KR100723702B1 - 바람의 영향을 최소화한 복편파 안테나 - Google Patents

Abstract

본 발명은 외장 변경을 통하여 풍압을 최소화한 복편파 안테나에 관한 것이다.

본 발명은 다이폴에 접하지 않은 반사파 공간에 구멍을 형성하여 바람의 영향을 최소화한 복편파 안테나에 있어서, 마름모꼴로 배치되는 고주파 신호를 송신 및 수신하는 안테나 소자를 다수 포함하는 다이폴; 상기 고주파 신호에 대한 지향성을 높여주고, 상기 복편파 안테나 중 상기 다이폴에 접하지 않는 부분에 구멍이 형성된 반사판; 기지국과 주급전 케이블로 연결되고 상기 급전선을 통해 상기 안테나 소자에 연결되는 급전선 커넥터; 및 상기 기지국과 상기 안테나 소자를 연결하는 급전선을 포함하는 것을 특징으로 외장 변경을 통하여 풍압을 최소화한 복편파 안테나를 제공한다.

본 발명에 의하면, 복편파 안테나의 불필요한 반사판의 공간에 구멍을 뚫음으로써 복편파 안테나의 풍압을 1/3로 줄이고, 주변 미관을 확보하고 철탑 시설 경비를 절감하는 효과가 있다.

안테나, 복편파, 반사판, 다이폴

Description

바람의 영향을 최소화한 복편파 안테나{Dual Polarization Antenna for Minimizing Influence of Wind}

도 1은 복편파 안테나의 내부 구조를 나타낸 도면,

도 2는 복편파 안테나 내부 구조에서 다이폴 부분과 불필요한 반사판 공간을 나타낸 도면,

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 외장 변경을 통하여 풍압을 최소화한 복편파 안테나의 내부 구조를 나타낸 도면이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

110: 반사판 120: +45° 안테나 소자

130: -45°안테나 소자 140: 제 1 급전선

150: 제 2 급전선 160: 급전선 커넥터

본 발명은 외장 변경을 통하여 풍압을 최소화한 복편파 안테나에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 다이폴 공간을 제외한 불필요한 반사판의 공간에 구멍을 뚫어 복편파 안테나의 풍압을 1/3로 줄이고, 주변 미관을 확보하고 철탑 시설 경비를 절 감하는 외장 변경을 통하여 풍압을 최소화한 복편파 안테나에 관한 것이다.

안테나는 전기적 에너지를 전파로 바꾸거나 전파를 수신하는 장치이다. 안테나는 전파를 흡수하거나 보내기 위한 도체로서, 전기적 에너지나 정보를 전송 선로를 이용하지 않고 공간을 통해 보낼 경우에 송신기에서 나오는 에너지를 전파로 바꾸어 공간으로 효율적으로 복사시킨다.

안테나의 구조는 엘리먼트, 연장 코일, 트랩 및 급전선을 포함한다. 엘리먼트는 실제로 전파를 송신하거나 수신하는 부분이다. 연장 코일은 안테나의 공진 주파수를 높여주거나 낮춰준다. 트랩은 여러 주파수의 전파를 이용하려고 할 때 사용되는 코일이다. 급전선은 안테나에 전기 에너지를 공급해주는 전선이다.

안테나의 성질에는 임피던스, 이득 및 지향성이 있다. 안테나와 동축케이블의 임피던스의 값이 일치할 때 가장 효과적으로 전파가 전해진다. 이득은 안테나의 성능을 의미하고, 이득이 높은 안테나를 사용하면 작은 출력으로 멀리 있는 무전국과 교전할 수 있다. 지향성은 특정한 방향으로 전파를 더 많이 보내는 성질로서, 지향성의 유무에 따라 안테나는 지향성 안테나 및 무지향성 안테나로 분류될 수 있다.

한편, 안테나 종류 중의 하나인 복편파 안테나(Dual Polarization Antenna)는, 한 개의 안테나 속에 각기 방향이 다른 두 개의 안테나가 내재되어, 그 두 개의 안테나 중 한 개는 송신 및 수신 겸용으로 사용되고, 나머지 하나는 수신으로만 사용된다. 복편파 안테나는 A 편파 포트 및 B 편파 포트가 있는데, A 편파 포트를 통해서는 송신 경로(TX)와 수신경로(RX_A)가 공유되고, B 편파 포트를 통해서는 수 신 경로(RX_B)가 제공된다.

복편파 안테나는 주파수 할당(FA)에 따라 서로 다른 안테나를 송신 안테나로 사용할 경우 FA간 커버리지 조정의 용이성을 가지기 위하여 편파를 이용한 다이버시티를 사용하는 안테나이다. 복편파 안테나는 ±90°와 ±45°의 두 가지 타입이 있는데, 안테나 특성은 ±45°타입이 편파 간 분리도가 양호하여 실용적으로 많이 사용되고 있다.

한편, 이동통신 시스템의 기지국(BTS: Base Station)은 전파가 도달하는 거리를 최대한 늘리기 위하여, 도심 지역에서는 건물의 높은 지역인 옥상에 그리고, 도시 근교 지역이나 농촌 지역에서는 안테나 탑을 세우거나 높은 구릉지 또는 산의 정상 등에 안테나를 시설하여 사용하고 있다.

여러 시스템의 혼재로 인하여 철탑 내 과도한 안테나 시설이 취부되고 매년 여름 태풍 시 철탑 전도 사고가 빈번히 발생하여, 이를 보완하기 위해 과도한 철탑으로 비용이 증가하고 주변 미관을 침해하는 문제점이 발생하였다.

전술한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, 다이폴 공간을 제외한 불필요한 반사판의 공간에 구멍을 뚫어 복편파 안테나의 풍압을 1/3로 줄이고, 주변 미관을 확보하고 철탑 시설 경비를 절감하는 외장 변경을 통하여 풍압을 최소화한 복편파 안테나를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 제 1 목적에 의하면, 다이폴에 접하지 않은 반사파 공간에 구멍을 형성하여 바람의 영향을 최소화한 복편파 안테나에 있어서, 마름모꼴로 배치되는 고주파 신호를 송신 및 수신하는 안테나 소자를 다수 포함하는 다이폴; 상기 고주파 신호에 대한 지향성을 높여주고, 상기 복편파 안테나 중 상기 다이폴에 접하지 않는 부분에 구멍이 형성된 반사판; 기지국과 주급전 케이블로 연결되고 상기 급전선을 통해 상기 안테나 소자에 연결되는 급전선 커넥터; 및 상기 기지국과 상기 안테나 소자를 연결하는 급전선을 포함하는 것을 특징으로 외장 변경을 통하여 풍압을 최소화한 복편파 안테나를 제공하는 데 목적이 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 복편파 안테나의 내부 구조를 나타낸 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 복편파 안테나는 반사판(Reflector)(110), +45° 안테나 소자(120), -45°안테나 소자(130), 제 1 급전선(140), 제 2 급전선(150) 및 급전선 커넥터(160)를 포함하여 구성된다.

반사판(110)은 고주파 신호에 대한 지향성을 향상시켜 안테나의 이득을 높여주는 기능을 한다.

+45° 안테나 소자(120) 및 -45°안테나 소자(130)는 도 1에 도시된 바와 같이 마름모꼴로 교차되어 배치되고, 다이폴은 마름모꼴로 배치된 다수의 +45° 안테나 소자(120) 및 -45°안테나 소자(130)를 포함한다.

제 1 급전선(140)은 +45° 안테나 소자(120)와 급전선 커넥터(160)를 연결하고, 제 2 급전선(150)은 -45°안테나 소자(130)와 급전선 커넥터(160)를 연결한다.

급전선 커넥터(160)는 기지국에 주급전 케이블로 연결된다.

도 2는 복편파 안테나 내부 구조에서 다이폴 부분과 불필요한 반사판 공간을 나타낸 도면이다.

도 2에서 도시된 바와 같이, 복편파 안테나에서 다이폴에 접한 반사판 부분(210)은 마름모꼴로 배치된 다수의 +45° 안테나 소자(120) 및 -45°안테나 소자(130)를 포함한다.

복편파 안테나에서 다이폴에 접하지 않은 반사판 부분(220)은 불필요한 반사판 공간으로서, 복편파 안테나의 대략 30 %를 차지한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 바람의 영향을 최소화한 복편파 안테나의 내부 구조를 나타낸 도면이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 복편파 안테나는 다이폴에 접한 반사판 부분(310)과 다이폴에 접하지 않은 반사판 부분(320)으로 나뉘어진다.

다이폴의 간격 및 안테나의 크기에 따라 구멍의 크기 및 갯수가 결정되고, 구멍의 크기는 2 Cm 이상이고, 구멍의 갯수는 2 개 이상이다.

다이폴에 접하지 않은 반사판 부분(320)은 기존의 불필요한 반사판 공간에 구멍을 뚫었다. 다이폴에 접하지 않은 반사판 부분(320)에 구멍을 뚫음으로써, 안테나 내부에 공기가 지나가는 통로가 형성되어 기존의 복편파 안테나가 받는 풍압을 대략 1/3로 줄일 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 복편파 안테나의 불필요한 반사판의 공간에 구멍을 뚫음으로써 복편파 안테나의 풍압을 1/3로 줄이고, 주변 미관을 확보하고 철탑 시설 경비를 절감하는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 다이폴에 접하지 않은 반사파 공간에 구멍을 형성하여 바람의 영향을 최소화한 복편파 안테나에 있어서,

   마름모꼴로 배치되는 고주파 신호를 송신 및 수신하는 안테나 소자를 다수 포함하는 다이폴;

   상기 고주파 신호에 대한 지향성을 높여주고, 상기 복편파 안테나 중 상기 다이폴에 접하지 않는 부분에 구멍이 형성된 반사판;

   기지국과 주급전 케이블로 연결되고 상기 급전선을 통해 상기 안테나 소자에 연결되는 급전선 커넥터; 및

   상기 기지국과 상기 안테나 소자를 연결하는 급전선

   을 포함하는 것을 특징으로 외장 변경을 통하여 풍압을 최소화한 복편파 안테나.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 다이폴의 간격 및 상기 안테나의 크기에 따라 상기 구멍의 크기 및 갯수가 결정되고, 상기 구멍의 크기는 2 Cm 이상이고, 상기 구멍의 갯수는 2 개 이상인 것을 특징으로 하는 외장 변경을 통하여 풍압을 최소화한 복편파 안테나.

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