KR101464879B1

KR101464879B1 - 위성안테나 구동장치

Info

Publication number: KR101464879B1
Application number: KR1020130063272A
Authority: KR
Inventors: 김형길; 백승호
Original assignee: 단디넷 주식회사
Priority date: 2013-06-03
Filing date: 2013-06-03
Publication date: 2014-11-24

Abstract

본 발명은 위성안테나 구동장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 설치가 간편하며, 시청자가 다른 방송을 시청하기 위해 채널을 변경할 경우 안테나가 해당 방송신호를 전송하는 인공위성을 지향하도록 안테나의 위치를 자동으로 조절하여 주는 위성안테나 구동장치에 관한 것이다.
이러한 본 발명에 따른 위성안테나 구동장치는 하우징의 내부에 설치되는 구동모터; 상기 구동모터의 회전축에 치합되며, 서로 맞물려 상기 회전축의 회전속도를 감속시키는 다수개의 기어들로 이루어지는 기어 트레인; 상기 기어 트레인에 결합되어 기어 트레인의 구동력에 의해 회전하는 제1 브라켓; 그리고, 하단부가 상기 제1 브라켓에 결합되며, 상단부에는 위성신호를 수신하는 안테나가 결합되는 제1 암부를 포함하여 이루어진다.

Description

위성안테나 구동장치{DRIVING APPARATUS FOR SATELLITE ANTENNA}

본 발명은 위성안테나 구동장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 설치가 간편하며, 시청자가 다른 방송을 시청하기 위해 채널을 변경할 경우 안테나가 해당 방송신호를 전송하는 인공위성을 지향하도록 안테나의 위치를 자동으로 조절하여 주는 위성안테나 구동장치에 관한 것이다.

일반적으로 위성방송 수신시스템은 방송위성으로부터 송출되는 위성신호를 수신하여 시청자가 TV를 통해 시청할 수 있도록 하는 시스템으로써 약 35,000~36,000Km 적도 상공의 정지궤도상에 위치한 방송위성으로부터 송출되는 위성신호를 수신할 수 있는 파라볼라 안테나(parabola antenna)와 같은 위성안테나를 필요로 한다.

상기 방송위성에서 송출되는 전파는 기존의 3∼30MHz의 VHF(Very High Frequency), 30MHz∼3GHz의 UHF(Ultra High Frequency) 전파에 비하여 지상에 미치는 전파의 강도가 대단히 미약하기 때문에 비, 구름의 영향, 건조물, 수목들의 영향을 받는 특성이 있어 좋은 화질을 얻기 위해서는 상기 위성안테나가 방송위성을 지향하도록 설치하는 것이 반드시 필요하다.

따라서 상기 위성안테나는 방송위성으로부터 전송되는 위성신호를 최적의 수신감도를 유지하면서 전달받을 수 있도록 즉, 위성신호를 송출하는 방송위성을 지향하도록 방위각 및 앙각이 조절되어 옥상 등에 고정설치된다.

하지만, 이러한 종래 위성안테나는 설치작업시 작업자가 수작업으로 안테나의 방위각 및 앙각을 일일이 조절해야 하기 때문에 설치작업이 어렵고 시간이 많이 소요되는 문제점이 있었다.

또한, 특정 위치에 고정설치되기 때문에 다른 방송위성에서 송출하는 방송신호를 정확히 수신할 수 없을 뿐만 아니라 설치 후 설치 각도에 변화가 생기거나 위성안테나의 설치 위치가 잘못되었을 경우에 사용자가 옥외로 나가 일일이 재설치 작업을 통해 안테나의 설치각도를 재조정하여야 하는 번거로움이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 하우징의 내부에 설치되는 구동모터; 상기 구동모터의 회전축에 치합되며, 서로 맞물려 상기 회전축의 회전속도를 감속시키는 다수개의 기어들로 이루어지는 기어 트레인; 상기 기어 트레인에 결합되어 기어 트레인의 구동력에 의해 회전하는 제1 브라켓; 그리고, 하단부가 상기 제1 브라켓에 결합되며, 상단부에는 위성신호를 수신하는 안테나가 결합되는 제1 암부를 포함하여 이루어지는 위성안테나 구동장치를 제공한다.

여기서, 상기 기어 트레인은 상기 구동모터의 회전축에 고정되는 구동기어와, 상기 구동기어에 치합되어 회전축의 회전속도를 일정한 변속비로 감속시키는 적어도 하나의 스퍼기어와, 상기 스퍼기어에 결합되어 스퍼기어의 회전력을 전달받아 회전하는 종단기어와, 상기 종단기어에 결합되어 종단기어와 함께 회전하며, 상부에 상기 제1 브라켓이 고정설치되는 전달기어를 포함하여 이루어진다.

또한, 본 발명에 따른 위성안테나 구동장치는 상기 종단기어에 치합되어 종단기어와 함께 회전하는 피드백 기어; 그리고, 상기 피드백 기어의 회전축에 결합되어 피드백 기어의 회전각도를 측정하는 포텐셔 미터를 더 포함하여 이루어진다.

또한, 본 발명에 따른 위성안테나 구동장치는 상기 포텐셔 미터에서 측정된 피드백 기어의 회전량 정보를 전달받아 구동모터의 회전속도 및 회전방향을 제어하는 메인 PCB; 그리고, 상기 포텐셔 미터에서 측정된 피드백 기어의 회전 정보를 상기 메인 PCB로 전송하는 서브 PCB를 더 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 안테나의 앙각 조절을 위해 상기 제1 암부의 하단부에는 제1, 2 힌지축과의 결합을 위한 제1, 2 체결홀이 형성되고, 상기 제1 브라켓의 양측에는 상기 제1 힌지축의 양단이 삽입되는 제3 체결홀과, 상기 제2 힌지축의 양단이 삽입되는 원호 형상의 가이드 홀이 형성된다.

또한, 본 발명에 따른 위성안테나 구동장치는 상기 하우징의 일측에 형성되는 원통 형상의 제2 브라켓; 그리고, 상단부는 상기 제2 브라켓의 내부에 삽입되어 나사 결합되며, 하단부에는 벽면 등에 고정되는 설치판이 형성되는 제2 암부를 더 포함하여 이루어진다.

본 발명에 따른 위성안테나 구동장치는 안테나의 방위각이 구동모터에 의해 자동으로 조절되도록 하므로 안테나 설치작업이 신속하고 간편하게 이루어질 수 있도록 한다.

또한, 본 발명에 따른 위성안테나 구동장치는 시청자가 다른 방송을 시청하기 위해 채널을 변경할 경우 안테나가 해당 방송신호를 전송하는 인공위성을 지향하도록 안테나의 위치를 자동으로 조절하여 주므로 안테나가 다수개의 방송위성에서 송출하는 위성신호를 최적의 수신감도로 수신할 수 있도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 위성안테나의 전체적인 구조를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 위성안테나 구동장치의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 기어 트레인의 구조를 좀더 상세히 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 제1 암부의 회전이 이루어지는 상태를 나타내는 사시도이다.

이하, 상기 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 설명된다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 하기에서 생략된다.

도 1은 본 발명에 따른 위성안테나의 전체적인 구조를 나타내는 사시도이며, 도 2는 본 발명에 따른 위성안테나 구동장치의 분해 사시도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 위성안테나 구동장치는 구동모터(100)와, 기어 트레인(200)과, 제1 브라켓(300)과, 제1 암부(400)를 포함하여 이루어진다.

상기 구동모터(100)는 플라스틱 재질의 외부 케이스(10)에 의해 외면이 둘러싸여지는 금속재질의 하우징(500) 내부에 설치되며, 중앙에는 구동모터(100)에 전원이 인가되면 회전을 시작하는 회전축(110)이 구비된다.

이러한 구동모터(100)의 동작은 하우징(500) 내부에 설치되는 메인 PCB(600)에 의해 제어된다. 즉, 상기 메인 PCB(600)는 구동모터(100)의 동작을 제어하여 회전축(110)의 회전속도 및 회전방향을 결정한다.

상기 기어 트레인(200)은 상기 구동모터(100)의 회전축(110)에 치합되어 회전축(100)의 회전속도를 감속시키는 역할을 한다. 이러한 상기 기어 트레인(200)은 서로 맞물려 상기 회전축(110)의 회전속도를 감속시키는 다수개의 기어들로 이루어진다.

도 3은 본 발명에 따른 기어 트레인의 구조를 좀더 상세히 나타내는 사시도이다.

구체적으로, 상기 기어 트레인(200)은 도 3에 도시된 바와 같이, 구동기어(210)와, 스퍼기어(220)와, 종단기어(230)와, 전달기어(240)를 포함하여 이루어진다.

상기 구동기어(210)는 구동모터(100)의 회전축(110)에 고정되어 회전축(110)이 회전을 시작하면 상기 회전축(110)과 동일한 속도로 회전한다. 이러한 구동기어(210)는 회전축(110)에 고정되어 이하 설명할 스퍼기어(220)에 치합되는 피니언 기어일 수 있다.

상기 스퍼기어(220)는 상기 구동기어(210)에 치합되어 구동기어(210)에서 전달되는 회전축(110)의 속도를 일정한 변속비로 감속시킴과 동시에 출력 토크를 증가시켜 상기 종단기어(230)에 전달한다.

이러한 스퍼기어(220)는 하나만이 설치될 수도 있지만, 다수개가 서로 맞물린 형태로 설치됨이 바람직하다. 다수개의 스퍼기어(220)가 설치될 경우 치수가 다른 스퍼기어(220)들을 조합하여 필요한 감속비를 얻을 수 있다.

상기 종단기어(230)는 상기 스퍼기어(220)에 치합되어 스퍼기어(220)의 회전력을 전달받아 회전하며, 상기 전달기어(240)는 상기 종단기어(230)에 치합되어 종단기어(230)와 함께 회전하도록 구성된다.

여기서, 상기 종단기어(230)로는 태양기어가 사용될 수 있으며, 상기 전달기어(240)로는 인터널 기어(내접 기어)가 사용될 수 있다. 이 경우, 종단기어(230)와 전달기어(240)는 태양기어, 인터널 기어, 유성기어, 캐리어 등으로 구성되는 일반적인 변속기 시스템을 구성하여 상술한 스퍼기어(220)를 거치며 감속되는 회전축(110)의 회전속도를 재차 감속시키는 역할을 수행한다. 변속기를 구성하는 태양기어, 인터널 기어, 유성기어, 캐리어 등은 이미 널리 알려져 있으므로 자세한 설명은 생략한다.

상기 제1 브라켓(300)은 상기 기어 트레인(200)에 결합되어 기어 트레인(200)의 구동력을 전달받아 회전한다. 구체적으로, 상기 제1 브라켓(300)은 상기 전달기어(240)의 상부에 고정설치되어 전달기어(240)와 동일한 속도로 회전하도록 구성된다.

상기 제1 암부(400)는 하단부가 상기 제1 브라켓(300)에 결합되며, 상단부에는 위성신호를 수신하는 안테나(20)가 결합된다.

따라서 상기 전달기어(240)에 결합된 제1 브라켓(300)의 회전이 이루어지면, 제1 브라켓(300)과 함께 상기 제1 암부(400) 역시 회전하게 되고, 이에 따라 제1 암부(400)에 결합된 안테나(20)의 좌우방향 회전이 이루어져 안테나(20)의 방위각이 조절되게 된다.

한편, 상기 종단기어(230)에는 종단기어(230)에 치합되어 종단기어(230)의 구동력에 의해 회전하는 피드백 기어(700)가 설치되며, 상기 피드백 기어(700)의 회전축에는 피드백 기어(700)의 회전각도를 측정하는 포텐셔 미터(potentiometer)(710)가 설치된다.

이와 같이 포텐셔 미터(710)에 의해 피드백 기어(700)의 회전각도가 측정되면, 상기 측정된 각도 정보를 이용해 제1 브라켓(300)의 회전각도 즉, 안테나(20)의 회전각도를 구할 수 있으므로 구동모터(100)를 제어하여 안테나(20)의 방위각을 정확히 조절하는 것이 가능해진다.

여기서, 상기 포텐셔 미터(710)에서 측정된 피드백 기어(700)의 회전량 정보는 포텐셔 미터(710)에 구비되는 서브 PCB(720)로 전달되며, 상기 서브 PCB(720)는 수신된 피드백 기어(700)의 각도 정보를 메인 PCB(600)로 전송하여 메인 PCB(600)에 의해 구동모터(100)의 제어가 정밀하게 이루어지도록 한다.

한편, 상기 제1 암부(400)의 하단부에는 제1, 2 힌지축(910,920)이 결합되는 제1, 2 체결홀(410,420)이 형성되고, 상기 제1 브라켓(300)의 양측에는 상기 제1 힌지축(910)의 양단이 삽입되는 제3 체결홀(310)과, 상기 제2 힌지축(920)의 양단이 삽입되어 고정되는 원호 형상의 가이드 홀(320)이 형성된다.

따라서 상기 제1 암부(400)의 하단부는 제1, 2 힌지축(910,920)에 의해 제1 브라켓(300)에 결합되며, 이때 상기 제2 힌지축(920)의 양단이 가이드 홀(320)에 고정되면 제1 암부(400)의 설치 각도가 결정되므로 제2 힌지축(920)의 고정위치를 조절하면 안테나(20)의 앙각을 조절하는 것이 가능해진다.

도 4는 본 발명에 따른 제1 암부의 회전이 이루어지는 상태를 나타내는 사시도이다.

좀더 상세히 설명하면, 상기 제1 암부(400)가 제1, 2 힌지축(910,920)에 의해 제1 브라켓(300)에 결합된 상태에서 제2 힌지축(920)이 원호 형상의 가이드 홀(320)에 고정되지 않으면, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 암부(400)에 인가되는 외력에 의해 제2 힌지축(920)의 양단이 가이드 홀(320)을 따라 슬라이딩 이동함과 동시에 제1 암부(400)가 제1 힌지축(910)을 중심으로 전후 방향 회전하게 되고, 이에 따라 제1 암부(400)에 고정되어 있는 안테나(20)의 전후 방향 회전이 이루어져 안테나(20)의 앙각이 변화되게 된다.

따라서, 제1 암부(400)를 필요한 각도로 전후 방향으로 회전시킨 후 제2 힌지축(920)의 양단을 너트 등을 이용해 가이드 홀(320)에 고정시키는 방식으로 안테나(20)의 앙각을 정확하게 조절하는 것이 가능해진다.

한편, 위성안테나를 건물의 벽 등에 손쉽게 설치할 수 있도록 상기 하우징(500)의 일측에는 하단부에 설치판(810)이 형성되어 있는 제2 암부(800)가 결합된다.

이를 위해 상기 하우징(500)의 일측에는 제2 암부(800)의 상단부가 삽입되어 볼트 등에 의해 고정되는 원통 형상의 제2 브라켓(510)이 형성된다.

이와 같이 구성되는 본 발명에 따른 위성안테나 구동장치에 의해 안테나의 방위각 및 앙각이 조절되는 과정을 간략하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 시청자가 특정 채널의 위성방송을 시청하고 있다가 다른 채널의 방송을 시청하기 위해 리모컨을 이용해 채널을 변경하면, 해당 신호는 셋탑 박스 등을 통해 메인 PCB(600)로 전달되고, 메인 PCB(600)는 안테나(20)가 해당 채널신호를 송신하는 인공위성을 지향하도록 하기 위해 구동모터(100)를 동작시킨다.

이와 같이 메인 PCB(600)에 의해 구동모터(100)가 동작을 시작하면, 구동모터(100)의 회전축(100)과 함께 구동기어(210)가 회전을 시작하고, 이에 따라 서로 맞물려 있는 스퍼기어(220), 종단기어(230), 전달기어(240) 및 상기 전달기어(240)에 결합되어 있는 제1 브라켓(300)이 회전을 시작하여 제1 암부(400) 및 안테나(20)의 좌우방향 회전이 이루어지게 된다.

여기서, 상기 회전축(110)의 회전속도는 기어 트레인(200), 종단기어(230), 전달기어(240)를 거치며 일정한 변속비로 감속되고, 이와 반대로 회전축(110)의 회전력은 증대되므로 하중이 큰 안테나(20)를 지탱하고 있는 제1 브라켓(300)의 회전이 원활하게 이루어질 수 있게 된다.

한편, 상기와 같이 구동모터(100)가 동작을 시작하여 종단기어(230)가 회전을 시작하면, 종단기어(230)에 치합되어 있는 피드백 기어(700) 역시 함께 회전하게 되고, 이때 피드백 기어(700)의 회전각도는 포텐셔 미터(710)에 의해 측정되어 서브 PCB(720)를 거쳐 메인 PCB(600)로 전달된다.

이와 같이 피드백 기어(700)의 회전각도 정보가 메인 PCB(600)에 전달되면, 메인 PCB(600)는 피드백 기어(710)의 회전정보를 바탕으로 제1 브라켓(300)의 회전각도 즉, 안테나(20)의 회전각도를 확인하여 안테나(20)가 정해진 각도로 회전된 상태임이 확인되면 구동모터(100)의 동작을 중지시킨다.

한편, 상기 안테나의 앙각은 구동모터(100)에 의해 제어되는 것이 아니라 이미 설명한 바와 같이 제1 암부(400)의 전후 방향 회전에 의해 이루어지므로 안테나(20)의 앙각 조절은 제1 힌지축(910)을 기준으로 제1 암부(400)를 전후 방향으로 회전시킨 후 제2 힌지축(920)을 가이드 홀(320)에 고정시킴으로써 이루어진다.

이와 같이 본 발명에 따른 위성안테나 구동장치는 시청자가 채널을 변경할 경우 안테나가 해당 방송신호를 송신하는 인공위성을 지향하도록 안테나(20)를 자동으로 회전시킴으로써 원하는 방송신호를 정확히 수신할 수 있도록 한다.

이상에서 상세히 설명된 본 발명은 그 범위가 전술된 바에 한하지 않고, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 변경 또는 치환할 수 있는 것이 본 발명의 범위에 해당함은 물론이고, 그 균등물 또한 본 발명의 범위에 포함된다.

100: 구동모터 110: 회전축
200: 기어 트레인 210: 구동기어
220: 스퍼기어 230: 종단기어
240: 전달기어 300: 제1 브라켓
310: 제3 체결홀 320: 가이드 홀
400: 제1 암부 410: 제1 체결홀
420: 제2 체결홀 500: 하우징
600: 메인 PCB 700: 피드백 기어
800: 제2 암부 810: 설치판
910: 제1 힌지축 920: 제2 힌지축

Claims

하우징의 내부에 설치되는 구동모터;
상기 구동모터의 회전축에 치합되며, 서로 맞물려 상기 회전축의 회전속도를 감속시키는 다수개의 기어들로 이루어지는 기어 트레인;
상기 기어 트레인에 결합되어 기어 트레인의 구동력에 의해 회전하는 제1 브라켓; 그리고,
하단부가 상기 제1 브라켓에 결합되며, 상단부에는 위성신호를 수신하는 안테나가 결합되는 제1 암부를 포함하되,
상기 기어 트레인은 상기 구동모터의 회전축에 고정되는 구동기어와, 상기 구동기어에 치합되어 회전축의 회전속도를 일정한 변속비로 감속시키는 적어도 하나의 스퍼기어와, 상기 스퍼기어에 결합되어 스퍼기어의 회전력을 전달받아 회전하는 종단기어와, 상기 종단기어에 결합되어 종단기어와 함께 회전하며, 상부에 상기 제1 브라켓이 고정설치되는 전달기어를 포함하고,
상기 종단기어에 치합되어 종단기어와 함께 회전하는 피드백 기어; 그리고,
상기 피드백 기어의 회전축에 결합되어 피드백 기어의 회전각도를 측정하는 포텐셔 미터를 포함하여 이루어지는 위성안테나 구동장치.
제1 항에 있어서,
상기 포텐셔 미터에서 측정된 피드백 기어의 회전량 정보를 전달받아 구동모터의 회전속도 및 회전방향을 제어하는 메인 PCB; 그리고,
상기 포텐셔 미터에서 측정된 피드백 기어의 회전 정보를 상기 메인 PCB로 전송하는 서브 PCB를 더 포함하여 이루어지는 위성안테나 구동장치.
제1 항에 있어서,
상기 제1 암부의 하단부에는 제1, 2 힌지축과의 결합을 위한 제1, 2 체결홀이 형성되고,
상기 제1 브라켓의 양측에는 상기 제1 힌지축의 양단이 삽입되는 제3 체결홀과, 상기 제2 힌지축의 양단이 삽입되는 원호 형상의 가이드 홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 위성안테나 구동장치.
제1 항에 있어서,
상기 하우징의 일측에 형성되는 원통 형상의 제2 브라켓; 그리고,
상단부는 상기 제2 브라켓의 내부에 삽입되어 나사 결합되며, 하단부에는 벽면 등에 고정되는 설치판이 형성되는 제2 암부를 더 포함하여 이루어지는 위성안테나 구동장치.
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