KR101790627B1 - 이동통신 기지국용 수직 적층 고이득 안테나 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 단일 표준 안테나 복사기(0dBd 용) 대신에 광대역 고이득 안테나 복사기를 수직으로 다단 적층하여 반사판의 높이를 1/2 이하로 줄여 설치가 편리하고 경제적으로 저렴하며 태풍이나 강풍에서도 안전하게 사용할 수 있는 광대역 고이득 복사기를 사용한 이동통신 기지국용 수직 적층 고이득 안테나에 관한 것이다. 본 발명의 안테나는, 반사판; 상기 반사판에 수직으로 다단 배열된 광대역 고이득 복사기; 상기 반사판과 체결되어 내부에 복사기를 수용하여 보호하기 위한 방설 커버; 및 안테나 본체를 설치 봉에 체결하면서 수동으로 틸트를 조정하기 위한 클램프를 포함하여 이동통신 기지국에서 원거리 서비스를 개선하기 위해 고이득 안테나를 구성함에 있어 수직으로 많은 복사기를 적층함에 따라 안테나의 수직 길이가 길어지는 것을 개선하기 위한 것이다. 본 발명에 따른 안테나는 이동통신 기지국에서 원거리 서비스를 개선하기 위해 고이득 안테나를 구성함에 있어 광대역 고이득 복사기를 수직으로 다단 적층하여 사용함으로써 반사판의 높이를 1/2 이하로 줄여 설치가 편리하고, 경제적으로 저렴하며 태풍이나 강풍에서도 안전하게 사용할 수 있는 효과가 있다.

Description

이동통신 기지국용 수직 적층 고이득 안테나{VERTICAL MULTI LAYER HIGH GAIN ANTENNA FOR MOBILE COMMUNICATION BASE STATION}
본 발명은 원거리 서비스용 이동통신 기지국 안테나에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 단일 표준 안테나 복사기(0dBd 용) 대신에 광대역 고이득 안테나 복사기를 수직으로 다단 적층하여 반사판의 높이를 1/2 이하로 줄여 설치가 편리하고 경제적으로 저렴하며 태풍이나 강풍에서도 안전하게 사용할 수 있는 광대역 고이득 복사기를 사용한 이동통신 기지국용 수직 적층 고이득 안테나에 관한 것이다.
이동통신(移動通信, mobile communications)이란 사용자가 자유롭게 이동하는 중에도 계속적인 통신이 가능하도록 해 주는 무선통신(無線通信, wireless communications) 시스템으로서, 보통 휴대전화라고 불리는 서비스인 셀룰러 이동통신을 비롯하여 주파수 공용 통신(TRS: Trunked Radio System), 위성 이동통신 등이 있으나 주파수 공용 통신이나 위성 이동통신 등은 사용 대상이 매우 제한되어 있고 현실적으로 이동통신이라는 용어는 셀룰러 이동통신을 의미한다. 셀룰러 시스템은 서비스 대상 지역을 작은 크기의 여러 개의 셀로 나누어 각 셀마다 셀의 중심에 기지국(base station)을 두고 그 셀의 영역에 존재하는 사용자들은 해당 기지국과 통신하는 방법을 사용한다.
한편, 이동통신에 사용되는 무선신호는 거리에 따라 전파의 세기가 감쇄되므로 원거리 서비스를 위해서는 고이득 고효율의 안테나가 필요하다. 일반적으로 원거리 서비스를 위한 이동통신 기지국용 안테나는 단일 표준 안테나 복사기(0dBd 용)를 수직으로 다단 적층하여 사용하는데, 이러한 종래의 안테나는 크기가 커 설치가 어렵고, 비용이 고가이며, 태풍과 같은 강풍에서 안전성이 떨어지는 문제점이 있다. 즉, 종래의 기지국 안테나들 예를 들면, 800MHz 주파수대 복사기 0dBd 형을 8단 수직으로 배열하면 19dBi 이득이 가능하고 반사판의 높이는 약 2m 정도인데, 만일 이득을 3dB 높여 22dBi 이득을 얻고자 할 경우에는 0dBd 형 복사기를 16단 이상 수직으로 부착해야 하며, 이때 반사판의 높이는 4m 이상이 되어야 한다.
KR 10-2012-0086840 A
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 단일 표준 안테나 복사기(0dBd 용) 대신에 광대역 고이득 안테나 복사기를 수직으로 다단 적층하여 반사판의 높이를 1/2 이하로 줄여 설치가 편리하고 경제적으로 저렴하며 태풍이나 강풍에서도 안전하게 사용할 수 있는 광대역 고이득 복사기를 사용한 이동통신 기지국용 수직 적층 고이득 안테나를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 안테나는, 반사판; 상기 반사판에 수직으로 다단 배열된 광대역 고이득 복사기; 상기 반사판과 체결되어 내부에 복사기를 수용하여 보호하기 위한 방설 커버; 및 안테나 본체를 설치 봉에 체결하면서 수동으로 틸트를 조정하기 위한 클램프를 포함하여 이동통신 기지국에서 원거리 서비스를 개선하기 위해 고이득 안테나를 구성함에 있어 수직으로 많은 복사기를 적층함에 따라 안테나의 수직 길이가 길어지는 것을 개선하기 위하여 광대역 고이득 복사기를 사용한 것을 특징으로 한다.
상기 광대역 고이득 복사기는, 수평편파 또는 +45° 편파와, 수직편파 또는 -45° 편파로 2중 편파 구성하되, 안테나 본체의 저면에 앙각 틸트 조정자를 중심으로 좌우에 수평편파 콘넥터와 수직편파 콘넥터를 배치하여 2중 편파 운영하게 한 것이거나, 광대역 고이득 복사기를 4개 사용하여 수평편파 또는 +45°편파, 수직편파 또는 -45°편파 되게 각 2조를 약 1/2 파장 이격되게 한 후 각각 합성하여 수평/ 수직 또는 +45°/-45°2중 편파 되게 하나의 복사기로 구성하고, 이를 수직으로 다단 적층한 후 각각 전기적 위상 변위기 부착 후 합성해서 안테나 본체의 저면에 2개의 콘넥터로 수평 수직 급전하게 하고 중간에 전기적 틸트 조정하게 구성한 것이다.
또한 상기 광대역 고이득 복사기는, 1개 반사판에 높은 주파수 대역과 낮은 주파수 대역 동시에 부착해서 높은 주파수대역 수평/수직 2중 편파 콘넥터, 낮은 주파수 대역 수평/수직 2중 편파 콘넥터 4개를 안테나 본체의 하부에 부착하여 2중 편파 서비스하게 하고, 각각 콘넥터 중간에 전기적 틸트 앙각 조정자를 부착한 것이나 반사판 한개에 낮은 주파수 대역 광대역 고이득 안테나 수직 1열과 높은 주파수대 광대역 고이득 안테나 수직 1열만 구성한 것을 각각 2열 이상 구성하고, 각 열마다 수평/수직 콘넥터 부착하여 급전하여 총 4열의 경우 8개 급전 콘넥터, 총 6열의 경우 12개 콘넥터 부착하게 하고, 각 열마다 앙각 틸트 조정기 부착하여 멀티 인(IN) 멀티 아웃(OUT)을 구현한 것이다.
그리고 상기 클램프는 안테나 설치용 클램프에 앙각 조정 클램프 구성하여 전기적 틸트로 조정범위 초과 또는 손실이 클 경우 추가로 수동으로 앙각 조정하게 한 것이다.
본 발명에 따른 안테나는 이동통신 기지국에서 원거리 서비스를 개선하기 위해 고이득 안테나를 구성함에 있어 광대역 고이득 복사기를 수직으로 다단 적층하여 사용함으로써 반사판의 높이를 1/2 이하로 줄여 설치가 편리하고, 경제적으로 저렴하며 태풍이나 강풍에서도 안전하게 사용할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 광대역 고이득 복사기를 사용한 이동통신 기지국용 수직 적층 고이득 안테나의 전체 구성도,
도 2는 도 1에 도시된 수직 적층 고이득 안테나의 측면도,
도 3은 도 1에 도시된 수직 적층 고이득 안테나의 후면도,
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 안테나의 정면도 및 저면도,
도 5는 본 발명의 제1 실시예의 변형예에 따른 안테나의 정면도 및 저면도,
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 안테나의 정면도 및 저면도,
도 7은 본 발명의 제2 실시예의 변형예에 따른 안테나의 정면도 및 저면도,
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 안테나의 정면도 및 저면도,
도 9는 본 발명의 제3 실시예의 변형예에 따른 안테나의 정면도 및 저면도,
도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 안테나의 정면도 및 저면도,
도 11은 본 발명의 제4 실시예의 변형예에 따른 안테나의 정면도 및 저면도,
도 12는 본 발명의 제5 실시예에 따른 안테나의 정면도 및 저면도,
도 13은 본 발명의 제6 실시예에 따른 안테나의 정면도, 측면도, 및 저면도,
도 14는 도 1에 도시된 안테나의 앙각 조정 클램프를 도시한 도면이다.
본 발명과 본 발명의 실시에 의해 달성되는 기술적 과제는 다음에서 설명하는 본 발명의 바람직한 실시예들에 의하여 보다 명확해질 것이다. 다음의 실시예들은 단지 본 발명을 설명하기 위하여 예시된 것에 불과하며, 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것은 아니다.
도 1은 본 발명에 따른 광대역 고이득 복사기를 사용한 이동통신 기지국용 수직 적층 고이득 안테나의 전체 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 수직 적층 고이득 안테나의 측면도이며, 도 3은 도 1에 도시된 수직 적층 고이득 안테나의 후면도이다.
본 발명에 따라 광대역 고이득 복사기를 사용한 이동통신 기지국용 수직 적층 고이득 안테나(100)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 설치 봉(20)과, 반사판(102)과, 반사판(102)과 체결되어 내부에 광대역 고이득 복사기(120)를 수용하여 보호하기 위한 방설 커버(104)와, 안테나 본체의 상측을 설치 봉(20)에 체결하면서 수동으로 틸트를 조정하기 위한 상측 클램프(110u)와, 안테나 본체의 하측을 설치 봉(20)에 체결하기 위한 하측 클램프(110d)와, 수직으로 다단으로 배열된 광대역 고이득 복사기(120)로 구성된다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 금속 반사판(102)의 전면에 광대역 고이득 복사기(120)를 수직으로 여러 단 배열하고 방설 커버(104)를 부착한 후 클램프(110u,110d)로 설치 봉(20)에 안테나 본체를 체결한다. 반사판(102)의 후면에는 도 3에 도시된 바와 같이, 중앙의 앙각(EL) 틸트 조정자(131)를 중심으로 수평( 혹은 +45°) 편파를 급전하기 위한 콘넥터(106H)와, 수직( 혹은 -45°) 편파를 급전하기 위한 콘넥터(106V)가 배치되어 있고, 각 콘넥터(106H,106V)를 통해 급전된 무선신호는 1차 분배합성기(132H,132V)를 거친 후 2차 분배합성기(133H,133V)와 케이블(135) 및 위상변이부(134H,134V)를 거쳐 해당 광대역 고이득 복사기(120)로 전달된다.
이와 같은 본 발명의 수직 적층 고이득 안테나는 급전방식(0°/90°, ±45° 등)과 광대역 고이득 복사기를 배열하는 방식에 따라 제1실시예 내지 제5 실시예로 구분할 수 있고, 각 실시예는 변형예를 가질 수 있다. 또한 광대역 고이득 복사기(120)중 중간대역은 야기형을 사용하고, 초광대역은 LP형을 사용할 수 있다. 또한 광대역 고이득 복사기(120)는 양면 PCB판 또는 금속판을 사용하여 Log Periodic(LP) 안테나 구성함에 여러 소자로 구성하여 광대역으로 고이득을 구성하게 설계한다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 안테나의 정면도 및 저면도이고, 도 5는 본 발명의 제1 실시예의 변형예에 따른 안테나의 정면도 및 저면도이다.
본 발명의 제1 실시예는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 앙각(EL) 틸트 조정자(131)를 중심으로 좌측의 수평 콘넥터(106H)에 수평(0°)편파를 급전하고, 우측의 수직 콘넥터(106V)에 수직(90°)편파를 급전하는 것이다. 제1 실시예는 도 4에 도시된 바와 같이 광대역 고이득 복사기(120)를 각각 수직 수평으로 2조 십자형으로 설치한 것이고, 제1 실시예의 변형예는 도 5에 도시된 바와 같이 수직으로 2조, 수평으로 2조 전(田)자형으로 배열하여 수평 콘넥터(106H)에 0°편파를 급전하고, 수직 콘넥터(106V)에 90°편파를 급전하는 것이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 안테나의 정면도 및 저면도이고, 도 7은 본 발명의 제2 실시예의 변형예에 따른 안테나의 정면도 및 저면도이다.
본 발명의 제2 실시예 및 그 변형예는 제1 실시예 및 그 변형예의 복사기(120)를 45°회전 부착하여 -45°편파와 +45°편파를 콘넥터(106-,106+)로 급전하여 이중 편파를 구성한 것이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 안테나의 정면도 및 저면도이고, 도 9는 본 발명의 제3 실시예의 변형예에 따른 안테나의 정면도 및 저면도이다.
본 발명의 제3 실시예는 도 8에 도시된 바와 같이 제1 실시예의 복사기(도 4 참조)를 낮은 주파수 대역(700MHz~980MHz)의 복사기(120L)와 높은 주파수 대역(1700MHz~2700MHz)의 복사기(120H)로 구분하여 1개의 반사판(102)에 부착한 것으로, 낮은 주파수 대역을 수직/수평으로 2중 편파 구성하고, 높은 주파수 대역도 수평/수직으로 2중 편파 구성한 것이다. 도 8을 참조하면, 제3 실시예는 낮은 주파수 대역의 수평(0°)편파와 수직(90°)편파로 2중 편파를 구성하고, 높은 주파수 대역도 수평(0°)편파와 수직(90°)편파로 2중 편파를 구성하여 총 4개의 콘넥터(106H-0, 106H-90, 106L-0, 106L-90)를 부착한 것이다.
제3 실시예의 변형예는 제1 실시예의 변형예(도 5 참조)의 2개의 수평편파 복사기와 2개의 수직편파 복사기를 도 9에 도시된 바와 같이 낮은 주파수 대역과 높은 주파수 대역으로 제3 실시예와 같은 방법으로 구현하여 이득을 높인 복합 안테나이다.
도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 안테나의 정면도 및 저면도이고, 도 11은 본 발명의 제4 실시예의 변형예에 따른 안테나의 정면도 및 저면도이다.
본 발명의 제4 실시예는 제2 실시예의 복사기(도 6참조)를 도 10에 도시된 바와 같이 낮은 주파수 대역(700MHz~980MHz)의 복사기(120L)와 높은 주파수 대역(1700MHz~2700MHz)의 복사기(120H)로 구분하여 1개의 반사판(102)에 부착한 것으로, 낮은 주파수 대역은 +45°편파와 -45°편파로 2중 편파를 구성하고, 높은 주파수 대역도 +45°편파와 -45°편파로 2중 편파를 구성한 고이득 안테나이다.
제4 실시예의 변형예는 도 11과 같이, 2개의 +45° 편파와 2개의 -45°편파 소자를 낮은 주파수 대역과 높은 주파수 대역으로 구분하여 제4 실시예와 같은 방법으로 배치하여 이득을 2배로 개선한 복합 안테나이다. 즉, 제4 실시예의 변형예는 반사판 1개면에 제2 실시예의 변형예의 낮은 주파수 대역의 광대역 고이득 안테나와 높은 주파수 대역의 광대역 고이득 안테나를 2열로 여러 단 구성한 것으로, 높은 주파수 대역의 수직 배열 복사기 수량이 낮은 주파수 대역의 복사기 수량보다 2배 이상 많이 배열할 수 있어서 높은 주파수 대역의 이득을 낮은 주파수 대역에 비해서 2배 이상으로 높일 수 있다.
도 12는 본 발명의 제5 실시예에 따른 안테나의 정면도 및 저면도이다.
본 발명의 제5 실시예는 제4 실시예의 변형예의 낮은 주파수 대역의 복사기(120L)를 수평으로 2열 이상 배열하고, 높은 주파수 대역의 복사기(120H)도 수평으로 여러단 배열하여 멀티 인(IN) 멀티 아웃(OUT)을 구성한 것이다.
이와 같은 9종의 실시예(제1 실시예, 제1 실시예의 변형예, 제2 실시예, 제2 실시예의 변형예, 제3 실시예, 제3 실시예의 변형예, 제4 실시예, 제4 실시예의 변형예, 제5 실시예)들 중에서 제1 실시예의 변형예인 도 5를 보다 자세히 설명하면 다음과 같다.
도 5를 참조하면, LP형 광대역 복사기 2기를 -45°방향으로 설치하여 Q점에서 급전하고, 2기를 +45°방향으로 설치한 후 합성하여 Q'점에서 급전하여 전(田)자형으로 구성해서 Q점에서 -45°편파 급전하고, Q'점에서 +45°편파를 급전한다. Q, Q'점은 반사판 바닥 전면 또는 뒷면에 부착하여 4개 복사기가 복사함에 있어 간섭 영향을 최소화한다.
이와 같이 본 발명의 제1 실시예의 변형예는 광대역 고이득 복사기 4기로 구성한 -45°, +45°복사모듈을 수직으로 여러단 적층하여 이득을 높이는 것이다.
따라서 기존 안테나들 예를 들면 800MHz 주파수대 복사기 0dBd 형을 8단 수직으로 배열하면 19dBi 이득이 가능하여 반사판의 높이는 약 2m정도이다. 만일 이득을 3dB 높여 22dBi 이득을 올릴 경우, 복사기를 16단 이상 수직으로 부착해야 하며, 이 경우 반사판의 높이는 4m 이상이 되어야 한다.
그러나 본 발명에 따른 광대역 고이득 복사기(120)를 사용하면, 종래의 8단 복사기의 반사판 높이와 같이 약 2m 이하로도 이득 22dBi를 얻을 수 있다. 즉, 본 발명에 따르면 같은 이득 22 dBi 올리는데, 기존 안테나의 반사판 높이는 4m이지만 본 발명에 따른 안테나의 반사판 높이는 2m로 가능한 것이다. 이와 같이 하여 본 발명은 안테나 제작비를 대폭 절감할 수 있고, 설치비도 절약할 수 있으며, 환경장애도 대폭 줄일 수 있어 운영을 크게 개선할 수 있다.
도 4 내지 도 12에서 (a)는 안테나들의 정면도이고, (b)는 안테나들의 저면도이다. 안테나들의 저면도에 따르면 급전방식에 따라 수직편파 콘넥터(106V), 수평편파 콘넥터(106H), 또는 -45°편파 콘넥터(106-), +45°편파 콘텍터(106-)들을 포함하고 있다. 그리고 앙각 틸트 조정을 위해 수평 편파 콘넥터(106H)와 수직편파 콘넥터(106V)의 중간에 앙각(EL) 틸트 조정자(131)가 부착되어 있고, 또 +45°편파 콘넥터(106+)와 -45°편파 콘넥터(106-)의 중간에 앙각(EL) 틸트 조정자(131)가 부착되어 앙각을 조정할 수 있게 되어 있다.
또한 본 발명의 안테나는 입력 안테나 콘넥터 내부에 멀티밴드 다이플렉서를 부착하여 여러개 주파수 밴드를 동시에 송수신 가능하게 하는 MIMO(Multi Input Multi Output) 안테나로 사용할 수도 있다.
도 13은 본 발명의 제6 실시예에 따른 안테나의 도면으로서, (a)는 정면도이고, (b)는 측면도이며, (c)는 저면도이다.
도 13을 참조하면, 본 발명의 제6실시예에 따른 안테나는 도변 광대역 고이득 안테나를 수직으로 6단 구성할 경우 +45°편파 6단, -45°편파 6단이 된다. +45°편파 6단은 2개의 가변 위상 변위기를 3단자씩 동시에 가변 후 2단자 합성기로 합성(송신 경우 분배기) 후, +45°편파용 멀티밴드 다이플렉서 입력 후 내장되어 있는 밴드패스 필터에서 분리하여 주파수가 1800 MHz, 2100 MHz, 2300 ~ 2400 MHz, 2500 ~ 2600 MHz 밴드로 분리하여 각각의 안테나 출력 콘넥터에 연결한다.
-45°편파 6단도 위와 같은 방법으로 2개의 가변 위상 변위기로 3단씩 동시에 가변 후 2단자 합성기(송신기 경우 분배기)로 합성 후, -45°편파용 멀티밴드 다이플렉서에 입력 후 내장되어있는 밴드패스 필터에서 분리하여 주파수가 1800 MHz, 2100 MHz, 2300 ~ 2400 MHz, 2500 ~ 2600 MHz 밴드로 분리하여 각각의 안테나 출력 콘넥터에 연결해서 안테나 콘넥터 +45°-45°편파 8개 단자에 연결하여 4개의 밴드 +45°-45°다이플렉서로 동시 송수신 통신이 가능하게 하였다. 위 주파수 밴드는 설명하기 위하여 표기를 하였을 뿐, 각 나라마다 다소 차이가 나므로 허가 주파수에 맞도록 다이플렉서를 조정하여 사용할 수 있다.
위 설명은 예에 불과하며 이를 응용하여 다양하게 수직으로 안테나 단수를 늘릴 수도 있고, 주파수 밴드를 700 MHz, 800 MHz, 900 MHz 밴드로 다양하게 구성할 수도 있다. (예는 8개의 입, 출력으로 했으나 낮은 주파수 대역에 적용하면 8개 이상도 가능하다.) 이와 같이 하여 안테나 철탑 1개에 현재 수 십개의 안테나를 부착한 것을 몇 개의 작은 안테나로 광대역, 고성능으로 전파 복사 서비스하게 함으로서 경제적 이득, 환경, 풍압 절감(철탑 하중 절감), 미관을 미려하게 할 수 있다.
한편, 급전점 Q, Q'는 반사판 후면도(도 3 참조)와 같이 후면으로 인출한 후 전기적 앙각(EL)을 위상 변위기(134H, 134V)에서 급전 길이를 조정하여 각각의 복사기들의 위상을 조정하여 전기적으로 틸트하게 한다. 전기적 틸트 각은 10°이상 많이 할 경우는 타 위상 변위기를 직렬로 1개 추가할 수 있으며, 이 경우 손실이 많으면 대신 도 14에 도시된 바와 같이 클램프를 사용하여 기구적 앙각 틸트를 추가 사용할 수 있다.
도 14는 도 1에 도시된 안테나의 앙각 조정 클램프를 도시한 도면으로서, (a)는 상부 클램프의 평면도이고, (b)는 상부 클램프의 측면도이며, (c)는 하부 클램프의 평면도이고, (d)는 하부 클램프의 측면도이다.
도 14를 참조하면, 상부 클램프(110u)는 앙각 조절용으로 사각 홈형 또는 ㄷ자형 또는 교차로형으로 철재로 구성하여 견고하고, 용융 도금하여 경제적으로 저렴하게 한 것이다. 즉, 본 발명의 클램프는 큰 앙각을 전기적 틸트로 구현할 경우 손실이 많은 경우 보조적으로 틸트 손실없이 조정할 수 있게 한 것이다.
도 14의 상부 클램프(110u)는 파이프 고정 클램프(111)와 앙각 조정 클램프(112), 안테나 부착 클램프(113)로 구성되고, 하부 클램프(110d)는 파이프 고정 클램프(114)와 안테나 부착 클램프(115)로 구성된다.
앙각 조정 클램프(112)는 안테나 상단에 부착함에 안테나 부착 클램프(113)와 같은 ㄷ자형으로 구성하고, 앙각 조정 클램프(112)는 ㄷ 형강 2중 형으로 구성하며, 고정용 파이프 클램프(111)는 <> 형을 사용한다. 안테나 하단의 안테나 부착 클램프(115)는 상단 클램프(113)와 동일하지만 ㄷ 형강을 1개만 사용한다.
이상의 설명은 일실시예를 LP형 1개만을 예로 들어 이해하기 용이하게 한 것으로, 본 발명은 중간대역형, 야기형 등 다양하게 이득을 높이는 유도기와 기생소자를 복사기 전면에 다양하게 부착하여 구현할 수도 있으며, LP형에만 국한되지 않고 다양하게 적용할 수 있다.
이상에서 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
20: 설치 봉 102: 반사판
104: 방설 커버 106: 콘넥터
110u: 상부 클램프 110d: 하부 클램프
111,114: 파이프 고정 클램프 112: 앙각 조정 클램프
113,115: 안테나 부착 클램프 120: 광대역 고이득 복사기
131: 앙각 틸트 조정자 132H,132V,133H,133V: 분배합성기
134H,134V: 위상 변위기 135: 케이블

Claims (7)

  1. 반사판(102)과, 상기 반사판(102)에 수직으로 다단 배열된 광대역 고이득 복사기(120)와, 상기 반사판(102)과 체결되어 내부에 복사기(120)를 수용하여 보호하기 위한 방설 커버(104)와, 안테나 본체를 설치 봉(20)에 체결하면서 수동으로 틸트를 조정하기 위한 클램프를 포함하는 이동통신 기지국용 수직 적층 고이득 안테나에 있어서,
    상기 광대역 고이득 복사기는,
    야기형 혹은 로그주기(LP)형 복사소자 4개를 사용하여 +45°편파와 -45°편파되게 각 2조를 1/2 파장 이격되게 마름모형으로 배치한 후, 각 복사소자의 신호를 합성하여 +45°/-45°2중 편파되게 구성된 하나의 단위 복사기와,
    상기 단위 복사기가 수직으로 다단 적층되어 상부 복사기와 하부 복사기로 구분되어 있고,
    상기 상부 복사기의 +45°편파 복사기들에 연결되어 전기적으로 위상을 가변하여 +45°편파 신호를 제공하기 위한 상부 +45°편파 가변 위상 변위기와,
    상기 하부 복사기의 +45°편파 복사기들에 연결되어 전기적으로 위상을 가변하여 +45°편파 신호를 제공하기 위한 하부 +45°편파 가변 위상 변위기와,
    상기 상부 +45°편파 가변 위상 변위기와 상기 하부 +45°편파 가변 위상 변위기에 연결되어 송신신호를 분배하고 수신신호를 합성하기 위한 +45°편파 분배합성기와,
    상기 상부 복사기의 -45°편파 복사기들에 연결되어 전기적으로 위상을 가변하여 -45°편파 신호를 제공하기 위한 상부 -45°편파 가변 위상 변위기와,
    상기 하부 복사기의 -45°편파 복사기들에 연결되어 전기적으로 위상을 가변하여 -45°편파 신호를 제공하기 위한 하부 -45°편파 가변 위상 변위기와,
    상기 상부 -45°편파 가변 위상 변위기와 상기 하부 -45°편파 가변 위상 변위기에 연결되어 송신신호를 분배하고 수신신호를 합성하기 위한 -45°편파 분배합성기와,
    상기 +45°편파 분배합성기에 각 밴드 콘넥터로부터 입력된 +45°편파신호를 연결하기 위한 +45°편파용 다중밴드 다이플랙서와,
    상기 -45°편파 분배합성기에 각 밴드 콘넥터로부터 입력된 -45° 편파신호를 연결하기 위한 -45°편파용 다중밴드 다이플랙서와,
    상기 상부 +45°편파 가변 위상 변위기와 하부 +45°편파 가변 위상 변위기의 위상을 조정하기 위한 +45°편파 위상 조정기와,
    상기 상부 -45°편파 가변 위상 변위기와 하부 -45°편파 가변 위상 변위기의 위상을 조정하기 위한 -45°편파 위상 조정기를 포함하고,
    상기 클램프는,
    안테나 설치용 클램프에 앙각 조정 클램프를 구성하여 전기적 틸트로 조정범위 초과 또는 손실이 클 경우 추가로 수동으로 앙각 조정하게 한 것을 특징으로 하는 이동통신 기지국용 수직 적층 고이득 안테나.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111224211A (zh) * 2020-01-10 2020-06-02 四川豪威尔信息科技有限公司 一种5g基站天线仰角调控机构

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101085887B1 (ko) * 2008-12-22 2011-11-23 주식회사 케이엠더블유 이동통신 기지국용 이중대역 이중편파 안테나
WO2015142743A1 (en) * 2014-03-17 2015-09-24 Quintel Technology Limited Compact antenna array using virtual rotation of radiating vectors

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101085887B1 (ko) * 2008-12-22 2011-11-23 주식회사 케이엠더블유 이동통신 기지국용 이중대역 이중편파 안테나
WO2015142743A1 (en) * 2014-03-17 2015-09-24 Quintel Technology Limited Compact antenna array using virtual rotation of radiating vectors

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020109606A1 (en) * 2018-11-30 2020-06-04 Kathrein Se Mobile radio antenna for connection to at least one mobile base station

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