KR101144849B1 - Anti-icing microwave radome - Google Patents
Anti-icing microwave radome Download PDFInfo
- Publication number
- KR101144849B1 KR101144849B1 KR1020100112707A KR20100112707A KR101144849B1 KR 101144849 B1 KR101144849 B1 KR 101144849B1 KR 1020100112707 A KR1020100112707 A KR 1020100112707A KR 20100112707 A KR20100112707 A KR 20100112707A KR 101144849 B1 KR101144849 B1 KR 101144849B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- antenna
- radome
- electromagnetic wave
- wave absorber
- fss
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/02—Arrangements for de-icing; Arrangements for drying-out ; Arrangements for cooling; Arrangements for preventing corrosion
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/27—Adaptation for use in or on movable bodies
- H01Q1/28—Adaptation for use in or on aircraft, missiles, satellites, or balloons
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/42—Housings not intimately mechanically associated with radiating elements, e.g. radome
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q17/00—Devices for absorbing waves radiated from an antenna; Combinations of such devices with active antenna elements or systems
- H01Q17/008—Devices for absorbing waves radiated from an antenna; Combinations of such devices with active antenna elements or systems with a particular shape
Abstract
Description
본 발명은 레이돔에 관한 것으로, 더 상세하게는, 레이돔 표면에 생성되는 얼음의 응결을 방지하는 방빙 초고주파 레이돔에 관한 것이다. The present invention relates to a radome, and more particularly, to an ice-breaking ultra-high frequency radome that prevents condensation of ice formed on the surface of the radome.
항공용 레이더 시스템에 있어서, 안테나의 외부에 장착되는 레이돔의 역할로서 요구되는 요구조건은 크게 두 가지로 나눌 수 있다. In the aviation radar system, the requirements required as the role of the radome mounted on the outside of the antenna can be divided into two categories.
첫째는, 기계적 요구조건으로, 안테나가 비행체에 장착되어 운용될 경우 비행체의 안정적인 비행에 영향을 최소화함과 동시에, 비행시 겪게 되는 격한 외부 환경으로부터 안테나를 적절히 보호하는 것이다. First, the mechanical requirements are to minimize the impact on the stable flight of the aircraft when the antenna is mounted and operated on the aircraft, and to properly protect the antenna from the severe external environment encountered during the flight.
둘째는, 전기적인 요구조건으로서, 안테나에서 송수신되는 전자기파가 레이돔을 통과하면서 최소의 왜곡을 가져야 한다는 요구조건이다. Second, as an electrical requirement, the electromagnetic wave transmitted and received by the antenna must have a minimum distortion while passing through the radome.
이러한 레이돔이 장착된 항공기가 높은 고도를 올라갈 때, 구름 등의 습기가 많은 영역을 통과하거나, 강우시 레이더를 운용할 경우, 레이돔의 표면에 습기가 생성되게 되는데, 이렇게 생성되는 습기가 물의 형태로 레이돔 표면에서 적절히 흘러내리게 되면 레이돔 하단에 미리 설치된 드레인홀(drain hole)을 통하여 배수되게 되지만, 운행중 항공기의 운항 고도가 급격히 높아져서 온도가 영하로 갑자기 변할 경우에는 미처 레이돔 밖으로 배출되지 못한 수분이 레이돔의 표면에 얼음의 형태로 응결하는 경우가 발생하게 된다. When an aircraft equipped with such a radome goes up high altitude, it passes through a humid area such as a cloud or when the radar is operated during rainfall, moisture is generated on the surface of the radome. If it flows properly from the surface of the radome, it is drained through the drain hole pre-installed at the bottom of the radome.However, if the temperature of the aircraft suddenly rises below zero due to a sudden increase in the altitude of the aircraft during operation, the moisture that could not be discharged out of the radome may If the surface is condensed in the form of ice will occur.
이와 같이 레이돔의 표면에 응결된 얼음은 레이돔의 강성을 변화시켜 레이돔의 기계적인 강성 특성을 변화시킬 뿐만 아니라, 전자기적으로는 마치 볼록렌즈와 같은 효과를 띄게 되어 전자기파의 왜곡을 야기함으로 인해 전체 레이더 시스템의 오차를 발생시키게 된다. The ice condensed on the surface of the radome not only changes the stiffness of the radome, but also changes the mechanical stiffness characteristics of the radome, and electromagnetically acts like a convex lens, causing electromagnetic waves to be distorted. It will cause a system error.
따라서 상기한 바와 같은 문제를 해결하기 위해서는 레이돔 표면에 수분이 응결하지 못하도록 하는 방빙(anti-ice) 기능을 가지는 레이돔의 개발이 요구되었고, 그러한 요구에 따라 다양한 연구가 진행되어 왔다. Therefore, in order to solve the above problems, the development of a radome having an anti-ice function to prevent the condensation of moisture on the surface of the radome was required, and various studies have been conducted according to such a request.
즉, 상기한 바와 같은 방빙용 레이돔에 대한 종래기술의 예로는, 예를 들면, 1996년 6월 18일자로 등록된 미국 등록특허 제5,528,249호(US Patent No. 5,528,249, 1996.06.18. 등록)에 기재된 바와 같은 "Anti-ice radome"과 같은 것이 있다. That is, as an example of the prior art for the anti-icing radome as described above, for example, in US Patent No. 5,528,249 registered on June 18, 1996 (US Patent No. 5,528,249, registered on June 18, 1996) Such as "Anti-ice radome" as described.
더 상세하게는, 상기한 미국특허 제5,528,249호에 기재된 방빙 레이돔은, 도 1에 나타낸 바와 같이, 레이돔의 레이어(layer) 중 하나에 열선을 설치하고, 또 다른 레이어 중 하나에는 금속으로 이루어진 주파수 선택면(frequency selective surface, FSS)을 포함하도록 하며, 여기서, 상기한 주파수 선택면(FSS)의 금속부분 영역에 열선이 포함되도록 위치시켜 열선이 전자파의 진행에 아무런 영향을 끼치지 않도록 구성된 것이다. More specifically, the anti-icing radome described in the above-mentioned US Patent No. 5,528,249, as shown in Figure 1, is provided with a heating wire in one of the layers of the radome, one of the layers of the metal frequency selection And a frequency selective surface (FSS), wherein the heating wire is positioned in the metal region of the frequency selective surface (FSS) so that the heating wire does not affect the propagation of electromagnetic waves.
여기서, 상기한 FSS는 임의의 원하는 주파수 대역의 전자기파를 통과시키는 대역통과 필터의 역할을 수행하게 되며, 따라서 상기한 바와 같은 구성에 의해, 열선에 전류를 가하여 전체 레이돔을 가열하도록 구성된 것을 특징으로 한다. Here, the FSS serves as a bandpass filter for passing electromagnetic waves of any desired frequency band, and according to the above configuration, the FSS is configured to heat the entire radome by applying a current to the hot wire. .
또한, 상기한 바와 같은 미국특허 제5,528,249호의 방빙 레이돔에 사용된 주파수 선택 물질에 대하여 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다. In addition, the frequency selective material used in the anti-icing radome of U.S. Patent No. 5,528,249 as described above will be described in more detail.
즉, 주파수 선택면(FSS)은, 어느 특정한 주파수 대역의 전자기파는 그 주기적인 구조를 통과하지 못하는 자연계의 특성을 이용한 것으로, 광학 분야에서는 광학 밴드갭(photonic bandgap), 전자기학 분야에서는 전자기 밴드갭(electromagnetic bandgap)이라는 이름으로 각각 명명되어 연구되어 왔다. That is, the frequency selective surface (FSS) uses a characteristic of a natural system in which electromagnetic waves of a specific frequency band do not pass through its periodic structure. In the optical field, an optical bandgap is used, and in the electromagnetic field, an electromagnetic band gap ( have been studied under the name of electromagnetic bandgap.
이와 같이 FSS를 통과하지 못하는 주파수 대역은, 그 주기 구조의 단위 셀(cell)의 모양 및 단위 셀 사이의 간격에 의하여 결정되게 되며, FSS를 그 자체로 이용할 경우 전자기적으로는 대역 저지 필터(band stop filter)의 역할을 하게 된다. In this way, the frequency band that does not pass through the FSS is determined by the shape of the unit cell of the periodic structure and the interval between the unit cells. stop filter).
그러나 종래의 FSS 내의 단위 셀의 주위를 금속으로 구성하고, 단위 셀이 위치하였던 부분을 공동(cavity) 형태로 비워 놓는 상보적(complementary)인 FSS 구조를 구성하게 되면, 특정 주파수 대역의 전자기파를 통과시키는 대역 통과 필터(band pass filter)의 역할을 수행하게 된다. However, if a conventional FSS structure is formed of a metal around the unit cell in the conventional FSS, and the portion in which the unit cell is located is formed in a cavity, the electromagnetic wave of a specific frequency band passes. It serves as a band pass filter.
더 상세하게는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 금속평면에 FSS 구조를 구성하는 경우, 와이어형(wire type)의 경우는 기존 FSS 구조를 구성하여 대역 저지 필터를 구현할 수 있고, 개구형(aperture type)의 경우는 대역 통과 필터가 구현된다. More specifically, as shown in FIG. 2, when the FSS structure is formed on the metal plane, in the case of the wire type, the band blocking filter may be implemented by configuring the existing FSS structure and the aperture type. ), A band pass filter is implemented.
그러나 상기한 바와 같은 미국특허 제제5,528,249호의 방빙 레이돔은, 상기한 바와 같이 그 구조가 복잡하여 레이돔의 제작이 용이하지 못한 단점이 있었다. However, as described above, the anti-icing radome of U.S. Patent No. 5,528,249, as described above, had a disadvantage in that the radome was not easily manufactured.
또한, 상기한 바와 같은 방빙용 레이돔에 대한 종래기술의 다른 예로서는, 예를 들면, 한국 공개특허 제10-2003-0022184호(2003.03.15. 공개)에 개시된 바와 같은 "항온수단을 구비한 위성 자동 방위각 추적 시스템"이 있다. In addition, as another example of the prior art for the anti-icing radome as described above, for example, as described in Korean Patent Laid-Open No. 10-2003-0022184 (published on March 15, 2003) Azimuth tracking system ".
즉, 더 상세하게는, 상기한 공개특허 제10-2003-0022184호의 "항온수단을 구비한 위성 자동 방위각 추적 시스템"은, 안테나의 방위각을 자동으로 제어할 수 있는 방송 위성 방위각 추적 시스템에 관한 것으로, 종래, 차량 등 이동체 장착용 위성 수신 안테나 시스템은 일반적으로 상커버 및 하커버로 이루어진 레이돔과 레이돔 내부에 구비된 안테나, 송수신 회로, 안테나 구동용 모터, 구동모터 제어회로, 동력전달장치, 센서 등의 조립체로 구성되며, 또한, 이동체 장착용 위성 수신 안테나 시스템은 차량 루프 등 외부에 장착되어 기상의 변화에 따른 영향을 그대로 받으므로, 레이돔은 밀폐된 구조를 가진다. That is, more specifically, the "automatic satellite azimuth tracking system with a constant temperature means" of the above Patent Publication No. 10-2003-0022184 relates to a broadcast satellite azimuth tracking system that can automatically control the azimuth of the antenna In general, a satellite receiving antenna system for mounting a mobile vehicle such as a vehicle generally includes a radome consisting of an upper cover and a lower cover, an antenna provided in the radome, a transmitting and receiving circuit, an antenna driving motor, a driving motor control circuit, a power transmission device, a sensor, and the like. In addition, since the satellite receiver antenna system for mounting the moving object is mounted outside the vehicle roof and the like and is affected by the change in weather conditions, the radome has a sealed structure.
그러나, 이러한 밀폐된 레이돔 구조는 여름에는 레이돔 내부의 과열을 초래하고, 겨울에는 레이돔 내부의 과냉각을 초래하며, 이러한 레이돔 내부의 과열 및 과냉각은 송수신회로, 구동모터 제어회로, 센서 등의 오동작을 야기하여, 방송 위성 추적의 실패를 초래할 뿐만 아니라, 수신신호의 노이즈를 증가시키는 원인이 되기도 한다. However, such a sealed radome structure causes overheating of the inside of the radome in summer, and overcooling of the inside of the radome in winter. Not only does this cause the failure of satellite tracking, but it also increases the noise of the received signal.
따라서, 레이돔 내부의 온도를 언제나 일정하게 유지할 수 있도록 하기 위해, 상기한 공개특허 제10-2003-0022184호는, 위성 수신 안테나 시스템의 레이돔 내부 온도를 항상 일정하게 유지할 수 있는 항온수단을 구비한 위성 자동 방위각 추적 시스템을 제공하고자 하는 것이다. Therefore, in order to maintain a constant temperature inside the radome, the above-mentioned Patent Publication No. 10-2003-0022184 discloses a satellite having a constant temperature means capable of constantly maintaining the internal temperature of the radome of the satellite receiving antenna system. It is to provide an automatic azimuth tracking system.
이를 위해, 상기한 공개특허 제10-2003-0022184호에 따르면, 상커버 및 하커버로 구성되고, 조립될 경우 그 내부에 안테나 및 그 구동 장치 등을 수용할 수 있는 레이돔과, 상기 레이돔 내부에 수용된 위성 방송 수신기용 안테나와, 상기 안테나의 회전축에 그 동력이 연결되고, 안테나를 수평 방향으로 회전시켜 안테나의 지향 방위각을 변경할 수 있는 모터 및 안테나 제어회로를 구비한 위성 방위각 자동추적 시스템에 있어서, 상기 모터 상부 또는 하부에는 금속 재질의 모터 플레이트를 구비하고, 상기 모터 플레이트 하면에는 그 냉각측 접점 면이 부착된 열전소자를 구비하며, 상기 레이돔 하커버 중 상기 열전소자의 방열측 접점 면에 대응하는 위치에는 열전소자의 방열측 접점 면 열이 외부로 방출될 수 있는 방열구를 구비한 것을 특징으로 하는 위성 자동 방위각 추적 시스템이 제공된다. To this end, according to the above-mentioned Patent Publication No. 10-2003-0022184, consisting of an upper cover and a lower cover, and when assembled, a radome which can accommodate an antenna and its driving device, etc. therein, and inside the radome A satellite azimuth automatic tracking system having an antenna for a satellite broadcasting receiver, a motor connected to a rotating shaft of the antenna, and a motor and an antenna control circuit capable of changing the azimuth of the antenna by rotating the antenna in a horizontal direction. A metal motor plate is provided on the upper or lower part of the motor, and a thermoelectric element having a cooling side contact surface is provided on the lower surface of the motor plate and corresponds to a heat dissipation side contact surface of the thermoelectric element of the radome lower cover. The satellite having a heat dissipation opening capable of dissipating heat from the heat dissipating side of the thermoelectric element to the outside The same azimuth tracking system is provided.
그러나 상기한 공개특허 제10-2003-0022184호의 위성 자동 방위각 추적 시스템은, 종래의 시스템에 비하여 열전소자를 더 포함하는 구성인 동시에, 그러한 열전소자에 공급하기 위한 추가적인 전력이 필요하므로, 에너지 효율의 측면뿐만 아니라, 그 구조 및 유지보수의 측면에서도 단점이 있는 것이었다. However, the satellite automatic azimuth tracking system of the above-mentioned Patent Publication No. 10-2003-0022184 has a configuration that further includes a thermoelectric element as compared to the conventional system, and also requires additional power for supplying such a thermoelectric element, thereby reducing energy efficiency. In addition to the aspects, there was a disadvantage in terms of its structure and maintenance.
또한, 상기한 바와 같은 종래의 종래기술에 대한 또 다른 예로서, 예를 들면, KVH Industries에 의해 2008년 7월 8일자로 등록된 미국 등록특허 제7,397,442 B2호(US Patent No. 7,397,442 B2, 2008.07.08. 등록)에 기재된 바와 같은 "Radome with Heating Element"와 같은 것이 있다. In addition, as another example of the prior art as described above, for example, US Patent No. 7,397,442 B2 registered on July 8, 2008 by KVH Industries (US Patent No. 7,397,442 B2, 2008.07) .08. Registration) such as "Radome with Heating Element".
더 상세하게는, 상기한 미국특허 제7,397,442 B2호에 기재된 레이돔은, 도 3에 나타낸 바와 같이, 레이돔 안에 열을 가해주는 히터를 설치하여 레이돔 표면에 생성되는 수분의 응결을 막아주는 구조를 제안하고 있다. More specifically, the radome described in the above-mentioned US Patent No. 7,397,442 B2, as shown in Figure 3, by providing a heater to heat the radome propose a structure that prevents the condensation of moisture generated on the surface of the radome have.
그러나 상기한 미국특허 제7,397,442 B2호에 기재된 레이돔 또한, 레이돔 내의 히터를 구동시키기 위한 추가적인 전력이 필요하여 에너지 효율의 측면에서 불리할 뿐만 아니라, 레이돔에 더하여 히터의 유지보수까지 필요하다는 단점이 있는 것이었다. However, the radome described in the above-mentioned US Patent No. 7,397,442 B2 also had the disadvantage of not only disadvantageous in terms of energy efficiency due to the need for additional power for driving the heater in the radome, but also the maintenance of the heater in addition to the radome. .
따라서 상기한 바와 같은 종래기술들의 문제점을 해결하기 위하여는, 별도의 히터 및 그러한 히터를 구동하기 위한 추가적인 전력이 필요 없이, 보다 간단한 구조로 안테나 레이돔의 표면에 수분의 빙결을 방지할 수 있는 새로운 구조의 방빙 초고주파 레이돔을 제공하는 것이 바람직하나, 아직까지 그러한 요구를 모두 만족시키는 방빙 초고주파 레이돔은 제공되지 못하고 있는 실정이다. Therefore, in order to solve the problems of the prior art as described above, a new structure that can prevent the freezing of water on the surface of the antenna radome with a simpler structure, without the need for a separate heater and additional power for driving such a heater. It is desirable to provide an anti-icing radom of anti-icing, but an anti-icing of high frequency radome has not yet been provided that satisfies all such requirements.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 따라서 본 발명의 목적은, 종래의 방빙 레이돔은 외부에서 열 에너지원을 제공하여 레이돔의 표면에 생성되는 얼음을 녹이는 방식이므로 별도의 추가전원 및 그러한 구성요소에 대한 유지보수 등의 관리가 더 필요하였던 단점을 해결하기 위해, 안테나의 운용시 남게 되는 전자기파 에너지를 열에너지의 형태로 변환하여 레이돔의 표면의 온도를 상승시킴으로써, 간단한 구조로 안테나 레이돔의 표면에 수분의 빙결을 방지할 수 있는 방빙 초고주파 레이돔을 제공하고자 하는 것이다. The present invention is to solve the problems of the prior art as described above, and therefore, the object of the present invention, the conventional anti-icing radome to provide a heat energy source from the outside to melt the ice generated on the surface of the radome is a separate In order to solve the disadvantage that the management of the additional power supply and maintenance of such components was more necessary, by converting the electromagnetic energy remaining in the operation of the antenna into the form of thermal energy to increase the temperature of the surface of the radome, It is an object of the present invention to provide an anti-glare microwave high frequency radome that can prevent freezing of moisture on the surface of the antenna radome.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따르면, 항공기에 장착되어 신호의 송수신 방향을 변경할 수 있도록 설치되는 안테나를 수용하도록 형성되어 상기 항공기의 동체의 일부분을 구성하는 레이돔의 표면에 수분의 빙결을 방지하기 위한 방빙 초고주파 레이돔에 있어서, 특정 주파수 대역의 전자기파를 투과시키는 기능을 가지도록 주파수 선택물질을 포함하여 상기 레이돔의 안쪽 면에 형성되고, 그것에 의해 금속구조의 상보적 주파수 선택구조(frequency selective surface, FSS)를 가지는 FSS 레이어와, 전자기적 에너지를 열에너지로 변환시켜주는 에너지 변환 물질을 포함하여 형성되고, 그것에 의해, 상기 안테나의 주빔을 해당 부분으로 향하게 하여 해당 부분으로 방사되는 잉여 전자기 에너지를 흡수하도록 함으로써 전자기 에너지를 열에너지로 변환시키는 전자기파 흡수체를 포함하여 구성되고, 상기 안테나의 운용중, 특정 시간 구간 동안 상기 안테나를 상기 전자기파 흡수체로 조향하여 상기 레이돔의 온도를 국부적으로 올린 뒤, 생성된 열에너지를 주파수 선택구조를 가지는 상기 FSS 레이어를 통하여 상기 레이돔 전체에 전달함으로써, 상기 레이돔 전체의 온도를 높이도록 구성된 것을 특징으로 하는 방빙 초고주파 레이돔이 제공된다. In order to achieve the object as described above, according to the present invention, the water is formed on the surface of the radome which is formed to accommodate an antenna mounted on the aircraft and installed to change the direction of transmission and reception of the signal, which constitutes a part of the body of the aircraft. An anti-icing ultra-high frequency radome for preventing freezing, comprising a frequency selective material formed on the inner surface of the radome to have a function of transmitting electromagnetic waves of a specific frequency band, whereby a complementary frequency selective structure of a metal structure a FSS layer having a selective surface (FSS) and an energy conversion material for converting electromagnetic energy into thermal energy, thereby surplusing electromagnetic energy radiated to the portion by directing the main beam of the antenna to that portion Absorbs electromagnetic energy into heat And an electromagnetic wave absorber for converting the ground wave to the ground, and locally operating the antenna to the electromagnetic wave absorber during a specific time interval to raise the temperature of the radome, and then generating the thermal energy having a frequency selection structure. By transmitting the entire radome through the FSS layer, there is provided an ice-breaking ultra-high frequency radome, characterized in that configured to increase the temperature of the entire radome.
여기서, 상기 안테나는 지상표적을 탐지하는 레이더 시스템의 안테나인 것을 특징으로 한다. Here, the antenna is characterized in that the antenna of the radar system for detecting the ground target.
또한, 상기 전자기파 흡수체는 상기 레이돔의 아랫부분에 위치하는 것을 특징으로 한다. In addition, the electromagnetic wave absorber is characterized in that located in the lower portion of the radome.
여기서, 상기 전자기파 흡수체는 상기 FSS 레이어의 위에 위치하는 것을 특징으로 한다.Here, the electromagnetic wave absorber is located on the FSS layer.
또한, 상기 안테나를 상기 전자기파 흡수체로 조향하는 상기 시간 구간은, 상기 안테나가 근거리에 위치한 표적을 탐지하는 시간 동안인 것을 특징으로 한다. In addition, the time interval for steering the antenna to the electromagnetic wave absorber, characterized in that during the time the antenna detects a target located in the near field.
아울러, 상기 전자기파 흡수체는, 해당 물질의 분자구조가 상기 안테나에서 방사되는 주파수에 분극 현상을 일으키는 구조를 가지는 물질로서 열 흡수율이 높은 유전체와 같은 물질을 이용하며, 그것에 의해, 일반적인 초고주파 오븐의 원리에서와 같이, 분자의 운동에너지로 인하여 상기 전자기파 흡수체의 온도를 높도록 구성된 것을 특징으로 한다. In addition, the electromagnetic wave absorber is a material having a structure in which the molecular structure of the material is polarized at the frequency radiated from the antenna, and uses a material such as a dielectric having high heat absorption, thereby, in the principle of a general microwave oven As such, it is characterized in that configured to increase the temperature of the electromagnetic wave absorber due to the kinetic energy of the molecule.
또한, 상기 FSS 레이어는, 전체 구조가 금속으로 연결되어 있고 일부의 공간만 개구형(aperture type)으로 뚫린 형태를 가지는 상보적 FSS 구조를 가지며, 그것에 의해, FSS의 단위 셀(cell) 및 셀간 거리를 레이더의 운용 주파수 및 해당 대역폭에서 대역 통과 특성을 가지도록 하여, 상기 안테나를 통해 방사된 신호에는 감쇄가 없이 열만을 전달하도록 구성된 것을 특징으로 한다. In addition, the FSS layer has a complementary FSS structure in which the entire structure is connected by metal and only a part of the space is drilled in an aperture type, whereby the unit cell and the cell-to-cell distance of the FSS are formed. By having the band-pass characteristics at the operating frequency and the bandwidth of the radar, characterized in that configured to transmit only heat without attenuation to the signal emitted through the antenna.
아울러, 상기 안테나는 항공기의 앞부분에 위치하여 전방의 표적을 탐지하는 탐지레이더의 안테나인 것을 특징으로 한다. In addition, the antenna is characterized in that the antenna of the detection radar is located in the front of the aircraft to detect the target in front.
또한, 본 발명에 따르면, 항공기에 장착되어 신호의 송수신 방향을 변경할 수 있도록 설치되는 안테나를 수용하도록 형성되어 상기 항공기의 동체의 일부분을 구성하는 레이돔의 표면에 수분의 빙결을 방지하기 위한 빙결방지방법에 있어서, 특정 주파수 대역의 전자기파를 투과시키는 기능을 가지는 주파수 선택물질을 포함하고, 금속구조의 상보적 주파수 선택구조(frequency selective surface, FSS)를 가지는 FSS 레이어를 상기 레이돔의 안쪽 면에 형성하는 단계와, 상기 FSS 레이어의 위에, 전자기적 에너지를 열에너지로 변환시키는 에너지 변환 물질을 포함하여 상기 안테나의 주빔에서 방사되는 전자기 에너지를 열에너지로 변환시키는 전자기파 흡수체를 형성하는 단계와, 상기 안테나의 운용중, 특정 시간 구간 동안 상기 안테나를 상기 전자기파 흡수체로 조향하여 상기 레이돔의 온도를 국부적으로 올린 뒤, 생성된 열에너지를 주파수 선택구조를 가지는 상기 FSS 레이어를 통하여 상기 레이돔 전체에 전달함으로써, 상기 레이돔 전체의 온도를 높이는 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 빙결방지방법이 제공된다. In addition, according to the present invention, the freezing prevention method for preventing the freezing of water on the surface of the radome which is formed to accommodate the antenna mounted on the aircraft so as to change the transmission and reception direction of the signal constituting a part of the body of the aircraft A method according to claim 1, further comprising: forming a FSS layer on the inner surface of the radome, the FSS layer comprising a frequency selective material having a function of transmitting electromagnetic waves of a specific frequency band and having a complementary frequency selective surface (FSS) of a metal structure. And forming an electromagnetic wave absorber on the FSS layer to convert electromagnetic energy radiated from the main beam of the antenna into thermal energy, including an energy conversion material converting electromagnetic energy into thermal energy. The antenna absorbs the electromagnetic wave absorber during a specific time interval. And locally raising the temperature of the radome by steering, and transferring the generated heat energy to the entire radome through the FSS layer having a frequency selective structure, thereby increasing the temperature of the entire radome. Prevention methods are provided.
여기서, 상기 안테나는 지상표적을 탐지하는 레이더 시스템의 안테나인 것을 특징으로 한다. Here, the antenna is characterized in that the antenna of the radar system for detecting the ground target.
또한, 상기 전자기파 흡수체는 상기 레이돔의 아랫부분에 위치하는 것을 특징으로 한다. In addition, the electromagnetic wave absorber is characterized in that located in the lower portion of the radome.
아울러, 상기 안테나를 상기 전자기파 흡수체로 조향하는 상기 시간 구간은, 상기 안테나가 근거리에 위치한 표적을 탐지하는 시간 동안인 것을 특징으로 한다. In addition, the time interval for steering the antenna to the electromagnetic wave absorber, characterized in that during the time the antenna detects a target located in the near field.
또한, 상기 전자기파 흡수체는, 해당 물질의 분자구조가 상기 안테나에서 방사되는 주파수에 분극 현상을 일으키는 구조를 가지는 물질로서 열 흡수율이 높은 유전체와 같은 물질을 이용하며, 그것에 의해, 일반적인 초고주파 오븐의 원리에서와 같이, 분자의 운동에너지로 인하여 상기 전자기파 흡수체의 온도를 높도록 구성된 것을 특징으로 한다. In addition, the electromagnetic wave absorber is a material having a structure in which the molecular structure of the material is polarized at the frequency radiated from the antenna, and uses a material such as a dielectric having high heat absorption, thereby, in the principle of a general microwave oven As such, it is characterized in that configured to increase the temperature of the electromagnetic wave absorber due to the kinetic energy of the molecule.
또, 상기 FSS 레이어는, 전체 구조가 금속으로 연결되어 있고 일부의 공간만 개구형(aperture type)으로 뚫린 형태를 가지는 상보적 FSS 구조를 가지며, 그것에 의해, FSS의 단위 셀(cell) 및 셀간 거리를 레이더의 운용 주파수 및 해당 대역폭에서 대역 통과 특성을 가지도록 하여, 상기 안테나를 통해 방사된 신호에는 감쇄가 없이 열만을 전달하도록 구성된 것을 특징으로 한다. In addition, the FSS layer has a complementary FSS structure in which the entire structure is connected by metal and only a part of the space is drilled in an aperture type, whereby the unit cell and the cell-to-cell distance of the FSS are formed. By having the band-pass characteristics at the operating frequency and the bandwidth of the radar, characterized in that configured to transmit only heat without attenuation to the signal emitted through the antenna.
아울러, 상기 안테나는 항공기의 앞부분에 위치하여 전방의 표적을 탐지하는 탐지레이더의 안테나인 것을 특징으로 한다. In addition, the antenna is characterized in that the antenna of the detection radar is located in the front of the aircraft to detect the target in front.
또한, 본 발명에 따르면, 항공기에 장착되어 신호의 송수신 방향을 변경할 수 있도록 설치되는 안테나를 수용하도록 형성되어 상기 항공기의 동체의 일부분을 구성하는 레이돔의 표면에 수분의 빙결을 방지하기 위한 방빙 초고주파 레이돔에 있어서, 특정 주파수 대역의 전자기파를 투과시키는 기능을 가지도록 주파수 선택물질을 포함하여 상기 레이돔의 안쪽 면에 형성되고, 그것에 의해 금속구조의 상보적 주파수 선택구조(frequency selective surface, FSS)를 가지는 FSS 레이어와, 전자기적 에너지를 열에너지로 변환시켜주는 에너지 변환 물질을 포함하여 형성되고, 그것에 의해, 상기 안테나의 주빔을 해당 부분으로 향하게 하여 해당 부분으로 방사되는 잉여 전자기 에너지를 흡수하도록 함으로써 전자기 에너지를 열에너지로 변환시키는 전자기파 흡수체를 포함하여 구성되고, 상기 안테나의 운용시간 중 일정 시간마다 안테나를 의도적으로 상기 전자기파 흡수체 방향으로 향하도록 하여 상기 레이돔의 온도를 높이도록 구성된 것을 특징으로 하는 방빙 초고주파 레이돔이 제공된다. In addition, according to the present invention, an ice-proof ultra-high frequency radome for preventing the freezing of water on the surface of the radome, which is mounted on the aircraft and is installed to change the transmission and reception direction of the signal to form a part of the aircraft's fuselage An FSS comprising: a FSS having a complementary frequency selective surface (FSS) of a metal structure formed on an inner surface of the radome including a frequency selective material to have a function of transmitting electromagnetic waves in a specific frequency band. A layer and an energy conversion material for converting electromagnetic energy into thermal energy, thereby directing the main beam of the antenna to the portion to absorb excess electromagnetic energy radiated to the portion, thereby converting the electromagnetic energy into thermal energy. Electromagnetic Wave Absorber It is configured to include, and the ice protection ultra-high frequency radome is provided to increase the temperature of the radome by intentionally directing the antenna in the direction of the electromagnetic wave absorber every predetermined time of operation of the antenna.
여기서, 상기 안테나는 지상표적을 탐지하는 레이더 시스템의 안테나인 것을 특징으로 한다. Here, the antenna is characterized in that the antenna of the radar system for detecting the ground target.
또한, 상기 전자기파 흡수체는 상기 레이돔의 아랫부분에 위치하는 것을 특징으로 한다. In addition, the electromagnetic wave absorber is characterized in that located in the lower portion of the radome.
여기서, 상기 전자기파 흡수체는 상기 FSS 레이어의 위에 위치하는 것을 특징으로 한다. Here, the electromagnetic wave absorber is located on the FSS layer.
또한, 상기 안테나를 상기 전자기파 흡수체로 조향하는 상기 시간 구간은, 상기 안테나가 근거리에 위치한 표적을 탐지하는 시간 동안인 것을 특징으로 한다. In addition, the time interval for steering the antenna to the electromagnetic wave absorber, characterized in that during the time the antenna detects a target located in the near field.
아울러, 상기 전자기파 흡수체는, 해당 물질의 분자구조가 상기 안테나에서 방사되는 주파수에 분극 현상을 일으키는 구조를 가지는 물질로서 열 흡수율이 높은 유전체와 같은 물질을 이용하며, 그것에 의해, 일반적인 초고주파 오븐의 원리에서와 같이, 분자의 운동에너지로 인하여 상기 전자기파 흡수체의 온도를 높도록 구성된 것을 특징으로 한다. In addition, the electromagnetic wave absorber is a material having a structure in which the molecular structure of the material is polarized at the frequency radiated from the antenna, and uses a material such as a dielectric having high heat absorption, thereby, in the principle of a general microwave oven As such, it is characterized in that configured to increase the temperature of the electromagnetic wave absorber due to the kinetic energy of the molecule.
또한, 상기 FSS 레이어는, 전체 구조가 금속으로 연결되어 있고 일부의 공간만 개구형(aperture type)으로 뚫린 형태를 가지는 상보적 FSS 구조를 가지며, 그것에 의해, FSS의 단위 셀(cell) 및 셀간 거리를 레이더의 운용 주파수 및 해당 대역폭에서 대역 통과 특성을 가지도록 하여, 상기 안테나를 통해 방사된 신호에는 감쇄가 없이 열만을 전달하도록 구성된 것을 특징으로 한다. In addition, the FSS layer has a complementary FSS structure in which the entire structure is connected by metal and only a part of the space is drilled in an aperture type, whereby the unit cell and the cell-to-cell distance of the FSS are formed. By having the band-pass characteristics at the operating frequency and the bandwidth of the radar, characterized in that configured to transmit only heat without attenuation to the signal emitted through the antenna.
아울러, 상기 안테나는 항공기의 앞부분에 위치하여 전방의 표적을 탐지하는 탐지레이더의 안테나인 것을 특징으로 한다. In addition, the antenna is characterized in that the antenna of the detection radar is located in the front of the aircraft to detect the target in front.
또한, 본 발명에 따르면, 항공기에 장착되어 신호의 송수신 방향을 변경할 수 있도록 설치되는 안테나를 수용하도록 형성되어 상기 항공기의 동체의 일부분을 구성하는 레이돔의 표면에 수분의 빙결을 방지하기 위한 빙결방지방법에 있어서, 특정 주파수 대역의 전자기파를 투과시키는 기능을 가지는 주파수 선택물질을 포함하고, 금속구조의 상보적 주파수 선택구조(frequency selective surface, FSS)를 가지는 FSS 레이어를 상기 레이돔의 안쪽 면에 형성하는 단계와, 상기 FSS 레이어의 위에, 전자기적 에너지를 열에너지로 변환시키는 에너지 변환 물질을 포함하여 상기 안테나의 주빔에서 방사되는 전자기 에너지를 열에너지로 변환시키는 전자기파 흡수체를 형성하는 단계와, 상기 안테나의 운용중, 일정 시간마다 안테나를 의도적으로 상기 전자기파 흡수체 방향으로 향하도록 하여 상기 레이돔의 온도를 국부적으로 올린 뒤, 생성된 열에너지를 주파수 선택구조를 가지는 상기 FSS 레이어를 통하여 상기 레이돔 전체에 전달함으로써, 상기 레이돔 전체의 온도를 높이는 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다. In addition, according to the present invention, the freezing prevention method for preventing the freezing of water on the surface of the radome which is formed to accommodate the antenna mounted on the aircraft so as to change the transmission and reception direction of the signal constituting a part of the body of the aircraft A method according to claim 1, further comprising: forming a FSS layer on the inner surface of the radome, the FSS layer comprising a frequency selective material having a function of transmitting electromagnetic waves of a specific frequency band and having a complementary frequency selective surface (FSS) of a metal structure. And forming an electromagnetic wave absorber on the FSS layer to convert electromagnetic energy radiated from the main beam of the antenna into thermal energy, including an energy conversion material converting electromagnetic energy into thermal energy. The antenna absorbs the electromagnetic wave absorber at a predetermined time And raising the temperature of the radome locally by raising the temperature of the radome and directing the generated heat energy to the entire radome through the FSS layer having a frequency selective structure. It is done.
여기서, 상기 안테나는 지상표적을 탐지하는 레이더 시스템의 안테나인 것을 특징으로 한다. Here, the antenna is characterized in that the antenna of the radar system for detecting the ground target.
또한, 상기 전자기파 흡수체는 상기 레이돔의 아랫부분에 위치하는 것을 특징으로 한다. In addition, the electromagnetic wave absorber is characterized in that located in the lower portion of the radome.
아울러, 상기 안테나를 상기 전자기파 흡수체로 조향하는 상기 시간 구간은, 상기 안테나가 근거리에 위치한 표적을 탐지하는 시간 동안인 것을 특징으로 한다. In addition, the time interval for steering the antenna to the electromagnetic wave absorber, characterized in that during the time the antenna detects a target located in the near field.
여기서, 상기 전자기파 흡수체는, 해당 물질의 분자구조가 상기 안테나에서 방사되는 주파수에 분극 현상을 일으키는 구조를 가지는 물질로서 열 흡수율이 높은 유전체와 같은 물질을 이용하며, 그것에 의해, 일반적인 초고주파 오븐의 원리에서와 같이, 분자의 운동에너지로 인하여 상기 전자기파 흡수체의 온도를 높도록 구성된 것을 특징으로 한다. Here, the electromagnetic wave absorber is a material having a structure in which the molecular structure of the material is polarized at the frequency radiated from the antenna, and uses a material such as a dielectric having high heat absorption, thereby, in the principle of a general microwave oven As such, it is characterized in that configured to increase the temperature of the electromagnetic wave absorber due to the kinetic energy of the molecule.
또한, 상기 FSS 레이어는, 전체 구조가 금속으로 연결되어 있고 일부의 공간만 개구형(aperture type)으로 뚫린 형태를 가지는 상보적 FSS 구조를 가지며, 그것에 의해, FSS의 단위 셀(cell) 및 셀간 거리를 레이더의 운용 주파수 및 해당 대역폭에서 대역 통과 특성을 가지도록 하여, 상기 안테나를 통해 방사된 신호에는 감쇄가 없이 열만을 전달하도록 구성된 것을 특징으로 한다. In addition, the FSS layer has a complementary FSS structure in which the entire structure is connected by metal and only a part of the space is drilled in an aperture type, whereby the unit cell and the cell-to-cell distance of the FSS are formed. By having the band-pass characteristics at the operating frequency and the bandwidth of the radar, characterized in that configured to transmit only heat without attenuation to the signal emitted through the antenna.
아울러, 상기 안테나는 항공기의 앞부분에 위치하여 전방의 표적을 탐지하는 탐지레이더의 안테나인 것을 특징으로 한다. In addition, the antenna is characterized in that the antenna of the detection radar is located in the front of the aircraft to detect the target in front.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 레이돔의 일부에 전자기파 흡수체를 설치하여, 해당 부분에서 잉여 전자기 에너지를 열에너지로 변환하여 레이돔의 전부분에 FSS의 금속 구조의 전도형태로 전달함으로써, 기존의 외부에서 열에너지의 전원 소스를 가하는 방빙 레이돔보다 에너지 효율의 측면에서 성능 향상을 이룰 수 있는 방빙 초고주파 레이돔을 제공할 수 있다. As described above, according to the present invention, by installing an electromagnetic wave absorber on a part of the radome, by converting the surplus electromagnetic energy into thermal energy in the corresponding part to transfer to the conductive form of the metal structure of the FSS to the whole part of the radome, Can provide an ice-proof ultra-high frequency radome that can achieve better performance in terms of energy efficiency than an icing radom that applies a heat source of heat energy.
또한, 본 발명에 따르면, 간단한 구성만으로도 레이돔의 방빙효과를 달성할 수 있으므로, 레이돔 시스템의 유지 및 보수가 용이한 효과를 가지는 방빙 초고주파 레이돔을 제공할 수 있다. In addition, according to the present invention, since the ice protection effect of the radome can be achieved with a simple configuration, it is possible to provide an anti-glare ultra-high frequency radome having an effect of easy maintenance and repair of the radome system.
도 1은 방빙 레이돔에 대한 종래기술의 예로서, FSS와 열선을 이용한 방빙 레이돔을 나타내는 도면이다.
도 2는 FSS의 구조를 나타내는 도면으로, 와이어형(wire type) FSS 구조 및 개구형(aperture type) FSS 구조를 각각 나타내는 도면이다.
도 3은 방빙 레이돔에 대한 종래기술 다른 예로서, 히터가 장착된 방빙 레이돔을 나타내는 도면이다.
도 4는 지상 관측 레이더 시스템에서 탐지거리에 따라 얻을 수 있는 SNR값과 표적의 탐지를 위해 요구되는 SNR의 최소 문턱치를 나타내는 도면이다.
도 5는 지상 관측용 레이더 시스템의 일반적인 레이돔 내부에서의 안테나의 운용을 항공기 앞면에서 본 형태를 나타내는 도면이다.
도 6은 지상 관측용 레이더 시스템의 방빙 레이돔을 항공기 정면에서 본 형태를 나타내는 도면이다.
도 7은 지상 관측용 레이더 시스템의 방빙 레이돔을 항공기 위쪽 방향에서 본 형태를 나타낸 도면이다. FIG. 1 is a view showing a deicing radome using an FSS and a hot wire as an example of the prior art for the deicing radome.
FIG. 2 is a diagram illustrating a structure of an FSS, each illustrating a wire type FSS structure and an aperture type FSS structure.
Figure 3 is another example of the prior art for the icing radome, a view showing a icing radome equipped with a heater.
FIG. 4 is a diagram illustrating an SNR value obtained according to a detection distance in a ground observation radar system and a minimum threshold of SNR required for detection of a target.
5 is a view showing the appearance of the operation of the antenna inside the general radome of the ground radar system viewed from the front of the aircraft.
It is a figure which shows the form which looked at the ice protection radome of the ground observation radar system from the front of an aircraft.
FIG. 7 is a view showing the anti-glare radome of the ground observation radar system viewed from above the aircraft. FIG.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 방빙 초고주파 레이돔의 상세한 내용에 대하여 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, it will be described in detail the ice-proof ultra-high frequency radome according to the present invention.
여기서, 이하에 설명하는 내용은 본 발명을 실시하기 위한 하나의 실시예일 뿐이며, 본 발명은 이하에 설명하는 실시예의 내용으로만 한정되는 것은 아니라는 사실에 유념해야 한다. Hereinafter, it is to be noted that the following description is only an embodiment for carrying out the present invention, and the present invention is not limited to the contents of the embodiments described below.
즉, 본 발명은, 후술하는 바와 같이, 레이돔의 일부에 전자기파 흡수체를 설치하고, 해당 부분에서 잉여 전자기 에너지를 열에너지로 변환하여 레이돔의 전부분에 FSS의 금속 구조의 전도형태로 전달함으로써, 종래 외부에서 열에너지를 가하는 방식의 기존의 방빙 레이돔보다 에너지 효율의 측면에서 성능을 향상시킬 수 있는 동시에, 별도의 히터와 추가전원이 필요 없이 간단한 구성만으로 레이돔의 방빙효과를 달성할 수 있으므로, 레이돔 시스템의 유지 및 보수가 용이한 효과를 가지는 방빙 초고주파 레이돔을 제공하고자 하는 것이다. That is, the present invention, as will be described later, by installing an electromagnetic wave absorber on a part of the radome, converts the surplus electromagnetic energy into thermal energy in the portion and transfers the conductive structure of the metal structure of the FSS to all parts of the radome, the conventional external It can improve the performance in terms of energy efficiency compared to the existing icing radome by applying thermal energy at the same time, and it can achieve the radome's icing effect by simple configuration without the need for a separate heater and additional power supply. And to provide an ultra-high frequency radome ice protection having an easy maintenance.
더 상세하게는, 본 발명은, 항공기에 장착되어 신호의 송수신 방향을 변경할 수 있는 안테나를 포함하여 동체의 일부분을 구성하는 레이돔에 관한 것으로, 레이돔의 안쪽 면을 금속구조의 상보적 주파수 선택구조를 가지는 레이어로 구성하여 요구되는 특정 주파수 대역의 전자기파는 투과시키는 기능을 가지도록 구성하는 동시에, 레이돔의 일부분을 전자기적 에너지를 열에너지로 변환시켜주는 물질로 구성함으로써, 안테나의 운용 중 일부 시간 구간 동안 안테나를 해당 에너지 변환 물질 부분으로 조향하여 레이돔의 온도를 국부적으로 올린 뒤, 생성된 열에너지를 주파수 선택 구조 레이어를 통하여 레이돔 전체에 전달하여 레이돔 전체의 온도를 높이도록 구성된 것을 특징으로 하는 방빙 레이돔에 관한 것이다. More specifically, the present invention relates to a radome constituting a part of the fuselage, including an antenna mounted on the aircraft to change the direction of transmission and reception of the signal, the inner surface of the radome is complementary frequency selection structure of the metal structure It consists of a layer which has a function of transmitting electromagnetic waves of a specific frequency band required by the layer, and a part of the radome is composed of a material that converts electromagnetic energy into thermal energy, so that the antenna during some time operation of the antenna And to raise the temperature of the radome locally by steering the corresponding energy converting material portion, and then transfer the generated heat energy to the entire radome through the frequency selective structure layer to increase the temperature of the entire radome. .
여기서, 상기한 안테나는 지상표적을 탐지하는 레이더 시스템의 안테나이며, 에너지 변환 물질은 레이돔의 아랫부분에 위치시킨다. Here, the antenna is an antenna of the radar system for detecting the ground target, the energy conversion material is located in the lower portion of the radome.
또한, 에너지 변환 물질부분으로 안테나를 조향하는 시간 구간은, 근거리에 위치한 표적을 탐지하는 시간 동안인 것을 특징으로 한다. In addition, the time interval for steering the antenna to the energy conversion material portion, characterized in that during the time to detect the target located in the near.
계속해서, 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 방빙 초고주파 레이돔의 상세한 내용에 대하여 설명한다. Next, with reference to drawings, the detail of the ice-proof ultra-high frequency radome which concerns on this invention is demonstrated.
먼저, 도 4를 참조하면, 도 4는 지상 관측 레이더 시스템에서 탐지거리에 따라 얻을 수 있는 SNR값과 표적의 탐지를 위해 요구되는 SNR의 최소 문턱치를 나타내는 도면이다. First, referring to FIG. 4, FIG. 4 is a diagram illustrating an SNR value obtained according to a detection distance in a ground observation radar system and a minimum threshold value of an SNR required for detection of a target.
즉, 일반적인 레이더 시스템에서, 안테나가 기 설정된 탐지영역을 스캔할 경우, 안테나에서 방사된 빔은 필연적으로 레이돔을 통과하게 된다. That is, in a general radar system, when the antenna scans a preset detection area, the beam emitted from the antenna necessarily passes through the radome.
그러나 전자기파가 레이돔을 통과할 경우, 전 스캔 영역에서 동일한 투과성능이 요구되는 것은 아니다. However, when electromagnetic waves pass through the radome, the same transmission performance is not required in the entire scan area.
또한, 이러한 사실은 지상 관측용 레이더의 레이돔의 경우 더욱 명확해지며, 즉, 대부분의 지상 관측 레이더는 최대 탐지성능을 만족시키도록 안테나의 출력전력이 설정되어 있기 때문에, 레이더가 근거리에 위치한 표적을 탐지할 경우에는 많은 잉여 전력이 존재하게 된다. In addition, this fact becomes clearer in the case of the radome of the ground observation radar, i.e., because most of the ground observation radars have the output power of the antenna set to satisfy the maximum detection performance, the radar targets the near target. When detected, there is a lot of surplus power.
따라서 이러한 내용을 시각적으로 표현하면 도 4에 나타낸 바와 같게 된다. Therefore, visually expressing such contents is as shown in FIG. 4.
즉, 도 4에 나타낸 바와 같이, 지상관측용 레이더 시스템에서 탐지거리(slant range)에 따라 각각의 탐지거리에 위치한 표적의 신호 대 잡음비(SNR)는, 원거리 관측의 경우에는 탐지를 위해 요구되는 SNR 문턱치(threshold value)에 거의 근접하여 마진이 거의 없게 되지만, 근거리 탐지의 경우에는 요구되는 SNR 문턱치보다 훨씬 큰 값의 신호가 수신됨을 알 수 있다. That is, as shown in Figure 4, in the ground observation radar system, the signal-to-noise ratio (SNR) of the target located at each detection distance according to the slant range is the SNR required for detection in the case of remote observation. Although there is almost no margin near the threshold value, it can be seen that in the case of near field detection, a signal having a value much larger than the required SNR threshold is received.
따라서 본 발명은, 이러한 근거리 관측시에 남아도는 잉여 전력을 활용하여, 이러한 잉여 전력을 레이돔에 생성된 얼음을 제거하는 열원(heat source)으로 사용하기 위한 방법을 제안하고자 하는 것이다. Therefore, the present invention intends to propose a method for using such surplus power as a heat source for removing ice generated in the radome by utilizing surplus power remaining in such near observation.
더 상세하게는, 항공기의 앞면에서 항공기 동체의 아랫부분에 장착된 지상관측 및 통신용 안테나의 레이돔 내에서의 운용을 살펴보면 도 5와 같다. More specifically, look at the operation in the radome of the ground observation and communication antenna mounted on the lower portion of the aircraft body from the front of the aircraft as shown in FIG.
즉, 도 5는 지상 관측용 레이더 시스템의 레이돔 내부에서의 안테나의 운용을 항공기 앞면에서 본 모습을 나타내는 도면이다. That is, Figure 5 is a view showing the appearance of the operation of the antenna inside the radome of the radar system for ground observation from the front of the aircraft.
도 5에 나타낸 바와 같이, 안테나가 원거리의 표적을 탐지할 경우는 레이돔 상단 부분에 안테나의 주빔이 위치하게 되고, 안테나가 근거리 표적을 탐지할 경우에는 안테나의 하단부에 안테나의 주빔이 위치하게 된다. As shown in FIG. 5, when the antenna detects a distant target, the main beam of the antenna is positioned at the upper end of the radome, and when the antenna detects a short range target, the main beam of the antenna is positioned at the lower end of the antenna.
즉, 탐지거리에 따라 주빔이 레이돔을 통과하는 위치가 달라짐을 알 수 있다. That is, it can be seen that the position where the main beam passes through the radome depends on the detection distance.
따라서 도 4를 참조하여 설명한 바와 같이, 안테나가 근거리 표적을 탐지할 경우, 즉, 레이돔의 하단 부분으로 안테나의 주빔이 통과할 경우에는, 잉여 전력이 많이 존재하므로 해당 에너지를 열에너지로 활용하는 것이 가능하다. Therefore, as described with reference to FIG. 4, when the antenna detects a near target, that is, when the main beam of the antenna passes through the lower part of the radome, there is a lot of surplus power, so it is possible to use the energy as thermal energy. Do.
특히, 레이돔의 가장 아랫부분은, 항공기에서 볼 때 직하방으로서, 대부분의 항공용 탐지레이더의 운용 개념상, 항공기의 직하방에 위치한 표적은 탐지를 하지 않는 것이 일반적이다. In particular, the bottom part of the radome is directly below the plane of the aircraft, and most aviation detection radar operating concept, it is common that the target located directly below the aircraft do not detect.
따라서 항공기의 직하방에 해당하는 부분으로 안테나가 향할 경우에 생성되는 전자기 에너지는 100% 열에너지로 전환하여도 무방한 경우가 많이 존재하게 된다. Therefore, the electromagnetic energy generated when the antenna is directed to a portion directly below the aircraft may be converted into 100% thermal energy.
이러한 개념을 기반으로, 이하에서는, 안테나를 지상탐지 레이더의 안테나로 가정하여 본 발명에 따른 방빙 초고주파 레이돔(60)의 실시예를 상세하게 설명한다. Based on this concept, it will be described in detail an embodiment of the anti-glare
먼저, 도 6을 참조하면, 도 6은 지상 관측용 레이더 시스템의 방빙 레이돔을 항공기 정면에서 본 형태를 나타내는 도면이고, 또한, 도 7을 참조하면, 도 7은 지상 관측용 레이더 시스템의 방빙 레이돔을 항공기 위쪽 방향에서 본 형태를 나타낸 도면이다. First, referring to FIG. 6, FIG. 6 is a view illustrating a shape of the anti-glare radom of the ground observation radar system viewed from the front of the aircraft. Also, referring to FIG. 7, FIG. It is the figure which looked at from the upper direction of an aircraft.
즉, 도 6 및 도 7에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 방빙 초고주파 레이돔(60)은, 먼저, 레이돔의 하단 부분에, 예를 들면, 열 흡수율이 높은 유전체와 같은, 잉여 전자기 에너지를 열에너지로 변환시키는 전자기파 흡수체(61)를 설치하고, 안테나의 주빔을 해당 부분으로 향하게 하여 해당 부분으로 방사되는 잉여 전자기 에너지를 흡수하도록 구성한다. That is, as shown in Figs. 6 and 7, the
여기서, 상기한 전자기파 흡수체의 예로는, 일반적인 초고주파 오븐의 원리에서와 같이, 해당 물질의 분자구조가 안테나에서 방사되는 주파수에 분극 현상을 일으키는 구조로서, 분자의 운동에너지로 인하여 흡수체의 온도를 높이게 되는 방법이 유효하다. Here, as an example of the electromagnetic wave absorber, as in the principle of a general microwave oven, the molecular structure of the material causes a polarization phenomenon at the frequency radiated from the antenna, which increases the temperature of the absorber due to the kinetic energy of the molecules The method is valid.
또한, 상기한 바와 같이 하여 변환된 열에너지를 레이돔의 전체로 전달하여 레이돔 표면에 응결된 얼음을 녹이기 위해서는, 레이돔 전체로 열을 전달해줄 열전달 물질이 필요하게 된다. In addition, in order to melt the ice condensed on the surface of the radome by transferring the converted thermal energy to the entire radome, a heat transfer material for transferring heat to the entire radome is required.
이를 위해, 본 발명에서는, 상기한 바와 같은 상보적 FSS 레이어(62)를 레이돔 전체에 설치함으로써 그러한 목적을 달성하도록 하고 있다. To this end, the present invention achieves such a purpose by providing the
즉, 상기 설명한 바와 같이, 상보적 FSS 레이어(62)는, 전체 구조가 금속으로 연결되어 있고 일부의 공간만 개구형(aperture type)으로 뚫린 형태를 띠게 되므로, 금속을 통한 열전도 형태로 열을 레이돔 전면으로 전달하기에 적합하다. That is, as described above, the
또한, 상보적 FSS 구조의 경우, 대역 통과 필터의 특성을 가지게 되므로, FSS의 단위 셀(cell) 및 셀간 거리를 레이더의 운용 주파수 및 해당 대역폭에서 대역 통과 특성을 가지도록 설계하면, 안테나를 통해 방사된 신호에는 전혀 감쇄가 없이 열만을 전달하는 기능을 구현할 수 있게 된다. In addition, in the case of the complementary FSS structure, because it has the characteristics of the band pass filter, if the unit cell and the cell distance of the FSS is designed to have the band pass characteristics at the operating frequency and the corresponding bandwidth of the radar, the radiation through the antenna It is possible to implement the function of transferring heat only without attenuation at all.
이상, 상기한 바와 같은 본 발명의 실시예를 통하여 본 발명에 따른 방빙 초고주파 레이돔의 상세한 내용에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 기재된 내용으로만 한정되는 것은 아니다. As mentioned above, although the detail of the ice-proof ultra-high frequency radome which concerns on this invention was demonstrated through the Example of this invention above, this invention is not limited only to the content described in the Example mentioned above.
즉, 본 발명은, 상기한 실시예에 기재된 방법 이외에도, 전자기파 흡수체 방향으로 안테나를 조향하여 흡수체의 온도를 높이는 목적을 위해 안테나의 운용시간 중에 일부 시간 동안 안테나를 의도적으로 전자기파 흡수체 방향으로 향하여 흡수체의 온도를 높이는 방법도 고려할 수 있다. That is, the present invention, in addition to the method described in the above embodiment, for the purpose of steering the antenna in the direction of the electromagnetic wave absorber to increase the temperature of the absorber, the antenna is intentionally directed toward the electromagnetic wave absorber for some time during the operation time of the antenna. Consider increasing the temperature.
아울러, 본 발명은, 상기한 바와 같은 지상 관측용 레이더 시스템뿐만 아니라, 항공기의 앞부분에 위치하여 전방의 표적을 탐지하는 탐지레이더의 레이돔의 경우에도, 전자기파 흡수체를 레이돔의 일부에 설치하여 안테나의 운용중 일부 시간 동안 레이돔의 온도를 높이도록 구성할 수도 있는 등, 필요에 따라 다양하게 구성할 수 있는 것이다. In addition, the present invention, in addition to the radar system for ground observation as described above, in the case of the radome of the detection radar located in the front of the aircraft to detect a target in front of the aircraft, the electromagnetic wave absorber is installed in a part of the radome to operate the antenna Some of the time can be configured to increase the temperature of the radome, such as can be configured in a variety of needs.
따라서 상기한 바와 같이, 본 발명은 상기한 실시예에 기재된 내용으로만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 설계상의 필요 및 기타 다양한 요인에 따라 여러 가지 수정, 변경, 결합 및 대체 등이 가능한 것임은 당연한 일이라 하겠다. Therefore, as described above, the present invention is not limited only to the contents described in the above embodiments, and various modifications may be made by those skilled in the art according to design needs and various other factors. Of course, changes, combinations and substitutions are possible.
60. 레이돔 61. 전자기파 흡수체
62. FSS 레이어 60.
62. FSS Layer
Claims (30)
특정 주파수 대역의 전자기파를 투과시키는 기능을 가지도록 주파수 선택물질을 포함하여 상기 레이돔의 안쪽 면에 형성되어, 금속구조의 상보적 주파수 선택구조(frequency selective surface, FSS)를 가지는 FSS 레이어; 및
전자기적 에너지를 열에너지로 변환시키는 에너지 변환 물질을 포함하여 형성되어, 상기 안테나의 주빔을 상기 에너지 변환 물질의 부분으로 향하게 하여 상기 에너지 변환 물질의 부분으로 방사되는 잉여 전자기 에너지를 흡수하도록 함으로써 전자기 에너지를 열에너지로 변환시키는 전자기파 흡수체;
를 포함하고,
상기 안테나의 운용중, 특정 시간 구간 동안 상기 안테나를 상기 전자기파 흡수체로 조향하여 상기 레이돔의 온도를 국부적으로 올린 뒤, 생성된 열에너지를 주파수 선택구조를 가지는 상기 FSS 레이어를 통하여 상기 레이돔 전체에 전달함으로써, 상기 레이돔 전체의 온도를 높이도록 구성된 것을 특징으로 하는 방빙 초고주파 레이돔. In the ice protection ultra-high frequency radome to prevent the freezing of water on the surface of the radome constituting a part of the body of the aircraft is formed to accommodate the antenna mounted to change the direction of transmission and reception of the signal,
A FSS layer formed on an inner surface of the radome including a frequency selective material to have a function of transmitting electromagnetic waves of a specific frequency band and having a complementary frequency selective surface (FSS) structure of a metal structure; And
And an energy conversion material for converting electromagnetic energy into thermal energy, and directing the main beam of the antenna to the portion of the energy conversion material to absorb excess electromagnetic energy radiated to the portion of the energy conversion material. Electromagnetic wave absorber for converting into heat energy;
Including,
During operation of the antenna, the antenna is steered to the electromagnetic wave absorber for a specific time period to locally raise the temperature of the radome, and then transfers the generated thermal energy to the entire radome through the FSS layer having a frequency selection structure. Ice-free ultra-high frequency radome, characterized in that configured to increase the temperature of the entire radome.
상기 안테나는 지상표적을 탐지하는 레이더 시스템의 안테나인 것을 특징으로 하는 방빙 초고주파 레이돔. The method of claim 1,
And the antenna is an antenna of a radar system for detecting a ground target.
상기 전자기파 흡수체는 상기 레이돔의 아랫부분에 위치하는 것을 특징으로 하는 방빙 초고주파 레이돔. The method of claim 1,
The electromagnetic wave absorber is an ice-breaking ultra-high frequency radome, characterized in that located in the lower portion of the radome.
상기 전자기파 흡수체는 상기 FSS 레이어의 위에 위치하는 것을 특징으로 하는 방빙 초고주파 레이돔. The method of claim 3, wherein
And the electromagnetic wave absorber is positioned on the FSS layer.
상기 안테나를 상기 전자기파 흡수체로 조향하는 상기 시간 구간은, 상기 안테나가 근거리에 위치한 표적을 탐지하는 시간 동안인 것을 특징으로 하는 방빙 초고주파 레이돔. The method of claim 1,
The time interval for steering the antenna to the electromagnetic wave absorber is during the time that the antenna detects a target located in the near distance, ice-proof ultra-high frequency radome.
상기 전자기파 흡수체는, 해당 물질의 분자구조가 상기 안테나에서 방사되는 주파수에 분극 현상을 일으키는 구조를 가지는 유전체를 이용함으로써, 분자의 운동에너지에 의해 상기 전자기파 흡수체의 온도를 높이도록 구성된 것을 특징으로 하는 방빙 초고주파 레이돔. The method of claim 1,
The electromagnetic wave absorber is configured to increase the temperature of the electromagnetic wave absorber by the kinetic energy of the molecules by using a dielectric having a structure in which the molecular structure of the material causes a polarization phenomenon at the frequency radiated from the antenna. Ultra high frequency radome.
상기 FSS 레이어는, 전체 구조가 금속으로 연결되어 있고 일부의 공간만 개구형(aperture type)으로 뚫린 형태를 가지는 상보적 FSS 구조를 가짐으로써, FSS의 단위 셀(cell) 및 셀간 거리를 레이더의 운용 주파수 및 대역폭에서 대역 통과 특성을 가지도록 하여, 상기 안테나를 통해 방사된 신호에는 감쇄가 없이 열만을 전달하도록 구성된 것을 특징으로 하는 방빙 초고주파 레이돔. The method of claim 1,
The FSS layer has a complementary FSS structure in which the entire structure is connected to metal and only a part of the space is drilled in an aperture type, thereby operating the radar of the unit cell and the cell distance of the FSS. Ice-proof ultra-high frequency radome characterized in that it has a band-pass characteristics in frequency and bandwidth, so that only the heat transmitted to the signal emitted through the antenna without attenuation.
상기 안테나는 항공기의 앞부분에 위치하여 전방의 표적을 탐지하는 탐지레이더의 안테나인 것을 특징으로 하는 방빙 초고주파 레이돔. The method of claim 1,
And the antenna is an antenna of a detection radar positioned at the front of the aircraft and detecting a target in front of the aircraft.
특정 주파수 대역의 전자기파를 투과시키는 기능을 가지는 주파수 선택물질을 포함하고, 금속구조의 상보적 주파수 선택구조(frequency selective surface, FSS)를 가지는 FSS 레이어를 상기 레이돔의 안쪽 면에 형성하는 단계;
상기 FSS 레이어의 위에, 전자기적 에너지를 열에너지로 변환시키는 에너지 변환 물질을 포함하여 상기 안테나의 주빔에서 방사되는 전자기 에너지를 열에너지로 변환시키는 전자기파 흡수체를 형성하는 단계; 및
상기 안테나의 운용중, 특정 시간 구간 동안 상기 안테나를 상기 전자기파 흡수체로 조향하여 상기 레이돔의 온도를 국부적으로 올린 뒤, 생성된 열에너지를 주파수 선택구조를 가지는 상기 FSS 레이어를 통하여 상기 레이돔 전체에 전달함으로써 상기 레이돔 전체의 온도를 높이는 단계;
를 포함하는 빙결방지방법. In the freezing prevention method for preventing the freezing of water on the surface of the radome which is mounted to the aircraft is installed to change the direction of transmission and reception of the signal constituting a part of the body of the aircraft,
Forming a FSS layer on an inner surface of the radome, the FSS layer comprising a frequency selective material having a function of transmitting electromagnetic waves of a specific frequency band, the FSS layer having a complementary frequency selective surface (FSS) of a metal structure;
Forming an electromagnetic wave absorber on the FSS layer, the electromagnetic wave absorber converting electromagnetic energy radiated from the main beam of the antenna into thermal energy, the energy conversion material converting electromagnetic energy into thermal energy; And
During operation of the antenna, the antenna is steered to the electromagnetic wave absorber for a specific time period to locally raise the temperature of the radome, and then the generated thermal energy is transmitted to the entire radome through the FSS layer having a frequency selection structure. Raising the temperature of the entire radome;
Freezing prevention method comprising a.
상기 안테나는 지상표적을 탐지하는 레이더 시스템의 안테나인 것을 특징으로 하는 빙결방지방법. The method of claim 9,
And the antenna is an antenna of a radar system for detecting a ground target.
상기 전자기파 흡수체는 상기 레이돔의 아랫부분에 위치하는 것을 특징으로 하는 빙결방지방법. The method of claim 9,
The electromagnetic wave absorber is located on the lower portion of the radome.
상기 안테나를 상기 전자기파 흡수체로 조향하는 상기 시간 구간은, 상기 안테나가 근거리에 위치한 표적을 탐지하는 시간 동안인 것을 특징으로 하는 빙결방지방법. The method of claim 9,
The time interval for steering the antenna to the electromagnetic wave absorber is during the time the antenna detects a target located in the near distance.
상기 전자기파 흡수체는, 해당 물질의 분자구조가 상기 안테나에서 방사되는 주파수에 분극 현상을 일으키는 구조를 가지는 유전체를 이용함으로써, 분자의 운동에너지에 의해 상기 전자기파 흡수체의 온도를 높이도록 구성된 것을 특징으로 하는 빙결방지방법. The method of claim 9,
The electromagnetic wave absorber is configured to increase the temperature of the electromagnetic wave absorber by the kinetic energy of molecules by using a dielectric having a structure in which the molecular structure of the material causes polarization at the frequency radiated from the antenna. Prevention method.
상기 FSS 레이어는, 전체 구조가 금속으로 연결되어 있고 일부의 공간만 개구형(aperture type)으로 뚫린 형태를 가지는 상보적 FSS 구조를 가짐으로써, FSS의 단위 셀(cell) 및 셀간 거리를 레이더의 운용 주파수 및 대역폭에서 대역 통과 특성을 가지도록 하여, 상기 안테나를 통해 방사된 신호에는 감쇄가 없이 열만을 전달하도록 구성된 것을 특징으로 하는 빙결방지방법. The method of claim 9,
The FSS layer has a complementary FSS structure in which the entire structure is connected to metal and only a part of the space is drilled in an aperture type, thereby operating the radar of the unit cell and the cell distance of the FSS. And having a band pass characteristic in frequency and bandwidth, wherein the freeze prevention method is configured to transmit only heat to the signal radiated through the antenna without attenuation.
상기 안테나는 항공기의 앞부분에 위치하여 전방의 표적을 탐지하는 탐지레이더의 안테나인 것을 특징으로 하는 빙결방지방법. The method of claim 9,
And the antenna is an antenna of a detection radar positioned at the front of the aircraft to detect a target in front of the aircraft.
특정 주파수 대역의 전자기파를 투과시키는 기능을 가지도록 주파수 선택물질을 포함하여 상기 레이돔의 안쪽 면에 형성되어, 금속구조의 상보적 주파수 선택구조(frequency selective surface, FSS)를 가지는 FSS 레이어; 및
전자기적 에너지를 열에너지로 변환시키는 에너지 변환 물질을 포함하여 형성되어, 상기 안테나의 주빔을 상기 에너지 변환 물질의 부분으로 향하게 하여 상기 에너지 변환 물질의 부분으로 방사되는 잉여 전자기 에너지를 흡수하도록 함으로써 전자기 에너지를 열에너지로 변환시키는 전자기파 흡수체;
를 포함하고,
상기 안테나의 운용시간 중 일정 시간마다 상기 안테나를 상기 전자기파 흡수체 방향으로 향하도록 하여 상기 레이돔의 온도를 높이도록 구성된 것을 특징으로 하는 방빙 초고주파 레이돔. In the ice protection ultra-high frequency radome to prevent the freezing of water on the surface of the radome constituting a part of the body of the aircraft is formed to accommodate the antenna mounted to change the direction of transmission and reception of the signal,
A FSS layer formed on an inner surface of the radome including a frequency selective material to have a function of transmitting electromagnetic waves of a specific frequency band and having a complementary frequency selective surface (FSS) structure of a metal structure; And
And an energy conversion material for converting electromagnetic energy into thermal energy, and directing the main beam of the antenna to the portion of the energy conversion material to absorb excess electromagnetic energy radiated to the portion of the energy conversion material. Electromagnetic wave absorber for converting into heat energy;
Including,
The ice-proof ultra-high frequency radome, characterized in that configured to increase the temperature of the radome by pointing the antenna toward the electromagnetic wave absorber every predetermined time of the operation time of the antenna.
상기 안테나는 지상표적을 탐지하는 레이더 시스템의 안테나인 것을 특징으로 하는 방빙 초고주파 레이돔. 17. The method of claim 16,
And the antenna is an antenna of a radar system for detecting a ground target.
상기 전자기파 흡수체는 상기 레이돔의 아랫부분에 위치하는 것을 특징으로 하는 방빙 초고주파 레이돔. 17. The method of claim 16,
The electromagnetic wave absorber is an ice-breaking ultra-high frequency radome, characterized in that located in the lower portion of the radome.
상기 전자기파 흡수체는 상기 FSS 레이어의 위에 위치하는 것을 특징으로 하는 방빙 초고주파 레이돔. 19. The method of claim 18,
And the electromagnetic wave absorber is positioned on the FSS layer.
상기 안테나를 상기 전자기파 흡수체로 조향하는 상기 시간 구간은, 상기 안테나가 근거리에 위치한 표적을 탐지하는 시간 동안인 것을 특징으로 하는 방빙 초고주파 레이돔. 17. The method of claim 16,
The time interval for steering the antenna to the electromagnetic wave absorber is during the time that the antenna detects a target located in the near distance, ice-proof ultra-high frequency radome.
상기 전자기파 흡수체는, 해당 물질의 분자구조가 상기 안테나에서 방사되는 주파수에 분극 현상을 일으키는 구조를 가지는 유전체를 이용함으로써, 분자의 운동에너지에 의해 상기 전자기파 흡수체의 온도를 높이도록 구성된 것을 특징으로 하는 방빙 초고주파 레이돔. 17. The method of claim 16,
The electromagnetic wave absorber is configured to increase the temperature of the electromagnetic wave absorber by the kinetic energy of the molecules by using a dielectric having a structure in which the molecular structure of the material causes a polarization phenomenon at the frequency radiated from the antenna. Ultra high frequency radome.
상기 FSS 레이어는, 전체 구조가 금속으로 연결되어 있고 일부의 공간만 개구형(aperture type)으로 뚫린 형태를 가지는 상보적 FSS 구조를 가짐으로써, FSS의 단위 셀(cell) 및 셀간 거리를 레이더의 운용 주파수 및 대역폭에서 대역 통과 특성을 가지도록 하여, 상기 안테나를 통해 방사된 신호에는 감쇄가 없이 열만을 전달하도록 구성된 것을 특징으로 하는 방빙 초고주파 레이돔. 17. The method of claim 16,
The FSS layer has a complementary FSS structure in which the entire structure is connected to metal and only a part of the space is drilled in an aperture type, thereby operating the radar of the unit cell and the cell distance of the FSS. Ice-proof ultra-high frequency radome characterized in that it has a band-pass characteristics in frequency and bandwidth, so that only the heat transmitted to the signal emitted through the antenna without attenuation.
상기 안테나는 항공기의 앞부분에 위치하여 전방의 표적을 탐지하는 탐지레이더의 안테나인 것을 특징으로 하는 방빙 초고주파 레이돔. 17. The method of claim 16,
And the antenna is an antenna of a detection radar positioned at the front of the aircraft and detecting a target in front of the aircraft.
특정 주파수 대역의 전자기파를 투과시키는 기능을 가지는 주파수 선택물질을 포함하고, 금속구조의 상보적 주파수 선택구조(frequency selective surface, FSS)를 가지는 FSS 레이어를 상기 레이돔의 안쪽 면에 형성하는 단계;
상기 FSS 레이어의 위에, 전자기적 에너지를 열에너지로 변환시키는 에너지 변환 물질을 포함하여 상기 안테나의 주빔에서 방사되는 전자기 에너지를 열에너지로 변환시키는 전자기파 흡수체를 형성하는 단계; 및
상기 안테나의 운용중, 일정 시간마다 상기 안테나를 상기 전자기파 흡수체 방향으로 향하도록 하여 상기 레이돔의 온도를 국부적으로 올린 뒤, 생성된 열에너지를 주파수 선택구조를 가지는 상기 FSS 레이어를 통하여 상기 레이돔 전체에 전달함으로써 상기 레이돔 전체의 온도를 높이는 단계;
를 포함하는 빙결방지방법. In the freezing prevention method for preventing the freezing of water on the surface of the radome which is mounted to the aircraft is installed to change the direction of transmission and reception of the signal constituting a part of the body of the aircraft,
Forming a FSS layer on an inner surface of the radome, the FSS layer comprising a frequency selective material having a function of transmitting electromagnetic waves of a specific frequency band, the FSS layer having a complementary frequency selective surface (FSS) of a metal structure;
Forming an electromagnetic wave absorber on the FSS layer, the electromagnetic wave absorber converting electromagnetic energy radiated from the main beam of the antenna into thermal energy, the energy conversion material converting electromagnetic energy into thermal energy; And
During operation of the antenna, the antenna is directed toward the electromagnetic wave absorber at a predetermined time, thereby locally raising the temperature of the radome, and then transferring the generated heat energy to the entire radome through the FSS layer having a frequency selection structure. Raising the temperature of the entire radome;
Freezing prevention method comprising a.
상기 안테나는 지상표적을 탐지하는 레이더 시스템의 안테나인 것을 특징으로 하는 빙결방지방법. 25. The method of claim 24,
And the antenna is an antenna of a radar system for detecting a ground target.
상기 전자기파 흡수체는 상기 레이돔의 아랫부분에 위치하는 것을 특징으로 하는 빙결방지방법. 25. The method of claim 24,
The electromagnetic wave absorber is located on the lower portion of the radome.
상기 안테나를 상기 전자기파 흡수체로 조향하는 상기 시간 구간은, 상기 안테나가 근거리에 위치한 표적을 탐지하는 시간 동안인 것을 특징으로 하는 빙결방지방법. 25. The method of claim 24,
The time interval for steering the antenna to the electromagnetic wave absorber is during the time the antenna detects a target located in the near distance.
상기 전자기파 흡수체는, 해당 물질의 분자구조가 상기 안테나에서 방사되는 주파수에 분극 현상을 일으키는 구조를 가지는 유전체를 이용함으로써, 분자의 운동에너지에 의해 상기 전자기파 흡수체의 온도를 높이도록 구성된 것을 특징으로 하는 빙결방지방법. 25. The method of claim 24,
The electromagnetic wave absorber is configured to increase the temperature of the electromagnetic wave absorber by the kinetic energy of molecules by using a dielectric having a structure in which the molecular structure of the material causes polarization at the frequency radiated from the antenna. Prevention method.
상기 FSS 레이어는, 전체 구조가 금속으로 연결되어 있고 일부의 공간만 개구형(aperture type)으로 뚫린 형태를 가지는 상보적 FSS 구조를 가짐으로써, FSS의 단위 셀(cell) 및 셀간 거리를 레이더의 운용 주파수 및 해당 대역폭에서 대역 통과 특성을 가지도록 하여, 상기 안테나를 통해 방사된 신호에는 감쇄가 없이 열만을 전달하도록 구성된 것을 특징으로 하는 빙결방지방법. 25. The method of claim 24,
The FSS layer has a complementary FSS structure in which the entire structure is connected to metal and only a part of the space is drilled in an aperture type, thereby operating the radar of the unit cell and the cell distance of the FSS. And a band pass characteristic at a frequency and a corresponding bandwidth, so that only the heat is transmitted to the signal radiated through the antenna without attenuation.
상기 안테나는 항공기의 앞부분에 위치하여 전방의 표적을 탐지하는 탐지레이더의 안테나인 것을 특징으로 하는 빙결방지방법.
25. The method of claim 24,
And the antenna is an antenna of a detection radar positioned at the front of the aircraft to detect a target in front of the aircraft.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020100112707A KR101144849B1 (en) | 2010-11-12 | 2010-11-12 | Anti-icing microwave radome |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020100112707A KR101144849B1 (en) | 2010-11-12 | 2010-11-12 | Anti-icing microwave radome |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR101144849B1 true KR101144849B1 (en) | 2012-05-14 |
Family
ID=46271883
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020100112707A KR101144849B1 (en) | 2010-11-12 | 2010-11-12 | Anti-icing microwave radome |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101144849B1 (en) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014025156A1 (en) * | 2012-08-07 | 2014-02-13 | (주)인텔리안테크놀로지스 | Satellite antenna housing |
| KR20160000650A (en) * | 2014-06-25 | 2016-01-05 | 엘지이노텍 주식회사 | Radar device for vehicle |
| CN107271964A (en) * | 2016-03-30 | 2017-10-20 | 德尔福国际业务卢森堡公司 | Detecting system and its control method |
| CN108207049A (en) * | 2016-12-20 | 2018-06-26 | 麦格纳外部有限责任公司 | Compound component with sensor |
| US10560983B2 (en) | 2017-01-26 | 2020-02-11 | Ford Global Technologies, Llc | Self-defrosting sensor |
| CN113540784A (en) * | 2021-06-21 | 2021-10-22 | 西安电子科技大学 | Integrated broadband frequency selection antenna cover with heat dissipation characteristic and mobile communication system |
| WO2024085346A1 (en) * | 2022-10-17 | 2024-04-25 | (주)인텔리안테크놀로지스 | Radome for preventing dew condensation and ice formation |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001298322A (en) | 2000-04-11 | 2001-10-26 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Radome for aircraft |
| JP2003152418A (en) | 2001-11-19 | 2003-05-23 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | Radome and frequency selective layer used therefor |
| KR20060099874A (en) * | 2005-03-15 | 2006-09-20 | 한국전자통신연구원 | Frequency selective surface blocking multiple frequency bands |
-
2010
- 2010-11-12 KR KR1020100112707A patent/KR101144849B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001298322A (en) | 2000-04-11 | 2001-10-26 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Radome for aircraft |
| JP2003152418A (en) | 2001-11-19 | 2003-05-23 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | Radome and frequency selective layer used therefor |
| KR20060099874A (en) * | 2005-03-15 | 2006-09-20 | 한국전자통신연구원 | Frequency selective surface blocking multiple frequency bands |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014025156A1 (en) * | 2012-08-07 | 2014-02-13 | (주)인텔리안테크놀로지스 | Satellite antenna housing |
| KR20160000650A (en) * | 2014-06-25 | 2016-01-05 | 엘지이노텍 주식회사 | Radar device for vehicle |
| KR102265237B1 (en) * | 2014-06-25 | 2021-06-16 | 엘지이노텍 주식회사 | Radar device for vehicle |
| CN107271964A (en) * | 2016-03-30 | 2017-10-20 | 德尔福国际业务卢森堡公司 | Detecting system and its control method |
| US10591595B2 (en) * | 2016-03-30 | 2020-03-17 | Aptiv Technologies Limited | Detection-system and control method thereof |
| CN108207049A (en) * | 2016-12-20 | 2018-06-26 | 麦格纳外部有限责任公司 | Compound component with sensor |
| US10560983B2 (en) | 2017-01-26 | 2020-02-11 | Ford Global Technologies, Llc | Self-defrosting sensor |
| CN113540784A (en) * | 2021-06-21 | 2021-10-22 | 西安电子科技大学 | Integrated broadband frequency selection antenna cover with heat dissipation characteristic and mobile communication system |
| WO2024085346A1 (en) * | 2022-10-17 | 2024-04-25 | (주)인텔리안테크놀로지스 | Radome for preventing dew condensation and ice formation |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101144849B1 (en) | Anti-icing microwave radome | |
| CN102623789B (en) | Infrared radiation transmitting conformal millimeter wave antenna | |
| US4195302A (en) | Double reflector antenna with feed horn protection | |
| KR100995082B1 (en) | System for controlling the temperature of antenna module | |
| US8019284B2 (en) | Helicopter rotor blade blockage blanking | |
| US20080106482A1 (en) | Electronically scanned hemispheric antenna | |
| JP2010506453A (en) | Molded ballistic radome | |
| JP2010506453A5 (en) | ||
| EP1263080A1 (en) | Slot antenna for airplane | |
| Saito et al. | Compact X-band synthetic aperture radar for 100kg class satellite | |
| KR20170132864A (en) | Method for thermal stabilization of a communications satellite | |
| US7372414B2 (en) | Apparatus for emission and/or reception of electromagnetic waves for aerodynes | |
| EP3182505A1 (en) | Radar antenna and radar system | |
| CN105680183B (en) | Battle array is stitched in waveguide and micro-strip fluting array two-band is total to aperture combined antenna array | |
| US6861971B2 (en) | Transponder having high phase stability, particularly for synthetic aperture radar, or sar, systems | |
| Ameen | Rain Effect on Ku-Band Satelite System | |
| KR101734334B1 (en) | Road monitoring radar device | |
| US20130342412A1 (en) | Antenna feedhorn with one-piece feedcap | |
| EP3227958B1 (en) | Antenna radome with absorbers | |
| CN107768794B (en) | Heating device for ensuring normal operation of radar in winter | |
| US20080007470A1 (en) | Satellite dish de-icing system | |
| CN202601847U (en) | Single-waveguide slot array antenna of navigation radar | |
| CN102709625A (en) | Filter of thick screen frequency selective surface with frequency conversion function | |
| Marchetti et al. | On de-pointing effects caused by snow accumulation on radomes for ground stations working at K-band: an analysis of the SNOWBEAR project | |
| Tsuji et al. | Ka-band airborne array antenna development for satellite communications |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150429 Year of fee payment: 4 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |