KR0184972B1 - 착탈가능한 위성 안테나 위치 자동 조정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 위성방송 수신 안테나의 위치 자동 조정장치에 관한 것으로, 하나의 수평판(11)과 2개의 수직판(12)으로 되어 안테나의 지주대(104)에 안착 또는 분리될 수 있도록 된 안착대(10)에서, 그 수평판(11)에 안테나의 수평이동 브라켓(102)을 작동시켜 주는 수평 작동기구(20)가 설치되고, 안착대의 수직판(12)에는 상기 수평 작동기구(20)와 동일한 방식으로 안테나의 수직이동 브라켓(103)을 작동시켜 주는 수직 작동기구(30)가 설치되어 이루어진 구조로 되어, 안테나의 최적 수신위치를 자동으로 정확하면서도 편리하게 맞추어 줄 수 있게 해 주고, 또한 안테나와 착탈가능하게 되어 안테나의 설치작업시마다 휴대하면서 경제적으로 사용할 수 있게 되는 것이다.

Description

착탈가능한 위성 안테나 위치 자동 조정장치

제1도는 일반적인 위성 안테나의 사시도.

제2a도는 위성 안테나의 최적 수신점을 찾기 위한 스캐닝 진행 과정도,

b도는 안테나의 최적 수신점을 찾는데 사용하는 컨트롤러(controler)의 일예를 도시한 사시도.

제3도는 본 발명의 위성 안테나 위치 자동 조정장치의 사시도.

제4도는 본 발명의 조정장치로 안테나의 설치 위치를 조정하는 작업 상태도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 안착대 11 : 수평판

12 : 수직판 13 : 나사구멍

14 : 보울트 20 : 수평작동기구

21 : 구동막대 21a : 체결호올

21b : 안내장공 22 : 기어수단

23 : 스테핑모터 25 : 랙기어

25 : 워엄 26 : 워엄휠

27 : 피니언 30 : 수직작동기구

101 : 반사판 102 : 수평이동 브라켓

103 : 수직이동 브라켓 104 : 지주대

105 : 받침대 106a, b : 고정점

107a, b : 가이드 108a, b : 슬릿

109 : 동축케이블 110a, b : 탭

본 발명은 위성방송 안테나(antenna) 수신 위치의 자동 조정장치에 관한 것으로, 특히 위성 안테나의 최적 수신위치를 자동으로정확하면서도 편리하게 찾을 수 있게 해 주어 안테나의 설치 작업시간을 절약해 줄 뿐만 아니라 양호한 수신감도를 유지해 줄 수 있게 하며, 또한 안테나와 착탈가능한 분리형으로 되어 있어 여러 안테나의 설치작업시마다 휴대하면서 사용할 수 있기 때문에 안테나 제조시 원가부담을 전혀 발생시키지 않고 설치시에 경제적으로 사용할 수 있는 위성 안테나 위치 자동 조정장치에 관한 것이다.

방송위성에 의한 위성방송은 지상방송국에서 발사된 방송신호를 약 35,000-36,000Km 적도상공의 정지궤도상에 위치한 방송위성이 이를 중계하여 지상으로 재발사하고, 이를 안테나를 이용하여 각 가정에서 수신하는 형태인데, 기존의 VHF 및 UHF 전파에 비해 지상에 미치는 전파의 강도가 대단히 미약하기 때문에 양질의 안테나가 필요할 뿐만 아니라, 장거리에 위치한 방송위성으로부터 방송신호를 수신하기 위해서는 안테나의 설치위치 혹은 각도가 VHF 및 UHF 수신 안테나에 비해 훨씬 정확해야 된다.

일반적인 위성방송 수신 시스템은, 각 가정에 설치되어서 방송위성에서 발사된 신호를 일차로 수신하는 위성 안테나, LNB(low noise block-down converter)와 피드혼(feedhorn) 등으로 구성된 컨버터(converter), 및 튜너로 구성되어, TV로 연결되어 위성방송을 수신할 수 있도록 되어 있다.

제1도에 상기와 같은 수신 시스템에 사용되는 일반적인 위성 안테나가 도시되어 있는데, 이 위성 안테나는 위성에서 발사된 신호를 직접 수신하는 장치로, 좋은 화질을 얻기 위해서는 그 설치위치 혹은 설치각도를 잘 조정하여 설치해 주어야 하는데, 이때 설치위치의 조정이란, 적도상공의 정지 궤도상에 일정하게 위치하는 방송위성과 어떤 수신지역간의 방위각 및 앙각을 정확히 맞추어 주는 것을 말한다.

이와 같이 안테나의 설치시 방위각 및 앙각을 맞추어 주기 위해, 제1도에 상세히 도시되어 있는 바와 같이, 위성 안테나는, 접시형상의 반사판(101)이 수평이동 브라켓(102)과 수직이동 브라켓(103)을 통해 지주대(104) 및 받침대(105)에 연결되는 구조로 되어 있는데, 이들 브라켓(102,103)들은 각 일 고정점(106a,106b)을 중심으로 가이드(107a,107b)에 삽입된 슬릿(108a,108b)을 따라 회전할 수 있게 되어 수평방향 및 수직방향의 각도를 조정해 줄 수 있도록 되어 있다. 이에 따라 안테나의 설치시 대략적인 안테나의 방향을 맞추어 일단 받침대(105)를 고정시키고, 상기 수평이동 브라켓(102)과 수직이동 브라켓(103)을 조금씩 움직여 주면서 반사판(101)의 방향을 정밀하게 맞추어 줄 수 있게 되는 것이다.

상기와 같이 위성 안테나의 설치위치를 조정해 주는 방식은, 제2a도에 그 진행과정이 개념적으로 도시되어 있는 바와 같이, 최적 수신점이 존재할 것으로 추측되는 일정한 범위의 영역을 잡아 일일이 스캐닝(scanning)해 나가면서 소정의 방위각과 앙각을 갖는 최적 수신점을 찾아주는 방식인데, 이를 찾기 위해 수평이동 브라켓(102)과 수직이동 브라켓(103)을 순차적으로 움직여 주면서 전 영역을 스캐닝해 주는 것이다. 즉, 수평이동 브라켓(102)과 수직이동 브라켓(103) 중 어느하나를 소정의 위치에 일단 정지시켜 놓은 상태에서, 다른 하나의 브라켓을 서서히 움직여서 미리 설정한 한쪽 방향의 좌표 영역을 스캐닝(scanning)하고, 이어서 일단 정지시켜 놓은 상기 브라켓을 소정의 각도만큼 이동하여 정지시켜 놓고 다시 다른 브라켓을 서서히 움직여서 한쪽 방향 좌표 영역을 스캐닝하는 방식을 계속 진행함으로써, 미리 설정한 양 방향의 좌표 영역을 모두 스캐닝해 주는 것이다. 이와 같이 수평이동 브라켓(102)과 수직이동 브라켓(103)을 순차적으로 움직여주는 과정중에 최적 수신위치가 나타나게 되는데, 이 위치는 동축케이블(109)에 접속되어 작동중인 제2b도에 개략적으로 도시된 바와 같은 컨트롤러(controler)에 좌표(x,y) 데이타로 기억되어 있다가, 스캐닝이 완료된 후 상기 위치로 양 브라켓(102,103)을 이동하여 고정시켜서 안테나 설치작업을 완료하게 되는 것이다.

그런데, 상기와 같이 이루어지는 위성 안테나 위치 조정방식에서 종래에는, 상기 수평이동 브라켓(102) 및 수직이동 브라켓(103)을 움직여 주는 수단이 없이 통상 직접 손으로 각 브라켓상에 형성된 탭(tap,110a,110b)을 잡고 일일이 움직여 주어야 했는데, 이에 따라 위치 조정작업이 불편했음은 물론 최적 수신점을 찾는데 상당한 시간이 걸렸으며, 또한 손에 의한 이동작업은 정밀성이 떨어질 수 밖에 없어 최적 수신점으로 맞추어 주기가 어려운 문제점이 있었다.

한편, 종래에도 상기한 위성 안테나의 수평이동 브라켓(102) 및 수직이동 브라켓(103)을 기계적으로 작동시켜 위성 안테나의 수신위치를 자동으로 조정해 주기 위해, 위성 안테나에 고정식 혹은 일체식으로 부착된 위성 안테나 위치 조정장치가 제안되어 있기는 하지만, 이는 안테나의 설치시에만 거의 일회적으로 사용되는 장치를 착탈이 불가능하게 영구적으로 안테나에 부착시켜 주게 됨에 따라 안테나의 제조시 상당한 원가부담을 발생시켜 비경제적인 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 위성 안테나 위치 조정작업상의 문제점을 해소해 주기 위해 안출된 것으로, 안테나의 최적 수신위치를 자동으로 정확하면서도 편리하게 찾을 수 있게 해 주어 안테나의 설치 작업시간을 절약해 줄 뿐만 아니라 양호한 수신감도를 유지할 수 있게 해 주며, 또한 위성 안테나와 착탈가능한 분리형으로 되어 있어 여러 안테나의 설치작업시마다 휴대하면서 사용할 수 있기 때문에 안테나 제조시 추가적인 원가부담을 전혀 발생치 않게 되는 위성 안테나의 위치 자동 조정장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 위성 안테나 위치 자동 조정장치는, 2개의 수직판과 하나의 수평판이 채널형상으로 되어 안테나의 지주대상에 안착 또는 분리될 수 있도록 된 안착대; 일측 선단에 체결호울이 형성된 구동막대가 그 일자형 안내장공을 따라 직선운동을 할 수 있도록 상기 안착대의 수평판상에 설치되고, 이 구동 막대는 기어수단에 의해 스테핑모터와 연결되어 안테나의 수평이동 브라켓을 작동시켜 주도록 된 수평 작동기구; 상기 안착대의 수직판에 상기 수평 작동기구와 동일한 방식으로 설치되어 안테나의 수직이동 브라켓을 작동시켜 주도록 된 수직 작동기구로 구성되어 있다.

그리고 상기의 기어수단은, 상기 구동막대의 측면에 랙(rack)기어가 형성되고, 상기 스테핑모터의 회전축에는 워엄(worm)이 형성되는 한편, 동일 회전축을 갖도록 일체 형성된 워엄휠(worm wheel)과 피니언(pinion)이 그 중간에 배치되어 상기 워엄은 워엄휠과 맞물리게 되는 동시에 상기 랙기어는 피니언과 맞물리게 되는 구조로 되어 있다.

상기와 같은 구조로 이루어진 본 발명의 위성 안테나 위치 자동 조정장치에서는, 그 안착대를 위성 안테나의 지지대에 안착시켜 수평 및 수직 작동기구의 각 구동막대의 체결호올이 안테나의 수평이동 브라켓 및 수직이동 브라켓의 탭에 연결되도록 하여 본 발명의 조정장치를 안테나에 설치한 후, 안테나의 수직이동 브라켓 및 수평이동 브라켓을 스테핑 모터의 작동에 의해 자동으로 정밀하게 제어하면서 이동시켜 제2a도에 도시된 바와 같은 스캐닝 방식과 동일하게 스캐닝하여 최적 수신점을 찾아 주게 된다. 그리고 스캐닝 과정중에 최적 수신위치를 감지 확인하고 상기 스테핑모터를 자동으로 제어해 주기 위해, 제2b도에 도시된 바와 같이 별도로 고안된 컨트롤러를 이용하면 더욱 완벽한 자동화 작업이 이루어지게 된다. 따라서 위성안테나의 설치 작업시 정밀하게 제어하면서 자동으로 안테나 위치를 움직여 주기 때문에 그 설치작업이 편리하게 될 뿐만 아니라 최적 수신점을 용이하게 찾아 줄 수 있게 되어, 전체적으로 위성 안테나의 설치에 있어서 작업성이 종래에 비해 상당히 향상되게 된다. 또한, 본 발명의 조정장치는 안테나와 일체로 되어 있지 않고 착탈가능한 분리형으로 되어 있기 때문에, 여러 안테나의 설치작업마다 휴대하면서 사용할 수 있으므로, 안테나의 제조시 추가적인 원가 부담을 발생시키지 않고 경제적으로 사용할 수 있게 된다.

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제3도는 본 발명의 실시예에 따른 위성 안테나 위치 자동 조정장치를 도시한 사시도로서, 도시된 바와 같이 본 발명의 장치는 크게 안착대(10), 수평 작동기구(20) 및 수직 작동기구(30)로 이루어져 있다.

상기에서 안착대(10)는 하나의 수평판(11)과 2개의 수직판(12)에 의해 채널형상으로 이루어져 있어, 제1도에 도시된 바와 같은 안테나의 지주대(104)에 안정되게 안착 또는 분리시킬 수 있도록 되어 있다. 그리고 이 안착대(10)를 안테나상에 더욱 안정적으로 고정시켜 주기 위해, 그 수직판(12)에 나사구멍(13)이 형성되어 있는데, 이 나사구멍(13)에 고정 보울트 등을 조여서 안착대(10)를 더욱 안정적으로 고정시켜 줄 수 있게 된다.

그리고 상기의 수평 작동기구(20)는, 안테나의 수평이동 브라켓(102)을 이동시켜 줄 수 있도록 안착대(10)의 수평판(11)상에 설치된 것으로, 일측 선단에 체결호울(21a)이 형성된 구동막대(21)가 그 일자형 안내장공(21b)을 따라 직선운동을 할 수 있도록 상기 안착대(10)의 수평판상에 설치되고, 이 구동막대(21)는 기어수단(22)에 의해 스테핑모터(23)와 연결되어 구동되도록 된 구조로 되어 있다.

상기의 스테핑모터(23)는 공지된 일반적인 것을 이용하면 되는데, 통상 스테핑모터는 압력으로 주어지는 펄스 신호수에 비례하여 일정한 각도만큼 회전하게 되는 것으로, 정밀한 제어가 가능하기 때문에, 위성 안테나의 최적 수신위치를 찾기 위해 스캐닝하는데 양호한 기구로 이용될 수 있는 것이다.

또한, 상기의 기어수단(22)은, 상기 구동막대(21)의 측면에 랙(24)기어가 형성되고, 상기 스테핑모터(23)의 회전축에는 워엄(25)이 형성되는 한편, 동일 회전축을 갖도록 일체 형성된 워엄휠(26)과 피니언(27)이 상기 구동막대(21)와 스테핑모터(23)의 중간에 배치되어 상기 워엄(25)과 워엄휠(26)이 서로 맞물리게 됨과 동시에 상기 랙기어(24)와 피니언(27)이 서로 맞물리게 되는 구조로 되어 있다. 여기에서 상기 워엄휠(26)은 상기 피니언(27)에 비해 그 직경이 상대적으로 작게 되어 있기 때문에, 스테핑모터(23)의 회전운동이 감속되어 상기 구동막대(21)로 전달될 수 있게 되어 구동막대의 이동을 더욱 정밀하게해 줄 수 있게 된다.

한편, 상기 구동막대(21)는 일자형 안내장공(21b)을 따라 좌우로 유동됨이 없이 안정적으로 직선운동을 할 수 있도록 2개의 안내장공(21b)에 의해 안착대(10)상에 설치되면 바람직하고, 이러한 구동막대(21)가 위성안테나의 수평이동 브라켓(102)에 연결되어 전진운동을 함에 따라 이 브라켓(102)이 그 고정점(106)을 중심으로 회전하게 되어 각도가 조절되게 되는데, 이 때 브라켓(102)의 회전에 의해 상기 구동막대(21)는 전후방향뿐만 아니라 좌우방향으로도 운동성분을 갖도록 작용을 받게 되므로, 이를 위해 구동막대 단부의 체결호울(21a)이 좌우방향으로 길게 된 장공형으로 되게 하여, 이에 체결된 브라켓의 탭(110)이 장공형 체결호울(21a)의 내에서 좌우로 유동될 수 있게 해 주면 된다.

그리고 상기한 수직 작동기구(30)는 기본적인 구성이 상기 수평 작동기구(20)와 완전히 동일하며, 다만 안테나의 수직이동 브라켓(103)을 이동시켜 줄 수 있도록 안착대(10)의 수직판(12)상에 설치된 것만이 상이하다.

상기와 같은 구조의 위성 안테나 위치 자동 조정장치로 위성 안테나의 설치위치를 조정해 주기 위한 작업상태도가 제4도에 도시되어 있는데, 도시된 바와 같이, 위성 안테나의 지주대(104)에 본 장치의 안착대(10)를 안착시키고, 수평 및 수직 작동기구(20)(30)의 각 구동막대(21)의 체결호울(21a)이 안테나의 수평이동 브라켓(102) 및 수직이동 브라켓(103)의 탭(110)에 연결되도록 하여 주는 한편, 수직판(12)의 나사구멍(13)에 보울트(14)를 조여서 더욱 안정적으로 고정시켜 본 발명의 조정장치를 위성 안테나상에 설치해 준다.

이와 같이 위성 안테나상에 본 발명의 조정장치를 설치한후, 제2a도에 도시된 바와 같은 스캐닝 방식과 동일한 방식으로 스캐닝하여 최적 수신점을 찾아 주게 되는데, 종래와는 달리 안테나의 수평이동 브라켓(102) 및 수직이동 브라켓(103)을 손으로 직접 움직이면서 스캐닝하는 것이 아니라, 정밀하게 제어되는 스테핑 모터(23)에 의해 자동적으로 수직이동 브라켓(103) 및 수평이동 브라켓(102)을 이동시켜 가면서 최적 수신점을 찾아 주게 되는 것이다.

한편, 상기와 같은 스캐닝 중에 안테나의 동축케이블(109)에 제2b도에 도시된 바와 같은 컨터롤러를 접속하여 작동시켜 주면, 스캐닝중에 감지된 최적 수신위치는 이 컨터롤러(controler)에 좌표(x,y) 데이타로 기억되게 되는데, 스캐닝이 완료된 후 상기 위치로 양 브라켓(102,103)을 이동하여 고정시켜 줌으로써 최적 수신위치로 안테나를 설치해 줄 수 있게 된다. 이와 같이 최적 수신위치에 안테나가 위치되게 되면 수평이동 브라켓(102)과 수직이동 브라켓(103)을 별도의 스크류 등의 고정수단(미도시)으로 고정시키고, 본 발명의 장치를 분리하여 주면 위성 안테나의 설치작업이 완료되게 되는 것이다.

그리고 상기의 컨터롤러에 최적 수신위치를 감지하는 기능뿐만 아니라, 상기 스테핑모터(23)를 자동으로 제어하고, 스캐닝이 끝난 후 안테나의 양 브라켓(102,103)을 기억된 최적 수신위치로 자동으로 이동시켜 줄 수 있는 기능을 추가하여 주면, 더욱 완벽한 자동화 작업이 이루어지게 되는 바, 이러한 콘터롤러는 원래 목적으로 하는 본 발명의 범위를 벗어나는 것이기에 본 발명에서는 더 이상 상술하지 않기로 한다.

이상과 같이 위성 안테나의 설치위치 혹은 설치각도를 본 발명의 자동 조정장치로 조정해 줌에 따라, 안테나의 최적 수신위치를 자동으로 정확하면서도 편리하게 찾을 수 있게 되어 안테나의 설치 작업시간을 절약해 줄 뿐만 아니라 양호한 수신감도를 유지할 수 있게 해 주며, 또한 위성 안테나와 착탈가능한 분리형으로 되어 있어 여러 안테나의 설치 작업시마다 휴대하면서 사용할 수 있기 때문에 안테나 제조에 있어서 추가적인 원가부담을 전혀 발생치 않게 되어 경제성이 있게 되는 것이다.

Claims (1)

1. 수평판(11)과 수직판(12)을 구비하여 지주대(104)위에 설치되는 안착대(10)와, 상기 안착대(10)의 선단에 피봇핀을 매개로 상하방향으로 소정각도만큼 원호운동을 하면서 틸팅하도록 피봇결합된 수직이동브라켓(103)과, 상기 수직이동브라켓(103)위에 피봇핀을 매개로 수평방향으로 소정원호각 만큼 회전하도록 피봇 결합되고, 아울러 앞쪽 선단에 파라볼라 안테나(101)가 고정설치되는 수평이동브라켓(102)와, 상기 수직이동브라켓(103)을 안착대(10)에 대하여 피봇핀을 중심으로 상하방향으로 틸팅시켜주는 수직 작동기구(30) 및 상기 수평이동브라켓(102)을 상기 수직이동브라켓트(103)에 대하여 수평방향으로 소정 원호각 만큼 회전시켜주는 수평 작동기구(20)를 포함한 착탈가능한 위성안테나 위치 자동조정장치에 있어서, 상기 수직 작동기구(30)는 상기 안착대(10)의 수직판(12) 측벽에 회전가능하게 설치된 워엄휠(36); 상기 워엄휠(36)의 중심축상에 워엄휠(36)과 동심상태로 설치되어 워엄휠(36)과 일체로 회전하며, 상기 워엄휠(36)보다 상대적으로 큰 직경으로 된 피니언(37); 상기 수직판(12)에 길이방향으로 슬라이드 이동가능하게 지지되고 상기 피니언(37)과 서로 맞물리며, 앞쪽 선단에는 상기 수직이동브라켓트(103)와 연결하기 위한 체결호울(31a)이 형성된 래크형 구동막대(31); 상기 워엄휠(36)과 맞물리도록 수직판(12)의 측벽에 설치되는 워엄(35); 상기 워엄(35)과 연결되어 워엄(35)을 정회전 또는 역회전시키는 제1스텝핑모터(33); 로 구성으로되고, 상기 수평 작동기구(20)는 상기 안착대(10)의 수평판(11) 상면에 회전가능하게 설치된 워엄휠(26); 상기 워엄휠(26)의 중심축상에 워엄휠(26)과 동심상태로 설치되어 워엄휠(26)과 일체로 회전하며, 상기 워엄휠(26)보다 상대적으로 큰 직경으로 된 피니언(27); 상기 수평판(11)에 길이방향으로 슬라이드 이동가능하게 지지되고 상기 피니언(27)과 서로 맞물리며, 앞쪽 선단에는 상기 수평이동브라켓트(102)와 연결하기 위한 체결호울(21a)이 형성된 래크형 구동막대(21); 상기 워엄휠(26)과 맞물리도록 수평판(11)의 상면에 설치되는 워엄(25); 상기 워엄(25)과 연결되어 워엄(25)을 정회전 또는 역회전시키는 제2스텝핑모터(23)로 구성되며, 상기 제1스텝핑모터(33)와 제2스텝핑모터(23)를 제어하는 제어부를 포함한 것을 특징으로 하는 착탈가능한 위성안테나 위치 자동 조정장치.