KR100441146B1 - 이동통신 서비스용 중계기의 노치형 안테나 - Google Patents

이동통신 서비스용 중계기의 노치형 안테나 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이동통신 서비스용 중계기의 노치형 안테나에 관한 것으로, 서비스 구역내의 가입자 단말기로 전파를 복사하거나, 또는 서비스 구역내의 가입자 단말기로부터 전파를 흡수하는 전파 복사기(2) ; 상기 전파 복사기(2)의 후방에 부착되어, 상기 전파 복사기(2)로부터 복사된 전파를 가입자 단말기로 반사하거나, 또는 상기 가입자 단말기로부터 흡수된 전파를 안테나로 반사하는 제 1 반사판(4) ; 상기 제 1 반사판(4)의 후방에 부착되어, 상기 제 1 반사판(4)의 끝면(EDGE)에서 발생되는 산란파의 양을 감쇄시키는 적어도 하나 이상의 제 2 반사판(6,8)으로 구성되어, 상기 제 2 반사판(6,8)에 의해 제 1 반사판(4)의 끝면(EDGE)에서 발생되는 산란파의 양을 감쇄시켜 안테나의 복사 패턴의 전후방비와 전측방비를 개선함으로써, 수신 안테나와 송신 안테나의 분리도를 확보하여 상호 신호 간섭을 최소화시킨다는 데 그 효과가 있다.

Description

이동통신 서비스용 중계기의 노치형 안테나{NOTCH TYPE ANTENNA IN A MOBILE COMMUNICATION SERVICE REPEATER}
본 발명은 이동통신 서비스용 중계기의 노치형 안테나에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 IMT-2000, PCS, 셀룰러 등 이동통신 서비스용 중계기에 있어서, 수신 안테나와 송신 안테나의 분리도를 확보하여 상호 신호 간섭을 최대한 억제하도록 하는 이동통신 서비스용 중계기의 노치형 안테나에 관한 것이다.
종래의 이동통신 서비스용 중계기의 안테나는, 수신 안테나(Donner)와 송신 안테나(Coverage)로 구성되어, 상기 수신 안테나를 통해 기지국과 가입자신호를 송수신하는 동시에, 상기 송신 안테나를 통해 가입자 단말기와 가입자신호를 송수신한다.
종래의 이동통신 서비스용 중계기의 안테나는, 서비스 구역내의 가입자 단말기로 전파를 복사하거나, 또는 서비스 구역내의 가입자 단말기로부터 전파를 흡수하는 전파 복사기 ; 상기 전파 복사기의 후방에 부착되어, 상기 전파 복사기로부터 복사된 전파를 가입자 단말기로 반사하거나, 또는 상기 가입자 단말기로부터 흡수된 전파를 안테나로 반사하는 반사판을 포함하여 구성된다.
상기와 같이 구성된 종래의 안테나는, 반사판 끝면(edge)에서 발생되는 산란파에 의해 도 5(a)에 도시된 바와 같은 전후방비(FTBR : front to back ratio) 및 전측방비(FTSR : front to side ratio) 특성을 갖는 복사 패턴을 가지게 된다.
이에 따라 수신 안테나와 송신 안테나는 측방향 또는 후방향으로 전파를 대량 복사하게 되고 상호 신호 간섭이 발생하게 된다.
따라서 상기 수신 안테나와 송신 안테나의 분리도를 확보하여 상호 신호 간섭을 억제하기 위해서, 종래의 이동통신 서비스용 중계기에서는 수신 안테나와 송신 안테나를 서로 정반대 방향(180도 서로 다른 방향)으로 위치시키고, 수신 안테나와 송신 안테나 사이에 임의의 장애물을 두거나 또는 수신 안테나와 송신 안테나 사이의 거리를 수십 미터 이상 이격시켜 설치했고, 이로 인해 설치가 용이하지 않다는 문제점이 있었다.
또한 종래의 이동통신 서비스용 중계기는 안테나의 빔 지향성이 안테나 제작시 완전히 고정되기 때문에, 안테나에서 복사된 전파의 지향 방향을 가변할 수 없어 안테나의 활용도가 저하된다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명은 IMT-2000, PCS, 셀룰러 등 이동통신 서비스용 중계기에 있어서, 수신 안테나와 송신 안테나의 분리도를 확보하여 상호 신호 간섭을 최대한 억제하는 동시에 전파 복사기에서 복사되는 빔의 지향 방향을 가변하도록 하는 이동통신 서비스용 중계기의 노치형 안테나를 제공함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 서비스 구역내의 가입자 단말기로 전파를 복사하거나, 또는 서비스 구역내의 가입자 단말기로부터 전파를 흡수하는 전파 복사기 ; 상기 전파 복사기의 후방에 부착되어, 상기 전파 복사기로부터복사된 전파를 가입자 단말기로 반사하거나, 또는 상기 가입자 단말기로부터 흡수된 전파를 안테나로 반사하는 제 1 반사판 ; 상기 제 1 반사판의 후방에 부착되어, 상기 제 1 반사판의 끝면에서 발생되는 산란파의 양을 감쇄시키는 적어도 하나 이상의 제 2 반사판으로 구성된 것을 특징으로 한다.
또한 상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 상기 전파 복사기의 복사 소자 각각에 개별적인 위상의 전파를 공급하는 위상 변이 수단을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명의 기술에 의한 이동통신 서비스용 중계기의 노치형 안테나의 사시도,
도 2는 본 발명의 기술에 의한 이동통신 서비스용 중계기의 노치형 안테나의 측면도,
도 3은 본 발명의 기술에 의한 이동통신 서비스용 중계기의 노치형 안테나의 정면도,
도 4는 본 발명의 기술에 의한 이동통신 서비스용 중계기의 노치형 안테나의 평면도,
도 5는 본 발명의 이동통신 서비스용 중계기의 노치형 안테나에 의한 복사 패턴과 종래의 안테나에 의한 복사 패턴을 설명하기 위한 도면이다.
** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **
2 : 전파 복사기 4 : 제 1 반사판
6, 8 : 제 2 반사판 10 : 위상 급전기
12 : 급전 커넥터 14 : 급전 케이블
16a : 금속 망 16b : 케이블 보호관
18 : 지지대 18a, 18b : 체결구
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 이동통신 서비스용 중계기의 노치형 안테나의 일실시예를 살펴보면 다음과 같다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시 될 수 있음은 물론이다.
도 1은 본 발명의 기술에 한 이동통신 서비스용 중계기의 노치형 안테나의 사시도이고, 도 2는 측면도이며, 도 3은 정면도이고, 도 4는 평면도이다.
본 발명에 따른 이동통신 서비스용 중계기의 노치형 안테나는 도 2에 도시된 바와 같이, 서비스 구역내의 가입자 단말기로 전파를 복사하거나, 또는 서비스 구역내의 가입자 단말기로부터 전파를 흡수하는 전파 복사기(2) ; 상기 전파 복사기(2)의 후방에 부착되어, 상기 전파 복사기(2)로부터 복사된 전파를 가입자 단말기로 반사하거나, 또는 상기 가입자 단말기로부터 흡수된 전파를 안테나로 반사하는 제 1 반사판(4) ; 상기 제 1 반사판(4)의 후방에 부착되어, 상기 제 1 반사판(4)의 끝면(EDGE)에서 발생되는 산란파의 양을 감쇄시키는 적어도 하나 이상의 제 2 반사판(6,8) ; 상기 전파 복사기(2)의 복사 소자 각각에 개별적인 위상의 전파를 공급하는 위상 변이 수단(10) ; 상기 전파 복사기(2)의 급전 커넥터(12)와 급전 케이블(14)을 감싸는 금속 망(16a) ; 상기 금속 망(16a)을 감싸는 케이블 보호관(16b) ; 상기 제 1 반사판(4)과 제 2 반사판(6,8)의 후방에 설치되어, 하나 이상의 체결구(18a,18b)에 의해 안테나 전체를 지지하는 지지대(18)로 구성된다.
여기서 상기 제 1 반사판(4)과 적어도 하나 이상의 제 2 반사판(6,8)은, 일정 간격으로 이격되게 중첩되어 노치 형상을 이룬다.
또한 상기 전파 복사기(2)는 야기 안테나로 이루어지며, 상기 제 2 반사판(6,8)은 코루게이티드 혼의 초크 타입 반사판으로 이루어진다.
또한 상기 위상 변이 수단(10)은 위상 급전기로 이루어지며, 상기 지지대(18)는 상기 제 1 반사판(4) 또는 제 2 반사판(6,8)에서 전달되는 미약 전자파를 차폐시키기 위한 절연체로 이루어진다.
이상과 같이 구성되는 본 발명의 상세한 동작 및 그에 의한 작용 효과를 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 의한 안테나는, 셀룰라, PCS, IMT-2000 등의 이동통신 서비스용 중계기에 적용될 수 있는 지향성 안테나이다.
일반적으로 전파 복사기(2)는 서비스 구역내의 가입자 단말기로 전파를 복사하거나, 또는 서비스 구역내의 가입자 단말기로부터 전파를 흡수한다.
도 1에 도시된 바와 같이 상기 전파 복사기(2)의 후방에 부착된 제 1반사판(4)은 일반적으로, 상기 전파 복사기(2)로부터 복사된 전파를 가입자 단말기로 반사하거나, 또는 상기 가입자 단말기로부터 흡수된 전파를 안테나로 반사한다.
이에 따라 상기 전파 복사기(2)에서 복사되거나 또는 흡수되는 빔은 상기 제 1 반사판(4)에 의해 특정 방향으로 지향성을 갖게 된다.
이때 상기 제 1 반사판(4)의 끝면(EDGE)에서 발생되는 산란파에 의해 도 5(a)에 도시된 바와 같은 전후방비(FTBR) 및 전측방비(FTSR) 특성을 갖는 복사 패턴이 발생한다.
상기 제 1 반사판(4)의 끝면(EDGE)에서 발생되는 산란파의 양을 감쇄시켜 복사 패턴의 전후방비(FTBR) 및 전측방비(FTSR) 특성을 개선하기 위해, 본 발명은 도 1 또는 도 3에 도시된 바와 같이 상기 제 1 반사판(4)의 후방에 적어도 하나 이상의 제 2 반사판(6,8)을 부착한다.
이에 따라 상기 제 2 반사판(6,8)에 의해 제 1 반사판(4)의 끝면(EDGE)에서 발생되는 산란파의 양이 감쇄되어, 도 5(b)에 도시된 바와 같이 복사 패턴의 전후방비(FTBR) 및 전측방비(FTSR) 특성이 개선된다.
여기서 상기 제 1 반사판(4)과 적어도 하나 이상의 제 2 반사판(6,8)은, 도 1 또는 도 3 에 도시된 바와 같이 일정 간격으로 이격되게 중첩되어 노치 형상을 이룬다.
이때, 상기 제 2 반사판(6,8)의 개수는 안테나에서 요구되는 전후방비 특성 또는 전측방비 특성에 따라 조정 가능하다.
또한 본 발명에 따른 노치형 안테나는 제 2 반사판(6,8)을 코루게이티드 혼의 초크 타입 반사판으로 구현한다.
또한 본 발명에 따른 노치형 안테나는 전파 복사기(2)를 야기 안테나로 구현함으로써, 종래의 다이폴 안테나로 구현된 안테나와 비교하여 볼 때, 지향성을 향상시킨다.
또한 본 발명의 노치형 안테나는 도 2에 도시된 바와 같이 위상 변이 수단(10)을 포함하고 있어, 상기 전파 복사기(2)의 복사 소자 각각에 개별적인 위상의 전파를 공급한다.
이때, 상기 위상 변이 수단(10)은 위상 급전기로 구현될 수 있으며, 위상 급전기는 공지된 기술으므로 자세한 설명을 생략하기로 한다.
또한 본 발명의 노치형 안테나는 상기 전파 복사기(2)의 급전 커넥터(12)와 급전 케이블(14)에서 발생되는 미약 전파를 차폐시키기 위해, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 전파 복사기(2)의 급전 커넥터(12)와 급전 케이블(14)을 금속 망(16a)으로 감싼다.
또한 본 발명의 노치형 안테나는 상기 전파 복사기(2)의 급전 커넥터(12)와 급전 케이블(14)을 보호하기 위해, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 금속 망(16a)을 케이블 보호관(16b)으로 감싼다.
또한 본 발명의 노치형 안테나는 도 4에 도시된 바와 같이 상기 제 1 반사판(4)과 제 2 반사판(6,8)의 후방에 지지대(18)를 설치하여, 하나 이상의 체결구(18a)에 의해 안테나 전체를 지지하도록 한다.
이때 상기 지지대(18)는 절연체로 구성되어 있어, 지지대의 물성에 의해 발생되는 미약전파를 차폐시킨다.
이에 따라 본 발명에 따른 노치형 안테나는 도 5(b)에 도시된 바와 같이 전후방비 특성 또는 전측방비 특성이 개선된 복사 패턴을 갖게 되므로, 본 발명에 따른 한 개의 노치형 안테나를 수신 안테나로 사용하고 다른 한 개의 노치형 안테나를 송신 안테나로 사용할 경우, 수신 안테나와 송신 안테나의 분리도가 확보되어 상호 신호 간섭을 최소화한다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 반사판의 끝면(EDGE)에서 발생되는 산란파의 양을 감쇄시켜 복사 패턴의 전후방비와 전측방비를 개선함으로써, 수신 안테나와 송신 안테나의 분리도를 확보하여 상호 신호 간섭을 최소화시킨다는 데 그 효과가 있다.
이로 인해 본 발명은 상기 수신 안테나와 송신 안테나의 분리도를 확보하기 위해 수신 안테나와 송신 안테나를 서로 정반대 방향으로 위치시킬 필요가 없고 수신 안테나와 송신 안테나 사이에 임의의 장애물을 둘 필요가 없으며 수신 안테나와 송신 안테나 사이의 거리를 수십 미터 이상 이격시킬 필요가 없어져서 설치가 용이하다는 데 그 효과가 있다.
또한 본 발명은 야기 안테나를 전파 복사기(2)로 이용함으로써, 지향성을 향상시킨다는 데 그 효과가 있다.
또한 본 발명은 전파 복사기(2)의 복사 소자 각각에 개별적인 위상의 전파를 공급함으로써, 안테나에서 복사된 전파의 지향 방향을 가변시킬 수 있어 안테나의활용도를 향상시킨다는 데 그 효과가 있다.
또한 본 발명은 전파 복사기(2)의 급전 커넥터(12)와 급전 케이블(14) 및 안테나 지지대(18)에서 발생되는 미약 전파를 차폐시킴으로써, 전파의 송수신 효율을 향상시킨다는 데 그 효과가 있다.

Claims (10)

  1. 서비스 구역내의 가입자 단말기로 전파를 복사하거나 또는 서비스 구역내의 가입자 단말기로부터 전파를 흡수하면서, 그 몸체에 커넥터를 통해 급전 케이블이 연결된 다수개의 전파 복사기와;
    상기 전파 복사기의 후방에 부착되어, 상기 전파 복사기로부터 복사된 전파를 가입자 단말기로 반사하거나 또는 상기 가입자 단말기로부터 흡수된 전파를 안테나로 반사하는 제 1반사판 ;
    상기 제 1반사판의 후방에 일정간격을 두고 이격되게 중첩되어 노치형상을 이루면서, 상기 제1반사판과 좌우길이 및 상하길이가 서로 다르게 형성되어 제1반사판의 끝면에서 발생하는 산란파의 양을 감쇄시키는 적어도 하나 이상의 제 2반사판 및;
    상기 전파 복사기의 복사 소자 각각에 연결되어 개별적인 위상의 전파를 공급하는 위상 변이 수단으로 구성된 특징으로 하는 이동통신 서비스용 중계기의 노치형 안테나.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 전파 복사기는,
    야기 안테나인 것을 특징으로 하는 이동통신 서비스용 중계기의 노치형 안테나.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 반사판은,
    코루게이티드 혼의 초크 타입 반사판인 것을 특징으로 하는 이동통신 서비스용 중계기의 노치형 안테나.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 위상 변이 수단은,
    위상 급전기인 것을 특징으로 하는 이동통신 서비스용 중계기의 노치형 안테나.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 전파 복사기의 급전 커넥터와 급전 케이블은,
    그 둘레면에 미약 전파를 차폐시키기 위해 금속 망이 감싸진 것을 특징으로 하는 이동통신 서비스용 중계기의 노치형 안테나.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 금속 망은,
    그 둘레면에 상기 전파 복사기의 급전 커넥터와 급전 케이블을 보호하기 위해 케이블 보호관이 감싸진 것을 특징으로 하는 이동통신 서비스용 중계기의 노치형 안테나.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 반사판과 제 2 반사판의 후방에 설치되어, 하나 이상의 체결구에 의해 안테나 전체를 지지하는 지지대를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 서비스용 중계기의 노치형 안테나.
  10. 제 10 항에 있어서, 상기 지지대는,
    상기 제 1 반사판 또는 제 2 반사판에서 전달되는 미약 전파를 차폐시키기 위한 절연체로 구성된 것을 특징으로 하는 이동통신 서비스용 중계기의 노치형 안테나.
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