KR101281331B1 - 기지국 안테나 하우징 - Google Patents

Abstract

기지국 안테나 하우징이 개시된다. 개시된 기지국 안테나 하우징은, 몸통부; 상기 몸통부 내부에 결합되며 기지국 안테나들이 결합되는 결합면을 가지는 다각 기둥 형태의 안테나 결합용 프레임; 상기 몸통부의 상부에 결합되는 제1 커버를 포함하되, 상기 다각 기둥 형태의 안테나 결합용 프레임에는 프레임 홀이 형성되고, 상기 제1 커버에는 상기 프레임 홀에 상응하는 커버 홀이 형성된다. 개시된 하우징에 의하면, 효율적으로 발열 현상으로 인한 손상 및 성능 저하를 방지할 수 있는 장점이 있다.

Description

기지국 안테나 하우징{Base Station Antenna Housing}

본 발명의 실시예들은 신호를 송수신하는 안테나 하우징에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 일정 지역의 단말기들과 신호를 송수신하는 기지국 안테나의 하우징에 관한 것이다.

기지국 안테나는 이동통신 시스템에서 소정 지역의 단말기들과 신호를 송수신하는 기능을 한다. 기지국 안테나는 단말기들로부터 신호를 수신하고 저잡음 증폭기를 이용하여 미약한 수신 신호를 증폭한다. 또한, 기지국 안테나는 전력 증폭기를 통해 증폭된 신호를 단말기들에 제공하는 기능을 한다.

기지국 안테나는 건물 옥상 또는 산과 같은 높은 지역에 설치되며, 기지국과는 전송 선로를 이용하여 통신을 수행한다.

종래의 기지국 안테나는 신호의 송수신 및 증폭 기능만을 수행하였으나, 통신 기술의 발전에 따라 근래의 기지국 안테나는 신호처리 기능까지 요구되고 있으며, 기지국 안테나는 점차 복잡해지고 다양한 기능이 기지국 안테나에 대해 요구되고 있다. 일례로, 수신된 신호를 기저대역의 신호로 변환하는 작업은 주로 기지국에서 이루어졌으나, 근래에는 기지국 안테나에서 신호의 변환을 수행하고 기저 대역의 신호를 일반적인 RF 전송 선로가 아닌 전선을 통해 제공하도록 하는 기능이 요구되고 있다.

이와 같이 기지국 안테나의 다기능을 위해 다양한 회로가 안테나에 결합되며, 안테나의 발열 현상 역시 심화되고 있으며 증폭기에서 발생하는 발열 현상은 안테나의 성능 저하의 주요한 요인이 되고 있다. 특히, 다수의 안테나가 수용되는 섹터 안테나의 사용이 일반화되면서 발열 현상으로 인한 성능 저하는 더욱 심화되고 있다.

종래의 기지국 안테나 하우징은 눈이나 비 등으로부터 안테나를 보호하기 위해 폐쇄 구조로 되어 있으나, 이러한 폐쇄 구조는 발열로 인한 안테나의 손상 및 성능 저하에 매우 취약한 문제점이 있었다. 발열 현상으로 인한 손상 및 성능 저하를 방지하기 위해 방열핀 구조가 적용되기도 하였으나 방열핀 구조만으로는 발열로 인한 성능 저하 및 손상이 적절히 방지되지 않는 문제점이 있었다.

본 발명에서는 효율적으로 발열 현상으로 인한 손상 및 성능 저하를 방지할 수 있는 기지국 안테나용 하우징을 제안한다.

또한, 본 발명은 다수의 안테나가 수용되는 섹터 안테나에서 효율적인 방열 구조를 가지는 기지국 안테나용 하우징을 제안한다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 몸통부; 상기 몸통부 내부에 결합되며 기지국 안테나들이 결합되는 결합면을 가지는 다각 기둥 형태의 안테나 결합용 프레임; 상기 몸통부의 상부에 결합되는 제1 커버를 포함하되, 상기 다각 기둥 형태의 안테나 결합용 프레임에는 프레임 홀이 형성되고, 상기 제1 커버에는 상기 프레임 홀에 상응하는 커버 홀이 형성되는 기지국 안테나 하우징이 제공된다.

상기 프레임 홀의 내부면에는 방열핀 구조가 형성된다.

상기 기지국 안테나 하우징은 상기 몸통부의 하부에 결합되며 상기 프레임 홀에 상응하는 커버 홀이 형성된 제2 커버를 더 포함한다.

상기 몸통부의 하부에는 상기 프레임 홀에 상응하는 홀이 형성될 수도 있으며, 이와 달리 몸통부의 하부는 폐쇄 구조일 수도 있다.

상기 안테나 결합용 프레임은 삼각 기둥 형태를 가지는 것이 바람직하다.

상기 안테나 결합용 프레임에는 적어도 하나의 돌출부가 형성되고, 상기 몸통부의 내부면에는 상기 돌출부에 상응하는 그루브가 형성되며, 상기 돌출부가 상기 그루브에 삽입되어 상기 안테나 결합용 프레임이 상기 몸통부 내부로 수용된다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 내부에 적어도 하나의 안테나가 수용되는 몸통부; 및 상기 몸통부를 관통하여 형성되는 홀을 포함하며, 상기 홀의 내부면에 대향하는 면에 상기 적어도 하나의 안테나가 결합되는 기지국 안테나 하우징이 제공된다.

상기 홀의 내부면에는 방열핀 구조가 형성된다.

상기 홀은 다각형 형태이며, 상기 다각형에 상응하는 개수의 안테나가 상기 몸통부 내부에 수용된다.

상기 몸통부에는 상기 홀이 내부에 형성되고 외부면에 안테나가 결합되기 위한 안테나 결합용 프레임이 수용된다.

본 발명에 의하면, 효율적으로 발열 현상으로 인한 손상 및 성능 저하를 방지할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국 안테나 하우징의 분해 사시도를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 결합용 프레임(102)을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시에에 따른 몸통부의 구조를 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 커버(100) 및 제2 커버(106)의 구조를 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 방열핀 구조의 일례를 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국 안테나 하우징의 구조를 도시한 사시도.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기지국 안테나 하우징의 분해 사시도를 도시한 도면.
도 8은 도 7에 도시된 커버 일체형 몸통부의 구조를 도시한 사시도.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.

이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국 안테나 하우징의 분해 사시도를 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국 안테나 하우징은 제1 커버(100), 다각 기둥 형태의 안테나 결합용 프레임(102), 몸통부(104) 및 제2 커버(106)를 포함할 수 있다.

안테나 결합용 프레임(102)은 삼각 기둥 형태를 가지며 유전체 재질로 만들어진다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 안테나 결합용 프레임은 열 전도도가 좋은 재질로 만들어지는 것이 바람직하며, 금속 재질이 사용될 수도 있으며, 합성 수지재 중 열 전도도가 좋은 재질로 만들어질 수도 있다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 결합용 프레임(102)을 도시한 도면이며, 안테나 결합용 프레임(102)에는 단말기들과의 신호의 송수신을 위한 안테나들이 결합된다.

안테나 결합용 프레임(102)은 세 개의 안테나 결합면(102a, 102b, 102c)을 포함하며, 각 안테나 결합면에 기지국 안테나가 각각 결합된다. 본 발명의 기지국 안테나 하우징은 다수의 안테나가 구비되는 섹터 안테나를 위한 하우징으로서 도 1 및 도 2에는 각각의 안테나가 120도 전방 영역에 신호를 송수신하도록 3개의 안테나가 구비되는 섹터 안테나를 위한 안테나 결합용 프레임(102)이 도시되어 있다.

안테나 결합면(102a, 102b, 102c)에 결합되는 안테나는 다양한 종류의 기지국 안테나를 모두 포함할 수 있으며, 일례로 신호 처리를 위환 회로 모듈이 일체화된 안테나일 수 있다. 다양한 종류의 기지국 안테나가 공지되어 있으므로 안테나 결합면(102a, 102b, 102c)에 안테나가 결합된 예는 도시하지 않았다.

도 1 및 도 2에는 120도 전방의 신호를 송수신하기 위해 3개의 안테나가 결합되기 위한 삼각 기둥 형태의 안테나 결합용 프레임(102)이 도시되어 있으나 섹터 안테나의 개수는 변경될 수 있으며, 이에 따라 안테나 결합용 프레임(102)의 형태가 변경될 수 있다는 점은 당업자에게 있어 자명할 것이다. 일례로, 안테나 결합용 프레임(102)은 4개의 안테나가 결합될 수 있는 사각 기둥의 형태를 가지거나 5개의 안테나가 결합될 수 있는 오각 기둥의 형태를 가질 수도 있는 것이다.

안테나 결합용 프레임(102)은 내부에 홀(200)이 형성된다. 홀(200)의 기하학적 형태는 안테나나 결합용 프레임(102)의 기하학적 단면의 형태와 동일할 수 있다. 일례로, 안테나 결합용 프레임(102)의 단면이 삼각형이므로 홀(200)의 단면 역시 삼각형으로 설정된다.

안테나 결합면(102a, 102b, 102c)에 대향하는 면인 프레임 내부면에는 방열핀 구조(250)가 형성된다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 방열핀 구조의 일례를 도시한 도면으로서, 방열핀 구조는 다수의 돌출 돌기(250a)가 형성된 구조일 수 있다. 물론 이와 다른 공지된 다양한 방열핀 구조가 적용될 수 있다는 점은 당업자에게 있어 자명할 것이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 안테나 결합면(102a, 102b, 102c)에 결합되는 안테나들은 증폭기 및 메인 컨트롤러와 같은 발열 소자들이 안테나 결합면에 인접하여 배치된 안테나인 것이 바람직하다. 후술하겠지만, 결합용 프레임(102)의 홀은 외부에 노출되고 그 내면에 방열핀 구조(210)가 형성되어 있기 때문에 쿨링 기능을 효율적으로 수행할 수 있으며, 따라서 발열 소자는 안테나 결합면(102a, 102b, 102c)에 인접하여 배치되는 것이 바람직하다.

몸통부(104)는 결합용 프레임(102) 및 결합용 프레임(102)에 결합된 기지국 안테나들을 수용하는 기능을 한다. 몸통부(104)는 플라스틱이나 합성 수지 재질의 유전체를 이용하여 만들어질 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시에에 따른 몸통부의 구조를 도시한 도면으로서, 몸통부(104)는 원통 형상을 가지는 것이 바람직하나 이에 한정되지는 않는다.

도 3을 참조하면, 몸통부의 상부 및 하부는 개방된다. 개방된 몸통부(104)의 상부에는 제1 커버(100)가 결합되며, 개방된 몸통부(104)의 하부에는 제2 커버(106)가 결합된다.

도 1에는 상부 및 하부가 모두 개방되고 상하부에 제1 커버(100) 및 제2 커버(106)가 결합되는 몸통부가 도시되어 있으나 상부 및 하부가 개방되는 것은 안테나가 결합된 결합용 프레임을 몸통부에 결합시키기 위한 것으로서 상부 및 하부 중 어느 한 부분만이 개방되어도 무방하다.

일례로, 몸통부(104) 및 제2 커버(106)는 일체형으로 형성될 수도 있는 것이다. 필요에 따라, 몸통부(104)의 하부에는 삼각형 홀이 형성된 제2 커버가 결합되거나 제2 커버가 일체화되어 형성되지 않고 폐쇄 구조를 가질 수도 있다.

몸통부(104)와 결합용 프레임(102)은 돌촐부와 그루브 구조를 이용하여 결합될 수 있다. 도 2를 참조하면, 결합용 프레임(102)의 각 꼭지점에는 돌출부들(210, 220, 230)이 형성된다. 돌출부(210, 220, 230)는 결합형 프레임(102)의 길이 방향을 따라 돌출되며, 결합용 프레임(102)과 동일한 길이를 가지는 것이 바람직하다.

몸통부(104)의 내주면에는 결합용 프레임(102)의 돌출부(210, 220, 230)가 삽입될 수 있는 그루브(310, 320, 330)가 형성된다. 그루브(310, 320, 330)의 깊이는 돌출부(210, 220, 230)의 돌출 높이에 대응된다.

결합용 프레임(102)은 몸통부(104)에 슬라이딩 방식으로 삽입되며, 이때, 결합용 프레임(102)의 돌출부들(210, 220, 230)이 그루브(310, 320, 33)에 삽입되어 슬라이딩된다.

도 1 내지 도 3에 도시된 결합 구조는 일 실시예에 불과하며, 결합용 프레임(102) 및 몸통부(104)가 다른 다양한 방식으로 결합될 수 있다는 점은 당업자에게 있어 자명할 것이다.

제1 커버(100) 및 제2 커버(106)는 몸통부(104)의 상부 및 하부에 각각 결합된다. 제1 커버(100) 및 제2 커버(106)도 몸통부와 동일한 재질로 만들어질 수 있으나 필요에 따라 다른 재질로 만들어 질 수 있음은 당업자에게 있어 자명할 것이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 커버(100) 및 제2 커버(106)의 구조를 도시한 도면으로서, 제1 커버(100) 및 제2 커버(106)는 동일한 형상을 가질 수 있으며, 제1 커버(100) 및 제2 커버(106)에는 결합용 프레임(102)에 형성된 홀(200)에 대응되는 홀(100a, 106a)이 각각 형성되어 있다. 결합용 프레임(102)에 삼각형 홀이 형성되어 있으므로 제1 커버(100) 및 제2 커버(106)에도 삼각형 홀(100a, 106a)이 형성된다.

제1 커버(100) 및 제2 커버(106)는 다양한 결합 방식을 이용하여 몸통부(104)에 결합될 수 있다. 일례로, 제1 커버(100) 및 제2 커버(106)는 볼트 결합을 통해 몸통부(104)에 결합될 수도 있으며, 본딩 결합을 이용하여 몸통부(104)에 결합될 수도 있다. 전술한 바와 같이, 제1 커버(100) 및 제2 커버(106) 중 어느 하나는 일체형으로 몸통부(104)에 결합될 수도 있을 것이다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국 안테나 하우징의 구조를 도시한 사시도이다.

도 6을 참조하면, 커버(100, 106)가 몸통부(104)에 결합된 상태에서도 하우징을 관통하는 홀(200)이 형성되며, 홀의 내주면에는 방열핀 구조(210)가 형성된다.

종래의 기지국 안테나 하우징들은 외부로부터의 안테나 보호를 위해 폐쇄 구조를 가지고 있어서 효율적인 쿨링 작업이 이루어질 수 없었다. 그러나, 본 발명의 안테나 하우징은 기지국 안테나들을 효과적으로 보호하면서 내부에 형성된 홀이 외부에 노출되고 방열핀 구조를 형성함으로써 효율적인 쿨링 작업이 이루어질 수 있다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기지국 안테나 하우징의 분해 사시도를 도시한 도면이고, 도 8은 도 7에 도시된 커버 일체형 몸통부의 구조를 도시한 사시도이다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 안테나 하우징은 커버(700), 커버 일체형 결합용 프레임(702) 및 하우징(704)을 포함한다. 도 7에 도시된 하우징은 결합된 상태는 도 1의 하우징과 동일하나, 커버 중 하나가 결합용 프레임과 일체화된 구조라는 점이 상이하다.

도 8을 참조하면, 커버 일체형 결합용 프레임(702)은 프레임부(702a) 및 커버부(702b)로 이루어지며, 프레임부(702a)에는 다수의 돌출부(810, 820, 830)가 형성되고, 몸통부(704)에는 다수의 돌출부(810, 820, 830)에 상응하는 그루브(910, 920, 930)가 형성된다.

도 7 및 도 8의 실시예에서, 커버 일체형 결합용 프레임(702)의 돌출부(810, 820, 830)는 그루브(910, 920, 930)에 삽입되어 슬라이딩된다. 커버 일체형 결합용 프레임(702)이 슬라이딩 방식으로 삽입된 후 커버부(702b)는 몸통부(704)에 결합된다. 전술한 바와 같이, 볼트 결합, 본딩 결합 등의 방식을 통해 몸통부(704)에 결합될 수 있다.

또한, 커버(700) 역시 커버 일체형 결합용 프레임(702)이 결합된 후 볼트 결합, 본딩 결합 등의 결합 방식을 통해 몸통부(704)에 결합된다. 한편, 커버(700)와 몸통부(704)가 일체형으로 형성될 수 있다는 점은 당업자에게 있어 자명할 것이다.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (11)

1. 몸통부;
   상기 몸통부 내부에 결합되며 기지국 안테나들이 결합되는 결합면을 가지는 다각 기둥 형태의 안테나 결합용 프레임;
   상기 몸통부의 상부에 결합되는 제1 커버를 포함하되,
   상기 다각 기둥 형태의 안테나 결합용 프레임에는 프레임 홀이 형성되고, 상기 제1 커버에는 상기 프레임 홀에 상응하는 커버 홀이 형성되며, 상기 프레임 홀의 내부면에는 방열핀 구조가 형성되는 것을 특징으로 하는 기지국 안테나 하우징.
2. 삭제
3. 몸통부;
   상기 몸통부 내부에 결합되며 기지국 안테나들이 결합되는 결합면을 가지는 다각 기둥 형태의 안테나 결합용 프레임;
   상기 몸통부의 상부에 결합되는 제1 커버를 포함하되,
   상기 다각 기둥 형태의 안테나 결합용 프레임에는 프레임 홀이 형성되고, 상기 제1 커버에는 상기 프레임 홀에 상응하는 커버 홀이 형성되고,
   상기 몸통부의 하부에 결합되며 상기 프레임 홀에 상응하는 커버 홀이 형성된 제2 커버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국 안테나 하우징.
4. 제1항에 있어서,
   상기 몸통부의 하부에는 상기 프레임 홀에 상응하는 홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 기지국 안테나 하우징.
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 안테나 결합용 프레임은 삼각 기둥 형태를 가지는 것을 특징으로 하는 기지국 안테나 하우징.
7. 제1항에 있어서,
   상기 안테나 결합용 프레임에는 적어도 하나의 돌출부가 형성되고, 상기 몸통부의 내부면에는 상기 돌출부에 상응하는 그루브가 형성되며, 상기 돌출부가 상기 그루브에 삽입되어 상기 안테나 결합용 프레임이 상기 몸통부 내부로 수용되는 것을 특징으로 하는 기지국 안테나 하우징.
8. 내부에 적어도 하나의 안테나가 수용되는 몸통부; 및
   상기 몸통부를 관통하여 형성되는 홀을 포함하며, 상기 홀의 내부면에 대향하는 면에 상기 적어도 하나의 안테나가 결합되고, 상기 홀은 다각형 형태이며, 상기 다각형에 상응하는 개수의 안테나가 상기 몸통부 내부에 수용되는 것을 특징으로 하는 기지국 안테나 하우징.
9. 제8항에 있어서,
   상기 홀의 내부면에는 방열핀 구조가 형성되는 것을 특징으로 하는 기지국 안테나 하우징.
10. 삭제
11. 제8항에 있어서,
    상기 몸통부에는 상기 홀이 내부에 형성되고 외부면에 안테나가 결합되기 위한 안테나 결합용 프레임이 수용되는 것을 특징으로 하는 기지국 안테나 하우징.

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