KR101065479B1 - 안테나 정렬 시스템과 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 안테나 정렬 시스템과 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 안테나 성능 측정을 위한 안테나 정렬 시스템과 그 방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 시스템은, 안테나 정렬 시스템으로서, 전자파의 방사가 가능한 측정 대상 안테나를 탈착할 수 있는 안테나 장착 장치와, 측정 대상 안테나로부터 방사되는 전자파를 수신하는 프로브 안테나와, 안테나 장착 장치와 프로브 안테나 사이의 특정 위치에서 측정 대상 안테나 또는 프로브 안테나로 레이저 광선을 방사하는 광원부를 포함하고 측정 대상 안테나 또는 프로브 안테나에서 반사된 레이저 광선을 수신하는 측정 장치와, 측정 장치로 수신된 레이저 광선을 이용하여 광원부로부터 측정 대상 안테나 또는 프로브 안테나까지의 거리와 각도를 계산하고, 계산된 거리와 각도를 이용하여 측정 대상 안테나 또는 프로브 안테나의 위치정보를 계산하고, 계산된 위치정보들을 이용하여 측정 대상 안테나 또는 프로브 안테나를 정렬하는 위치 제어부를 포함한다.
안테나, AUT(Antenna Under Test), 프로브(probe), 정렬

Description

안테나 정렬 시스템과 그 방법{SYSTEM AND METHOD FOR ANTENNA ALIGNMENT}
본 발명은 안테나 정렬 시스템과 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 안테나 성능 측정을 위한 안테나 정렬 시스템과 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 무선 통신 시스템에서는 소정의 주파수를 이용하여 데이터 또는 시그널을 송/수신한다. 이때, 무선 통신 시스템에서 신호를 송신 및 수신하기 위한 중요한 요소로 안테나가 있다. 이러한 안테나는 전자파를 효율적으로 송신 및 수신할 수 있도록 구성되어야 하며, 안테나에 대한 많은 연구와 개발이 이루어지고 있다.
이러한 안테나들은 안테나를 만드는 소재와, 안테나의 형태 등에 따라 다양한 성능을 가지게 된다. 따라서 안테나의 성능을 정확히 파악하는 것은 매우 중요한 요소가 된다. 특정한 소재 또는 형태를 가지는 안테나를 구현하는 경우에 안테나의 성능을 측정하기 위해서는 이론적인 검증 뿐 아니라 실제적인 전자파 형성에 대한 성능의 측정을 필요로 한다.
안테나의 성능을 측정하는 여러 가지 방법 중에서 근역장(Near-Field)에서 안테나의 성능을 측정하는 방법이 있다. 이러한 근역장에서의 안테나 성능 측정 방법에 있어서, 측정 대상 안테나(Antenna Under Test, AUT)와 프로브 안테나(Probe Antenna)는 서로 정렬(또는 정합, Alignment)이 되어야 한다. 측정 대상 안테나와 프로브 안테나가 정렬되기 위해서는 두 안테나의 개구면이 평행해야 하고, 두 안테나의 개구면의 중심이 한 직선 상에 위치해야 한다. 따라서 근역장에서 측정 대상 안테나와 프로브 안테나의 정렬이 측정 대상 안테나의 방사패턴을 정확하게 측정하는데 있어서 필수적인 요소이다.
이러한 측정 대상 안테나와 프로브 안테나를 정렬시키는 방법이 대한민국공개특허 제2005-0058044호에 개시되어 있다. 대한민국공개특허 제2005-0058044호에 개시된 방법은, 측정 대상 안테나와 프로브 안테나간 정렬을 수행하기 위해 측정 대상 안테나에서 RF 신호를 복사하고, 프로브 안테나를 통해 수신되는 RF 신호의 수직 편파와 수평 편파를 동시에 측정하여 신호처리 한다. 이를 통해 최적의 측정 대상 안테나와 프로브 안테나간 정렬을 수행한다. 하지만, 이러한 방법은 측정 대상 안테나와 프로브 안테나에서 측정되는 RF 신호의 신호 대 잡음비(SNR)가 낮은 경우에는 신호의 측정에서 오차를 가지게 된다. 따라서 측정 대상 안테나와 프로브 안테나간 정렬의 정밀도가 떨어진다. 또한, 이러한 방법은 측정 대상 안테나가 특정 방향으로 주빔(main beam)이 편향되는 안테나인 경우에는 신호의 최대값을 찾아 정렬하므로, 근역장 측정을 통해 주빔의 편향 정도를 측정하기 어렵다.
또한, 측정 대상 안테나와 프로브 안테나를 정렬시키는 방법이 대한민국등록 특허 제 10-0864832호에 개시되어 있다. 대한민국등록특허 제 10-0864832호에 개시된 방법은, 근역장 측정을 위한 카메라 기반 위치 조정기 및 그 방법과 근역장 측정시스템에 관한 것으로, 2개 이상의 레이저 광원과 영상처리 방법을 이용하여 측정 대상 안테나와 프로브 안테나의 정렬을 2개축에 대해 할 수 있는 방법이다. 이러한 방법은 수신용 프로브 안테나에 광원, 카메라, 레이저 및 전자석 등이 부착되므로, 부피가 작은 프로브 안테나에 비해 부착장비의 부피가 상당히 커지게 된다. 또한, 영상정보를 수신하는 카메라의 성능에 따라서 정렬의 정확도가 많은 영향을 받는다. 또한, 측정 대상 안테나와 프로브 안테나간 정렬 후, 프로브 안테나의 후면에 전자파 흡수체를 부착해야 하므로, 전자파 흡수체와 주변 장치간의 격리장치가 더 필요하다. 또한, 영상정보를 통한 자동 정렬의 정확도는 측정 대상 안테나의 종류와 모양에 따라 많이 다르므로, 사용자의 판단과 확인 절차가 결국 필요하게 되어 순수한 자동 정렬로 보기 어렵다.
이에 본 발명에서는, 측정 대상 안테나와 프로브 안테나를 자동으로 정렬할 수 있는 안테나 정렬 시스템을 제공한다.
또한, 본 발명에서는, 측정 대상 안테나와 프로브 안테나를 자동으로 정렬할 수 있는 안테나 정렬 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 시스템은, 안테나 정렬 시스템으로서, 전자파의 방사가 가능한 측정 대상 안테나를 탈착할 수 있는 안테나 장착 장치와, 측정 대상 안테나로부터 방사되는 전자파를 수신하는 프로브 안테나와, 안테나 장착 장치와 프로브 안테나 사이의 특정 위치에서 측정 대상 안테나 또는 프로브 안테나로 레이저 광선을 방사하는 광원부를 포함하고 측정 대상 안테나 또는 프로브 안테나에서 반사된 레이저 광선을 수신하는 측정 장치와, 측정 장치로 수신된 레이저 광선을 이용하여 광원부로부터 측정 대상 안테나 또는 프로브 안테나까지의 거리와 각도를 계산하고, 계산된 거리와 각도를 이용하여 측정 대상 안테나 또는 프로브 안테나의 위치정보를 계산하고, 계산된 위치정보들을 이용하여 측정 대상 안테나 또는 프로브 안테나를 정렬하는 위치 제어부를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 방법은, 안테나 정렬 방법으로서, 전자파의 방사가 가능한 측정 대상 안테나를 안테나 장착 장치에 부착하는 과정과, 안테나 장착 장치와 상기 전자파를 수신하는 프로브 안테나 사이의 특정 위치에서 측정 대상 안테나 또는 프로브 안테나로 레이저 광선을 방사하는 과정과, 측정 대상 안테나 또는 프로브 안테나에서 반사된 레이저 광선을 수신하는 과정과, 레이저 광선을 방사하는 광원부로부터 측정 대상 안테나 또는 프로브 안테나까지의 거리를 계산하여 측정 대상 안테나의 위치정보와 프로브 안테나의 위치정보를 계산하는 과정과, 계산된 위치정보들을 이용하여 측정 대상 안테나와 프로브 안테나를 정렬하는 과정을 포함한다.
본 발명에 따른 시스템과 방법을 이용하면, 측정 대상 안테나와 프로브 안테나를 자동으로 정렬시킬 수 있고, 이에 따라 측정 대상 안테나의 성능을 정확하게 측정할 수 있는 이점이 있다. 또한, 측정 대상 안테나가 개구면 안테나인 경우에 개구면의 기울기와 회전각을 측정할 수 있는 이점이 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어 당업자에게 자명한 부분에 대하여는 본 발명의 요지를 흩뜨리지 않도록 생략하기로 한다. 또한 이하에서 설명되는 각 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해 사용된 것일 뿐이며, 각 제조 회사 또는 연구 그룹에서는 동일한 용도임에도 불구하고 서로 다른 용어로 사용될 수 있음에 유의해야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 측정 시스템의 정면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 측정 시스템의 평면도이다. 여기서, 도 1은 측정 대상 안테나와 프로브 안테나가 정렬된 상태를 도시한 것이다. 여기서, 정렬이라 함은, 측정 대상 안테나와 프로브 안테나의 개구면이 평행하고, 개구면의 중심이 한 직선 상에 위치시키는 것을 말한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 측정 시스템은, 안테나 장착 장치(100), 프로브 안테나(140), 측정 장치(160), 위치 제어부(미도시)를 포함한다.
안테나 장착 장치(100)는 측정 대상 안테나(Antenna Under Test, AUT)(120)를 탈착할 수 있다. 측정 대상 안테나(120)는 사용자가 측정하고자 하는 안테나로서, 프로브 안테나(140)와 정렬되도록 안테나 장착 장치(100)에 부착된다. 여기서, 측정 대상 안테나(120)와 프로브 안테나(140)를 정렬하는 방법은 이후에서 구체적으로 서술하겠다. 또한, 안테나 장착 장치(100)는 Z축 방향으로 이동이 가능하다.
프로브 안테나(140)는 측정 대상 안테나(120)에서 방사되는 전자파를 수신한다. 이러한 프로브 안테나(140)는 위치 제어부(미도시)의 제어 신호에 의해 지면과 수직인 프로브 안테나 구동부(150) 위를 움직일 수 있다. 프로브 안테나(140)가 개구면 안테나인 경우에는 프로브 안테나(140)의 개구면은 프로브 안테나 구동부(150)와 수직이다.
측정 장치(160)는 레이저 광선을 방사하는 광원부(165)를 포함한다. 그리고 광원부(165)로부터 방사된 레이저 광선이 특정 물체에 반사되어 돌아오는 레이저 광선을 수신한다. 이를 통해 측정 장치(160)와 연결된 위치 제어부(미도시)에서는 광원부(165)로부터 특정 물체까지의 거리를 계산할 수 있다. 이러한 측정 장치(160)는 측정 대상 안테나(120)와 프로브 안테나(140) 사이를 이동할 수 있고, 사용자에 의하여 소정의 특정 위치에 고정된다. 여기서, 특정 위치는 측정 대상 안테나(120)와 프로브 안테나(140)의 정렬을 위해, 측정 대상 안테나(120)의 개구면과 프로브 안테나(140)의 개구면에서 동일 거리에 있는 지점인 것이 바람직하다. 이러한 측정 장치(160)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 제 1 레일(170)의 소정 부분에 부착되어 X축 방향으로 이동할 수 있다. 또한, 측정 장치(160)는 제 2 레 일(180)을 따라 Z축 방향으로 이동할 수 있다. 또한, 측정 장치(160)는 X축 또는 Y축을 회전축으로 하여 회전할 수 있다. 따라서 측정 장치(160)는 광원부(165)에서 방사된 레이저 광선을 측정 대상 안테나(120)로 조사할 수 있고, 프로브 안테나(140)로도 조사할 수 있다.
위치 제어부(미도시)는 레이저 광선을 이용하여 측정 장치(160)의 광원부(165)에서 측정 대상 안테나(120)까지의 거리, 레이저 광선과 지면(XZ 평면)이 이루는 각도, 레이저 광선과 지면(XZ 평면)과 수직한 제 1 수직면(YZ 평면) 또는 제 2 수직면(XY 평면)이 이루는 각도를 계산하고, 계산된 거리와 각도들을 이용하여 측정 대상 안테나(120)의 위치를 계산한다. 여기서, 측정 대상 안테나(120)의 위치는 측정 장치(160)에서 방사된 레이저 광선이 측정 대상 안테나(120)에서 지시하는 위치를 말한다. 또한, 위치 제어부는 위와 같은 방법을 이용하여 프로브 안테나(140)의 위치를 계산한다.
또한, 위치 제어부는 측정 대상 안테나(120)의 위치와 프로브 안테나(140)의 위치를 이용하여 측정 대상 안테나(120)와 프로브 안테나(140)를 정렬한다. 이러한 측정 대상 안테나(120)와 프로브 안테나(140)를 정렬하는 방법에 대하여는 이하에서 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명하겠다.
도 1 및 도 2에 도시된 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 측정 시스템을 이용하여 측정 대상 안테나(120)와 프로브 안테나(140)를 정렬하는 방법을 설명하기에 앞서, 측정 대상 안테나(120)가 개구면 안테나인 경우에, 안테나 장착 장치(100)에 부착된 측정 대상 안테나(120)의 개구면이 프로브 안테나(140)의 개구면 과 평행하는지를 확인해야 한다. 이하에서 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 측정 시스템을 이용하여 측정 대상 안테나(120)의 개구면 기울기 및 회전각을 측정하고, 측정된 기울기 및 회전각을 바탕으로 측정 대상 안테나(120)를 정렬하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
먼저 사용자는 측정 대상 안테나(120)를 안테나 장착 장치(100)에 부착시킨다. 이 때, 사용자는 프로브 안테나(140)와 측정 대상 안테나(120)의 중심점을 대략적으로 일치시키도록 하는 것이 바람직하다. 그리고 사용자는 미리 측정 대상 안테나(120)와 프로브 안테나(140)의 개구면간 거리를 결정하고, 프로브 안테나(140)와 측정 대상 안테나(120)를 미리 특정된 개구면간 거리만큼 이격시킨다.
다음으로, 측정 장치(160)를 도 1에 도시된 바와 같이, 프로브 안테나(140)의 개구면과 측정 대상 안테나(120)의 개구면에서 동일 거리에 있는 지점에 가깝게 위치시킨다. 그리고 측정 장치(160)의 광원부(165)에서 방사되는 레이저 광선을 지면과 평행하도록 조정한다.
그런 후, 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 측정 대상 안테나(120)의 제 1 설정점(320)에 레이저 광선을 조사한다. 그런 후, 위치 제어부에서는 광원부(165)를 기준점으로 하여, 기준점에서 제 1 설정점(320)까지의 거리(d1), 지면과 레이저 광선 사이의 각도(a1) 및 제 2 평면(XY 평면)과 레이저 광선 사이의 각도(b1)를 계산한다. 여기서, 제 2 평면(XY 평면)은 지면(XZ 평면)과 수직한 평면이고, 제 1 수직면(YZ 평면)과도 수직한 평면이다. 그런 후, 위치 제어부에서는 거리(d1), 각 도(a1) 및 각도(b1)를 이용하여 기준점을 영점으로 한 제 1 설정점(320)의 좌표(x1, y1, z1)를 계산한다.
다음으로, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 측정 대상 안테나(120)의 제 2 설정점(420)에 레이저 광선을 조사한다. 그런 후, 위치 제어부에서는 광원부(165)를 기준점으로 하여, 기준점에서 제 2 설정점(420)까지의 거리(d2), 지면과 레이저 광선 사이의 각도(a2) 및 제 2 평면(XY 평면)과 레이저 광선 사이의 각도(b2)를 계산한다. 그런 후, 위치 제어부에서는 거리(d2), 각도(a2) 및 각도(b2)를 이용하여 기준점을 영점으로 한 제 2 설정점(420)의 좌표(x2, y2, z2)를 계산한다.
그러면, 위치 제어부에서는 제 1 설정점(320)의 좌표(x1, y1, z1)와 제 2 설정점(420)의 좌표(x2, y2, z2)를 이용하여 측정 대상 안테나(120)의 개구면 기울기와 회전각을 계산한다. 이렇게 계산된 기울기와 회전각을 이용하여 위치 제어부에서는 안테나 장착 장치(100)를 제어하여 측정 대상 안테나(120)의 개구면이 XY 평면과 평행하도록 정렬한다.
이하에서는 도 6 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 측정 시스템을 이용하여 측정 대상 안테나(120)와 프로브 안테나(140)를 정렬하는 방법을 설명하겠다.
도 6 내지 도 9는 도 1 및 도 2에 도시된 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 측정 시스템을 이용하여 측정 대상 안테나와 프로브 안테나를 정렬하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 사용자는 측정 장치(160)의 광원 부(165) 방사되는 레이저 광선을 측정 대상 안테나(120)의 제 3 설정점(620)으로 조사한다. 여기서, 제 3 설정점(620) 위치는 측정 대상 안테나(120)의 형태에 따라 달라진다. 예를 들어 설명하면, 측정 대상 안테나(120)가 일반적인 다이폴 안테나인 경우에는 다이폴 안테나의 중심점을 설정점으로 설정한다. 하지만, 도 3에 도시된 바와 같이, 측정 대상 안테나(120)가 개구면 안테나인 경우에는 개구면 안테나의 중심은 공간상의 점이므로, 레이저 광선을 방사하여 거리 측정이 가능한 개구면 상의 지점을 제 3 설정점(620)으로 한다. 이하에서는 측정 대상 안테나(120)가 개구면 안테나인 경우를 예정하여 설명한다.
이렇게 광원부(165)에서 방사되는 레이저 광선을 측정 대상 안테나(120)의 제 3 설정점(620)으로 조사하면, 위치 제어부에서는 제 3 설정점(620)에 반사되어 측정 장치(160)로 수신되는 레이저 광선을 이용하여 광원부(165)에서 제 3 설정점까지의 거리(d3), 지면과 레이저 광선 사이의 각도(a3) 및 제 2 평면(XY 평면)과 레이저 광선 사이의 각도(b3)를 계산한다. 그러면, 위치 제어부에서는 계산된 거리(d3), 각도(a3) 및 각도(b3)를 이용하여 광원부(165)를 기준점으로 한 제 3 설정점(620)의 좌표(x3, y3, z3)를 계산한다. 이렇게 계산된 제 3 설정점(620)의 좌표를 위치 제어부에서는 오프셋(offset) 값으로 설정하여 저장한다.
다음으로, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 사용자는 측정 장치(160)의 광원부(165) 방사되는 레이저 광선을 프로브 안테나(120)의 제 4 설정점(720)으로 조사한다. 여기서, 제 4 설정점(720) 위치는 프로브 안테나(140)의 형태에 따라 달라진다. 예를 들어 설명하면, 프로브 안테나(140)가 일반적인 다이폴 안테나인 경우 에는 다이폴 안테나의 중심점을 설정점으로 설정한다. 하지만, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 프로브 안테나(140)가 개구면 안테나인 경우에는 개구면 안테나의 중심은 공간상의 점이므로, 레이저 광선을 방사하여 거리 측정이 가능한 개구면 상의 지점을 제 4 설정점(720)으로 한다. 이하에서는 프로브 안테나(140)가 개구면 안테나인 경우를 예정하여 설명한다.
이렇게 광원부(165)에서 방사되는 레이저 광선을 프로브 안테나(140)의 제 4 설정점(720)으로 조사하면, 위치 제어부에서는 제 4 설정점(720)에 반사되어 측정 장치(160)로 수신되는 레이저 광선을 이용하여 광원부(165)에서 제 4 설정점까지의 거리(d4), 지면과 레이저 광선 사이의 각도(a4) 및 제 2 평면(XY 평면)과 레이저 광선 사이의 각도(b4) 를 계산한다. 그러면, 위치 제어부에서는 계산된 거리(d4), 각도(a4) 및 각도(b4)를 이용하여 광원부(165)를 기준점으로 한 제 4 설정점(720)의 좌표(x4, y4, z4)를 계산한다. 이렇게 계산된 제 4 설정점(720)의 좌표를 위치 제어부에서는 오프셋(offset) 값으로 설정하여 저장한다.
다음으로, 위치 제어부는 저장된 측정 대상 안테나(120)의 제 3 설정점(620) 좌표(x3, y3, z3)와 프로브 안테나(140)의 제 4 설정점(720) 좌표(x4, y4, z4)를 이용하여 측정 대상 안테나(120)의 중심점 좌표(x3', y3', z3')와 프로브 안테나(140)의 중심점 좌표(x4', y4', z4')를 계산한다. 측정 대상 안테나(120)의 중심점 좌표(x3', y3', z3')와 프로브 안테나(140)의 중심점 좌표(x4', y4', z4')를 계산하는 방법을 구체적으로 설명하면, 위치 제어부에서는 측정 대상 안테나(120)의 제 3 설정점(620)에서 측정 대상 안테나(120)의 중심점 사이의 거리와, 프로브 안 테나(140)의 제 4 설정점(720)에서 프로브 안테나(140)의 중심점 사이의 거리를 미리 사용자에 의해 입력받아 저장하고 있다. 따라서 위치 제어부는 미리 저장된 측정 대상 안테나(120)의 제 3 설정점(620)에서 측정 대상 안테나(120)의 중심점 사이의 거리와, 측정 대상 안테나(120)의 제 3 설정점(620) 좌표(x3, y3, z3)를 이용하여 측정 대상 안테나(120)의 중심점 좌표(x3', y3', z3')를 계산할 수 있다. 이와 같은 방법으로 위치 제어부에서는 프로브 안테나(140)의 중심점 좌표(x4', y4', z4')를 계산한다.
그러면, 위치 제어부는 x3'과 x4', y3'과 y4'가 같아지도록 프로브 안테나(140)를 이동시킨다. 또한, 위치 제어부는 안테나 장착 장치(100)를 제어하여 사용자에 의해 미리 정해진 개구면간 거리를 만족시키도록 측정 대상 안테나(120)를 정렬한다. 또한, 앞서 설명한 과정을 반복하여 올바르게 정렬이 되었는지 재차 확인할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 측정 시스템은, 측정 대상 안테나(120)와 프로브 안테나(140)를 정렬시킬 수 있다. 또한, 측정 대상 안테나(120)가 개구면 안테나인 경우에 개구면의 기울기와 회전각을 측정하고, 측정된 기울기와 회전각을 이용하여 측정 대상 안테나(120)의 개구면을 프로브 안테나(140)의 개구면과 평행하도록 정렬할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 다른 안테나 측정 시스템은, 도 5에 도시된 바와 같이, 측정 대상 안테나(120)의 개구면 지름이 측정 장치(160)가 X축으로 이동할 수 있는 거리(d)보다 큰 경우에도, 측정 장치(160)는 X축 또는 Y축을 회전축 으로 하여 회전이 가능하므로, 측정 대상 안테나(120)를 정렬할 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시 예를 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시 예는 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 측정 시스템의 정면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 측정 시스템의 평면도이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 측정 시스템을 이용하여 측정 대상 안테나(120)를 정렬하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6 내지 도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나 측정 시스템을 이용하여 측정 대상 안테나와 프로브 안테나를 정렬하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

Claims (6)

  1. 안테나 정렬 시스템에 있어서,
    전자파의 방사가 가능한 측정 대상 안테나를 탈착할 수 있는 안테나 장착 장치와,
    상기 측정 대상 안테나로부터 방사되는 전자파를 수신하는 프로브 안테나와,
    상기 안테나 장착 장치와 상기 프로브 안테나 사이의 특정 위치에서 상기 측정 대상 안테나 또는 상기 프로브 안테나로 레이저 광선을 방사하는 광원부를 포함하고, 상기 측정 대상 안테나 또는 상기 프로브 안테나에서 반사된 상기 레이저 광선을 수신하는 측정 장치와,
    상기 측정 장치에 의해 수신된 레이저 광선을 이용하여 상기 광원부로부터 상기 측정 대상 안테나 또는 상기 프로브 안테나까지의 거리와 각도를 각각 계산하고, 상기 계산된 거리와 각도를 이용하여 상기 측정 대상 안테나의 위치정보와 상기 프로브 안테나의 위치정보를 각각 계산하고, 상기 계산된 위치정보들을 이용하여 상기 측정 대상 안테나와 상기 프로브 안테나를 정렬하는 위치 제어부를 포함하는, 안테나 정렬 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 위치 제어부는,
    상기 광원부로부터 상기 측정 대상 안테나로 조사되는 제 1 레이저 광선이 지시하는 제 1 설정점과, 상기 광원부로부터 상기 측정 대상 안테나로 조사되는 제 2 레이저 광선이 지시하는 제 2 설정점의 위치정보를 계산하고, 상기 제 1 설정점과 상기 제 2 설정점의 위치정보를 이용하여 상기 측정 대상 안테나의 개구면 기울기 및 회전각을 계산하고, 상기 프로브 안테나의 개구면과 평행하도록 상기 측정 대상 안테나를 정렬하는, 안테나 정렬 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 위치 제어부는,
    상기 광원부로부터 상기 측정 대상 안테나로 조사되는 제 3 레이저 광선이 지시하는 제 3 설정점의 위치정보와 미리 저장된 상기 측정 대상 안테나의 중심점으로부터 상기 제 3 설정점까지의 거리를 이용하여 상기 측정 대상 안테나의 중심점의 위치를 계산하고,
    상기 광원부로부터 상기 프로브 안테나로 조사되는 제 4 레이저 광선이 지시하는 제 4 설정점의 위치정보와 미리 저장된 상기 프로브 안테나의 중심점으로부터 상기 제 4 설정점까지의 거리를 이용하여 상기 프로브 안테나의 중심점의 위치를 계산하며,
    상기 계산된 측정 대상 안테나의 중심점의 위치와 상기 계산된 프로브 안테나의 중심점의 위치를 이용해 상기 측정 대상 안테나와 상기 프로브 안테나를 정렬하는, 안테나 정렬 시스템.
  4. 안테나 정렬 방법에 있어서,
    (a) 전자파의 방사가 가능한 측정 대상 안테나가 부착된 안테나 장착 장치와 상기 전자파를 수신하는 프로브 안테나 사이의 특정 위치에서 상기 측정 대상 안테나와 상기 프로브 안테나로 각각 레이저 광선을 조사하는 단계;
    (b) 상기 측정 대상 안테나와 상기 프로브 안테나로부터 각각 반사된 상기 레이저 광선을 수신하는 단계;
    (c) 상기 레이저 광선을 조사하는 광원부로부터 상기 측정 대상 안테나까지의 거리 및 각도와, 상기 광원부로부터 상기 프로브 안테나까지의 거리 및 각도를 각각 계산하여 상기 측정 대상 안테나의 위치정보와 상기 프로브 안테나의 위치정보를 각각 계산하는 단계; 및
    (d) 상기 계산된 측정 대상 안테나의 위치정보와 상기 계산된 프로브 안테나의 위치정보를 이용하여 상기 측정 대상 안테나와 상기 프로브 안테나를 정렬하는 단계
    를 포함하는 안테나 정렬 방법.
  5. 안테나 정렬 방법에 있어서,
    (a) 프로브 안테나와 측정 대상 안테나의 중심점을 일치시킨 상태에서 상기 측정 대상 안테나를 안테나 장착 장치에 부착시키고, 상기 측정 대상 안테나와 상기 프로브 안테나의 거리를 조절하며, 측정 장치의 광원부에서 조사되는 레이저 광선을 지면과 평행하도록 조정하는 단계;
    (b) 상기 측정 대상 안테나의 제1 설정점 및 제2 설정점에 각각 상기 광원부로부터 레이저 광선을 조사하는 단계;
    (c) 상기 광원부로부터 상기 측정 대상 안테나로 조사되는 제 1 레이저 광선이 지시하는 제 1 설정점의 위치정보와, 상기 광원부로부터 상기 측정 대상 안테나로 조사되는 제 2 레이저 광선이 지시하는 제 2 설정점의 위치정보를 각각 계산하는 단계;
    (d) 상기 제 1 설정점의 위치정보와 상기 제 2 설정점의 위치정보를 이용하여 상기 측정 대상 안테나의 개구면 기울기와 회전각을 계산하는 단계; 및
    (e) 상기 계산된 기울기와 회전각을 이용하여 상기 측정 대상 안테나의 개구면이 지면과 수직한 평면과 평행하도록 정렬하는 단계
    를 포함하는 안테나 정렬 방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 (c) 단계는,
    상기 광원부로부터 상기 측정 대상 안테나로 조사되는 제 3 레이저 광선이 지시하는 제 3 설정점의 위치정보와, 미리 저장된 상기 측정 대상 안테나의 중심점으로부터 상기 제 3 설정점까지의 거리를 이용하여 상기 측정 대상 안테나의 중심점의 위치를 계산하는 단계; 및
    상기 광원부로부터 상기 프로브 안테나로 조사되는 제 4 레이저 광선이 지시하는 제 4 설정점의 위치정보와, 미리 저장된 상기 프로브 안테나의 중심점으로부터 상기 제 4 설정점까지의 거리를 이용하여 상기 프로브 안테나의 중심점의 위치를 계산하는 단계
    를 포함하는 안테나 정렬 방법.
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