KR20070083723A - 이중-대역 이동 무선 안테나 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 두 개 이상의 주파수 대역에서 작동시키기 위한 안테나, 특히 이동 무선 안테나에 관한 것으로서, 상기 안테나는 다음과 같은 특징들을 갖는다: 반사기(1) 앞에 배치되어 있고 두 개의 상이한 주파수 대역에서 송신하는 다수의 쌍극성 송신기(2; 3)가 제공된다; 고주파수 대역을 위한 적어도 하나의 쌍극성 송신기(2)의 송신기 구조물, 송신기 소자들 또는 상기 송신기 소자들의 상부면(102)과 반사기 평면(E) 간의 거리는 저주파수 대역을 위한 적어도 하나의 쌍극성 송신기(3)의 송신기 구조물, 송신기 소자 또는 상기 송신기 소자의 상부면(103)과 반사기 평면(E) 간 거리의 적어도 75 % 내지 최고 150 %이며; 및/또는 고주파수 대역을 위한 적어도 하나의 쌍극성 송신기(2)의 송신기 구조물, 송신기 소자들 또는 상기 송신기 소자들의 상부면(102)과 반사기 평면(E) 간의 거리는 고주파수 대역을 위한 송신기의 중간 주파수를 기준으로 0.4 λ보다 크고, 바람직하게는 2 λ보다 작다.
이중-대역 이동 무선 안테나, 쌍극성 송신기, 반사기, 반사기 평면
Description
본 발명은 두 개 이상의 주파수 대역에서 작동하기 위한 안테나, 특히 이동 무선 안테나에 관한 것이다.
선행 기술에는, 두 개 이상의 상이한 주파수 영역에서 전자파의 수신 및 송신을 가능케 하는 다중 영역 안테나가 공지되어 있다. 예를 들어 독일 공개 특허 출원서 제 198 23 749 A1호는 제 1 송신기 및 제 2 송신기를 포함하는 이중 편파(dual-polarized) 다중 영역 안테나를 개시한다. 상기 제 1 송신기 및 제 2 송신기는 상이한 주파수 영역에서 송신하고, 이중 편파 쌍극성 송신기(dipole transmitter)를 포함하며, 상기 쌍극성 송신기는 반사기 상에 배치되어 있고, 수직선에 대하여 +45° 및 -45°만큼 조정된 편파로 송신한다. 상기 간행물에 개시된 다중 영역 안테나의 경우에 제 1 송신기는 고주파수 대역에서 송신하는 교차 쌍극자(cross dipole)를 포함한다. 저주파수 대역에 있는 송신기는 쌍극자 정사각형(dipole quadrate)이며, 이 경우 각각의 쌍극자 정사각형 안에는 하나의 교차 쌍극자가 배치되어 있다. 반사기를 상응하게 형성함으로써 제 1 송신기 및 제 2 송신기의 송신 특성들이 변경될 수는 있지만, 이때 고주파수 대역 및 저주파수 대역에 대한 송신 특징들을 동시에 최적화하는 것은 불가능하다.
전술한 공개문 제 198 23 749 A1호에는, 쌍극자들의 간격이 상기 쌍극자들에 할당된 주파수에 의존하는 파장에 상응하게 반사기에 대하여 일반적으로는 λ보다 커서는 안 된다는 내용, 바람직하게는 λ/2보다 커서는 안 된다는 내용이 기술되어 있다. 쌍극성 소자들과 반사기의 간격에 대한 하한값은 λ/16보다 작지 않아야 하며, 바람직하게는 λ/8보다 작지 않아야 한다.
튤립(tulip) 모양으로 형성된 쌍극성 송신기는 WO 03/065505 A1호에도 공지되어 있다. 상기 공개문에 따르면, 막대 모양 송신기 장치들과 반사기 평면의 간격은 대략 작동 파장(λ)의 1/8 내지 1/4이어야 하며, 더 상세하게 말하자면 상기 간격은 상응하는 쌍극성 송신기들이 통상적으로 반사기 앞에 배치되어 있는 영역에 상응해야만 한다.
본 발명의 과제는, 각각의 주파수 대역에서 개선된 송신 특성들을 가능케 하는, 다수의 주파수 대역에서 동작하는 안테나를 제작하는 것이다.
상기 과제는 독립 청구항에 따른 안테나에 의해서 해결된다. 본 발명의 개선예들은 종속 청구항들에 기술되어 있다.
본 발명에 따른 안테나는 다수의 송신기를 포함하고, 상기 송신기들은 도전성의 및 바람직하게는 금속으로 이루어진 반사기 앞에 배치되어 있으며, 상기 반사기는 반사기 평면을 형성하는 하나의 평탄한 면을 갖는다. 송신기들은 각각 하나 또는 다수의 송신 에지(edge) 및/또는 하나 또는 다수의 막대 모양 소자들을 포함하며, 상기 송신 에지 및/또는 막대 모양 소자들은 쌍극성 송신기의 주요 부분으로서 아래에서는 부분적으로 송신기 구조물 혹은 쌍극성 송신기 구조물로서도 표기된다. 또한 각각의 송신기들은 막대 모양 소자 및/또는 송신 에지가 배치되어 있는 하나의 송신 평면에 배치되어 있으며, 이 경우 각각의 송신 평면은 실제로 반사기 평면과 평행하거나 또는 반사기 평면에 대하여 최대 ±5°의 각으로 기울어져 있다. 두 개 이상의 주파수 대역에서 송신하기 위하여 제 1 송신기 및 제 2 송신기가 제공되며, 이 경우 하나 또는 다수의 제 1 송신기는 공통의 제 1 송신 평면에 배치되고, 하나 또는 다수의 제 2 송신기는 공통의 제 2 송신 평면에 배치되어 상이한 주파수 대역에서 송신한다. 이 경우 상기 제 1 송신기는 고주파수 대역에서 작동되고, 제 2 송신기는 저주파수 대역에서 작동된다. 본 발명에 따른 안테나는, 반사기 평면으로부터 제 1 송신 평면까지의 거리가 상기 반사기 평면으로부터 제 2 송신 평면까지의 거리의 적어도 90 % 내지 최고 150 %인 것을 특징으로 한다.
고주파수 대역에서 동작하는 송신기들의 간격이 제 2 송신기들의 간격과 거의 같거나 또는 상기 간격보다 큰 경우에는, 특히 고주파수 대역을 위한 송신기의 송신 특징들이 개선된다.
본 발명에 따른 해결책에 의해서는 매우 콤팩트한 구조가 실현될 수 있다. 결국, 본 발명에 따른 해결책에 의해서는 송신 다이어그램을 위한, 다시 말해 송신 다이어그램의 형성을 위한 그리고 특히 고주파수 대역을 위한 추가의 설계 가능성들이 얻어진다. 따라서, 본 발명의 틀 안에서는 특히 바람직하게, 반치폭(Full Width at Half Maximum)도 변동될 수 있고, 전방-/후방-비율도 개선될 수 있으며, 사이드 로브(side lobe)-감쇠도 실현될 수 있다.
본 발명의 한 바람직한 실시예에서, 제 1 송신 평면 및 제 2 송신 평면은 실제로 반사기 평면으로부터 동일한 거리만큼 이격되어 있다.
고주파수 대역에서 동작하는 제 1 송신기를 반사기 평면으로부터 이격시키기 위하여, 본 발명의 특히 바람직한 실시예에서는 단(podium)이 사용되는데, 상기 단은 반사기와 연결되어 있고 바람직하게는 적어도 부분적으로 전도성을 갖는다. 이 경우 각각의 단상에는 제 1 송신기가 배치되어 있다. 이때 단은 플랫폼으로 언급되거나 또는 보조 반사기로도 언급될 수 있으며, 보조 반사기로 언급되는 경우에 상기 단은 해당 쌍극성 송신기의 베이스 또는 대칭부의 횡단면보다 큰, 반사기와 평행하게 세로 방향 및 가로 방향으로 뻗는 세로 연장부 및 가로 연장부를 갖는다.
상기 단은 바람직하게 자신의 상부면에 금속으로 이루어진 전도성의 단 상부면 또는 플랫폼을 가지며, 상기 단 상부면 또는 플랫폼상에는 각각 하나의 제 1 송신기가 배치되어 있다.
마지막으로 상기 단의 경계 에지, 다시 말해서 바람직하게는 해당 송신기의 베이스가 고정되어 있는 상기 단의 상부 레벨에는, 소위 로브(lobe) 또는 로브 형태의 확장부가 원주 방향으로 변위 배치된 상태로 제공될 수 있다. 상기 확장부는 수직선에 대하여 임의의 각으로, 예컨대 20°의 각으로 위로 그리고 비스듬하게 바깥쪽으로 진행하도록 세워질 수 있다. 그러나 상기 로브는 단의 면을 갖는 평면에 배치된, 달리 말하자면 반사기 평면과 평행하게 놓인, 상기 단의 면적을 외견상으로(quasi) 확장시키는, 외부로 돌출하는 로브로서도 형성될 수 있다. 또한 상기 로브는 아래로 꺾일 수도 있다. 달리 말하자면, 상기 로브는 반사기로부터 멀어지는 방향으로 정렬된 수직선에 대하여 0°, 예컨대 약 +10°의 임의의 각 위치로부터 상기 수직선에 대하여 180°, 예컨대 170°까지 각을 이룬 상태로 세워질 수 있다. 마지막으로는 상기 로브가 단지 상기 단의 측벽 섹션에만 상호 간격을 두고 제공될 수 있음으로써, 이웃하여 배치된 두 개 로브 사이의 모서리 영역에는 개방된 각 범위가 남게 된다. 로브는 또한 주변을 둘러싸는 경계부 또는 벽으로서도 단상에 형성될 수 있으며, 상기 경계부 또는 벽 위로는 해당 송신기가 위쪽으로 융기한다. 그러나 마지막으로는 로브 전체가 생략될 수 있다.
바람직하게 로브는 - 로브가 제공된 경우에는 - 최적화를 성취하기에 적합한 고유의 세로 치수 및 가로 치수를 갖는다. 단상에 서있는 송신기는 자체 베이스에 의해서 상기 단의 상부면 또는 단으로 형성된 플랫폼의 상부면에 장착될 수 있다. 그러나 해당 송신기의 베이스 및 단은 일체로 형성될 수도 있는데, 이 경우 상응하는 높이에는 측면에서 베이스 위로 돌출하는 전도성의 또는 금속성의 면이 제공되어 있고, 상기 면은 단의 표면, 평탄부 또는 보조 반사기로 언급될 수 있다.
본 발명의 추가의 한 실시예에서는, 반사기를 평면도로 바라볼 때 하나 또는 다수의 제 1 송신기는 각각 실제로 제 2 송신기 내부의 중앙에 배치되어 있다. 바람직하게는, 마찬가지로 반사기를 평면도로 바라볼 때 하나 또는 다수의 제 1 송신기는 각각 실제로 이웃하는 제 2 송신기들의 중간에 배치되어 있다. 따라서, 이와 같이 평면도로 바라보고 도시한 배열 상태는 실제로 독일 공개 특허 출원서 제 198 23 749 A1호에 도시된 배열 상태에 상응한다.
상기 제 1 송신 평면 및 제 2 송신 평면 이외에도, 제 1 송신기 및/또는 제 2 송신기의 막대 모양 소자들 및/또는 송신 에지가 배치되어 있는 추가의 송신 평면도 존재할 수 있다. 이와 같은 방식으로 송신 필드는 안테나에 더욱 적응될 수 있다.
하나 또는 다수의 제 2 송신기는 예를 들어 앞에서 언급된 독일 공개 특허 출원서 제 198 23 749 A1호에 도시된 바와 같이 네 개의 쌍극자로부터 형성된, 이중 편파 쌍극자 정사각형일 수 있다. 상기 제 2 송신기들은 특히 반사기로부터 떨어져 있는 단부에 송신 에지 또는 막대 모양의 소자들을 갖는 컵 모양의 이중 편파 송신기일 수도 있다. 특히 상기 제 2 송신기들은 간행물 WO 03/065505 A1호에 기술된 각각의 실시예에 상응할 수 있다. 상기 컵 모양의 송신기는 바람직하게 전체 면에 걸쳐 있는 다수의 표면 소자들을 포함하며, 상기 표면 소자들은 비스듬하게 및/또는 반사기 평면에 대하여 수직으로 진행하고, 반사기 평면으로부터 떨어져 있는 상기 표면 소자들의 경계 에지는 송신 에지이다. 추가의 한 바람직한 실시예에서는, 반사기를 평면도로 바라볼 때 상기 하나 또는 다수의 쌍극자 정사각형 및/또는 컵 모양의 송신기 내부에 각각 하나의 제 1 송신기가 배치되어 있다.
하나 또는 다수의 제 1 송신기는 바람직하게 이중 편파 교차 쌍극자 및/또는 벡터(vector) 쌍극성 송신기이다. 상기 교차 쌍극자는 예를 들어 독일 공개 특허 출원서 제 198 23 749 A1호에 도시되어 있고, 상기 벡터 쌍극성 송신기의 구조는 독일 공개 특허 출원서 제 198 60 121 A1호에 공지되어 있다.
본 발명의 추가의 한 실시예에서는 반사기가 측벽을 가지며, 상기 측벽은 반사기의 세로 방향으로 진행하고 반사기 평면으로부터 비스듬하게 및/또는 수직으로 연장되며, 이 경우 상기 측벽들 사이에는 다수의 송신기가 배치되어 있다.
송신 다이어그램을 함께 형성하기 위하여, 통상적으로 측벽은 (외부에 놓이거나 또는 안쪽으로 약간 변위 배치된 상태로 제공됨) 반사기 상에 상응하는 높이로 그리고 각을 형성하는 정렬 상태로 제공될 수 있다.
본 발명에 따른 안테나의 추가의 한 실시예에서, 저주파수 대역의 중간 주파수 크기는 실제로 고주파수 대역의 중간 주파수 크기의 절반이다. 또한 바람직하게는 다수의 제 1 송신기 및 제 2 송신기가 반사기의 세로 방향으로 배치되어 있으며, 이 경우에는 각각의 제 2 송신기 위에서 실제로 중앙에 제 1 송신기가 하나 배치되어 있고, 각각의 이웃하는 제 2 송신기 쌍 사이에서 실제로 중앙에 제 1 송신기가 하나 배치되어 있다.
추가의 한 실시예에서는, 제 1 송신기가 모두 제 1 송신 평면에 배치되어 있고, 제 2 송신기는 모두 제 2 송신 평면에 배치되어 있다.
본 발명에 따른 안테나는 바람직하게, 특히 GSM-, CDMA- 및/또는 예를 들어 UMTS-이동 무선 주파수 영역에 놓인 주파수 대역을 갖는 이동 무선 안테나이다.
본 발명의 실시예들은 첨부된 도면을 참조하여 아래에서 상세하게 설명된다.
도 1은 본 발명에 따른 안테나의 한 실시예의 한 섹션을 확대 도시한 평면도이고;
도 2는 도 1의 선 Ⅰ-Ⅰ을 따라 절단한 단면도이며;
도 3은 송신기가 그 위에 배치되어 있는, 도 2에 도시된 단의 측면도이고;
도 4는 본 발명에 따른 안테나의 제 2 실시예의 한 섹션을 확대 도시한 평면도이며;
도 5는 도 4의 선 Ⅱ-Ⅱ를 따라 절단한 단면도이고;
도 6은 도 5에 따른 안테나를 절단하지 않은 상태에서 도시한 측면도이며;
도 7은 본 발명에 따른 안테나의 제 3 실시예의 한 섹션을 확대 도시한 평면도이고;
도 8은 도 7의 선 Ⅲ-Ⅲ을 따라 절단한 단면도이며;
도 9는 도 8에 따른 안테나를 절단하지 않은 상태에서 도시한 측면도이다.
도 1은 아래에서 간략하게 반사기(1)로 언급되는 반사기 시트(1)(reflector sheet)의 한 섹션을 평면도로 보여주며, 상기 반사기 시트는 X-방향으로 연장된다. 상기 X-세로 방향은 통상적으로 안테나의 수직 방향에 상응한다. 반사기는 실제로 평탄한 반사기 바닥(1a)을 가지며, 상기 반사기 바닥이 반사기 평면(E)을 형성한다. 상기 반사기 시트는 또한 세로 방향 또는 수직 방향(X)으로 진행하는 두 개의 측벽(1b)을 가지며, 상기 측벽은 반사기의 평면(E)으로부터 수직으로 또는 상기 평면에 대하여 각을 형성하여 진행하도록 융기되고, 반사기를 외부 에지에서 제한할 수 있으며, 또한 외부 에지로부터 더 안쪽으로 변위 배치될 수도 있다. 도 1에서 상기 반사기(1) 상에는 두 가지 타입의 송신기가 배치되어 있다. 제 1 타입의 송신기는 벡터 쌍극성 송신기의 형태로 된 쌍극성 송신기(2)로 이루어진다. 도 1에는 상기와 같은 타입으로 구성된 세 개의 송신기가 도시되어 있으며, 상기 세 개의 송 신기들은 세로 방향(X)으로 동일한 간격을 두고 나란히 배치되어 있고, 예를 들어 1,700 MHz 내지 2,700 MHz 범위의 고주파수 대역에서 송신한다. 벡터 쌍극성 송신기의 구조 및 기능 방식은 선행 기술에 충분히 공지되어 있고, 특히 독일 공개 특허 출원서 제 198 60 121 A1호에 기술되어 있으며, 상기 간행물의 공개 내용은 전체 범위에서 인용되어 본 출원서의 내용을 구성한다.
벡터 쌍극성 송신기들은 반사기 평면(E)에 대하여 수직으로 연장되는, 또한 하나의 대칭부(2b)로 이루어진 베이스(2a)를 각각 하나씩 포함하며, 상기 대칭부는 위로부터 반사기 평면(E)의 방향으로 진행하는 그리고 일반적으로 반사기(1)에 대하여 수직으로 정렬된, 예컨대 λ/4의 길이를 갖는 축방향 단면들이 상기 베이스(2a) 내부에 제공됨으로써 형성되며, 상기 축방향 단면들은 반사기 평면으로부터 떨어져 배치되어 송신기 또는 송신기 소자와 도전 접속되어 있다. 이 경우 상기 축방향 단면들(2e)은 거의 반사기 평면(E)까지, 다시 말해서 소위 베이스 바닥(2f)까지 도달한다(도 2). 그렇기 때문에, 본 실시예에서 쌍극성 소자들과 반사기 평면의 간격은 거의 λ/4이다. 각각의 대칭부(2b)의 상단부에는 서로 수직으로 서있고 반사기 평면(E)과 평행하게 진행하는 두 개의 라인(2c)이 제공되어 있으며, 이 경우 상기 라인(2c)의 각각의 정면 단부에는 절반 쌍극성-소자들(2d)이 배치되어 있으며, 상기 소자들은 개별 라인에 수직으로 서있고, 마찬가지로 반사기 평면(E)과 평행하게 진행한다. 벡터 쌍극성 송신기는 전기적인 관점에서 볼 때 상호 수직으로 서있는 각각 두 개의 쌍극자 절반으로 이루어진 교차 쌍극자와 유사하게 구성되어 있으며, 상기 두 개의 쌍극자 절반은 제 1 편파 평면(P1 및/또는 P2)에서 송신한 다(도 1). 전기적인 관점에서 하나의 쌍극자 절반을 형성하는 상기와 같은 유형의 송신기 구조물은 벡터 쌍극자의 경우에 구조적인 측면에서 각각 상호 수직으로 정렬된 두 개의 절반 쌍극자-소자들(2d)로부터 형성되며, 이 경우 각각의 쌍극자 절반으로 유도하는 대칭 라인들 또는 실제로 혹은 거의 대칭인 라인들의 단부들의 결선은 상호 수직으로 서있는 이웃하는 쌍극자 절반들의 상응하는 라인 절반들이 언제나 전기적으로 접속되도록 이루어진다. 각각 직경상으로(diametral) 마주 놓인 쌍극자 절반들에 대한 전력 공급은 제 1 편파를 위해서 이루어지고, 상기 제 1 편파와 직교하는(orthogonal) 제 2 편파의 결합을 해체한다. 따라서, 벡터 쌍극성 송신기는 구조적인 측면에서는 쌍극자 정사각형을 형성하지만, 전기적인 측면에서는 +45°-편파(P1) 및/또는 -45°-편파(P2)로 송신한다.
송신기(2)로 도시된 쌍극자 또는 절반 쌍극성-소자들은 결국에 쌍극성 구조물을 형성하고, 상기 쌍극성 구조물의 송신기 소자들은 일반적으로 상기 타입의 송신기의 송신 다이어그램을 실제로 특징짓고, 상기 송신 다이어그램에 영향을 미치는 송신기 구조물(102)로서 표기된다.
제 2 타입의 쌍극성 송신기로서는 컵 모양의 이중 편파 쌍극성 송신기(3)의 형태로 된 제 2 송신기가 사용된다. 상기 제 2 쌍극성 송신기도 마찬가지로 선행 기술에 충분히 공지되어 있고, 특히 WO 03/065505 A1호에 기술되어 있으며, 상기 간행물의 공개 내용은 전체 범위에서 인용되어 본 출원서의 내용을 구성한다. 상기 컵 모양의 쌍극성 송신기(3)는 도시된 실시예에서 전체 면에 걸쳐 있는 네 개의 표면 소자들을 포함하며, 이 경우 반사기 바닥(1a)으로부터 떨어져 있는 상기 표면 소자들의 경계 에지들(3f)(도 2 참조)은 특히 송신기 구조물 표면에 의해서 쌍극성 송신 소자들 또는 송신 다이어그램을 위해 중요한 송신기 구조물(103)을 형성한다. 상기 표면 소자들(3a)은 네 개의 공급 장소(3b)에서 전력을 공급받으며, 이 경우 상기 공급 장소로의 전력 공급은 적어도 거의 동일 위상으로 그리고 거의 대칭으로 이루어진다. 그럼으로써, 쌍극성 송신기(3)가 - 쌍극성 송신기(2)와 유사하게 - +45°-편파(P1)로 및 -45°-편파(P2)로 송신하는 것이 가능해진다. WO 03/065505 A1호로부터 알 수 있는 바와 같이, 상기 공급 장소(3b)로의 전력 공급은 각각 외부 도체가 상응하는 송신기 소자(3a)의 한 단부와 접속되고 내부 단부가 90°만큼 회전되어 정렬된 이웃하는 송신기 소자(3a)의 인접하는 단부와 접속되도록 이루어진다. 이와 같은 형태의 두 개의 송신기 소자들 사이에서는 전술한 공개문에 공지된 바와 같은 간극(gap) 또는 슬롯(3g)이 진행하며, 상기 간극 또는 슬롯은 아래에 놓인 베이스 섹션에 이르기까지 반사기 평면(E)에 이웃하여 진행한다.
상기 송신기(3)의 개별 표면 소자들(3a)은 사다리 모양으로 형성되었고, 반사기 바닥(1a)으로부터 실제로 비스듬하게 진행한다. 반사기 바닥으로부터 비스듬하게 진행하는 상기 표면 소자들(3a)의 에지들은 또한 각진 부분(3c)(angled parts)을 가지며, 이 경우 이웃하는 각진 부분들 사이에는 간극이 형성되어 있다. 표면 소자들이 상기와 같이 형성되고 배치됨으로써, 쌍극성 송신기(3)의 컵 모양의 형상이 얻어진다. 이와 같은 내용으로부터 알 수 있는 사실은, 본 발명에 따른 안테나에는 다른 유형의 컵 모양 쌍극성 송신기도 사용될 수 있다는 것이다. 특히 표면 소자들(3a)은 전체 표면에 걸쳐 형성될 필요는 없으며, 오히려 다수의 막대로 형성된 하나의 프레임 구조물을 가질 수 있다.
특히 전술한 출원서 WO 03/065505 A1호에 기술된 모든 형태의 쌍극성 송신기들은 본 발명에 사용할 목적으로 고려될 수 있다.
제 2 송신기(3)는 저주파수 대역에서 송신하고, 상기 제 2 송신기의 중간 주파수는 실제로 제 1 송신기(2)의 중간 주파수의 절반인데, 다시 말하자면 예를 들어 900 MHz-대역에서, 즉 800 MHz 내지 예컨대 1,000 MHz의 범위에서 송신할 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하여 도시된 실시예에는, 해당 송신기 구조물(102)을 구비하고 상대적으로 더 높은 주파수 대역을 위한 세 개의 송신기(2) 이외에 상대적으로 더 낮은 주파수 대역을 위한 해당 송신기 구조물(103)을 구비한 송신기(3)가 도시되어 있다. 이 경우 상대적으로 더 높은 주파수 대역을 위한 중간 송신기(2)는 평면도로 볼 때 컵 모양의 제 2 송신기(3) 내부의 중앙에 배치되어 있으며, 이 경우에는 상기 송신기(2)가 단(4)상에 배치되어 있음으로써, 결과적으로 라인(2c)의 평면 및 특히 다른 무엇보다도 절반 쌍극성-소자들(2d) 그리고 그와 더불어 송신기 소자들 또는 송신기 구조물(102)은 도시된 실시예에서 컵 모양 송신기(3)의 상부 에지 위에 있으며, 이와 같은 배열 상태는 아래에서 도 2를 참조하여 더 상세하게 설명될 것이다. 단(4)은 바람직하게 도전성 재료로 이루어지거나 또는 적어도 하나의 전도성 상층을 갖는다. 다시 말해서, 상기 단은 반사기 평면과 평행하게 정렬된 또는 적어도 실제로는 반사기 평면(E)과 평행하게 정렬된 상부면을 갖는다. 따라서, 단의 상부면(4f)은 아래에서 부분적으로 보조 반사기(4f)로서도 언급되는 평탄 부(4f)를 형성한다. 상기 보조 반사기(4f)의 크기는 베이스 횡단면보다 더 크다.
여러 도면에서 알 수 있는 바와 같이, 도시된 실시예에서 단의 상부면은 실제로 직사각형으로 또는 정사각형으로 형성되었으며, 이 경우에는 (도 1에 따른 평면도에서 나타나는 바와 같이) 모서리 영역에 리세스가 제공될 수 있다. 이때 단 상부면 또는 평탄부(4f)의 세로 연장부는 반사기(1)의 X-방향 또는 수직 방향으로 적어도 λ/4 내지 최대 λ에 상응하는 세로 치수를 가지며, 이 경우 λ의 최소값은 고주파수 대역의 하부 대역 한계(낮은 주파수)에서의 파장에 상응한다. λ의 최대값은 고주파수 전송 대역을 기준으로 한 상부 대역 한계(최고 주파수)에서의 λ값에 상응한다. 그에 상응하게 가로 연장부의 크기는 반사기의 X-방향 또는 수직 방향에 대하여 가로로 선택되어 설계되었다. 평탄부 표면의 직경을 위한 하부 세로 연장부 또는 가로 연장부에 대한 바람직한 값은 예를 들어 주파수가 2.7 GHz인 경우에는 λ/4이다.
도면에서도 알 수 있는 바와 같이, 단 상부면의 X-방향 또는 Y-방향으로의 길이 연장 치수는 대략 반사기 평면 위에 있는 단의 높이에 상응한다. 다시 말해서 이 치수는 예를 들어 반사기 평면에 대한 또는 상기 단의 평면에 대한 쌍극성 송신 소자의 선호되는 간격 높이와 마찬가지로 λ/4일 수 있다. 일반적으로는, 반사기 평면에 대한 또는 단 상부면의 평면에 대한 쌍극성 송신기의 거리가 일반적으로 λ/16 내지 λ 그리고 바람직하게는 λ/8 내지 λ/2, 다시 말해서 바람직하게는 약 λ/4라고 말할 수 있다(원칙적으로 독일 공개 특허 출원서 제 198 23 749 A1호에 공지된 바와 같이). 이 경우 λ는 통상적으로 전송할 주파수 대역을 기준으로 하는 값, 바람직하게는 λ에 대한 최소값이다(개별 주파수 대역의 상단부에 상응함). 다시 말해, 쌍극성 송신기 소자들로부터 반사기 평면 또는 단 높이까지의 거리에 대한 바람직한 범위는 λ/6 내지 λ/4이다.
도면에서도 알 수 있는 바와 같이, 단 상부면(4f) 또는 평탄부(4f)의 경계면 또는 에지(4g)에는 소위 로브가 제공되어 있으며, 상기 로브에 대해서는 추후에 더 상세하게 설명될 것이다. 그러나 이 부분에서 미리 강조할 수 있는 사실은, 단의 상부면(4f)이 상이한 형태, 예컨대 정사각형, 직사각형, 일반적으로는 n-다각형 또는 활 모양, 즉 원형 등을 가질 수 있다는 것이며, 이 경우 상기 단의 면적은 각각 상응하는 송신기의 베이스 횡단면보다 더 크게 치수 설정되었다.
도 2는 도 1의 선 Ⅰ-Ⅰ을 따라 절단한 단면도를 보여준다. 도 2에서는 컵 모양의 송신기(3) 그리고 상기 송신기 내부에 배치된 단(4)의 구조를 더 상세하게 볼 수 있다. 특히 개별 표면 소자들(3a)이 비스듬하게 위로 진행하는 하부 섹션(3d)으로 이루어진다는 것을 알 수 있으며, 상기 섹션의 상단부에는 반사기 평면(E)에 대하여 수직으로 진행하는 섹션(3e)이 연결되고, 상기 섹션(3e)은 송신기(3)의 쌍극성 송신 소자들을 형성하는 상부 경계 에지(3f)에서 종료된다. 또한, 단(4)이 아래쪽으로 가면서 뾰족하게 축소되는 측벽(4b)을 갖고, 단의 내부가 중공 형태라는 것도 볼 수 있다. 상기 단의 중앙에는 벡터 쌍극성 송신기(2)가 배치되어 있고, 또한 비스듬하게 위로 진행하는 로브(4a)가 상기 단으로부터 연장된다.
단을 사용함으로써, 상기 단상에 배치된 벡터 쌍극성 송신기(2)의 절반 쌍극성 소자들은 제 2 송신 평면(S2) 근처에 있는 제 1 송신 평면(S1)에 놓이게 되고, 상기 제 2 송신 평면은 컵 모양 송신기(3)의 경계 에지(3f)에 의해서 형성되었다. 도시된 실시예에서 상기 제 1 송신 평면(S1)은 상기 제 2 송신 평면(S2)보다 더 높게 놓인다. 하지만, 상기 제 1 송신 평면(S1)이 실제로 상기 제 2 송신 평면(S2)과 실제로 동일한 높이에 놓이거나 또는 상기 제 2 송신 평면(S2)보다 약간 아래에 배치되는 것도 생각할 수 있다. 특히 반사기 평면(E)으로부터 상기 제 1 송신 평면(S1)까지의 거리는 반사기 평면(E)으로부터 상기 제 2 송신 평면(S2)까지의 거리의 75 % 내지 150 %의 범위에 있다. 그러나 이와 같은 하부 한계는 80 %, 90 %, 100 % 또는 심지어 110 %일 수도 있다. 상응하는 상부 한계도 마찬가지로 140 %, 130 % 또는 120 %일 수 있다. 도 2에는 또한 제 3 전송 평면(S3)이 도시되어 있으며, 상기 제 3 전송 평면에는 좌측 및 우측 벡터 쌍극성 전송기(2)의 쌍극자들이 놓여 있다. 상기 제 3 전송 평면(S3)은 제 1 전송 평면(S1) 및 제 2 전송 평면(S2)보다 훨씬 더 낮게 놓여 있는데, 그 이유는 좌측 및 우측 송신기(2)가 하나의 단상에 존재하지 않기 때문이다. 하지만, 상기 좌측 및 우측 송신기(2)가 아래에서 더 상세하게 기술되는 바와 같이 하나의 상응하는 단(4)상에 배치되는 것도 또한 생각할 수 있다. 도 2에서 더 알 수 있는 사실은, 단의 상부면이 반사기의 평면(E)에 대하여 상기 제 3 전송 평면(S3)보다 적어도 약간 더 큰 간격을 두고 놓인다는 것으로, 이 경우 상기 제 3 전송 평면에는 반사기상에 배치되는, 더 높은 주파수 대역을 위한 쌍극성 송신기의 쌍극성 소자들이 놓일 수 있다. 달리 말하자면, 평탄부 높이와 상기 반사기 평면(E) 간의 거리는, 송신기 장치(102)가 반사기 상에 직접 배치된 상황에서 상기 반사기의 평면 또는 평탄부 상부면에 대한 송신기 장치(2)의 쌍극성 송신기의 거리와 같거나 또는 적어도 약간 더 크다.
고주파수 대역에서 송신하는 쌍극성 송신기(2)를 반사기 평면(E)으로부터 이격시키는 단을 사용함으로써, 바람직하게는 송신 특성, 특히 고주파수 대역에서의 송신 반치폭이 영향을 받을 수 있다. 단(4)을 상응하게 형성함으로써 상기 단은 또한 단상에 있는 송신기를 위한 제 2 반사기로서도 작용할 수 있으며, 그에 따라 송신 특성도 긍정적인 영향을 받을 수 있게 된다.
평면도로 볼 때 단(4)상에서 저주파수 대역을 위한 송신기(3)의 중앙에 배치된 고주파수 대역을 위한 송신기(2)는 자신의 송신기 소자들, 송신기 소자 상부면 또는 일반적으로 자신의 송신기 구조물(102)을 기준으로, 반사기 평면(E)에 대하여 0.4 λ보다 큰 높이로 적어도 상기 송신기의 영역에 배치되어 있으며, 이 경우 λ는 고주파수 대역 영역을 위해 제공된 송신기(2)의 중심 주파수에 대한 평균 파장이다. 하지만 상기 하부 한계는 0.6 λ, 0.8 λ, 1.0 λ 또는 예를 들어 1.2 λ 이상일 수도 있다. 다른 한편으로는, 반사기 평면(E)에 대한 거리도 2 λ보다 커서는 안 되지만, 상기 상부 한계도 1.8 λ, 1.6 λ 또는 1.4 λ일 수 있다. λ는 재차 고주파수 대역의 중심 주파수와 관련이 있다. 예를 들어 1,800 MHz-영역의 고주파수 대역을 위한 송신기(102) 및 900 MHz-대역 영역의 송신기 장치(103)(비율 2:1)가 송신하는 경우에, 예를 들어 송신 평면들(S1 및 S2)이 동일한 높이에 또는 적어도 거의 비슷하게 또는 대략 동일한 높이에 있다면, 반사기 평면(E)에 대한 저주파수 대역을 위한 송신기 장치(103)의 쌍극성 송신기 소자들의 거리는 λ보다 커서도 안 되고, 0.2 λ보다 작아서도 안 된다. λ는 이 경우에도 재차 전송할 주파수 대 역의 파장이며, 바람직하게 최소 파장은 저주파수 대역의 최고 주파수에 상응한다.
도 3은 벡터 쌍극성 송신기(2)가 그 위에 배치되어 있는 도 2에 도시된 단(4)을 상세하게 도시한 측면도이다. 도 3에서 특별히 알 수 있는 사실은, 상기 단(4)이 네 개의 측벽(4b)을 갖는 폐쇄된 구조를 갖는다는 것이며, 이 경우 전술한 네 개의 로브(4a)는 도시된 실시예에서 상기 단의 상부면(4d)의 레벨로부터 출발하여 비스듬하게 위로 그리고 바깥쪽으로 뻗도록 진행한다. 그 경우 상부 단 평면 또는 평탄부 평면에는 송신기(2)의 베이스가 장착되어 있다.
특히 도 1 및 도 2와 함께 도 3을 바라볼 때 알 수 있는 사실은, 상기 단이 평면도로 볼 때 대략 정사각형의 구조를 가지며, 상기 단의 측면 제한부가 벡터 쌍극자(2)의 절반 쌍극성 소자들과 평행하게 놓여 있다는 것이다. 상기 단의 측면 거리로부터 위로 융기하는 측벽들(로브)(4b)은 도시된 실시예에서 상기 단의 평면에 대하여 수직으로 진행하지 않고, 그에 따라 반사기 평면(E)에 대하여도 수직으로 진행하지 않으며, 오히려 소정의 각으로 바깥쪽으로 뻗도록 세워져 있다. 상기 각은 바람직하게 10° 이상이고, 바람직하게는 40 ° 미만이다. 특히 상기 각(α)은 수직선을 기준으로 약 20°이다(도 2). 그밖에, 상기 측벽(4a)은 또한 주변을 둘러싸면서 폐쇄되어 있지 않고, 오히려 특히 도 1의 평면도로부터 알 수 있는 바와 같이 모서리 영역에서 개방되어 있다.
하지만 상기 각(α)이 임의의 다른 값을 취할 수도 있기 때문에, 결국 로브 또는 로브 형태의 확장부(4a)는 심지어 단 상부면의 평면 또는 상기 단 상부면에 의해 형성된 평탄부(4f)의 평면에도 놓일 수 있으며, 그에 따라 보조 반사기 확장 부의 방식으로 해석될 수 있다. 더 나아가 상기 로브(4a)는 예를 들어 거의 수직의 꺾임부까지 아래쪽으로 꺾일 수 있다. 달리 말하자면, 상기 각은 로브들이 반사기 평면에 평행하게 정렬되어 있는, 반사기 평면(E)에 평행한 평면과 로브(4a) 사이에서 ±85° 또는 ±80° 내지 0°에서 변동될 수 있다.
단(4)으로부터 로브의 자유 단부까지 뻗는 로브의 세로 연장부의 크기는 바람직하게 λ/10 내지 λ에 달하며, 이 경우 상기 λ의 최소값은 전송된 고주파수 대역의 상부 대역 한계(최고 주파수)에서의 파장에 상응하고, 상기 λ의 최대값은 전송할 고주파수 대역의 하부 대역 한계(최저 주파수)에서의 파장에 상응한다. 이와 같은 치수 설정 방식은 로브의 가로 연장부와 관련해서도 동일하게 적용되며, 이 경우 상기 값들은 선호되는 값들을 나타낸다.
로브는 바람직하게 각각의 단상에서 대칭으로 형성되고 정렬된다. 하지만 소정의 비대칭성은 때때로 장점이 될 수 있으며, 이와 같은 내용은 하나의 단상에 있는 다른 로브들 또는 상기 로브들의 수치 설정과 비교할 때, 각이 형성되도록 로브를 정렬하는 것과 관련이 있다. 하지만 로브들을 전체적으로 생략하거나 또는 주변을 둘러싸는 하나의 제한벽 또는 측벽(4b)으로 연결할 수도 있다.
도 4는 본 발명에 따른 안테나의 제 2 실시예의 평면도를 보여준다. 도 4의 실시예에서는 도 1에서와 동일한 송신기(2 및 3)가 사용되고, 상기 송신기들은 평면도로 볼 때 도 1의 실시예에서와 동일하게 배치되어 있다. 그러나 도 1의 실시예와 달리 좌측 및 우측 제 1 송신기도 하나의 단상에 배치되어 있으며, 이 경우 단은 상응하게 상기 단의 면 주변을 둘러싸는 경계부(4d)를 갖는, 실제로 직사각형의 폐쇄된 면(4c)을 갖는다. 중간 송신기(2)가 배치되어 있는 단은 또한 도 1의 실시예에서도 사용되는 단에 상응한다.
도 5는 도 4의 선 Ⅱ-Ⅱ를 따라 절단한 단면도를 보여준다. 특별히, 좌측 단 및 우측 단이 서로 동일하다는 것 그리고 중간 단과는 다른 형상을 갖는다는 것을 알 수 있다. 좌측 단 및 우측 단은 실제로 비스듬하게 위로 진행하는 측벽을 갖는 타워를 형성하며, 이 경우 상기 타워의 상부면에는 주변을 둘러싸는 폐쇄된 측벽 경계부(4c)를 갖는 단 플랫폼이 형성되어 있다. 더 나아가 상기 좌측 수용부 및 우측 수용부는 융기된 단(4)을 가지며, 상기 단상에는 각각 제 1 송신기(2)가 배치되어 있다. 상기 좌측 단 및 우측 단은 - 중간 단과 유사하게 - 하부 영역에 공동부를 가지며, 상기 공동부는 뾰족한 형태로 축소되는 측벽(4b)에 의해서 제한된다. 도 1의 실시예와 달리 도 5의 실시예에서는 단 두 개의 송신 평면(S1 및 S2)이 존재하며, 이 경우 세 개의 제 1 송신기(2)는 모두 상기 제 1 송신 평면(S1)에 배치되어 있다. 배열 상태도 또한 도 5와 다르게 선택될 수 있다; 다시 말하자면, 외부에 놓인 송신기 소자들 또는 송신기 구조물(102)의 단의 높이가 예를 들어 송신기(3) 중앙에 배치된 송신기(2)의 송신기 소자들 또는 송신기 구조물보다 약간 더 낮거나 또는 약간 더 높게 배치됨으로써, 저주파수 대역을 위한 송신기 내부에 배치되지 않은 송신기(2)를 위한 송신기 평면(S3)은 상기 송신기 평면(S1)으로부터 벗어나게 된다.
도 6은 도 5와 동일한 측면도를 보여주지만, 이 경우 도 6의 측면도는 절단되지 않은 상태이다. 본 실시예에서는 특히, 좌측 단 및 우측 단이 비스듬하게 진 행하는 폐쇄된 측벽을 가짐으로써, 상기 두 개의 단이 측면에, 즉 원주 방향으로 폐쇄된, 위쪽으로 개방된 타워를 형성하게 되고, 상기 타워의 평탄부 또는 단의 면(4d) 상에는 상응하는 송신기가 배치되어 있다.
도 7은 본 발명에 따른 안테나의 제 3 실시예의 평면도를 보여준다. 다른 방식의 제 2 송신기가 사용된다는 점에서 도 7의 안테나는 도 1의 안테나와 상이하다. 이와 같은 점 이외에는 도 7의 실시예가 도 1의 실시예에 상응하기 때문에, 상세한 설명은 생략된다.
도 7에서는 컵 모양의 송신기(3) 대신에 각각 두 개의 쌍극자 절반(3a')으로 이루어진 막대 모양의 네 개의 쌍극자들을 포함하는 쌍극자 정사각형(3')이 사용된다. 이 경우 개별 쌍극자들은 반사기(1)의 측벽(1b)에 대하여 45°- 각으로 진행한다. 이와 같은 방식을 따라, 상기 쌍극자 정사각형은 - 도 1의 컵 모양 송신기와 유사하게 - +45°- 편파(P1) 및 -45°- 편파(P2)로 송신한다. 쌍극자 정사각형의 형태로 된 송신기의 구조는 오래전부터 선행 기술에 공지되어 있다. 예를 들면 독일 공개 특허 출원서 제 198 23 749 A1호가 참조 되는데, 상기 간행물의 전체 공개 내용은 참조에 의해서 본 출원서의 부분이 된다.
도 8은 도 7의 선 Ⅲ-Ⅲ을 따라 절단된 측면도를 보여준다. 본 도면을 통해 알 수 있는 사실은, - 도 2와 유사하게 - 상이한 송신 평면들(S1, S2 및 S3)이 존재한다는 것이다. 최하부 송신 평면(S3)에는 좌측 및 우측 제 1 송신기(2)가 배치되어 있다. 상기 송신 평면(S3)보다 높게 배치된 송신 평면(S2)에는 쌍극성 송신기(3)의 쌍극자들이 존재한다. 최상부 송신 평면(S1)에는 단(4)상에 배치된 송신 기(2)의 쌍극자들이 놓여 있다. 도 8에서 알 수 있는 또 다른 사실은, 상기 송신 평면들(S1 및 S2) 간의 간격이 도 2에 따른 실시예의 경우보다 훨씬 더 크다는 것이다. 부가할 내용은, 도 8의 실시예에서도 좌측 및 우측 제 1 송신기가 마찬가지로 하나의 단상에 배치될 수 있기 때문에, 결국 상기 송신기들은 송신 평면(S1)에도 놓일 수 있다는 것이다. 이때에는 도 5에서 좌측 및 우측 제 1 송신기를 위해 사용되는 것과 동일한 단이 사용될 수 있으나, 상기 단의 높이는 도 8의 평면(S)의 높이에 적응되어야 한다.
도 9는 도 8과 유사하지만 절단되지 않은 상태에서 도시한 측면도를 보여준다. 본 도면에서 알 수 있는 사실은, 중간의 단(4)이 도 3에 도시된 단과 동일하다는 것이다. 하지만 이 경우에도 또한 외부 송신기들(102)을 위한 단들이 약간 더 높게 형성될 수 있음으로써, 반사기 평면(E)에 대한 송신기 높이(S3)와 송신기 높이(S1)는 서로 약간 상이하다.
도시된 실시예와 달리, 고주파수 대역을 위한 송신기(2)도 또한 벡터 쌍극자로서 형성되는 것이 아니라, 오히려 예를 들어 (도 7 내지 9에 따른 실시예의 송신기 타입과 유사하게) 쌍극자 정사각형으로서 형성되거나 또는 교차 쌍극자의 형태로 형성될 수 있다. 그렇기 때문에, 특정 쌍극성 송신기 또는 쌍극성 송신기 형태의 사용에 대한 제약은 없다.
전술한 전송 평면들(S1, S2 및 S)은 원칙적으로 반사기 평면(E)과 평행하게 정렬되어 있다. 하지만 개별적인 경우에는, 송신기 소자들 또는 송신기 구조물(102, 103)이 상기 평면에 대하여 ±5° 미만의 각도만큼 벗어나서 기울어질 수 도 있다. 그렇기 때문에 경우에 따라서는, 송신기 평면들(S1, S2 및 S3)이 반사기의 적어도 한 부분 길이에서 상기와 같이 ±5° 미만의 각도만큼 벗어날 수도 있다.
전술한 송신 평면들 간의 거리 그리고 그와 더불어 송신기 소자들과 송신기 구조물(102, 103) 간의 거리가 적어도 관련 송신기(2, 3, 3')의 영역에서는 전술한 거리를 갖는다는 내용은 계속해서 인용된다. 그 이유는, 원칙적으로는 예를 들어 원주 방향으로 소정의 각도 영역에서 상호 에지를 형성하는 반사기 섹션들을 포함하는 다수의 반사기 섹션들로 이루어진 안테나 장치도 사용될 수 있음으로써, 상기 상호 에지를 형성하는 반사기 섹션들 상에 배치된 송신기 소자들이 상이한 방위각(azimuth angle)으로 송신할 수 있기 때문이다.
도면을 참조하여 설명될 수 있는 사실은, 본 발명에 따른 안테나, 특히 본 발명에 따른 이동 무선 안테나가 다음과 같은 특징들을 갖는다는 것이다:
- 다수의 쌍극성 송신기(2; 3, 3'), 즉 반사기(1) 앞에 배치되어 있는 적어도 하나의 제 1 쌍극성 송신기(2) 및 적어도 하나의 제 2 쌍극성 송신기(3, 3')가 제공되며,
- 상기 적어도 하나의 제 1 쌍극성 송신기(2) 및 상기 적어도 하나의 제 2 쌍극성 송신기(3, 3')가 관련 제 1 송신기 구조물(102) 또는 관련 제 2 송신기 구조물(103), 경우에 따라서는 송신기 소자들을 포함하는 송신기 구조물(102, 103)을 포함하며,
- 상기 적어도 하나의 제 1 쌍극성 송신기(2)는 저주파수 대역에서 송신하 고, 상기 적어도 하나의 제 2 쌍극성 송신기(3, 3')는 상기 주파수 대역보다 높은 주파수 대역에서 송신하며,
- 고주파수 대역을 위한 쌍극성 송신기(2)의 적어도 하나의 제 1 송신기 구조물(102) 또는 상기 적어도 하나의 제 1 송신기 구조물(102)의 상부면으로부터 반사기 평면(E)까지의 거리는 저주파수 대역을 위한 적어도 하나의 제 2 쌍극성 송신기(3, 3')의 적어도 하나의 제 2 송신기 구조물(103) 또는 상기 적어도 하나의 제 2 송신기 구조물(103)의 상부면과 반사기 평면(E) 간 거리의 적어도 75 % 내지 최고 150 %이며,
- 특히 상기 적어도 하나의 제 1 쌍극성 송신기(2)는 하나의 단(4)상에 배치되어 있고, 상기 단의 상부면(4d)은 반사기 평면(E) 앞에 간격을 두고 제공되어 있으며,
- 특히 상기 적어도 부분적으로 도전성을 갖는 단(4)은 하나의 상부면(4d)을 갖고, 상기 단의 면적은 상기 단상에 배치된 제 1 쌍극성 송신기(2)의 베이스 횡단면보다 크다.
또한, 고주파수 대역을 위한 적어도 하나의 제 1 쌍극성 송신기(2)의 적어도 하나의 제 1 송신기 구조물(102)과 반사기 평면(E) 간의 거리가 상기 고주파수 대역을 위한 적어도 하나의 제 1 쌍극성 송신기(2)의 중간 주파수를 기준으로 0.4 λ보다 크고, 바람직하게는 2 λ보다 작은 것이 바람직한 것으로 입증된다.
Claims (29)
- 두 개 이상의 주파수 대역에서 작동시키기 위한 안테나, 특히 이동 무선 안테나로서,- 반사기(1) 앞에 배치되어 있는 다수의 쌍극성 송신기(2; 3, 3')가 제공되고, 상기 다수의 쌍극성 송신기(2; 3, 3')는 송신기 소자 또는 송신기 구조물(102, 103)을 포함하며,- 상기 다수의 쌍극성 송신기들(2; 3, 3') 중에서 적어도 하나의 쌍극성 송신기(3, 3')는 저주파수 대역에서 송신하고, 적어도 하나의 송신기(2)는 상기 쌍극성 송신기(3, 3')에 비해 높은 주파수 대역에서 송신하도록 구성된, 이동 무선 안테나에 있어서,- 고주파수 대역을 위한 적어도 하나의 쌍극성 송신기(2)의 송신기 구조물, 송신기 소자들 또는 상기 송신기 소자들의 상부면(102)과 반사기 평면(E) 간의 거리는 저주파수 대역을 위한 적어도 하나의 쌍극성 송신기(3, 3')의 송신기 구조물, 송신기 소자 또는 상기 송신기 소자의 상부면(103)과 반사기 평면(E) 간 거리의 적어도 75 % 내지 최고 150 %이고, 및/또는- 고주파수 대역을 위한 적어도 하나의 쌍극성 송신기(2)의 송신기 구조물, 송신기 소자들 또는 상기 송신기 소자들의 상부면(102)과 반사기 평면(E) 간의 거리는 고주파수 대역을 위한 송신기의 중간 주파수를 기준으로 0.4 λ보다 크고, 바람직하게는 2 λ보다 작은 것을 특징으로 하는,이동 무선 안테나.
- 제 1 항에 있어서,- 고주파수 영역을 위한 적어도 하나의 송신기(2)의 송신기 소자들 또는 송신기 구조물(102)은 제 1 송신 평면(S1)에 있고,- 저주파수 영역을 위한 적어도 하나의 송신기(3, 3')의 송신기 소자들 또는 송신기 구조물(103)은 제 2 송신 평면(S2)에 있으며,- 상기 제 1 송신 평면(S1)으로부터 상기 반사기 평면(E)까지의 거리는 상기 제 2 송신 평면(S2)으로부터 상기 반사기 평면(E)까지의 거리보다 큰 것을 특징으로 하는,이동 무선 안테나.
- 제 1 항에 있어서,- 고주파수 영역을 위한 적어도 하나의 송신기(2)의 송신기 소자들 또는 송신기 구조물(102)은 제 1 송신 평면(S1)에 있고,- 저주파수 영역을 위한 적어도 하나의 송신기(3, 3')의 송신기 소자들 또는 송신기 구조물(103)은 제 2 송신 평면(S2)에 있으며,- 상기 제 1 송신 평면(S1)으로부터 상기 반사기 평면(E)까지의 거리와 상기 제 2 송신 평면(S2)으로부터 상기 반사기 평면(E)까지의 거리가 실제로 같은 것을 특징으로 하는,이동 무선 안테나.
- 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,제 1 송신 평면(S1)에 있는 하나 또는 다수의 제 1 송신기(2)는 각각 해당 쌍극성 송신기(2)의 베이스 횡단면보다 큰 면적을 갖는 단(4)상에 배치되어 있으며, 상기 단은 반사기(1)에 연결되어 있고, 바람직하게는 적어도 부분적으로 도전성을 갖는 것을 특징으로 하는,이동 무선 안테나.
- 제 4 항에 있어서,상기 단(4)이 상부면에 도전성의 그리고 바람직하게는 금속으로 이루어진 단 상부면(4d)을 구비하고, 상기 단 상부면 상에 제 1 송신기(2)가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는,이동 무선 안테나.
- 제 5 항에 있어서,상기 단 상부면(4d)의 적어도 한 부분이 반사기 평면에 대하여 수직으로 또는 비스듬하게 진행하는 다수의 로브(4a)를 포함하고, 상기 로브들은 평면도로 볼 때 원주 방향으로 상호 변위 배치되어 있는 것을 특징으로 하는,이동 무선 안테나.
- 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,상기 로브(4a)가 반사기 평면(E)과 평행한 평면에 대하여 -90° 내지 +90°, 특히 ±80° 미만의 임의의 각으로 정렬되어 있는 것을 특징으로 하는,이동 무선 안테나.
- 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,원주 방향으로 상기 단(4) 또는 상기 단 상부면(4d)에 제공된 로브들(4a)은 상호 이격되어 있거나 또는 서로 연결되어 주변을 둘러싸는 하나의 제한벽을 형성하는 것을 특징으로 하는,이동 무선 안테나.
- 제 4 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,반사기(1)에 대한 평면도를 통해 볼 때 상기 단(4)상에 배치된 제 1 송신기(2)는 상기 단(4)의 가장자리 안에 있는 것을 특징으로 하는,이동 무선 안테나.
- 제 4 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,제 1 송신 평면(S1)에 배치되어 있는 하나 또는 다수의 제 1 송신기(2)가 해당 단(4)과 일체로 형성된 것을 특징으로 하는,이동 무선 안테나.
- 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,반사기(1)에 대한 평면도를 통해 볼 때 하나 또는 다수의 송신기(2)는 각각 실제로 평면도에서 제 2 송신기(3) 내부의 중앙에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는,이동 무선 안테나.
- 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,반사기(1)에 대한 평면도를 통해 볼 때 하나 또는 다수의 송신기(2)는 각각 실제로 이웃하는 제 2 송신기들(3) 사이의 중앙에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는,이동 무선 안테나.
- 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,추가의 쌍극성 송신기들(2)이 반사기(1) 상에 배치되어 있고, 상기 쌍극성 송신기들은 적어도 하나의 제 3 송신 평면(S3)에 놓일 수 있는 송신기 구조물(102) 또는 상기 해당 송신기 구조물(102)의 상부면을 포함하는 것을 특징으로 하는,이동 무선 안테나.
- 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,네 개의 쌍극자로부터 형성된 하나 또는 다수의 제 2 송신기는 이중 편파 쌍극자 정사각형(3')인 것을 특징으로 하는,이동 무선 안테나.
- 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,하나 또는 다수의 제 2 송신기는 컵 모양의 이중 편파 송신기(3)이고, 상기 이중 편파 송신기는 반사기로부터 떨어져 있는 단부에 송신 에지(3f) 또는 막대 모양의 소자들을 포함하는 것을 특징으로 하는,이동 무선 안테나.
- 제 15 항에 있어서,상기 컵 모양의 송신기(3)가 전체 표면에 걸쳐 있는 다수의 표면 소자들(3a)을 포함하며, 상기 표면 소자들은 반사기 평면(E)에 대하여 비스듬하게 또는 수직으로 진행하고, 상기 반사기 평면(E)으로부터 떨어져 있는 상기 표면 소자들의 경계 에지는 송신 에지(3f)인 것을 특징으로 하는,이동 무선 안테나.
- 제 14 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,반사기(1)에 대한 평면도를 통해 볼 때 하나 또는 다수의 쌍극자 정사각 형(3') 및/또는 컵 모양 송신기(3) 내부에 각각 하나의 제 1 송신기(2)가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는,이동 무선 안테나.
- 제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,하나 또는 다수의 제 1 송신기(2)가 이중 편파 교차 쌍극자 및/또는 벡터 쌍극자인 것을 특징으로 하는,이동 무선 안테나.
- 제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 반사기(1)는 반사기(1)의 세로 방향으로 진행하는 그리고 반사기 평면(E)에 대하여 비스듬하게 및/또는 수직으로 연장되는 측벽들(1b)을 포함하며, 상기 측벽들(1b) 사이에 다수의 송신기(2, 3, 3')가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는,이동 무선 안테나.
- 제 1 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 제 1 쌍극성 송신기(2)는 이 송신기가 800 MHz 내지 1,000 MHz 범위의 저주파수 대역에서 송신하도록 설계되었고, 상기 제 2 쌍극성 송신기(3, 3')는 이 송신기가 1,700 MHz 내지 2,700 MHz의 주파수 대역에서 송신하도록 설계된 것을 특 징으로 하는,이동 무선 안테나.
- 제 1 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,다수의 제 1 및 제 2 송신기(2, 3, 3')가 반사기(1)의 세로 방향 및/또는 가로 방향으로 나란히 배치되어 있으며, 각각의 제 2 송신기(3) 위에서는 실제로 중앙에 제 1 송신기(2)가 배치되어 있고, 각각의 이웃하는 제 2 송신기(3) 쌍들 사이에서는 실제로 중앙에 제 1 송신기(2)가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는,이동 무선 안테나.
- 제 1 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,제 1 송신기(2)는 모두 제 1 송신 평면(S1)에 배치되어 있고, 제 2 송신기(3, 3')는 모두 제 2 송신 평면(S2)에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는,이동 무선 안테나.
- 제 1 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 안테나의 주파수 대역들은 GSM-, CDMA- 및/또는 UMTS-이동 무선 주파수 영역에 있는 것을 특징으로 하는,이동 무선 안테나.
- 제 1 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 제 1 송신 평면(S1) 그리고 제 2 송신 평면(S2)은 실제로 반사기 평면(E)과 평행하게 또는 상기 반사기 평면(E)에 대하여 최대 ±30°및 바람직하게는 최대 ±5°까지의 각으로 기울어져 있는 것을 특징으로 하는,이동 무선 안테나.
- 제 4 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 단의 상부면(4d)은 평면도로 볼 때 직사각형, 정사각형, n-다각형 또는 활 모양, 즉 원형으로 형성되는 것을 특징으로 하는,이동 무선 안테나.
- 제 4 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 단의 표면 또는 상기 단의 평탄부(4d)는 평면도로 볼 때 반사기의 X-방향 또는 수직 방향과 평행한 세로 치수 및/또는 적어도 λ/4 및 최대 λ인 가로 방향 연장부를 가지며, 상기 λ의 최소값은 전송된 고주파수 대역의 하부 한계(하부 주파수)에서의 파장에 상응하고, 상기 λ의 최대값은 전송된 고주파수 대역의 상부 한계(최대 주파수)에서의 최대 λ값에 상응하는 것을 특징으로 하는,이동 무선 안테나.
- 제 4 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 있어서,단(4)에 연결된 로브(4b)의 측면과 상기 단으로부터 떨어져 있는 로브의 자유 단부까지 뻗는 상기 로브의 세로 연장부 및/또는 가로 연장부의 크기는 λ/10 내지 λ이며, 상기 λ의 최소값은 전송된 고주파수 대역의 상부 대역 한계(최고 주파수)에서의 파장에 상응하고, 상기 λ의 최대값은 전송할 고주파수 대역의 하부 대역 한계(최저 주파수)에서의 파장에 상응하는 것을 특징으로 하는,이동 무선 안테나.
- 제 1 항 내지 제 27 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 단의 상부면(4f)은 λ/16보다 크고 바람직하게는 λ/8보다 크며, λ보다 작고 바람직하게는 λ/2보다 작은 간격을 두고 반사기의 평면(E) 앞에 놓이며, 이 경우 상기 λ은 고주파수 대역의 파장, 바람직하게는 전송할 고주파수 대역의 최소 파장인 것을 특징으로 하는,이동 무선 안테나.
- 제 1 항 내지 제 28 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 단 상부면(4f)으로부터 반사기 평면(E)까지의 거리는, 상기 송신기 소자들(102)의 송신 평면(S1)과 상기 단 상부면(4f) 간의 간격과 같거나 또는 상기 간격보다 크고 및/또는 상기 송신 평면(S3)과 상기 반사기 평면(E) 간의 간격과 같거나 또는 상기 간격보다 큰 것을 특징으로 하는,이동 무선 안테나.
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