KR101069624B1 - 수직형 이동통신 단말기 안테나의 방사특성 측정 장치 - Google Patents

수직형 이동통신 단말기 안테나의 방사특성 측정 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 수직형 이동통신 단말기 안테나의 방사특성 측정 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이동통신 단말기 안테나의 방사특성 측정 장치에 있어서, 수직방향으로 길게 공간을 형성하며, 상기 공간 내부의 각 벽면에는 전자파 반사를 방지하는 압소바가 입설되어 있는 무반사 공간부와, 상기 무반사 공간부의 일측면에 수직방향으로 길게 공간을 형성하는 포지셔너 설치 공간부를 가지는 챔버와, 상기 무반사 공간부 내측의 어느 한 면에 설치된 전파발신기 및 일측은 상기 포지셔너 설치 공간부에 지지되고 타측은 상기 무반사 공간부의 상기 전파발신기로부터 이격되는 위치에 이동통신단말기가 고정되도록 설치되며, 상기 이동통신 단말기를 수직방향 또는 수평방향으로 또는, 수직과 수평방향으로 동시에 360도 회전시키는 포지셔너를 포함하는 것을 특징으로 한다.
안테나 방사특성, 포지셔너, 방사특성 측정장치, 이동통신 단말기.

Description

수직형 이동통신 단말기 안테나의 방사특성 측정 장치{Radiational characteristic test apparatus for vertical type mobile-communication terminal antenna}
본 발명은, 수직형 이동통신 단말기의 방사특성을 측정하는 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 챔버를 수직형으로 형성하여 설치면적을 최소화하고, 더 정밀하게 안테나 방사 특성을 측정할 수 있는 수직형 이동통신 단말기 안테나의 방사특성 측정 장치에 대한 것이다.
일반적으로 이동통신 단말기는 기지국과 무선통신을 수행하기 위해 공중으로 전파를 송신하거나 공중으로부터 전파를 수신하기 위한 안테나를 구비한다. 이러한 안테나는 이동통신단말기의 디자인에 따라 내측에서 외측으로 인출되도록 구성되거나 외측에서 보이지 않도록 내측에 구성된다. 통상 안테나는 안테나의 길이, 안테나가 외측으로 인출되는지 내측에 구성되는지 또는 사업자별로 송수신되는 전파의 주파수 대역에 따라 최적의 송수신률을 가지도록 설계되어야 한다. 이때 안테나의 방사특성(Radiation Characteristic) 및 전자파 흡수율(Specific Absorption Rate) 등은 이동통신 단말기의 성능 및 통화품질을 결정하는 중요한 요소이다.
이 같은 이동통신 단말기의 안테나 방사특성과 흡수율 등을 측정하기 위한 다양한 방법이 공지되어 있으나 가장 일반적인 방법은, 무반사실(Anechoic Chamber) 측정법이다. 무반사실 측정법은 소정 공간을 형성하는 챔버 내벽에 폴리우레탄 등의 수지에 카본을 흡착시킨 압소바를 설치하여 전자파 무반사 환경을 조성하고, 챔버 내부 일측에서 테스트용 전파를 발신하면 챔버 내부에 위치한 이동통신 단말기의 안테나에서 수신된 전파를 측정하는 장치이다. 이동통신 단말기 안테나에서 수신된 전파는 별도의 분석용 컴퓨터에서 분석되어 이동통신 단말기 안테나의 방사특성을 측정하게 된다.
그러나 종래의 이동통신 단말기의 방사특성을 측정하는 장치는, 수평으로 길게 형성된 챔버 내부 바닥에 수평방향으로 회동되는 턴테이블을 설치하고, 이 턴테이블에 수직으로 연장된 컬럼과, 상기 컬럼에 연결된 지그에 이동통신단말기를 고정시켰다. 그러나, 이동통신단말기가 고정된 지그는 2차원적으로만 회전하도록 구성되어 있었다.
이러한 종래의 챔버는 형태가 수평으로 길게 형성되어 있고, 턴테이블과 지그가 수평으로 회전하기 때문에 그 회전 반경이 넓어짐으로 인하여 안테나 방사특성을 측정하기 위하여 여러 가지 대역에 대한 신호의 파-필드(Far-field) 경계조건을 만족시키기 위하여, 상기 챔버의 크기가 최소한 길이 3m이상이 되고 폭 2m이상이 되며 높이 2m이상이 되어야 하는 문제점이 있었다.
다시 말해, 챔버의 면적이 넓은 것은 물론 챔버의 크기가 크기 때문에 안테 나 방사특성 측정 장치의 설치 장소의 제약과, 보관 및 크기에 따른 제작 증가 등에 대한 여러 가지 문제점이 제기되고 있는 실정이다.
또한 종래 지그는 2차원적으로만 회전함에 따라 안테나의 방사특성을 다양한 조건에서 측정할 수 없었으며, 이에 따른 측정 정밀도가 떨어질 수 있는 문제점이 있었다.
상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 안테나 방사 특성 측정장치의 설치 면적을 최소화할 수 있는 수직형 이동통신단말기 안테나 방사특성 측정장치를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 포지셔너의 1차 회전반경의 중심에서 수직방향으로 2차 회전이 이루어져 이동통신 단말기가 3차원 좌표를 갖도록 이동함과 동시에 전체 회전 반경을 최소화시켜, 더욱 정밀한 안테나 방사특성을 측정할 수 있는 것은 물론, 챔버를 수직형으로 형성하여 좁은 공간에서도 설치하는 것이 용이하고, 이동이 간편하고, 설치 장소에 대한 제약 및 제작비용을 현저히 낮출 수 있는 수직형 이동통신 단말기 안테나의 방사특성 측정 장치를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 포지셔너의 회전반경의 크기를 줄여 전체적으로 챔버의 크기를 더욱 최소화시킬 수 있는 수직형 이동통신 단말기 안테나의 방사특성 측정 장치를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 제2 턴테이블의 회전축에 로터리 조인트와 슬립링을 장착하여, 제2 턴테이블의 회전에 의해 RF케이블과 제4 모터의 전원선 등이 꼬이는 것을 방지하는 수직형 이동통신 단말기 안테나의 방사특성 측정 장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 수직형 이동통신 단말기 안테나의 방사특성 측정 장치는, 이동통신 단말기 안테나의 방사특성 측정 장치에 있어서, 수직방향으로 길게 공간을 형성하며, 상기 공간 내부의 각 벽면에는 전자파 반사를 방지하는 압소바가 입설되어 있는 무반사 공간부와, 상기 무반사 공간부의 일측면에 수직방향으로 길게 공간을 형성하는 포지셔너 설치 공간부를 가지는 챔버와, 상기 무반사 공간부 내측의 어느 한 면에 설치된 전파발신기 및 일측은 상기 포지셔너 설치 공간부에 지지되고 타측은 상기 무반사 공간부의 상기 전파발신기로부터 이격되는 위치에 이동통신단말기가 고정되도록 설치되며, 상기 이동통신 단말기를 수직방향 또는 수평방향으로 또는, 수직과 수평방향으로 동시에 360도 회전시키는 포지셔너를 포함한다.
또한, 상기 전파발신기는, 테스트용 전파가 발생되는 반대편이 상기 챔버의 외부로 돌출되도록 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 포지셔너는, 수평방향으로 360도 회전하는 제1 턴테이블부와, 일측이 상기 제1 턴테이블부의 중앙에 수직으로 고정되어 상기 제1 턴테이블부와 함께 회전하는 제1 컬럼 및 상기 제1 컬럼의 타측의 중앙에 수직으로 위치하여 상기 제1 컬럼에 의해 지지되며, 중앙에 상기 이동통신 단말기를 고정시키고 상기 제1 턴테이블부의 회전축의 연장선상에서 수직방향으로 360도 회전하는 제1 지그부를 포함한다.
또한, 상기 수직형 포지셔너는, 상기 제1 지그부를 수직방향으로 회전시키기 위한 제1 구동수단 및 상기 제1 턴테이블부를 수평방향으로 회전시키기 위한 제2 구동수단을 더 포함한다.
또한, 상기 제1 지그부는, 제1 원형기어를 포함하며, 상기 제1 구동수단은, 상기 제1 원형기어와 맞물리는 제2 원형기어와 풀리가 결합되는 구동기어 및 상기 풀리와 벨트로 체결되는 제1 모터를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 수직형 이동통신 단말기 안테나의 방사특성 측정 장치는, 상기 제1 컬럼의 타측은, 상기 제1 지그부의 외곽면을 둘러싸는 커버로 형성되고, 상기 커버 내에 상기 제1 지그부 둘레의 외면의 일부분과 접하여 상기 제1 지그부를 자유롭게 회전시키기 위한 베어링 및 상기 제1 지그부는, 제1 원형기어와 상기 제1 컬럼 타측의 베어링과 접하는 원형링을 포함한다.
또한, 상기 제1 모터는, 상기 제1 턴테이블부의 하부에 위치하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 수직형 이동통신 단말기 안테나의 방사특성 측정 장치는, 상기 제1 턴테이블부의 하면에는 제3 원형기어가 장착되며, 상기 제2 구동수단은, 상기 제1 턴테이블의 하부에 위치하며, 상기 제3 원형기어와 맞물리는 제2 모터를 포함한다.
또한, 상기 제1 지그부는, 중앙에 관통홀이 형성되고, 상기 관통홀에 삽입되는 이동통신 단말기를 고정시키기 위한 파지 수단을 더 포함한다.
또한, 상기 포지셔너는, 상기 챔버의 내측에 설치되며 제3 모터에 의해 수직방향으로 360도 회전하는 제2 턴테이블과, 상기 제1 턴테이블의 에지부에 입설되는 제2 컬럼과, 상기 제2 컬럼의 상단에 장착되며 이동통신 단말기를 고정 설치하는 제2 지그부 및 상기 제2 지그부를 수평방향으로 360도 회전하도록 구동시키는 제4 모터를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 수직형 이동통신 단말기 안테나의 방사특성 측정 장치는, 상기 이동통신단말기의 안테나에 연결되는 RF케이블의 꼬임을 방지하는 로터리 조인트가 상기 제2 턴테이블의 중심축에 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 수직형 이동통신 단말기 안테나의 방사특성 측정 장치는, 상기 제4 모터에 연결되는 전원선의 꼬임을 방지하는 슬립링이 상기 제2 턴테이블의 중심축에 장착되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 수직형 이동통신 단말기 안테나의 방사특성 측정 장치는, 상기 제2 컬럼의 상단에는 풀리가 구비되며, 상기 제2 지그는 상기 풀리에 축으로 결합되며, 상기 제4 모터의 회전축과 상기 풀리가 벨트로 체결되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 수직형 또는 원판형 포지셔너는, 상기 제1 및 제2 턴테이블부가 상기 챔버 내부로 드러나지 않도록 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 수직형 이동통신 단말기 안테나의 방사특성 측정 장치는, 상기 제1 및 제2 컬럼은 절연체로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 챔버는, 상기 챔버의 전원장치, 상기 포지셔너를 제어하는 제어회로 및 분석용 컴퓨터와 전기적으로 연결되며, 이동통신단말기의 안테나의 전파 수신율, 상기 포지셔너의 동작상태, 및 동작시간 및 방사특성 분석 결과를 디스플레이하는 디스플레이부를 더 포함한다.
본 발명에 따르면, 안테나 방사 특성 측정장치의 설치 면적을 최소화할 수 있는 수직형 이동통신단말기 안테나 방사특성 측정장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 포지셔너의 1차 회전반경의 중심에서 수직방향으로 2차 회전이 이루어져 이동통신 단말기가 3차원 좌표를 갖도록 이동함과 동시에 전체 회전 반경을 최소화시켜, 더욱 정밀한 안테나 방사특성을 측정할 수 있는 것은 물론, 챔버를 수직형으로 형성하여 좁은 공간에서도 설치하는 것이 용이하고, 이동이 간편하고, 설치 장소에 대한 제약 및 제작비용을 현저히 낮출 수 있는 수직형 이동통신 단말기 안테나의 방사특성 측정 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 포지셔너의 회전반경의 크기를 줄여 전체적으로 챔버의 크기를 더욱 최소화시킬 수 있는 수직형 이동통신 단말기 안테나의 방사특성 측정 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 제2 턴테이블의 회전축에 로터리 조인트와 슬립링을 장착하여, 제2 턴테이블의 회전에 의해 RF케이블과 제4 모터의 전원선 등이 꼬이는 것을 방지하는 수직형 이동통신 단말기 안테나의 방사특성 측정 장치를 제공할 수 있다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
        
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 수직형 이동통신 단말기 안테나의 방사특성 측정 장치의 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 수직형 이동통신 단말기 안테나의 방사특성 측정 장치는, 설치면적을 최소화하기 위해 세로로 길게, 즉 수직형으로 형성되고, 수평회전과 수직회전을 하는 2축 구조로 이동통신 단말기를 3차원적으로 회전시키면서 안테나 방사특성을 측정하는 수직형 이동통신 단말기 안테나의 방사특성 측정 장치이다. 제1 실시예의 챔버(100)는, 챔버(100)의 내부에 설치되는 수직형 포지셔너(200)가 1차 회전반경의 중심에서 수직방향으로 2차 회전이 이루어지도록 구성되어, 전체 회전 반경을 최소화시킬 수 있으며, 이로 인하여 수직형 이동통신 단말기 안테나의 방사특성 측정 장치의 챔버(100)의 사이즈(크기)를 줄일 수 있는 것이다.
더욱 상세하게 설명하면 제1 실시예에 따른 수직형 이동통신 단말기의 방사특성 측정장치는, 개략적으로 외부환경의 영향을 제거하기 위한 소정의 공간(170)을 제공하는 챔버(100), 테스트 전파를 발생시키는 전파발신기(120) 및 측정대상 이동통신 단말기가 위치하는 수직형 포지셔너(200) 등으로 구성이 된다.
챔버(100)는 개략적으로 외부환경의 영향을 제거하기 위한 소정의 공간이 내부에 형성되는데, 수직방향으로 길게 공간을 형성하며, 상기 공간 내부의 각 벽면 에는 전자파 반사를 방지하는 압소바(140)가 입설되어 있는 무반사 공간부(a)와, 무반사 공간부(a)의 일측면에 수직방향으로 길게 공간을 형성하는 포지셔너 설치 공간부(b)를 갖는다.
무반사 공간부(a)의 내부의 각 벽면상에는 폴리우레탄 등의 수지에 카본을 흡착시킨 압소바(140)가 입설된다.
챔버(100)의 한 면에는 전파발신기(120)가 장착되어 테스트 전파를 발생시키며, 전파발신기(120)로부터 소정의 이격된 거리에 본 발명에 따른 수직형 포지셔너(200)가 설치된다.
한편, 본 발명의 제1 실시예에 따른 수직형 포지셔너(200)는 개략적으로 제1 턴테이블부(230), 제1 컬럼(280), 제1 지그부(250) 및 구동수단으로 구성된다.
수직형 포지셔너(200)의 설치는 파-필드(Far-field) 경계조건을 만족시킬 수 있도록 챔버(100)의 벽면으로부터 일정거리가 이격되고 전파발신기(120)로부터 일정거리가 이격되는 것이 바람직하다.
이와 같은 측정조건으로 인한 챔버(100)의 사이즈가 거대해 짐을 해결하고자 본 발명에서는 회전반경을 최소화시키면서 동시에 이동통신단말기를 3차원 좌표로 표현할 수 있는 제1 실시예의 제1 포시셔너(200)가 설치된다.
이때 더욱 챔버(100)의 크기를 줄이고 효과적으로 방사특성을 측정하기 위하여 수직형 포지셔너(200)의 제1 턴테이블부(230)부터 그 하부가 챔버(100) 내부로 드러나지 않도록 챔버(100)의 다른 한면을 관통하여 수직형 포지셔너(200)가 설치될 수 있다.
또한 전파발신기(120)는 테스트용 전파가 발생되는 반대편이 챔버(100)의 외부로 돌출되어 설치되는 것이 바람직하다.
나아가서 보다 적은 공간에 효과적으로 이동통신 단말기의 방사특성 측정장치가 설치될 수 있도록 전파발신기(120)가 챔버(100) 내부의 상면에 설치되고, 수직형 포지셔너(200)는 전파발신기(120)로부터 소정의 거리를 두고 챔버(100)의 측면에 설치되는 것이다.
제1 턴테이블부(230)는 수평방향으로 360도 회전이 가능하며, 제1 컬럼(280)은 그 일측이 제1 턴테이블부(230)의 중앙에 수직으로 고정되어 제1 턴테이블부(230)와 함께 회전된다.
제1 지그부(250)는 제1 컬럼(280)의 타측의 중앙에 수직으로 위치하며, 제1 컬럼(280)에 의해 지지되어 수직방향으로 360도 회전한다.
여기서 제1 컬럼(280)은 CTIA(Cellular Telecommunication Industry Association) 규정에 따른 높이를 갖는 것이 바람직하며, 또한 이러한 구조물에 의한 전자파 반사를 방지하기 위하여 컬럼(280)은 절연체로 구성되는 것이 바람직하다.
도 1상에는 도시되지 않았지만 제1 지그부(250)의 중앙에는 관통홀이 형성되어 있고, 상기 관통홀 상에 삽입되는 이동통신 단말기를 고정시키기 위한 파지수단을 포함한다.
이와 같이 본 발명에 따른 이동통신 단말기의 방사특성 측정장치는 2축으로 회전하는 수직형 포지셔너(200)를 장착하여 이동통신 단말기의 안테나 방사특성을 보다 효과적으로 측정할 수 있는 동시에 수직형 포지셔너(200)의 회전반경을 최소화시킴으로써 챔버(100)의 크기를 더욱 줄일 수 있다.
또한 테스트 전파를 발생시키는 전파발신기 및 수직형 포지셔너(200)의 설치위치를 통해 챔버(100)의 크기를 더욱 줄일 수 있는 것이다.
본 발명은 무반사실의 구조에 관한 것으로서, 이동통신단말기에서 수신된 전파를 분석하는 분석용 컴퓨터, 및 모터들과 연결되는 전원장치 및 제어회로의 구성에 대하여 자세한 설명은 생략한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 수직형 이동통신 단말기 안테나의 방사특성 측정 장치의 설치되는 수직형 포지셔너의 사시도이고, 도 3은 도 2의 수직형 포지셔너의 정면부분에 대한 단면도이고, 도 4는 도 2의 수직형 포지셔너의 측면부분에 대한 단면도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하여 제1 실시예에 따른 수직형 포지셔너(200)를 살펴보면, 제1 지그부(250)의 중앙에는 관통홀(400)이 형성되어 있으며, 도면상에는 도시되지 않았지만 관통홀 상에는 이동통신 단말기가 삽입되어 고정되기 위한 파지수단이 장착된다.
여기서 관통홀은 제1 컬럼(280)과 일직선이 되도록 위치되는 것이 바람직하다. 이는 수직형 포지셔너(200)의 회전반경을 최소화시키기 위함이며, 이하에서는 이를 위한 각 구성요소들을 살펴본다.
제1 지그부(250)에는 제1 원형기어(251)와 원형링(252)이 결합되어 형성되어 있는데, 도 6에 도시된 바와 같이 제1 원형기어(251)를 중앙에 두고 양측에 원형링(252)이 결합될 수도 있다.
제1 지그부(250)는 제1 컬럼(280)의 타측에 지지되어 자유롭게 수직방향으로 360도 회전이 가능하다. 이를 위하여 제1 컬럼(280)의 타측은 제1 지그부(250)의 외곽면을 둘러싸는 커버(285)로 형성될 수 있으며, 커버(285) 내에는 제1 지그부(250)가 자유롭게 회전 가능하도록 제1 지그부(250)의 원형링(252)과 접촉되는 베어링(286, 287)이 장착되는 것이 바람직하다.
도 3에 도시된 바와 같이 제1 지그부(250)가 양측에 두 개의 원형링(252)을 포함하므로 이에 대응하여 두 개의 베어링(286,287)이 장착되어 있다.
또한 제1 지그부(250)의 회전을 위하여 제1 구동수단이 설치된다. 상기 제1 구동수단은 제1 지그부(250)의 회전 동력을 제공하는 제1 모터(330)와 제1 모터(330)의 회전동력을 제1 지그부(250)에 전달하기 위한 구동기어(255)를 포함한다. 이때 제1 모터(330)로부터의 동력은 풀리 방식으로 전달될 수 있으며, 이를 위하여 구동기어(255)와 제1 모터(330) 간은 벨트로 체결될 수 있다.
제1 지그부(250)는 제1 컬럼(280)의 타측의 커버(285)로 둘러싸여 있으며, 제1 컬럼(280)의 일측은 제1 턴테이블부(230)의 중앙에 고정되고, 제1 컬럼(280)에 의해 제1 턴테이블부(230)와 제1 지그부(250)가 소정의 이격된 거리에서 각각 회전할 수 있다.
제1 턴테이블부(230)는 수평방향으로 360도 회전하는데, 제1 턴테이블 부(230)의 회전을 위하여 제2 구동수단이 설치된다.
여기서 제2 구동수단은 제1 턴테이블부(230)의 회전동력을 제공하는 제2 모터(310)를 포함한다.
제1 턴테이블부(230)의 하면에는 제3 원형기어(235)가 설치되어있는데, 제3 원형기어(235)가 제2 모터(310)와 맞물려 제1 턴테이블부(230)를 회전하게 한다.
여기서 본 발명의 제1 실시예에 따른 챔버(100) 내부로 돌출되는 수직형 포지셔너(200)의 크기를 최소화시키기 위하여, 제1 모터(330)와 제2 모터(310)는 제1 턴테이블부(230)의 하부에 위치하는 것이 바람직하다.
이와 같이 제1 지그부(250)가 1차 회전을 하고 제1 텐테이블부(230)가 2차 회전을 하는데, 전체적인 회전반경을 최소로 만들기 위하여 2차 회전축 방향상에서 1차 회전을 하게 된다.
도 5는 제1 실시예에 따른 수직형 포지셔너의 분해도이다.
도 5를 참고하면, 제1 구동수단의 제1 모터(330)에는 풀리(335)가 장착되고, 또한 구동기어(255)는 제2 원형기어(256)와 풀리(257)가 결합되어 형성되어 제1 모터(330)와 구동기어(255)는 각 풀리에 벨트(350)가 체결되어 제1 모터(330)의 동력이 전달되도록 구성되어 있다.
구동기어(255)의 제2 원형기어(256)가 제1 지그부(250)의 제1 원형기어(251)와 맞물려 제1 모터(330)의 동력에 의해 제1 지그부(250)가 수직방향으로 360도 회전함으로써, 측정대상인 이동통신 단말기를 1차적으로 수직방향으로 회전시킬 수 있다.
제2 구동수단의 제2 모터(310)에는 기어(315)가 장착되어 있고, 이 제2 모터(310)의 기어(315)가 제1 턴테이블부(230)의 하면에 위치한 제3 원형기어(235)와 맞물려 제1 턴테이블부(230)를 수평방향으로 360도 회전시킨다. 이렇게 제1 턴테이블부(230)가 수평방향으로 360도 회전함으로써, 측정대상인 이동통신 단말기를 2차적으로 수평방향으로 회전시킬 수 있다.
제1 컬럼(280)의 타측에 위치하는 커버(285)가 제1 컬럼(280)과 분리되어 도시되었으나 이는 도시의 편리를 위함이고, 커버(285)가 제1 컬럼(280)의 타측에 일체형으로 형성될 수 있다.
이렇게 본 발명의 제1 실시예에 따른 수직형 포지셔너(200)는 수평방향으로 회전하는 제1 턴테이블부(230)의 중앙축 방향상에 수직방향으로 회전하는 제1 지그부(250)를 위치시켜 회전반경을 최소화할 수 있는 것이다.
나아가서 수직형 포지셔너(200)의 구성부분 중 챔버(100)의 내부에 위치하는 부분을 더욱 줄이고자 제1 모터(330)와 제2 모터(310)를 제1 텐테이블부(230)의 하부에 위치시켰다.
이와 같은 제1 실시예에 따른 수직형 포지셔너는 그 회전 반경이 최소화되며 챔버(100)의 내부에 위치하는 부분의 크기를 최소화시킴으로써 결과적으로 챔버(100)의 크기를 줄일 수 있는 것이다.
또한, 챔버(100)의 외측면에 디스플레이부(300)가 설치되어 있다. 이 디스플레이부(100)는 챔버(100)의 전원장치, 수직형 포지셔너(200) 및 후술할 원판형 포 지셔너(14)를 제어하는 분석용 컴퓨터 및 통신을 수행하는 제어회로(미도시)와 연결되어, 이동통신단말기(50)의 상기 포지셔너들의 동작상태, 안테나의 동작 수신률 및 동작시간 및 방사특성 분석 결과를 디스플레이하는 한다.
여기서, 무반사실의 구조를 중점으로 설명하면서, 이동통신단말기(50)의 안테나에 연결되어 수신된 전파를 분석하는 분석용 컴퓨터 및 모터들의 전원장치와 제어회로에 대한 자세한 설명은 생략하였으나, 이는 당업계에서 통상의 지식을 가진 자가 통상의 이동통신단말기 방사특성 측정장치를 참조하여 본 발명을 실시할 수 있는 기술사상일 것이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 수직형 이동통신 단말기 안테나의 방사특성 측정 장치의 사시도를 나타내며, 도 7는 본 발명의 제2 실시예에 따른 원판형 포지셔너의 측면도이다.
도 6 및 도 7을 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 수직형 이동통신 단말기 안테나의 방사특성 측정 장치에 대해 상세하게 설명하기로 한다.
우선 제2 실시예에 따른 수직형 이동통신 단말기 안테나의 방사특성 측정 장치는, 소정 공간을 형성하는 챔버(100)는, 제1 실시예와 마찬가지로 개략적으로 외부환경의 영향을 제거하기 위한 소정의 공간이 내부에 형성되는데, 수직방향으로 길게 공간을 형성하며, 상기 공간 내부의 각 벽면에는 전자파 반사를 방지하는 압소바(140)가 입설되어 있는 무반사 공간부(a)와, 무반사 공간부(a)의 일측면에 수 직방향으로 길게 공간을 형성하는 포지셔너 설치 공간부(b)를 갖는다.
그리고 챔버(100)의 내부 일측에는 테스트용 전파를 발신하는 전파발신기(120)와 원판형 포지셔너(14)가 장착된다.
물론 챔버(100)는, 내부의 구조물에 의한 전자파 반사를 최소화하기 위해 형성되는 것이 바람직한데, 챔버(100)의 내부의 무반사 공간부(a)에 내면에 압소바(140)가 입설된다.
또한, 도시된 바와 같이 제2 턴테이블(20)의 상면에도 역시 압소바(140)가 입설되어, 제2 턴테이블(20)의 상면에 의한 전자파 반사를 방지할 수 있다. 그리하여 챔버(10의) 내부에서 전자파가 반사되는 것을 최소화할 수 있는 무반사환경을 제공할 수 있게 되는 것이다.
이러한 챔버(100)의 내벽면에 설치되는 압소바(140)는, 폴리우레탄 등의 수지에 카본을 흡착시켜 성형하고 쐐기형으로 형성되는 것이 바람직하다.
즉, 압소바(140)는 챔버(100) 내부를 향해 돌출된 쐐기 형상으로 설치되며, 챔버(100)의 내부에서 발생되는 전자파를 흡수하여 챔버(100)의 내벽면에서 전자파가 반사되는 것을 방지함으로써, 이동통신단말기(50)의 안테나 방사특성 측정시 외부요인을 배제하도록 하는 역할을 한다.
한편, 챔버(100)의 포지셔너 설치 공간부(b)에는 제2 턴테이블(20)이 설치된다. 이 제2 턴테이블(20)은 원반형의 테이블로서 제3 모터(22)에 의해 회전한다. 제3 모터(22)는 제2 턴테이블(20)의 하부에 설치되며, 제2 실시예의 제2 턴테이 블(20)의 중심축과 제3 모터(22)의 회전축이 기어에 의해 연결된다.
그리고 제2 턴테이블(20)의 하부에는 지지판부(60)가 배치되어 있으며, 이 지지판부(60)에 의해 제2 턴테이블(20)이 지지된다.
그리고 제2 턴테이블(20)의 양측에는 제2 턴테이블(20)을 지지하는 지지봉(24)이 설치되어 있으며, 이 지지봉(24)의 상단에는 베어링(26)이 구비된다.
또한 턴테이블(20)의 상면의 배치된 에지부의 일측에는 제2 컬럼(28)이 입설된다. 이 제2 컬럼(28)은 챔버(100)의 내부에서 이동통신단말기(50)를 소정 높이로 위치시키기 위한 구조물로서, CTIA(Cellular Telecommunication Industry Association) 규정에 따른 높이를 갖는 것이 바람직하다.
또한, 이러한 구조물에 의한 전자파 반사를 방지하기 위하여 제2 컬럼(28)은 절연체로 구성되는 것이 바람직하다.
한편, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 제2 컬럼(28)의 상단에는 풀리(30)가 설치되며, 제2 컬럼(28)의 하단에는 제4 모터(32)가 장착된다. 이 제4 모터(32)의 회전축에 체결된 벨트(34)가 제2 컬럼(28)의 내부를 관통하여 풀리(30)에 권취된다.
풀리(30)의 회전축에는 도시된 바와 같이 제2 지그(36)가 장착되며, 이 제2 지그(36)에 이동통신단말기(50)가 고정된다.
도시된 바와 같이, 이동통신단말기(50)는 고정밴드(38)에 의해 제2 지그(36)에 고정되지만, 기타 다른 체결수단에 의해 제2 지그(36)에 고정될 수도 있다.
이와 같이, 이동통신단말기(50)가 턴테이블(20)의 수직회전과 제2 지그(36) 의 수평회전에 의해 회동하는 것에 의해, 3차원의 좌표값을 가지면서 챔버(100) 내부를 회전 이동하게 된다.
한편, 도시되지 않았지만, 이동통신단말기(50)의 안테나에는 RF케이블(미도시)이 연결되며, 이 RF케이블은 챔버(100)의 일측에 마련된 단자대(40)를 통해 외부의 분석용 컴퓨터와 연결된다.
또한, 상기 제3 모터(22) 및 제4 모터(32)의 전원선 및 제어 신호선 역시 위 단자대(40)를 통해 외부의 전원장치 및 제어회로에 연결된다.
그러므로, 이동통신단말기(50)를 3차원 좌표값을 갖도록 회동시킴에 따라, 제2 턴테이블(20)의 중심축에는 RF케이블의 꼬임을 방지하는 로타리 조인트(42)가 설치된다.
이 로타리 조인트(42)는 제2 턴테이블(20)과 같이 회전하는 커넥터로서, 로터리 조인트(42)의 제2 턴테이블 상면측과 하면측에 각각 RF케이블이 연결됨으로써, 제2 턴테이블(20)의 회전에 의해 RF케이블이 꼬이는 것을 방지할 수 있게 된다.
또한, 제2 턴테이블(20)의 저면에는 슬립링(44)이 설치되고, 제4 모터(32)의 전원선 및 제어선이 이 슬립링(44)에 의해 단자대(40)에 연결되어 있기 때문에, 제4 모터(32)의 전원선 및 제어선이 제2 턴테이블(20)의 회전에 의해 꼬이는 것을 방지할 수 있는 것이다.
상술한 바와 같은 제2 실시예에 따른 이동통신단말기 안테나 방사특성 측정 장치는, 제2 턴테이블(20)과 제2 지그부(36)의 회전에 의해 챔버(100) 내부에서 이동통신단말기(50)가 3차원 좌표값을 갖도록 회전 이동된다.
따라서, 보다 이동통신단말기(50)의 안테나 방사특성을 더욱 정밀하게 수행할 수 있게 되는 것이다.
또한, 챔버(100) 내부의 무반사 공간부(a)의 내면에 압소바(140)를 설치함으로써, 대부분 제2 턴테이블(20)의 우측(하부)에 위치되는 구조물과 단자대(40) 등의 외부요인에 의해 이동통신단말기(50)의 안테나가 간섭을 받지 않으므로, 더욱 정확한 방사특성의 측정이 가능한 장점이 있는 것이다.
따라서, 제1 및 제2 실시예에 따른 수직형 또는 원판형 포지셔너의 1차 회전반경의 중심에서 수직방향으로 2차 회전이 이루어져 이동통신 단말기가 3차원 좌표를 갖도록 이동함과 동시에 전체 회전 반경을 최소화시켜, 더욱 정밀한 안테나 방사특성을 측정할 수 있는 것은 물론, 챔버(100)를 수직형으로 형성하여 좁은 공간에서도 설치하는 것이 용이하고, 이동이 간편하고, 설치 장소에 대한 제약 및 제작비용을 현저히 낮출 수 있는 장점이 있는 것이다.
또한, 제2 실시예의 챔버(100)도, 챔버(100)의 외측면에 디스플레이부(300)가 설치되어 있다. 이 디스플레이부(100)는 챔버(100)의 전원장치, 수직형 포지셔너(200) 및 후술할 원판형 포지셔너(14)를 제어하는 제어회로 및 분석용 컴퓨터와 전기적으로 연결되며, 이동통신단말기(50)의 안테나의 전파 수신율, 상기 포지셔너들의 동작상태, 및 동작시간 및 방사특성 분석 결과를 디스플레이하는 한다.
본 발명은 상술한 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 용이하게 변형 실시 가능한 것은 물론이고, 이와 같은 변경은 청구항의 청구범위 기재범위 내에 있게 된다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 수직형 이동통신 단말기 안테나의 방사특성 측정 장치의 사시도를 나타내며,
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 수직형 이동통신 단말기 안테나의 방사특성 측정 장치의 설치되는 수직형 포지셔너의 사시도이고,
도 3은 도 2의 수직형 포지셔너의 정면부분에 대한 단면도이고,
도 4는 도 2의 수직형 포지셔너의 측면부분에 대한 단면도이고,
도 5는 제1 실세예에 따른 수직형 포지셔너의 분해도이고,
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 수직형 이동통신 단말기 안테나의 방사특성 측정 장치의 사시도를 나타내며,
도 7는 본 발명의 제2 실시예에 따른 원판형 포지셔너의 측면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
※ 제1 실시예
a : 무반사 공간부 b : 포지셔너 설치 공간부
100 : 챔버 120 : 전파발신기 140 : 압소바
200 : 수직형 포지셔너 230 : 제1 턴테이블부 250 : 제1 지그부
280 : 제1 컬럼 310 : 제2 모터 330 : 제1 모터
300 : 디스플레이부
※제2 실시예
a : 무반사 공간부 b : 포지셔너 설치 공간부
100 : 챔버 120 : 전파발신기 140 : 압소바
20 : 제2 턴테이블 22 : 제3 모터 24 : 지지봉
26 : 베어링 28 : 제2 컬럼 30 : 풀리
32 : 제4 모터 34 : 벨트 36 : 제2 지그부
38 : 고정밴드 40 : 단자대 42 : 로터리 조인트
44 : 슬립링 50 : 이동통신단말기

Claims (16)

  1. 이동통신 단말기 안테나의 방사특성 측정 장치에 있어서,
    수직방향으로 길게 공간을 형성하며, 상기 공간 내부의 각 벽면에는 전자파 반사를 방지하는 압소바가 입설되어 있는 무반사 공간부와,
    상기 무반사 공간부의 일측면에 수직방향으로 길게 공간을 형성하는 포지셔너 설치 공간부를 가지는 챔버;
    상기 무반사 공간부 내측의 어느 한 면에 설치된 전파발신기; 및
    일측은 상기 포지셔너 설치 공간부에 지지되고 타측은 상기 무반사 공간부의 상기 전파발신기로부터 이격되는 위치에 이동통신단말기가 고정되도록 설치되며, 상기 이동통신 단말기를 수직방향 또는 수평방향으로 또는, 수직과 수평방향으로 동시에 360도 회전시키는 포지셔너; 를 포함하되,
    상기 포지셔너는,
    지면에 대해 수직방향으로 360도 회전하는 제1 턴테이블부;
    일측이 상기 제1 턴테이블부의 중앙에 수직으로 고정되어 상기 제1 턴테이블부와 함께 회전하는 제1 컬럼; 및
    상기 제1 컬럼의 타측의 중앙에 수직으로 위치하여 상기 제1 컬럼에 의해 지지되며, 중앙에 상기 이동통신 단말기를 고정시키고 상기 제1 턴테이블부의 회전축의 연장선상에서 상기 지면에 대해 수평방향으로 360도 회전하는 제1 지그부; 를 포함하는 수직형 포지셔너인 것을 특징으로 하는 수직형 이동통신 단말기 안테나의 방사특성 측정 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 전파발신기는,
    테스트용 전파가 발생되는 반대편이 상기 챔버의 외부로 돌출되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 수직형 이동통신 단말기 안테나의 방사특성 측정 장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 수직형 포지셔너는,
    상기 제1 지그부를 지면에 대해 수평방향으로 회전시키기 위한 제1 구동수단; 및
    상기 제1 턴테이블부를 지면에 대해 수직방향으로 회전시키기 위한 제2 구동수단; 을 더 포함하는 수직형 이동통신 단말기 안테나의 방사특성 측정 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제1 지그부는,
    제1 원형기어를 포함하며,
    상기 제1 구동수단은, 상기 제1 원형기어와 맞물리는 제2 원형기어와 풀리가 결합되는 구동기어; 및
    상기 풀리와 벨트로 체결되는 제1 모터; 를 포함하는 수직형 이동통신 단말기 안테나의 방사특성 측정 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 컬럼의 타측은, 상기 제1 지그부의 외곽면을 둘러싸는 커버로 형성되고, 상기 커버 내에 상기 제1 지그부 둘레의 외면의 일부분과 접하여 상기 제1 지그부를 자유롭게 회전시키기 위한 베어링; 및
    상기 제1 지그부는, 제1 원형기어와 상기 제1 컬럼 타측의 베어링과 접하는 원형링; 을 포함하는 수직형 이동통신 단말기 안테나의 방사특성 측정 장치.
  7. 제5항에 있어서, 상기 제1 모터는,
    상기 제1 턴테이블부의 하부에 위치하는 것을 특징으로 수직형 이동통신 단말기 안테나의 방사특성 측정 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제1 턴테이블부의 하면에는 제3 원형기어가 장착되며,
    상기 제2 구동수단은, 상기 제1 턴테이블의 하부에 위치하며, 상기 제3 원형기어와 맞물리는 제2 모터; 를 포함하는 수직형 이동통신 단말기 안테나의 방사특성 측정 장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 제1 지그부는,
    중앙에 관통홀이 형성되고, 상기 관통홀에 삽입되는 이동통신 단말기를 고정시키기 위한 파지 수단; 을 더 포함하는 수직형 이동통신 단말기 안테나의 방사특성 측정 장치.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 제1항에 있어서, 상기 포지셔너는,
    상기 제1 턴테이블부가 상기 챔버 내부로 드러나지 않도록 설치되는 것을 특징으로 하는 수직형 이동통신 단말기 안테나의 방사특성 측정 장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 제1 컬럼은 절연체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수직형 이동통신 단말기 안테나의 방사특성 측정 장치.
  16. 제1항에 있어서, 상기 챔버는,
    상기 챔버의 전원장치, 상기 포지셔너를 제어하는 제어회로 및 분석용 컴퓨터와 전기적으로 연결되며, 이동통신단말기의 안테나의 전파 수신율, 상기 포지셔너의 동작상태, 및 동작시간 및 방사특성 분석 결과를 디스플레이하는 디스플레이부; 를 더 포함하는 수직형 이동통신 단말기 안테나의 방사특성 측정 장치.
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