KR100637355B1 - Antenna of Gap Filler - Google Patents
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Abstract
본 발명은 음영지역에서 사용되는 위성 디지털멀티미디어방송(DMB) 중계기(갭필러)용 안테나 장치에 관한 것이다. 본 발명이 적용되는 위성 중계시스템은 위성으로부터 미약한 디지털 멀티미디어방송(DMB) 주파수신호를 고 전,후,측방비로 수신하기 위한 위성 수신 안테나; 상기 위성 수신 안테나의 수신신호를 증폭하기 위한 저잡음 증폭기; 상기 저잡음 증폭기의 출력을 고 이득으로 증폭하여 중계하기 위한 중계기; 및 상기 중계기의 출력을 음영지역의 가입자들에게 고 전,후,측방비로 재복사하기 위한 중계 서비스 안테나로 구성된다. 여기서, 위성 수신 안테나는 정면에서 바라볼 때 원형 또는 구형으로서 일면이 개구되어 테를 갖는 원통형 혹은 사각통형의 적층 반사판과, 상기 반사판의 테에 부착된 전파 흡수 유전체와, 상기 반사판 내부에 수평방향과 수직방향으로 여러단 배열됨과 아울러 다단으로 적층된 야기형 또는 패치형 복사소자로 구성되어 안테나의 정면(복사방향)을 작게 하여 전방이득을 높이고 전후 측방비를 개선한 것이다. The present invention relates to an antenna device for a satellite digital multimedia broadcasting (DMB) repeater (gap filler) used in a shadow area. The satellite relay system to which the present invention is applied includes: a satellite reception antenna for receiving weak digital multimedia broadcasting (DMB) frequency signals from satellites before, after, and in side ratio; A low noise amplifier for amplifying the received signal of the satellite receiving antenna; A repeater for amplifying and relaying the output of the low noise amplifier with high gain; And a relay service antenna for re-copying the output of the repeater to the subscribers in the shadow area at high, forward, and lateral ratios. Here, the satellite receiving antenna is a circular or spherical laminated reflector having a rim with a circular or spherical shape when viewed from the front, a radio wave absorbing dielectric attached to the rim of the reflector, and a horizontal direction inside the reflector. Multiple stages are arranged in the vertical direction, and it is composed of multi-stage Yagi-type or patch-type radiating elements to improve the front gain and improve the front-to-back side ratio by reducing the front (radiation direction) of the antenna.
디지털멀티미디어방송(DMB), 위성방송, 중계, 고전후측방비, 전파흡수체Digital Multimedia Broadcasting (DMB), Satellite Broadcasting, Relay, Classic Rear Defense, Radio Absorber
Description
도 1은 본 발명에 따른 위성 디지털 멀티미디어방송(DMB) 중계용 안테나 설치 개략도,1 is a schematic diagram illustrating the installation of an antenna for satellite digital multimedia broadcasting (DMB) relay according to the present invention;
도 2는 본 발명에 따른 원형 위성방송 수신 안테나를 도시한 도면,2 is a view showing a circular satellite broadcast receiving antenna according to the present invention;
도 3은 본 발명에 따른 각형 위성방송 수신 안테나를 도시한 도면,3 is a diagram illustrating a rectangular satellite broadcasting reception antenna according to the present invention;
도 4는 본 발명에 따른 중계용 지향성 서비스 안테나의 제1 실시예,4 shows a first embodiment of a relay directional service antenna according to the present invention;
도 5는 본 발명에 따른 중계용 지향성 서비스 안테나의 제2 실시예,5 shows a second embodiment of a directional service antenna for relay according to the present invention;
도 6은 본 발명에 따른 중계용 전방향 서비스 안테나를 도시한 도면,6 is a diagram illustrating an omnidirectional service antenna for relay according to the present invention;
도 7a는 본 발명에 따른 위성방송 수신 안테나의 복사 패턴도,7A is a radiation pattern diagram of a satellite broadcasting antenna according to the present invention;
도 7b는 본 발명에 따른 중계용 지향성 서비스 송신 안테나의 복사 패턴도,7B is a radiation pattern diagram of a directional service transmit antenna for relay according to the present invention;
도 7c는 본 발명에 따른 중계용 지향성 서비스 안테나를 멀티 섹션으로 배치한 경우의 복사 패턴도,7C is a radiation pattern diagram when the directional service antenna for relay according to the present invention is arranged in multiple sections;
도 7d는 본 발명에 따른 중계용 전방향 서비스 안테나의 복사 패턴도.Figure 7d is a radiation pattern diagram of the relay omni-directional service antenna according to the present invention.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
제1도First
1: 안테나 및 중계기 설치용 지지 구조물 2: 브라켓1: Support structure for antenna and repeater installation 2: Bracket
3: 서비스 안테나 지지대 5: 저잡음 증폭기3: service antenna support 5: low noise amplifier
10: 위성 수신 안테나 7: 중계기10: satellite receiving antenna 7: repeater
20: 중계용 서비스 안테나20: service antenna for relay
제2도Second degree
11: 야기형 다소자 복사 안테나 또는 다적층 마이크로스트립 패치 안테나11: Yagi-type somewhat self-radiating antenna or multilayer microstrip patch antenna
12: 주반사판 12-1~12-4: 보조 반사판12: main reflector 12-1 to 12-4: auxiliary reflector
13: 수신안테나 코넥터 14: 방설 커버13: Receiver antenna 14: Snow cover
15: 전파 흡수 유전체 16: 체결구15: radio wave absorption dielectric 16: fastener
17: 주급전선 18: 유전체층17: main power wire 18: dielectric layer
제4도4th
21: 복사소자(다이폴형 또는 마이크로 스트립 패치형)21: Copy element (dipole type or micro strip patch type)
22: 주반사판 22-1~22-4: 보조반사판22: main reflective plate 22-1 to 22-4: auxiliary reflective plate
23: 급전 커넥터 24: 방설 커버23: feed connector 24: snow cover
25: 전파 흡수 유전체 26: 체결구25: radio wave absorption dielectric material 26: fastener
27: 주급전선27: Main Line
제7a,7b도7a, 7b
F: 주 복사빔 S: 측방 부엽빔F: main radiation beam S: lateral sidelobe beam
B: 후방 부엽빔B: posterior side beam
(가) 서비스 안테나 수직패턴(A) Service antenna vertical pattern
(나) 서비스 안테나 수평패턴(B) Service antenna horizontal pattern
제 7c도Figure 7c
(가) 3방향 섹터 안테나 수평 복사 패턴(A) Three-way sector antenna horizontal radiation pattern
(나) 4방향 섹터 안테나 수평 복사 패턴(B) 4-way sector antenna horizontal radiation pattern
제 7d도7d degree
(가) 전방향성 안테나 수평 복사 패턴(A) Omnidirectional antenna horizontal radiation pattern
(나) 전방향성 안테나 수직 복사 패턴(B) Omnidirectional antenna vertical radiation patterns
본 발명은 위성방송 중계용 안테나에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 음영지역에서 사용되는 위성 디지털멀티미디어방송(DMB) 중계기(갭필러)용 안테나 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an antenna for satellite broadcasting relay, and more particularly, to an antenna device for a satellite digital multimedia broadcasting (DMB) repeater (gap filler) used in a shadow area.
일반적으로, 디지털 멀티미디어 방송(DMB: Digital Multimedia Broadcasting)은 고품질의 음성과 영상 서비스를 언제 어디서나 볼 수 있는 이동 멀티미디어 방송으로서, 유럽과 미국에서 상용화된 디지털오디오방송(DAB)에 바탕을 두고 동영상과 날씨·뉴스·데이터정보를 덧붙여 보내는 방송이다. 이러한 DMB 방송은 위성 DMB와 지상파 DMB로 구분되어 서비스될 예정인데, 위성 DMB는 대략 2.6GHz 대역을 사용하여 시속 1백 50km를 달리는 차량에서도 휴대폰이나 차량용 수신기, 소형 TV, PDA 등을 통해 선명한 방송화면을 볼 수 있는 신개념의 이동 방송 서비스다. 이와 같이 휴대폰을 통해 방송을 볼 수 있기 때문에 방송과 통신의 대표적인 융합 서비스로서, 방송센터에서 위성으로 전파를 쏘아올리면 위성에서 단말기로 직접 송출하게 된다. 이때, 도심 음영지역의 경우에는 "갭필러(Gap Filler)"라는 중계기를 통해 방송을 수신할 수 있는데, 위성을 이용하기 때문에 전국 어디서나 선명한 화질의 방송을 볼 수 있다. 위성 DMB 채널은 비디오 11개, 오디오 25개, 데이터 3개등 모두 39개의 방송채널이 예정되어 있고, 비디오채널은 지상파 재전송 채널과 음악, 영화, 스포츠 등 전문채널로 구성할 예정이다. In general, digital multimedia broadcasting (DMB) is a mobile multimedia broadcasting that provides high quality voice and video services anytime and anywhere. Based on DAB commercially available in Europe and the United States, video and weather・ It is broadcast sending news data information. Such DMB broadcasting will be divided into satellite DMB and terrestrial DMB, and the satellite DMB will be clearly displayed through mobile phones, car receivers, small TVs, PDAs, etc., even in vehicles running at 150km / h using approximately 2.6GHz band. It is a new concept of mobile broadcasting service. As such, the broadcast can be viewed through a mobile phone, which is a representative convergence service of broadcasting and communication. When a radio wave is launched from a broadcasting center to a satellite, the broadcast is transmitted directly from the satellite to the terminal. At this time, in the shadow area of the city can receive a broadcast through a repeater called "Gap Filler (Gap Filler)", because the satellite can be seen in a clear picture quality anywhere in the country. The satellite DMB channel is scheduled for 39 broadcasting channels, including 11 video, 25 audio, and 3 data, and the video channel will consist of terrestrial retransmission channels and specialized channels such as music, movies, and sports.
한편, 위성으로 디지털 멀티미디어(DMB) TV 방송을 서비스함에 있어서 도래하는 전파가 미약한 음영 지역에서는 수신이 불가능하여 중계 시스템(갭필러)이 필요한데, DMB용 중계기(갭필러)에서는 위성수신 안테나를 통해 고이득으로 수신한 후 동일 주파수로 재 증폭하여 서비스 안테나로 재 복사하므로 종래방식의 안테나를 사용할 경우에는 서비스 안테나를 통해 복사되는 전파가 다시 위성 수신안테나로 피드백되어 중계 서비스가 불가능하게 되는 문제점이 있다.On the other hand, in the service of digital multimedia (DMB) TV broadcasting by satellite, a relay system (gap filler) is required because it is impossible to receive in a shaded area where radio waves are weak. Since the signal is re-amplified to the same frequency and then copied again to the service antenna, when using the conventional antenna, radio waves radiated through the service antenna are fed back to the satellite reception antenna, thereby making the relay service impossible.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 위성수신 안테나와 서비스용 송신 안테나의 전 후 측방비를 획기적으로 개선하여 송수신 분리도를 크게 (예컨대, -140dB 이상) 개선하여 피드백에 의한 장애를 제거하여 양질의 위성 방송 주파수 전파를 그대로 수신한 후 증폭하여 재 복사할 수 있는 위성방송 중계용 안테나를 제공하는데 그 목적이 있다.
The present invention has been proposed to solve the above problems, by greatly improving the front and rear side ratios of the satellite reception antenna and the service transmission antenna to greatly improve the transmission and reception separation (for example, -140dB or more) to the obstacles caused by feedback The purpose of the present invention is to provide a satellite broadcasting antenna that can receive a high quality satellite broadcasting frequency radio wave and then amplify and re-copy the radio wave.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 장치는, 위성으로부터 미약한 디지털 멀티미디어방송(DMB) 주파수신호를 고 전,후,측방비로 수신하기 위한 위성 수신 안테나; 상기 위성 수신 안테나의 수신신호를 증폭하기 위한 저잡음 증폭기; 상기 저잡음 증폭기의 출력을 고 이득으로 증폭하여 중계하기 위한 중계기; 및 상기 중계기의 출력을 음영지역의 가입자들에게 고 전,후,측방비로 재복사하기 위한 중계 서비스 안테나로 구성되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the device of the present invention comprises a satellite reception antenna for receiving a weak digital multimedia broadcasting (DMB) frequency signal from the satellite before, after, side defense; A low noise amplifier for amplifying the received signal of the satellite receiving antenna; A repeater for amplifying and relaying the output of the low noise amplifier with high gain; And a relay service antenna for re-copying the output of the repeater to the subscribers in the shaded area at high, forward and lateral ratios.
여기서, 상기 위성 수신 안테나는 정면에서 바라볼 때 원형 또는 구형으로서 일면이 개구되어 테를 갖는 원통형 혹은 사각통형의 적층 반사판과, 상기 반사판의 테에 부착된 전파 흡수 유전체와, 상기 반사판 내부에 수평방향과 수직방향으로 여러단 배열됨과 아울러 다단으로 적층된 야기형 또는 패치형 복사소자로 구성되어 안테나의 정면(복사방향)을 작게 하여 전방이득을 높이고 전후 측방비를 개선한 것이다. 이때, 상기 위성 수신 안테나의 다이폴 소자 또는 마이크로 스트립형 복사소자는, 유전체에 복사기가 부착되어 있고, 그 위에 적층형으로 여러단의 유도형 도파기가 부착되어 있다.Here, the satellite receiving antenna is a circular or spherical laminated reflector having a rim with a circular or spherical shape when viewed from the front, and having a rim, a radio wave absorbing dielectric attached to the rim of the reflector, and a horizontal direction inside the reflector. It is composed of several stages and vertically stacked Yagi-type or patch-type radiation elements, and increases the front gain and improves the front and rear side ratio by reducing the front (radiation direction) of the antenna. At this time, the dipole element or the microstrip radiation element of the satellite reception antenna has a copier attached to a dielectric, and a plurality of inductive waveguides attached in a stack form thereon.
그리고 상기 중계 서비스 안테나는 정면에서 바라볼 때 구형으로서 일면이 개구되어 테를 갖는 사각통형의 적층 반사판과, 상기 반사판의 테에 부착된 전파 흡수 유전체와, 상기 반사판 내부에 수직방향으로 1단 혹은 2단 배열된 복사소자로 구성되어 넓은 수평 방향 서비스가 가능케 된 것을 특징으로 한다. 또한 상기 중 계 서비스 안테나는 안테나 수직축의 상단과 하단 끝부분에 측방으로 복사되는 전파를 흡수케 하기 위하여 측방 부엽 흡수용 유전체 판이 부착된 전방향성 안테나로 구성될 수도 있다.The relay service antenna has a rectangular cylindrical reflector having a spherical shape with one edge open when viewed from the front, an electromagnetic wave absorbing dielectric attached to the edge of the reflector, and one or two stages perpendicular to the inside of the reflector. However, it is characterized by the fact that the wide horizontal direction service is made possible by the arrangement of the radiating elements. In addition, the relay service antenna may be configured as an omni-directional antenna having a side plate side absorption dielectric plate attached to absorb the radio waves radiated laterally to the upper and lower ends of the vertical axis of the antenna.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 갭필러 시스템의 전체 구성을 도시한 개략도로서, 본 발명의 중계시스템은 위성으로부터 2.6GHz 대역의 위성방송신호를 수신하기 위한 위성수신 안테나(10)와, 수신된 신호를 저잡음으로 증폭하는 저잡음 증폭기(LNA:5), 저잡음 증폭기(5)의 출력을 증폭하는 중계기(7), 중계기(7)로부터 입력된 위성 수신 주파수와 동일한 주파수의 서비스 신호를 음영 지역으로 다시 송출하는 중계용 서비스 송신 안테나(20)로 구성된다. 이러한 갭필러 시스템은 안테나 및 중계기 설치용 지지 구조물(1)에 브라켓(2) 등을 이용하여 설치되는데, 지향성 서비스 송신 안테나(20)는 서비스 안테나 지지대(3)에 다수개 부착되어 멀티 섹션 안테나형으로 사용될 수 있다.Figure 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of the gap filler system according to the present invention, the relay system of the present invention is a
도 1을 참조하면, 본 발명이 적용된 중계시스템은 지지 구조물(1)의 상부에 위성 전파를 수신하는 고이득, 고전후측방비 위성 수신 안테나(10)를 설치하여 위성으로부터 미약한 전파를 수신한 후 저잡음 증폭기(5)에서 증폭하여 중계기(7)로 전송하고, 중계기(7)에서 다시 고이득으로 증폭하여 고출력으로 중계 서비스 송신 안테나(20)로 급전한 후 재복사하여 음영지역에 DMB 방송 중계 서비스를 제공한다.Referring to FIG. 1, the relay system to which the present invention is applied has a high gain, high posterior defense
도 2는 도 1에 도시된 고 전후방비를 갖는 위성 수신 안테나(10)를 원형으로 구현한 구성을 도시한 개략도로서, (가)는 정면도이고, (나)는 B-B'로 절단한 측단면도이며, (다)는 A-A'로 절단한 평단면도이다.Figure 2 is a schematic diagram showing a circular configuration of the
도 2를 참조하면, 본 발명의 위성수신 안테나(10)는 정면에서 볼 때 원형이 되도록 금속판을 전방이 개구되고 테를 갖는 원통형으로 만들어 주반사판(12)을 구성하고, 주반사판(12)의 전면에 고이득의 다소자 야기형 (또는 다층 스트립형) 복사 소자(11)들을 수평과 수직으로 다단 설치한 후, 각 복사소자(11)들의 출력을 주급전선(17)으로 합성하여 수신 안테나 코넥터(13)를 통해 출력할 수 있게 함으로써 전체 직경을 작게 하면서도 고이득을 올릴 수 있도록 되어 있다. 그리고 주반사판(12)의 후면에는 주반사판(12)과 동일한 형상의 금속판으로 다수의 보조 반사판(12-1~12-4)을 필요에 따라 부가할 수 있는데, 본 발명의 실시예에서는 4개의 보조 반사판(12-1~12-4)을 부가하여 성능을 더욱 향상시킨 것이다. 도 2의 복사소자들(11)은 수직방향으로 배열된 다이폴형으로서 복사기와 도파기들이 유전체층(18)에 의해 서로 격리되면서 다층으로 구성되어 있다.Referring to FIG. 2, the
또한 본 발명의 원형 안테나(10)의 테에는 전파를 흡수하기 위한 유전체(15)를 부착하여 후방과 측방으로의 복사를 흡수하여 획기적으로 전, 후측방 비(60~70dB)를 갖도록 구성하고, 전방 안테나 이득을 높혀서 작은 구조로 고이득을 얻을 수 있도록 함과 아울러 중량을 가볍게 하고 저렴한 가격으로 개발하여 지지봉과 같은 간단한 구조물(1)에 체결구(16)를 이용하여 용이하게 부착할 수 있도록 되어 있다. 그리고 안테나의 전면에는 방설, 방수용 커버(14)를 부착하여 비가 오 거나 눈이 오는 열악한 날씨에도 안전하게 서비스할 수 있도록 되어 있다.In addition, the edge of the
도 3은 도 1에 도시된 위성수신 안테나(10)를 사각형으로 구현한 구성을 도시한 개략도로서, (가)는 정면도이고 (나)는 측단면도, (다)는 평단면도, (라)는 복사소자의 확대도면이다.FIG. 3 is a schematic view showing a configuration in which the
도 3을 참조하면, 본 발명의 위성수신 안테나(10)는 정면에서 볼 때 사각형이 되도록 금속판을 전방이 개구되고 테를 갖는 사각통형으로 만들어 주반사판(12)을 구성하고, 주반사판(12)의 전면에 고이득의 다소자 야기형 (또는 다층 스트립형) 복사소자(11)들을 수평과 수직으로 다단 설치한 후, 각 복사소자(11)들의 출력을 주급전선(17)으로 합성하여 수신 안테나 코넥터(13)를 통해 출력할 수 있게 함으로써 전체 크기를 작게 하면서도 고이득을 올릴 수 있도록 되어 있다. 그리고 주반사판(12)의 후면에는 주반사판(12)과 동일한 형상의 금속판으로 다수의 보조반사판(12-1~12-4)을 필요에 따라 부가할 수 있는데, 본 발명의 실시예에서는 4개의 보조 반사판(12-1~12-4)을 부가하여 성능을 더욱 향상시킨 것이다.Referring to FIG. 3, the
그리고 복사소자들(11)은 도 3의 (라)에 도시된 바와 같이 유전체층(18)에 원판형으로 복사기(11-1)와 도파기 패턴(11-2~11-4)이 형성된 것으로, 다층의 스트립형으로 구성되어 있다.The
또한 본 발명의 사각형 안테나(10)의 테두리에는 전파를 흡수할 수 있는 유전체(15)를 부착하여 후방과 측방으로의 복사를 흡수하여 획기적으로 전, 후측방 비(60~70dB)를 개선하고, 전방 안테나 이득을 높혀서 작은 구조로 고이득을 얻을 수 있도록 함과 아울러 중량을 가볍게 하고 저렴한 가격으로 개발하여 지지봉과 같 은 간단한 구조물(1)에 체결구(16)를 이용하여 용이하게 부착할 수 있도록 되어 있다. 그리고 안테나의 전면에는 방설, 방수용 커버(14)가 부착되어 있다.In addition, by attaching a dielectric (15) that can absorb radio waves on the edge of the
도 4는 본 발명에 따른 중계용 지향성 서비스 송신 안테나의 제1 실시예로서, (가)는 정면도이고 (나)는 측단면도, (다)는 평단면도이다.4 is a first embodiment of the directional service transmitting antenna for relay according to the present invention, (a) is a front view, (b) is a side cross-sectional view, (c) is a flat sectional view.
도 4를 참조하면, 본 발명의 서비스 송신 안테나(20)는 급전 커넥터(23)를 통해 입력된 중계기(7)에서 증폭한 서비스용 고주파 신호를 음영지역의 가입자측으로 재복사하여 서비스하는 지향성 안테나로서, 정면에서 볼 때 수직으로 긴 직사각형이 되도록 금속판을 전방이 개구되고 테를 갖는 직사각통형으로 만들어 주반사판(22)을 구성하고, 주반사판(22)의 전면에 저이득으로 수평 복사(수직편파 또는 수평편파, 또는 원편파)가 광각이 되도록 구성된 단일 소자형의 복사소자(21)를 수직으로만 1열 혹은 2열 배열하여 넓은 방향에 서비스할 수 있도록 구성한 것이다. 이때 복사소자(21)는 원판형으로서 유전체(28)에 구현되어 있고, 급전 커넥터(23)를 통해 입력된 고주파 서비스 신호를 전방으로 방사하도록 되어 있다. 그리고 주반사판(22)의 후면에는 주반사판(22)과 동일한 형상의 금속판으로 다수의 보조 반사판(22-1~22-4)을 필요에 따라 부가할 수 있는데, 본 발명의 실시예에서는 4개의 보조 반사판(22-1~22-4)을 부가하여 성능을 더욱 향상시킨 것이다.Referring to FIG. 4, the
또한 본 발명의 서비스 안테나(20)의 테에는 전파를 흡수하기 위한 유전체(25)를 부착하여 후방과 측방으로의 복사를 흡수하여 전, 후측방비를 크게 하고, 체결구(26)를 이용하여 용이하게 부착할 수 있도록 되어 있다. 그리고 안테나(20)의 전면에는 방설, 방수용 커버(24)를 부착하여 비가 오거나 눈이 오는 열 악한 날씨에도 안전하게 서비스할 수 있도록 되어 있다.In addition, the antenna of the
도 5는 본 발명에 따른 중계용 지향성 서비스 안테나의 제2 실시예로서, (가)는 정면도이고 (나)는 측단면도, (다)는 평단면도이다.5 is a second embodiment of the directional service antenna for relay according to the present invention, where (a) is a front view, (b) is a side cross-sectional view, and (c) is a flat sectional view.
도 5를 참조하면, 본 발명의 서비스 안테나(20)는 중계기(7)에서 증폭한 서비스용 고주파 신호를 음영지역의 가입자측으로 재복사하여 서비스하는 지향성 안테나로서, 정면에서 볼 때 수직으로 긴 직사각형이 되도록 금속판을 테를 갖는 사각통형으로 만들어 주반사판(22)을 구성하고, 주반사판(22)의 전면에 저이득으로 수평 (수직편파) 복사가 광각이 되도록 구성된 단일 소자형의 복사소자(21)를 수직으로만 1열 혹은 2열 배열하여 넓은 방향에 서비스할 수 있도록 구성한 것이다. 이때 복사소자(21)는 수직으로 긴 폴형으로서 유전체(28)에 구현되어 있고, 급전 커넥터(23)를 통해 입력된 고주파 서비스 신호를 전방으로 방사하도록 되어 있다. 그리고 주반사판(22)의 후면에는 주반사판(22)과 동일한 형상의 금속판으로 다수의 보조 반사판(22-1~22-4)을 필요에 따라 부가할 수 있는데, 본 발명의 실시예에서는 4개의 보조반사판(22-1~22-4)을 부가하였다.Referring to FIG. 5, the
또한 본 발명의 서비스 안테나(20)의 테에는 전파 흡수 유전체(25)를 부착하여 후방과 측방으로의 복사를 흡수하여 전, 후측방비를 크게 하고, 체결구(26)를 이용하여 지지 구조물(1)에 용이하게 부착할 수 있도록 되어 있다. 그리고 안테나(20)의 전면에는 방설, 방수용 커버(24)가 부착되어 있다.In addition, the antenna of the
도 6은 본 발명에 따른 중계용 전방향 서비스 안테나를 도시한 도면으로서, (가)는 정면도이고, (나)는 평면도이다.6 is a diagram illustrating a omni-directional service antenna for relay according to the present invention, where (a) is a front view and (b) is a plan view.
도 6을 참조하면, 본 발명의 전방향 중계용 서비스 안테나(20)는 원통형의 전방향성 주급전선(27) 주위에 동축형으로 복사소자(21)를 배열하고, 복사소자(21)의 외부에는 원통형 방설 커버(24)를 구성하여 수평으로 전방향성 전파 복사하게 되어 있고, 원통형 서비스 안테나의 상, 하측에 원판형의 전파 흡수 유전체(25)를 부착하여 전 측방비를 65~70 dB 이상이 되도록 개선하여 위성 안테나에 피드백 간섭을 없게 하여 양질의 서비스가 가능하도록 되어 있다. 이러한 서비스 안테나(20)는 체결구(26)를 통해 서비스안테나 지지대 등에 부착하여 용이하게 설치할 수 있다.Referring to FIG. 6, the omni-directional
도 7a는 본 발명에 따른 위성방송 수신 안테나의 복사 패턴도이다. 도 7a에서 F는 전방향 수직/수평 복사패턴을 나타내고, Fc는 전방향 패턴의 최고점(센터)을 나타내며, S는 측방향 복사패턴으로서 대략 -60~ -70 dBc이고, B는 후방향 복사패턴으로서 대략 -60~ -70 dBc이다. 도시된 패턴에 따르면 본 발명의 위성방송 수신용 안테나(10)는 위성을 향하여 매우 강한 지향 특성을 갖는 것을 알 수 있다.7A is a radiation pattern diagram of a satellite broadcasting antenna according to the present invention. In FIG. 7A, F represents an omnidirectional vertical / horizontal radiation pattern, Fc represents the highest point (center) of the omnidirectional pattern, S is a lateral radiation pattern, approximately -60 to -70 dBc, and B is a backward radiation pattern. It is approximately -60 to -70 dBc. According to the illustrated pattern, it can be seen that the satellite
도 7b는 본 발명에 따른 중계용 지향성 서비스 안테나의 복사 패턴도이다. 도 7b의 (가)는 지향성 서비스 안테나의 송신방향 수직 복사 패턴도로서, F는 전방향 복사패턴으로서 Fc는 전반향 패턴의 최고점이고, S는 측방향 복사패턴으로서 대략 -60~ -70 dBc이며, B는 후방향 복사패턴으로서 대략 -60~ -70 dBc 이하이다. 도 7b의 (나)는 지향성 서비스 안테나의 송신방향 수평 복사 패턴도로서, F는 전방향 복사패턴으로서 Fc는 전방향 패턴의 최고점이고, S는 측방향 복사패턴으로서 대략 -60~ -70 dBc이며, B는 후방향 복사패턴으로서 대략 -60~ -70 dBc 이하이다.7B is a radiation pattern diagram of a directional service antenna for relay according to the present invention. 7B is a vertical direction radiation pattern diagram of a directional service antenna, F is an omnidirectional radiation pattern, Fc is the highest point of the omnidirectional pattern, and S is a lateral radiation pattern, approximately -60 to -70 dBc. , B is a backward radiation pattern of approximately -60 to -70 dBc or less. FIG. 7B (b) is a horizontal radiation pattern diagram of a directional service antenna, F is an omnidirectional radiation pattern, Fc is the highest point of the omnidirectional pattern, and S is a lateral radiation pattern, approximately -60 to -70 dBc. , B is a backward radiation pattern of approximately -60 to -70 dBc or less.
도 7c의 (가)는 지향성을 갖는 서비스 안테나 3개(20-1~20-3)를 균등하게 3방향으로 배열한 경우의 수평방향에서의 복사 패턴으로서, 제1 안테나(20-1)에 의한 제1 전방향 패턴(F1)과 제2 안테나(20-2)에 의한 제2 전방향 패턴(F2), 제3 안테나(20-3)에 의한 제3 전방향 패턴(F3)이 합성되어 전체 패턴(72)은 상대적으로 3방향으로 크게 나타나는 것을 알 수 있다. 도 7c의 (나)는 지향성을 갖는 서비스 안테나 4개(20-1~20-4)를 균등하게 4방향으로 배열한 경우의 수평방향에서의 복사 패턴으로서, 제1 안테나(20-1)에 의한 제1 전방향 패턴(F1)과 제2 안테나(20-2)에 의한 제2 전방향 패턴(F2), 제3 안테나(20-3)에 의한 제3 전방향 패턴(F3), 제4 안테나(20-4)에 의한 제4 전방향 패턴(F4)이 합성되어 전체 패턴(74)은 상대적으로 4방향으로 크게 나타면서 전체적으로 넓은 지역에 서비스할 수 있는 것을 알 수 있다.7A is a radiation pattern in the horizontal direction when three service antennas 20-1 to 20-3 having directivity are equally arranged in three directions, and the first antenna 20-1 corresponds to the first antenna 20-1. The first omnidirectional pattern F1 and the second omnidirectional pattern F2 by the second antenna 20-2 and the third omnidirectional pattern F3 by the third antenna 20-3 are synthesized. It can be seen that the
도 7d는 본 발명에 따른 방송 서비스용 전방향 안테나의 패턴도로서, (가)는 전방향 서비스 안테나의 수평 복사패턴(A)으로 최대빔 방향(Fc)의 복사빔이 전방향인 예를 도시한 것이다. 도 7d의 (나)는 전방향성 서비스 안테나의 수직 복사 패턴으로 Fc는 좌우 수평 최대 복사방향의 패턴이고, S는 측방향 복사패턴으로 -60~-70 dBc 이하인 것을 도시한 예이다.FIG. 7D is a pattern diagram of the omnidirectional antenna for broadcast service according to the present invention. (A) shows an example in which the radiation beam in the maximum beam direction Fc is omnidirectional as a horizontal radiation pattern A of the omnidirectional service antenna. It is. 7d (b) is a vertical radiation pattern of the omni-directional service antenna, Fc is a pattern in the horizontal and horizontal maximum radiation direction, S is a lateral radiation pattern is an example showing that less than -60 ~ -70 dBc.
이상에서 살펴본 바와 같이 기존 구성하고 있는 DMB 위성 중계기는 위성 수신 안테나를 Ku-band 12 GHz로 수신한 후, 증폭하고 주파수 변환하여 IF로 복조 디 코딩한 후, 다시 엔코딩 및 업 컨버팅한 후 고주파 증폭 서비스하는 복잡한 방식으로 되어 있다. 따라서 종래에는 주파수 변환에 의해 안정도가 떨어지고, 잡음이 증가하고 시간 지연(Delay)도 증가하며, 구성이 복잡하여 가격이 상승됨과 아울러 중계 품질이 저하되는 등 많은 장애 요인 발생하고 있으나 본 발명은 단지 안테나 만으로도 고 전후방비를 구성하여 송수신 분리도가 -140 dBc 이상이 되게 할 수 있다. 따라서 본 발명이 적용된 위성방송 중계시스템은 수신 주파수를 그대로 증폭한 후 복사하는 DMB 서비스에서도 피드백에 의한 간섭없이, 저잡음으로, 시간지연없이 저렴한 가격으로 중계 서비스할 수 있다. 또한 본 발명의 시스템은 지상 서비스 주파수 2.6 GHz 주파수대에 만족하지 않고, 위성 전파를 수신한 후 증폭하여 재복사하는 모든 단일 방향 서비스에 다양하게 응용 적용할 수 있다. 또한 수신 및 재복사 편파도 원편파, 직선편파 등 다양하게 운용 가능하다.As described above, the existing DMB satellite repeater receives the satellite receiving antenna at Ku-
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
Although the above has been described with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art will be variously modified and changed within the scope of the present invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below. I can understand that you can.
Claims (6)
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