KR20120105114A

KR20120105114A - 위성 통신용 안테나

Info

Publication number: KR20120105114A
Application number: KR1020110022697A
Authority: KR
Inventors: 손민선
Original assignee: (주)인텔리안테크놀로지스
Priority date: 2011-03-15
Filing date: 2011-03-15
Publication date: 2012-09-25
Also published as: WO2012124916A2; WO2012124916A3; US9350067B2; KR101209775B1; US20130341483A1

Abstract

본 발명은 위성 통신용 안테나에 관한 것으로서, 위성으로부터 신호를 수신하거나 위성을 향하여 신호를 송신하는 신호 송수신부; 상기 신호송수신부가 상기 위성을 추적하도록 상기 신호송수신부를 회전시키는 구동부; 상기 구동부를 지지하도록 상하 방향으로 제공되는 메인 포스트; 및 상기 메인 포스트의 둘레에 제공되며, 상기 신호송수신부에 진동이 전달되는 것을 방지하는 진동흡수부;를 포함하여, 신호 송수신부에 상하 방향으로 작용하는 진동 또는 충격을 감쇄할 수 있다.

Description

위성 통신용 안테나{SATELLITE COMMUNICATION ANTENNA}

본 발명은 위성 통신용 안테나에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 애지머스 벨트의 유지 보수 편의성을 개선할 수 있도록 메인 포스트의 외측에 복수개의 댐퍼를 제공한 위성 통신용 안테나에 관한 것이다.

위성 안테나(satellite antenna)는 위성 통신, 대용량의 무선 통신 등에 보편적으로 사용되고 있다. 상기 위성 안테나는 반사 망원경의 원리를 이용하여 수신된 신호를 적어도 하나의 초점에 집중시킨다. 일반적으로 위성 안테나의 초점 위치에는 혼 안테나(horn antenna) 또는 피드혼(feed horn)이 설치될 수 있다. 여기서, 위성 안테나로는 파라볼릭 안테나(parabolic antenna)가 대표적으로 사용될 수 있다.

위성 안테나는 항상 일정한 위치에 있는 위성을 향하여 혼 안테나 또는 피드혼이 위치되어야 하기 때문에 3축을 기준으로 회전 운동할 수 있는 페데스탈(pedestal) 구조를 가지는 것이 일반적이다. 이러한 3축 회전 운동을 할 수 있도록 다수의 벨트 및 풀리를 이용한 동력 전달부가 위성 안테나에 사용되고 있다.

이러한 위성 안테나의 동력 전달부를 포함하여 파라볼릭 형태를 가지는 주반사판의 하중을 지지하거나 주변의 환경으로 인해 발생하는 진동 또는 충격을 방지하기 위해 위성 안테나에는 댐퍼(damper)가 사용된다.

종래의 위성 안테나에 사용되는 댐퍼는 주반사판을 지지하며 상하로 형성된 중공의 기둥부재 내부에 하나의 댐퍼를 사용하였다. 즉, 기둥부재의 내부에 형성된 내장형 댐퍼를 사용하였다.

그러나, 기둥부재 내부의 공간으로는 각종 전원 공급용 케이블 및 신호 전달용 케이블이 지나가게 되는데 한정된 기둥부재의 내부 공간에 케이블과 댐퍼를 함께 설치함으로써 댐퍼 및 케이블의 유지 보수 작업이 불편한 문제점이 있다.

뿐만 아니라, 주반사판의 방위각을 조절하는 애지머스 풀리에 감기는 애지머스 벨트를 교체하거나 수리하기 위해서는 주반사판 또는 다른 부품을 해체 또는 분리해야만 벨트의 교체 작업이 가능한 문제도 있다. 이는 기둥부재에서부터 주반사판에 이르기까지 벨트를 빼내거나 넣을 수 있는 틈이나 공간이 전혀 없기 때문이다.

또한, 종래의 위성 안테나의 경우에는 댐퍼를 교체하거나 수리하기 위해서는 안테나의 가동을 멈추고 안테나의 기둥부재를 해체해야 하는 불편함도 있다.

또한, 종래의 위성 안테나의 경우에는 기둥부재의 내부에 설치된 한 개의 댐퍼를 이용하여 안테나에 가해지는 진동 또는 충격을 감쇄하는데, 한 개의 댐퍼를 이용하기 때문에 진동 또는 충격 흡수 용량이 크지 않아서 충분한 감쇄를 하지 못하는 문제가 있다. 특히, 제한된 공간에서 사용되며 무게가 많이 나가는 위성 안테나의 경우에는 진동 또는 충격 흡수 용량의 저하는 안테나의 수명 또는 성능에 악영향을 줄 수 있다.

본 발명의 일 실시예는 주반사판을 포함한 신호 송수신부를 지지하는 메인 포스트와 공간적으로 분리된 댐퍼를 사용하는 위성 통신용 안테나를 제공한다.

본 발명의 일 실시예는 안테나의 해체 또는 분리 없이도 용이하게 애지머스 벨트를 교체하거나 벨트 유지 보수 작업을 할 수 있는 위성 통신용 안테나를 제공한다.

본 발명의 일 실시예는 메인 포스트 내부의 공간을 충분히 활용할 수 있고 각종 케이블의 유지 보수 작업을 용이하게 할 수 있는 위성 통신용 안테나를 제공한다.

본 발명의 일 실시예는 상하 방향 뿐만 아니라 다른 방향으로 가해지는 진동 또는 충격을 감쇄할 수 있는 위성 통신용 안테나를 제공한다.

상기한 바와 같은 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 위성통신용 안테나는, 위성으로부터 신호를 수신하거나 위성을 향하여 신호를 송신하는 신호 송수신부; 상기 신호송수신부가 상기 위성을 추적하도록 상기 신호송수신부를 회전시키는 구동부; 상기 구동부를 지지하도록 상하 방향으로 제공되는 메인 포스트; 및 상기 메인 포스트의 둘레에 제공되며, 상기 신호송수신부에 진동이 전달되는 것을 방지하는 진동흡수부;를 포함할 수 있다.

상기와 같이 메인 포스트에서 진동흡수부를 분리함으로써 각종 케이블들이 통과하는 메인 포스트의 내부 공간에 대한 활용성을 높일 수 있고 진동흡수부의 유지 보수 편의성을 높일 수 있다.

상기 진동흡수부는 상기 메인 포스트의 중심을 기준으로 동일 반경 상에 동일 간격으로 배치된 복수개의 댐퍼를 포함할 수 있다.

상기 진동흡수부는 상기 메인 포스트의 중심을 기준으로 상기 댐퍼의 사이에 방사상으로 제공된 복수개의 마운트를 포함할 수 있다.

상기 진동흡수부는 상기 메인 포스트의 중심을 기준으로 상기 신호송수신부를 회진 구동시키는 애지머스 풀리의 하부에 형성될 수 있다.

상기 댐퍼는 상기 메인 포스트와 나란하게 제공된 댐퍼 샤프트 및 상기 댐퍼 샤프트의 길이 방향을 따라 그 외면에 제공된 복수개의 댐퍼 스프링을 포함할 수 있다.

상기 복수개의 댐퍼 스프링은 상기 댐퍼 샤프트의 길이 방향을 따라 상하로 배치되며, 상기 댐퍼 샤프트에는 상기 댐퍼 스프링을 분리하는 구획부가 형성될 수 있다.

상기 복수개의 댐퍼 스프링은 와인딩 길이, 단면모양, 직경의 크기 또는 탄성계수 중 적어도 어느 하나가 서로 다르게 형성될 수 있다.

상기 댐퍼는 상기 댐퍼 스프링의 권선 사이에 제공되는 탄성부재를 더 포함할 수 있다.

상기 탄성부재는 상기 댐퍼 스프링과 동일한 와인딩 형태를 가지며, 상기 댐퍼 스프링의 권선끼리 접촉하는 것을 방지할 수 있다.

상기 탄성부재는 고무, 실리콘 또는 우레탄 중 적어도 하나를 이용하여 형성될 수 있다.

상기 애지머스 풀리의 하부에는 상기 애지머스 풀리를 지지하는 풀리 플레이트가 구비되고, 상기 풀리 플레이트의 하측에는 상기 풀리 플레이트와 이격 설치되는 댐퍼 플레이트가 구비될 수 있다.

상기 풀리 플레이트와 상기 댐퍼 플레이트 사이의 이격된 틈은 상기 댐퍼 샤프트에 의해 유지될 수 있다.

상기 풀리 플레이트와 상기 댐퍼 플레이트 사이에 형성된 틈을 이용하여 상기 애지머스 풀리에 감기는 애지머스 벨트를 장탈착할 수 있다.

상기 메인 샤프트의 상단에 형성된 상부 플랜지는 상기 댐퍼 플레이트와 이격된 상태로 상기 댐퍼 플레이트의 하부에 위치하며, 상기 마운트는 상기 댐퍼 플레이트와 상기 상부 플랜지 사이에 제공될 수 있다.

상기 마운트는 상하, 좌우 또는 전후 방향으로 상기 신호송수신부에 가해지는 진동 또는 충격을 완화할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 위성 통신용 안테나는 메인 포스트와 공간적으로 분리된 댐퍼를 사용하기 때문에 메인 포스트의 내부 공간 활용성을 높일 수 있고, 메인 포스트의 내부에 제공되는 각종 케이블의 유지 보수 편의성을 개선할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 위성 통신용 안테나는 안테나의 해체 또는 분리 없이도 용이하게 애지머스 벨트를 교체하거나 벨트 유지 보수 작업을 할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 위성 통신용 안테나는 상하 방향 뿐만 아니라 다른 방향으로 신호 송수신부에 가해지는 진동 또는 충격을 감쇄할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 위성 통신용 안테나는 안테나에 가해지는 진동 또는 충격의 크기에 따라 댐퍼를 교체하기 위해 안테나의 작동을 멈추거나 안테나를 해체할 필요가 없다.

본 발명의 일 실시예에 따른 위성 통신용 안테나는 메인 포스트의 외측에 수직 방향의 진동 또는 충격을 흡수하기 위한 외장형 댐퍼를 복수개 설치함으로써 수직 방향에 대한 진동 또는 충격 흡수 용량을 높일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 위성 통신용 안테나는 메인 포스트의 외측에 복수개의 외장형 댐퍼를 설치함으로써 제한된 공간에서 진동 또는 충격 흡수 용량을 높일 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 위성 통신용 안테나를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 따른 위성 통신용 안테나의 진동흡수부를 포함한 요부를 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2에 따른 진동흡수부를 도시한 정면도이다.
도 4는 도 3에 따른 진동흡수부의 댐퍼의 내부를 도시한 정면도이다.
도 5는 도 3에 따른 댐퍼의 내부를 도시한 단면도이다.
도 6은 도 3에 따른 진동흡수부의 마운트를 도시한 사시도 및 단면도이다.
도 7 및 도 8은 도 3에 따른 진동흡수부를 구비한 상태에서 애지머스 벨트를 교체하는 과정을 도시한 정면도 및 사시도이다.

이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 위성 통신용 안테나를 도시한 사시도, 도 2는 도 1에 따른 위성 통신용 안테나의 진동흡수부를 포함한 요부를 도시한 사시도, 도 3은 도 2에 따른 진동흡수부를 도시한 정면도, 도 4는 도 3에 따른 진동흡수부의 댐퍼의 내부를 도시한 정면도, 도 5는 도 3에 따른 댐퍼의 내부를 도시한 단면도, 도 6은 도 3에 따른 진동흡수부의 마운트를 도시한 사시도 및 단면도, 도 7 및 도 8은 도 3에 따른 진동흡수부를 구비한 상태에서 애지머스 벨트를 교체하는 과정을 도시한 정면도 및 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 위성 통신용 안테나(100)는, 위성으로부터 신호를 수신하거나 위성을 향하여 신호를 송신하는 신호 송수신부(110), 신호 송수신부(110)가 위성을 추적하도록 신호 송수신부(110)를 회전시키는 구동부(120), 구동부(120)를 지지하도록 상하 방향으로 제공되는 메인 포스트(130) 및 메인 포스트(130)의 둘레에 제공되며 신호 송수신부(110)에 진동 또는 충격이 전달되는 것을 방지하는 진동흡수부를 포함할 수 있다.

상기와 같이 메인 포스트(130)에서 상기 진동흡수부를 분리함으로써 각종 케이블들이 통과하는 메인 포스트(130)의 내부 공간에 대한 활용성을 높일 수 있고 상기 진동흡수부의 유지 보수 편의성을 높일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 위성 통신용 안테나(100)는 특히 다중 편파의 송수신이 가능한 위성 통신용 안테나이며, 위성의 신호를 수신할 수 있을 뿐만 아니라 위성을 향해서 신호를 송신하여 인터넷 통신 등을 포함한 양방향 통신이 가능한 안테나로서, VSAT(Very Small Aperture Terminal) 안테나라고도 한다.

여기서, 신호 송수신부(110)는 위성의 신호를 수신할 수 있도록 신호를 모으는 리플렉터 반사판, 반사판에서 반사된 신호를 수신하는 혼 안테나 등을 포함할 수 있다. 다만, VSAT 안테나는 본 발명의 일 실시예에 따른 위성 통신용 안테나의 일례에 불과하며 반드시 이러한 형태 또는 크기의 안테나에만 본 발명이 한정되는 것은 아님을 밝혀둔다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 위성 통신용 안테나(100)는 선박 등에 탑재되는 것으로서, 이동하는 선박 또는 요동치는 파도에도 항상 위성을 추적하여 위성을 향하고 있어야 한다. 따라서, 항상 반사판이 신호를 수신하고자 하는 위성을 향하고 있기 위해서 3축(X,Y,Z축)에 대해서 회전할 수 있도록 하는 구동부(120)를 구비해야 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 구동부(120)는 신호 송수신부(110)를 Z축(혼 안테나가 설치된 방향), X축(가로 포스트(121)가 설치된 방향) 또는 Y축(메인 포스트가 설치된 방향)을 중심으로 회전시킬 수 있어야 한다. 구동부(120)는 각종 모터, 지지 프레임, 풀리 및 벨트 등을 포함하기 때문에 신호 송수신부(110)와 구동부(120)의 중량이 위성 통신용 안테나 전체 중량의 대부분을 차지한다고 볼 수 있다. 따라서, 선박의 운동 또는 파도 등에 의해서 신호 송수신부(110)에는 항상 진동 또는 충격이 전해지는데 이러한 진동 또는 충격을 감쇄하지 않으면 피로 하중 등의 증가로 인해 구동부(120) 또는 신호 송수신부(110)가 파손되거나 신호 송수신 감도가 저하될 수 있다.

이와 같이, 신호 송수신부(110) 또는 구동부(120)의 진동 또는 충격을 감쇄하기 위해서 메인 포스트(130)의 둘레에 진동흡수부를 설치하는 것이 바람직하다.

메인 포스트(130)는 신호 송수신부(110) 및 구동부(120)를 포함하여 위성 통신용 안테나(100)의 대부분의 하중을 지지하고 위성 통신용 안테나(100)를 선박 등에 고정하는 기둥으로서, 내부에 충분한 공간이 확보될 수 있도록 중공의 형태를 구비하는 것이 필요하다. 메인 포스트(130)의 내부 공간으로는 신호 송수신부(110) 및 구동부(120)를 구성하는 각종 전기/전자부품에 전원을 공급하거나 신호를 전송하는 각종 케이블들이 지나갈 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 위성 통신용 안테나(100)의 경우 메인 포스트(130)의 내부에 진동 또는 충격 감쇄를 위한 스프링 등이 설치되는 것이 아니기 때문에 메인 포스트(130)의 내부에 확보된 충분한 공간을 이용하여 각종 케이블들의 교체 또는 수리 등의 유지 보수 작업을 편리하게 수행할 수 있다.

도 2를 참조하면, 상기 진동흡수부는 메인 포스트(130)의 중심을 기준으로 동일 반경 상에 동일 간격으로 배치된 복수개의 댐퍼(140)를 포함할 수 있다. 상기 진동흡수부를 구성하는 복수개의 댐퍼(140)는 메인 포스트(130)의 중심을 기준으로 방사상으로 제공되며 메인 포스트(130)의 중심에서부터 동일 거리에 동일한 간격으로 배치될 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 댐퍼(140)는 메인 포스트(130)의 내부에 설치되는 내장형 댐퍼가 아니라, 메인 포스트(130)의 외부에 설치되는 외장형 댐퍼이다.

이와 같이 메인 포스트(130)의 둘레 또는 그 외부에 복수개의 댐퍼(140)를 포함하는 진동흡수부를 형성함으로써, 신호 송수신분(110)의 하중에 의해 상하 방향으로 발생하는 진동 또는 충격 뿐만 아니라 메인 포스트(130)의 중심을 기준으로 발생하는 편심하중에 의한 진동 또는 충격도 효과적으로 감쇄시킬 수도 있다.

또한, 상기 진동흡수부는 메인 포스트(130)의 중심을 기준으로 댐퍼(140)의 사이에 방사상으로 제공된 복수개의 마운트(150)를 포함할 수 있다. 댐퍼(140)의 사이에 메인 포스트(130)의 중심으로부터 등간격으로 복수개의 마운트(150)를 설치할 수 있다.

댐퍼(140)는 신호 송수신부(110)에 걸리는 상하 방향 즉, Y축 방향(도 3의 화살표 VD 참조)의 진동 또는 충격을 주로 감쇄하는 반면 마운트(150)는 상하, 좌우 또는 전후 방향으로 신호 송수신부(110)에 가해지는 진동 또는 충격을 완화할 수 있다. 즉, 마운트(150)는 X축, Y축 및 Z축 방향으로 발생하는 진동 또는 충격이 신호 송수신부(110) 또는 구동부(120)에 전달되는 것을 방지할 수 있다. 뿐만 아니라, 마운트(150)는 Y축 또는 메인 포스트(130)를 중심으로 발생하는 비틀림 모멘트 등도 감쇄할 수 있다. 수직방향으로 설치된 복수개의 외장형 댐퍼(140)는 Y축 방향의 진동 또는 충격 흡수 용량이 큰 반면에, 마운트(150)는 진동 또는 충격 흡수 용량이 댐퍼(140) 보다 작다.

한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 댐퍼(140) 및 마운트(150)를 포함하는 진동흡수부는 메인 포스트(130)의 중심을 기준으로 신호 송수신부(110)를 회진 구동시키는 애지머스 풀리(123, azimuth pulley)의 하부에 형성될 수 있다.

여기서, 애지머스 풀리(123)는 구동부(120)를 구성하는 부분으로서 방위각(azimuth angle)을 조정하기 위해 Z축 내지 메인 포스트(130)를 중심으로 신호 송수신부(110)를 회전 구동시키는 부분이다. 애지머스 풀리(123)의 일측에는 애지머스 모터(122)가 구비되고, 애지머스 모터(122)에 구비된 구동풀리(124)와 애지머스 풀리(123)에는 애지머스 벨트(B)가 감긴다. 애지머스 벨트(B)의 장력을 유지할 수 있도록 구동풀리(122)의 일측에는 텐션롤러(125)가 구비될 수 있다. 텐션롤러(125)는 바깥쪽에서 안쪽으로 애지머스 벨트(B)를 눌러 주기 때문에 벨트의 장력이 유지될 수 있다.

한편, 애지머스 풀리(126)는 그 하부에 제공되는 풀리 플레이트(126)에 의해서 지지될 수 있다. 즉, 애지머스 풀리(123)의 하단면은 풀리 플레이트(126)에 의해 접촉 지지될 수 있다. 여기서, 풀리 플레이트(126)의 가운데 부분에는 메인 포스트(130)의 내부 공간과 연통되도록 구멍(미도시)이 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 풀리 플레이트(126)의 하측에는 풀리 플레이트(126)와 이격 설치되는 댐퍼 플레이트(161)가 구비될 수 있다. 댐퍼 플레이트(161)의 가운데 부분에도 메인 포스트(130)의 내부 공간과 연통되도록 구멍(미도시)이 형성되는 것이 바람직하다.

도 3을 참조하면, 풀리 플레이트(126)의 아래쪽에는 일정한 간격을 두고 댐퍼 플레이트(161)가 제공될 수 있다. 풀리 플레이트(126)와 댐퍼 플레이트(161) 사이에는 일정한 틈 또는 공간이 형성되며, 이 틈 내지 공간은 애지머스 벨트(B)를 교체하는데 사용될 수 있다. 풀리 플레이트(126)와 댐퍼 플레이트(161) 사이에 형성되는 틈 또는 공간을 이용하여 애지머스 벨트(B)를 교체할 수 있기 때문에, 애지머스 벨트(B)를 교체하기 위해서 신호 송수신부(110) 및 구동부(120)를 메인 포스트(130)에서 분리할 필요가 없다. 이에 대한 보다 상세한 설명은 후술하도록 한다.

풀리 플레이트(126)와 댐퍼 플레이트(161) 사이의 이격된 틈 내지 공간은 댐퍼 샤프트(141)에 의해 유지될 수 있다. 댐퍼(140)의 구성품 중 하나인 댐퍼 샤프트(141)는 그 상부가 풀리 플레이트(126)에 볼트 등에 의해서 체결 고정되고 풀리 플레이트(126)와 댐퍼 플레이트(161) 사이에 일정한 틈이 유지되게 한다.

댐퍼 플레이트(161)의 하측면에는 댐퍼(140)가 제공될 수 있고, 댐퍼 플레이트(161)의 아래에는 메인 샤프트(130)의 상단에 형성된 상부 플랜지(163)가 제공될 수 있다. 여기서, 댐퍼 플레이트(161)와 상부 플랜지(163)도 서로 이격된 상태로 제공되는데, 양자 사이의 이격된 공간에 마운트(150)가 제공될 수 있다. 즉, 마운트(150)는 댐퍼 플레이트(161)와 상부 플랜지(163) 사이에 제공될 수 있다. 여기서, 상부 플랜지(163)는 마운트(150)가 장착되고 마운트(150)를 지지하는 마운트 플레이트라고 할 수도 있다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 마운트(150)가 장착되는 상부 플랜지(163)는 메인 포스트(130)의 외면 바깥쪽에 위치하기 때문에 마운트(150)에 가해지는 하중으로 인해서 상부 플랜지(163)가 파손되거나 아래쪽으로 굽어질 수 있다. 이를 방지하기 위해 상부 플랜지(163)를 지지하기 위한 지지리브(162)가 상부 플랜지(163)의 하면과 메인 포스트(130)의 외면에 걸쳐 형성될 수 있다.

한편, 댐퍼(140)는 마운트(150)의 사이에 위치하는데, 상부 플랜지(163)와 댐퍼(140)가 간섭하지 않도록 상부 플랜지(163)에는 댐퍼(140)를 위한 만곡부(미도시)가 형성되는 것이 바람직하다. 도면에는 댐퍼(140)가 3개 형성된 안테나(100)가 도시되어 있는데 이는 예시에 불과하고 댐퍼의 개수는 설계 요구조건에 따라 변경될 수 있다.

댐퍼(140)는 풀리 플레이트(126) 및 댐퍼 플레이트(161)를 탄성적으로 지지할 수 있다. 즉, 풀리 플레이트(126)의 위쪽에 존재하는 하중에 의해서 발생하는 진동 또는 충격은 댐퍼(140)에 의해서 감쇄될 수 있다. 반면에 댐퍼 플레이트(161)의 위쪽에 존재하는 하중에 의해서 발생하는 진동 또는 충격은 마운트(150)에 의해서 감쇄될 수 있다.

또한, 풀리 플레이트(126)는 댐퍼 샤프트(141)에 체결 고정되어 있기 때문에 댐퍼 샤프트(141)에 대해서 상하 운동만 할 수 있다. 따라서, 댐퍼(140)는 대부분 Z축 방향을 발생하는 진동 또는 충격을 감쇄할 수 있다. 반면에 댐퍼 플레이트(161)는 고무 또는 실리콘 등으로 형성된 완충부를 구비하는 마운트(150) 상에 놓여 있기 때문에 마운트(150)는 상하 방향 뿐만 아니라 전후 및 좌우 방향을 포함한 거의 모든 방향으로 발생하는 진동 또는 충격을 감쇄할 수 있다.

이하에서는 도면을 참조하여 댐퍼(140)의 자세한 구조에 대해서 살펴 본다. 도 4 및 도 5를 참조하면, 댐퍼(140)는 내부에 소정의 공간이 형성된 댐퍼케이스(140a), 댐퍼케이스(140a)에 삽입되며 메인 포스트(130)와 나란하게 제공되는 샤프트 바디(164), 샤프트 바디(164)와 댐퍼케이스(140a)에 제공되는 복수개의 댐퍼 스프링(144,145)를 포함할 수 있다.

샤프트 바디(146)의 상부에 형성된 댐퍼지지부(149)는 댐퍼 플레이트(161)의 하부를 접촉 지지하는 부분으로써 댐퍼 스프링(114,145)에 가해지는 하중이 직접 걸리는 부분이다.

한편, 샤프트 바디(146)와 댐퍼케이스(140a) 사이에 설치되는 복수개의 댐퍼스프링(144,145)은 댐퍼 샤프트(141) 내지 샤프트 바디(146)의 길이 방향을 따라 그 외면에 제공되며, 서로 분리된 상태로 상하로 설치되는 것이 바람직하다. 이를 위해, 댐퍼 샤프트(141) 내지 샤프트 바디(146)의 가운데 부분에는 댐퍼 스프링(144,145)을 분리하는 구획부(147)가 형성될 수 있다. 또한, 상부에 위치하는 제1댐퍼스프링(144)의 상단을 지지하는 상부지지부(142) 및 하부에 위치하는 제2댐퍼스프링(145)의 하단을 지지하는 하부지지부(143)가 댐퍼케이스(140a) 내부에 형성될 수 있다. 여기서, 상부지지부(142) 및 하부지지부(143)를 생략하고, 제1댐퍼스프링(144)의 상단 및 제2댐퍼스프링(145)의 하단이 댐퍼케이스(140a)에 직접 접촉 지지되게 형성할 수도 있다.

도 4 및 도 5에는 댐퍼스프링(144,145)이 2개 설치된 댐퍼(140)가 도시되어 있으나, 댐퍼스프링의 개수는 감쇄하고자 하는 진동 또는 충격의 크기에 따라 결정될 수 있다.

제1댐퍼스프링(144) 및 제2댐퍼스프링(145)을 동일한 형상 및 동일한 탄성계수를 가지도록 형성할 수도 있으나, 와인딩 길이, 단면모양, 직경의 크기 또는 탄성계수 중 적어도 어느 하나가 서로 다르게 형성할 수도 있다. 여기서, 와인딩 길이는 와인딩된 댐퍼스프링을 선형이 되게 펼쳤을 때의 길이이고, 단면의 모양은 선형으로 펼친 와이어의 단면 모양이다.

예를 들어, 상부에 위치하는 제1댐퍼스프링(144)은 탄성계수가 작은 부드러운(soft)한 스프링을 사용하고 하부에 위치하는 제2댐퍼스프링(145)은 탄성계수가 큰 단단한(hard) 스프링을 사용함으로써, 신호 송수신부(110) 및 구동부(120)의 자중에 의한 힘을 부드러운 상부의 제1댐퍼스프링(144)으로 지지한 상태에서 파도 등에 의해 발생하는 진동을 전체 댐퍼스프링(144,145)을 감쇄할 수 있다. 또한, 신호 송수신부(110) 및 구동부(120) 등의 자중에 의해서 댐퍼스프링이 초기에 압축될 것을 고려하여, 제1댐퍼스프링(144)은 제2댐퍼스프링(145) 보다 작은 탄성계수를 가지며 긴 스프링을 사용하는 것이 바람직하다.

여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 위성 통신용 안테나(100)의 댐퍼(140)는 댐퍼 스프링(144,145)의 권선 사이에 제공되는 탄성부재(149)를 더 포함할 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 탄성부재(149)는 댐퍼 스프링(144,145)과 동일한 와인딩 또는 권선 형태를 가지며 댐퍼 스프링(144,145)의 권선끼리 접촉하는 것을 방지할 수 있다. 만약, 탄성부재(149)가 없는 경우에 댐퍼스프링(144,145)에 과도한 하중이 가해지면 댐퍼스프링(144,145)이 완전히 압축되어 댐퍼스프링의 권선끼리 접촉한 상태에서 계속 하중이 가해질 수 있다. 이렇게 되면 댐퍼스프링은 진동 내지 충격을 흡수할 수 없게 되고 안테나의 파손 등을 유발할 수 있다. 이러한 현상을 방지하기 위해서 댐퍼스프링(144,145)의 권선 사이에 별도의 탄성부재(149)를 끼우는 것이 바람직하다.

탄성부재(149)는 고무, 실리콘 또는 우레탄 중 적어도 하나를 이용하여 형성될 수 있고, 우레탄을 사용하는 경우에는 저반발 우레탄 또는 저탄성 우레탄을 이용하는 것이 바람직하다.

한편, 도 6에는 마운트(150)가 도시되어 있는데, 마운트(150)는 댐퍼 플레이트(161)의 하부에서 이를 지지하는 캡(151), 캡(151)의 하부에 형성된 완충부(153) 및 완충부(153)의 하부에 형성된 장착 플레이트(155)를 포함할 수 있다. 캡(151)은 금속 재질로 형성되며 완충부(153)는 고무 또는 실리콘 재질로 형성될 수 있다. 완충부(153)와 캡(151)은 볼트 등의 체결부재 또는 접착제를 이용해서 서로 결합될 수 있고, 캡(151)에는 양자의 결합을 위한 관통공(157)이 형성될 수 있다. 장착 플레이트(155)에는 상부 플랜지(163)에 마운트(150)를 체결하는 체결공(156)이 형성될 수 있다. 완충부(153)를 구비함으로써 캡(151)에 가해지는 상하, 좌우 또는 전후 방향의 진동 또는 충격을 감쇄할 수 있다.

상기에서 설명한 바 있듯이, 본 발명의 일 실시예에 따른 위성 통신용 안테나(100)는 풀리 플레이트(126)와 댐퍼 플레이트(161) 사이에 형성된 틈 또는 공간을 이용하여 애지머스 풀리(123)와 애지머스 모터(122)에 감기는 애지머스 벨트(B1)를 장탈착할 수 있다. 애지머스 벨트(B)를 교체하거나 장탈착하는 과정에서 애지머스 풀리(123)를 메인 포스트(130)에서 분리하거나 신호 송수신부(110)를 분리할 필요가 없다. 풀리 플레이트(126)와 댐퍼 플레이트(161) 사이에 형성된 틈 또는 공간을 유지한 상태에서 댐퍼(140) 또는 댐퍼 샤프트(141)와 풀리 플레이트(126)의 체결을 차례로 해체하면서 벨트의 장탈착 작업을 할 수 있다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 애지머스 벨트를 장탈착하기 위해 풀리 플레이트(126)와 댐퍼 플레이트(161) 사이의 공간을 어떻게 유지하는지 도시되어 있다.

풀리 플레이트(126)와 댐퍼 플레이트(161) 사이의 틈 또는 공간을 이용하여 애지머스 벨트를 장탈착하기 위해서는 댐퍼 샤프트(141)를 풀리 플레이트(126)에서 분리해야 한다. 만약 풀리 플레이트(126)에서 댐퍼 샤프트(141)를 분리하지 않으면 댐퍼 샤프트(141)에 애지머스 벨트가 걸려서 상기 틈 또는 공간으로 애지머스 벨트를 넣거나 빼낼 수 없기 때문이다.

또한, 풀리 플레이트(126)에 장착된 댐퍼 샤프트(141)를 모두 분리하면 풀리 플레이트(126)가 내려 앉으면서 댐퍼 플레이트(161)와 풀리 플레이트(126)가 붙어서 애지머스 벨트를 장탈착할 수 없게 된다. 따라서, 댐퍼 샤프트(141)를 차례대로 분리하되 분리된 댐퍼 샤프트(141)가 있던 곳에 별도의 간격 유지 부재를 끼우는 것이 필요하다. 예를 들면, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 풀리 플레이트(126)와 댐퍼 플레이트(161)의 사이의 간격과 거의 동일한 높이를 가지는 스페이서(160)를 이용할 수 있다.

애지머스 모터(122)와 애지머스 풀리(123)에 감겨 있는 애지머스 벨트(B)를 풀어서 빼내는 과정에 대해서 설명한다.

도 7을 참조하면, 먼저 애지머스 풀리(123)와 애지머스 모터(122)에서 애지머스 벨트(B)를 분리하여 애지머스 벨트가 대략 댐퍼(140)의 둘레에 있도록 하고, 그 다음으로 가운데에 있는 댐퍼 샤프트를 해제하고 댐퍼 샤프트가 있었던 그 틈(즉, 풀리 플레이트와 댐퍼 플레이트 사이의 틈)을 통해 벨트(B)의 일부를 밀어 넣는다.

그 다음으로 분리된 댐퍼 샤프트의 인접 위치에 스페이서(160)를 끼워 넣어서 댐퍼 샤프트가 분리된 부분에서 풀리 플레이트(126)가 내려 앉는 것을 방지한다. 이렇게 하면 벨트(B)는 도 7에서 좌측 및 우측에 도시된 댐퍼 샤프트(141)의 바깥쪽과 스페이서(160)의 안쪽에 걸쳐서 위치하게 된다. 즉, 처음에 애지머스 벨트(B)는 종동풀리(164)와 텐션롤러(125) 쪽에 위치하였으나(도 7의 (b)의 위쪽에 도시된 벨트 참조), 상기와 같은 과정을 거치면 애지머스 벨트(B)는 풀리 플레이트(126)와 댐퍼 플레이트(161) 사이에 위치하게 된다. 그 다음으로 원래의 위치에 댐퍼 샤프트를 체결하고 스페이서(160)를 빼낸다.

그 다음으로는 도 8에 도시된 바와 같이 우측에 도시된 댐퍼 샤프트에 대해서 도 7과 같은 과정을 반복한다. 그러면 벨트(B)는 도 8에서 좌측에 도시된 댐퍼 샤프트의 바깥쪽과 가운데에 도시된 댐퍼 샤프트 및 스페이서(160)의 안쪽에 걸쳐서 위치하게 된다. 마지막으로 도시되지는 않았지만 도 8에서 좌측에 도시된 댐퍼 샤프트에 대해 동일한 과정을 반복한다. 모든 댐퍼 샤프트(141)에 대해서 상기한 과정을 반복하게 되면, 애지머스 벨트(B)는 결국 댐퍼 샤프트(141)에 걸리지 않은 상태로 댐퍼 샤프트(141)의 안쪽에 위치하게 되고, 댐퍼 샤프트(141) 사이를 통해 애지머스 벨트(B)를 빼낼 수 있다.

한편, 새로운 애지머스 벨트(B)를 애지머스 모터(122)와 애지머스 풀리(123)에 체결하는 과정은 상기한 과정을 반대로 수행하면 될 것이다.

지금까지 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 위성 통신용 안테나(100)는 메인 포스트(130)의 내부 공간에 설치된 각종 케이블들의 유지 보수 작업을 쉽게 할 수 있고, 신호 송수신부에 상하 방향으로 작용하는 진동 또는 충격을 감쇄할 수 있으며, 각종 부품들을 분리하지 않은 상태에서 애지머스 벨트를 교체하거나 장탈착할 수 있다. 또한, 댐퍼가 메인 포스트의 외부에 외장형으로 구비되기 때문에 댐퍼를 수리하거나 교체하는 경우에도 안테나의 작동을 멈출 필요가 없으며 안테나를 해체할 필요가 없다.

뿐만 아니라 본 발명의 일 실시예에 따른 위성 통신용 안테나는 메인 포스트의 외측에 수직 방향의 진동 또는 충격을 흡수하기 위한 외장형 댐퍼를 복수개 설치함으로써 수직 방향에 대한 진동 또는 충격 흡수 용량을 높일 수 있다. 특히, 위성 통신용 안테나와 같이 제한된 공간에서 무게가 큰 구조물에 수직 방향의 진동 또는 충격 흡수 용량이 큰 복수개의 외장형 댐퍼를 적용할 경우에 진동 또는 충격을 보다 효과적으로 감쇄시킬 수 있는 장점이 있다.

이상과 같이 본 발명의 일 실시예에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

100: 위성 통신용 안테나 110: 신호 송수신부
120: 구동부 123: 애지머스 풀리
126: 풀리 플레이트 130: 메인 포스트
140: 댐퍼 144,145: 댐퍼스프링
150: 마운트 160: 스페이서
161: 댐퍼 플레이트

Claims

위성으로부터 신호를 수신하거나 위성을 향하여 신호를 송신하는 신호 송수신부;
상기 신호송수신부가 상기 위성을 추적하도록 상기 신호송수신부를 회전시키는 구동부;
상기 구동부를 지지하도록 상하 방향으로 제공되는 메인 포스트; 및
상기 메인 포스트의 둘레에 제공되며, 상기 신호송수신부에 진동이 전달되는 것을 방지하는 진동흡수부;
를 포함하는, 위성 통신용 안테나.
제1항에 있어서,
상기 진동흡수부는 상기 메인 포스트의 중심을 기준으로 동일 반경 상에 동일 간격으로 배치된 복수개의 댐퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 위성 통신용 안테나.
제2항에 있어서,
상기 진동흡수부는 상기 메인 포스트의 중심을 기준으로 상기 댐퍼의 사이에 방사상으로 제공된 복수개의 마운트를 포함하는 것을 특징으로 하는 위성 통신용 안테나.
제3항에 있어서,
상기 진동흡수부는 상기 메인 포스트의 중심을 기준으로 상기 신호송수신부를 회진 구동시키는 애지머스 풀리의 하부에 형성된 것을 특징으로 하는 위성 통신용 안테나.
제4항에 있어서,
상기 댐퍼는 상기 메인 포스트와 나란하게 제공된 댐퍼 샤프트 및 상기 댐퍼 샤프트의 길이 방향을 따라 그 외면에 제공된 복수개의 댐퍼 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 위성 통신용 안테나.
제5항에 있어서,
상기 복수개의 댐퍼 스프링은 상기 댐퍼 샤프트의 길이 방향을 따라 상하로 배치되며, 상기 댐퍼 샤프트에는 상기 댐퍼 스프링을 분리하는 구획부가 형성된 것을 특징으로 하는 위성 통신용 안테나.
제5항에 있어서,
상기 복수개의 댐퍼 스프링은 와인딩 길이, 단면모양, 직경의 크기 또는 탄성계수 중 적어도 어느 하나가 서로 다른 것을 특징으로 하는 위성 통신용 안테나.
제5항에 있어서,
상기 댐퍼는 상기 댐퍼 스프링의 권선 사이에 제공되는 탄성부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 위성 통신용 안테나.
제8항에 있어서,
상기 탄성부재는 상기 댐퍼 스프링과 동일한 와인딩 형태를 가지며, 상기 댐퍼 스프링의 권선끼리 접촉하는 것을 방지하는 위성 통신용 안테나.
제8항에 있어서,
상기 탄성부재는 고무, 실리콘 또는 우레탄 중 적어도 하나를 이용하여 형성되는 것을 특징으로 하는 위성 통신용 안테나.
제5항에 있어서,
상기 애지머스 풀리의 하부에는 상기 애지머스 풀리를 지지하는 풀리 플레이트가 구비되고,
상기 풀리 플레이트의 하측에는 상기 풀리 플레이트와 이격 설치되는 댐퍼 플레이트가 구비되는 것을 특징으로 하는 위성 통신용 안테나.
제11항에 있어서,
상기 풀리 플레이트와 상기 댐퍼 플레이트 사이의 이격된 틈은 상기 댐퍼 샤프트에 의해 유지되는 것을 특징으로 하는 위성 통신용 안테나.
제12항에 있어서,
상기 풀리 플레이트와 상기 댐퍼 플레이트 사이에 형성된 틈을 이용하여 상기 애지머스 풀리에 감기는 애지머스 벨트를 장탈착이 가능한 것을 특징으로 하는 위성 통신용 안테나.
제13항에 있어서,
상기 메인 샤프트의 상단에 형성된 상부 플랜지는 상기 댐퍼 플레이트와 이격된 상태로 상기 댐퍼 플레이트의 하부에 위치하며,
상기 마운트는 상기 댐퍼 플레이트와 상기 상부 플랜지 사이에 제공되는 것을 특징으로 하는 위성 통신용 안테나.
제14항에 있어서,
상기 마운트는 상하, 좌우 또는 전후 방향으로 상기 신호송수신부에 가해지는 진동 또는 충격을 완화하는 것을 특징으로 하는 위성 통신용 안테나.