 추적을 수행하여, 위성을 포착하는 제 1기능; 및 상기에서 포착한 위성을 지속적으로 추적하기 위하여, 상측, 하측, 좌측 및 우측 빔의 신호 레벨을 이용하여 위성을 추적하는 제 2기능을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.
이하에서는, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 위성 추적 장치를 개략적으로 설명한 후, 도 3 내지 도 8을 참조하여 상기 도 1의 각 기능 블럭에 대한 상세한 설명을 하기로 한다.
또한, 본 발명에서는 공급되는 DC 전원은 점선으로 표시하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 위성 신호 추적 장치의 일실시예 구조도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 위성 추적 장치는, 배열 안테나1(100), 배열 안테나2(110), 능동 모듈1(120), 능동 모듈2(130), 전력 결합부(140), 주파수 변환부(150), 신호 분배 및 검출부(160), 위성 추적 제어부(170), 동력 전달부(180), 로터리 조인트(190) 및 구동 기구물(191, 192)을 포함하고 있다.
상기 배열 안테나1(100) 및 상기 배열 안테나2(110)는 위성 신호를 위한 고주파 대역(예를 들어, Ku대역)의 위성 신호를 수신하여 2개의 출력 단자를 통하여 각각 상기 능동 모듈1(120) 및 상기 능동 모듈2(130)에 공급하는 기능을 담당한다.
상기 능동 모듈1(120)은 상기 배열 안테나1(100)로부터 수신한 2개의 입력신호에 대하여 각각 저잡음 증폭, 필터링 및 위상 천이를 하고, 2개의 신호를 결합하여 상기 전력 결합부(140)에 공급하는 기능을 담당한다.
상기 능동 모듈2(130)는 상기 배열 안테나2(110)로부터 수신한 2개의 입력 신호에 대하여 각각 저잡음 증폭, 필터링 및 신호 감쇄를 하고, 2개의 신호를 결합하여 상기 전력 결합부(140)에 공급하는 기능을 담당한다.
상기 전력 결합부(140)는 상기 능동 모듈1(120) 및 상기 능동 모듈2(130)로부터 수신한 신호를 결합하여 상기 주파수 변환부(150)에 공급하는 기능을 담당한다.
상기 주파수 변환부(150)는 상기 신호 분배 및 검출부(160)로부터 바이어스를 공급받아, 상기 고주파 대역의 위성 신호를 그보다 낮은 대역(예를 들어, L대역) 위성 신호로 변환하는 기능을 담당한다.
상기 신호 분배 및 검출부(160)는 상기 주파수 변환부(150)로부터 수신한 위성 신호를 분배하여, 이를 상기 로터리 조인트(190)로 공급하고, 또한 추적 신호의 검출을 위해 상기 위성 추적 제어부(170)로부터 추적 신호 선택 신호를 수신하여 원하는 채널의 신호 세기를 검출하는 기능을 담당한다.
또한, 상기 신호 분배 및 검출부(160)는 상기 로터리 조인트(190)에 상기 위성 신호를 공급함과 동시에, 상기 로터리 조인트(190)로부터 전원을 받아 이를 분리하여 상기 주파수 변환부(150) 및 상기 위성 추적 제어부(170)로 공급하는 기능을 담당한다.
상기 위성 추적 제어부(170)는 위성 추적 알고리즘을 수행하여 상기 능동 모듈1(120)로 위상 천이를 위한 제어 신호를 공급하며, 또한, 상기 동력 전달부(180)에 모터 제어 신호를 공급하는 기능을 담당한다. 또한, 상기 위성 추적 제어부(170)는 상기 능동 모듈1(120) 및 상기 능동 모듈2(130)에 전원을 공급하는 기능을 담당하며, 상기 신호 분배 및 검출부(160)에 선택 신호를 공급하는 기능을 담당한다.
도 2a는 본 발명에 따른 위성 신호 추적 장치의 일실시예 평면도다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 위성 신호 추적 장치는, 회전 기구물(200) 위에 상기 배열 안테나1(100) 및 상기 배열 안테나2(110)는 y축 방향에서 배열하고, 각각 상기 능동 모듈1(120) 및 능동 모듈2(130)에 직접 또는 케이블을 통하여 연결할 수 있다. 상기 능동 모듈1(120) 및 능동 모듈2(130)는 동일 평면상에서 상기 전력 결합부(140)와 직접 또는 케이블을 통하여 연결할 수 있다.
상기 회전 기구물(200)의 중앙에는 위성 신호 추적 장치의 회전부와 고정부를 연결하는 상기 로터리 조인트(190)를 위치시킬 수 있다.
도 2b는 본 발명에 따른 위성 신호 추적 장치의 일실시예 측면도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 위성 신호 추적 장치는, 전파의 투과 손실을 최소화하면서 보호하는 레이돔(210)을 구비하고 있고, 상기 배열 안테나1(100) 및 상기 배열 안테나2(110)와 상기 능동 모듈1(120) 및 상기 능동 모듈2(130)가 상기 회전 기구물(200)의 상부에 위치하고 있음을 알 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에서 상기 배열 안테나1(100) 및 상기 배열 안테나2(110)는 y축 평면에서 z축 방향으로 일정한 각도(예를 들어, 45도)로 기울어져 있으며, 상기 각도는 수신 지역에서 안테나의 수신 방향을 위성의 앙각 방향으로 지향시켜 안테나의 효율을 높이기 위한 각도로 결정될 수 있다.
상기 배열 안테나1(100) 및 상기 배열 안테나2(110)를 기울이는 형태로 각각상기 능동 모듈1(120) 및 상기 능동 모듈2(130)에 연결시키는 방법은, 상기 배열 안테나1(100) 및 상기 배열 안테나2(110)의 급전 회로와 상기 능동 모듈1(120) 및 상기 능동 모듈2(130)의 회로를 각각 동일 기판에 구현하여 절단 없이 휘는 방법이 가장 좋으며, 서로 분리하며 납땜에 의해 직접 연결할 수도 있다.
또한, 상기 능동 모듈1(120) 및 상기 능동 모듈2(130)를 상기 배열 안테나1(100) 및 상기 배열 안테나2(110)의 뒤에 각각 위치시켜 핀 또는 비어홀(via hole)에 의해 연결할 수 있으며, 커넥터와 케이블을 사용할 수도 있다.
상기 로터리 조인트(190)의 한 부분은 상기 회전 구조물(200)에 고정되고 다른 부분은 고정체 지지대(220)에 고정되어, 상기 회전 구조물(200)이 회전하더라도 위성 신호 및 전원을 중단 없이 전달할 수 있다.
상기 구동 기구물(191)은 베어링 및 풀리를 포함하고, 상기 동력 전달부(180)는 모터 및 벨트 등의 회전체와 고정체 사이의 동력을 전달하며 벨트에 의해서 상기 구동 기구물(191)과 연결된다.
상기와 같은 도 2의 구조에서, 앙각 방향의 추적 없이 방위각 방향만을 추적할 경우에는 상기 배열 안테나2(110), 상기 능동 모듈2(130) 및 상기 전력 결합부(140)를 사용하지 않고 단순화시킬 수 있다.
도 3a는 상기 도 1의 배열 안테나의 일실시예 측면도로서, 광대역 마이크로스트립 패치 배열 안테나로 구현한 일예시도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 배열 안테나는, 유전체층(320)의 하면 전체에 접지 도체층(310)이 형성되어 있고, 상기 유전체층(320)의 상면에는 금속으로 이루어져 있는 급전선(340)과 제 1패치(330)가 형성되어 있다. 상기 급전선(340)과 상기 제 1패치(330)는 전기적으로 직접 연결되어 있다.
상기 급전선(340)과 제 1패치(330)의 위에는 제 1폼층(350)이 형성되어 있고, 상기 제 1폼층(350)의 상면에는 유전체 필름(360)이 형성되어 있다. 상기 유전체 필름(360)의 위에는 금속으로 이루어진 제 2패치(370)가 형성되어 있고, 상기 제 2패치(370)의 위에는 제 2폼층(380)이 형성되어 있다.
도 3b는 상기 도 3a의 유전체 필름의 일실시예 평면도이고, 도 3c는 상기 도 3a의 유전체층의 일실시예 평면도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명은 1 × 2단위의 배열 안테나가 연속적으로 결합되어 하나의 원편파용 마이크로스트립 패치 배열 안테나를 이룬다. 도 3c에 도시된 'A'는 순차 회전 급전 방식을 적용하기 위하여 직접 연결되어 있는 두 패치 사이에만큼의 경로차를 형성한 것이다.
직접 연결되어 있는 두 패치는 잘려나간 두 모서리의 위치가 서로 반대가 되도록 배치되어 있다. 본 발명의 배열 안테나는 잘려나간 두 모서리의 위치에 따라 우수 원편파와 좌수 원편파를 선택할 수 있는데, 도 3b 및 도 3c에 도시된 바에 따르면 좌수 원편파를 생성할 수 있다.
도 4a는 상기 도 1의 배열 안테나의 제 2예시도로서, 원형 편파를 생성할 수 있는 구조를 나타낸다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 배열 안테나는, 유전체층(420)의 하면에는 급전 회로(410)가 형성되어 있고, 상기 유전체층(420)의 상면에는 접지 도체층(430)이 형성되어 있으며, 상기 접지 도체층(430)의 상기 급전 회로(410)와 교차되는 위치에 십자 슬롯(440)이 형성되어 있다. 상기 십자 슬롯(440)의 각 축에 여기되는 전류의 90도 위상차에 의해서 원형 편파가 생성된다.
상기 십자 슬롯(440)의 상층에는 제 1폼층(450)이 형성되고, 상기 제 1폼층(450)의 위층에는 유전체 필름(460)이 형성되며, 상기 유전체 필름(460)의 위에는 패치(470)가 형성된다. 또한, 상기 패치(470)의 상면에는 제 2폼층(480)이 형성되어 있다.
도 4b는 상기 도 4a를 배열화한 경우의 패치의 일실시예 배치도이고, 도 4c는 상기 도 4a를 배열화한 경우의 십자 슬롯의 일실시예 배치도이며, 도 4d는 상기 도 4a를 배열화한 경우의 급전 회로의 일실시예 배치도이다.
도 3c와 마찬가지로, 도 4d에 도시된 'A'는 순차 회전 급전 방식을 적용하기 위하여 직접 연결되어 있는 두 패치 사이에만큼의 경로차를 형성한 것이다.
도 5a는 상기 도 1의 능동 모듈1의 일실시예 상세 구조도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 능동 모듈1(120)은 저잡음 증폭기(510, 511), 대역 통과 필터(520, 521), 위상 천이기(530, 531) 및 전력 결합기(540)를포함하고 있다.
본 발명의 능동 모듈1(120)의 입력은 상기 배열 안테나1(100)과 2개의 단자를 통하여 연결되며, 전술한 바와 같이 상기 배열 안테나1(100)과 동일 기판에서 기판을 휘어 단절 없이 직접 연결할 수 있으며, 분리 후 납땜에 의하여 연결할 수도 있고, 비어홀(via hole)에 의해 연결할 수도 있으며, 또한 커넥터 및 케이블 등을 사용할 수도 있다.
상기 저잡음 증폭기(510, 511)는 상기 배열 안테나1(100)로부터 2개의 단자를 통해 수신된 위성 수신 신호에 대하여, 3단 또는 4단의 증폭에 의해 저잡음 증폭을 하는 기능을 담당한다.
상기 대역 통과 필터(520, 521)는 상기 저잡음 증폭기(510, 511)로부터 수신한 신호에 대하여 원하는 대역만을 필터링하는 기능을 담당한다.
상기 위상 천이기(530, 531)는 상기 위상 추적 제어부(170)로부터 공급되는 제어 신호에 따라, 입력 신호의 위상을 0 ~ 360도 범위에서 11.25 또는 22.5도 간격으로 천이시켜, 안테나의 빔 방향을 제어하는 기능을 담당한다. 이때, 각 위상 천이기(530, 531)는 상기 제어 신호에 따라 동일한 위상 천이 상태 또는 서로 다른 위상 천이 상태가 될 수 있다.
상기 전력 결합기(540)는 상기 위상 천이기(530, 531)의 각각의 출력을 결합하는 기능을 담당한다.
도 5b는 상기 도 1의 능동 모듈2의 일실시예 상세 구조도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 능동 모듈2(130)는, 저잡음증폭기(550, 551), 대역 통과 필터(560, 561), 감쇄기(570, 571) 및 전력 결합기(590)를 포함하고 있다.
본 발명의 능동 모듈2(130)의 입력 역시 상기 배열 안테나2(110)와 2개의 단자를 통하여 연결되며, 전술한 바와 같이 상기 배열 안테나2(110)와 동일 기판에서 기판을 휘어 단절 없이 직접 연결할 수 있으며, 분리 후 납땜에 의하여 연결할 수도 있고, 비어홀(via hole)에 의해 연결할 수도 있으며, 또한 커넥터 및 케이블 등을 사용할 수도 있다.
상기 저잡음 증폭기(550, 551)는 상기 배열 안테나2(110)로부터 2개의 단자를 통해 수신된 위성 수신 신호에 대하여, 3단 또는 4단의 증폭에 의해 저잡음 증폭을 하는 기능을 담당한다.
상기 대역 통과 필터(560, 561)는 상기 저잡음 증폭기(550, 551)로부터 수신한 신호에 대하여 원하는 대역만을 필터링하는 기능을 담당한다.
상기 감쇄기(570, 571)는 상기 대역 통과 필터(560, 561)로부터 각각 입력되는 신호에 대하여, 그 세기를 상기 도 5a의 위상 천이기(540, 541)의 통과 손실만큼 감쇄시키는 기능을 담당한다.
상기 전력 결합기(580)는 상기 감쇄기(570, 571)의 각각의 출력을 결합하는 기능을 담당한다.
도 6은 상기 도 1의 신호 분배 및 검출부의 일실시예 상세 구조도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 신호 분배 및 검출부는, 다중화기(610), 전력 분배기(620), 추적 신호 선택 튜너(630), 검출기(640) 및 분리기(650)를 포함하고 있다.
상기 다중화기(601)는 상기 주파수 변환부(150)로부터 수신한 주파수 변환된 위성 신호(예를 들어, L 대역 신호)를 상기 전력 분배기로 공급하며, 상기 분리기(650)로부터 수신한 전원과 상기 주파수 변환부(150)로부터 수신한 위성 신호를 다중화 하여 다시 상기 주파수 변환부(150)로 전송하는 기능을 담당한다.
상기 전력 분배기(620)는 상기 다중화기(610)로부터 수신한 신호의 전력을 분배하여 상기 추적 신호 선택 튜너(630) 및 상기 분리기(650)에 공급하는 기능을 담당한다.
상기 추적 신호 선택 튜너(630)는 상기 위성 추적 제어부(170)로부터 수신한 선택 신호에 따라 원하는 위성 신호를 선택하여 상기 검출기(640)에 공급하는 기능을 담당한다.
상기 검출기(640)는 상기 검출기(640)로부터 수신한 위성 신호의 세기를 로그증폭 검출 방식으로 검출하여 추적 신호의 전압을 상기 위성 추적 제어부(170)에 공급하는 기능을 담당하며, 또한 상기 위성 추적 제어부(170)에 전원을 공급하는 기능을 담당한다. 상기 검출기(640)는 로그 증폭에 의해 상기 위성 신호의 전압을 검출하므로, 다이나믹 범위가 높고 검출 응답 속도가 빠른 특징이 있다.
상기 분리기(650)는 상기 전력 분배기(620)로부터 수신한 위성 신호를 상기 로터리 조인트(190)에 공급하는 기능을 담당한다. 또한, 상기 로터리 조인트(190)로부터 수신한 전원을 분리하여 상기 다중화기(610) 및 상기 위성 추적 제어부(170)로 공급하는 기능을 담당한다.
도 7은 상기 도 1의 동력 전달부의 일실시예 상세 구조도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 동력 전달부는, 상기 회전 기구물(200), 고정 지지대(220), 모터(710), 텐션 수단(720), 벨트(730), 링(740) 및 풀리(750)를 포함하고 있다.
상기 회전 기구물(200)의 상부에 상기 모터(710)가 장착되고, 상기 모터(710)와 상기 회전 기구물(200) 사이에 상기 텐션 수단(720)이 배치된다.
상기 모터(710)는 상기 위성 추적 제어부(170)로부터 수신한 모터 제어 신호에 따라 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전한다. 상기 모터(710)의 회전축에는 상기 링(730)이 배치되는데, 상기 링(730)은 고무링 또는 우레탄 벨트링인 것을 특징으로 한다.
고정체에 위치한 상기 풀리(750)는 상기 벨트(730)를 장착할 수 있도록 V형 또는 벨트의 모양에 알맞게 홈이 형성되어 있으며, 홈이 형성된 위에 상기 벨트(740)가 위치한다. 본 발명에서 상기 벨트(740)는 우레탄 벨트인 것을 특징으로 한다.
상기 모터(710)의 회전에 따라 발생하는 상기 링(730)과 상기 벨트(740) 사이의 마찰력에 의해 동력이 전달된다.
이때, 상기 모터(710)는 소형 직류(DC) 모터가 사용되는 것이 특징이고, 필요에 따라 다른 형태의 모터가 사용될 수도 있다.
상기 텐션 수단(720)은 상기 링(730)과 상기 벨트(740) 사이의 마찰력을 조절하는 기능을 담당한다.
도 8은 도 1의 위성 추적 제어부의 일실시예 상세 구조도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 위성 추적 제어부(170)는 주제어기(810), 아날로그/디지털(이하 'AD'라 한다) 변환기(820), 전원공급기(830), 데이터 래치기(840), 감시기(850), 모터 제어기(860), 모터 드라이브(870) 및 스위치(S/W)(880)를 포함하고 있다.
상기 전원 공급기(830)는 상기 신호 분배 및 검출부(160)로부터 전원을 공급받아, 상기 데이터 래치기(840), 감시기(850), 모터 제어기(860), 모터 드라이브(870) 및 스위치(880)에 각각 전원을 공급하는 기능을 담당한다.
상기 AD 변환기(820)는 상기 신호 분배 및 검출부(160)로부터 수신한 아날로그 위성 신호를 디지털 신호로 변환하는 기능을 담당한다.
상기 주제어기(810)는 상기 AD 변환기(820)로부터 입력받은 신호에 대하여 위성 신호의 포착여부를 판단하여 위성을 추적하기 위한 위성추적 알고리즘을 수행한다.
상기 주제어기(810)는 위성추적시 전자적 빔제어 및 모터를 이용한 기계적 제어를 통해 위성을 포착한다. 상기 주제어기(810)가 상기 데이터 래치기(840)에 위상 천이를 위한 제어 신호를 전송하면, 상기 데이터 래치기(640)는 상기 도 5a의 상기 위상 천이기(530, 531)에 상기 제어 신호를 전송한다.
상기 위상 천이기(530, 531)는 앙각 방향으로는 전자적 추적을 위한 앙각 방향 추적빔을 생성하고, 방위각 방향으로는 기계적 추적을 위한 방위각 방향 추적빔을 생성한다.
기계적 추적은 전자빔을 이용하면서도, 동시에 모터를 이용한 기계적 구동 방식을 이용하는데, 상기 주제어기(810)가 상기 모터 제어기(860)로 플래그(FLAG) 데이터를 보내면, 상기 모터 제어기(860)는 상기 모터 드라이브(870)에 모터 제어 신호를 전송하고, 상기 모터 드라이브(87)는 다시 이를 상기 도 7의 모터(710)에 전송하여 기계적 추적을 수행하도록 한다.
상기 주제어기(810)는 상기 전자적 추적 및 기계적 추적을 통하여 위성 추적시 검출된 위성 신호 레벨 값을 상기 감시기(850)에 전송하며, 상기 감시가(850)는 외부 감시부(도시되지 않음)와 직병렬 통신으로 연결되어 있어, 상기 외부 감시부를 통해 위성 신호 레벨 상태를 상시 감시할 수 있도록 한다.
상기 스위치(880)는 상기 주제어기(810)의 제어 신호에 따라, 상기 도 5a의 저잡음 증폭기(510, 511)를 스위칭하는 기능을 담당한다.
도 9는 본 발명에 따른 위성 신호 추적 방법의 일실시예 흐름도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 위성 추적 방법은, 전원이 인가되면 시스템은 초기화되고(S901), 상기 추적 신호 선택 튜너(630)는 상기 주제어기(810)로부터 채널 데이터를 입력받아 위성 신호의 채널을 선택한다.
이후, 본 발명의 위성 추적 방법은 초기추적을 수행한다(S903). 위성의 초기추적은 상기 주제어기(810)로부터 초기추적 플래그(FLAG)를 입력받아 상기 위상 천이기(301)에 의해 생성된 빔을 이용하여, 앙각 방향으로 전자적 추적 및 방위각 방향으로 상기 모터(710)를 구동하는 기계적 추적을 통해 위성을 추적하며, 위성을 포착한 순간 초기추적은 종료한다.
초기추적이 종료하면, 본 발명의 위성 추적 방법은 자동추적을 수행하는데(S905), 이는 상기 주제어기(810)로부터 자동추적 플래그(FLAG)를 입력받아, 이미 포착한 위성 신호를 놓치지 않기 위해 네 빔(상측 빔, 하측 빔, 좌측 빔, 우측 빔)의 신호레벨을 이용하며, 앙각 방향으로 전자적 추적을 하고, 방위각 방향으로 좌우측 빔의 수신 신호 레벨을 비교하여 상기 모터(710)를 구동함으로써 위성 신호를 지속적으로 포착할 수 있다.
자동추적을 수행하는 중에 나무나 외부 물체에 의한 위성 신호의 블라킹(BLOCKING)으로 신호의 순간적인 소실이 발생할 수 있으며, 이때 위성 신호가 소실된 지점에서 상기 주제어기(810)로부터 반복추적 플래그(FLAG)를 입력받아, 앙각 방향으로 전자적으로 추적하고 및 방위각 방향으로 상기 모터(710)를 구동함으로써 위성을 포착하는 반복추적을 수행한다(S907).
도 10은 상기 도 9의 초기추적 방법을 나타내는 일실시예 상세 흐름도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 초기추적은, 시스템 초기화(S901)때 저장된 앙각 방향 위상천이 데이터(S1001)를 읽어 오고, 시스템의 안정화를 위해 초기추적 전에 딜레이를 주어, 시스템을 일정시간 정지시킨다(S1003).
상기 주제어기(810)는 상기에서 저장된 앙각 방향 위상 천이 데이터를 상기 위상 천이기(530, 531)에 전송하여 전자빔을 생성하며, 상기 모터(710)를 정(Clockwise)방향의 일정한 속도로 구동시킨다(S1005).
위성 수신 신호 레벨이 임계값 이상일 때 위성 신호 포착 여부를 판단하여(S1007), 위성 신호가 포착된 경우에는 신호가 포착된 순간 앙각 방향의위상 천이 데이터를 저장(S509)하고, 회전하는 모터를 정지하며, 자동추적 알고리즘 수행(S905)하면서 초기추적을 종료한다.
만약, 위성 신호가 포착되지 않으면, 앙각 방향 위상 천이 데이터를 한 단계 증가시키고(S1101), 상기 위상 천이 데이터에 대하여 빔을 생성하고 모터를 구동하여(S1105) 위성 신호를 포착한다.
도 11은 상기 도 9의 자동추적 방법을 나타내는 일실시예 상세 흐름도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 자동추적은, 상기 초기추적 종료시에 저장된 앙각 방향의 위상천이 상태 데이터를 읽어, 자동추적을 위한 최초 위상 천이 데이터로 설정한다(S1101).
상기 주제어기(810)는 상기 최초 위상 천이 상태 데이터를 읽어들여, 앙각 방향으로 상태 데이터를 한 단계 증가 및 감소시켜, 상측 빔 및 하측 빔을 생성한다(S1103). 이후, 상기 상측 빔 및 하측 빔의 두 위성 수신 신호 레벨을 비교하여(S1105), 상기 상측 빔이 수신한 위성 신호 레벨이 높은 경우에는 상측 빔의 위상 천이 데이터를 다음 위상 천이 데이터로 저장하고(S1107), 상기 하측 빔이 수신한 위성 신호 레벨이 높은 경우에는 하측 빔의 위상 천이 데이터를 다음 위상 천이 데이터로 저장한다(S1109).
한편, 상기 전자적 추적과 동시에 모터 추적 제어를 위해, 상기 주제어기(810)는 최초 위상 천이 상태 데이터를 읽어, 방위각 방향으로 한 단계 증가 및 감소시켜 우측 빔 및 좌측 빔을 생성한다(S1109). 이후, 상기 좌측 빔 및 우측 빔의 위성 수신 신호 레벨을 비교하여(S1111), 상기 좌측 빔이 수신한 위성 신호 레벨이 높은 경우에는 역(Count ClockWise)방향으로 최대 정격 속도로 모터를 회전하고(S1113), 상기 우측 빔이 수신한 위성 신호 레벨이 높은 경우에는 정(ClockWise)방향으로 최대정격속도로 모터를 회전한다(S1115).
이때 위성 신호를 포착하면(S1117), 자동추적을 반복 수행하고, 자동추적을 수행하던 중 위성 신호를 놓쳤을 경우에는, 자동추적을 종료하고 반복추적을 수행한다.
도 12는 상기 도 9의 반복추적 방법을 나타내는 일실시예 상세 흐름도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 반복추적은, 자동추적 수행 중에 위성 신호를 놓친 경우에, 놓친 신호를 다시 포착하기 위해 수행된다(S1201).
반복추적 초기에 반복추적이 무한히 반복되는 것을 막기 위해 반복추적 수행을 위한 시간을 셋팅하고, 딜레이를 주어 위성 추적 장치를 고정시킨다(S1203). 이로써 회전시 위성 추적을 수월하게 할 수 있다.
상기 주제어기(810)는 저장된 앙각 방향 위상 천이 데이터를 상기 위상 천이기(530, 531)에 전송하여 전자빔을 생성하고, 상기 모터(710)를 정(ClockWise)방향의 일정한 속도로 구동한다(S1205).
수신되는 위성 신호 레벨이 임계값 이상일 때 신호 포착 여부를 판단하여(S1207), 위성 신호가 포착된 경우에는 신호가 포착된 순간의 앙각 방향의 위상 천이 데이터를 저장하고(S1209), 회전하는 모터를 정지하며, 자동추적 수행을 위하여 반복추정을 종료한다.
만약, 위성 신호가 포착되지 않은 경우에는, 상기에서 셋팅한 반복추적 시간이 초과되지 않았는지를 확인하여(S1211), 시간이 초과되지 않은 경우에는 초기 앙각 방향 위상 천이 데이터를 증가시켜(S1213), 상기 위상 천이 데이터에 대하여 빔을 생성하고 모터를 구동하여(S1205) 위성 신호를 포착한다.
셋팅 시간을 초과한 경우에는, 위성 신호를 놓친 것으로 판단하고, 반복추적을 종료한 후, 초기 추적을 수행한다.
상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
상기한 바와 같은 본 발명은, 이동체에 탑재되어 이동 중에 위성방송을 수신하는 안테나에서 앙각 방향은 전자적으로 추적하고 방위각 방향은 기계적으로 추적하는 경우에, 위성 추적을 위한 지향 오차 검출 구조 및 동력전달 구조를 단순화함으로써, 위성 추적 장치의 간략화를 도모할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 DC 모터를 사용함으로써, 추적 속도를 빠르게 하고 시스템의 전체적인 가격을 낮추도록 할 수 있는 효과가 있다.

Claims (23)

  1. 앙각 방향은 전자적으로, 방위각 방향은 기계적으로 추적하기 위한 위성 신호 추적 장치에 있어서,
    고주파 대역의 위성 신호를 수신하는 제 1 및 제 2배열 안테나;
    상기 제 1배열 안테나로부터 수신한 신호에 대하여 저잡음 증폭, 필터링, 위상 천이 및 결합을 수행하는 제 1 능동 모듈;
    상기 제 2배열 안테나로부터 수신한 신호에 대하여 저잡음 증폭, 필터링, 신호 감쇄 및 결합을 수행하는 제 2능동 모듈;
    상기 제 1 및 제 2능동 모듈로부터 수신한 신호를 결합하는 전력 결합 수단;
    상기 전력 결합 수단으로부터 수신한 신호에 대하여 상기 고주파 대역보다 실질적으로 낮은 대역으로 변환하는 주파수 변환 수단;
    상기 주파수 변환 수단으로부터 수신한 신호를 분배하고, 위성 추적 제어 수단으로부터 수신한 제어 신호에 따라 채널의 신호 세기를 검출하는 신호 분배 및 검출 수단;
    상기 제 1능동모듈, 상기 신호 분배 및 검출 수단 및 동력 전달 수단으로 제어 신호를 공급하는 상기 위성 추적 제어 수단; 및
    방위각 방향의 위성 신호 추적을 위하여 동력을 전달하는 상기 동력 전달 수단
    을 포함하는 위성 신호 추적 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2배열 안테나는,
    유전체층과 접지 도체층을 포함하며, 상기 유전체층의 일면에 위치한 1 × 2 단위 배열되어 있는 다수의 제 1패치와 전기적으로 결합된 급전 수단에 의해 전류를 여기하여 에너지를 방사하는 제 1패치 안테나층;
    유전체 필름을 포함하며, 상기 유전체 필름의 일면에 위치한 1 × 2 단위 배열되어 있는 다수의 제 2패치와 전자기적으로 결합된 상기 다수의 제 1패치에 의해 전류를 여기하여 에너지를 방사하는 제 2패치 안테나층;
    상기 제 1패치 안테나층과 상기 제 2패치 안테나층 사이에 배치되어, 상기 제 1패치 안테나층과 상기 제 2패치 안테나층을 이격시키기 위한 제 1폼층; 및
    상기 제 2패치 안테나층의 일면에 배치되어, 상기 제 2패치 안테나층을 보호하기 위한 제 2폼층
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 위성 신호 추적 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 다수의 제 1패치 및 상기 다수의 2패치는,
    대각선으로 마주보는 두 모서리가 잘려나간 사각형인 것을 특징으로 하는 위성 신호 추적 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 다수의 제 1패치 및 상기 다수의 2패치는,
    잘려나간 두 모서리의 위치가 일치하는 것을 특징으로 하는 위성 신호 추적 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2배열 안테나는,
    유전체층과 접지 도체층을 포함하며, 상기 접지 도체층의 일면에 위치한 1 × 2 단위 배열되어 있는 다수의 십자 슬롯과 전자기적으로 결합된 급전 수단에 의해 전류를 여기하여 에너지를 방사하는 제 1안테나층;
    유전체 필름을 포함하며, 상기 유전체 필름의 일면에 위치한 1 × 2 단위 배열되어 있는 다수의 패치와 전자기적으로 결합된 상기 다수의 십자 슬롯에 의해 전류를 여기하여 에너지를 방사하는 제 2안테나층;
    상기 제 1안테나층과 상기 제 2안테나층 사이에 배치되어, 상기 제 1안테나층과 상기 제 2안테나층을 이격시키기 위한 제 1폼층; 및
    상기 제 2안테나층의 일면에 배치되어, 상기 제 2안테나층을 보호하기 위한 제 2폼층
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 위성 신호 추적 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 급전 수단은,
    상기 십자 슬롯과 교차되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 위성 신호 추적 장치.
  7. 제 2항 또는 제 5항에 있어서,
    상기 급전 수단은,
    상기 다수의 제 1패치에 위상이 0°,90°인 순차 회전 급전하는 것을 특징으로 하는 위성 신호 추적 장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1능동 모듈은,
    상기 제 1배열 안테나로부터 수신한 적어도 2개의 신호에 대하여 저잡음 증폭을 수행하는 제 1 및 제 2증폭 수단;
    상기 제 1 및 제 2증폭 수단으로부터 수신한 신호에 대하여 각각 대역 통과 필터링을 수행하는 제 1 및 제 2대역 통과 필터;
    상기 제 1 및 제 2대역 통과 필터로부터 수신한 신호에 대하여, 상기 위성추적 제어 수단으로부터 수신한 제어 신호에 따라 각각 위상을 천이하는 제 1 및 제 2위상 천이 수단; 및
    상기 제 1 및 제 2위상 천이 수단으로부터 수신한 신호를 결합하는 제 1결합 수단
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 위성 신호 추적 장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2능동 모듈은,
    상기 제 2배열 안테나로부터 수신한 적어도 2개의 신호에 대하여 저잡음 증폭을 수행하는 제 3 및 제 4증폭 수단;
    상기 제 3 및 제 4증폭 수단으로부터 수신한 신호에 대하여 각각 대역 통과 필터링을 수행하는 제 3 및 제 4대역 통과 필터;
    상기 제 3 및 제 4대역 통과 필터로부터 수신한 신호에 대하여, 각각 제 1 및 제 2위상 천이 수단의 통과 손실과 동일하게 감쇄시키는 제 1 및 제 2 감쇄 수단; 및
    상기 제 1 및 제 2감쇄 수단으로부터 수신한 신호를 결합하는 제 1결합 수단
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 위성 신호 추적 장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 신호 분배 및 검출 수단은,
    상기 주파수 변환 수단으로부터 수신한 신호를 분배 수단에 제공하며, 상기 신호와 분리 수단으로부터 수신한 신호를 다중화하는 다중화 수단;
    상기 다중화 수단으로부터 수신한 신호를 분배하는 상기 분배 수단;
    상기 분배 수단으로부터 수신한 신호에 대하여, 상기 위성 추적 제어 수단으로부터 수신한 제어 신호에 따라 위성 신호를 선택하는 튜닝 수단; 및
    상기 튜닝 수단으로부터 수신한 신호의 세기를 검출하는 검출 수단
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 위성 신호 추적 장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 검출 수단은,
    상기 신호의 세기를 로그증폭 검출 방식으로 검출하는 것을 특징으로 하는 위성 신호 추적 장치.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 동력 전달 수단은,
    상기 위성 추적 제어 수단으로부터 수신한 제어 신호에 따라 회전 방향을 결정되어 회전하는 상기 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 위성 신호 추적 장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 모터는,
    직류(DC) 모터인 것을 특징으로 하는 위성 신호 추적 장치.
  14. 제 1항에 있어서,
    상기 위성 추적 제어 수단은,
    상기 신호 분배 및 검출 수단으로부터 수신한 위성 신호를 디지털 신호로 변환하는 변환 수단;
    상기 변환 수단으로부터 수신한 신호에 대하여 위성 신호의 포착 여부를 판단하여 위성을 추적하기 위하여, 모터 제어 수단, 데이터 래치 수단 및 스위칭 수단을 제어하는 제어 수단;
    상기 제어 수단의 제어에 따라, 상기 제 1 및 제 2 위상 천이 수단에 제어 신호를 제공하는 상기 데이터 래치 수단;
    상기 제어 수단의 제어에 따라, 상기 모터에 제어 신호를 제공하는 상기 모터 제어 수단; 및
    상기 제어 수단의 제어에 따라, 상기 제 1 내지 제 4저잡음 증폭 수단을 스위치하는 스위칭 수단
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 위성 신호 추적 장치.
  15. 앙각 방향은 전자적으로, 방위각 방향은 기계적으로 추적하기 위한 위성 신호 추적 방법에 있어서,
    앙각 방향으로 위상 천이 데이터를 이용하여 전자적 추적을 수행하고, 방위각 방향으로 모터를 구동하는 기계적 추적을 수행하여, 위성을 포착하는 제 1단계;
    상기에서 포착한 위성을 지속적으로 추적하기 위하여, 상측, 하측, 좌측 및 우측 빔의 신호 레벨을 이용하여 위성을 추적하는 제 2단계
    를 포함하는 위성 신호 추적 방법.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기에서 포착한 위성 추적이 종료된 경우에, 정해진 시간 내에 앙각 방향으로 상기 위상 천이 데이터를 이용하여 전자적 추적을 수행하고, 방위각 방향으로 모터를 구동하는 기계적 추적을 수행하여, 위성을 다시 포착하는 제 3단계를 더 포함하는 위성 신호 추적 방법.
  17. 제 16항에 있어서,
    위성 신호의 채널을 선택하여 상기 앙각 방향 위상 천이 데이터를 생성하여 시스템을 초기화하는 제 4단계를 더 포함하는 위성 신호 추적 방법.
  18. 제 15항 내지 제 17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1단계는,
    상기 앙각 방향 위상 천이 데이터를 읽어 오는 제 5단계;
    상기 앙각 방향 위상 천이 데이터를 이용하여 전자빔을 생성하여 전자적 추적을 수행하고, 모터를 구동하여 기계적 추적을 수행하는 제 6단계;
    위성 신호의 포착 여부를 확인하는 제 7단계;
    상기 제 7단계의 확인 결과, 위성 신호가 포착된 경우에는 포착된 순간의 앙각 방향 위상 천이 데이터를 저장하는 제 8단계; 및
    상기 제 7단계의 확인 결과, 위성 신호가 포착되지 않은 경우에는, 앙각 방향의 위상 천이 데이터를 한 단계 증가시키고 상기 제 6단계부터 반복하여 수행하는 제 9단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 위성 신호 추적 방법.
  19. 제 15항 내지 제 17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2단계는,
    포착된 위성의 위상 천이 데이터를 설정하는 제 5단계;
    앙각 방향으로 상기 위상 천이 데이터를 한 단계 증가 및 감소시켜, 상측 빔 및 하측 빔을 생성하는 제 6단계;
    방위각 방향으로 상기 위상 천이 데이터를 한 단계 증가 및 감소시켜, 좌측 빔 및 우측 빔을 생성하는 제 7단계;
    상기 상측 빔의 수신 신호 레벨과 상기 하측 빔의 수신 신호 레벨을 비교하여, 그 결과에 따라 대체할 위상 천이 데이터를 설정하는 제 8단계;
    상기 좌측 빔이 수신 신호 레벨과 상기 우측 빔의 수신 신호 레벨을 비교하여, 그 결과에 따라 상기 모터의 회전 방향을 결정하여 상기 모터를 구동하는 제 9단계; 및
    위성 신호가 포착되는 경우에는 상기 제 5단계 내지 제 9단계를 반복하여 수행하는 제 10단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 위성 신호 추적 방법.
  20. 제 19항에 있어서,
    상기 제 8단계는,
    비교 결과, 상기 상측 빔의 수신 신호 레벨이 상기 하측 빔의 수신 신호 레벨보다 큰 경우에는, 상기 상측 빔의 위상 천이 데이터를 상기 제 5단계의 위상 천이 데이터로 대체하는 제 11단계; 및
    비교 결과, 상기 하측 빔의 수신 신호 레벨이 상기 상측 빔의 수신 신호 레벨보다 큰 경우에는, 상기 하측 빔의 위상 천이 데이터를 상기 제 5단계의 위상 천이 데이터로 대체하는 제 12단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 위성 신호 추적 방법.
  21. 제 19항에 있어서,
    상기 제 9단계는,
    비교 결과, 상기 좌측 빔의 수신 신호 레벨이 상기 우측 빔의 수신 신호 레벨보다 큰 경우에는, 역방향으로 상기 모터를 회전시켜 구동하는 제 11단계; 및
    비교 결과, 상기 우측 빔의 수신 신호 레벨이 상기 좌측 빔의 수신 신호 레벨보다 큰 경우에는, 정방향으로 상기 모터를 회전시켜 구동하는 제 12단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 위성 신호 추적 방법.
  22. 제 15항 내지 제 17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 3단계는,
    추적 시간을 설정하는 제 5단계;
    앙각 방향으로 상기 위상 천이 데이터를 이용하여 전자적 추적을 수행하고,방위각 방향으로 모터를 구동하는 기계적 추적을 수행하는 제 6단계;
    상기 제 6단계의 결과, 위성 신호를 포착한 경우에는, 포착된 순간의 앙각 위상 천이 데이터를 저장하는 제 7단계; 및
    상기 제 6단계의 결과. 위성 신호를 포착하지 못한 경우에는, 시간이 초과하지 않은 경우에 앙각 방향 위상 천이 데이터를 증가시켜 상기 제 6단계부터 반복하여 수행하는 제 8단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 위성 신호 추적 방법.
  23. 앙각 방향은 전자적으로, 방위각 방향은 기계적으로 추적하기 위한 위성 신호 추적 방법을 제공하기 위하여 마이크로프로세서를 구비한 위성 신호 추적 장치에,
    앙각 방향으로 위상 천이 데이터를 이용하여 전자적 추적을 수행하고, 방위각 방향으로 모터를 구동하는 기계적 추적을 수행하여, 위성을 포착하는 제 1기능; 및
    상기에서 포착한 위성을 지속적으로 추적하기 위하여, 상측, 하측, 좌측 및 우측 빔의 신호 레벨을 이용하여 위성을 추적하는 제 2기능
    을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100857536B1 (ko) * 2007-04-19 2008-09-08 주식회사 이큐브테크놀로지 이동형 위성추적안테나시스템 및 위성추적 방법
KR101876439B1 (ko) * 2017-01-02 2018-07-10 동서대학교산학협력단 조립식 블록형 회로설계를 위한 기능형 아날로그 모듈, 그리고 이를 포함하는 조립식 블록형 회로설계 모듈 시스템

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI239681B (en) * 2004-12-22 2005-09-11 Tatung Co Ltd Circularly polarized array antenna
KR101403375B1 (ko) 2011-05-20 2014-06-03 삼성탈레스 주식회사 Ｅｖｒｃ 전처리 모듈을 이용한 천이 소음 탐지 장치 및 방법
CN109983359B (zh) * 2016-09-22 2023-08-08 弗劳恩霍夫应用研究促进协会 用于估计到达方向的装置及相应方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100287059B1 (ko) * 1997-12-24 2001-04-16 정선종 이동체 능동 안테나 시스템의 구조 및 이를 이용한 위성추적 방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100857536B1 (ko) * 2007-04-19 2008-09-08 주식회사 이큐브테크놀로지 이동형 위성추적안테나시스템 및 위성추적 방법
KR101876439B1 (ko) * 2017-01-02 2018-07-10 동서대학교산학협력단 조립식 블록형 회로설계를 위한 기능형 아날로그 모듈, 그리고 이를 포함하는 조립식 블록형 회로설계 모듈 시스템

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