KR200250424Y1 - 안테나 신호 전송 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 RF 송수신기와 안테나 사이의 RF 신호를 전송하고, 직류 전원 장치로부터 상기 안테나의 능동소자 혹은 제어부 또는 구동부로 직류 전원 신호를 전송하는 안테나 신호 전송 장치에 있어서, 서로 다른 전송로를 통해 입력받은 RF 신호와 직류 전원 신호를 하나의 전송선으로 출력하는 결합 수단과, 상기 하나의 전송선을 통해 전송된 상기 RF 신호와 직류 전원 신호로 각각 분리하여 서로 다른 출력 단자로 출력해주는 분리 수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 안테나 신호 전송 장치를 제공한다.

따라서, 본 고안은 안테나 설치에 있어서 하나의 전송선을 사용하여 상기 RF 신호와 직류 전원 신호를 각각 전송함으로 작업성 및 미관이 좋고, 전원의 공급이 안정적이라는 이점이 있다.

Description

안테나 신호 전송 장치{apparatus for receiving and transmitting signal via antenna}

본 고안은 안테나에 RF 신호 및 직류 전원 신호를 전송하는 장치에 관한 것이다.

특히, RF 신호와 직류 전원 신호를 하나의 전송선을 통해 전송하고, 상기 전송된 신호를 분리 또는 분배하여 안테나 또는 그 제어부 또는 구동부에 전송하는 안테나 신호 전송 장치에 관한 것이다.

도 1은 종래의 수동 안테나 장치에 RF 신호와 직류 전원 신호를 분리하여 전송하는 장치를 도시한 도면이다.

수동 안테나는 전원 공급이 필요없는 안테나이다.

그러나, 수동 안테나가 이동형 위성 추적 안테나와 같이 움직이는 차량에서 계속적으로 정지해 있는 위성을 추적하거나, 이동 통신 기지국에 설치되어 필요에 따라 방사되는 전파의 지향 방향을 바꿀 필요가 있는 경우에는 그를 지원하는 제어부 또는 구동부가 필요하며, 상기 제어부 또는 구동부를 구동시킬 전원 공급이 필요하다.

따라서, 수동 안테나 장치가 제어부 또는 구동부를 구비할 경우, 도 1과 같이 RF 송수신기(10)에 의해 입/출력되는 RF 신호 전송선(11)과, 직류 전원부(13)로부터의 직류 전원 신호 전송선(14)을 따로 설치하여 상기 수동 안테나(12)에는 RF 신호를 전송하고, 상기 제어부 또는 구동부(15)에는 직류 전원 신호를 전송한다.

도 2는 종래의 능동 안테나 장치에 RF 신호와 직류 전원 신호를 분리하여 전송하는 장치를 도시한 도면이다.

능동 안테나는 핀 다이오드, FET, TR과 같은 전원 공급에 따라 구동되는 능동 소자들로 이루어진 안테나이다.

도 2를 참조하면, RF 송수신기(20)로부터 입출력되는 RF 신호를 전송하는 RF 신호 전송선(21)과, 직류 전원 장치(23)로부터의 출력되는 직류 전원 신호를 전송하는 직류 전원 신호 전송선(24)을 따로 설치하여, RF 신호를 능동 안테나(22)에 전송하고, 직류 전원 신호를 능동 안테나(22)와 제어부 또는 구동부(25)에 전송한다.

상술한 바와 같이, RF 신호 전송선과 직류 전원 신호 전송선을 따로 설치할 경우에는 안테나에 충분한 용량의 전원을 공급함으로써 안정적인 구동은 가능하다는 이점이 있긴 하지만, 작업성 및 설치 미관이 좋지 않다는 단점이 있다.

도 3은 종래의 안테나 장치에 RF 송수신기에서 안테나에 공급되는 적은 용량의 전원을 분배하여 공급하는 장치를 도시한 도면이다.

안테나가 위성 수신용일 경우에는 능동 또는 수동 안테나의 중앙에 저잡음 증폭 변환기(LNB ; Low Noise Block Down Converter)가 설치되고, 상기 저잡음 증폭 변환기에는 직류 전원이 공급되어야 한다.

도 3을 참조하면, RF 송수신기(30)는 RF 신호와 상기 저잡음 증폭 변환기를 위한 적은 용량의 직류 전원 신호를 상기 RF신호 전송선(31)을 통해 전송하고, 분배기(32)는 상기 RF 신호 전송선(31)로부터 RF 신호를 능동 또는 수동 안테나에 전송하고, 적은 용량의 직류 전원 신호를 상기 능동 또는 수동 안테나(33)와 제어부 또는 구동부(34)에 분배한다.

상술한 바와 같이, 하나의 전송선을 사용하여 RF 신호와 직류 전원 신호를 전송할 경우에는 작업성과 설치 미관이 좋은 반면에, 저잡음 증폭 변환기만을 위한 적은 용량의 전원을 안테나의 제어부 또는 구동부와 분배하여 함께 사용함으로써 전류가 부족할 경우 안테나가 오작동을 일으키고 전원을 공급하는 수신기 회로상에는 과전류로 인한 고장을 일으킬 수 있다는 단점이 있다.

또한 충분한 용량의 전류를 공급하는 위성 수신기를 특별히 제작할 경우에는 수신기 제작 단가의 상승을 가져올 뿐만 아니라 일반적인 모든 위성 수신기에서 사용할 수 없다는 문제점에 있으며, 추적 시스템에 사용되는 모타나 전자 회로의 잡음 신호가 위성 수신기로 입력되어 수신 상태가 불량해지는 문제점도 있다.

또한 이동 통신의 기지국 안테나의 경우 필요에 따라 안테나로부터 방사되는 전파의 지향 방향을 이동시킬 필요가 종종 발생되어 초기에는 철탑위에서 사람이 수작업에 의한 조정을 하였으나 안정성 문제로 위상 배열 안테나, 스마트 안테나, 어댑티브 안테나 등의 전 전자 방식 또는 모타 구동에 의한 기계식으로 전환되고 있다.

이 경우도 마찬가지로 RF 신호선과 전원선이 분리 설치될 경우 RF신호선과전원선을 공용으로 사용할 경우보다 작업성, 미관성, 설치 비용에 따른 경제적 손실이 있음은 주지의 사실이다.

따라서, 본 고안의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, RF(무선 주파수; Radio Frequency)신호와 직류 전원 신호를 하나의 전송선을 통해 전송하는 결합기와, 상기 전송된 RF 신호와 직류 전원 신호를 분리하여 출력하여 주는 분리기를 구비하여 안테나와 RF 송수신기 사이의 RF 신호 송수신을 지원하고, 직류 전원부로부터 안테나에 장착된 제어부 또는 구동부 및 능동 안테나에 직류 전원 신호 전송을 지원하는 안테나 신호 전송 장치를 제공하여 작업성 및 미관의 개선을 달성하고, 충분한 전원을 안정적으로 공급하는 데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 고안의 일 실시예는, RF 송수신기와 수동 안테나 사이의 RF 신호를 전송하고, 직류 전원 장치로부터 상기 수동 안테나에 장착된 제어부 또는 구동부로 직류 전원 신호를 전송하는 안테나 신호 전송 장치에 있어서, 서로 다른 전송로를 통해 입력받은 RF 신호와 직류 전원 신호를 각각 하나의 전송선으로 출력하는 결합 수단과, 상기 하나의 전송선을 통해 전송된 상기 RF 신호와 직류 전원 신호로 각각 분리하여 서로 다른 출력 단자로 출력해주는 분리 수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 안테나 신호 전송 장치를 제공한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 고안의 다른 실시예는, RF 송수신기와 능동 안테나 사이의 RF 신호를 전송하고, 직류 전원 장치로부터 상기 능동 안테나 및 상기 능동 안테나에 장착된 제어부 또는 구동부로 직류 전원 신호를 전송하는 안테나신호 전송 장치에 있어서, 서로 다른 전송로를 통해 입력받은 RF 신호와 직류 전원 신호를 각각 하나의 전송선으로 출력하는 결합 수단과, 상기 하나의 전송선으로부터 입력된 상기 RF 신호와 직류 전원 신호를 각각 다른 출력 단자로 출력해주는 분배 수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 안테나 신호 전송 장치를 제공한다.

도 1은 종래의 수동 안테나 장치에 RF 신호와 직류 전원 신호를 분리하여 전송하는 장치를 도시한 도면.

도 2는 종래의 능동 안테나 장치에 RF 신호와 직류 전원 신호를 분리하여 전송하는 장치를 도시한 도면.

도 3은 종래의 안테나 장치에 RF 송수신기에서 안테나에 공급되는 적은 용량의 전원을 분배하여 공급하는 장치를 도시한 도면.

도 4는 본 고안의 안테나 신호 전송 장치의 일 실시예에 따른, 수동 안테나 장치에 RF신호 및 직류 전원 신호를 전송하는 장치를 도시한 도면.

도 5는 본 고안의 안테나 신호 전송 장치의 일 실시예에 따른, 능동 안테나장치에 RF신호 및 직류 전원 신호를 전송하는 장치를 도시한 도면.

도 6은 도 4에 포함된 결합 수단의 실시예를 도시한 도면.

도 7은 도 5에 포함된 분배 수단의 실시예를 도시한 도면.

<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10, 20, 30, 40, 50 : RF 송수신기 13, 23, 41, 51 : 직류 전원 장치

12, 48 : 수동 안테나

15, 25, 34, 49, 59 : 제어부 또는 구동부

22, 58 : 능동 안테나 32, 70 : 분배기

60 : 결합기 44 : 분리기

본 고안의 이들 목적과 특징 및 장점은 첨부 도면 및 다음 상세한 설명을 참조함으로서 더욱 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

이하, 능동 안테나 장치 또는 수동 안테나 장치에 따라 그 실시예를 구별하여 설명하기로 한다.

제 1 실시예

도 4는 본 고안의 안테나 신호 전송 장치의 일 실시예에 따른, 수동 안테나 장치에 RF신호 및 직류 전원 신호를 전송하는 장치를 도시한 도면이다.

도 4를 참조하면, 본 고안의 안테나 신호 전송 장치는 수동 안테나(48)로부터 RF 신호를 수신하여 처리하거나 RF 신호를 발생시켜 출력하는 RF 송수신기(40)와, 상기 RF 송수신기(40)로부터 발생된 RF 신호를 복사하거나, 수신된 RF 신호를 출력하는 수동 안테나(48)와, 직류 전원 신호를 출력하는 직류 전원 장치(41)와, 상기 수동 안테나(48)를 제어하는 제어부 또는 구동부(49)와, 서로 다른 전송로를 통해 입력받은 RF 신호와 직류 전원 신호를 각각 하나의 전송선으로 출력하는 결합기(60)와, 상기 하나의 전송선으로 통해 전송된 상기 RF 신호와 직류 전원 신호를 각각 분리하여 서로 다른 출력 단자로 출력해주는 분리기(44)를 포함하여 구성된다.

도 6은 결합기의 일 실시예를 도시한 도면이다.

도 6을 참조하면 상기 결합기(60)는 RF 신호를 입력받는 RF 신호 입력 단자(61)와, 직류 전원 신호를 입력받은 직류 전원 신호 입력 단자(62)와, 상기 각각의 입력 단자(61, 62)로부터 입력된 직류 전원 신호와 RF 신호를 결합하여 출력하는 하나의 출력단자(63)가 형성된다.

상기 결합기(60)는 각각 입력 단자(61, 62)로부터 연장되어 직류 신호 차단부(68)와 RF 신호 차단부(69)로 형성된 두 개의 전송로가 하나의 결합점(66)에서 결합되고, 상기 결합점(66)으로부터 상기 출력 단자(63)로 연장된 하나의 전송로가 형성된다.

상기 RF 신호 차단부(69)에는 RF 쵸크로써 직류 신호 입력 단자(62)로 RF 신호가 통과하는 것을 방지하여 RF 신호의 급전 손실을 최소화한다.

상기 결합기(60)는 가역성이 성립하므로 분리기(44)로도 사용될 수 있다.

즉, 분리기(44)에서는 상기 결합기(60)에서의 출력 단자(63)는 하나의 전송선으로부터 입력되는 직류 전원 신호와 RF 신호를 입력받는 하나의 입력 단자로, 상기 결합기(60)에서의 RF 신호 입력 단자(61)와, 직류 신호 입력 단자(62)는 상기 분리된 RF 신호와 직류 전원 신호를 각각 출력하는 두 개의 출력단자로 사용될 수 있다.

그리고, 상기 결합기(60)에서의 결합점(66)은 분리기(44)에서 상기 RF 신호와 직류 전원 신호가 분리되는 분기점으로 사용될 수 있다.

이하, 상기 신호 전송 장치의 동작 원리를 상세히 설명하기로 하되, 본 고안의 이해를 돕기 위해 상기 신호 전송은 좌측에서 우측으로 이동하는 순방향 신호 전송과, 우측에서 좌측으로 이동하는 역방향 신호 전송으로 분리하여 설명하기로 한다.

도 4는 순방향 신호 전송에 대해서 도시되어 있다.

상기 순방향 신호 전송으로는 상기 RF송수신기(40)로부터 수동 안테나(48)로의 RF 신호 전송과, 상기 직류 전원 장치(41)로부터 제어부 또는 구동부(49)로의 신호 전송이 있을 수 있다.

상기 순방향 신호 전송시에는 상기 도 4에 도시된 것과 같이 전송선(43)의 좌측 일단에 연결된 것이 결합기(60)이고, 우측 일단에 연결된 것이 분리기(44)일 수 있다.

RF 송수신기(40)로부터 상기 결합기(60)의 RF 신호 입력 단자(61)를 통해 입력되는 RF 신호는 상기 RF 신호 차단부(69)에 의해 차단되고, 상기 결합기(60)의 출력 단자(63)를 통해 전송선(43)으로 출력된다.

상기 출력된 RF 신호는 상기 전송선(43)을 통해 전송되고, 상기 전송선(43)으로부터 상기 분리기(44)의 입력 단자(63)를 통해 입력되어 상기 RF 신호 차단부(69)에 의해 차단되고, 상기 분리기(44)의 RF 신호 출력 단자(61)를 통해 상기 수동 안테나(48)에 출력된다.

상기 직류 전원 장치(41)로부터 상기 결합기(60)의 직류 전원 신호 입력 단자(62)를 통해 입력되는 직류 전원 신호는 상기 직류 전원 신호 차단부(68)를 통해 차단되고, 상기 결합기(60)의 출력 단자(63)를 통해 전송선(43)으로 출력된다.

상기 전송선(43)에 출력된 직류 전원 신호는 전송선(43)을 통해 전송되어, 상기 분리기(44)의 입력 단자(63)를 통해 입력된다.

상기 분리기(44)의 입력 단자(63)을 통해 입력된 직류 전원 신호는 분리기(44)의 직류 전원 신호 차단부(68)에 의해 차단되고, 상기 분리기(44)의 직류 전원 신호 출력 단자(62)를 통해 제어부 또는 구동부(49)에 출력된다.

상기 역방향 신호 전송은 도 4에는 도시되어 있지 않지만, 상기 수동 안테나(48)로부터 RF 송수신기(40)로의 신호 전송이 있을 수 있다.

역방향 신호 전송 입장에서 보면, 상기 분리기(44)는 결합기로, 결합기(60)는 분리기로 이용될 수 있다.

상기 역방향 신호 전송 과정은 상기 순방향 RF 신호 전송 과정과 동일하므로, 생략하기로 한다.

제 2 실시예

도 5는 본 고안의 안테나 신호 전송 장치의 일 실시예에 따른, 능동 안테나장치에 RF신호 및 직류 전원 신호를 전송하는 장치를 도시한 도면이다.

도 5를 참조하면, 본 고안의 안테나 신호 전송 장치는 능동 안테나(58)로부터 RF 신호를 수신하여 처리하거나 RF 신호를 발생시켜 출력하는 RF 송수신기(50)와, 상기 RF 송수신기(50)로부터 발생된 RF 신호를 복사하거나, 수신된 RF 신호를 출력하는 능동 안테나(58)와, 직류 전원 신호를 출력하는 직류 전원 장치(51)와, 상기 능동 안테나(58)를 제어하는 제어부 또는 구동부(59)와, 서로 다른 전송로를 통해 입력받은 RF 신호와 직류 전원 신호를 각각 하나의 전송선(53)으로 출력하는 결합기(60)와, 상기 하나의 전송선(53)을 통해 전송된 상기 RF 신호와 직류 전원 신호를 능동안테나와 제어부 또는 구동부에 분배해 주는 분배기(70)를 포함하여 구성된다.

도 5에 도시된 결합기(60)는 상기 제 1 실시예에 설명된 결합기(60)와 그 구성이 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 7은 본 고안의 분배기(70)의 일 실시 예를 도시한 도면이다.

도 7을 참조하면, 상기 분배기(70)는 상기 하나의 전송선(53)으로부터 입력되는 직류 전원 신호와 RF 신호를 입력받는 하나의 입력 단자(71)와, 상기 입력된 RF 신호와 직류 전원 신호를 똑같이 분배하여 출력하는 두 개의 출력 단자(72, 73)가 형성된다.

상기 분배기(70)은 상기 하나의 입출력 단자(71)로부터 연장되어 형성된 하나의 전송로(74)에 하나의 분기점(75)이 형성되고, 상기 분기점(75)으로부터 상기 두 개의 입출력 단자(72, 73)로 연장된 두 개의 전송로(76, 77)가 형성된다.

이하, 상기 신호 전송 장치의 동작 원리를 상세히 설명하기로 하되, 상기 제 1 실시예의 설명에서와 같이, 상기 신호 전송은 좌측에서 우측으로 이동하는 순방향 신호 전송과, 우측에서 좌측으로 이동하는 역방향 신호 전송으로 분리하여 설명하기로 한다.

상기 순방향 신호 전송은 상기 RF송수신기(50)로부터 능동 안테나(58)로의 RF 신호 전송과, 상기 직류 전원 장치(51)로부터 상기 능동 안테나(58)의 능동소자 구동을 위한 직류 신호 전송, 제어부 또는 구동부(59)로의 직류 신호 전송이 있을 수 있다.

RF 송수신기(50)로부터 상기 결합기(60)의 RF 신호 입력 단자(61)를 통해 입력되는 RF 신호 중 직류 전원 성분은 직류 신호 차단부(68)에 의해 차단되고, 상기 결합기(60)의 출력 단자(63)를 통해 전송선(53)으로 출력된다.

상기 전송선(53)으로 출력된 RF 신호는 전송선(53)을 통해 전송되어 상기 분배기(70)의 입력 단자(71)를 통해 입력된다.

상기 분배기(70)의 입력 단자(71)를 통해 입력된 RF 신호는 능동 안테나(58)와 연결된 출력 단자(72)를 통해 상기 능동 안테나(58)에 출력된다.

상기 직류 전원 장치(51)로부터 상기 결합기(60)의 직류 전원 신호 입력 단자(62)를 통해 입력되는 직류 전원 신호는 상기 결합기(60)의 출력 단자(63)를 통해 전송선(53)으로 출력된다.

상기 전송선(43)에 출력된 직류 전원 신호는 전송선(53)을 통해 전송되어, 상기 분배기(70)의 입력 단자(71)를 통해 입력된다.

상기 분배기(70)의 입력 단자(71)을 통해 입력된 직류 전원 신호는 상기 분기점(75)에서 분배되어 상기 각각의 출력 단자(72, 73)를 통해 상기 능동 안테나(58)와 제어부 또는 구동부(59)로 출력된다.

역방향 신호 전송은 상기 능동 안테나로부터 RF 송수신기로의 RF 신호 전송이 있을 수 있다.

제 1 실시예에 설명된 바와 같이, 역방향 신호 전송의 경우 상기 분배기는 결합기로 상기 결합기는 분리기로 사용될 수 있다.

상세한 설명은 상기 RF 순방향 신호 전송과 동일하므로 생략하기로 한다.

이상에서는 본 고안을 특정의 바람직한 실시예를 참고하여 설명하였으나, 본 고안은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 본 고안의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 당해 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변경과 수정이 이루어질 수 있으며 이는 본 고안의 기술범위에 해당됨은 당연한 것이다.

본 고안은 하나의 전송선을 통하여 RF신호와 전원을 공급함으로써 선로가 간결해지고, 별도의 전원을 이용하여 안테나에 필요로 하는 충분한 용량의 전원을 공급함으로서 안정된 안테나의 구동이 가능하며 모타, 전자 제어 장치등으로부터 발생하는 잡음이 RF 송/수신기에 전달되지 않는다는 장점이 있다.

Claims (5)

1. RF 송수신기와 수동 안테나 사이의 RF 신호를 전송하고, 직류 전원 장치로부터 상기 수동 안테나에 장착된 제어부 또는 구동부로 직류 전원 신호를 전송하는 안테나 신호 전송 장치에 있어서,

   서로 다른 전송로를 통해 입력받은 RF 신호와 직류 전원 신호를 각각 하나의 전송선으로 출력하는 결합 수단과, 상기 하나의 전송선을 통해 전송된 상기 RF 신호와 직류 전원 신호로 각각 분리하여 서로 다른 출력 단자로 출력해주는 분리 수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 안테나 신호 전송 장치.
2. RF 송수신기와 능동 안테나 사이의 RF 신호를 전송하고, 직류 전원 장치로부터 상기 능동 안테나 및 상기 능동 안테나에 장착된 제어부 또는 구동부로 직류 전원 신호를 전송하는 안테나 신호 전송 장치에 있어서,

   서로 다른 전송로를 통해 입력받은 RF 신호와 직류 전원 신호를 각각 하나의 전송선으로 출력하는 결합 수단과, 상기 하나의 전송선으로부터 입력된 상기 RF 신호와 직류 전원 신호를 각각 분배하여 다른 출력 단자로 출력해주는 분배 수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 안테나 신호 전송 장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 결합 수단은

   직류 전원 신호와 RF 신호를 각각 입력받는 두 개의 입력 단자와;

   상기 각각의 입력 단자로부터 입력된 직류 전원 신호와 RF 신호를 출력하는 하나의 출력단자가 형성되고,

   상기 각각의 입력 단자로부터 연장되어 형성된 두 개의 전송로가 하나의 결합점에서 결합되고, 상기 결합점으로부터 상기 출력 단자로 연장된 하나의 전송로가 형성되되,

   상기 입력 단자와 결합점 사이에 형성된 두 개의 전송로 중 하나에는 직류 전원 차단부가 구비되고, 다른 하나에는 RF 신호 차단부가 구비되는 것을 특징으로 하는 안테나 신호 전송 장치.
4. 제 1항에 있어서, 상기 분리 수단은

   상기 하나의 전송선으로부터 입력되는 직류 전원 신호와 RF 신호를 입력받는 하나의 입력 단자와;

   상기 분리된 직류 전원 신호와 RF 신호를 각각 출력하는 두 개의 출력 단자가 형성되고,

   상기 하나의 입력 단자로부터 연장되어 형성된 하나의 전송로에 하나의 분기점이 형성되고, 상기 분기점으로부터 상기 두 개의 출력 단자로 연장된 두 개의 전송로가 형성되되,

   상기 분기점과 출력 단자 사이에 형성된 두 개의 전송로 중 하나에는 직류 전원 차단부가 구비되고, 다른 하나에는 RF 신호 차단부가 구비되는 것을 특징으로 하는 안테나 신호 전송 장치.
5. 제 2항에 있어서, 상기 분배 수단은

   상기 하나의 전송선으로부터 입력되는 직류 전원 신호와 RF 신호를 입력받는 하나의 입력 단자와;

   상기 분리된 직류 전원 신호와 분배된 직류 전원 신호를 각각 선택적으로 출력하는 두 개의 출력 단자가 형성되고,

   상기 하나의 입력 단자로부터 연장되어 형성된 하나의 전송로에 하나의 분기점이 형성되고, 상기 분기점으로부터 상기 두 개의 출력 단자로 연장된 두 개의 전송로가 형성되는 것을 특징으로 하는 안테나 신호 전송 장치.