KR101100977B1

KR101100977B1 - 안테나 장치

Info

Publication number: KR101100977B1
Application number: KR1020057021278A
Authority: KR
Inventors: 막시밀리안 괴틀; 볼프강 뭄머르트; 발터 스타니스쩨스키
Original assignee: 카트라인-베르케 카게
Priority date: 2003-08-06
Filing date: 2004-07-22
Publication date: 2011-12-29
Also published as: ES2279397T3; CN2699491Y; WO2005018042A1; KR20060041167A; EP1606855A1; BRPI0412998A; TW200507339A; TWI335103B; DE10336073A1; DE502004002676D1; EP1606855B1; ATE352107T1

Abstract

본 발명은 개선된 안테나 장치에 관한 것으로서, 안테나 장치(1)는 지지 코어(39), 안테나 소자 및 레이돔(41)을 갖는 적어도 하나의 상부 안테나 섹션(3) 및 그 축 방향 하부에 연결된 적어도 하나의 하부 안테나 섹션(5)으로 결합되며, 하부 안테나 섹션(5)은, 주연 방향으로 연장되어 서비스 영역(5.1) 내의 내부 공간으로의 적어도 하나의 접근 개구(35)를 갖는 서비스 영역(5.1)으로서 장착되며, 레이돔은 축 방향으로 서로 대향(offset)되어 놓인 적어도 2개의 댐핑 장치(43) 및 서로 대향되어 놓인 댐핑구(45)를 통해 탄성 보유 및 고정되는 특징을 갖는다.

안테나 장치, 지지 코어, 레이돔, 상부 안테나 섹션, 하부 안테나 섹션.

Description

안테나 장치{ANTENNA ARRANGEMENT}

본 발명은 청구항 제 1 항의 전제부에 따른 안테나 장치에 관한 것이다.

예를 들어 카트라인 베르케 카게 사의 고객용 잡지(1997년 12월 판)에는 "스위스 샌티스의 새로운 송신 안테나"라는 제목의 기사가 공개되었다. 여기서 송신 시스템은 라디오, TV 및 이동 통신용 송신 안테나를 포함한다. 높은 고도와 이와 관련되는 극히 낮은 겨울철 온도 때문에 그 내부에 안테나 소자가 장착되는, 가열 가능한 이중 벽 레이돔의 사용이 요구되었다.

또한, 기본적으로 비교 가능한 안테나 장치가 기재되어 있으나, 이는 이동 통신 분야의 기지국을 위해 제공되므로, 레이돔은 서두에 언급한 종래 유형보다 상당히 작은 직경을 갖는다.

이러한 유형은 예를 들어 독일 실용신안 공보 제202 05 550 U1호 또는 독일 실용신안 공보 제202 18 101 U1호에 공지되어 있다. 상기 두 공보에는, 독일 실용신안 공보 제202 18 101 U1호에 따라 반경 방향으로 돌출된 지지벽을 추가로 구비함으로써 서로에 대해 주연 방향으로 오프셋되는 섹터, 또는 120°의 각도 영역이 형성되는 중앙 안테나 마운트(central antenna mount)가 공지되어 있다. 종래의 안테나 장치는 상기 영역에 장착되어 안테나 파일론(pylon)에 고정되며 적절한 레이돔, 즉 고유 안테나 커버와 함께 구비된다.

전체 장치는 그 외측에 놓인 단면이 원통형으로 된 외피 커버에 의해 둘러싸이며, 서두에 언급한 종래 기술과 같이 이 외피는 독일 실용신안 공보 제202 18 101 U1호에 따라 단일벽 또는 독일 실용신안 공보 제202 05 550 U1호에 따라 이중벽으로 구성될 수 있다.

현장 조립과 수리의 곤란성을 포함하는 전체적인 물리적 복잡성은 상술된 안테나 시스템에서의 주요 단점인 것으로 밝혀졌다. 예를 들어, 부품들이 단순히 교체되는 것이 아니라, 소급하여 추가로 장착되어야 할 경우에는, 먼저 모든 외피 커버를 제거하고 높은 고도에서 적절한 부품을 추가로 장착한 후 다시 외피 커버를 조립하기 위해서 상당한 설치 노력이 요구된다.

섹터 안테나를 수용하기 위한 종래 유형의 안테나 장치가 예를 들어 독일 특허 공보 제101 19 612 A1호에 기재되어 있다. 바람직하게는 이동 통신 안테나로 구성된 섹터 안테나를 수용하기 위한 안테나 장치는 수직으로 배열된 파일론(pylon)이 형성되고, 그 상부 섹션에는 튜브로 구성된 지지편(mounting piece)(3)이 형성되어 있다. 이는 파일론 형태의 내측 지지 도관이다. 상기 섹터 안테나는 이 지지도관의 외주면에 장착된다. 슬리브 도관은 하부 섹션에 형성된 스탠드 도관에 무단계로 연결된다. 이로써, 고유 파일론은 큰 직경을 갖는 하부 수직 도관으로부터 작은 직경을 갖는 상부 관상편(upper tubular piece)으로 단계식 전환부를 형성하며, 이렇게 형성된 단계식 전환부에는 관통공이 구비되어 이를 통해 섹터 안테나로 안내되는 케이블이 설치된다.

큰 직경을 갖는 하부 스탠드 도관이 무단계로 상부 슬리브 도관에 연결되기 때문에, 전체 안테나 장치는 유사하게 외장되거나 내장된다.

그러나, 유사 형태의 종래 기술에서, 특정의 높은 풍속(wind speeds)에서 전체 안테나 파일론은 레이돔이 파손될 정도로 요동되는 것이 실질적인 단점으로서 발견되었다.

본 발명의 목적은 상술된 종래 기술에 있어서 단점을 극복하여 개선된 안테나 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적은 본 발명에 따라 청구항 제 1 항의 특징에 의해 상응하게 달성된다. 본 발명의 바람직한 구성은 종속 청구항에서 설명된다.

본 발명에 따라, 파일론 형태로 구성되고 전체 안테나 장치가 매우 얇게 설계 가능한 관형 레이돔 내에 내장되는 가장 안정적인 안테나 장치가 제공된다. 레이돔은 공지된 바와 같이 원통형 단면으로 형성될 수 있으나, n개의 면을 갖는 다각형, 또는 타원형 등의 다른 소정의 수평 단면을 가질 수도 있다. 또한, 본 발명에 따른 안테나 장치는, 안테나 파일론을 전체적으로 제거하거나 또는 레이돔을 분해되지 않고, 레이돔 하부에 위치하는 기구에 접근하여 조정 및 연결 등을 실행할 수 있는 서비스 영역을 구비한다.

또한, 본 발명에 따른 안테나 장치는 안테나 구조, 특히 레이돔이 상응하는 풍속에서 요동을 방지하여 시스템 전체나 일부가 파손을 방지하는 댐핑 장치를 포함한다.

지금까지 이러한 해결책은 안테나 장치에 반영되지 않았다.

본 발명에 따른 안테나 장치는, 레이돔의 하부에 안테나 소자를 구비하며, 이는 예를 들어 적어도 2개의 섹터, 바람직하게는 3개 이상의 섹터 안에서 지향 방사한다. 이때, 예를 들어 90°의 3dB 빔폭, 60°내지 65°의 3dB 빔폭으로 상이한 수평 빔폭으로 전송할 수 있는 임의의 안테나 장치가 사용될 수 있다.

단일 분극, 이중 분극 또는 순환 분극 안테나 소자가 사용될 수 있다. 또한, 그 분극 방향이 수평면 또는 수직면에 대해 +45°또는 -45°각도로 조절되는 x 분극 안테나 소자 및 안테나 소자 어레이(antenna element array)도 사용될 수 있다.

본 발명에 따른 안테나 장치는 광대역 또는 협대역 안테나 및 안테나 소자(antenna element)를 구비한다. 이러한 구조는, 전체 안테나 장치로 단 하나의 대역 또는 복수의 대역, 예를 들어 2개의 대역에서 송신하거나 또는 수신하도록 구성될 수 있다. 대역 구조는, 예를 들어 1800MHz 대역뿐만 아니라 (미국에서 일반적으로 사용되는) 1900MHz 대역 및 2000MHz의 UMTS 대역을 커버하는 광대역일 수 있다.

본 발명에 따른 안테나 장치 및 제 1시간을 위한 소형 구조는 안테나 장치가 서비스 영역에서의 적절한 상호 접속에 의하여 전방위 안테나(omnidirection antenna)와 같이 효과적인 안테나 장치로 구성할 수 있다. 이 경우 안테나 소자는 무선으로 조정 가능한 다운 틸트(down-tilt) 장치를 통해 수평면에 대해 상이한 전송 각도로 조정될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 서비스 영역은 모든 안테나 소자의 하부에 위치한다. 이러한 서비스 영역에서 부품으로의 접근을 위해 전체 안테나 파일론을 분해하거나 또는 전체 레이돔을 미리 제거할 필요없이, 모든 관련된 조절 및 접속 작업이 정밀하게 수행된다. 이 경우 상기 서비스 영역은 개구를 닫은 상태에서는 안테나 소자를 둘러싸는 레이돔의 연장부가 구성된다. 또한, 서비스 영역은 적절한 축 방향 높이에서 레이돔과 상응하는 직경을 가진 하우징 프레임 워크(housing frame work)을 구비하며, 내부 공간으로 접근할 수 있도록 하우징에는 충분한 크기의 개구가 구비되어 있다. 개구 부분은 개별적인 커버캡에 의해 또는, 전체 안테나 파일론을 감싸는 하우징 쉘에 의해 닫히거나 덮혀지며, 상기 하우징 쉘은 안테나 소자를 둘러싸고 있는 레이돔과 동일한 원주면 내에 위치하므로, 이러한 구조 내부에 어떠한 부품이 수용되거나 상관없이 매끄럽고 연속적인 전체 표면을 갖는 파일론 형태의 구조를 이룬다.

상기 서비스 영역은, 안테나 장치의 하단부에 접속되는 필요한 안테나 케이블의 연결단부가 인터페이스에서 종단되는 절두형 안테나 파일론 상에 조립 가능하도록 구성된다. 이러한 절두형 파일론은 이하에서 파일론 풋(pylon foot), 파일론 베이스 또는 안테나 풋 또는 안테나 베이스로 표시된다. 상기 서비스 영역은 개방 시에 적절한 중간 케이블을 용이하고 신속하게 연결할 수 있고, 개구를 통해, 안테나 풋에서 종단된 상기 케이블로부터 서비스 영역의 상부 측에 구비되며 안테나 소자로 안내되는 케이블의 연결 지점에 안테나 풋에서 종단된 케이블의 연결부를 전기적으로 접속할 수 있다. 또한, 상기 서비스 영역에는 증폭기와 같은 필요한 부품이 내장될 수 있다. 상기 증폭기는 예를 들어, 이른바 TMA, TMB 등 일 수 있다. 상기 증폭기의 일부 또는, 예를 들어 외부로 방출되어야 하는 열이 발생되는 다른 회로들이 형성 및 배열될 수 있으므로, 증폭기 하우징의 일부가 서비스 영역 내의 개구를 덮는 커버캡으로도 사용되어, 증폭기에서 발생하는 열이 적절하게 외부로 방출될 수 있다(따라서, 열이 발생하는 증폭기기의 일부는 안테나 장치의 외부 케이싱(outer casing)의 일부를 형성한다). 상기 증폭기가 (더 이상 별도의 기지국이 아닌) 고유 안테나 소자에 근접한 위치에 있으므로, 기지국으로부터 안테나 소자로 연결하여 시설해야 할 케이블의 수가 감소될 뿐만 아니라, 안테나 장치에 필요한 증폭기의 전력 소모가 예를 들어 2배 정도 감소될 수 있다. 결국 사용된 전기 케이블과 광섬유 케이블의 수가 감소될 뿐만 아니라, 이들 케이블의 직경 단면도 감소될 수 있다. 또한, 예를 들어 서비스 영역에는 무선 조정 가능한 다운 틸트(down-tilt) 조정 장치, 예를 들어 전달 링크(transmission linkage)전송 로드를 통해 레이돔의 내부에 위치하는, 여러 다운 틸트 각도를 조정하기 위한 이상기(phase shifter)를 제어하는 모터 유닛이 장착된다.

그러나 필요에 따라, 단지 하나의 써비스 영역이 구비되는 것뿐 아니라, 경우에 따라서 독립적인 모듈이 추가로 장착될 수 있도록 축 방향의 차례로 배열된 2개 이상의 서비스 영역이 구비될 수 있다. 마찬가지로, 추가의 부품이 장착될 수 있도록, 예를 들어 축 방향으로 높이를 크게 하여 충분한 공간이 형성된 고유한 단일 서비스 영역을 구비할 수도 있다.

바람직하게는, 서비스 영역은 볼트 결합을 통해 고정 또는 분리가 가능하다. 또 볼트 결합에 의해 고정된 상태에서 서비스 영역과 서비스 영역의 상부에 설치된 파일론 구조의 축 회동이 가능하다. 이로써, 안테나 소자가 적절하게 배향(配向) 될 수 있다.

본 발명의 한 실시예를 첨부 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 파일론 형태의 안테나의 전체 도면이다.

도 1a는 본 발명의 하부에 위치하는 안테나 소자를 나타내기 위해 레이돔의 일부를 절결한 서비스 영역이 없는 파일론 형태의 안테나의 도면이다.

도 2는 파일론 형태의 안테나 장치가 설치된 안테나 풋(antenna foot) 도면이다.

도 3은 본 발명의 도 1에 상응하는 도면으로서, 개방된 서비스 영역 및 안테나 소켓 또는 안테나 베이스에 조립되기 전의 도면이다.

도 4는 본 발명의 안테나 장치 및 그 주요 부품들의 상부로부터 바라본 분해 사시도이다.

도 5는 본 발명의 도 4의 도면에 상응하나, 하부로부터 본 분해 사시도이다.

도 6은 본 발명의 서비스 영역이 안테나 풋에 고정되는 것을 나타내기 위한 확대 사시도이다.

도 7은 본 발명의 도 6에 대응하는 도면으로서 서비스 영역이 그 상부에 놓인 파일론 구조와 함께 소정 각도로 회동된 상태를 나타내는 도면이다.

도 8은 본 발명의 내부에 안착된 안테나 소자를 갖는 파일론 구조의 단면도이다.

도 9는 본 발명의 원통형 레이돔을 포함하는 파일론 구조의 상부 단부면 단부에 위치한 댐핑 장치의 분해 사시도이다.

도 10은 본 발명의 레이돔의 변형예로서 댐핑구와 함께 상부에 놓인 단부면 덮개(cover)를 통한 수직 단면도이다.

도 11은 본 발명의 인접한 서비스 영역으로의 전환부에서의 레이돔의 하부 단부 영역의 수직 단면도이다.

도 12는 도 9에 따른 도면의 변형 구조의 수직 단면도이다.

도 13은 본 발명의 모듈의 설치를 보이기 위해 덮개가 개방된 상태로 조립 완성된 안테나 장치의 도 1에 비교 가능한 실시예이다.

도 14는 본 발명의 다른 서비스 영역의 추가 장착되는 다른 실시예이다.

도 15는 나머지 안테나 장치에 대해 더 작은 외경을 갖는 파일론 형태의 안테나 베이스의 변형 실시예이다.

도 1에는 특히 기지국용 이동 통신 안테나로서 사용될 수 있는 본 발명에 따른 안테나 장치(1)의 개략적인 사시도가 도시되어 있다.

상기 안테나 장치(1)는 상부에 위치된 안테나 섹션(3) 및, 적어도 하나의 서비스 영역(5.1)을 가지며 하부에 위치된 적어도 하나의 다른 안테나 섹션(5)을 갖는다.

상부 안테나 섹션(3)과 축 방향으로 접속된 하부 안테나 섹션(5)을 포함하는 전체 안테나 장치는 안테나 베이스(7)로 사용되는 안테나 스탠드 장치 상에 장착되어 고정된다. 상기 안테나 베이스(7)는 도 1에 상세히 도시된 바와 같이, 파일론(pylon) 형태의 구조를 반드시 가질 필요는 없으며, 더 크거나 더 작은 직경을 갖거나 또는 다른 단면 형태를 가질 수 있고, 또는, 예를 들어, 지면 높이에 놓인 접속 지점 형태로 구성될 수 있으며, 상기 접속 지점 상에서, 안테나 장치(1)는 적어도 하나의 상부 안테나 섹션(3)과 적어도 하나의 하부 안테나 섹션(5)으로 조립된다.

도 1a에는 도시된 실시예에서 각각 주연 방향으로 대향(offset)하여 배열된 복수의 칼럼(columns)에서 수직 방향으로 나란히 대향되게 배열되며, 하부에 위치하는 통상의 안테나 소자(6)를 나타내기 위해 레이돔(41)이 부분적으로 제거된 안테나 섹션(3)이 도시되어 있다.

도 2에는 일반적으로 현장에서 설치되는 원통형 안테나 베이스(7)가 도시되어 있다. 이러한 안테나 베이스는 지면 상에 또는 지면 내에 견고히 고정된다. 안테나 작동을 위해 필요한 접속 라인(11)이 안테나 베이스(7)를 관통하여 안테나 베이스(7)의 상단부 영역 내에서 종단되고 각각 하나의 접속 유닛, 특히 접속 플러그(13)가 구비되는 것이 바람직하다.

상기 접속 플러그(13)는 고정 및 변형 방지구(strain-relief device)(15)에 의해 배출구, 통공 및 접근 개구(17)가 구비된 안테나 베이스(7)의 상단부 영역에 고정된다.

상술된 안테나 베이스(7)의 상단부는, 통상적으로 제조자 측에서 미리 제작된 안테나 장치(antenna arrangement)(1)가 기계적으로 직접 장착되어 안테나 베이스(7)와 고정 접속되는 인터페이스(interface)(19)로서 이해될 수 있다(도3).

실시예에서, 안테나 베이스(7) 부분의 단면의 형태와 크기는 적어도 하나의 서비스 영역(5.1)이 형성된 상기의 하부 안테나 섹션(5) 및 상부 안테나 섹션(3)의 단면 형태와 단면 크기와 동일하거나 또는 실제로 동일하다. 이러한 경우 직경은 각각 원형이며 외측 치수는 각각 적어도 동일한 크기를 가지며, 본 실시예에서 20% 이하, 특히 10% 이하, 그리고 특히 5% 이하의 편차를 갖는다. 이로써, 상기 파일론에 대해 어떤 기능을 하는지 그리고 특정 부품이 내부에 장착되는 지에 대해 설명되지 않고 일반적인 파일론 구조가 설명되었다.

도 4에는 안테나 베이스(7)와 상부 안테나 섹션(3)의 하부 부분 사이의 주요 구성의 (상부에서 하부 방향으로 본) 분해 사시도이고, 도 5는 동일한 시각으로 하부에서 상부 방향으로 바라본 도면이다. 도시된 실시예에서 상기한 서비스 영역(5.1)은 기본 형태에 있어서 원통형으로 구성되고, 더욱이 상단부 및 하단부에 접속면(5.1a, 5.1b)을 갖는다.

서비스 영역(5.1)의 하부 접속면(5.1b)은 볼트(25)에 의해, 안테나 베이스(7)의 상부 접속면(7.1)에 견고하게 결합된다.

이와 같이, 상부 안테나 섹션(3)의 하부측에 접속면(3.1)이 형성되고, 이를 통해 바람직하게는 볼트 결합부에 의해 상기 상부 안테나 섹션(3)이 하부에 위치하는 하부 안테나 섹션(5)에 견고하게 조립될 수 있다. 상기 서비스 영역(5.1)에 대한 상부 안테나 섹션(3)의 하부 접속면(3.1)은 상단부 접속면(5.1a)에 견고하게 결합하기 위하여 볼트 결합부는 볼트에 의하여 결합이 이루어진다.

도 4 및 도 5의 확대도에서 볼 수 있는 바와 같이, 상부 접속면(7.1)은 안테나 베이스(7)의 관형 외측 구조의 상단부에 접속링(7.1')이 장착되거나, 또는 관형 안테나 베이스(7)의 일부분일 수 있는 접속링(material ring)(7.1')을 구비한다. 상기 안테나 베이스(7)의 관형 구조는 안테나 장치(1)의 전체 무게를 지지한다. 고정을 위해 접속면(7.1)에는 원주 방향으로 대향(offset)된 복수의 나선이 형성된 구멍(threaded holes)(29)이 구비되어 있다. 그 위에 결합되는 서비스 영역(5.1)은 상부 안테나 섹션(3)의 지지력을 흡수하기 위해 상부 및 하부 접속링(5.1a', 5.1b')이 구비되며, 이들은 도시된 실시예에서, 중앙의 중간축에서 외측으로 대향되는 3개의 재료 웹(webs)(31)을 통해 견고하게 결합된다.

도 6의 확대 단면도에서 볼 수 있는 바와 같이, 도시된 실시예에서, 하부 접속링(5.1b') 내에는 각각 원형의 긴 구멍(33)이 형성되며, 긴 구멍(33) 내에서 나선이 형성된 구멍(29)간의 각도 간격에 대응하여 2개의 볼트(25)가 접속링(7.1')의 나선이 형성된 구멍(29) 내로 나사 결합할 수 있는 크기로 되어 있다. 볼트 헤드는 직경이 보다 커서 상기 긴 구멍(33)을 관통할 수 없으며, 상기 볼트 헤드는 접속링(5.1b') 상에 직접 또는 통상의 평 와셔(36)를 통해 지지된다. 다시 말해, 긴 구멍(33)의 폭은 체결 볼트(25)의 볼트 섕크(bolt shank) 만이 긴 구멍(33)을 관통할 수 있도록 설계된다. 이러한 경우에, 서비스 영역(5.1)은 원주 방향으로 동일한 각도 간격으로 대향되는 3개의 웹(31)이 형성되고, 상기 웹(31) 사이에 3개의 반경 방향 접근 개구(35)가 형성되어 있다. 이에 대해서는 이하에서 상세히 설명한다. 이러한 구성에 대응하여, 각 접근 개구(35)의 영역 내에서 원주 방향으로 3개의 긴 구멍(33)이 하부 접속링(5.1b') 내에 형성된다. 이 긴 구멍(hole)은 최종적으로 안테나의 방향을 상이한 각도로 고정하기 위해 사용된다. 예를 들어 각 긴 구멍 내에서 긴 구멍의 좌측에 위치한 볼트(25')는 풀어낼 수 있으며, 각 긴 구멍의 우측에 위치한 볼트(25')를 약간 이완시킨 다음, 이 위치에서 서비스 영역(5.1)을 예를 들어, 그 수직 중앙축(26)을 중심으로 화살표(28)를 따라 반시계 방향으로 틀어서 긴 구멍의 우측에 위치한 볼트(25")가 긴 구멍(33)의 좌측 단부에 접촉될 때까지 회동시킨다(도7). 긴 구멍(33)의 우측의 빈 나사 구멍에는 새로 볼트를 결합하며, 좌측의 볼트는 제거된다. 이와 같이 전체 파일론이 안정된 위치에서 그 수직 중앙축(26)을 중심으로 완전히 회전할 수 있다.

이하에서 상부 안테나 섹션(3)의 지지 구조(mounting structure)를 설명한다.

도 8의 단면도에서 볼 수 있는 바와 같이, 상부 안테나 섹션은 도시된 실시예에서, 바람직하게는 3각형 단면을 갖는 중앙 지지 코어(39)가 구비되며, 반경 방향의 외측으로 연장되는 웹 또는 리브(rib)(40)가 3각형 단면을 갖는 이러한 구조의 모서리 영역(corner areas)으로 인접되어 있다. 이러한 리브 또는 웹(40)이 필수적인 것은 아니며, 이들은 제거되거나 또는 달리 설계된 수단에 의해 대체될 수 있다. 상기 지지 코어(39)는 예를 들어 금속 (경우에 따라서 압출 부품), 합성수지 또는 예를 들어 유리 섬유의 소재로 제조될 수 있다. 기본적으로 상이한 재료가 사용될 수도 있다. 안테나 소자(6)는 웹 또는 리브(40) 사이에 수직 방향의 차례로 대향되어 배열된다.

반경 방향의 외향으로 돌출된 웹(40)에는, 도시된 실시예에서 원통형을 갖는 레이돔(radome)(41)이 접속된다. 레이돔은, 댐핑 작용이 없거나, 또는 작거나 매우 작은 양의 댐핑 작용만을 가지고 전자기파가 통과되는 재료로 구성된다. 유리 섬유는 이러한 목적에 적합한 재료이다. 지지 코어(mounting core)(39) 및 레이돔(41)은 일체로 형성될 수 있다. 즉, 전체적으로 전자기파의 통과되는 재료, 바람직하게는 유리 섬유로 형성된다. 그러나, 레이돔(41)은 내부의 지지 코어(39)와 분리될 수 있고, 바람직하게는 레이돔(41)의 내측 주연면에는, 반경 방향으로 외측에 위치한, 상기 웹 또는 리브(40)의 단부 영역 내에 돌기 또는 홈이 구비되며, 이를 통해 레이돔(41)이 회동할 수 없게 지지된다. 특정 풍속에서, 전체 장치를 파손시키는 공진(resonance)을 방지하기 위해, 상부 안테나 섹션(3)은, 레이돔(41)의 상부 및 하부에 위치한 댐핑 장치(damping arrangement)(43)를 통해 사전에 설정 또는 규정 가능한 힘으로, 고정될 수 있게 되어 있으며, 댐핑구(damping device)(45)가 중간에 개재되어 있다.

예를 들어, 도 9는 상기 구조의 상단부를 나타낸 분해 사시도이다. 도시된 바와 같이, 지지 코어(39)의 3각형 구조에는 3개의 수직 구멍(39')이 구비되어 있으며, 수직 구멍(39')을 통하여 스페이서(spacer)를 사용하여 결합 로드(tie rod)(39")가 관통되며, 스페이서는 결합 로드(39")가 수직 구멍(39')의 내벽과 상호 작용하거나 또는 그에 충돌되지 않도록 하는데 사용된다. 도 9에는 2개의 긴 구멍(39')에 결합 로드(39")가 아직 삽입되지 않은 상태가 도시되어 있다. 도 9에서 도면의 앞쪽의 구멍(39')에는 결합 로드(39")가 삽입되어 있으나 구멍(39') 내에 완전히 삽입되지는 않았다. 이러한 구조체의 상단부에는 도9에 도시된 바와 같이, 댐핑 장치(43)의 일부인, 바람직하게는 탄성 재료로 구성된 댐핑구(45)가 장착된다. 도 10의 단면도에 도시된 바와 같이, 상기 댐핑구(45)는 적어도 레이돔(41)의 상단부(upper edge)(41a)를 둘러싼다. 레이돔(41)의 상단부에는 덮개 형태로 된 상부 압력 흡수기(upper pressure absorber)(46)를 상기 댐핑구(45)를 개재시켜서 장착하면, 덮개(cover) 형태로 된 상부 압력 흡수기(46)의 해당 구멍(47)에 볼트(48)가 나사 결합되고, 상기 볼트(48)는 지지 코어(mounting core)(39) 안에 있는 구멍(39')을 관통하는 상기 결합 로드(tie rod)(39") 안에 있는 단부면 구멍(end-face holes) 안으로 나사 결합됨으로서, 댐핑구(45)가 레이돔(41) 반경 반향(radial direction) 및 축 방향(axial direction)으로 압력을 가하게 된다.

도 9 및 도 10에 도시된 구조에서, 덮개 형태의 전체 압력 흡수기(46)는 적절하게 형성된 댐핑구(45)에 압력을 가하면, 외부 원통형 레이돔(41) 뿐만 아니라, 외향으로 돌출된 웹(40)을 포함하는 내측의 지지 코어(39)도 댐핑구(45)를 통해 가압된다. 이 때문에 댐핑구(45) 즉, 상응하는 댐핑구에는 레이돔(41)의 상단부(upper edge)와 결합될 수 있는 환상부(45a)가 형성되고, 주연부 방향으로 대향되어 반경 방향으로 내향 연장되는 (그 하부에 지지 코어의 웹(40)이 놓이는) 3개의 섹션(45b) 및 중심부에서 하나 또는 복수의 댐핑 섹션(45c)이 구비되며, 이때 마찬가지로 다시 개구(45d)가 그 위치에 구비되며, 그 위치의 하부에서 구멍(39')이 지지 코어(39)에 형성된다. 이로써 지지 코어 내의 구멍(39')은 덮개 형태의 압력 흡수기(46)의 구멍(47) 및 댐핑구(45)의 개구(45d)와 지지 코어 내에서 정렬되어, 상기 볼트(48)(도9)가 상기 개구 및 구멍을 통해 삽입되어 구멍(39')을 관통하는 결합 로드(39") 내부의 구멍에 나사 결합된다. 상기 댐핑구(45)는 레이돔(41)의 단부에 댐핑 방식으로 지지하기 위해 필수적인 한 부분, 또는 두 부분, 또는 여러 부분으로 형성될 수 있다.

하부측(도11) 구조도 이에 상응한다. 전체적으로 그 구조는, 임의의 영역 내에서 상기 볼트(48)의 체결에 의해 미리 규정된 범위 내에서 댐핑 재료의 프리스트레스(prestress) 된 상태가 이루어지고, 이러한 프리스트레스는 상응하는 높은 풍속에서도 전체 구조체에 바람직한 댐핑 작용을 하므로서, 댐핑구(45)를 파손하는 공진(resonance)을 확실하게 방지할 수 있다.

도 9에 대한 변형으로, 도12에는 댐핑구(45)가 기본적으로 레이돔(41)의 상부 및 하부의 단부(edge area)에 장착되는 것이 도시되어 있으며, 도시된 실시예에서 덮개 형태의 압력 흡수기(46)는 지지 코어(39) 상에 견고하게 장착된다.

덮개 형태의 하부 압력 흡수기(46)의 장착 방식은 기본적으로 상기한 상부 압력 흡수기와 대비될 수 있으며, 기본적인 차이는, 하부 압력 흡수기(bottom pressure absorer)(46)에는 관통공인 개구부(aperture opening)가 구비되는 것이며, 이를 통해 상응하는 접속 케이블 및 작동 장치가 서비스 영역(5.1)으로부터 상부 안테나 섹션(3)이 레이돔(41)의 내부 공간으로 안내될 수 있다. 다시 말해, 복수의 볼트가 상응하는 구멍을 통해 서비스 영역 지지부(service zone mount)의 상부 접속 링(5.1a')에서 하부로부터 수직 방향으로 나사 결합되고, 더욱이 하부로부터 수직 방향으로 연장되는 방식으로 하부 접속면(3.1)에 장착되는 나선이 형성된 구멍(threaded holes)에 나사 결합된다. 이를 통해, 상부 및 하부 안테나 섹션(3, 5)이 서로 견고하게 결합된다.

필요한 부품을 접근 개구(35)를 통해 서비스 영역(5.1) 내에 어려움없이 장착할 수 있고, 수리 작업 시에 부품의 교체 또는 다른 부품의 추가 장착을 할 수 있다. 도 13에 도시된 실시예에는, 예를 들어 증폭기(TMA 또는 TMB) 또는, 다운 틸트 각도를 무선 제어로 조정과 변경할 수 있는 이른바 RET 유닛일 수 있는 3개의 모듈(51)이 도시되어 있다. 이러한 유형의 모듈은 예를 들어, 소정의 위상 변위를 이루기 위하여 레이돔의 하부에 장착된 이상기(phase shifters)를 조절하는 조정 메커니즘에 의한 작동에 사용되므로서 소정의 다운 틸트 각도가 이런 수단에 의해 설정될 수 있다. 이러한 작동 방법에 대해 기본적으로 국제 공개 공보 WO 02/061877 A2호 및 국제 공개 공보 WO 01/13459 A1호에 공지되어 있으며, 본 출원의 내용에도 포함된다.

또한, 도 14에는 안테나 장치가 기본적으로 추가되는 다른 서비스 영역(5.2)을 나타내고 있다. 이 경우, 모든 서비스 영역은 서비스 영역의 축 방향 길이가 상이하더라도 상부 및 하부의 접속면이 동일하게 구성되므로서 도 14에 도시된 하나의 추가적인 다른 서비스 영역(5.2)이 그들 사이에 축 방향으로 연결될 수 있다.

기본적으로 접근 개구(35)를 닫을 수 있는 밀폐 커버(53)를 분리한 경우, 하나 또는 복수의 서비스 영역(5.1)(5.2)의 내부 공간(36a)으로 자유로운 접근이 가능하기 때문에, 내부 공간(36a)에서 임의로, 하부에서 종단되는 케이블의 하부의 접속 단부와 상부 안테나 섹션(3)의 하부면에 위치한 개별 안테나 소자 또는 이상기(phase shifters) 등의 다른 접속점과 연결 케이블에 의해 접속 연결된다. 필요에 따라, 임의의 전기/전자 조립체가 중간 연결, 수리, 교체 또는 추가 장착될 수 있다.

도 1에는 서비스 영역(5.1) 내의 커버(53)가 도시되어 있다. 상기 커버(53)는, 서비스 영역에 자유로운 접근을 할 수 있도록, 착탈 가능한 커버 및 예를 들어, 바람직하게는 수직 회전축을 중심으로 외측으로 선회 가능한 커버일 수 있다. 또한, 상기 커버는 서비스 영역(5.1)의 공간에 내장된 모듈(51)의 하우징 벽일 수 있다. 이를 통해, 모듈에서 생성된 열이 특히 양호하게 외부로 방출될 수 있다.

이 커버(53)는 서비스 영역의 내부 공간(36a)에 대한 전체 개구보다 작을 수 있다. 따라서, 상기 커버는 두 부분으로 구성될 수 있으며, 다시 말해, 모듈(51)의 하우징 벽이 커버(53)의 폐쇄면으로서 지지되는 하나의 개구를 가지는 커버 프레임을 포함할 수 있다.

도 15에는 기본적으로, 안테나 베이스(7)가 그 형태 또는 크기에 있어서 다르게 형성된 것이 도시되어 있으며, 본 실시예에서는 더 작은 직경을 갖는다. 이는 경우에 따라서 상기 유형의 파일론 형태의 안테나 베이스(7)의 외부에서 케이블이 상방으로 안내되어 제 1 서비스 영역(5.1)의 하부로부터 서비스 영역(5.1)의 내부 공간(36a)으로 안내될 수 있는 기능을 가진다.

Claims

지지 코어(39)가 구비되고

상기 지지 코어(39)는 레이돔(radome)(41)으로 둘러싸이며,

상기 지지 코어(39)와 상기 레이돔(41) 사이에 수신과 송신을 위한 안테나 소자(6)가 배열된 안테나 장치(1)에 있어서,

상기 안테나 장치(1)는 레이돔(41) 내부의 지지 코어(39)에 안테나 소자(6)가 배열된 상부 안테나 섹션(3)의 하단부와, 서비스 영역(5.1)이 형성된 하부 안테나 섹션(5)의 상단부와 축 방향으로 결합 되고,

상기 서비스 영역(5.1)에는 내부 공간(36a)에 접근하기 위한 복수의 접근 개구부(35)가 원주방향으로 형성되며.

상기 하부 안테나 섹션(5)의 하단부는 안테나 베이스(7)의 상단부에 접속되고,

상기 레이돔(41)은 그 상단부 및 하단부에서 축 방향으로 서로 대향 하여 배치된 적어도 2개의 댐핑 장치(damping arrangement)(43)에 의해 탄성으로 고정 유지되게 된 것을 특징으로 하는, 안테나 장치.
제 1 항에 있어서,

레이돔(41)의 상단부 및 하단부에 축 방향으로 서로 대향(offset)하여 배치된 2개의 댐핑 장치(43)는 각각 1개의 댐핑구(damping device)(45)를 구비하며, 상기 댐핑구(45)는 레이돔(41)의 외주(external circumference)의 상단부 및 하단부의 외주연부에 각각 지지 되게 된 것을 특징으로 하는, 안테나 장치.
제 2 항에 있어서,

댐핑구(45)는 레이돔(41)의 내주(internal circumference )의 상단부와 하단부의 내주연부에 지지 되게 된 것을 특징으로 하는, 안테나 장치.
제 2 항에 있어서,

댐핑구(45)는 레이돔(41)의 상단부에서는 상단면(上端面)에 지지 되고, 레이돔(41)의 하단부에서는 하단면(下端面)에 지지 되는 것을 특징으로 하는, 안테나 장치.
제 2 항에 있어서,

댐핑구(45)는 프리스트레스(prestressed) 된 상태로 레이돔(41)에 지지 되게 된 것을 특징으로 하는, 안테나 장치.
제 2 항에 있어서,

상부측 댐핑구(45)와 하부측 댐핑구(45)는 레이돔(41)의 상단부와 하단부에 둘러싼 상태로 각 단부면(端部面)에 결합 되는 것을 특징으로 하는, 안테나 장치.
제 6 항에 있어서,

댐핑구(45)는 레이돔(41)에 장착시에 프리스트레스(prestressed) 된 상태가 부여되거나 미리 압축(precompressed) 된 상태로 레이돔(41)에 지지되는 댐핑(damping) 재료로 형성된 것을 특징으로 하는, 안테나 장치.
제 7 항에 있어서,

댐핑구(45)는 압력 흡수기(46)의 가압에 의해 미리 설정된 프리스트레스(prestrssed) 된 상태로 레이돔(41)에 압력을 가하여 압착 지지 되게 된 것을 특징으로 하는, 안테나 장치.
제 8 항에 있어서,

레이돔(41)의 상단부와 하단부에 지지 되는 댐핑구(45)는 압력 흡수기(46)와 상기 레이돔(41)의 중간에 개재(介在)되어, 상기 압력 흡수기(46)의 가압에 의해 설정된 프리스트레스 된 상태로 레이돔(41)의 상단부와 하단부에 압력을 가하여 압착 지지 되게 된 것을 특징으로 하는, 안테나 장치.
제 9 항에 있어서,

레이돔(41)의 상단부에 구비된 압력 흡수기(46)는 지지 코어(39)의 축 방향으로 조정가능하게 지지 되고, 댐핑구(45)는 상기 압력 흡수기(46)의 가압에 의하여, 레이돔(41)의 인접한 외주 또는 내주, 또는 레이돔(41)의 연관된 단부면의 주연부(周緣部)와 축 방향으로 압착 지지 되게 된 것을 특징으로 하는, 안테나 장치.
제 10 항에 있어서,

레이돔(41)의 하단부에 구비된 압력 흡수기(46)는 지지 코어(39)에 축 방향으로 조정 가능하게 지지 되고, 댐핑구(45)는 상기 압력 흡수기(46)의 가압에 의하여, 레이돔(41)의 인접한 외주 또는 내주, 또는 레이돔(41)의 연관된 단부면의 주연부와 축 방향으로 지지 되게 된 것을 특징으로 하는, 안테나 장치.
제 9 항에 있어서,

댐핑구(45)는 압력 흡수기(46)와 지지 코어(39) 사이에서 레이돔(41)의 내부 영역(internal area) 안에 개재(介在)되게 된 것을 특징으로 하는, 안테나 장치.
제 12 항에 있어서,

댐핑구(45)는 지지 코어(39)와 레이돔(41)의 내부면(inner face) 사이에서 연장된 웹(webs)(40)과 압력 흡수기(46) 사이에 장착되는 것을 특징으로 하는, 안테나 장치.
제 1 항에 있어서,

레이돔(41)의 대향하는 단부면(end face)은 댐핑구(45)의 적어도 하나가 개재된 상태에서, 상부 압력 흡수기(46)와 하부 압력 흡수기(46) 사이에서 탄성으로 프리스트레스 된 상태로 고정되며, 상기 상부 압력 흡수기(46)와 하부 압력 흡수기(46)는 상기 2개의 압력 흡수기(46) 사이에 형성된 복수의 결합 로드(tie rod)(39")에 의하여 상호 견고히 결합 고정되는 것을 특징으로 하는, 안테나 장치.
제 1 항에 있어서,

지지부를 겸한 하부 안테나 섹션(5)의 상부 접속면(5.1a)에는 상부 안테나 섹션(3)의 하부 접속면(3.1)이 접속되고, 상기 하부 안테나 섹션(5)의 하부 접속면(5.1b)은 안테나 베이스(7)의 상부 접속면(7.1)에 접속되는 것을 특징으로 하는, 안테나 장치.
제 15 항에 있어서,

지지부를 겸한 하부 안테나 섹션(5)은 원주 방향으로 2개 내지 3개의 접근 개구(35)가 밀폐되게 형성된 서비스 영역(5.1)으로 사용되는 것을 특징으로 하는, 안테나 장치.
제 16 항에 있어서

서비스 영역(5.1)에 구비된 접근 개구(35)는 커버(53)에 의하여 밀폐되게 된 것을 특징으로 하는, 안테나 장치.
제 16 항에 있어서,

서비스 영역(5.1)에 구비된 접근 개구(35)는, 상기 서비스 영역(5.1)의 내부 공간(36a)에 내장된 모듈(51)에 의하여 밀폐되거나 설치되어서, 하나의 모듈(51)이 하우징 벽의 서비스 영역(5.1)에 있는 접근 개구(35)의 닫는 커버(53)로 사용되게 된 것을 특징으로 하는, 안테나 장치.
제 1 항에 있어서,

상부 안테나 섹션(3)의 하부 단부면(lower end face)과 장착면(mounting face)은 하부에 배치된 압력 흡수기(46)에 의해 상부 안테나 섹션(3)의 하단부 접속면(3.1)이 형성되는 것을 특징으로 하는, 안테나 장치.
제 1 항에 있어서,

안테나 베이스(7)에 구비된 케이블의 접속 단부(connecting ends)나 접속점(connecting points)과 접속플러그(connecting plugs)와,

상부 안테나 섹션(3)의 내부에 배치된 안테나 소자(6)로 안내되는 케이블(cables)의 하부측 접속 단부나 접속점과 접속플러그 및

서비스 영역(5.1)(5.2) 내부 공간(36a)에 내장된 전기 모듈(electrical modules)은,

상기 서비스 영역(5.1)(5.2)의 내부 공간(36a)을 통하여 연결 케이블(cables)에 의해 서로 연결하게 된 것을 특징으로 하는, 안테나 장치.
제 20 항에 있어서,

안테나 베이스(7)를 관통한 케이블이나 케이블 단부는 변형 방지구(strain-relief device)(15)에 의하여 안테나 베이스(7)의 상단부에 고정 유지되는 것을 특징으로 하는, 안테나 장치.
제 15 항에 있어서,

서비스 영역(5.1)은 상부 접속면(5.1a)과 하부 접속면(5.1b)을 가지며, 상기 상부 접속면(5.1a)은 지지 코어(39)가 구비된 상부 안테나 섹션(3)의 하부측에 접속면(3.1)과 접속하게 된 것을 특징으로 하는, 안테나 장치.
제 22 항에 있어서,

서비스 영역(5.1)의 지지부 하단면에는 개구부(aperture opening)가 형성된 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는, 안테나 장치.
제 1 항에 있어서,

상부 안테나 섹션(3)과 상하 축 방향으로 결합 되는 하부 안테나 섹션(5)은 하나 또는 복수의 서비스 영역(5.1)(5.2)으로 구성되는 것을 특징으로 하는, 안테나 장치.
제 1 항에 있어서,

서비스 영역(5.1)(5.2)의 하부 접속면(5.1b)에 원주 방향으로 대향(offset) 되어 위치되게 원형으로 형성된 3개의 긴 구멍(33)마다 2개의 체결 볼트(25)가 삽입되어, 안테나 베이스(7)의 상부 접속면(7.1) 또는 서비스 영역(5.1)(5.2)의 하부에 위치한 접속면에 형성된 나선이 있는 구멍(29)과 상기 볼트(25)의 체결에 의해 상하로 결합 되게 된 것을 특징으로 하는, 안테나 장치.
제 1 항에 있어서,

서비스 영역(5.1)(5.2)의 내부 공간(36a)에는 상이한 안테나 모듈과, TMA, TBM 증폭기와, 안테나 소자를 여러 내림 각도(depression angles)로 조절하기 위한 무선 조정 유닛을 선택적으로 내장할 수 있게 된 것을 특징으로 하는, 안테나 장치.