KR101798628B1 - Array Antenna for a base station - Google Patents

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이용희
이주형
김정원
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(주)에이티앤에스
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Abstract

Disclosed is an array antenna for a base station. The array antenna for a base station according to the present invention has a plurality of dipole antenna arrays arranged to operate in different frequency ranges and includes: a rectangular reflector in which the plurality of dipole antenna arrays is arranged on the front side in a longitudinal direction; a first dipole antenna array which operates in a first frequency range which is relatively low among the plurality of dipole antenna arrays, has an overall circular shape when viewed from a plane, and has a first dipole antenna module formed with a plurality of dipoles respectively bent in a press forming method; and a second dipole antenna array which operates in a second frequency range which is a relatively high frequency range among the plurality of dipole antenna arrays and has a second dipole antenna module arranged in a circular center part formed with the plurality of dipole elements. Thus, the present invention has an effect of providing the array antenna for a base station capable of reducing production cost while satisfying antenna beam width characteristics required in a mobile communication base station.

Description

기지국용 배열 안테나 { Array Antenna for a base station }[0001] Array Antenna for Base Station [0002]

본 발명은 기지국용 배열 안테나에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 반사판 상에 배열되는 다이폴 안테나의 소형화 및 안테나 빔폭 특성을 만족시킬 수 있는 기지국용 배열 안테나에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an array antenna for a base station, and more particularly, to an array antenna for a base station capable of satisfying miniaturization and antenna beam width characteristics of a dipole antenna arranged on a reflection plate.

최근 이동통신기술이 발전하면서 이동통신서비스를 제공하는 기지국 안테나의 성능개선을 위해 다중대역에서 동작하는 기지국 안테나가 사용되고 있다.Recently, a base station antenna that operates in multiple bands has been used to improve the performance of a base station antenna that provides mobile communication services with the development of mobile communication technology.

이러한 이동통신 기지국 안테나는 일반적으로 RF신호를 자유공간으로 전파시키는 방사체와 상기 방사체에 RF신호를 공급하는 피더부 및 사이드로브를 줄이는 반사판 등을 구비하고 있다.The mobile communication base station antenna generally includes a radiator for transmitting an RF signal to a free space, a feeder for supplying an RF signal to the radiator, and a reflector for reducing a side lobe.

여기서, 기지국 안테나의 방사체는 통상적으로 다중경로 페이딩 문제를 해결하기 위하여 수평편파와 수직편파를 갖는 다이폴 소자가 상호 90도를 이루도록 배열된 이중편파 다이폴 안테나 형태로 제공 되고 있으며, 이중대역에서 동작하는 기지국 안테나의 경우 서로 다른 주파수대역에서 동작하기 위하여 크기가 서로 다른 다이폴 안테나를 사용하면 안테나의 전체크기가 과도하게 증가하는 문제점이 있었다.In order to solve the multi-path fading problem, the radiator of the base station antenna is usually provided in the form of a dual polarization dipole antenna in which dipoles having a horizontal polarization and a vertical polarization form 90 degrees to each other, In case of an antenna, if a dipole antenna having a different size is used to operate in different frequency bands, there is a problem that an overall size of the antenna is excessively increased.

이러한 문제점을 해결하기 위해 도 1에 도시된 바와 같이, 종래기술에 따른 기지국 안테나는 서로 다른 주파수대역에서 동작하며 크기가 서로 다른 안테나를 반사판(1)상에 상호 교차하는 구조로 배열하면서, 상대적으로 저주파대역에서 동작하는 다이폴 안테나 모듈(2) 중심부에 고주파대역에서 동작하는 다이폴 안테나 모듈(3)을 추가로 배치하여 제한된 공간 내에서 기지국 안테나 특성을 만족시킬 수 있는 이중대역 이중편파 안테나를 구현하고자 하였다.In order to solve such a problem, as shown in FIG. 1, a base station antenna according to the related art operates in different frequency bands and arranges antennas of different sizes on a structure of mutually intersecting on a reflection plate 1, A dipole antenna module (3) operating in a high frequency band is further disposed in the center of a dipole antenna module (2) operating in a low frequency band to realize a double band dual polarization antenna capable of satisfying base station antenna characteristics in a limited space .

한편, 기지국 안테나는 일반적으로 안테나 특성상 고이득을 요구하게 되는데 이를 충족하기 위해서는 도면에 도시된 바와 같이, 두 개 이상의 안테나소자가 반사판상에 배열되는 기지국용 배열 안테나를 필요로 하였다.Meanwhile, a base station antenna generally requires a high gain in view of characteristics of an antenna. To meet this requirement, an array antenna for a base station in which two or more antenna elements are arranged on a reflection plate is required.

이때, 이동통신사의 안테나 빔폭 규격에 따라 저주파대역 안테나 소자의 수직 배열 간격이 정해지게 되는데 고주파대역 안테나 소자의 배열 간격은 상기 저주파대역 안테나 소자의 배열간격에 대응되게 정해질 수밖에 없었다.At this time, the vertical spacing of the low frequency band antenna elements is determined according to the antenna beam width standard of the mobile communication company. The arrangement interval of the high frequency band antenna elements has to be determined to correspond to the arrangement interval of the low frequency band antenna elements.

또한, 도 1에 도시된 종래기술에 따른 기지국용 배열 안테나는 저주파대역 안테나 소자에 RF신호를 공급하는 피더부가 반사판 상에서 고주파 대역 안테나 소자가 위치한 중심방향으로 경사지게 형성되면서 저주파 대역 안테나 소자의 빔폭에 대한 규격은 만족하는데 반하여 고주파 대역 안테나 소자의 빔폭에 대한 규격을 만족하지 못하는 문제점이 있었다. 즉, 고주파 대역 안테나 소자의 경우에 저주파 대역 안테나 소자에 비해 전파의 파장이 짧아 주위에 금속이 존재하면 상호 간섭에 의해 기지국 안테나에서 요구되는 안테나 빔폭 특성을 만족하지 못하는 문제점이 있었다.In addition, the array antenna for a base station according to the related art shown in FIG. 1 is formed such that a feeder part for supplying an RF signal to a low-frequency band antenna element is inclined in a center direction in which a high-frequency band antenna element is disposed on a reflection plate, The standard is satisfied but the beam width of the high frequency band antenna element can not be satisfied. That is, in the case of the high frequency band antenna element, the wavelength of the radio wave is shorter than that of the low frequency band antenna element, and if the metal exists around the antenna element, the antenna beam width characteristics required by the base station antenna can not be satisfied due to mutual interference.

더욱이, 종래기술에 따른 기지국용 배열 안테나의 경우에 다이캐스팅 방식으로 피더부의 임피던스 매칭이 가능한 발룬 구조를 갖는 안테나 소자를 형성하기도 하였으나 이와 같은 다이캐스팅 방식의 안테나는 제조공정상 제조비용이 증가하는 문제점이 있었다.Furthermore, in the case of the array antenna for a base station according to the related art, an antenna element having a balun structure capable of impedance matching of a feeder portion by a die casting method is formed. However, such a die casting antenna has a problem of an increase in the manufacturing cost.

따라서, 기지국용 배열 안테나에서 요구하는 안테나 빔폭 특성을 만족할 수 있으면서 동시에 제조단가의 상승을 방지할 수 있는 현실적으로 적용이 가능한 기지국용 배열안테나에 관한 기술이 절실한 실정이다.Accordingly, there is a need in the art for an array antenna for a base station capable of satisfying an antenna beam-width characteristic required by an array antenna for a base station, while at the same time preventing an increase in manufacturing cost.

한국공개특허 10-2015-00530988호 (2015.05.15)Korean Patent Publication No. 10-2015-00530988 (May 5, 2015)

본 발명은 반사판의 제한된 공간 내에서 다중대역 안테나로 동작하기 위하여 크기가 서로 다른 안테나를 상호 교차하는 구조로 배열하면서 상대적으로 저주파대역에서 동작하는 안테나 소자 중심부에 고주파대역에서 동작하는 안테나 소자를 추가로 배치하는 구조를 갖는 기지국 안테나에 있어서, 이동통신 기지국에서 요구하는 안테나 빔폭 특성을 만족할 수 있으면서 동시에 제조단가의 상승을 방지할 수 있는 기지국용 배열 안테나를 제공하는데 목적이 있다.In order to operate as a multi-band antenna within a limited space of a reflection plate, antennas having different sizes are arranged in a mutually intersecting manner, and an antenna element operating in a high frequency band is additionally provided in the center of the antenna element operating in a relatively low- The present invention provides an array antenna for a base station capable of satisfying an antenna beam width characteristic required by a mobile communication base station and at the same time preventing a manufacturing cost from rising.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 서로 다른 주파수 대역에서 동작하는 복수의 다이폴 안테나 어레이가 배열되는 기지국용 배열 안테나에 있어서, 상기 복수의 다이폴 안테나 어레이가 전면에 길이방향으로 배열되는 장방형의 반사판; 상기 복수의 다이폴 안테나 어레이 중 상대적으로 낮은 주파수대역인 제 1 주파수대역에서 동작하고 평면에서 바라보았을 때 전체 형상이 원형을 이루며 프레스 성형방식으로 각각 절곡된 복수의 다이폴 소자로 이루어진 제 1 다이폴 안테나모듈을 구비하는 제 1 다이폴 안테나 어레이; 및 상기 복수의 다이폴 안테나 어레이 중 상대적으로 높은 주파수대역인 제 2 주파수대역에서 동작하며 상기 복수의 다이폴 소자로 이루어지는 원형의 중심부에 배치되는 제 2 다이폴 안테나모듈을 구비하는 제 2 다이폴 안테나 어레이;를 포함할 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, there is provided an array antenna for a base station in which a plurality of dipole antenna arrays operating in different frequency bands are arranged, wherein the plurality of dipole antenna arrays are arranged in the longitudinal direction A rectangular reflecting plate arranged; A first dipole antenna module which is operated in a first frequency band, which is a relatively low frequency band among the plurality of dipole antenna arrays, and is composed of a plurality of dipole elements bent in a press molding manner, A first dipole antenna array; And a second dipole antenna array having a second dipole antenna module operating in a second frequency band that is a relatively high frequency band among the plurality of dipole antenna arrays and disposed in a central portion of a circle formed by the plurality of dipole elements can do.

상기 제 2 다이폴 안테나 어레이는, 상기 제 1 다이폴 안테나 어레이와 상호 교차하는 구조를 가지도록 상기 제 1 다이폴 안테나 모듈 사이에 일정한 간격으로 배치되며 상기 제 2 다이폴 안테나모듈과 동일한 형상을 갖는 다이폴 안테나 모듈을 더 구비할 수 있다.Wherein the second dipole antenna array includes a dipole antenna module disposed at a predetermined interval between the first dipole antenna modules and having the same shape as the second dipole antenna module so as to have a structure intersecting with the first dipole antenna array .

상기 제 1 다이폴 안테나모듈을 구성하는 복수의 다이폴 소자는 각각, 상기 반사판과 평행하며 전체적으로 원호형상을 갖는 수평면과 상기 수평면의 중심부에서 수직하방으로 연장되어 상기 반사판과 직각을 이루는 절곡면을 구비하는 다이폴 방사체; 상기 다이폴 방사체의 절곡면에 일정간격 이격된 채 결합되어 상기 다이폴 방사체에 커플링 급전신호를 인가하는 급전체; 및 상기 다이폴 방사체와 상기 급전체를 이격시키며 고정시키기 위하여 절연물질로 형성되는 고정부재;를 구비할 수 있다.Wherein each of the plurality of dipole elements constituting the first dipole antenna module includes a dipole member having a horizontal plane that is parallel to the reflection plate and has an arc shape as a whole and a bent surface that extends vertically downward at a central portion of the horizontal plane, Radiators; A feeding power source coupled to the dipole radiator while spaced apart from the curved surface of the dipole radiator by a predetermined distance to apply a coupling feeding signal to the dipole radiator; And a fixing member formed of an insulating material for separating and fixing the dipole radiator and the feeder.

상기 다이폴 방사체는, 상기 수평면으로 이루어지며 상기 수평면에 'T' 자형 관통슬롯을 구비하는 방사부와; 상기 절곡면으로 이루어지며, 상기 'T'자형 관통슬롯의 하측 끝단에 연장되어 절곡면 길이방향으로 형성되는 일자형 관통슬롯을 구비하고 상단이 상기 방사부에서 일체형으로 연장되게 연결되는 절곡부와; 상기 절곡부의 타단이 일체형으로 연장 절곡되게 형성되어 반사판에 고정결합되는 고정부; 및 상기 방사부의 좌우 양측 중심부를 수용하며 결합되는 절연물질로 형성되는 휨방지부재;를 구비할 수 있다.The dipole radiator includes a radiating part formed of the horizontal surface and having a T-shaped through-hole in the horizontal plane; A bending part formed of the bent surface and having a straight through-hole extending in the longitudinal direction of the folded surface, extending from a lower end of the 'T' -shaped through slot, the upper end of which is integrally extended from the radiation part; The other end of the bent portion being integrally bent and fixed to the reflector; And a bending prevention member formed of an insulating material to receive and couple the left and right central portions of the radiating portion.

상기 다이폴 방사체에 결합되는 급전체는, 일단이 반사판에 형성되는 급전선로와 연결되는 제 1 전송선로; 일단이 개방되어 상기 다이폴 방사체를 커플링 급전시키기 위한 공진이 발생하며 λ/4 길이의 임피던스 정합선로로 이루어지는 발룬을 형성하는 제 2 전송선로; 및 상기 제 1 전송선로의 타단과 상기 제 2 전송선로의 타단에 연결되어 상기 급전체가 전체적으로 'ㄷ'자 형상을 가지게 형성되는 연결부;를 구비할 수 있다.A feeder coupled to the dipole radiator includes a first transmission line having one end connected to a feed line formed on a reflector; A second transmission line which is open at one end to generate a resonance for coupling feeding the dipole radiator and forms a balun of impedance match line of? / 4 length; And a connection part connected to the other end of the first transmission line and the other end of the second transmission line so that the feeding part is formed as a whole in a 'C' shape.

상기 다이폴 방사체와 상기 급전체를 이격시키는 고정부재는, 상기 다이폴 방사체와 상기 급전체를 이격시키기 위하여 폭방향으로 일정 두께를 갖는 장방형의 본체부와; 상기 다이폴 방사체를 구성하는 절곡부의 양측면에 형성되는 복수개의 걸림홈부에 대응되도록 상기 본체부의 양측 끝단면에 형성되는 복수개의 걸림부재와; 상기 제 1 전송선로 및 상기 제 2 전송선로가 폭방향 수직으로 관통하여 지지되기 위하여 상기 본체부에 형성되는 복수개의 관통홀; 및 상기 본체부의 길이방향 중심부 일측단에 형성되어 상기 절곡부에 형성된 일자형 관통슬릿에 끼움결합되는 끼움부;를 구비할 수 있다.Wherein the fixing member for separating the dipole radiator and the feeder body comprises a rectangular main body portion having a predetermined thickness in the width direction for separating the dipole radiator and the feeder body from each other; A plurality of engaging members formed on both end surfaces of the main body portion so as to correspond to a plurality of engaging groove portions formed on both side surfaces of the bent portion constituting the dipole radiator; A plurality of through holes formed in the main body portion to be vertically penetrated through the first transmission line and the second transmission line in the width direction; And a fitting portion formed at one end of the longitudinal center portion of the body portion and fitted into the through-hole slit formed in the bent portion.

상기 제 1 다이폴 안테나모듈은, 복수개의 다이폴 소자를 서로 일정간격 이격시키기 위하여 상기 각각의 다이폴 소자를 구성하며 인접하는 다이폴 방사체의 수평면 끝단을 양단에서 동시에 수용하며 결합시키는 절연물질재질의 결합부재를 더 구비할 수 있다.The first dipole antenna module may include a coupling member made of an insulating material and configured to accommodate the dipole elements of the dipole elements so that the dipole elements are spaced apart from each other by a predetermined distance, .

상기 반사판은, 상기 제 1 다이폴 안테나 모듈 및 상기 제 2 다이폴 안테나 모듈에 급전신호를 인가하는 급전선로를 전면 및 후면 양면 중 일면 이상을 이용하여 구현할 수 있다.The reflection plate may be implemented using at least one of a front surface and a rear surface of a feed line for applying a feed signal to the first dipole antenna module and the second dipole antenna module.

상기 제 1 다이폴 안테나 모듈에 급전신호를 인가하는 급전선로는 저역통과필터를 더 구비할 수 있다.The feed line for applying the feed signal to the first dipole antenna module may further include a low-pass filter.

상기 제 2 다이폴 안테나 모듈은, PCB 다이폴 안테나, 발룬구조를 갖는 다이캐스팅 다이폴 안테나, 및 상기 제 1 다이폴 안테나 모듈과 동일한 형상을 갖는 다이폴 안테나 중 하나의 다이폴 안테나로 형성될 수 있다.The second dipole antenna module may be formed of a PCB dipole antenna, a diecasting dipole antenna having a balun structure, and a dipole antenna having the same shape as the first dipole antenna module.

상기 제 1 다이폴 안테나 모듈 및 제 2 다이폴 안테나 모듈은 각각, 이중편파를 발생시키는 것을 특징으로 한다.The first dipole antenna module and the second dipole antenna module each generate double polarization.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은, 이동통신 기지국에서 요구하는 안테나 빔폭 특성을 만족할 수 있으면서 동시에 제조비용의 상승을 방지하는 기지국용 배열 안테나를 제공하는 효과가 있다.INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, the present invention has an effect of providing an array antenna for a base station that can satisfy the antenna beam width characteristics required by a mobile communication base station, while at the same time preventing an increase in manufacturing cost.

또한, 본 발명은 반사판상에 배열되는 다이폴 안테나 소자를 프레스 성형방식으로 절곡하여 형성함으로써 다이캐스팅 방식으로 형성되는 안테나에 비해 제조단가를 절감하는 효과가 있다.Further, the dipole antenna element arranged on the reflection plate is bent and formed by the press forming method, so that the manufacturing cost is reduced as compared with the antenna formed by the die casting method.

또한, 본 발명은, 상대적으로 낮은 저주파대역에서 동작하며 복수개의 다이폴 소자로 이루어져 전체적으로 원형의 형상을 갖고 이중편파를 발생시키는 다이폴 안테나 모듈을 형성하기 위하여 인접하는 다이폴 소자가 일정간격 이격되게 함으로써 안테나 패턴의 교차 편파비를 개선할 수 있는 효과가 있다.In order to form a dipole antenna module that operates in a relatively low frequency band and has a plurality of dipole elements and has a circular shape as a whole and generates dual polarization, adjacent dipole elements are spaced apart from each other by a predetermined distance, It is possible to improve the cross polarization ratio.

또한, 본 발명은, 고주파대역에서 동작하는 다이폴 안테나모듈의 둘레에 배치되는 저주파대역 다이폴 안테나모듈의 전자파를 방사하는 다이폴 방사체에 반사판과 수직을 이루며 초크반사체 역할을 수행하는 절곡부를 구비함으로써 신호간섭을 방지하고 빔폭조절이 가능하여 이동통신기지국용 안테나에서 요구하는 특정 빔폭을 만족하는 효과가 있다.Further, the present invention provides a dipole radiator that emits electromagnetic waves of a low-frequency band dipole antenna module disposed around a dipole antenna module operating in a high frequency band, and a bent portion that is perpendicular to the reflection plate and functions as a choke reflector. And the beam width can be adjusted, thereby satisfying the specific beam width required by the antenna for the mobile communication base station.

또한, 본 발명은, 저주파대역에서 동작하는 다이폴 안테나모듈을 구성하는 다이폴 방사체에 이중편파를 위한 급전신호를 인가하는 급전선로에 저주파대역필터를 형성함으로써 특정주파수대역의 안테나특성을 만족하는 효과가 있다.Further, the present invention has an effect of satisfying antenna characteristics of a specific frequency band by forming a low-frequency band filter on a feed line for applying a feed signal for dual polarization to a dipole radiator constituting a dipole antenna module operating in a low frequency band .

또한, 본 발명은, 다이폴방사체에 급전신호를 인가하는 급전체에 임피던스 정합선로로 이루어지는 발룬을 형성하며 일단이 개방되어 공진을 발생시키는 전송선로를 구비함으로써 커플링 급전이 가능하기 때문에 다이폴 방사체의 방사부와 발룬회로에 도금을 할 필요가 없어 제조비용을 절감하는 효과가 있다.In addition, the present invention provides a feed line for supplying a feed signal to a dipole radiator, and a transmission line for generating a resonance by forming a balun comprising an impedance matching line at one end thereof and generating a resonance, There is no need to perform plating on the solder and the balun circuit, thereby reducing the manufacturing cost.

또한, 본 발명은, 이중편파에서 동작하며 독립적으로 형성되는 폴디드 다이폴 소자의 인접하는 다이폴 방사체 사이의 간격을 조절할 수 있는 결합부를 추가로 구비함으로써 기지국 안테나에서 요구되는 특정한 빔폭을 필요에 따라 조절할 수 있는 효과가 있다.Further, according to the present invention, it is possible to adjust the specific beam width required in the base station antenna by adjusting the spacing between adjoining dipole radiators of the folded dipole elements operating independently of the dual polarization operation. There is an effect.

또한, 본 발명은, 다이폴 방사체를 구성하며 반사판에 평행하게 형성되는 수평면으로 이루어진 방사부에 휨방지부재를 결합함으로서 방사체의 열화를 방지하는 효과가 있다.In addition, the present invention has an effect of preventing the deterioration of the radiator by combining the bending prevention member with the radiating part constituted by the horizontal plane formed in parallel with the reflection plate, constituting the dipole radiator.

또한, 본 발명은, 다이폴 방사체와 급전체 간격을 이격시키는 고정부재에 급전체를 일정간격으로 지지하기 위한 걸림부재와 관통홀 및 끼움부재를 형성함으로써 커플링 급전의 안정성을 높이는 효과가 있다.In addition, the present invention has an effect of enhancing the stability of coupling feeding by forming the engaging member, the through-hole and the fitting member for supporting the feeding member at regular intervals in the fixing member for separating the dipole radiator from the feeding gap.

뿐만 아니라, 본 발명은, 커플링 급전방식으로 급전을 하는 경우에 주파수의 열화가능성을 감소시킴으로써 임피던스의 변화량이 줄어들어 광대역에서 동작하는 안테나를 제공하고 안테나 이득을 향상시키는 효과가 있다.In addition, the present invention reduces the possibility of deterioration of frequency when power is fed by a coupling feeding system, thereby reducing the amount of change in impedance, thereby providing an antenna operating in a wide band and improving antenna gain.

더욱이, 본 발명은, 프레스성형방식으로 제작된 다이폴 소자를 이용함으로써 상기 다이폴 소자를 구성하는 다이폴 방사체의 방사부 형태를 단순화하여 동작 주파수의 빔폭편차를 줄이는 효과가 있다.Furthermore, the present invention has the effect of reducing the beam width deviation of the operating frequency by simplifying the shape of the radiation part of the dipole radiator constituting the dipole element by using the dipole element manufactured by the press molding method.

도 1은 종래기술에 따른 기지국용 배열 안테나의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기지국용 배열 안테나의 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 제 1 다이폴 안테나 모듈을 나타내는 도면이다
도 4는 반사판 후면에 형성된 급전선로를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 다이폴 소자를 나타내는 도면이다.
도 6은 도 5에 도시된 다이폴 소자를 구성하는 다이폴 방사체를 나타내는 도면이다.
도 7은 도 5에 도시된 다이폴 소자를 구성하는 급전체와 고정부재를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 제 2 다이폴 안테나 모듈의 제1실시예를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 제 2 다이폴 안테나 모듈의 제2실시예를 나타내는 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a view showing a configuration of an array antenna for a base station according to the related art; FIG.
2 is a diagram illustrating a configuration of an array antenna for a base station according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing the first dipole antenna module shown in FIG. 2
4 is a view showing a feed line formed on the rear surface of the reflector.
5 is a view showing a dipole element according to an embodiment of the present invention.
6 is a view showing a dipole radiator constituting the dipole element shown in Fig.
Fig. 7 is a view showing a feeding member and a fixing member constituting the dipole element shown in Fig. 5;
8 is a view showing a first embodiment of a second dipole antenna module according to the present invention.
9 is a view showing a second embodiment of a second dipole antenna module according to the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 자세히 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.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component. Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 기지국용 배열안테나는, 서로 다른 주파수 대역에서 동작하는 복수의 다이폴 안테나 어레이가 배열되는 기지국용 배열 안테나에 관한 것이다. The array antenna for a base station according to the present invention relates to an array antenna for a base station in which a plurality of dipole antenna arrays operating in different frequency bands are arranged.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기지국용 배열 안테나의 구성을 도시한 도면이다.2 is a diagram illustrating a configuration of an array antenna for a base station according to an embodiment of the present invention.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 기지국용 배열 안테나는, 반사판(10), 제 1 다이폴 안테나 어레이(20), 제 2 다이폴 안테나 어레이(30)를 포함할 수 있다.As shown in the figure, the array antenna for a base station according to the embodiment of the present invention may include a reflector 10, a first dipole antenna array 20, and a second dipole antenna array 30.

보다 상세하게는, 상기 반사판(10)은 장방형으로 형성되어 상기 복수의 다이폴 안테나 어레이(20,30)가 전면에 길이방향으로 배열될 수 있다.More specifically, the reflection plate 10 may be formed in a rectangular shape so that the plurality of dipole antenna arrays 20 and 30 may be longitudinally arranged on the entire surface.

또한, 상기 제 1 다이폴 안테나 어레이(20)는, 상기 복수의 다이폴 안테나 어레이 중 상대적으로 낮은 주파수대역인 제 1 주파수대역에서 동작하고 평면에서 바라보았을 때 전체 형상이 원형을 이루며 프레스 성형방식으로 각각 절곡된 복수의 다이폴 소자(100)로 이루어진 제 1 다이폴 안테나모듈(21)을 구비할 수 있다.The first dipole antenna array 20 operates in a first frequency band, which is a relatively low frequency band among the plurality of dipole antenna arrays. The first dipole antenna array 20 has a circular shape as a whole when viewed from the top, And a first dipole antenna module 21 made up of a plurality of dipole elements 100 arranged in a matrix form.

이때, 상기 제 1 다이폴 안테나모듈(21)은 도체 재질로 이루어지고, 다이폴 안테나의 형상을 가질 수 있다.At this time, the first dipole antenna module 21 is made of a conductor material and may have a shape of a dipole antenna.

또한, 상기 제 2 다이폴 안테나 어레이(30)는, 상기 복수의 다이폴 안테나 어레이 중 상대적으로 높은 주파수대역인 제 2 주파수대역에서 동작하며 상기 복수의 다이폴 소자로 이루어진 원형의 제 1 다이폴 안테나 어레이(100) 중심부에 배치되는 제 2 다이폴 안테나모듈(31)을 구비할 수 있다.In addition, the second dipole antenna array 30 may be a circular first dipole antenna array 100, which operates in a second frequency band, which is a relatively high frequency band among the plurality of dipole antenna arrays, And a second dipole antenna module 31 disposed at the center.

본 발명의 실시예에서 상기 제 2 다이폴 안테나 모듈(31)은 다양한 형태로 형성될 수 있으며, 후술하는 도 8 내지 도 9에서 설명하기로 한다.In the embodiment of the present invention, the second dipole antenna module 31 may be formed in various shapes, and will be described later with reference to FIGS. 8 to 9. FIG.

한편, 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 기지국용 배열 안테나에서, 상기 제 2 다이폴 안테나 어레이(30)는, 상기 제 1 다이폴 안테나 어레이(20)와 상호 교차하는 구조를 가지도록 상기 제 1 다이폴 안테나 모듈(21) 사이에 일정한 간격으로 배치되며 상기 제 2 다이폴 안테나모듈(21)과 동일한 형상을 갖는 다이폴 안테나 모듈을 더 구비할 수 있다.As shown in the figure, in the array antenna for a base station according to the embodiment of the present invention, the second dipole antenna array 30 has a structure that crosses the first dipole antenna array 20 And a dipole antenna module disposed at a predetermined distance between the first dipole antenna modules 21 and having the same shape as the second dipole antenna module 21.

도 3은 도 2에 도시된 제 1 다이폴 안테나 모듈을 나타내는 도면이고, 도 4는 반사판 후면에 형성된 급전선로를 나타내는 도면이다. FIG. 3 is a view showing the first dipole antenna module shown in FIG. 2, and FIG. 4 is a diagram showing a feed line formed on a rear surface of a reflector.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 제 1 다이폴 안테나 모듈(21)은 복수의 다이폴 소자(100a,100b,100c,100d)를 구비할 수 있다.As shown in the drawing, the first dipole antenna module 21 according to the embodiment of the present invention may include a plurality of dipole elements 100a, 100b, 100c, and 100d.

여기서, 상기 복수의 다이폴 소자(100a,100b,100c,100d)는 반사판(10) 상에 각각 고정되며, 각각의 다이폴 소자(100a,100b,100c,100d)는 반사판(10)에 형성되는 급전선로를 통하여 급전을 받아 동작할 수 있으며, 상호간에 서로 마주보며 배치되는 각각의 다이폴 소자가 쌍을 이루며 +45도 편파 및 -45편파를 가지도록 하여 이중편파 신호를 방사할 수 있다.The plurality of dipole elements 100a, 100b, 100c and 100d are fixed on the reflector 10 and the dipole elements 100a, 100b, 100c and 100d are connected to the feeder lines 10a, And each of the dipole elements facing each other is paired and has a +45 degree polarization and a -45 polarization so as to emit a dual polarization signal.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에서, 상기 제 1 다이폴 안테나모듈(21)은, 복수개의 다이폴 소자(100a,100b,100c,100d)를 서로 일정간격 이격시키기 위하여 상기 각각의 다이폴 소자를 구성하며 인접하는 다이폴 방사체(110)의 수평면 끝단을 양단에서 동시에 수용하며 결합시키는 절연물질재질의 결합부재(101)를 더 구비할 수 있다.As shown in the figure, in the embodiment of the present invention, the first dipole antenna module 21 includes a plurality of dipole elements 100a, 100b, 100c, and 100d, And a coupling member 101 made of an insulating material and configured to receive and couple the horizontal end of the adjacent dipole radiator 110 at both ends at the same time.

한편, 반사판(10)은 금속재질로 이루어지며 전면에는 복수의 다이폴 안테나가 배열될 수 있는 공간을 제공하고, 후면상에 위상 가변 및 전력분배를 하기 위한 페이즈 쉬프터(미도시)가 배치될 수 있다.Meanwhile, the reflection plate 10 is made of a metal material, and a phase shifter (not shown) for providing a space in which a plurality of dipole antennas can be arranged on the front surface and a phase variable and power distribution on the rear surface may be disposed .

이때, 반사판(10)은 복수의 다이폴 소자가 설치되는 장소를 제공하며, 복수의 다이폴 소자로 이루어진 다이폴 안테나 모듈에서 방사되는 신호를 반사하는 기능을 수행할 수 있다.At this time, the reflection plate 10 provides a place where a plurality of dipole elements are installed, and can reflect a signal radiated from a dipole antenna module composed of a plurality of dipole elements.

또한, 반사판(10)의 전면 및 후면 중 일면 이상에 상기 복수의 다이폴 안테나를 통하여 송수신하고자 하는 신호의 전달을 위하여 상기 페이즈 쉬프터와 연결되는 급전선로(200)가 형성될 수 있으며, 본 발명의 실시예에서는 도 4에 도시된 바와 같이 반사판(10)의 후면에서 상기 제 1 다이폴 안테나 모듈(21)이 배치되는 범위 안에 상기 제 1 다이폴 안테나 모듈(21) 및 상기 제 2 다이폴 안테나 모듈(31)의 급전선로(200)가 동시에 형성될 수 있어 제한된 공간 내에서 급전선로를 구현함으로써 결과적으로 안테나의 소형화를 만족할 수 있다.In addition, a feed line 200 connected to the phase shifter may be formed for transmitting a signal to be transmitted / received through the plurality of dipole antennas on one or more of the front surface and the rear surface of the reflection plate 10. 4, the first dipole antenna module 21 and the second dipole antenna module 31 are disposed within a range in which the first dipole antenna module 21 is disposed on the rear surface of the reflector 10, The feed line 200 can be formed at the same time, thereby realizing the feed line in a limited space, and as a result, miniaturization of the antenna can be satisfied.

이때, 상기 급전선로(200)는 앞서 상술한 복수의 다이폴 소자에 이중편파신호를 공급하기 위하여 +45편파 신호와 -45도 편파신호를 분배하여 쌍으로 공급할 수 있다.At this time, the feed line 200 may distribute the +45 polarized signal and the -45 polarized polarized signal to supply the dual polarized signal to the above-mentioned plurality of dipole elements and supply them in pairs.

여기서, 상기 제 1 다이폴 안테나 모듈에 급전신호를 인가하는 급전선로는 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에서 안테나가 동작하는 이중대역 중 상대적으로 주파수대역이 낮은 저주파대역의 안테나특성을 만족시키기 위하여 저역통과필터(210)를 더 구비할 수 있다.As shown in FIG. 4, in the feed line for applying the feed signal to the first dipole antenna module, in the embodiment of the present invention, the antenna characteristic of a low frequency band having a relatively low frequency band, A low-pass filter 210 may be further included to satisfy the requirement.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 다이폴 소자를 나타내는 도면이다.5 is a view showing a dipole element according to an embodiment of the present invention.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 다이폴 소자(100)는, 다이폴 방사체(110)와 급전체(120) 및 고정부재(130)를 구비할 수 있다.As shown in the drawing, the dipole member 100 according to the embodiment of the present invention may include the dipole radiator 110, the feeder 120, and the fixing member 130.

보다 상세하게는, 상기 다이폴 방사체(110)는, 반사판(10)과 평행하며 전체적으로 원호형상을 갖는 수평면과 상기 수평면의 중심부에서 수직하방으로 연장되어 상기 반사판과 직각을 이루는 절곡면을 구비할 수 있다.More specifically, the dipole radiator 110 may have a horizontal plane that is parallel to the reflection plate 10 and has an arc shape as a whole, and a bent surface that extends vertically downward at a central portion of the horizontal plane and is perpendicular to the reflection plate 10 .

또한, 상기 급전체(120)는, 상기 다이폴 방사체의 절곡면에 일정간격 이격된 채 결합되어 상기 다이폴 방사체에 커플링 급전신호를 인가할 수 있다.The feeder 120 may be coupled to the dipole radiator while being spaced apart from the curved surface of the dipole radiator by a predetermined distance to apply a coupling feed signal to the dipole radiator.

또한, 상기 고정부재(130)는, 상기 다이폴 방사체와 상기 급전체를 이격시키며 고정시키기 위하여 절연물질로 형성될 수 있다.In addition, the fixing member 130 may be formed of an insulating material to separate and fix the dipole radiator and the feeder.

이하, 도 6 내지 도 7을 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 다이폴 소자를 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the dipole element according to the embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. 6 to 7. FIG.

도 6은 도 5에 도시된 다이폴 소자를 구성하는 다이폴 방사체를 나타내는 도면이다.6 is a view showing a dipole radiator constituting the dipole element shown in Fig.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 다이폴 방사체(110)는, 방사부(111), 절곡부(112), 고정부(113), 및 휨방지부재(114)를 구비할 수 있다.As shown in the drawings, the dipole radiator 110 according to the embodiment of the present invention may include a radiation part 111, a bending part 112, a fixing part 113, and a bending prevention member 114 have.

여기서, 상기 방사부(111)는, 반사판(10)과 평행하게 수평면으로 이루어지며 상기 수평면에 'T' 자형 관통슬롯(111-1)을 구비할 수 있으며, 상기 'T' 자형 관통슬롯(111-1)은 상기 방사부(111)가 동작하기 위한 안테나 길이를 만족하기 위하여 필요에 따라 다양한 크기 및 형상으로 형성될 수 있다.The radiation part 111 may be a horizontal plane parallel to the reflector 10 and may have a T-shaped through-hole 111-1 in the horizontal plane. The T- -1 may be formed in various sizes and shapes as necessary in order to satisfy the antenna length for operating the radiation unit 111.

또한, 상기 방사부(111)는, 원호 형상으로 형성될 수 있으며, 상기 다이폴 안테나 모듈(21)이 전체적으로 평면이 원형으로 형성 될 수 있도록, 상기 방사부는 4분원 형상을 갖는 것이 바람직하다.In addition, the radiating part 111 may be formed in an arc shape, and the radiating part preferably has a quadrangular shape so that the dipole antenna module 21 can be formed in a circular shape as a whole.

또한, 상기 절곡부(112)는, 상기 방사부(111)의 수평면에 연장된 채 수직하방으로 형성되는 절곡면으로 이루어지며, 상기 'T'자형 관통슬롯(111-1)의 하측 끝단에 연장되어 절곡면 길이방향으로 형성되는 일자형 관통슬롯(112-1)을 구비하고 상단이 상기 방사부(111)에서 일체형으로 연장되게 연결될 수 있다.The bent portion 112 is formed of a bent surface formed in a vertically downward direction while being extended on the horizontal plane of the radiation portion 111 and extends in the lower end of the 'T' shaped through slot 111-1 Shaped through slots 112-1 formed in the longitudinal direction of the folded surface, and the upper end of the through slots 112-1 may be integrally extended from the radiating part 111. [

이때, 상기 일자형 관통슬롯(112-1)은 상기 'T' 자형 관통슬롯과 연통되게 형성될 수 있다.At this time, the straight slot 112-1 may be formed to communicate with the T-shaped slot.

또한, 상기 고정부(113)는 상기 절곡부(112)의 타단이 일체형으로 연장 절곡되게 형성되어 반사판에 고정결합될 수 있다.The other end of the bent portion 112 may be integrally bent so as to be bent and fixed to the reflector.

여기서, 상기 고정부(113)는 상기 절곡부(112)를 기지국 안테나의 반사판(10)에 고정시키는 역할을 수행할 수 있다.Here, the fixing portion 113 may fix the bent portion 112 to the reflection plate 10 of the base station antenna.

또한, 상기 휨방지부재(114)는, 앞서 상술한 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 방사부(111)를 구성하는 수평면이 휘거나 구부러져 열화 되는 것을 방지하기 위하여 원호 형상을 갖는 방사부(111)의 좌우 양측 중심부를 수용하며 결합되는 절연물질로 형성될 수 있다.3, the bending prevention member 114 includes a radiation part 111 having an arc shape to prevent the horizontal surface of the radiation part 111 from being bent or bent and being deteriorated, And the center portion of the left and right sides of the insulator.

도 7은 도 5에 도시된 다이폴 소자를 구성하는 급전체와 고정부재를 나타내는 도면이다.Fig. 7 is a view showing a feeding member and a fixing member constituting the dipole element shown in Fig. 5;

도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 다이폴 소자를 구성하는 급전체(120)와 고정체(130)을 설명하면 다음과 같다.Referring to the drawings, a feeder 120 and a fixture 130 constituting a dipole element according to an embodiment of the present invention will be described as follows.

본 발명의 실시예에서, 도면에 도시된 바와 같이, 상기 급전체(120)는, 제 1 전송선로(121), 제 2 전송선로(122), 및 연결부(123)부를 구비하는 도체로 형성될 수 있다.In the embodiment of the present invention, as shown in the drawing, the feeder 120 is formed of a conductor having a first transmission line 121, a second transmission line 122, and a connection part 123 .

또한, 상기 제 1 전송선로(121)과 상기 제 2 전송선로(122)는 일정 간격 이격되며 평행하게 형성되며 앞서 상술한 절곡부(112)와 대응되는 위치에 형성될 수 있다.The first transmission line 121 and the second transmission line 122 may be spaced apart from each other by a predetermined distance and may be formed in parallel with each other and at a position corresponding to the bending portion 112 described above.

이때, 상기 제 1 전송선로(121)는, 일단이 반사판에 형성되는 급전선로(200)와 연결될 수 있다. At this time, the first transmission line 121 may be connected to the feed line 200 having one end formed on the reflection plate.

또한, 상기 제 2 전송선로(122)는, 일단이 개방되어 상기 다이폴 방사체(110)를 커플링 급전시키기 위한 공진이 발생하며 λ/4 길이의 임피던스 정합선로로 이루어지는 발룬을 형성할 수 있다.Also, the second transmission line 122 may have a resonator for feeding coupling of the dipole radiator 110 with one end thereof opened, and may form a balun comprising an impedance matching line of? / 4 length.

또한, 상기 연결부(123)는, 상기 제 1 전송선로(121)의 타단과 상기 제 2 전송선로(122)의 타단에 연결되어 상기 급전체(120)가 전체적으로 'ㄷ'자 형상을 가지게 형성될 수 있다.The connecting part 123 is connected to the other end of the first transmission line 121 and the other end of the second transmission line 122 so that the feeding part 120 is formed to have a U- .

한편, 상기 고정부재(130)는, 본체부(131), 걸림부재(132), 관통홀(133), 및 끼움부(134)를 구비할 수 있으며, 인서트 사출방식으로 형성할 수도 있다.The fixing member 130 may include a body 131, an engaging member 132, a through hole 133, and a fitting portion 134, and may be formed by an insert injection method.

더욱 상세하게는, 상기 본체부(131)는, 상기 다이폴 방사체(110)와 상기 급전체(120)를 이격시키기 위하여 폭방향으로 일정 두께를 갖는 장방형으로 형성될 수 있다.More specifically, the main body 131 may be formed in a rectangular shape having a predetermined thickness in the width direction so as to separate the dipole radiator 110 from the feeder 120.

또한, 상기 걸림부재(132)는, 상기 다이폴 방사체(110)를 구성하는 절곡부(112)의 양측면에 형성되는 복수개의 걸림홈부(115)에 대응되도록 상기 본체부의 양측 끝단면에 후크 형태로 복수개 형성될 수 있다.The engaging members 132 are formed on both end surfaces of the main body portion so as to correspond to the plurality of engaging groove portions 115 formed on both side surfaces of the bending portion 112 constituting the dipole radiator 110, .

또한, 상기 관통홀(133)은, 상기 제 1 전송선로(121) 및 상기 제 2 전송선로(122)가 폭방향 수직으로 관통하여 지지되기 위하여 상기 본체부(131)에 형성되될 수 있다.The through hole 133 may be formed in the main body 131 so that the first transmission line 121 and the second transmission line 122 are vertically penetrated and supported.

또한, 상기 끼움부(134)는, 상기 본체부(131)의 길이방향 중심부 일측단에 형성되어 상기 절곡부(112)에 형성된 일자형 관통슬릿(112-1)에 끼움 결합될 수 있다.The fitting portion 134 may be formed at one end of the central portion in the longitudinal direction of the body portion 131 and may be inserted into the through-hole slit 112-1 formed in the bent portion 112. [

도 8은 본 발명에 따른 제 2 다이폴 안테나 모듈의 제1실시예를 나타내는 도면이고, 도 9는 본 발명에 따른 제 2 다이폴 안테나 모듈의 제2실시예를 나타내는 도면이다.FIG. 8 is a view showing a first embodiment of a second dipole antenna module according to the present invention, and FIG. 9 is a view showing a second embodiment of a second dipole antenna module according to the present invention.

도 8 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 제 2 다이폴 안테나 모듈(31a)은 안테나가 동작하는 이중대역 중 상대적으로 주파수대역이 높은 고주파대역에서 동작되게 안테나 크기가 전체적으로 제 1 다이폴 안테나 모듈(21)에 비해 상대적으로 작게 형성될 수 있다.8 to 9, the second dipole antenna module 31a according to the embodiment of the present invention is designed to operate in a high frequency band with a relatively high frequency band among the dual bands in which the antenna operates, 1 dipole antenna module 21, as shown in FIG.

도 8을 살펴보면, 제 2 다이폴 안테나 모듈(31a)이 PCB기판 상에 안테나 패턴이 형성된 PCB안테나로 구현되는 것을 알 수 있으며, 도면에 도시된 바와 같이, 상기 PCB안테나의 PCB기판 상면 및 하면에 안테나패턴을 분할하여 배치하는 구조를 적용할 수 있다.Referring to FIG. 8, it can be seen that the second dipole antenna module 31a is implemented as a PCB antenna having an antenna pattern formed on a PCB substrate. As shown in the figure, A structure in which a pattern is divided and arranged can be applied.

또한, 도 9을 살펴보면, 상기 제 2 다이폴 안테나 모듈이(31b)이 발룬구조를 가지며 다이캐스팅 방식으로 형성된 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 9, it can be seen that the second dipole antenna module 31b has a balun structure and is formed by a die-casting method.

본 발명의 실시예에서는, 도면에 도시된 바와 같이 상기 제 2 다이폴 안테나 모듈(31b)이 상기 제 1 다이폴 안테나 모듈(21)과 동일한 형상을 갖는 다이폴 안테나 모듈로서 크기만 축소하여 사용할 수 있다.In the embodiment of the present invention, as shown in the figure, the second dipole antenna module 31b may be reduced in size only as a dipole antenna module having the same shape as the first dipole antenna module 21.

상기와 같이, 본 발명은, 이동통신 기지국에서 요구하는 안테나 빔폭 특성을 만족할 수 있으면서 동시에 제조단가의 상승을 방지할 수 있는 기지국용 배열 안테나를 제공하는 효과가 있다.As described above, the present invention has an effect of providing an array antenna for a base station that can satisfy the antenna beam-width characteristics required by a mobile communication base station and at the same time can prevent an increase in manufacturing cost.

또한, 본 발명은 반사판상에 배열되는 다이폴 안테나 소자를 프레스 성형방식으로 절곡하여 형성함으로써 다이캐스팅 방식으로 형성되는 안테나에 비해 제조단가를 절감하는 효과가 있다.Further, the dipole antenna element arranged on the reflection plate is bent and formed by the press forming method, so that the manufacturing cost is reduced as compared with the antenna formed by the die casting method.

또한, 본 발명은, 상대적으로 낮은 저주파대역에서 동작하며 복수개의 다이폴 소자로 이루어져 전체적으로 원형의 형상을 갖고 이중편파를 발생시키는 다이폴 안테나 모듈을 형성하기 위하여 인접하는 다이폴 소자가 일정간격 이격되게 함으로써 안테나 패턴의 교차편파비를 개선할 수 있는 효과가 있다.In order to form a dipole antenna module that operates in a relatively low frequency band and has a plurality of dipole elements and has a circular shape as a whole and generates dual polarization, adjacent dipole elements are spaced apart from each other by a predetermined distance, It is possible to improve the cross polarization ratio.

또한, 본 발명은, 고주파대역에서 동작하는 다이폴 안테나모듈의 둘레에 배치되는 저주파대역 다이폴 안테나모듈의 전자파를 방사하는 다이폴 방사체에 반사판과 수직을 이루며 초크반사체 역할을 수행하는 절곡부를 구비함으로써 신호간섭을 방지하고 빔폭 조절이 가능하여 이동통신기지국용 안테나에서 요구하는 특정 빔폭을 만족하는 효과가 있다.Further, the present invention provides a dipole radiator that emits electromagnetic waves of a low-frequency band dipole antenna module disposed around a dipole antenna module operating in a high frequency band, and a bent portion that is perpendicular to the reflection plate and functions as a choke reflector. And the beam width can be adjusted, thereby satisfying the specific beam width required by the antenna for the mobile communication base station.

또한, 본 발명은, 저주파대역에서 동작하는 다이폴 안테나모듈을 구성하는 다이폴 방사체에 이중편파를 위한 급전신호를 인가하는 급전선로에 저주파대역필터를 형성함으로써 특정주파수대역의 안테나특성을 만족하는 효과가 있다.Further, the present invention has an effect of satisfying antenna characteristics of a specific frequency band by forming a low-frequency band filter on a feed line for applying a feed signal for dual polarization to a dipole radiator constituting a dipole antenna module operating in a low frequency band .

또한, 본 발명은, 다이폴방사체에 급전신호를 인가하는 급전체에 임피던스 정합선로로 이루어지는 발룬을 형성하며 일단이 개방되어 공진을 발생시키는 전송선로를 구비함으로써 커플링 급전이 가능하기 때문에 다이폴 방사체의 방사부와 발룬회로에 도금을 할 필요가 없어 제조비용을 절감하는 효과가 있다.In addition, the present invention provides a feed line for supplying a feed signal to a dipole radiator, and a transmission line for generating a resonance by forming a balun comprising an impedance matching line at one end thereof and generating a resonance, There is no need to perform plating on the solder and the balun circuit, thereby reducing the manufacturing cost.

또한, 본 발명은, 이중편파에서 동작하며 독립적으로 형성되는 폴디드 다이폴 소자의 인접하는 다이폴 방사체 사이의 간격을 조절할 수 있는 결합부재를 추가로 구비함으로써 기지국 안테나에서 요구되는 특정빔폭을 필요에 따라 조절할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention further includes a coupling member that can control the interval between adjacent dipole radiators of the folded dipole element that operates independently of the dual polarization, and can adjust the specific beam width required by the base station antenna as needed There is an effect that can be.

또한, 본 발명은, 다이폴 방사체를 구성하며 반사판에 평행하게 형성되는 수평면으로 이루어진 방사부에 휨방지부재를 결합함으로서 방사체의 열화를 방지하는 효과가 있다.In addition, the present invention has an effect of preventing the deterioration of the radiator by combining the bending prevention member with the radiating part constituted by the horizontal plane formed in parallel with the reflection plate, constituting the dipole radiator.

또한, 본 발명은, 다이폴 방사체와 급전체 간격을 이격시키는 고정부재에 급전체를 일정간격으로 지지하기 위한 걸림부재와 관통홀 및 끼움부재를 형성함으로써 커플링 급전의 안정성을 높이는 효과가 있다.In addition, the present invention has an effect of enhancing the stability of coupling feeding by forming the engaging member, the through-hole and the fitting member for supporting the feeding member at regular intervals in the fixing member for separating the dipole radiator from the feeding gap.

뿐만 아니라, 본 발명은, 커플링 급전방식으로 급전을 하는 경우에 주파수의 열화가능성을 감소시킴으로써 임피던스의 변화량이 줄어들어 광대역에서 동작하는 안테나를 제공하고 안테나 이득을 향상시키는 효과가 있다.In addition, the present invention reduces the possibility of deterioration of frequency when power is fed by a coupling feeding system, thereby reducing the amount of change in impedance, thereby providing an antenna operating in a wide band and improving antenna gain.

더욱이, 본 발명은, 프레스성형방식으로 제작된 다이폴 소자를 이용함으로써 상기 다이폴 소자를 구성하는 다이폴 방사체의 방사부 형태를 단순화하여 동작 주파수의 빔폭편차를 줄이는 효과가 있다.Furthermore, the present invention has the effect of reducing the beam width deviation of the operating frequency by simplifying the shape of the radiation part of the dipole radiator constituting the dipole element by using the dipole element manufactured by the press molding method.

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 가능하다는 것을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.As described above, the present invention has been described with reference to particular embodiments, such as specific elements, and specific embodiments and drawings. However, it should be understood that the present invention is not limited to the above- Those skilled in the art will appreciate that various modifications and changes may be made thereto without departing from the scope of the present invention. Accordingly, the spirit of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described, and all the equivalents or equivalents of the claims, as well as the appended claims, fall within the scope of the present invention .

10 : 반사판 20 : 제 1 다이폴 안테나 어레이
21 : 제 1 다이폴 안테나 모듈 30 : 제 2 다이폴 안테나 어레이
31, 31a, 31b : 제 2 다이폴 안테나 모듈
100 : 다이폴 소자 101 : 결합부재
110 : 방사체 111 : 방사부
111-1 : T 자형 관통슬롯 112 : 절곡부
112-1 : 일자형 관통슬롯 113 : 고정부
114 : 휨방지부재 115 : 걸림홈부
120 : 급전체 121 : 제 1 전송선로
122 : 제 2 전송선로 123 : 제 3 전송선로
130 : 고정부재 131 : 본체부
132 : 걸림부재 133 : 관통홀
134 : 끼움부 200 : 급전선로
210 : 저역통과필터10: reflector 20: first dipole antenna array
21: first dipole antenna module 30: second dipole antenna array
31, 31a, 31b: a second dipole antenna module
100: dipole element 101: coupling member
110: emitter 111:
111-1: T-shaped through slot 112:
112-1: straight through slot 113:
114: bending prevention member 115:
120: feeder 121: first transmission line
122: second transmission line 123: third transmission line
130: fixing member 131:
132: engaging member 133: through hole
134: fitting portion 200: feeder line
210: low-pass filter

Claims (11)

서로 다른 주파수 대역에서 동작하는 복수의 다이폴 안테나 어레이가 배열되는 기지국용 배열 안테나에 있어서,
상기 복수의 다이폴 안테나 어레이가 전면에 길이방향으로 배열되는 장방형의 반사판;
상기 복수의 다이폴 안테나 어레이 중 상대적으로 낮은 주파수대역인 제 1 주파수대역에서 동작하고 평면에서 바라보았을 때 전체 형상이 원형을 이루며 프레스 성형방식으로 각각 절곡된 복수의 다이폴 소자로 이루어진 제 1 다이폴 안테나모듈을 구비하는 제 1 다이폴 안테나 어레이; 및
상기 복수의 다이폴 안테나 어레이 중 상대적으로 높은 주파수대역인 제 2 주파수대역에서 동작하며 상기 복수의 다이폴 소자로 이루어지는 원형의 중심부에 배치되는 제 2 다이폴 안테나모듈을 구비하는 제 2 다이폴 안테나 어레이;를 포함하며,
상기 제 1 다이폴 안테나모듈을 구성하는 복수의 다이폴 소자는 각각은, 상기 반사판과 평행하며 전체적으로 원호형상을 갖는 수평면과 상기 수평면의 중심부에서 수직하방으로 연장되어 상기 반사판과 직각을 이루는 절곡면을 구비하는 다이폴 방사체와. 상기 다이폴 방사체의 절곡면에 일정간격 이격된 채 결합되어 상기 다이폴 방사체에 커플링 급전신호를 인가하는 급전체 및 상기 다이폴 방사체와 상기 급전체를 이격시키며 고정시키기 위하여 절연물질로 형성되는 고정부재; 를 구비하며,
상기 제 1 다이폴 안테나모듈은, 복수개의 다이폴 소자를 서로 일정간격 이격시키기 위하여 상기 각각의 다이폴 소자를 구성하며 인접하는 다이폴 방사체의 수평면 끝단을 양단에서 동시에 수용하며 결합시키는 절연물질재질의 결합부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국용 배열 안테나
1. An array antenna for a base station in which a plurality of dipole antenna arrays operating in different frequency bands are arranged,
A rectangular reflection plate in which the plurality of dipole antenna arrays are longitudinally arranged on a front surface;
A first dipole antenna module which is operated in a first frequency band, which is a relatively low frequency band among the plurality of dipole antenna arrays, and is composed of a plurality of dipole elements bent in a press molding manner, A first dipole antenna array; And
And a second dipole antenna array having a second dipole antenna module operating in a second frequency band that is a relatively high frequency band among the plurality of dipole antenna arrays and disposed in a central portion of a circle formed by the plurality of dipole elements ,
The plurality of dipole elements constituting the first dipole antenna module each have a horizontal plane parallel to the reflection plate and having an overall circular arc shape and a bent plane extending vertically downward at a central portion of the horizontal plane and perpendicular to the reflection plate Dipole radiators and. A feeding member which is coupled to the bent surface of the dipole radiator at a predetermined interval to apply a coupling feed signal to the dipole radiator and a fixing member formed of an insulating material to separate and fix the dipole radiator and the feeding member; And,
The first dipole antenna module may include a coupling member made of an insulating material and configured to accommodate the dipole elements of the dipole elements so that the dipole elements are spaced apart from each other by a predetermined distance, And an array antenna for a base station
제 1항에 있어서,
상기 제 2 다이폴 안테나 어레이는,
상기 제 1 다이폴 안테나 어레이와 상호 교차하는 구조를 가지도록 상기 제 1 다이폴 안테나 모듈 사이에 일정한 간격으로 배치되며 상기 제 2 다이폴 안테나모듈과 동일한 형상을 갖는 다이폴 안테나 모듈을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 기지국용 배열 안테나
The method according to claim 1,
Wherein the second dipole antenna array comprises:
Further comprising a dipole antenna module disposed at predetermined intervals between the first dipole antenna modules and having the same shape as the second dipole antenna module so as to have a structure intersecting with the first dipole antenna array. Array antenna
삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 다이폴 방사체는,
상기 수평면으로 이루어지며 상기 수평면에 'T' 자형 관통슬롯을 구비하는 방사부와;
상기 절곡면으로 이루어지며, 상기 'T'자형 관통슬롯의 하측 끝단에 연장되어 절곡면 길이방향으로 형성되는 일자형 관통슬롯을 구비하고 상단이 상기 방사부에서 일체형으로 연장되게 연결되는 절곡부와;
상기 절곡부의 타단이 일체형으로 연장 절곡되게 형성되어 반사판에 고정결합되는 고정부; 및
상기 방사부의 좌우 양측 중심부를 수용하며 결합되는 절연물질로 형성되는 휨방지부재;를 구비하는 것을 특징으로 하는 기지국용 배열 안테나
The method according to claim 1,
The dipole radiator includes:
A radiating part having the horizontal plane and having a 'T' shaped through slot on the horizontal plane;
A bending part formed of the bent surface and having a straight through-hole extending in the longitudinal direction of the folded surface, extending from a lower end of the 'T' -shaped through slot, the upper end of which is integrally extended from the radiation part;
The other end of the bent portion being integrally bent and fixed to the reflector; And
And a bending prevention member formed of an insulating material to receive and couple the left and right central portions of the radiating portion.
제 4항에 있어서,
상기 다이폴 방사체에 결합되는 급전체는,
일단이 반사판에 형성되는 급전선로와 연결되는 제 1 전송선로;
일단이 개방되어 상기 다이폴 방사체를 커플링 급전시키기 위한 공진이 발생하며 λ/4 길이의 임피던스 정합선로로 이루어지는 발룬을 형성하는 제 2 전송선로; 및
상기 제 1 전송선로의 타단과 상기 제 2 전송선로의 타단에 연결되어 상기 급전체가 전체적으로 'ㄷ'자 형상을 가지게 형성되는 연결부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 기지국용 배열 안테나
5. The method of claim 4,
Wherein the power supply coupled to the dipole radiator comprises:
A first transmission line connected to the feed line once formed on the reflection plate;
A second transmission line which is open at one end to generate a resonance for coupling feeding the dipole radiator and forms a balun of impedance match line of? / 4 length; And
And a connecting part connected to the other end of the first transmission line and the other end of the second transmission line so that the feeding part has a 'C' shape as a whole.
제 5항에 있어서,
상기 다이폴 방사체와 상기 급전체를 이격시키는 고정부재는,
상기 다이폴 방사체와 상기 급전체를 이격시키기 위하여 폭방향으로 일정 두께를 갖는 장방형의 본체부와;
상기 다이폴 방사체를 구성하는 절곡부의 양측면에 형성되는 복수개의 걸림홈부에 대응되도록 상기 본체부의 양측 끝단면에 형성되는 복수개의 걸림부재와;
상기 제 1 전송선로 및 상기 제 2 전송선로가 폭방향 수직으로 관통하여 지지되기 위하여 상기 본체부에 형성되는 복수개의 관통홀; 및
상기 본체부의 길이방향 중심부 일측단에 형성되어 상기 절곡부에 형성된 일자형 관통슬릿에 끼움결합되는 끼움부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 기지국용 배열 안테나
6. The method of claim 5,
A fixing member for separating the dipole radiator from the feeding member,
A rectangular main body portion having a predetermined thickness in the width direction for separating the dipole radiator from the feeding body;
A plurality of engaging members formed on both end surfaces of the main body portion so as to correspond to a plurality of engaging groove portions formed on both side surfaces of the bent portion constituting the dipole radiator;
A plurality of through holes formed in the main body portion to be vertically penetrated through the first transmission line and the second transmission line in the width direction; And
And a fitting portion formed at one end of the longitudinal center portion of the body portion and fitted into the through-hole slit formed in the bent portion.
삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 반사판은,
상기 제 1 다이폴 안테나 모듈 및 상기 제 2 다이폴 안테나 모듈에 급전신호를 인가하는 급전선로를 전면 및 후면 양면 중 일면 이상을 이용하여 구현하는 것을 특징으로 하는 기지국용 배열 안테나
The method according to claim 1,
The reflector includes:
And a feed line for applying a feed signal to the first dipole antenna module and the second dipole antenna module is implemented using at least one of a front surface and a rear surface.
제 8항에 있어서,
상기 제 1 다이폴 안테나 모듈에 급전신호를 인가하는 급전선로는 저역통과필터를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 기지국용 배열 안테나
9. The method of claim 8,
And a feed line for applying a feed signal to the first dipole antenna module is further comprised of a low pass filter.
제 1항에 있어서,
상기 제 2 다이폴 안테나 모듈은,
PCB 다이폴 안테나, 발룬구조를 갖는 다이캐스팅 다이폴 안테나, 및 상기 제 1 다이폴 안테나 모듈과 동일한 형상을 갖는 다이폴 안테나 중 어느 하나의 다이폴 안테나로 구현되는 것을 특징으로 하는 기지국용 배열 안테나
The method according to claim 1,
The second dipole antenna module includes:
A PCB dipole antenna, a diecasting dipole antenna having a balun structure, and a dipole antenna having the same shape as the first dipole antenna module.
제 1항에 있어서,
상기 제 1 다이폴 안테나 모듈 및 제 2 다이폴 안테나 모듈은 각각, 이중편파를 발생시키는 것을 특징으로 하는 기지국용 배열 안테나
The method according to claim 1,
Wherein the first dipole antenna module and the second dipole antenna module generate dual polarization waves,
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