KR20050054044A - 능동 위상 배열 안테나 송신 시스템의 다중 빔 형성 및조향을 위한 제어 장치 및 그 방법 - Google Patents

능동 위상 배열 안테나 송신 시스템의 다중 빔 형성 및조향을 위한 제어 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
본 발명은 능동 위상 배열 안테나 송신 시스템의 다중 빔 형성 및 조향을 위한 제어 장치 및 그 방법에 관한 것임.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
본 발명은, 동시 빔의 다중 빔 형성 및 조향을 위한 단일 칩 형태의 소형화 및 경량화의 제어 시스템을 구성함으로써, 안테나 시스템의 동작 상태 및 알람 상태 감시 등의 시스템 모니터링 기능을 수행하도록 하는 다중 빔 형성 및 조향을 위한 제어 장치 및 그 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하고자 함.
3. 발명의 해결방법의 요지
본 발명은, 능동 위상 배열 안테나 송신 시스템의 다중 빔 형성 및 조향을 위한 제어 장치에 있어서, 다중 빔 조향을 위한 위상 및 감쇄 데이터 정보를 직렬 통신하기 위한 직렬 통신수단; RF(Radio Frequency) 및 전원 온/오프 제어 신호를 공급하기 위한 제어신호 공급수단; 상기 안테나 송신 시스템에 공급되는 전원의 이상 발생시 알람 신호를 발생시키기 위한 알람신호 발생수단; 상기 직렬 통신수단에 공급되는 전원을 자동으로 차단하기 위한 전원 차단 수단; 및 상기 직렬 통신수단, 상기 제어신호 공급수단, 상기 알람신호 발생수단, 상기 전원 차단수단을 제어하며, 시스템 감시수단과 직렬 통신하여 시스템 제어부에서 발생되는 알람 정보를 상기 시스템 감시수단에 통보하는 주 제어수단을 포함함.
4. 발명의 중요한 용도
본 발명은 다중 빔 능동 위상 배열 안테나 송신 시스템 등에 이용됨.

Description

능동 위상 배열 안테나 송신 시스템의 다중 빔 형성 및 조향을 위한 제어 장치 및 그 방법{Control apparatus and method of Active Phased Array Antenna Transmitter System for Multi-Beam Forming and Steering}
본 발명은 능동 위상 배열 안테나 송신 시스템의 다중 빔 형성 및 조향을 위한 제어 장치 및 그 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것으로, 특히 위성용 다중 빔 능동 위상 배열 안테나 송신 시스템의 동시 빔의 다중 빔을 형성하고 다중 빔 조향 제어 및 시스템 감시 등을 가능하게 하기 위한 제어 장치 및 그 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것이다.
위성을 이용한 지상의 서비스 영역을 연계하는 방식은 기존의 단일 광역 빔에서 점차 다중 빔 형태로 변하고 있다. 다중 빔의 등장 초기에는 L, S 대역 등의 상대적으로 낮은 주파수에서 이용되었으나, 점차로 C, Ku 대역 위성 등에 확장 운용 되었다. 또한, 인터넷, VOD(Video On Demand) 등의 광대역 멀티미디어 서비스의 요구에 따라 기존 주파수 자원이 고갈되어 점차 Ka 대역으로 서비스 영역을 확장하게 되었다. 기존의 글로벌 빔을 이용하게 되면 편파만을 이용하여 용량을 증가할 수 있었으나, 스폿 빔을 이용한 다중 빔을 이용하게 되면 빔 간의 상호 다른 주파수를 사용할 수 있으므로, 위성의 가입자 용량을 증대시킬 수 있으며, 이로 인하여 효율적인 전력 사용을 가능하게 해 준다.
현재 운용되는 위성들의 다중 빔 용 안테나 시스템은 피더 클러스터 배열 방식으로 단지 하나 또는 두개의 조정 가능한 피더를 갖는 구조이기 때문에 서비스 영역의 변화가 발생하게 되면 능동적으로 대처하기가 어렵게 된다. 그러므로 이를 보완하기 위한 방법으로 능동 위상배열 구조가 제안 되었으며, 이는 현재 미국, 일본, 유럽 등에서 차세대 위성의 개발 기술로 진행 중에 있다.
이를 수행하기 위하여 필요로 하는 핵심 기술로는 낮은 부엽 레벨을 갖는 삼차원 빔 형성 기술과 이를 구현하기 위하여 소형 및 경량화를 위한 제어 시스템의 단일 칩 형태가 절실히 요구된다.
본 발명은, 상기한 바와 같은 요구에 부응하기 위하여 제안된 것으로, 동시 빔의 다중 빔 형성 및 조향을 위한 단일 칩 형태의 소형화 및 경량화의 제어 시스템을 구성함으로써, 안테나 시스템의 동작 상태 및 알람 상태 감시 등의 시스템 모니터링 기능을 수행하도록 하는 다중 빔 형성 및 조향을 위한 제어 장치 및 그 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 능동 위상 배열 안테나 송신 시스템의 다중 빔 형성 및 조향을 위한 제어 장치에 있어서, 다중 빔 조향을 위한 위상 및 감쇄 데이터 정보를 직렬 통신하기 위한 직렬 통신수단; RF(Radio Frequency) 및 전원 온/오프 제어 신호를 공급하기 위한 제어신호 공급수단; 상기 안테나 송신 시스템에 공급되는 전원의 이상 발생시 알람 신호를 발생시키기 위한 알람신호 발생수단; 상기 직렬 통신수단에 공급되는 전원을 자동으로 차단하기 위한 전원 차단 수단; 및 상기 직렬 통신수단, 상기 제어신호 공급수단, 상기 알람신호 발생수단, 상기 전원 차단수단을 제어하며, 시스템 감시수단과 직렬 통신하여 시스템 제어부에서 발생되는 알람 정보를 상기 시스템 감시수단에 통보하는 주 제어수단을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명은, 위상 및 감쇄 정보 코드를 생성하여 상기 주 제어수단에 전달하고, 상기 주 제어수단과의 직렬 통신을 통해 상기 시스템 제어부로부터 알람 발생과 같은 상기 안테나 송신 시스템의 동작 상태를 전달받아 시스템 모니터링 상태를 감시하기 위한 상기 시스템 감시수단을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 능동 위상 배열 안테나 송신 시스템의 다중 빔 형성 및 조향을 위한 제어 방법에 있어서, 안테나 송신 시스템을 구동하기 위해 시스템 이상 여부를 확인하여 송신 능동 빔 형성부에 공급되는 위상 및 감쇄 데이터를 초기화시키는 초기화단계; 개별 빔에 대한 공간적 위치를 입력하여, 다중 빔 형성 및 조향을 위한 위상 및 감쇄 데이터들을 계산하고, 이들 데이터들에 대한 코드를 생성하여 시스템 제어부에 출력함과 동시에 시스템 감시부를 통해 다중 빔을 출력하는 다중 빔 출력단계; 및 RF(Radio Frequency) 개별 빔들을 선택적으로 온/오프하여 데이터 출력 코드를 생성한 후, 시스템 제어부로 출력하는 데이터 출력 코드 출력단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명은, 위상 및 감쇄 정보 코드를 생성하여 주 제어부로 전달하고, 상기 주 제어부와의 직렬 통신을 통해 시스템 제어부로부터 알람 발생과 같은 상기 안테나 송신 시스템의 동작 상태를 전달받아 시스템 모니터링 상태를 감시하는 모니터링 상태 감시단계를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 프로세서를 구비한 능동 위상 배열 안테나 송신 시스템에, 안테나 송신 시스템을 구동하기 위해 시스템 이상 여부를 확인하여 송신 능동 빔 형성부에 공급되는 위상 및 감쇄 데이터를 초기화시키는 초기화기능; 개별 빔에 대한 공간적 위치를 입력하여, 다중 빔 형성 및 조향을 위한 위상 및 감쇄 데이터들을 계산하고, 이들 데이터들에 대한 코드를 생성하여 시스템 제어부에 출력함과 동시에 시스템 감시부를 통해 다중 빔을 출력하는 다중 빔 출력기능; 및 RF(Radio Frequency) 개별 빔들을 선택적으로 온/오프하여 데이터 출력 코드를 생성한 후, 시스템 제어부로 출력하는 데이터 출력 코드 출력기능을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.
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.
도 1 은 본 발명이 적용되는 능동 위상 배열 안테나 송신 시스템의 구성예시도로서, 안테나 송신 시스템(10)은 시스템 제어부(21)와 시스템 감시부(22)로 구성된 시스템 제어 장치(20)에 의해 제어되며, 시스템 구동 전원은 전원부(30)로부터 시스템 제어 장치(20)를 통해 공급 받는다.
도 1에 도시된 바와 같이, 안테나 송신 시스템(10)은 송신 RF 채널 형성부 (11)와 송신 능동 빔 형성부(12) 및 송신 방사/급전부(13)를 포함한다.
송신 RF 채널 형성부(11)는 네 개의 각 입력 RF 빔에 대하여 안테나 방사배열 수에 해당하는 RF 신호를 형성하고, 적절한 신호세기로 구동 증폭하는 기능과 송신 RF 채널 형성부(11) 내부에 전원 및 RF 온/오프 기능을 가진다. 송신 RF 채널 형성부(11)를 구동하기 위하여 시스템 제어부(21)는 전원부(30)로부터 전원을 공급 받아 송신 RF 채널 형성부(11)로 구동 전원을 공급하고, RF 및 전원 온/오프 제어 신호를 공급한다.
송신 능동 빔 형성부(12)는 다중 빔의 전자적 빔 조향 및 RF 채널에서 발생될 수 있는 RF 신호 세기의 편차를 줄이기 위하여, 각 입력 RF 신호에 대하여 하나의 위상 변위기와 하나의 가변 감쇄기가 직렬로 연결되어 있으며, 이것은 또한 4개의 다중 빔을 형성하기 위하여 4개의 RF 입력 빔으로부터 하나의 고출력 증폭기에 연결되어 하나의 빔 형성부 모듈을 형성한다. 송신 능동 빔 형성부(12)는 이러한 방사 배열 수 만큼의 빔 형성부 모듈로 구성되어 있으며, 송신 RF 채널 형성부(11)로부터 공급받은 송신 RF 신호의 세기 및 위상을 독립적으로 제어할 수 있는 기능을 포함한다. 또한, 입력 신호를 합성하고 이를 고출력 증폭하는 기능을 포함한다.
시스템 제어부(21)에서는 이러한 송신 능동 빔 형성부(12)를 구동하기 위하여 전원부(30)로부터 전원을 공급받아 송신 능동 빔 형성부(12) 구동 전원을 공급하고, 위상 및 감쇄 신호를 제어한다.
송신 방사/급전부(13)는 공간적 빔 합성을 위하여 육각 배열 형태의 이차원 배열 구조를 갖으며, 송신 능동 빔 형성부(12)로부터 입력되는 RF 신호를 외부로 방사해 주는 기능을 수행한다.
도 2 는 본 발명에 따른 능동 위상 배열 안테나 송신 시스템의 다중 빔 형성 및 조향을 위한 제어 장치의 일실시예 구성도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 능동 위상 배열 안테나 송신 시스템의 다중 빔 형성 및 조향을 위한 제어 장치(20)는, 다중 빔 조향을 위한 위상 및 감쇄 데이터 정보를 직렬 통신하기 위한 송신 능동 빔 형성 제어부(250)와, RF 및 전원 온/오프 제어 신호를 공급하기 위한 송신 RF 채널 형성 제어부(230)와, 안테나 송신 시스템에 공급되는 전원의 이상 발생시 알람 신호를 발생시키기 위한 알람 감시부(210)와, 송신 능동 빔 형성부(12)에 공급되는 전원을 자동으로 차단하기 위한 전원 차단 제어부(240)와, 송신 능동 빔 형성 제어부(250), 송신 RF 채널 형성 제어부(230), 알람 감시부(210), 전원차단 제어부(240)를 제어하며, 시스템 감시부(22)와 직렬 통신하여 시스템 제어부(21)에서 발생되는 알람 정보 등을 시스템 감시부(22)에 통보하기 위한 주 제어부(220)를 구비하는 시스템 제어부(21)와, 위상 및 감쇄 정보 코드를 생성하여 주 제어부(220)에 전달하고, 주제어부(220)와의 직렬 통신을 통해 시스템 제어부(21)로부터 알람 발생 등과 같은 안테나 송신 시스템(10)의 동작 상태를 전달받아 시스템 모니터링 상태를 점검하기 위한 시스템 감시부(22)를 포함한다.
여기서, 시스템 제어부(21)는 시스템 감시부(22)로부터 각 채널의 위상 및 감쇄 신호를 공급받아 해당 송신 능동 빔 형성부(12)로 분배하고, 송신 RF 채널 형성부(11)에 전원 및 RF 신호의 온/오프 제어 신호를 공급하고, 송신 능동 빔 형성부(12) 및 송신 RF 채널 형성부(11)로 흐르는 전원 전류를 모니터링하여 알람 여부를 시스템 감시부(22)로 통보하는 기능 등을 수행한다. 또한, 알람 발생시, 시스템 제어부(21) 내의 해당 모듈은 자동으로 전원이 차단된다. 그리고, 전원부(30)로부터 안테나 송신 시스템 구동 전원을 공급받아 송신 능동 빔 형성부(12) 및 송신 RF 채널 형성부(11)에 전원을 제공하는 기능을 포함한다.
상기한 바와 같은 구조를 갖는 본 발명에 따른 능동 위상 배열 안테나 송신 시스템의 다중 빔 형성 및 조향을 위한 제어 장치의 동작 과정을 상세하게 설명하면 다음과 같다.
송신 능동 빔 형성 제어부(250)는 주 제어부(220)로부터 위상 및 감쇄 데이터를 제공받아 송신 능동 빔 형성부(12)로 이들 데이터에 대한 직렬 통신을 수행한다. 이때, 위상 및 감쇄 데이터 정보 코드는 시스템 감시부(22)로부터 직렬 통신을 통하여 전달받게 된다.
송신 RF 채널 형성 제어부(230)는 주 제어부(220)로부터 전달받은 전원 및 RF 온/오프 제어 신호를 송신 RF 채널 형성부(100)에 공급하는 역할을 수행한다.
알람 감시부(210)는 송신 능동 빔 형성부(12)와 송신 RF 채널 형성부(11)에 정상 동작 전원 및 전류를 공급하기 위하여, 시스템 제어 장치(20) 내부에 흐르는 전류를 모니터링하여 이상 전원 발생시 알람 신호를 발생시키는 기능을 수행한다. 이때, 송신 RF 채널 형성부(100) 공급 전원에 알람이 발생할 경우, 알람 감시부(210)가 주 제어부(220)에 통보하면, 주 제어부(220)는 전원 온/오프 제어 신호를 발생하고, 이들 제어 신호를 송신 RF 채널 형성 제어부(230)를 통하여 송신 RF 채널 형성부(11)로 공급한다. 또한, 송신 능동 빔 형성부(12) 공급 전원에 알람이 발생할 경우, 알람 감시부(210)는 주 제어부(220)에 통보하고, 전원 차단 제어부(240)에 알람 신호를 전달한다. 주 제어부(220)는 이러한 알람 발생 상태 등을 시스템 감시부(22)에게 통보한다.
전원 차단 제어부(240)는 송신 능동 빔 형성부(12) 공급 전원에 알람이 발생할 경우, 알람 감시부(210)가 주 제어부(220)에 통보하고, 알람 감시부(220)로부터 알람 신호를 입력받아 시스템 제어부(21)에서 송신 능동 빔 형성부(12)에 공급되는 전원을 자동으로 차단한다.
주 제어부(220)는 상기에서 언급한 송신 능동 빔 형성 제어부(250) 및 송신 RF 채널 형성 제어부(230), 알람 감시부(210), 전원 차단 제어부(240)를 제어하고, 시스템 감시부(22)와 직렬 통신하여 시스템 제어부(21)에서 발생되는 알람 정보 등을 시스템 감시부(22)에 통보하는 기능을 포함한다. 그리고, 송신 RF 채널 형성부(11)에 공급되는 전원 전류에 알람이 발생하였을 경우 알람 감시부(210)로부터 알람 신호를 제공받고, 전원 온/오프 제어 신호를 발생하여 송신 RF 채널 형성 제어부(230)에 공급하는 기능을 포함한다. 또한, 시스템 감시부(22)로부터 위상 및 감쇄 정보 코드를 해독하여, 이를 송신 능동 빔 형성 제어부(250)에 전달하는 기능을 포함한다.
한편, 시스템 감시부(22)는 위상 및 감쇄 정보 코드를 생성하여 주 제어부(220)에 전달하고, 주 제어부(220)와의 직렬 통신을 통해 시스템 제어부(21)로부터 알람 발생 등과 같은 안테나 송신 시스템(10)의 동작 상태를 전달받아 시스템 모니터링 상태를 점검한다.
도 3 은 본 발명에 따른 능동 위상 배열 안테나 송신 시스템의 다중 빔 형성 및 조향을 위한 제어 방법에 대한 일실시예 흐름도로서, Ka 대역 다중 빔 능동 위상배열 안테나 송신 시스템(10)을 제어하기 위한 제어 방법을 나타낸 것이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 우선 안테나 송신 시스템의 초기화가 성공적으로 이루어지면(300), 다중 빔 형성 및 조향에 대한 다중 빔 제어를 수행하며(320), 동시에 안테나 송신 시스템 (10)의 모니터링 상태를 감시한다(310).
도 4 는 본 발명에 따른 다중 빔 형성 및 조향을 위한 제어 방법 중 Ka 대역 다중 빔 능동 위상배열 안테나 송신 시스템의 초기화 수행 과정에 대한 일실시예 흐름도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, Ka 대역 다중 빔 능동 위상배열 안테나 송신 시스템 초기화 수행을 위한 제어 방법으로서, 다중 빔 제어를 수행하기 이전, 안테나 송신 시스템(10)을 구동하기 위한 초기화 동작을 수행한다.
우선, 안테나 송신 시스템(10)에 전원을 공급한 후(401), 안테나 송신 시스템(10)의 동작 상태를 점검하고(402), 시스템 이상이 여부를 감지하여(403) 이상이 없을 경우, 송신 능동 빔 형성부(12)에 공급되는 위상 및 감쇄 데이터들을 초기화시킨다(404, 405). 만약, 시스템 이상 여부를 감지하여(403) 이상이 발생할 경우, 시스템 점검을 통하여(406) 상기 시스템 초기화 작업을 반복 수행한다.
도 5 는 본 발명에 따른 다중 빔 형성 및 조향을 위한 제어 방법 중 Ka 대역 다중 빔 능동 위상배열 안테나 송신 시스템의 모니터링 수행 과정에 대한 일실시예 흐름도로서, 초기화 수행이 성공적으로 실행된 후, 안테나 송신 시스템(10)을 구성하는 송신 능동 빔 형성부(12) 및 송신 RF 채널 형성부(11)의 동작 상태를 모니터링하기 위한 제어 방법을 나타낸 것이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 송신 능동 빔 형성부(12) 및 송신 RF 채널 형성부(11)에 공급되는 전류를 체크(알람 체크)하여(501) 이상이 발생되면, 전원 오프 신호가 발생되어(503) 송신 능동 빔 형성부(12) 및 송신 RF 채널 형성부(11)에 공급되는 전류를 차단하고(504), 알람 데이터 코드를 생성하여(505) 이를 시스템 감시부(22)에 출력한다(506). 만약, 이상이 발생하지 않으면(502), 상기의 모니터링 수행 과정을 반복 수행한다.
도 6 은 본 발명에 따른 다중 빔 형성 및 조향을 위한 제어 방법 중 Ka 대역 다중 빔 능동 위상배열 안테나 송신 시스템의 다중빔 제어 수행 과정에 대한 일실시예 흐름도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, Ka 대역 다중 빔 능동 위상배열 안테나 송신 시스템(10) 초기화 수행이 성공적으로 실행된 후, 개별 빔에 대한 공간적 위치를 입력하면(601), 다중 빔 형성 및 조향을 위한 위상 및 감쇄 데이터들을 계산하고 (602), 이들 데이터들에 대한 코드를 생성하여(603) 시스템 제어부(21)에 출력(605)함과 동시에 시스템 감시부(22)에서 다중 빔을 디스플레이 한다(604).
또한, 송신 RF 채널 형성 제어부(230)에 RF 온/오프 명령을 전달하기 위하여(606) RF 데이터에 대한 코드를 생성하여(607) 시스템 제어부(21)에 출력한다(605).
상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다. 이러한 과정은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있으므로 더 이상 상세히 설명하지 않기로 한다.
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 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
상기한 바와 같은 본 발명은, 능동 위상배열 구조를 갖는 안테나 시스템의 동시 빔의 다중 빔을 형성할 수 있고, 형성된 다중 빔을 원하는 서비스 영역으로 조향할 수 있을 뿐만 아니라, 안테나 시스템의 동작 상태 및 알람 상태 감시 등의 시스템 모니터링을 수행할 수 있는 효과가 있다.
도 1 은 본 발명이 적용되는 능동 위상 배열 안테나 송신 시스템의 구성예시도.
도 2 는 본 발명에 따른 능동 위상 배열 안테나 송신 시스템의 다중 빔 형성 및 조향을 위한 제어 장치의 일실시예 구성도.
도 3 은 본 발명에 따른 능동 위상 배열 안테나 송신 시스템의 다중 빔 형성 및 조향을 위한 제어 방법에 대한 일실시예 흐름도.
도 4 는 본 발명에 따른 다중 빔 형성 및 조향을 위한 제어 방법 중 Ka 대역 다중 빔 능동 위상배열 안테나 송신 시스템의 초기화 수행 과정에 대한 일실시예 흐름도.
도 5 는 본 발명에 따른 다중 빔 형성 및 조향을 위한 제어 방법 중 Ka 대역 다중 빔 능동 위상배열 안테나 송신 시스템의 모니터링 수행 과정에 대한 일실시예 흐름도.
도 6 은 본 발명에 따른 다중 빔 형성 및 조향을 위한 제어 방법 중 Ka 대역 다중 빔 능동 위상배열 안테나 송신 시스템의 다중빔 제어 수행 과정에 대한 일실시예 흐름도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
11 : 송신 RF 채널 형성부 12 : 송신 능동 빔 형성부
13 : 송신 방사/급전부 20 : 시스템 제어 장치
21 : 시스템 제어부 30 : 전원부
22 : 시스템 감시부 210 : 알람 감시부
220: 주 제어부 230 : 송신 RF 채널 형성 제어부
240 : 전원 차단 제어부 250 : 송신 능동 빔 형성 제어부

Claims (8)

  1. 능동 위상 배열 안테나 송신 시스템의 다중 빔 형성 및 조향을 위한 제어 장치에 있어서,
    다중 빔 조향을 위한 위상 및 감쇄 데이터 정보를 직렬 통신하기 위한 직렬 통신수단;
    RF(Radio Frequency) 및 전원 온/오프 제어 신호를 공급하기 위한 제어신호 공급수단;
    상기 안테나 송신 시스템에 공급되는 전원의 이상 발생시 알람 신호를 발생시키기 위한 알람신호 발생수단;
    상기 직렬 통신수단에 공급되는 전원을 자동으로 차단하기 위한 전원 차단 수단; 및
    상기 직렬 통신수단, 상기 제어신호 공급수단, 상기 알람신호 발생수단, 상기 전원 차단수단을 제어하며, 시스템 감시수단과 직렬 통신하여 시스템 제어부에서 발생되는 알람 정보를 상기 시스템 감시수단에 통보하는 주 제어수단
    을 포함하는 능동 위상 배열 안테나 송신 시스템의 다중 빔 형성 및 조향을 위한 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    위상 및 감쇄 정보 코드를 생성하여 상기 주 제어수단에 전달하고, 상기 주 제어수단과의 직렬 통신을 통해 상기 시스템 제어부로부터 알람 발생과 같은 상기 안테나 송신 시스템의 동작 상태를 전달받아 시스템 모니터링 상태를 감시하기 위한 상기 시스템 감시수단
    을 더 포함하는 능동 위상 배열 안테나 송신 시스템의 다중 빔 형성 및 조향을 위한 제어 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 시스템 제어부는,
    상기 시스템 감시수단으로부터 각 채널의 위상 및 감쇄 신호를 공급받아 해당 송신 능동 빔 형성부로 분배하고, 송신 RF 채널 형성부에 전원 및 RF 신호의 온/오프 제어 신호를 공급하고, 상기 송신 능동 빔 형성부 및 상기 송신 RF 채널 형성부로 흐르는 전원 전류를 모니터링하여 알람 여부를 상기 시스템 감시수단으로 통보하는 기능을 수행하며, 알람 발생시, 상기 시스템 제어부 내의 전원을 차단하고, 전원부로부터 상기 안테나 송신 시스템 구동 전원을 공급받아 상기 송신 능동 빔 형성부 및 상기 송신 RF 채널 형성부에 전원을 제공하도록 하는 것을 특징으로 하는 능동 위상 배열 안테나 송신 시스템의 다중 빔 형성 및 조향을 위한 제어 장치.
  4. 능동 위상 배열 안테나 송신 시스템의 다중 빔 형성 및 조향을 위한 제어 방법에 있어서,
    안테나 송신 시스템을 구동하기 위해 시스템 이상 여부를 확인하여 송신 능동 빔 형성부에 공급되는 위상 및 감쇄 데이터를 초기화시키는 초기화단계;
    개별 빔에 대한 공간적 위치를 입력하여, 다중 빔 형성 및 조향을 위한 위상 및 감쇄 데이터들을 계산하고, 이들 데이터들에 대한 코드를 생성하여 시스템 제어부에 출력함과 동시에 시스템 감시부를 통해 다중 빔을 출력하는 다중 빔 출력단계; 및
    RF(Radio Frequency) 개별 빔들을 선택적으로 온/오프하여 데이터 출력 코드를 생성한 후, 시스템 제어부로 출력하는 데이터 출력 코드 출력단계
    를 포함하는 능동 위상 배열 안테나 송신 시스템의 다중 빔 형성 및 조향을 위한 제어 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    위상 및 감쇄 정보 코드를 생성하여 주 제어부로 전달하고, 상기 주 제어부와의 직렬 통신을 통해 시스템 제어부로부터 알람 발생과 같은 상기 안테나 송신 시스템의 동작 상태를 전달받아 시스템 모니터링 상태를 감시하는 모니터링 상태 감시단계
    를 더 포함하는 능동 위상 배열 안테나 송신 시스템의 다중 빔 형성 및 조향을 위한 제어 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 모니터링 상태 감시단계는,
    상기 송신 능동 빔 형성부 및 송신 RF 채널 형성부에 공급되는 전류를 체크하여 이상 발생시, 전원오프 신호를 발생하여 전류를 차단하고, 알람 데이터 코드를 생성하여 이를 시스템 감시부로 출력하는 것을 특징으로 하는 능동 위상 배열 안테나 송신 시스템의 다중 빔 형성 및 조향을 위한 제어 방법.
  7. 제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시스템 제어부는,
    시스템 감시부로부터 각 채널의 위상 및 감쇄 신호를 공급받아 해당 송신 능동 빔 형성부로 분배하고, 송신 RF 채널 형성부에 전원 및 RF 신호의 온/오프 제어 신호를 공급하고, 상기 송신 능동 빔 형성부 및 상기 송신 RF 채널 형성부로 흐르는 전원 전류를 모니터링하여 알람 여부를 상기 시스템 감시부로 통보하는 기능을 수행하며, 알람 발생시, 상기 시스템 제어부 내의 전원을 차단하고, 전원부로부터 상기 안테나 송신 시스템 구동 전원을 공급받아 상기 송신 능동 빔 형성부 및 상기 송신 RF 채널 형성부에 전원을 제공하도록 하는 것을 특징으로 하는 능동 위상 배열 안테나 송신 시스템의 다중 빔 형성 및 조향을 위한 제어 방법.
  8. 프로세서를 구비한 능동 위상 배열 안테나 송신 시스템에,
    안테나 송신 시스템을 구동하기 위해 시스템 이상 여부를 확인하여 송신 능동 빔 형성부에 공급되는 위상 및 감쇄 데이터를 초기화시키는 초기화기능;
    개별 빔에 대한 공간적 위치를 입력하여, 다중 빔 형성 및 조향을 위한 위상 및 감쇄 데이터들을 계산하고, 이들 데이터들에 대한 코드를 생성하여 시스템 제어부에 출력함과 동시에 시스템 감시부를 통해 다중 빔을 출력하는 다중 빔 출력기능; 및
    RF(Radio Frequency) 개별 빔들을 선택적으로 온/오프하여 데이터 출력 코드를 생성한 후, 시스템 제어부로 출력하는 데이터 출력 코드 출력기능
    을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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KR102104618B1 (ko) 2019-11-07 2020-04-24 한화시스템 주식회사 안테나 장치, 이를 구비하는 능동 위상배열 레이더, 및 이의 오차 보정방법
KR102243445B1 (ko) 2020-09-24 2021-04-22 한화시스템 주식회사 안테나 장치, 이를 구비하는 능동 위상배열 레이더, 및 이의 오차 교정방법

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