KR20030081626A - Phase shifter for controlling electrical beam tilt and dual-band base-station antenna using the same - Google Patents

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KR20030081626A
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안광철
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장도수
이찬희
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Abstract

PURPOSE: A phase modulator for controlling an electrical beam tilt and a double band base station antenna using the phase modulator are provided to improve the manual inter modulation distortion characteristics by using a strip transmission line of an air layer and a dielectric load. CONSTITUTION: A power distributing unit(21) distributes an electric wave signal inputted from an outside to both directions so as to have a constant signal strength. First and second strip transmitting lines(22,23) transmit the electric wave signal distributed by the power distributing unit(21) to first and second output terminals. A dielectric plate(24) is provided on a predetermined portion of the first and second strip transmitting lines(22,23) in order to displace the phase of the electric wave signal outputted through the first and second output terminals. A sliding bar(25) moves the dielectric plate(24) on the first and second strip transmitting lines(22,23) within predetermined distances according to an operation of a user.

Description

전기적 빔틸트 조절을 위한 위상 변위기 및 그를 이용한 이중대역 기지국 안테나{Phase shifter for controlling electrical beam tilt and dual-band base-station antenna using the same}Phase shifter for controlling electrical beam tilt and dual-band base-station antenna using the same

본 발명은 전기적 빔틸트 조절을 위한 위상 변위기 및 그를 이용한 이중대역 기지국 안테나에 관한 것으로, 특히 이동통신 시스템의 기지국 안테나 등에서 수직복사 빔의 방향을 가변하기 위한 위상 변위기와 이를 이용하여 800MHz 또는 900MHz 대역과 1800MHz나 1900MHz 또는 2000MHz 대역을 동시에 이중으로 중계할 수 있는 기지국 안테나에 관한 것이다.The present invention relates to a phase shifter for electric beam tilt control and a dual band base station antenna using the same, and in particular, a phase shifter for varying the direction of a vertical radiation beam in a base station antenna of a mobile communication system and the like, using a 800 MHz or 900 MHz band The present invention relates to a base station antenna capable of simultaneously relaying dual and 1800 MHz, 1900 MHz, or 2000 MHz bands.

국내외 이동통신 시스템에서는 지역별 및 시간대별로 가입자들의 사용밀도가 변하기 때문에 이러한 상황에서 최적의 서비스를 제공해주기 위하여 기지국 안테나의 수직빔 각도를 조절하여 기지국 커버리지를 조정하는 망관리를 하고 있다.In domestic and overseas mobile communication systems, the density of subscribers varies according to regions and time zones, so that network management is performed to adjust base station coverage by adjusting the vertical beam angle of base station antennas in order to provide optimal service.

현재, 국내의 PCS, 셀룰러(Celluar), GSM, 무선 증권서비스 등 대부분의 무선통신 시스템에는 기구적 틸트 방식이 사용되고 있다. 이러한, 기구적 틸트 방식은 안테나에 장착된 기구적 틸트 장치를 이용하여 안테나의 각도를 조절하므로써, 안테나 복사빔의 방향을 직접적으로 가변하는 방식이다.Currently, most of the wireless communication systems such as PCS, cellular, GSM, and wireless securities services in Korea are using a mechanical tilt method. The mechanical tilt method is a method of directly changing the direction of an antenna radiation beam by adjusting the angle of the antenna using a mechanical tilt device mounted to the antenna.

이러한 안테나 빔틸트 가변 방식을 사용하게 되면, 안테나의 가격을 비교적 저렴하게 할 수 있지만, 기지국 운영을 위해서 기지국 안테나 타워에 기술자가 직접 올라가서 틸트 기구물을 고정하고 있는 여러 개의 볼트를 풀고 안테나 각도를 바꾼 다음 다시 볼트를 조여주는 복잡한 과정을 거쳐야 하므로, 낙사와 같은 위험이 따르며 많은 시간이 소요되어 수리의 신속성이 떨어질 뿐만 아니라, 안테나 틸트 조절을 위한 기술자의 고용이나 이용에 따른 인건비 등에 의한 기지국 운영 유지비가 매우 많이 소요되는 문제점이 있었다.If the antenna beam tilt variable method is used, the antenna can be made relatively inexpensive, but for the base station operation, the technician goes directly to the base station antenna tower, loosens several bolts fixing the tilt mechanism, and changes the antenna angle. Since it is necessary to go through a complicated process of tightening the bolts again, it is dangerous to fall and it takes a lot of time to reduce the speed of repair, and it is very expensive to maintain the base station operation due to the labor cost of hiring or using a technician to adjust the antenna tilt. There was a lot of problems.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 원격으로 기지국 안테나의 빔틸트를 조절할 수 있는 전기적 빔틸트 방식이 개발되었다. 이러한, 전기적 빔틸트 장치는 원격으로 전달되는 사용자의 지시에 따라 기지국 안테나의 빔틸트를 조절하게 되며,이를 위해 전기적 빔틸트 장치는 내부에 빔의 위상을 변위시키기 위한 위상 가변기를 구비한다.In order to solve this problem, an electric beam tilt method for remotely adjusting the beam tilt of the base station antenna has been developed. The electric beam tilt device adjusts the beam tilt of the base station antenna according to a user's instruction to be transmitted remotely. For this purpose, the electric beam tilt device includes a phase shifter for displacing the beam phase.

한편, 기지국에 설치된 안테나들은 각각 정해진 섹터로 무선주파수를 송수신할 수 있도록 되어 있어, 하나의 기지국에는 단일편파(Single Polarization) 안테나를 이용한 공간 다이버시티(Spacial Diversity)를 사용할 경우 9개 정도의 대형 안테나가 설치되며, 이중편파(Dual Polarization) 안테나를 이용한 편파 다이버시티(Polarization Diversity)를 사용할 경우에는 3개의 대형 안테나가 설치되고, 이 대형 안테나 내부에는 다수의 소형 안테나들이 장착된다.On the other hand, the antennas installed in the base station are capable of transmitting and receiving radio frequency to a predetermined sector, so that when using spatial diversity using a single polarization antenna in one base station, about 9 large antennas are used. In the case of using polarization diversity using a dual polarization antenna, three large antennas are installed, and a plurality of small antennas are mounted inside the large antenna.

즉, 상기 전기적 빔틸트 장치는 상기 대형 안테나의 내부에 설치되어 상기 다수의 소형 안테나들의 빔틸트를 조절하게 되는데, 이때 상기 위상 가변기가 원격으로 전달되는 사용자의 지시에 따라 상기 다수의 소형 안테나들의 위상을 변위시키는 것이다. 이를 위해, 종래에는 상기 하나의 위상 가변기가 상기 하나의 소형 안테나만을 조절할 수 있도록 되어 있었다.That is, the electrical beam tilt device is installed inside the large antenna to adjust the beam tilt of the plurality of small antennas, wherein the phase shifter phase of the plurality of small antennas according to a user's instruction to be transmitted remotely To displace it. To this end, conventionally, the one phase variable has been able to adjust only the one small antenna.

이에 따라, 상기 대형 안테나 내부에 8개의 소형 안테나가 장착되어 있으면, 이 대형 안테나 내부에 구비되는 상기 전기적 빔틸트 장치에도 8개의 위상 가변기가 장착되었다.Accordingly, when eight small antennas are mounted in the large antenna, eight phase shifters are also mounted in the electric beam tilt device provided in the large antenna.

그러면, 도 1a를 참조하여 이동통신 시스템에서 중계되는 무선주파수신호의 위상을 사용자의 지시에 따라 가변시켜 기지국 안테나의 빔틸트를 조절하기 위한 종래의 전기적 빔틸트 장치에 대하여 살펴보겠다.Next, a conventional electric beam tilt apparatus for adjusting a beam tilt of a base station antenna by varying a phase of a radio frequency signal relayed in a mobile communication system according to a user's instruction will be described with reference to FIG. 1A.

도 1a에 도시된 바와 같이, 종래의 전기적 빔틸트 장치는, 빔틸트를 원격으로 제어하기 위한 원격 제어기(11)와, 기지국에 설치된 대형 안테나의 내부에 배열되는 소형 안테나(120a 내지 120n)들과, 입력되는 무선주파수신호의 위상을 사용자의 지시에 따라 가변시켜 소형 안테나(120a 내지 120n)들로 전달하는 위상 가변기(13)와, 원격 제어기(11)로부터 무선이나 유선으로 전달되는 사용자의 지시에 따라 위상 가변기(13)의 위상 가변값을 조절하는 스텝모터(14)로 구성된다.As shown in FIG. 1A, a conventional electric beam tilt apparatus includes a remote controller 11 for remotely controlling a beam tilt, and small antennas 120a to 120n arranged inside a large antenna installed at a base station. The phase shifter 13 changes the phase of the input radio frequency signal according to the user's instructions and transmits the phase shifters 13 to the small antennas 120a through 120n, and the user's instructions are wirelessly or wired from the remote controller 11. And a step motor 14 which adjusts the phase variable value of the phase variabler 13 accordingly.

위상 가변기(13)는 소형 안테나(120a 내지 120n)들에 각각 연결되는 "n" 개의 전송선로의 길이를 기어장치를 이용하여 θ배율로 일정하게 차이나도록 조절하는 장치로서, 기어장치를 돌리는 방식에 따라 다음과 같이 구현될 수 있다. 여기서, θ는 소형 안테나(120a 내지 120n)들 간의 위상차이다.Phase shifter 13 is a device for adjusting the length of the "n" transmission lines respectively connected to the small antenna (120a to 120n) to the constant difference by the θ magnification by using a gear device, a method of turning the gear device It can be implemented as follows. Is the phase difference between the small antennas 120a to 120n.

첫째, 원격 제어기(11)에 의해 무선이나 유선으로 조절되는 스텝모터(14)를 장착하고, 원격 제어기(11)를 지면이나 기지국 장비가 있는 위치에 설치하여 원격 제어할 수 있다.First, the step motor 14, which is controlled by the remote controller 11 by wireless or wired, may be mounted, and the remote controller 11 may be installed at a location where the ground or base station equipment is located for remote control.

둘째, 스텝모터(14)와 함께 무선 송수신 장치를 장착하여 무선통신으로 원격제어할 수 있다.Secondly, a wireless transceiver may be mounted together with the step motor 14 to remotely control the apparatus.

셋째, 스텝모터(14)를 사용하지 않고 대형 안테나의 외부에 틸트각을 조절하기 위한 노브를 장착하여, 사용자가 직접 노브를 돌려서 빔틸트를 조절할 수도 있다. 여기서, 상기 대형 안테나는 기지국에 장착되는 안테나로서, 도 1a의 전기적 빔틸트 장치와 소형 안테나(120a 내지 120n)를 포함하여 이루어진다.Third, by using a knob for adjusting the tilt angle outside the large antenna without using the step motor 14, the user can directly adjust the beam tilt by turning the knob. Here, the large antenna is an antenna mounted on the base station, and includes the electric beam tilt device of FIG. 1A and the small antennas 120a to 120n.

상기 첫번째 및 두번째의 원격제어 방식은 전기적 빔틸트를 시도하려는 최종 목표이다.The first and second remote control schemes are the final goal of attempting electrical beam tilt.

상기 세번째 방식은 사용자가 직접 기지국 타워에 올라가서 빔틸트를 조절하는 방식으로 안테나 장착 기구물에는 손대지 않고 노브만을 돌려 조절하는 방식이다.The third method is a method in which a user directly climbs a base station tower and adjusts a beam tilt, and controls only a knob without touching an antenna mounting apparatus.

사용자가 원격 제어기(11)로 스텝모터(14)를 조절하여 위상 가변기(13)의 전송선로를 일정 각도만큼 이동시키면, 소형 안테나(120a 내지 120n)들에 공급되는 무선주파수신호의 위상이 일정한 위상차 θ 배율로 가변된다.When the user adjusts the step motor 14 by the remote controller 11 to move the transmission line of the phase shifter 13 by a predetermined angle, the phase of the radio frequency signals supplied to the small antennas 120a to 120n is constant. The phase difference is varied at the magnification.

예를 들어, 도 1b에서와 같이 안테나 간의 위상차 θ가 공급되면, 등위상전파면이 θτ 각도로 틸트된다. 여기서, 위상차 θ는 다음 (수학식 1)과 같이 표현된다.For example, as shown in FIG. 1B, when the phase difference θ between antennas is supplied, the equiphase propagation surface is tilted at an angle θτ. Here, the phase difference θ is expressed as follows (Equation 1).

θ=β*d*sinθτ=(2π/λ)d*sinθτθ = β * d * sinθτ = (2π / λ) d * sinθτ

상기 (수학식 1)에서, β는 공간전파상수로서 다음 (수학식 2)와 같고, λ는 공기중에서의 파장이고, d는 안테나 간의 거리이다.In Equation (1), β is a space propagation constant as Equation (2) below, λ is a wavelength in air, and d is a distance between antennas.

β=2π/λβ = 2π / λ

그러나, 상기한 바와 같은 종래의 전기적 빔틸트 장치의 경우, 각 기지국 안테나 별로 상기한 바와 같은 종래의 위상 가변기가 부착되므로써, 기지국 안테나의 제조 비용이 많이 소요되었으며, 그리고 제품의 점유면적이 너무 커져 상품성이 떨어지는 문제점이 있었으며, 이를 보완하기 위하여 위상 가변기를 소형화하더라도 가용 전력이 감소하고 혼변조신호(IMD : Inter-Modulation Distortion)가 증가하여 기지국 안테나로는 부적합한 문제점이 있었다.However, in the case of the conventional electric beam tilt apparatus as described above, since the conventional phase variable as described above is attached to each base station antenna, the manufacturing cost of the base station antenna is high, and the occupied area of the product is so large that it is commercially available. In order to compensate for this, even if the phase shifter is miniaturized, the available power decreases and the intermodulation distortion (IMD) increases, thereby making the base station antenna unsuitable.

그리고, 최근에는 800MHz 혹은 900MHz 대역을 서비스하는 기존의 이동통신 서비스 사업자가 1800MHz나 1900MHz 또는 3G 대역의 서비스 사업권을 추가 획득한 경우가 많이 있다. 그러나, 이 사업자는 이미 사용중인 안테나와 기지국들이 있음에도 불구하고 추가로 할당 받은 서비스 대역을 위하여 새로운 안테나와 기지국의 수를 증설해야 하며, 이로 인해 관련 토지 매입, 임대, 인허가, 환경 공해 및 전파 공해 등과 같은 해결해야 할 많은 문제점이 있다.In recent years, there are many cases in which an existing mobile communication service provider that services a 800 MHz or 900 MHz band additionally acquires a service business right of 1800 MHz, 1900 MHz, or 3G band. However, even though there are antennas and base stations already in use, the operator has to increase the number of new antennas and base stations for additional allocated service bands, which leads to related land purchase, lease, licensing, environmental pollution and radio wave pollution. There are many problems that need to be solved.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 전송선을 물리적 마찰이 없고 손실이 거의 없는 공기층 스트립 전송선으로 구현하고 유전체 부하가 스트립 전송선 사이에서 공중에 떠있도록 구현함으로써, 모든 전송선로 상에서 수동 혼변조신호 발생의 주요 원인인 이종 금속 간의 접합 부위가 없어 수동 혼변조를 최소화할 수 있는 위상 변위기를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, by implementing the transmission line as an air layer strip transmission line without physical friction and almost no loss, and by implementing a dielectric load floating in the air between the strip transmission line, all transmission lines The purpose of the present invention is to provide a phase shifter capable of minimizing passive intermodulation because there is no junction between dissimilar metals, which is a major cause of passive intermodulation signal generation.

본 발명은 복사 소자간 위상차의 구현이 필요한 부분에 대해서만 제한적으로 유전체 부하를 삽입시켜 유전체 부하 스트립 전송선을 구현함으로써, 배열의 급전손실을 대폭 줄이고 안테나가 고출력으로 송신할 수 있도록 하는 위상 변위기를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention implements a dielectric load strip transmission line by inserting a dielectric load only in a portion where a phase difference between radiating elements needs to be implemented, thereby providing a phase shifter which greatly reduces the feeding loss of the array and enables the antenna to transmit at high power. The purpose is.

본 발명은 공기층 스트립 전송선 및 유전체 부하 스트립 전송선과 같은 다층기판 형태로 구현하여 제품의 물리적 두께 및 점유 면적을 대폭 줄일 수 있는 위상 변위기를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a phase shifter that can be implemented in a multi-layer substrate form such as an air layer strip transmission line and a dielectric load strip transmission line to significantly reduce the physical thickness and footprint of a product.

본 발명은 배열 복사소자의 빔틸트에 필요한 모든 위상차를 하나의 슬라이딩 구조로 동시 구현하고 빔틸트를 위한 위상차가 연속적으로 발생되도록 함으로써, 연속적인 빔틸트 각을 용이하게 구현할 수 있는 위상 변위기를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention provides a phase shifter capable of easily realizing the continuous beam tilt angle by simultaneously implementing all the phase differences required for the beam tilt of the array radiation element in one sliding structure and causing the phase differences for the beam tilt to be continuously generated. The purpose is.

본 발명은 상기와 같은 위상 변위기를 이용하여 안테나의 전기적 빔틸트를 조절함으로써, 배열 급전 손실이 작고 고출력의 송신을 할 수 있는 기지국 안테나를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a base station antenna capable of high output transmission with low array feeding loss by adjusting the electrical beam tilt of the antenna using the phase shifter as described above.

본 발명은 물리적 두께 및 점유 면적이 작은 상기 위상 변위기를 이용하여 안테나를 구현함으로써, 고대역 및 저대역 주파수를 동시에 수용하면서도 제품의 두께 및 점유 면적이 작은 기지국 안테나를 제공하는데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide an antenna using a phase shifter having a small physical thickness and a small footprint, thereby providing a base station antenna having a small thickness and a small footprint while simultaneously accommodating a high band and a low band frequency.

본 발명은 상기와 같은 위상 변위기와 복사소자 간의 급전을 병렬 급전 방식으로 구현하여 무선주파수신호 입력에서부터 모든 배열 복사소자까지의 전송 경로차 없이 동위상으로 위상정합됨으로써, 서로 다른 길이의 케이블을 이용하지 않고 동일한 길이의 케이블로 위상 변위기와 배열 복사소자를 연결할 수 있는 기지국 안테나를 제공하는데 그 목적 있다.The present invention implements the above-described power supply between the phase shifter and the radiating element in a parallel feeding manner so that phase matching is performed in phase without the transmission path difference from the radio frequency signal input to all the array radiating elements, so that cables of different lengths are not used. It is an object of the present invention to provide a base station antenna capable of connecting a phase shifter and an array radiation element by a cable having the same length.

도 1a는 종래의 전기적 빔틸트 장치의 구성도.1A is a block diagram of a conventional electric beam tilt apparatus.

도 1b는 종래의 전기적 빔틸트 장치의 사용 상태에 대한 설명도.1B is an explanatory diagram of a state of use of a conventional electric beam tilt apparatus.

도 2a는 본 발명의 일실시예 따른 전기적 빔틸트 조절을 위한 기지국 안테나의 위상 변위기의 구성도.Figure 2a is a block diagram of a phase shifter of the base station antenna for adjusting the electrical beam tilt in accordance with an embodiment of the present invention.

도 2b는 도 2a에서의 위상 변위기의 사용 예시도.2B is an illustration of the use of the phase shifter in FIG. 2A.

도 3a 및 도 3b는 도 2a에서의 위상 변위기의 단면 구조도.3A and 3B are cross-sectional structural views of the phase shifter in FIG. 2A.

도 4a 및 도 4b는 도 2a에서의 위상 변위기의 사용 상태에 대한 설명 예시도.4A and 4B are explanatory views for explaining a state of use of the phase shifter in Fig. 2A.

도 5a는 본 발명의 다른 실시예 따른 전기적 빔틸트 조절을 위한 기지국 안테나의 위상 변위기의 구성도.Figure 5a is a block diagram of a phase shifter of the base station antenna for adjusting the electrical beam tilt in accordance with another embodiment of the present invention.

도 5b는 도 5a에서의 위상 변위기의 사용 예시도.5B is an illustration of the use of the phase shifter in FIG. 5A.

도 6a는 본 발명의 또다른 실시예 따른 전기적 빔틸트 조절을 위한 기지국 안테나의 위상 변위기의 구성도.Figure 6a is a block diagram of a phase shifter of the base station antenna for adjusting the electrical beam tilt in accordance with another embodiment of the present invention.

도 6b는 도 6a에서의 위상 변위기의 사용 예시도.6B is an illustration of the use of the phase shifter in FIG. 6A.

도 7은 본 발명의 일실시예 따른 위상 변위기를 이용한 이중대역 기지국 안테나의 전면 사시도.7 is a front perspective view of a dual band base station antenna using a phase shifter according to an embodiment of the present invention.

도 8a 및 도 8d는 도 7에서의 제 1 다이폴 복사소자의 전면 사시도.8A and 8D are front perspective views of the first dipole radiation element in FIG.

도 8b 및 도 8f는 도 7에서의 제 2 다이폴 복사소자의 전면 사시도.8B and 8F are front perspective views of the second dipole radiation element in FIG.

도 8c는 도 7에서의 제 3 다이폴 복사소자의 전면 사시도.FIG. 8C is a front perspective view of the third dipole radiation element in FIG. 7; FIG.

도 8e는 도 7 및 8f에서의 빔폭 조절부재의 전면 사시도.8E is a front perspective view of the beam width adjusting member in FIGS. 7 and 8F.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

21: 전력 분배부 22, 23: 스트립 전송선21: power distribution section 22, 23: strip transmission line

24: 유전체 판 25: 슬라이딩 바24: dielectric plate 25: sliding bar

26 내지 29: 제 1 내지 제 4 홈 31: 유전체 기판26 to 29: first to fourth grooves 31: dielectric substrate

32, 33: 제 1 및 제 2 그라운드 동판 34, 36: 케이블32, 33: first and second ground copper plates 34, 36: cable

35, 37: 안테나35, 37: antenna

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 이동통신 시스템에서의 기지국 안테나의 전기적 빔틸트 조절을 위한 위상 변위기에 있어서, 외부로부터 입력되는 전파신호를 신호의 세기가 일정하게 양방향으로 분배하기 위한 전력 분배부; 상기 전력 분배부에 의해 분배된 전파신호를 각각 제 1 및 제 2 출력단으로 전송하기 위한 제 1 및 제 2 스트립 전송선; 상기 제 1 및 제 2 스트립 전송선 상에서 좌우로 이동되어 상기 제 1 및 제 2 출력단을 통해 출력되는 전파신호의 위상을 변위시키기 위하여, 상기 제 1 및 제 2 스트립 전송선의 일정 부분에 배치되는 유전체 판; 및 사용자의 조작에 따라 상기 제 1 및 제 2 스트립 전송선 상의 유전체 판을 일정 거리 내에서 좌우로 이동시키기 위한 슬라이딩 바를 포함한다.The present invention for achieving the above object is, in the phase shifter for adjusting the electric beam tilt of the base station antenna in the mobile communication system, the power for distributing the radio signal input from the outside in both directions with a constant signal intensity Distribution unit; First and second strip transmission lines for transmitting the radio wave signal distributed by the power distribution unit to first and second output terminals, respectively; A dielectric plate disposed on a predetermined portion of the first and second strip transmission lines so as to shift left and right on the first and second strip transmission lines and shift a phase of a radio signal output through the first and second output terminals; And a sliding bar for moving the dielectric plates on the first and second strip transmission lines from side to side within a predetermined distance according to a user's manipulation.

본 발명은 이동통신 시스템에서의 기지국 안테나의 전기적 빔틸트 조절을 위한 위상 변위기에 있어서, 외부로부터 입력되는 전파신호를 신호의 세기가 일정하게 양방향으로 분배하여 전송하는 제 1 위상 변위부; 상기 제 1 위상 변위부로부터 출력되는 신호를 세기가 일정하게 양방향으로 분배하여 제 1 및 제 2 출력단으로 전송하는 제 2 위상 변위부; 및 상기 제 1 위상 변위부로부터 출력되는 신호를 세기가 일정하게 양방향으로 분배하여 제 3 및 제 4 출력단으로 전송하는 제 3 위상 변위부를 포함한다.The present invention provides a phase shifter for adjusting electric beam tilt of a base station antenna in a mobile communication system, the phase shifter comprising: a first phase shifter configured to transmit a radio signal input from the outside in a uniformly bidirectional manner; A second phase shift unit for distributing the signal output from the first phase shift unit in both directions with constant intensity and transmitting the signal to the first and second output terminals; And a third phase shift unit for distributing the signal output from the first phase shift unit in both directions with constant intensity, and transmitting the signal to the third and fourth output terminals.

본 발명은 이동통신 시스템에서의 기지국 안테나의 전기적 빔틸트 조절을 위한 위상 변위기에 있어서, 외부로부터 입력되는 전파신호를 신호의 세기가 일정하게 양방향으로 분배하여 전송하는 제 1 위상 변위부; 상기 제 1 위상 변위부로부터출력되는 신호를 세기가 일정하게 양방향으로 분배하여 전송하는 제 2 및 제 3 위상 변위부; 상기 제 2 위상 변위부로부터 출력되는 신호를 세기가 일정하게 양방향으로 분배하여 제 1 및 제 2 출력단으로 전송하는 제 4 위상 변위부; 상기 제 2 위상 변위부로부터 출력되는 신호를 세기가 일정하게 양방향으로 분배하여 제 3 및 제 4 출력단으로 전송하는 제 5 위상 변위부; 상기 제 3 위상 변위부로부터 출력되는 신호를 세기가 일정하게 양방향으로 분배하여 제 5 및 제 6 출력단으로 전송하는 제 6 위상 변위부; 및 상기 제 3 위상 변위부로부터 출력되는 신호를 세기가 일정하게 양방향으로 분배하여 제 7 및 제 8 출력단으로 전송하는 제 7 위상 변위부를 포함한다.The present invention provides a phase shifter for adjusting electric beam tilt of a base station antenna in a mobile communication system, the phase shifter comprising: a first phase shifter configured to transmit a radio signal input from the outside in a uniformly bidirectional manner; Second and third phase shifters for distributing and transmitting signals output from the first phase shifter in a constant bidirectional direction; A fourth phase shifter for distributing the signal output from the second phase shifter in both directions with constant intensity and transmitting the signal to the first and second output terminals; A fifth phase shifter for distributing the signal output from the second phase shifter in both directions with constant intensity to be transmitted to the third and fourth output terminals; A sixth phase shifter for distributing the signal output from the third phase shifter in both directions with a constant intensity to transmit to the fifth and sixth output terminals; And a seventh phase shift unit for distributing the signal output from the third phase shift unit in both directions with constant intensity to be transmitted to the seventh and eighth output terminals.

본 발명은 전기적 빔틸트를 위한 위상 변위기를 이용한 기지국 안테나에 있어서, 상기 위상 변위기에 의해 전기적 빔틸트되어 급전되는 저대역 주파수신호를 복사하기 위한 제 1 다이폴 복사소자; 및 상기 위상 변위기에 의해 전기적 빔틸트되어 급전되는 고대역 주파수신호를 복사하기 위한 제 2 다이폴 복사소자를 구비하되, 상기 제 1 다이폴 복사소자는 상기 제 2 다이폴 복사소자의 상부에 이격되게 형성되는 것을 특징으로 한다.A base station antenna using a phase shifter for electric beam tilt, the base station antenna comprising: a first dipole radiation element for copying a low band frequency signal electrically beam tilted and fed by the phase shifter; And a second dipole radiating element for radiating a high band frequency signal electrically fed by the phase shifter and supplied with power, wherein the first dipole radiating element is spaced apart from the second dipole radiating element. It is characterized by.

본 발명은 전기적 빔틸트를 위한 위상 변위기를 이용한 기지국 안테나에 있어서, 상기 위상 변위기에 의해 전기적 빔틸트되어 급전되는 저대역 주파수신호를 복사하기 위한 적어도 하나의 제 1 다이폴 복사소자; 상기 위상 변위기에 의해 전기적 빔틸트되어 급전되는 고대역 주파수신호를 복사하기 위한 적어도 하나의 제 2 다이폴 복사소자; 및 상기 위상 변위기에 의해 전기적 빔틸트되어 급전되는 저대역및 고대역 주파수신호를 동시에 복사하기 위한 적어도 하나의 제 3 다이폴 복사소자를 구비하되, 상기 적어도 하나의 제 1 내지 제 3 다이폴 복사소자는 불규칙한 순서로 배열되는 것을 특징으로 한다.A base station antenna using a phase shifter for electric beam tilt, the base station antenna comprising: at least one first dipole radiation element for radiating a low band frequency signal electrically fed and tilted by the phase shifter; At least one second dipole radiation element for radiating a high band frequency signal electrically beam tilted and fed by the phase shifter; And at least one third dipole radiating element for simultaneously copying the low band and the high band frequency signals electrically beam tilted and fed by the phase shifter, wherein the at least one first to third dipole radiating element Characterized in that arranged in an irregular order.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.

도 2a는 본 발명의 일실시예 따른 전기적 빔틸트 조절을 위한 기지국 안테나의 위상 변위기의 구성도로서, 기지국 안테나의 위상배열을 1:2로 변위시키기 위한 위상 변위기를 나타낸 것이다.2A is a configuration diagram of a phase shifter of a base station antenna for electric beam tilt adjustment according to an embodiment of the present invention, and illustrates a phase shifter for shifting the phase arrangement of the base station antenna to 1: 2.

도 2a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예 따른 위상 변위기는, 외부로부터 입력되는 전파신호를 신호의 세기가 일정하게 양방향으로 분배하기 위한 전력 분배부(21)와, 전력 분배부(21)에 의해 분배된 전파신호를 각각 출력단(P1) 및 출력단(P2)으로 전송하기 위한 스트립 전송선(22, 23)과, 사용자의 조작에 의해 스트립 전송선(22, 23) 상에서 좌우로 이동되어 출력단(P1, P2)을 통해 출력되는 전파신호의 위상을 변위시키기 위하여, 스트립 전송선(22, 23)의 일정 부분에 배치되는 유전체 판(24)과, 사용자의 조작에 따라 스트립 전송선(22, 23) 상의 유전체 판(24)을 일정 거리 내에서 좌우로 이동시키기 위한 슬라이딩 바(Sliding Bar)(25)을 구비한다.As shown in FIG. 2A, a phase shifter according to an embodiment of the present invention includes a power distribution unit 21 and a power distribution unit 21 for distributing a radio wave signal input from the outside in both directions with a constant signal intensity. Strip transmission lines 22 and 23 for transmitting the radio wave signal distributed by the < Desc / Clms Page number 5 > to the output terminal P1 and output terminal P2, respectively, and are moved left and right on the strip transmission lines 22 and 23 by a user's operation. In order to shift the phase of the radio wave signal output through P1 and P2, the dielectric plate 24 disposed at a predetermined portion of the strip transmission lines 22 and 23, and on the strip transmission lines 22 and 23 according to the user's operation. A sliding bar 25 is provided to move the dielectric plate 24 from side to side within a predetermined distance.

스트립 전송선(22, 23)은 이격된 두 개의 그라운드 판(도시되지 않았음) 사이의 공기층에 형성된 에어 스트립 전송선(Air Strip Transmission Line)이다.The strip transmission lines 22 and 23 are air strip transmission lines formed in the air layer between two spaced ground plates (not shown).

이러한 스트립 전송선(22, 23)은 동일한 단면 구조로 형성되며, 유전체판(24)이 없을 경우 스트립 전송선(22, 23)은 도 3a에 도시된 바와 같은 단면 구조로 이루어진다.The strip transmission lines 22 and 23 are formed in the same cross-sectional structure, and in the absence of the dielectric plate 24, the strip transmission lines 22 and 23 are formed in the cross-sectional structure as shown in FIG. 3A.

도 3a를 참조하여 스트립 전송선(22)의 단면 구조를 예로서 살펴보면, 유전체 기판(31) 상에 형성된 스트립 전송선(22)의 상하에 일정 간격(h1, h2)으로 이격되어 배치되는 제 1 및 제 2 그라운드 동판(31, 32)들 사이의 공기층에 스트립 전송선(22)이 에칭(Etching) 기법에 의해 형성된다. 여기서, 스트립 전송선(22)과 제 1 및 제 2 그라운드 동판(31, 32)의 간격(h1, h2)에 의해 입력임피던스(Z0) 50Ω이 결정된다. 이에 따라, 스트립 전송선(22, 23)는 전파상수가 유일 해로 결정되며, 이는 수치 해석 기법 등으로 쉽게 계산할 수 있다.Referring to FIG. 3A, the cross-sectional structure of the strip transmission line 22 is described as an example. First and second spaced apart at regular intervals h1 and h2 are disposed above and below the strip transmission line 22 formed on the dielectric substrate 31. In the air layer between the two ground copper plates 31 and 32, a strip transmission line 22 is formed by an etching technique. Here, the input impedance Z 0 50Ω is determined by the intervals h1 and h2 between the strip transmission line 22 and the first and second ground copper plates 31 and 32. Accordingly, the strip transmission lines 22 and 23 have propagation constants. Is determined as the only solution, which can be easily calculated using numerical techniques.

유전체 판(24)은 스트립 전송선(22)의 a1 및 a2 구간과 스트립 전송선(23)의 b1 및 b2 구간 상에 공통되게 배치되되, 스트립 전송선(22, 23)의 일정 부분이 각각 노출되도록 동일한 크기의 제 1 및 제 2 홈(26, 27)이 이격되게 형성된다. 이 제 1 및 제 2 홈(26, 27)은 스트립 전송선(22, 23)를 통해 전파신호가 전송될 때 저역통과필터링 효과를 일으킴으로써, 유전체 판(24)에 의해 입력임피던스가 낮아지는 것을 방지하고 입력임피던스를 정합시켜주는 역할을 수행한다.The dielectric plate 24 is disposed in common on the a1 and a2 sections of the strip transmission line 22 and the b1 and b2 sections of the strip transmission line 23, and the same size so that a predetermined portion of the strip transmission lines 22 and 23 is respectively exposed. The first and second grooves 26 and 27 are formed to be spaced apart. These first and second grooves 26 and 27 have a low pass filtering effect when the radio signal is transmitted through the strip transmission lines 22 and 23, thereby preventing the input impedance from being lowered by the dielectric plate 24. It also plays a role of matching input impedance.

이러한 유전체 판(24)이 스트립 전송선(22, 23) 상에 형성될 경우 도 3b에서와 같은 단면 구조로 이루어진다. 스트립 전송선(22, 23)은 동일한 단면 구조를 갖으므로, 예로서 스트립 전송선(22) 상에 형성되는 유전체 판(24)의 단면 구조를 도 3b를 참조하여 살펴보면 다음과 같다.When the dielectric plate 24 is formed on the strip transmission lines 22 and 23, it has a cross-sectional structure as shown in FIG. 3B. Since the strip transmission lines 22 and 23 have the same cross-sectional structure, the cross-sectional structure of the dielectric plate 24 formed on the strip transmission line 22 will be described below with reference to FIG. 3B.

도 3b에 도시된 바와 같이, 유전체 판(24)은 스트립 전송선(22)의 상하에 일정 간격으로 이격되어 대칭되게 형성되되, 스트립 전송선(22)과 제 1 및 제 2 그라운드 동판(31, 32)들 사이에 일정 간격으로 이격되어 형성된다.As shown in FIG. 3B, the dielectric plate 24 is symmetrically spaced apart at regular intervals above and below the strip transmission line 22, and the strip transmission line 22 and the first and second ground copper plates 31 and 32 are formed. It is formed spaced apart at regular intervals between them.

이와 같이, 공기층 스트립 전송선(22, 23)과 제 1 및 제 2 그라운드 동판(32, 33) 사이에 '1'보다 큰 유전율 εr(εr>1)을 갖는 유전체 부하가 삽입되면 파장단축 효과에 의해 전파상수 βg는 다음 [수학식 3]에서와 같이 커지고, 파동의 전파속도 vg는 다음 [수학식 4]에서 나타낸 만큼 느려진다.As such, when a dielectric load having a dielectric constant ε r (ε r > 1) greater than '1' is inserted between the air layer strip transmission lines 22 and 23 and the first and second ground copper plates 32 and 33, the wavelength shortening effect is achieved. The propagation constant β g becomes larger as shown in Equation 3 below, and the wave propagation speed v g becomes slower as shown in Equation 4 below.

βg= (εreff)1/2*β0 β g = (ε reff ) 1/2 * β 0

vg= v0/(εreff)1/2 v g = v 0 / (ε reff ) 1/2

상기 [수학식 3] 및 [수학식 4]에서, εreff는 유전체 부하 전송선 내에서의 유효 유전율을 나타낸다. 그러므로, 동일 길이의 공기층 스트립 전송선 구간을 지날 때에 비해 위상 전달이 지연된다.[Equation 3] and [Equation 4], ε reff represents the effective dielectric constant in the dielectric load transmission line. Therefore, the phase transfer is delayed as compared with passing the air strip strip transmission line section of the same length.

그리고, 슬라이딩 바(25)는 유전체 판(24)의 일측단에 기계적으로 부착되되,유전체 판(24)과 슬라이딩 바(25)가 부착된 부분에 일정 크기의 제 1 및 제 2 홈(26, 27)이 이격되게 형성된다. 이 제 3 및 제 4 홈(28, 29)은 슬라이딩 바(25)가 좌우로 슬라이딩되도록 하기 위한 것으로, 동일한 길이을 갖는다. 이에 따라, 슬라이딩 바(25)는 최대 제 3 및 제 4 홈(28, 29)의 길이만큼 슬라이딩된다.The sliding bar 25 is mechanically attached to one end of the dielectric plate 24, and the first and second grooves 26 having a predetermined size are attached to the portion where the dielectric plate 24 and the sliding bar 25 are attached. 27) are formed spaced apart. The third and fourth grooves 28 and 29 are for sliding the slide bar 25 to the left and right, and have the same length. Accordingly, the sliding bar 25 is slid by the length of the maximum third and fourth grooves (28, 29).

이렇게, 유전체 판(24)에 부착된 슬라이딩 바(25)가 사용자에 의한 기계적 조작에 따라 제 3 및 제 4 홈(28, 29)을 통해 좌우로 슬라이딩됨으로써, 유전체 판(24)이 스트립 전송선(22, 23)의 일정 구간에서 좌우로 이동하게 되는 것이다.In this way, the sliding bar 25 attached to the dielectric plate 24 is slid left and right through the third and fourth grooves 28 and 29 according to the mechanical operation by the user, so that the dielectric plate 24 causes the strip transmission line ( 22, 23 will be moved to the left and right in a certain section.

한편, 스트립 전송선(22)의 출력단(P1)을 통해 출력되는 전파신호는 케이블(34)을 통해 안테나(35)로 전송되고, 스트립 전송선(23)의 출력단(P2)을 통해 출력되는 전파신호는 케이블(36)을 통해 안테나(37)로 전송된다.Meanwhile, the radio wave signal output through the output terminal P1 of the strip transmission line 22 is transmitted to the antenna 35 through the cable 34, and the radio wave signal output through the output terminal P2 of the strip transmission line 23 is The cable 36 is transmitted to the antenna 37.

상기한 바와 같은 구조를 갖는 본 발명의 일실시예 따른 위상 변위기의 동작에 대하여 도 2b, 도 3a, 도 3b, 도 4a 및 도 4b를 참조하여 상세하게 설명한다.An operation of the phase shifter according to the embodiment of the present invention having the structure as described above will be described in detail with reference to FIGS. 2B, 3A, 3B, 4A, and 4B.

외부로부터 입력되는 전판신호는 전력 분배부(21)에 의해 그 신호의 세기가 분배되어 스트립 전송선(22)을 통해 출력단(P1)으로 전달된 후 다시 케이블(34)을 통해 안테나(35)로 전송되고, 또한 전력 분배부(21)에 분배된 다른 하나의 신호는 스트립 전송선(23)을 통해 출력단(P2)으로 전달된 후 다시 케이블(36)을 통해 안테나(37)로 전송된다.The electric signal input from the outside is distributed by the power distribution unit 21, the intensity of the signal is transmitted to the output terminal P1 through the strip transmission line 22, and then transmitted to the antenna 35 through the cable 34 again. In addition, the other signal distributed to the power distribution unit 21 is transmitted to the output terminal P2 through the strip transmission line 23 and then transmitted to the antenna 37 via the cable 36 again.

이때, 전파상수 βg는 상기 [수학식 3]에서와 같고, 파동의 전파속도 vg는 상기 [수학식 4]와 같다.At this time, the propagation constant β g is the same as in [Equation 3], and the wave propagation speed v g is the same as in [Equation 4].

도 2a에 도시된 위상 변위기는 슬라이딩 바(25)의 움직임이 없는 상태를 나타낸 것으로, 이때 스트립 전송선(22)의 a1 및 a2 구간과 스트립 전송선(23)의 b1 및 b2 구간 사이의 공기층 구간 그리고 유전체 판(24)이 위치한 구간의 에어 스트립 전송로가 도 4a에서와 같이 동일하게 완전 대칭이기 때문에, 출력단(P1, P2)을 통해 전송되는 전파신호의 위상차는 "0"이다.The phase shifter shown in FIG. 2A shows a state where there is no movement of the sliding bar 25, wherein an air layer section and a dielectric between sections a1 and a2 of the strip transmission line 22 and sections b1 and b2 of the strip transmission line 23 are shown. Since the air strip transmission path in the section where the plate 24 is located is completely symmetrical as in FIG. 4A, the phase difference of the radio signal transmitted through the output terminals P1 and P2 is "0".

이렇게, 위상차 없이 출력단(P1, P2)을 통해 출력되는 전파신호를 각각 같은 길이의 케이블(34, 36)을 통해 안테나(35, 37)로 연결하였을 때, 안테나(35, 37)의 전기적 등위상면은 안테나(35, 37)의 물리적 개구면과 동일하여 송신방향은 안테나(35, 37) 개구면에 수직인 수평방향이 된다.Thus, when the radio signals output through the output terminals P1 and P2 without phase difference are connected to the antennas 35 and 37 through the cables 34 and 36 of the same length, respectively, the electrical equiphase surfaces of the antennas 35 and 37 Is the same as the physical apertures of the antennas 35 and 37 so that the transmission direction is a horizontal direction perpendicular to the apertures of the antennas 35 and 37.

여기서, 안테나(35, 37)는 위상배열 안테나 복사패턴을 위해서 소자 패턴만 곱하여 주면 되므로 일반성을 잃지 않는다. 그리고, 안테나(35, 37) 간의 배열 간격()은 통상 0.7 내지 0.9 λ정도로 한다. 단, λ는 자유공간 파장을 나타낸다.Here, the antennas 35 and 37 do not lose their generality because they only need to be multiplied by the element pattern for the phased array radiation pattern. And, the array spacing between the antennas 35 and 37 ( ) Is usually about 0.7 to 0.9 lambda. Is the free-space wavelength.

만일, 사용자가 기계적 조작을 거쳐 슬라이딩 바(25)를 일방향으로 거리만큼 슬라이딩시키면, 도 2b에서 처럼 유전체 판(24)이 슬라이딩 바(25)의 이동방향으로 거리만큼 이동하게 되며, 이로 인해 스트립 전송선(22)은 전파상수인 공기층 스트립 전송선 구간이 ""만큼 늘어나고 전파상수인 유전체 부하 스트립 전송선 구간(도 2b의 a3과 a4 구간)이 "" 만큼 줄어들어 도 4b에 도시된 바와 같은 전송 구간이 형성된다.If, the user distances the sliding bar 25 in one direction through mechanical manipulation When sliding by as much, as shown in FIG. 2B, the dielectric plate 24 is moved in the direction of movement of the sliding bar 25. As much as possible, which causes the strip transmission line 22 to Air strip strip transmission line with Increases as much as Dielectric load strip transmission line section (a3 and a4 section in FIG. 2B) is " ", The transmission interval as shown in Figure 4b is formed.

이에 반하여, 스트립 전송선(23)은 도 2b 및 도 4b에서와 같이 공기층 스트립 전송선 구간이 ""만큼 줄어 들고 유전체 부하 스트립 전송 구간이 ""만큼 늘어난다.In contrast, the strip transmission line 23 has an air layer strip transmission line section as shown in FIGS. 2B and 4B. "And reduce the dielectric load strip transmission interval" Increases as much.

이에 따라, 도 2a에서의 출력단(P1, P2)의 위상을 "0"으로 할 때, 도 2b는 스트립 전송선(22, 23)에 유전체 부하가 있고 없음에 따른 전파상수의 차 Δβ에 의해 출력단(P1, P2)에서의 위상이 각각 Δθ및 -Δθ가 되어 총 2Δθ 만큼의 차이를 갖게 된다. 여기서, Δβ, Δθ및 2Δθ는 각각 다음 [수학식 5] 내지 [수학식 7]과 같다.Accordingly, when the phases of the output terminals P1 and P2 in FIG. 2A are set to "0", FIG. 2B shows the output terminal (D) by the difference Δβ of the propagation constant due to the absence of a dielectric load on the strip transmission lines 22 and 23. The phases at P1 and P2) become Δθ and −Δθ, respectively, to have a difference of 2Δθ in total. Here, Δβ, Δθ and 2Δθ are as shown in Equations 5 to 7, respectively.

Δβ = β0-βg Δβ = β 0 -β g

또한, 등위상 케이블(34, 36)을 통해 안테나(35, 37)에 연결되면, 도 2b에 도시된 바와 같이 기지국 안테나 개구면 H1은 기구적으로 똑바로 서 있는 상태에서전기적인 등위상 파면을 H2로 바꾸어 그에 수직한 방향 H3, 즉 수평방향에서부터 θ0방향으로 다운 틸트시킬 수 있다. 이는 유전체 부하 스트립 전송선의 전파속도가 공기층 스트립 전송선에 비해 전파상수만큼 비례하여 느려지는 물리적 현상때문이다. 단, θ0은 다음 [수학식 8]과 같다.In addition, when connected to the antennas 35 and 37 through the equi-phase cables 34 and 36, the base station antenna opening surface H1 is H2 in the electrical equi-phase wavefront in a mechanically standing state, as shown in FIG. 2B. to change a direction perpendicular to H3, i.e. it can be tilted down to 0 θ direction from the horizontal direction. This is due to the physical phenomenon that the propagation speed of the dielectric load strip transmission line is slowed proportionally by the propagation constant compared to the air layer strip transmission line. However, θ 0 is as shown in Equation 8 below.

여기서, 외부로부터 입력되는 전판신호가 전력 분배부(21)를 통해 안테나(35, 37)에 이르는 전송경로상의 임피던스는 공기층 스트립 전송선을 기준으로 50Ω이 되도록 설계되지만, 스트립 전송선(22)의 a1 및 a2 구간 또는 스트립 전송선(23)의 b1 및 b2 구간과 같은 전송경로 내에서는 유전체 부하에 의해 임피던스가 달라져 슬라이딩 바(25)를 거리만큼 움직일 때, 스트립 전송선(22)의 a1 및 a2 구간로의 입력측 또는 스트립 전송선(23)의 b1 및 b2 구간의 입력측에서 원치 않는 반사파가 발생할 수 있고 이 반사파가 안테나(35, 37)에서 원하는 Δθ및 -Δθ의 위상차를 방해하게 된다.Here, the impedance on the transmission path from the outside to the antennas 35 and 37 through the power distribution unit 21 is designed to be 50Ω with respect to the air strip transmission line, but a1 and In a transmission path such as a2 section or b1 and b2 section of the strip transmission line 23, the impedance varies depending on the dielectric load so that the sliding bar 25 is separated. When moving by, an unwanted reflected wave may occur at the input side of the strip transmission line 22 to the a1 and a2 intervals or at the input side of the strip transmission line 23 to the b1 and b2 intervals and this reflected wave is desired at the antennas 35 and 37. And the phase difference of -Δθ.

이를 방지하기 위하여, 도 3a와 도 3b에서와 같이 스트립 전송선(22, 23)과 제 1 및 제 2 그라운드 동판(32, 33)의 선폭과 스트립 전송선(22, 23)과 제 1 및 제 2 그라운드 동판(32, 33)의 간격(h1, h2)을 잘 조절할 필요가 있다. 이러한 피라미터들이 적절히 선택되면, 도 4a에 도시된 바와 같이 도 2a에서의 스트립 전송선(22)의 a1과 a2 구간에 위치한 유전체 판(24)이 일측방향으로 일정 거리만큼 이동하여 도 2b에서의 스트립 전송선(22)의 a3과 a4 구간에 위치하고, 도 4b에 도시된 바와 같이 도 2a에서의 스트립 전송선(23)의 a1과 a2 구간에 위치한 유전체 판(24)이 일측방향으로 일정 거리만큼 이동하여 도 2b에서의 스트립 전송선(23)의 b3과 b4 구간에 위치하더라도, 저역통과 필터링 효과에 의해 유전체 판(24)에 의해 임피던스가 일정 크기 이내에서 변화되더라도 원하는 주파수대역 내에서는 파동이 정상적으로 통과할 수 있게 된다.To prevent this, the line widths of the strip transmission lines 22 and 23 and the first and second ground copper plates 32 and 33 and the strip transmission lines 22 and 23 and the first and second ground as shown in FIGS. 3A and 3B. It is necessary to adjust the intervals h1 and h2 of the copper plates 32 and 33 well. When these parameters are properly selected, as shown in FIG. 4A, the dielectric plate 24 located in the sections a1 and a2 of the strip transmission line 22 in FIG. 2A is a certain distance in one direction. 2b is positioned at sections a3 and a4 of the strip transmission line 22 in FIG. 2b, and one side of the dielectric plate 24 is positioned at sections a1 and a2 of the strip transmission line 23 in FIG. 2a as shown in FIG. Distance in the direction Even if it is shifted by and is located in the b3 and b4 sections of the strip transmission line 23 in FIG. 2B, even if the impedance is changed within a predetermined size by the dielectric plate 24 due to the low pass filtering effect, the wave is normally within the desired frequency band. I can pass it.

도 5a는 도 2a에서의 본 발명의 일실시예 따른 전기적 빔틸트 조절을 위한 기지국 안테나의 위상 변위기의 구성을 확장한 것으로서, 기지국 안테나의 위상배열을 1:4로 변위시키기 위한 위상 변위기를 나타낸 것이다.FIG. 5A is an enlarged configuration of a phase shifter of a base station antenna for electric beam tilt adjustment in FIG. 2A, and illustrates a phase shifter for shifting a phase array of a base station antenna to 1: 4. will be.

도 5a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예 따른 위상 변위기는, 외부로부터 입력되는 전파신호를 신호의 세기가 일정하게 양방향으로 분배하여 위상이 2Δθ인 신호를 출력하는 제 1 위상 변위부(51)와, 제 1 위상 변위부(51)로부터 출력되는 위상이 2Δθ인 신호를 세기가 일정하게 양방향으로 분배하여 위상이 Δθ인 신호를 출력단(P3, P4)으로 출력하는 제 2 위상 변위부(52)와, 제 1 위상 변위부(51)로부터 출력되는 위상이 2Δθ인 신호를 세기가 일정하게 양방향으로 분배하여 위상이 Δθ인 신호를 출력단(P5, P6)으로 출력하는 제 3 위상 변위부(53)를 구비한다.As illustrated in FIG. 5A, a phase shifter according to another embodiment of the present invention may include a first phase shifter configured to output a signal having a phase of 2Δθ by distributing a radio signal input from the outside in both directions with a constant intensity of the signal ( 51 and a second phase shifter for outputting a signal having a phase Δθ to output terminals P3 and P4 by dividing a signal having a phase of 2Δθ outputted from the first phase shifter 51 in both directions in a constant manner. 52 and a third phase shifter for outputting a signal having a phase of Δθ to output terminals P5 and P6 by distributing a signal having a phase of 2Δθ outputted in both directions in a constant direction in both directions. 53).

제 1 내지 제 3 위상 변위부(51 내지 53)는 각각 도 2a에서의 본 발명의 일실시예 따른 위상 변위기와 동일한 구조와 기능을 갖는다.The first to third phase shifters 51 to 53 each have the same structure and function as the phase shifter according to the embodiment of the present invention in FIG. 2A.

제 1 위상 변위부(51)는, 입력되는 신호를 분배하기 위한 전력 분배부(54)와, 전력 분배부(54)에 의해 분배된 전파신호를 각각 제 2 및 제 3 위상 변위부(52, 53)로 전송하기 위한 스트립 전송선(55, 56)과, 스트립 전송선(55, 56) 상에서 좌우로 이동되어 제 2 및 제 3 위상 변위부(52, 53)로 전송되는 전파신호의 위상을 변위시키기 위하여 스트립 전송선(55, 56)의 일정 부분에 배치되는 유전체 판(57)과, 스트립 전송선(55, 56) 상의 유전체 판(57)을 일정 거리 내에서 좌우로 이동시키기 위한 슬라이딩 바(58)을 구비한다.The first phase shifter 51 may include a power distributor 54 for distributing an input signal, and a second and third phase shifter 52 for transmitting radio signals distributed by the power distributor 54, respectively. 53 to shift the phases of the radio wave signals transmitted to the second and third phase shifters 52 and 53, which are moved left and right on the strip transmission lines 55 and 56 for transmission to the 53 and the strip transmission lines 55 and 56, respectively. To this end, a dielectric plate 57 disposed on a portion of the strip transmission lines 55 and 56 and a sliding bar 58 for moving the dielectric plate 57 on the strip transmission lines 55 and 56 from side to side within a predetermined distance are provided. Equipped.

제 2 위상 변위부(52)는, 제 1 위상 변위부(51)로부터 입력되는 신호를 분배하기 위한 전력 분배부(59)와, 전력 분배부(59)에 의해 분배된 전파신호를 각각 출력단(P3, P4)으로 전송하기 위한 스트립 전송선(60, 61)과, 스트립 전송선(60, 61) 상에서 좌우로 이동되어 출력단(P3, P4)으로 전송되는 전파신호의 위상을 변위시키기 위하여 스트립 전송선(60, 61) 상의 일정 부분에 배치되는 유전체 판(62)과, 스트립 전송선(60, 61) 상의 유전체 판(62)을 일정 거리 내에서 좌우로 이동시키기 위한 슬라이딩 바(58)을 구비한다.The second phase shift unit 52 outputs a power distribution unit 59 for distributing a signal input from the first phase shift unit 51 and a radio wave signal distributed by the power distribution unit 59, respectively. Strip transmission lines 60 and 61 for transmission to P3 and P4, and strip transmission line 60 to shift phases of radio signals transmitted left and right on the strip transmission lines 60 and 61 and transmitted to output terminals P3 and P4. And a dielectric plate 62 disposed at a predetermined portion on the 61 and a sliding bar 58 for moving the dielectric plate 62 on the strip transmission lines 60 and 61 from side to side within a predetermined distance.

제 3 위상 변위부(53)는, 제 1 위상 변위부(51)로부터 입력되는 신호를 분배하기 위한 전력 분배부(63)와, 전력 분배부(63)에 의해 분배된 전파신호를 각각 출력단(P5, P6)으로 전송하기 위한 스트립 전송선(64, 65)과, 스트립 전송선(64, 65) 상에서 좌우로 이동되어 출력단(P5, P6)으로 전송되는 전파신호의 위상을 변위시키기 위하여 스트립 전송선(64, 65) 상의 일정 부분에 배치되는 유전체 판(66)과, 스트립 전송선(64, 65) 상의 유전체 판(66)을 일정 거리 내에서 좌우로 이동시키기 위한 슬라이딩 바(58)을 구비한다.The third phase shift unit 53 outputs a power distribution unit 63 for distributing a signal input from the first phase shift unit 51 and a radio wave signal distributed by the power distribution unit 63, respectively. Strip transmission lines 64 and 65 for transmission to P5 and P6, and strip transmission lines 64 to shift the phase of radio signals transmitted left and right on strip transmission lines 64 and 65 and transmitted to output terminals P5 and P6. And a dielectric plate 66 disposed at a predetermined portion on the 65, and a sliding bar 58 for moving the dielectric plates 66 on the strip transmission lines 64 and 65 from side to side within a predetermined distance.

슬라이딩 바(58)는 도 2a에서와 같은 구조와 기능을 갖도록 형성되어 유전체 판(57, 62, 66)의 일측단에 공통 연결된다. 이에 따라, 유전체 판(57, 62, 66)들은 슬라이딩 바(58)에 의해 동시에 이동된다.The sliding bar 58 is formed to have the same structure and function as in FIG. 2A, and is commonly connected to one end of the dielectric plates 57, 62, and 66. Accordingly, the dielectric plates 57, 62, 66 are simultaneously moved by the sliding bar 58.

슬라이딩 바(58)와 유전체 판(57, 62, 66) 상에는 도 2a에서와 같은 홈들이 형성된다.Grooves as in FIG. 2A are formed on the sliding bar 58 and the dielectric plates 57, 62, 66.

그리고, 제 1 위상 지연부(51)에서 유전체 판(57)이 위치하는 스트립 전송선(55, 56)의 길이가 제 2 위상 지연부(52)에서 유전체 판(62)이 위치하는 스트립 전송선(60, 61)과 제 3 위상 지연부(53)에서 유전체 판(66)이 위치하는 스트립 전송선(64, 65)의 길이보다 2배 정도 길게 형성된다. 이는 제 1 위상 변위부(51)로부터 출력되는 신호가 제 2 및 제 3 위상 변위부(52, 53)로부터 출력되는 신호보다 높은 위상을 갖도록 하기 위한 것이다.In addition, the lengths of the strip transmission lines 55 and 56 where the dielectric plate 57 is positioned in the first phase delay unit 51 are the strip transmission lines 60 where the dielectric plate 62 is positioned in the second phase delay unit 52. , 61 and the third phase delay unit 53 are formed to be twice as long as the length of the strip transmission lines 64 and 65 where the dielectric plate 66 is located. This is for the signal output from the first phase shifter 51 to have a higher phase than the signals output from the second and third phase shifters 52 and 53.

한편, 출력단(P3 내지 P6)들은 각각 케이블(67 내지 70)들을 통해 안테나(71 내지 74)에 접속된다.On the other hand, the output terminals P3 to P6 are connected to the antennas 71 to 74 via cables 67 to 70, respectively.

도 5a는 슬라이딩 바(58)의 움직임이 없는 상태로서, 이 상태에서 스트립 전송선(55, 60, 64)들이 각각 스트립 전송선(56, 61, 65)들과 서로 대칭을 이루므로, 등위상 급전되어 빔은 수평방향으로 복사된다. 여기서, 안테나(71 내지 74)들 간의 배열 간격(d)은 통상 0.7 내지 0.9 λ정도로 한다.5A shows a state in which the sliding bar 58 is not moved, and in this state, the strip transmission lines 55, 60, and 64 are symmetrical with the strip transmission lines 56, 61, and 65, respectively. The beam is radiated in the horizontal direction. Here, the arrangement interval d between the antennas 71 to 74 is usually about 0.7 to 0.9 lambda.

도 5b는 슬라이딩 바(58)에 의해 제 1 내제 제 3 위상 변위부(51 내지 53)상에 각각 배치된 유전체 판(57, 62, 66)이 일정 거리만큼 일측방향으로 이동된 상태이다. 이때, 제 1 위상 변위부(51)의 출력측(c1, c2)에서는 각각 2Δθ와 -2Δθ의 위상차를 갖는다. 그리고, 제 2 위상 변위부(52)의 출력단(P3, P4)에서는 Δθ와 -Δθ의 위상차를 갖으며, 또한 제 2 위상 변위부(53)의 출력단(P5, P6)에서도 Δθ와 -Δθ의 위상차를 갖는다.5B shows that the dielectric plates 57, 62, 66 disposed on the first inner third phase shift portions 51 to 53 by the sliding bar 58, respectively, have a certain distance. As long as it is moved in one direction. At this time, the output sides c1 and c2 of the first phase shifter 51 have a phase difference of 2Δθ and −2Δθ, respectively. In addition, the output stages P3 and P4 of the second phase shifter 52 have a phase difference between Δθ and -Δθ, and the output stages P5 and P6 of the second phase shifter 53 also have a difference of Δθ and -Δθ. Has a phase difference.

이에 따라, 도면에서와 같이 출력단(P3 내지 P6)들에서는 +3Δθ, +Δθ, -Δθ, -3Δθ의 선형적인 위상차가 발생하도록 하고 동일 길이 케이블(67 내지 70)을 통해 출력단(P3 내지 P6)들에 각각 연결된 안테나(71 내지 74)들은 수평방향에서 θ0다운 틸트(Down Tilt)된 방향으로 복사된다.Accordingly, as shown in the drawings, linear phase differences of + 3Δθ, + Δθ, -Δθ, and -3Δθ occur at the output terminals P3 to P6 and the output terminals P3 to P6 through the same length cables 67 to 70. each antenna is connected (71-74) to are copied in the direction θ 0 down tilt (tilt down) in the horizontal direction.

여기서, 전력 분배부(51 내지 53)들의 전력 분배량을 각각 1:1, 1:2, 2:1로 하여 안테나(71 내지 74)들에 인가되는 전계의 세기를 1:2:2:1 정도로 조절할 수 있다. 따라서, 전계의 세기가 1:1:1:1의 균일분포의 -13dB에 비해 다운 틸트 빔의 수직방향 좌우 1 차 부엽을 약 -15dB 정도로 개선할 수 있다.Herein, the power distributions of the power distribution units 51 to 53 are 1: 1, 1: 2, and 2: 1, respectively, and the intensity of the electric field applied to the antennas 71 to 74 is 1: 2: 2: 1. You can adjust the degree. Therefore, the vertical left and right primary side lobes of the down tilt beam can be improved by about -15 dB, compared to -13 dB of a uniform distribution of 1: 1: 1: 1.

도 6a는 도 2a와 도 5a에서의 본 발명에 따른 전기적 빔틸트 조절을 위한 기지국 안테나의 위상 변위기의 구성을 확장한 것으로서, 기지국 안테나의 위상배열을 1:8로 변위시키기 위한 위상 변위기를 나타낸 것이다.FIG. 6A is an enlarged configuration of a phase shifter of a base station antenna for electric beam tilt adjustment according to the present invention in FIGS. 2A and 5A, and illustrates a phase shifter for shifting a phase array of a base station antenna to 1: 8. will be.

도 6a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또다른 실시예 따른 위상 변위기는, 외부로부터 입력되는 전파신호를 신호의 세기가 일정하게 양방향으로 분배하여 위상이 4Δθ인 신호를 출력하는 제 1 위상 변위부(81)와, 제 1 위상 변위부(81)로부터 출력되는 위상이 4Δθ인 신호를 세기가 일정하게 양방향으로 분배하여 위상이 2Δθ인 신호를 출력하는 제 2 및 제 3 위상 변위부(82, 83)와, 제 2 위상 변위부(82)로부터 출력되는 위상이 2Δθ인 신호를 세기가 일정하게 양방향으로 분배하여 위상이 Δθ인 신호를 출력단(P7, P8)으로 출력하는 제 4 위상 변위부(84)와, 제 2 위상 변위부(82)로부터 출력되는 위상이 2Δθ인 신호를 세기가 일정하게 양방향으로 분배하여 위상이 Δθ인 신호를 출력단(P9, P10)으로 출력하는 제 5 위상 변위부(85)와, 제 3 위상 변위부(83)로부터 출력되는 위상이 2Δθ인 신호를 세기가 일정하게 양방향으로 분배하여 위상이 Δθ인 신호를 출력단(P11, P12)으로 출력하는 제 6 위상 변위부(86)와, 제 3 위상 변위부(83)로부터 출력되는 위상이 2Δθ인 신호를 세기가 일정하게 양방향으로 분배하여 위상이 Δθ인 신호를 출력단(P13, P14)으로 출력하는 제 7 위상 변위부(87)를 구비한다.As shown in Figure 6a, a phase shifter according to another embodiment of the present invention, the first phase shifter for outputting a signal having a phase of 4Δθ by distributing a radio signal input from the outside in both directions with a constant intensity of the signal (81) and second and third phase shifters 82, 83 for distributing a signal having a phase of 4Δθ outputted from the first phase shifter 81 in both directions in a constant manner to output a signal having a phase of 2Δθ. ) And a fourth phase shifter 84 that outputs a signal having a phase Δθ to output terminals P7 and P8 by dividing a signal having a phase of 2Δθ outputted from the second phase shifter 82 in both directions in a constant manner. ) And a fifth phase shifter 85 that outputs a signal having a phase Δθ to the output terminals P9 and P10 by dividing a signal having a phase of 2Δθ outputted from the second phase shifter 82 in both directions in a constant manner. ) And the output from the third phase shifter 83 The phase output from the 6th phase shift part 86 and the 3rd phase shift part 83 which distribute this signal of 2 (DELTA) (theta) uniformly in both directions, and output the signal of phase (DELTA) (theta) to the output stage P11, P12. And a seventh phase shifter 87 for distributing the signal having a constant of 2Δθ in both directions to output the signal having a phase of Δθ to the output terminals P13 and P14.

제 1 내지 제 7 위상 변위부(81 내지 87)는 각각 도 2a에서의 본 발명의 일실시예 따른 위상 변위기와 동일한 구조와 기능을 갖는다.The first to seventh phase shifters 81 to 87 each have the same structure and function as the phase shifter according to the embodiment of the present invention in FIG. 2A.

제 1 위상 변위부(81)는, 입력되는 신호를 분배하기 위한 전력 분배부(88)와, 전력 분배부(88)에 의해 분배된 전파신호를 각각 제 2 및 제 3 위상 변위부(82, 83)로 전송하기 위한 스트립 전송선(89, 90)과, 스트립 전송선(89, 90) 상에서 좌우로 이동되어 제 2 및 제 3 위상 변위부(82, 83)로 전송되는 전파신호의 위상을 변위시키기 위하여 스트립 전송선(89, 90)의 일정 부분에 배치되는 유전체 판(91)과, 스트립 전송선(89, 90) 상의 유전체 판(91)을 일정 거리 내에서 좌우로 이동시키기 위한 슬라이딩 바(92)을 구비한다.The first phase shifter 81 may include a power distributor 88 for distributing an input signal and a radio wave signal distributed by the power distributor 88. To shift the phases of the radio wave signals transmitted to the second and third phase shifters 82 and 83 by being moved left and right on the strip transmission lines 89 and 90 for transmission to the third transmission line 83 and 90. To this end, a dielectric plate 91 disposed at a portion of the strip transmission lines 89 and 90 and a sliding bar 92 for moving the dielectric plate 91 on the strip transmission lines 89 and 90 from side to side within a predetermined distance. Equipped.

제 2 위상 변위부(82)는, 제 1 위상 변위부(81)로부터 입력되는 신호를 분배하기 위한 전력 분배부(93)와, 전력 분배부(93)에 의해 분배된 전파신호를 각각 제 4 및 제 5 위상 변위부(84, 85)로 전송하기 위한 스트립 전송선(94, 95)과, 스트립 전송선(94, 95) 상에서 좌우로 이동되어 제 4 및 제 5 위상 변위부(84, 85)로 전송되는 전파신호의 위상을 변위시키기 위하여 스트립 전송선(94, 95) 상의 일정 부분에 배치되는 유전체 판(96)과, 스트립 전송선(94, 95) 상의 유전체 판(96)을 일정 거리 내에서 좌우로 이동시키기 위한 슬라이딩 바(92)을 구비한다.The second phase shifter 82 supplies a power distribution unit 93 for distributing a signal input from the first phase shifter 81 and a radio wave signal distributed by the power distribution unit 93 to the fourth, respectively. And strip transmission lines 94 and 95 for transmission to the fifth phase shifters 84 and 85 and left and right on the strip transmission lines 94 and 95 to the fourth and fifth phase shifters 84 and 85. In order to shift the phase of the transmitted radio signal, the dielectric plate 96 disposed on a portion of the strip transmission lines 94 and 95 and the dielectric plate 96 on the strip transmission lines 94 and 95 are moved to the left and right within a predetermined distance. A sliding bar 92 for moving is provided.

제 3 위상 변위부(83)는, 제 1 위상 변위부(81)로부터 입력되는 신호를 분배하기 위한 전력 분배부(97)와, 전력 분배부(97)에 의해 분배된 전파신호를 각각 제 6 및 제 7 위상 변위부(86, 87)로 전송하기 위한 스트립 전송선(98, 99)과, 스트립 전송선(98, 99) 상에서 좌우로 이동되어 제 6 및 제 7 위상 변위부(86, 87)로 전송되는 전파신호의 위상을 변위시키기 위하여 스트립 전송선(98, 99) 상의 일정 부분에 배치되는 유전체 판(101)과, 스트립 전송선(98, 99) 상의 유전체 판(101)을 일정 거리 내에서 좌우로 이동시키기 위한 슬라이딩 바(92)을 구비한다.The third phase shifter 83 is configured to distribute the signal inputted from the first phase shifter 81 to the power distributor 97 and the radio signal distributed by the power distributor 97 to the sixth, respectively. And strip transmission lines 98 and 99 for transmitting to the seventh phase shifters 86 and 87 and left and right on the strip transmission lines 98 and 99 to the sixth and seventh phase shifters 86 and 87. In order to shift the phase of the transmitted radio signal, the dielectric plate 101 disposed on a portion of the strip transmission lines 98 and 99 and the dielectric plate 101 on the strip transmission lines 98 and 99 are horizontally moved from side to side. A sliding bar 92 for moving is provided.

제 4 위상 변위부(84)는, 제 2 위상 변위부(82)로부터 입력되는 신호를 분배하기 위한 전력 분배부(102)와, 전력 분배부(102)에 의해 분배된 전파신호를 각각 출력단(P7, P8)으로 전송하기 위한 스트립 전송선(103, 104)과, 스트립 전송선(103, 104) 상에서 좌우로 이동되어 출력단(P7, P8)으로 전송되는 전파신호의 위상을 변위시키기 위하여 스트립 전송선(103, 104) 상의 일정 부분에 배치되는 유전체 판(105)과, 스트립 전송선(103, 104) 상의 유전체 판(105)을 일정 거리 내에서 좌우로 이동시키기 위한 슬라이딩 바(92)을 구비한다.The fourth phase shifter 84 outputs a power distribution unit 102 for distributing a signal input from the second phase shifter 82 and an electric wave signal distributed by the power distributor 102, respectively. Strip transmission lines 103 and 104 for transmission to P7 and P8, and strip transmission lines 103 for shifting the phase of the radio signal transmitted to the output terminals P7 and P8 by moving left and right on the strip transmission lines 103 and 104. And a dielectric plate 105 disposed at a predetermined portion on the 104 and a sliding bar 92 for moving the dielectric plate 105 on the strip transmission lines 103 and 104 from side to side within a predetermined distance.

제 5 위상 변위부(84)는, 제 2 위상 변위부(82)로부터 입력되는 신호를 분배하기 위한 전력 분배부(106)와, 전력 분배부(106)에 의해 분배된 전파신호를 각각 출력단(P9, P10)으로 전송하기 위한 스트립 전송선(107, 108)과, 스트립 전송선(107, 108) 상에서 좌우로 이동되어 출력단(P9, P10)으로 전송되는 전파신호의 위상을 변위시키기 위하여 스트립 전송선(107, 108) 상의 일정 부분에 배치되는 유전체 판(109)과, 스트립 전송선(107, 108) 상의 유전체 판(109)을 일정 거리 내에서 좌우로 이동시키기 위한 슬라이딩 바(92)을 구비한다.The fifth phase shifter 84 outputs a power distribution unit 106 for distributing a signal input from the second phase shifter 82 and a radio wave signal distributed by the power distribution unit 106, respectively. Strip transmission lines 107 and 108 for transmission to P9 and P10, and strip transmission lines 107 to shift the phase of radio signals transmitted left and right on the strip transmission lines 107 and 108 and transmitted to output terminals P9 and P10. And a dielectric plate 109 disposed at a predetermined portion on the 108 and a sliding bar 92 for moving the dielectric plates 109 on the strip transmission lines 107 and 108 from side to side within a predetermined distance.

제 6 위상 변위부(86)는, 제 3 위상 변위부(83)로부터 입력되는 신호를 분배하기 위한 전력 분배부(110)와, 전력 분배부(110)에 의해 분배된 전파신호를 각각 출력단(P11, P12)으로 전송하기 위한 스트립 전송선(111, 112)과, 스트립 전송선(111, 112) 상에서 좌우로 이동되어 출력단(P11, P12)으로 전송되는 전파신호의 위상을 변위시키기 위하여 스트립 전송선(111, 112) 상의 일정 부분에 배치되는 유전체 판(113)과, 스트립 전송선(111, 112) 상의 유전체 판(113)을 일정 거리 내에서 좌우로 이동시키기 위한 슬라이딩 바(92)을 구비한다.The sixth phase shift unit 86 outputs a power distribution unit 110 for distributing a signal input from the third phase shift unit 83 and a radio wave signal distributed by the power distribution unit 110, respectively. Strip transmission lines 111 and 112 for transmission to P11 and P12, and strip transmission lines 111 to shift phases of radio signals transmitted left and right on the strip transmission lines 111 and 112 and transmitted to output terminals P11 and P12. And a dielectric plate 113 disposed at a predetermined portion on the 112 and a sliding bar 92 for moving the dielectric plates 113 on the strip transmission lines 111 and 112 from side to side within a predetermined distance.

제 7 위상 변위부(87)는, 제 3 위상 변위부(83)로부터 입력되는 신호를 분배하기 위한 전력 분배부(114)와, 전력 분배부(114)에 의해 분배된 전파신호를 각각 출력단(P3, P14)으로 전송하기 위한 스트립 전송선(115, 116)과, 스트립 전송선(115, 116) 상에서 좌우로 이동되어 출력단(P3, P14)으로 전송되는 전파신호의 위상을 변위시키기 위하여 스트립 전송선(115, 116) 상의 일정 부분에 배치되는유전체 판(117)과, 스트립 전송선(115, 116) 상의 유전체 판(117)을 일정 거리 내에서 좌우로 이동시키기 위한 슬라이딩 바(92)을 구비한다.The seventh phase shift unit 87 outputs a power distribution unit 114 for distributing a signal input from the third phase shift unit 83 and a radio wave signal distributed by the power distribution unit 114, respectively. Strip transmission lines 115 and 116 for transmission to P3 and P14, and strip transmission lines 115 to shift phases of radio signals transmitted left and right on the strip transmission lines 115 and 116 and transmitted to output terminals P3 and P14. And a dielectric bar 117 disposed at a predetermined portion on the 116 and a sliding bar 92 for moving the dielectric plate 117 on the strip transmission lines 115 and 116 from side to side within a predetermined distance.

슬라이딩 바(92)는 도 2a에서와 같은 구조와 기능을 갖도록 형성되어 유전체 판(91, 96, 101, 105, 109, 113, 117)들의 일측단에 공통 연결된다. 이에 따라, 유전체 판(91, 96, 101, 105, 109, 113, 117)들은 슬라이딩 바(92)에 의해 동시에 이동된다.The sliding bar 92 is formed to have a structure and a function as shown in FIG. 2A and commonly connected to one end of the dielectric plates 91, 96, 101, 105, 109, 113, and 117. Accordingly, the dielectric plates 91, 96, 101, 105, 109, 113, and 117 are simultaneously moved by the sliding bar 92.

슬라이딩 바(92)와 유전체 판(91, 96, 101, 105, 109, 113, 117)들 상에는 도 2a에서와 같은 홈들이 형성된다.Grooves as in FIG. 2A are formed on the sliding bar 92 and the dielectric plates 91, 96, 101, 105, 109, 113, and 117.

제 1 위상 지연부(81)에서 유전체 판(91)이 위치하는 스트립 전송선(89, 90)의 길이가 제 2 위상 지연부(82)에서 유전체 판(96)이 위치하는 스트립 전송선(94, 95)과 제 3 위상 지연부(83)에서 유전체 판(101)이 위치하는 스트립 전송선(98, 99)의 길이보다 2배 정도 길게 형성된다. 이는 제 1 위상 변위부(81)로부터 출력되는 신호가 제 2 및 제 3 위상 변위부(82, 83)로부터 출력되는 신호보다 높은 위상을 갖도록 하기 위한 것이다.The length of the strip transmission lines 89 and 90 where the dielectric plate 91 is located in the first phase delay unit 81 is the strip transmission line 94 and 95 where the dielectric plate 96 is located in the second phase delay unit 82. ) And the third phase delay unit 83 are formed to be twice as long as the lengths of the strip transmission lines 98 and 99 on which the dielectric plate 101 is located. This is for the signal output from the first phase shifter 81 to have a higher phase than the signals output from the second and third phase shifters 82 and 83.

그리고, 제 2 위상 지연부(82)에서 유전체 판(96)이 위치하는 스트립 전송선(94, 95)의 길이가 제 4 위상 지연부(84)에서 유전체 판(105)이 위치하는 스트립 전송선(103, 104)과 제 5 위상 지연부(85)에서 유전체 판(109)이 위치하는 스트립 전송선(107, 108)의 길이보다 2배 정도 길게 형성된다. 이는 제 2 위상 변위부(82)로부터 출력되는 신호가 제 4 및 제 5 위상 변위부(84, 85)로부터 출력되는 신호보다 높은 위상을 갖도록 하기 위한 것이다.In addition, the lengths of the strip transmission lines 94 and 95 where the dielectric plate 96 is positioned in the second phase delay unit 82 are the strip transmission lines 103 where the dielectric plate 105 is positioned in the fourth phase delay unit 84. , 104 and the fifth phase delay unit 85 are formed to be twice as long as the lengths of the strip transmission lines 107 and 108 in which the dielectric plate 109 is located. This is for the signal output from the second phase shifter 82 to have a higher phase than the signals output from the fourth and fifth phase shifters 84 and 85.

또한, 제 3 위상 지연부(83)에서 유전체 판(101)이 위치하는 스트립 전송선(98, 99)의 길이가 제 6 위상 지연부(86)에서 유전체 판(113)이 위치하는 스트립 전송선(111, 112)과 제 7 위상 지연부(87)에서 유전체 판(117)이 위치하는 스트립 전송선(115, 116)의 길이보다 2배 정도 길게 형성된다. 이는 제 3 위상 변위부(83)로부터 출력되는 신호가 제 6 및 제 7 위상 변위부(86, 87)로부터 출력되는 신호보다 높은 위상을 갖도록 하기 위한 것이다.In addition, the lengths of the strip transmission lines 98 and 99 where the dielectric plate 101 is positioned in the third phase delay unit 83 are the strip transmission lines 111 where the dielectric plate 113 is positioned in the sixth phase delay unit 86. , 112 and the seventh phase delay unit 87 are formed to be twice as long as the lengths of the strip transmission lines 115 and 116 on which the dielectric plate 117 is located. This is for the signal output from the third phase shifter 83 to have a higher phase than the signals output from the sixth and seventh phase shifters 86 and 87.

한편, 출력단(P7 내지 P14)들은 각각 케이블(118 내지 125)들을 통해 안테나(126 내지 133)에 접속된다.On the other hand, the output terminals P7 to P14 are connected to the antennas 126 to 133 through cables 118 to 125, respectively.

도 6a는 슬라이딩 바(58)의 움직임이 없는 상태로서, 이 상태에서 제 1 내지 제 7 위상 변위부(81 내지 87) 내의 스트립 전송선들이 서로 대칭을 이루므로, 등위상 급전되어 틸트각이 '0'인 빔이 수평방향으로 복사된다. 여기서, 안테나(126 내지 133)들 간의 배열 간격(d)은 통상 0.7 내지 0.9 λ정도로 한다.6A is a state in which the sliding bar 58 is not moved, and in this state, since the strip transmission lines in the first to seventh phase shift parts 81 to 87 are symmetrical with each other, the phase angle is supplied so that the tilt angle is' 0. 'In beam is radiated in the horizontal direction. Here, the arrangement interval d between the antennas 126 to 133 is usually about 0.7 to 0.9 lambda.

도 6b는 슬라이딩 바(92)에 의해 제 1 내제 제 7 위상 변위부(81 내지 87) 상에 각각 배치된 유전체 판(91, 96, 101, 105, 109, 113, 117)들이 일정 거리만큼 일측방향으로 이동된 상태이다.FIG. 6B shows that the dielectric plates 91, 96, 101, 105, 109, 113, and 117 respectively disposed on the first inner seventh phase shift portions 81 to 87 by the sliding bar 92 have a predetermined distance. As long as it is moved in one direction.

제 1 위상 변위부(81)의 2 개의 출력측에서 4Δθ와 -4Δθ의 위상차를 발생되고, 제 2 및 제 3 위상 변위부(82, 83)의 2 개의 출력측에서 각각 2Δθ와 -2Δθ의 위상차가 발생되므로, 제 4 내지 제 7 위상 변위부(84 내지 87)의 2 개의 출력측에서 각각 Δθ와 -Δθ의 위상차가 발생된다.A phase difference of 4Δθ and -4Δθ is generated at two output sides of the first phase shift unit 81, and a phase difference of 2Δθ and -2Δθ is generated at the two output sides of the second and third phase shift units 82 and 83, respectively. Therefore, phase differences of Δθ and -Δθ are generated on the two output sides of the fourth to seventh phase shift parts 84 to 87, respectively.

따라서, 도면에서와 같이 유전체 판(91, 96, 101, 105, 109, 113, 117)들이일정거리만큼 이동되면, 안테나(127 내지 134)들의 전계 위상이 각각 +7Δθ, +5Δθ, +3 Δθ, +Δθ, -Δθ, -3Δθ, -5Δ, 그리고 -7Δθ가 된다. 이로 인해, 안테나(126 내지 133)들 중에서 인접한 안테나들 간의 위상차는 2Δθ가 되어 전술한 바와 같이 수평방향에 대해 θ0만큼 다운 틸트된 방향으로 복사하게 한다.Therefore, as shown in the drawings, the dielectric plates 91, 96, 101, 105, 109, 113, and 117 have a certain distance. When moved by, the electric field phases of the antennas 127 to 134 become + 7Δθ, + 5Δθ, + 3Δθ, + Δθ, -Δθ, -3Δθ, -5Δ, and -7Δθ, respectively. As a result, the phase difference between adjacent antennas among the antennas 126 to 133 becomes 2Δθ, which causes radiation in the down tilted direction by θ 0 with respect to the horizontal direction as described above.

도 2a에서의 1:2 위상배열 안테나의 위상 변위기, 도 5a에서의 1:4 위상배열 안테나의 위상 변위기 및 도 6a에서의 1:8 위상배열 안테나의 위상 변위기 간의 차이를 비교하여 보면, 본 발명의 위상 변위기의 배열 갯수가 2배씩 늘어나기 때문에 안테나 이득이 2배씩 증가하는 즉 수직방향 빔폭이 2배씩 줄어드는 점에서 차이가 있지만, 다운 틸트 방향은 동일하고 빔틸트 방식은 동일하다.Comparing the difference between the phase shifter of the 1: 2 phased array antenna in FIG. 2A, the phase shifter of the 1: 4 phased array antenna in FIG. 5A, and the phase shifter of the 1: 8 phased array antenna in FIG. 6A. Since the number of arrangements of the phase shifter of the present invention is increased by 2 times, the antenna gain increases by 2 times, that is, the vertical beam width decreases by 2 times. However, the down tilt direction is the same and the beam tilt method is the same.

한편, 전술한 바와 같은 본 발명의 위상 변위기에서는 상기 전력 분배부의 경로 간 임피던스 비를 달리하여 배열 안테나 소자에 인가되는 전계의 세기 또한 조절할 수 있다.Meanwhile, in the phase shifter of the present invention as described above, the intensity of the electric field applied to the array antenna element may be adjusted by varying the impedance ratio between the paths of the power distribution unit.

예를 들어, 도 6a의 1:8 위상배열 안테나의 위상 변위기에서 전력 분배부(88, 93, 99, 102, 106, 110, 114)의 전력 분배비를 적절히 설정하면, 배열 안테나 전체적으로 "x:x:x:x:x:x:x:x"의 세기 패턴으로 급전시킬 수 있어 다운 틸트 빔의 수직 방향 복사패턴의 부엽준위를 약 -17dB 수준으로 개선할 수 있다.For example, if the power distribution ratios of the power distribution units 88, 93, 99, 102, 106, 110, and 114 are appropriately set in the phase shifter of the 1: 8 phased array antenna of FIG. 6A, the array antenna as a whole is "x: It can be fed with an intensity pattern of x: x: x: x: x: x: x ", thereby improving the side lobe level of the vertical radiation pattern of the down tilt beam to about -17 dB.

실질적으로, 이동통신 시스템의 기지국 안테나에서는 인접 셀 간 간섭을 줄이기 위하여 수직 복사패턴의 주엽에 인접한 1차 부엽을 낮추려는 많은 노력이 행해지고 있다. 그러나, 기지국 안테나와 같이 동작 주파수 대역폭이 넓은 경우, 스트립 전송선 혹은 마이크로 스트립 전송선으로 이루어진 전력 분배부의 진폭 및 위상전달 오차가 발생된다. 특히, 전력 분배비가 커질수록 위상 변위기의 유전체 부하와 복잡한 전자기적 상호 작용을 초래하여 임피던스 부정합이 일어나므로, 설계한 부엽 준위를 얻기 어려운 경우가 많다.In practice, many efforts have been made to reduce the primary side lobe adjacent to the main lobe of the vertical radiation pattern in the base station antenna of the mobile communication system to reduce the interference between adjacent cells. However, when the operating frequency bandwidth is wide, such as a base station antenna, an amplitude and phase transfer error of a power distribution unit consisting of a strip transmission line or a micro strip transmission line occurs. In particular, as the power distribution ratio increases, impedance mismatch occurs due to complex electromagnetic interaction with the dielectric load of the phase shifter, so that the designed side lobe level is often difficult to obtain.

그러나, 본 발명의 위상 변위기는 상기한 바와 같이 저역통과 필터링 효과를 갖고 있어 전력 분배소자와 위상 변위 소자의 상호작용을 격리시키는 효과가 있다. 따라서, 본 발명의 위상 변위기는 전기적 빔틸트 뿐만 아니라 낮은 부엽준위 또한 용이하게 독립적으로 구현할 수 있다.However, the phase shifter of the present invention has a low pass filtering effect as described above, and thus has an effect of isolating the interaction between the power distribution element and the phase shift element. Therefore, the phase shifter of the present invention can be easily implemented independently as well as the electric beam tilt low side lobe level.

그리고, 본 발명의 위상 변위기는 전송경로 상에 이종 금속 간에 물리적 마찰이 없는 공기층 스트립 전송선로 구현되 있어, 위상 변위를 위한 유전체 부하 구간 역시 공기층 스트립 전송선과 유전체 판이 일정 간격으로 이격되도록 구현되어 있다. 이에 따라, 본 발명은 모든 전송선 상에서 수동 혼변조 신호 발생의 가장 큰 원인인 이종 금속간 접합 부위가 없어 혼변조 신호 발생을 최소화할 수 있다는 데 가장 큰 특징이 있으며, 또한 43dBm 2톤 지속파 입력에 대한 -150dBm 이하까지 가능하다.In addition, since the phase shifter of the present invention is implemented as an air layer strip transmission line without physical friction between dissimilar metals on the transmission path, the dielectric load section for phase shift is also implemented so that the air layer strip transmission line and the dielectric plate are spaced at regular intervals. Accordingly, the present invention is characterized by the fact that it is possible to minimize the generation of the intermodulation signal because there is no heterometal junction region, which is the largest cause of the passive intermodulation signal generation on all transmission lines, and the 43 dBm two-tone continuous wave input Up to -150dBm is possible.

또한, 본 발명은 다층 기판 공법에 의해 전력 분배소자와 위상 변위소자를 물리적으로 동일 기판상에서 일체화시켜 구현함으로써, 전체적으로 낮은 부엽준위를 갖는 수동 혼변조 특성이 매우 우수하고 제품의 두께가 얇은 저가의 전기적 틸트 안테나를 구현할 수 있도록 하였다.In addition, the present invention is implemented by integrating the power distribution element and the phase shift element on the same substrate physically by a multilayer substrate method, so that the low-cost electrical cross-linking characteristics of the low side lobe level as a whole excellent and low-cost electrical The tilt antenna can be implemented.

그러면, 이하에서는 전술한 바와 같은 특징을 갖는 본 발명의 위상 변위기를이용하여 구현한 본 발명에 따른 이중대역 기지국 안테나에 대해 도 7을 참조하여 살펴본다.Next, the dual band base station antenna according to the present invention implemented by using the phase shifter of the present invention having the above-mentioned characteristics will be described with reference to FIG. 7.

도 7은 본 발명의 일실시예 따른 위상 변위기를 이용한 이중대역 기지국 안테나의 전면 사시도로서, 단일 대역의 전파신호를 수용하는 다수의 제 1 및 제 2 다이폴(Dipole) 복사소자(710, 720)들과 이중 대역의 전파신호를 수용하는 다수의 제 3 다이폴 복사소자(730)들이 일렬로 배열되어 있다.FIG. 7 is a front perspective view of a dual band base station antenna using a phase shifter according to an embodiment of the present invention, in which a plurality of first and second dipole radiating elements 710 and 720 accommodate a single band radio signal; FIG. And a plurality of third dipole radiation elements 730 for receiving a radio signal of a dual band are arranged in a line.

그리고, 본 발명의 기지국 안테나는, 무선주파수신호 수신을 위해 외부 통신기기에 연결되는 '4' 개의 무선주파수(RF) 커넥터(750)와, 대역별 다운틸트의 각도 조절을 위한 슬라이딩 노브(도시되지 않았음)을 구비한다.In addition, the base station antenna of the present invention, '4' radio frequency (RF) connector 750 connected to an external communication device for receiving a radio frequency signal, and a sliding knob for adjusting the angle of down tilt per band (not shown) No).

다수의 제 1 다이폴 복사소자(710)는 전술한 본 발명의 위상 변위기에 의해 전기적 빔틸트되어 급전되는 800MHz 또는 900MHz 저대역의 전파신호를 복사한다.The plurality of first dipole radiating elements 710 radiate an electric wave signal of 800 MHz or 900 MHz low band which is electrically beam tilted and fed by the phase shifter of the present invention described above.

다수의 제 2 다이폴 복사소자(720)는 전술한 본 발명의 위상 변위기에 의해 전기적 빔틸트되어 급전되는 1800MHz나 1900MHz 또는 2000MHz 고대역의 전파신호를 복사한다.The plurality of second dipole radiating elements 720 radiates a radio wave signal of 1800 MHz, 1900 MHz, or 2000 MHz high band which is electrically beam tilted and fed by the phase shifter of the present invention described above.

다수의 제 3 다이폴 복사소자(730)는 전술한 본 발명의 위상 변위기에 의해 전기적 빔틸트되어 급전되는 800MHz 또는 900MHz 저대역의 전파신호와 1800MHz나 1900MHz 또는 2000MHz 고대역의 전파신호를 동시에 복사한다.The plurality of third dipole radiation elements 730 simultaneously radiates a radio signal of 800 MHz or 900 MHz low band and a radio signal of 1800 MHz or 1900 MHz or 2000 MHz high band, which are electrically beam tilted and fed by the above-described phase shifter of the present invention. .

한편, 다수의 제 1 내지 제 3 다이폴 복사소자(710, 720, 730)들은 각각 전술한 바와 같은 본 발명의 위상 변위기와 동일한 길이의 케이블을 통해 접속된다.On the other hand, the plurality of first to third dipole radiation elements 710, 720, 730 are each connected via a cable of the same length as the phase shifter of the present invention as described above.

도 8a를 참조하여 제 1 다이폴 복사소자(710)를 살펴보면, 제 1 다이폴 복사소자(720)는 저대역의 '±45°' 이중편파를 위한 'X'자형 스트립 다이폴 복사소자로서, 실질적으로 4개의 복사소자가 배치되어 14dBi 정도의 복사이득을 갖는다.Referring to FIG. 8A, referring to the first dipole radiation device 710, the first dipole radiation device 720 is an 'X' shaped strip dipole radiation device for '± 45 °' dual polarization in a low band, and is substantially four. Radiation elements are arranged and have a radiation gain of about 14 dBi.

도 8b를 참조하여 제 2 다이폴 복사소자(720)를 살펴보면, 제 2 다이폴 복사소자(720)는 고대역의 '±45°' 이중편파를 위한 다이아몬드형 스트립 다이폴 복사소자이다. 다이아몬드형 스트립 다이폴 복자는 '+45°'다이폴 복사소자 2 개와 '-45°' 다이폴 복사소자 2 개를 각각 대칭되게 배열하여 구현한 것으로, 실질적으로 8개의 복사소자가 배치되어 약 17dBi 복사이득을 갖는다.Referring to FIG. 8B, referring to the second dipole radiation device 720, the second dipole radiation device 720 is a diamond-shaped strip dipole radiation device for a high band '± 45 °' double polarization. The diamond strip dipole replica is made by symmetrically arranging two '+ 45 °' dipole radiation elements and two '-45 °' dipole radiation elements, and each of eight radiation elements is arranged to obtain approximately 17 dBi radiation gain. Have

도 8c에 도시된 제 3 다이폴 복사소자(730)는 저대역 주파수 복사를 위한 제 1 다이폴 복사소자(710)와 고대역 주파수 복사를 위한 제 2 다이폴 복사소자(720)를 일체화시켜 구현한 것으로, 저대역 주파수신호와 고대역 주파수신호를 동시에 복사할 수 있다.The third dipole radiating element 730 illustrated in FIG. 8C is implemented by integrating the first dipole radiating element 710 for low band frequency radiation and the second dipole radiating element 720 for high band frequency radiation. The low band frequency signal and the high band frequency signal can be simultaneously copied.

그리고, 도면에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 기지국 안테나(700)는, 제 1 다이폴 복사소자(710)의 빔폭을 조절하기 위한 제 1 및 제 2 빔폭 조절판(711, 712)과 제 2 다이폴 복사소자(710)의 빔폭을 조절하기 위한 빔폭 조절부재(721)를 더 구비한다.As shown in the figure, the base station antenna 700 according to the present invention includes first and second beam width adjusting plates 711 and 712 and second dipole radiation for adjusting the beam width of the first dipole radiation element 710. A beam width adjusting member 721 for adjusting the beam width of the device 710 is further provided.

또한, 본 발명에 따른 기지국 안테나(700)는, 배열된 다이폴 복사소자들 간의 간섭을 방지하기 위한 다수의 간섭방지부재(740)를 더 구비하되, 이 간섭방지부재(740)는 상기 다이폴 복사소자들 사이에 불규칙적으로 배열된다.In addition, the base station antenna 700 according to the present invention further includes a plurality of interference prevention members 740 for preventing interference between the arranged dipole radiation elements, the interference prevention member 740 is the dipole radiation element Irregularly arranged between them.

도 8d에서와 같이, 제 1 및 제 2 빔폭 조절판(711, 712)은 제 1 다이폴 복사소자(710)를 중심으로 양측에 이격되게 대칭되도록 형성된다.As shown in FIG. 8D, the first and second beam width adjusting plates 711 and 712 are formed to be symmetrically spaced apart from both sides with respect to the first dipole radiation element 710.

도 8e에 도시된 바와 같이, 빔폭 조절부재(721)는 다이아몬드형의 제 2 다이폴 복삭소자(710)의 사면을 둘러싸기 위해 육면체형으로 이루어진다. 그리고, 빔폭 조절부재(721)의 각 면의 중심 부분에는 일정 크기의 슬릿(722)들이 형성되는데, 이는 빔폭 조절부재(721) 내부에 유입되는 전자파가 공진되지 않고 슬릿(722)을 통해 외부로 누설되도록 하기 위한 것이다.As shown in FIG. 8E, the beam width adjusting member 721 has a hexahedron shape so as to surround a slope of the diamond-shaped second dipole rework element 710. In addition, slits 722 of a predetermined size are formed in the central portion of each surface of the beam width adjusting member 721, which is caused by the electromagnetic waves flowing into the beam width adjusting member 721 not resonating to the outside through the slit 722. To leak.

도 8f는 빔폭 조절부재(721)가 다이아몬드형의 제 2 다이폴 복삭소자(710)의 사면을 둘러싸고 있는 전면 사시도를 나타낸 것이다.FIG. 8F illustrates a front perspective view of the beam width adjusting member 721 surrounding the slopes of the diamond-shaped second dipole cutting element 710.

상기한 바와 같이, 저대역의 주파수가 고대역 주파수에 비해 2배 정도 낮으므로, 본 발명의 기지국 안테나(700)는 저대역 주파수의 복사를 위한 제 1 다이폴 복사소자(710), 고대역 주파수의 복사를 위한 제 2 다이폴 복사소자(720), 그리고 저대역 및 고대역 주파수의 복사를 위한 제 3 다이폴 복사소자(730)를 교차시켜 배열하였다.As described above, since the frequency of the low band is about 2 times lower than that of the high band frequency, the base station antenna 700 of the present invention includes the first dipole radiation element 710 for the low band frequency radiation. The second dipole radiation element 720 for radiation, and the third dipole radiation element 730 for radiation of the low band and the high band frequency are intersected and arranged.

전술한 바와 같은 본 발명의 기지국 안테나는 양 대역 공히 표준 수평 빔폭 65°을 갖고 편파간 및 대역간 분리도 30dB를 만족하는 이중대역 이중편파 복사소자의 독특한 배열 구성을 갖으며, 다음과 같은 특징을 갖는다.As described above, the base station antenna of the present invention has a unique arrangement of dual band dual polarized radiating elements having a standard horizontal beam width of 65 ° for both bands and satisfying 30 dB of interpolarization and interband separation. Have

첫째, 본 발명은 다이폴 복사소자들을 모두 본 발명의 위상 변위기가 배치되는 반대쪽인 뒷판에 배치하면 양대역 공히 수평방향 복사패턴의 좌우 대칭성을 좋게 한다. 만일, 대역별로 복사소자들을 안테나의 뒷판에 좌우 병렬로 배치하면 수평 복사패턴의 좌우 대칭성일 나빠지며, 그리고 상하로 직렬 배치하면 안테나의 물리적 크기가 너무 커지고 전송손실이 증가하여 이득이 떨어질 수 있다.First, in the present invention, when the dipole radiating elements are disposed on the back plate opposite to the phase shifter of the present invention, both sides of the dipole radiating elements improve the lateral symmetry of the horizontal radiation pattern. If the radiation elements are arranged side by side in parallel to the rear plate of the antenna for each band, the horizontal symmetry of the horizontal radiation pattern becomes worse, and if the vertical arrangement is performed, the physical size of the antenna becomes too large and the transmission loss increases, thereby reducing the gain.

둘째, 본 발명에서는 저대역 주파수를 복사시키기 위한 'X'자형 다이폴 복사소자와 고대역 주파수를 복사키시기 위한 다이아몬드형 다이폴 복사소자를 교차시켜 안테나의 대역간 분리도를 개선하였다. 만일, 대역 간에 동일하게 'X'자형 다이폴 복사소자 또는 다이아몬드형 복사소자가 인접하면 대역간 전계의 여기 방향이 서로 같아 불필요한 전자기적 결합이 발생될 수 있다.Second, the present invention improves the separation between bands of antennas by intersecting an 'X' shaped dipole radiating element for radiating a low band frequency and a diamond dipole radiating element for radiating a high band frequency. If the 'X'-shaped dipole radiating element or diamond radiating element is adjacent to each other in the same band, the excitation direction of the electric field between the bands is the same, which may cause unnecessary electromagnetic coupling.

셋째, 본 발명에서는 'X'자형 다이폴 복사소자의 경우 양측에 빔폭 조절판을 부착하여 수평 빔폭 65°를 얻으며, 또한 다이아몬드형 다이폴 복사소자의 경우 상대적으로 넓은 안테나 뒷판이 빔폭을 좁게 만들므로 육면체형의 빔폭 조절부재를 부착하여 뒷판에 의해 빔폭이 좁아지는 것을 방지하여 수평 빔폭 65°를 얻는다.Third, in the present invention, in the case of the 'X'-shaped dipole radiating element, the beam width adjusting plate is attached to both sides to obtain a horizontal beam width of 65 °, and in the case of the diamond dipole radiating element, the relatively wide antenna back plate makes the beam width narrower. The beam width adjusting member is attached to prevent the beam width from being narrowed by the back plate to obtain a horizontal beam width of 65 °.

넷째, 본 발명은 다이아몬드형 다이폴 복사소자의 빔폭 조절부재를 부착하여 복사소자 배열에 의한 편파 분리도의 저하를 방지하고 있으며, 또한 이 빔폭 조절부재에는 각 면의 중심에 슬릿을 두고 있어 빔폭 조절부재가 다이아몬드형 다이폴 복사소자 여기 전계와 전자기적으로 결합하여 복사패턴이 무너지는 것을 방지한다. 그리고, 빔폭 조절부재의 슬릿은 빔폭 조절부재 내부에 전자파가 유입되어도 공진하지 않고 슬릿을 통해 유입된 전자파가 누설되도록 하여 공진기 효과가 약화되도록 한다. 이에 따라, 빔폭 조절부재는 슬릿에 의해 고대역 수평 빔폭을 조절하고 편파간 분리도를 개선하며, 또한 좌우 대칭의 깨끗한 수평복사패턴을 유지하도록 한다.Fourth, the present invention attaches the beam width adjusting member of the diamond dipole radiation element to prevent deterioration of the polarization separation due to the arrangement of the radiation elements, and the beam width adjusting member has a slit at the center of each side, Diamond-shaped dipole radiation element Electromagnetically coupled to the excitation field prevents the radiation pattern from collapsing. In addition, the slit of the beam width adjusting member does not resonate even when electromagnetic waves are introduced into the beam width adjusting member so that electromagnetic waves introduced through the slit are leaked to weaken the resonator effect. Accordingly, the beam width adjusting member adjusts the high band horizontal beam width by the slit, improves the separation between polarizations, and maintains a clean horizontal radiation pattern of symmetry.

본 발명의 기술사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술사상의 범위에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.Although the technical spirit of the present invention has been described in detail according to the above-described preferred embodiment, it should be noted that the above-described embodiment is for the purpose of description and not of limitation. In addition, those skilled in the art will understand that various embodiments are possible within the scope of the technical idea of the present invention.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 공기층 스트립 전송선과 유전체 부하를 이용하여 위상 변위기를 구현하고 이를 이용하여 기지국 안테나를 구현함으로써, 다음과 같은 효과들을 갖는다.As described above, the present invention implements a phase shifter using an air layer strip transmission line and a dielectric load, and implements a base station antenna using the same, and has the following effects.

첫째, 공기층 스트립 전송선으로 구현하고 유전체 부하가 스트립 전송선 사이에서 공중에 떠있도록 위상 변위기를 구현함으로써, 수동 혼변조 특성을 현저하게 향상시킬 수 있다.First, by implementing the air phase strip transmission line and implementing a phase shifter so that the dielectric load floats in the air between the strip transmission lines, the passive intermodulation characteristics can be significantly improved.

둘째, 공기층 스트립 전송선 및 유전체 부하 스트립 전송선과 같은 다층기판 형태로 위상 변위기를 구현하여 제품의 물리적 두께 및 점유 면적을 대폭 줄이고 배열의 급접손실을 줄임으로써, 800MHz 혹은 900MHz 대역의 안테나의 레이돔 속에 1800MHz, 1900MHz 혹은 2000MHz 대역까지 동시에 수용하는 이중대역 이중편파 안테나를 구현할 수 있도록 하였다.Second, by implementing phase shifters in the form of multi-layered substrates such as air strip transmission lines and dielectric load strip transmission lines, significantly reducing the physical thickness and footprint of the product and reducing the rapid loss of the array. A dual-band dual polarized antenna that simultaneously accommodates up to 1900MHz or 2000MHz band can be implemented.

셋째, 물리적 두께 및 점유 면적이 작은 위상 변위기를 이용하여 안테나를 구현함으로써, 제품의 제조 원가를 대폭 줄여 상품의 가격 경쟁력을 현저하게 높일 수 있다.Third, by implementing the antenna using a phase shifter having a small physical thickness and a small occupied area, it is possible to significantly reduce the manufacturing cost of the product and significantly increase the price competitiveness of the product.

Claims (22)

이동통신 시스템에서의 기지국 안테나의 전기적 빔틸트 조절을 위한 위상 변위기에 있어서,A phase shifter for electrical beam tilt adjustment of a base station antenna in a mobile communication system, 외부로부터 입력되는 전파신호를 신호의 세기가 일정하게 양방향으로 분배하기 위한 전력 분배부;A power distribution unit for distributing a radio wave signal input from the outside in both directions with a constant signal intensity; 상기 전력 분배부에 의해 분배된 전파신호를 각각 제 1 및 제 2 출력단으로 전송하기 위한 제 1 및 제 2 스트립 전송선;First and second strip transmission lines for transmitting the radio wave signal distributed by the power distribution unit to first and second output terminals, respectively; 상기 제 1 및 제 2 스트립 전송선 상에서 좌우로 이동되어 상기 제 1 및 제 2 출력단을 통해 출력되는 전파신호의 위상을 변위시키기 위하여, 상기 제 1 및 제 2 스트립 전송선의 일정 부분에 배치되는 유전체 판; 및A dielectric plate disposed on a predetermined portion of the first and second strip transmission lines so as to shift left and right on the first and second strip transmission lines and shift a phase of a radio signal output through the first and second output terminals; And 사용자의 조작에 따라 상기 제 1 및 제 2 스트립 전송선 상의 유전체 판을 일정 거리 내에서 좌우로 이동시키기 위한 슬라이딩 바Sliding bar for moving the dielectric plates on the first and second strip transmission lines from side to side within a certain distance according to a user's manipulation 를 포함하는 위상 변위기.Phase shifter comprising a. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1 및 제 2 스트립 전송선은 이격된 두 개의 그라운드 동판 사이의 공기층에 형성되는 것을 특징으로 하는 위상 변위기.And the first and second strip transmission lines are formed in an air layer between two spaced apart ground copper plates. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 유전체 판은 상기 제 1 및 제 2 스트립 전송선의 상하에 일정 간격으로 이격되어 대칭되게 형성되되, 상기 제 1 및 제 2 스트립 전송선과 상기 제 1 및 제 2 그라운드 동판들 사이의 공기층에 일정 간격으로 이격되어 형성되는 것을 특징으로 하는 위상 변위기.The dielectric plate is symmetrically spaced apart at regular intervals above and below the first and second strip transmission lines, and at a predetermined interval in the air layer between the first and second strip transmission lines and the first and second ground copper plates. Phase shifter, characterized in that formed spaced apart. 이동통신 시스템에서의 기지국 안테나의 전기적 빔틸트 조절을 위한 위상 변위기에 있어서,A phase shifter for electrical beam tilt adjustment of a base station antenna in a mobile communication system, 외부로부터 입력되는 전파신호를 신호의 세기가 일정하게 양방향으로 분배하여 전송하는 제 1 위상 변위부;A first phase shift unit for distributing a radio wave signal input from the outside in both directions with a constant intensity of the signal; 상기 제 1 위상 변위부로부터 출력되는 신호를 세기가 일정하게 양방향으로 분배하여 제 1 및 제 2 출력단으로 전송하는 제 2 위상 변위부; 및A second phase shift unit for distributing the signal output from the first phase shift unit in both directions with constant intensity and transmitting the signal to the first and second output terminals; And 상기 제 1 위상 변위부로부터 출력되는 신호를 세기가 일정하게 양방향으로 분배하여 제 3 및 제 4 출력단으로 전송하는 제 3 위상 변위부A third phase shifter for distributing the signal output from the first phase shifter in both directions with constant intensity to be transmitted to the third and fourth output terminals; 를 포함하는 위상 변위기.Phase shifter comprising a. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 제 1 내지 제 3 위상 변위부는 각각,The first to third phase shift parts, respectively 외부로부터 입력되는 전파신호를 신호의 세기가 일정하게 양방향으로 분배하기 위한 제 1 전력 분배부;A first power distribution unit for distributing a radio wave signal input from the outside in both directions with a constant signal intensity; 상기 제 1 전력 분배부에 의해 분배된 전파신호를 각각 상기 제 2 및 제 3 위상 변위부의 입력단으로 전송하기 위한 제 1 및 제 2 스트립 전송선;First and second strip transmission lines for transmitting a radio wave signal distributed by the first power distributor to an input terminal of the second and third phase shift units, respectively; 상기 제 1 및 제 2 스트립 전송선 상에서 좌우로 이동되어 상기 제 2 및 제 3 위상 변위부로 출력되는 전파신호의 위상을 변위시키기 위하여, 상기 제 1 및 제 2 스트립 전송선의 일정 부분에 배치되는 제 1 유전체 판;A first dielectric disposed on a predetermined portion of the first and second strip transmission lines to shift the phase of the radio signal which is moved left and right on the first and second strip transmission lines and output to the second and third phase shift units; plate; 상기 제 1 위상 변위부에 의해 전송되는 전파신호를 신호의 세기가 일정하게 양방향으로 분배하기 위한 제 2 전력 분배부;A second power distribution unit for distributing a radio wave signal transmitted by the first phase shifter in both directions with a constant signal intensity; 상기 제 2 전력 분배부에 의해 분배된 전파신호를 각각 두 개의 출력단으로 전송하기 위한 제 3 및 제 4 스트립 전송선;Third and fourth strip transmission lines for transmitting the radio wave signals distributed by the second power distributor to two output terminals, respectively; 상기 제 3 및 제 4 스트립 전송선 상에서 좌우로 이동되어 상기 두 개의 출력단으로 전송되는 전파신호의 위상을 변위시키기 위하여, 상기 제 3 및 제 4 스트립 전송선의 일정 부분에 배치되는 제 2 유전체 판; 및A second dielectric plate disposed at a portion of the third and fourth strip transmission lines to shift a phase of a radio signal transmitted to the two output terminals by moving left and right on the third and fourth strip transmission lines; And 사용자의 조작에 따라, 상기 제 1 및 제 2 스트립 전송선 상의 제 1 유전체 판을 일정 거리 내에서 좌우로 이동시키고 상기 제 3 및 제 4 스트립 전송선 상의 제 2 유전체 판을 일정 거리 내에서 좌우로 이동시키기 위한 슬라이딩 바According to the user's manipulation, the first dielectric plate on the first and second strip transmission lines is moved left and right within a certain distance and the second dielectric plate on the third and fourth strip transmission lines is moved left and right within a certain distance. Sliding bar for 를 포함하는 위상 변위기.Phase shifter comprising a. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, 상기 제 1 및 제 2 유전체 판은 상기 슬라이딩 바에 의해 동시에 이동되는 것을 특징으로 하는 위상 변위기.And said first and second dielectric plates are moved simultaneously by said sliding bar. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 제 1 유전체 판이 위치하는 상기 제 1 및 제 2 스트립 전송선의 길이가 상기 제 2 유전체 판이 위치하는 상기 제 3 및 제 4 스트립 전송선의 길이보다 실질적으로 두 배만큼 긴 것을 특징으로 하는 위상 변위기.And the length of the first and second strip transmission lines in which the first dielectric plate is located is substantially twice as long as the length of the third and fourth strip transmission lines in which the second dielectric plate is located. 이동통신 시스템에서의 기지국 안테나의 전기적 빔틸트 조절을 위한 위상 변위기에 있어서,A phase shifter for electrical beam tilt adjustment of a base station antenna in a mobile communication system, 외부로부터 입력되는 전파신호를 신호의 세기가 일정하게 양방향으로 분배하여 전송하는 제 1 위상 변위부;A first phase shift unit for distributing a radio wave signal input from the outside in both directions with a constant intensity of the signal; 상기 제 1 위상 변위부로부터 출력되는 신호를 세기가 일정하게 양방향으로 분배하여 전송하는 제 2 및 제 3 위상 변위부;Second and third phase shifters for distributing and transmitting signals output from the first phase shifter in a constant bidirectional direction; 상기 제 2 위상 변위부로부터 출력되는 신호를 세기가 일정하게 양방향으로 분배하여 제 1 및 제 2 출력단으로 전송하는 제 4 위상 변위부;A fourth phase shifter for distributing the signal output from the second phase shifter in both directions with constant intensity and transmitting the signal to the first and second output terminals; 상기 제 2 위상 변위부로부터 출력되는 신호를 세기가 일정하게 양방향으로 분배하여 제 3 및 제 4 출력단으로 전송하는 제 5 위상 변위부;A fifth phase shifter for distributing the signal output from the second phase shifter in both directions with constant intensity to be transmitted to the third and fourth output terminals; 상기 제 3 위상 변위부로부터 출력되는 신호를 세기가 일정하게 양방향으로 분배하여 제 5 및 제 6 출력단으로 전송하는 제 6 위상 변위부; 및A sixth phase shifter for distributing the signal output from the third phase shifter in both directions with a constant intensity to transmit to the fifth and sixth output terminals; And 상기 제 3 위상 변위부로부터 출력되는 신호를 세기가 일정하게 양방향으로 분배하여 제 7 및 제 8 출력단으로 전송하는 제 7 위상 변위부A seventh phase shifter for transmitting the signal output from the third phase shifter to the seventh and eighth output stages in which the intensity is uniformly distributed in both directions. 를 포함하는 위상 변위기.Phase shifter comprising a. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 제 1 위상 변위부는,The first phase shift unit, 외부로부터 입력되는 전파신호를 신호의 세기가 일정하게 양방향으로 분배하기 위한 제 1 전력 분배부;A first power distribution unit for distributing a radio wave signal input from the outside in both directions with a constant signal intensity; 상기 제 1 전력 분배부에 의해 분배된 전파신호를 각각 상기 제 2 및 제 3 위상 변위부의 입력단으로 전송하기 위한 제 1 및 제 2 스트립 전송선;First and second strip transmission lines for transmitting a radio wave signal distributed by the first power distributor to an input terminal of the second and third phase shift units, respectively; 상기 제 1 및 제 2 스트립 전송선 상에서 좌우로 이동되어 상기 제 2 및 제 3 위상 변위부로 출력되는 전파신호의 위상을 변위시키기 위하여, 상기 제 1 및 제 2 스트립 전송선의 일정 부분에 배치되는 제 1 유전체 판; 및A first dielectric disposed on a predetermined portion of the first and second strip transmission lines to shift the phase of the radio signal which is moved left and right on the first and second strip transmission lines and output to the second and third phase shift units; plate; And 사용자의 조작에 따라 상기 제 1 및 제 2 스트립 전송선 상의 제 1 유전체 판을 일정 거리 내에서 좌우로 이동시키기 위한 슬라이딩 바Sliding bar for moving the first dielectric plate on the first and second strip transmission line from side to side within a certain distance according to a user's manipulation 를 포함하는 위상 변위기.Phase shifter comprising a. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 제 2 위상 변위부는,The second phase shift unit, 상기 제 1 위상 변위부에 의해 전송되는 전파신호를 신호의 세기가 일정하게 양방향으로 분배하기 위한 제 2 전력 분배부;A second power distribution unit for distributing a radio wave signal transmitted by the first phase shifter in both directions with a constant signal intensity; 상기 제 2 전력 분배부에 의해 분배된 전파신호를 각각 상기 제 4 및 제 5 위상 변위부의 입력단으로 전송하기 위한 제 3 및 제 4 스트립 전송선;Third and fourth strip transmission lines for transmitting the radio wave signal distributed by the second power distributor to the input terminals of the fourth and fifth phase shifters, respectively; 상기 제 3 및 제 4 스트립 전송선 상에서 좌우로 이동되어 상기 제 4 및 제 5 위상 변위부의 입력단으로 전송되는 전파신호의 위상을 변위시키기 위하여, 상기 제 3 및 제 4 스트립 전송선의 일정 부분에 배치되는 제 2 유전체 판; 및A second portion disposed at a predetermined portion of the third and fourth strip transmission lines so as to shift the phase of the radio signal transmitted to the input terminals of the fourth and fifth phase shift portions by moving left and right on the third and fourth strip transmission lines. 2 dielectric plates; And 사용자의 조작에 따라 상기 제 3 및 제 4 스트립 전송선 상의 제 2 유전체 판을 일정 거리 내에서 좌우로 이동시키기 위한 상기 슬라이딩 바The sliding bar for moving the second dielectric plate on the third and fourth strip transmission lines from side to side within a certain distance according to a user's manipulation; 를 포함하는 위상 변위기.Phase shifter comprising a. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 상기 제 3 위상 변위부는,The third phase shift unit, 상기 제 1 위상 변위부에 의해 전송되는 전파신호를 신호의 세기가 일정하게양방향으로 분배하기 위한 제 3 전력 분배부;A third power distribution unit for distributing the radio wave signal transmitted by the first phase shifter in both directions with a constant signal intensity; 상기 제 3 전력 분배부에 의해 분배된 전파신호를 각각 상기 제 6 및 제 7 위상 변위부의 입력단으로 전송하기 위한 제 5 및 제 6 스트립 전송선;Fifth and sixth strip transmission lines for transmitting the radio wave signal distributed by the third power distributor to the input terminals of the sixth and seventh phase shifters, respectively; 상기 제 5 및 제 6 스트립 전송선 상에서 좌우로 이동되어 상기 제 6 및 제 7 위상 변위부의 입력단으로 전송되는 전파신호의 위상을 변위시키기 위하여, 상기 제 5 및 제 6 스트립 전송선의 일정 부분에 배치되는 제 3 유전체 판; 및A second portion disposed on a predetermined portion of the fifth and sixth strip transmission lines so as to shift the phase of the radio signal transmitted to the input ends of the sixth and seventh phase shift parts by moving left and right on the fifth and sixth strip transmission lines. 3 dielectric plates; And 사용자의 조작에 따라 상기 제 5 및 제 6 스트립 전송선 상의 제 3 유전체 판을 일정 거리 내에서 좌우로 이동시키기 위한 상기 슬라이딩 바The sliding bar for moving the third dielectric plate on the fifth and sixth strip transmission lines from side to side within a certain distance according to a user's manipulation; 를 포함하는 위상 변위기.Phase shifter comprising a. 제 11 항에 있어서,The method of claim 11, 상기 제 4 및 제 5 위상 변위부는 각각,The fourth and fifth phase shifters, respectively, 상기 제 2 위상 변위부에 의해 전송되는 전파신호를 신호의 세기가 일정하게 양방향으로 분배하기 위한 제 4 전력 분배부;A fourth power distribution unit for distributing the radio wave signal transmitted by the second phase shifter in both directions with a constant signal intensity; 상기 제 3 전력 분배부에 의해 분배된 전파신호를 각각 두 개의 출력단으로 전송하기 위한 제 7 및 제 8 스트립 전송선;Seventh and eighth strip transmission lines for transmitting the radio wave signals distributed by the third power distributor to two output terminals, respectively; 상기 제 7 및 제 8 스트립 전송선 상에서 좌우로 이동되어 상기 두 개의 출력단으로 전송되는 전파신호의 위상을 변위시키기 위하여, 상기 제 7 및 제 8 스트립 전송선의 일정 부분에 배치되는 제 4 유전체 판; 및A fourth dielectric plate disposed on a portion of the seventh and eighth strip transmission lines so as to shift a phase of the radio signal transmitted left and right on the seventh and eighth strip transmission lines and transmitted to the two output terminals; And 사용자의 조작에 따라 상기 제 7 및 제 8 스트립 전송선 상의 제 4 유전체 판을 일정 거리 내에서 좌우로 이동시키기 위한 상기 슬라이딩 바The sliding bar for moving the fourth dielectric plate on the seventh and eighth strip transmission lines from side to side within a predetermined distance according to a user's manipulation; 를 포함하는 위상 변위기.Phase shifter comprising a. 제 12 항에 있어서,The method of claim 12, 상기 제 6 및 제 7 위상 변위부는 각각,The sixth and seventh phase shift parts, respectively 상기 제 3 위상 변위부에 의해 전송되는 전파신호를 신호의 세기가 일정하게 양방향으로 분배하기 위한 제 5 전력 분배부;A fifth power distributor for distributing the radio wave signal transmitted by the third phase shifter in both directions with a constant signal intensity; 상기 제 5 전력 분배부에 의해 분배된 전파신호를 각각 두 개의 출력단으로 전송하기 위한 제 9 및 제 10 스트립 전송선;Ninth and tenth strip transmission lines for transmitting the radio wave signals distributed by the fifth power distributor to two output terminals, respectively; 상기 제 9 및 제 10 스트립 전송선 상에서 좌우로 이동되어 상기 두 개의 출력단으로 전송되는 전파신호의 위상을 변위시키기 위하여, 상기 제 9 및 제 10 스트립 전송선의 일정 부분에 배치되는 제 5 유전체 판; 및A fifth dielectric plate disposed on a portion of the ninth and tenth strip transmission lines so as to shift a phase of a radio signal transmitted to the two output terminals by moving left and right on the ninth and tenth strip transmission lines; And 사용자의 조작에 따라 상기 제 9 및 제 10 스트립 전송선 상의 제 5 유전체 판을 일정 거리 내에서 좌우로 이동시키기 위한 상기 슬라이딩 바The sliding bar for moving the fifth dielectric plate on the ninth and tenth strip transmission lines from side to side within a predetermined distance according to a user's manipulation; 를 포함하는 위상 변위기.Phase shifter comprising a. 제 13 항에 있어서,The method of claim 13, 상기 제 1 내지 제 5 유전체 판은 상기 슬라이딩 바에 의해 동시에 이동되는 것을 특징으로 하는 위상 변위기.And said first to fifth dielectric plates are moved simultaneously by said sliding bar. 제 14 항에 있어서,The method of claim 14, 상기 제 1 유전체 판이 위치하는 상기 제 1 및 제 2 스트립 전송선의 길이가 상기 제 2 및 제 3 유전체 판이 각각 위치하는 상기 제 3 내지 제 6 스트립 전송선의 길이보다 실질적으로 두 배만큼 길고,The length of the first and second strip transmission lines in which the first dielectric plate is located is substantially twice as long as the length of the third to sixth strip transmission lines in which the second and third dielectric plates are located, respectively, 상기 제 2 및 제 3 유전체 판이 각각 위치하는 상기 제 3 내지 제 6 스트립 전송선의 길이가 상기 제 4 및 제 5 유전체 판이 각각 위치하는 상기 제 7 내지 제 10 스트립 전송선의 길이보다 실질적으로 두 배만큼 긴 것을 특징으로 하는 위상 변위기.The length of the third to sixth strip transmission lines in which the second and third dielectric plates are respectively located is substantially twice as long as the length of the seventh to tenth strip transmission lines in which the fourth and fifth dielectric plates are respectively located. Phase shifter, characterized in that. 제 1 항, 제 4 항 및 제 8 항 중 어느 하나의 항에 있어서,The method according to any one of claims 1, 4 and 8, 상기 출력단들은 각각 동일한 길이의 케이블을 통해 상기 기지국 안테나의 다이폴 복사소자에 연결되는 것을 특징으로 하는 위상 변위기.And said output stages are each connected to a dipole radiation element of said base station antenna via a cable of equal length. 전기적 빔틸트를 위한 위상 변위기를 이용한 기지국 안테나에 있어서,A base station antenna using a phase shifter for electrical beam tilt, 상기 위상 변위기에 의해 전기적 빔틸트되어 급전되는 저대역 주파수신호를 복사하기 위한 제 1 다이폴 복사소자; 및A first dipole radiation element for radiating a low band frequency signal electrically beam tilted and fed by the phase shifter; And 상기 위상 변위기에 의해 전기적 빔틸트되어 급전되는 고대역 주파수신호를 복사하기 위한 제 2 다이폴 복사소자를 구비하되,And a second dipole radiation element for radiating a high band frequency signal electrically fed by the phase shifter and supplied with power, 상기 제 1 다이폴 복사소자는 상기 제 2 다이폴 복사소자의 상부에 이격되게 형성되는 것을 특징으로 하는 기지국 안테나.The first dipole radiating element is a base station antenna, characterized in that formed on top of the second dipole radiating element. 전기적 빔틸트를 위한 위상 변위기를 이용한 기지국 안테나에 있어서,A base station antenna using a phase shifter for electrical beam tilt, 상기 위상 변위기에 의해 전기적 빔틸트되어 급전되는 저대역 주파수신호를 복사하기 위한 적어도 하나의 제 1 다이폴 복사소자;At least one first dipole radiation element for radiating a low band frequency signal electrically beam tilted and fed by the phase shifter; 상기 위상 변위기에 의해 전기적 빔틸트되어 급전되는 고대역 주파수신호를 복사하기 위한 적어도 하나의 제 2 다이폴 복사소자; 및At least one second dipole radiation element for radiating a high band frequency signal electrically beam tilted and fed by the phase shifter; And 상기 위상 변위기에 의해 전기적 빔틸트되어 급전되는 저대역 및 고대역 주파수신호를 동시에 복사하기 위한 적어도 하나의 제 3 다이폴 복사소자를 구비하되,At least one third dipole radiation element for simultaneously copying the low-band and high-band frequency signal that is electrically beam tilted and fed by the phase shifter, 상기 적어도 하나의 제 1 내지 제 3 다이폴 복사소자는 불규칙한 순서로 배열되는 것을 특징으로 하는 기지국 안테나.The at least one first to third dipole radiating element is a base station antenna, characterized in that arranged in an irregular order. 제 17 항 또는 제 18 항에 있어서,The method of claim 17 or 18, 상기 제 1 다이폴 복사소자의 빔폭을 조절하기 위하여, 'X'자 형의 상기 제 1 다이폴 복사소자의 양측에 이격되어 대칭적으로 형성되는 제 1 및 제 2 빔폭 조절판In order to adjust the beam width of the first dipole radiating element, the first and second beam width control plates are formed symmetrically spaced apart on both sides of the first dipole radiating element of the 'X' shape 을 더 포함하는 기지국 안테나.Base station antenna further comprising. 제 17 항 또는 제 18 항에 있어서,The method of claim 17 or 18, 상기 제 2 다이폴 복사소자의 빔폭을 조절하기 위한 빔폭 조절부재를 더 구비하되,Further comprising a beam width adjusting member for adjusting the beam width of the second dipole radiation element, 상기 빔폭 조절부재는 다이아몬드형의 상기 제 2 다이폴 복사소자의 사면을 둘러싼 육면체형으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 기지국 안테나.The beam width adjusting member is a base station antenna, characterized in that the hexahedron shape surrounding the slope of the diamond-like second dipole radiation element. 제 20 항에 있어서,The method of claim 20, 상기 빔폭 조절부재의 각 면의 중심 부분에는 일정 크기의 슬릿들이 형성되는 것을 특징으로 하는 기지국 안테나.The base station antenna, characterized in that the slit of a predetermined size is formed in the central portion of each surface of the beam width adjusting member. 제 18 항에 있어서,The method of claim 18, 상기 제 3 다이폴 복사소자는,The third dipole radiation element, 상기 제 1 및 제 2 다이폴 복사소자로 이루어지되, 상기 제 1 다이폴 복사소자가 상기 제 2 다이폴 복사소자의 상부에 이격되게 형성되는 것을 특징으로 하는 기지국 안테나.The base station antenna, characterized in that the first and second dipole radiating element, wherein the first dipole radiating element is formed spaced apart on the second dipole radiating element.
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