KR102234539B1 - 고성능 이동통신용 송수신 기지국 중계기 안테나 장치 - Google Patents

고성능 이동통신용 송수신 기지국 중계기 안테나 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고성능 이동통신용 송수신 기지국 중계기 안테나 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 신호대 잡음비를 대폭 개선하여 5G 통신용 기지국 숫자를 대폭 감소시킬 수 있는 고성능 이동통신용 송수신 기지국 중계기 안테나 장치에 관한 것으로, 분리된 수신 안테나부와 송신 안테나부로서, 상기 수신 안테나부의 수평복사 패턴은 상기 송신 안테나부와 동일한 빔폭을 가지며, 상기 수신 안테나부의 수신복사소자의 개수는 송신 안테나부의 송신복사소자의 개수보다 많은, 분리된 수신 안테나부와 송신 안테나부, 상기 수신 안테나부의 출력단에 연결된 제1 고이득 저잡음 증폭기, 상시 송신 안테나부의 입력단에 연결된 위상변위기, 상기 저잡음 증폭기와 상기 위상변위기에 각각 연결된 수신, 송신 안테나부 다이플렉서 및 각각의 상기 수신, 송신 안테나부 다이플렉서에 연결된 대역 통과 필터(band-pass filter)를 포함한다.

Description

고성능 이동통신용 송수신 기지국 중계기 안테나 장치{High performance mobile communication transceiver base station antenna apparatus}
본 발명은 고성능 이동통신용 송수신 기지국 중계기 안테나 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 신호대 잡음비를 대폭 개선하여 송수신 신호의 도달 거리를 증가시켜서 5G 통신용 기지국 숫자를 대폭 감소시킬 수 있는 고성능 이동통신용 송수신 기지국 중계기 안테나 장치에 관한 것이다.
최근들어 5G 통신망이 빠르게 구축되고 있으나, 5G 주파수는 4G, 3G, 2G 주파수에 비하여 2 내지 3배 가까이 주파수 대역이 상승하였고, 통신망의 주파수가 높아짐에 따라 넓은 통신 대역을 확보하여 고속 데이터 통신이 가능해 졌으나, 4G, 3G 및 2G 송수신 주파수에 비하여 고주파 대역의 송수신 주파수를 사용함으로써 송수신 신호의 공간 복사손실이 증가되어 기지국 및 중계기로부터 신호가 송수신되는 거리가 급속하게 감소하였고, 따라서 기지국 및 중계기의 숫자를 기존의 LTE 통신망 대비 10배 이상 증가시켜야 하는 문제점이 발생하였다.
KR 제10-2105449호(등록일자: 2020년04월22일) KR 제10-1973776호(등록일자: 2019년04월23일) KR 제10-2002497호(등록일자: 2019년07월16일) KR 제10-2019-0074928호(공개일자: 2019년06월28일) KR 제10-2102059호(등록일자: 2020년04월10일)
이에, 본 발명의 기술적 과제는 송신 안테나부와 수신 안테나부를 분리한 후 수신 안테나부의 복사소자를 대폭 증가시키고, 1세트의 저잡음 증폭기(low noise amplifier, LNA)만을 사용하여 신호대 잡음비를 대폭 개선하였으며, 또한, 송신 안테나부와 수신 안테나부 사이에 다층 차폐막을 부착하여 송신 신호에 의한 수신 안테나부의 간섭을 감소시켜 신호의 송수신 거리를 종래 안테나 대비 약 3배 내지 5배 증가시키는 기지국 설치장소를 1/10이하로 축소시키는 고성능 이동통신용 송수신 기지국 중계기 안테나 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 복수개의 저잡음 증폭기와 스위치부를 구비하고, 임의의 저잡음 증폭기가 손상된 경우 원격에서 상기 스위치부를 조절하여 자동으로 또 다른 저잡음 증폭기가 동작하도록 구동시킬 수 있는 고성능 이동통신용 송수신 기지국 중계기 안테나 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 시간 분할 이중통신(Time Division Duplex, TDD) 방식으로 1개의 주파수로 송신과 수신을 수행하는 5G용 안테나와 주파수 분할 이중통신(Frequency Division Duplex, FDD) 방식으로 각기 다른 주파수로 송신과 수신을 수행하는 4G, 3G, 2G용 안테나를 병렬로 구비하여, 상이한 주파수 대역의 5G, 4G, 3G, 2G 신호를 동시에 송수신할 수 있는 안테나 장치를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 안테나 장치는 안테나를 5G용 수신 안테나부(210)와 5G용 송신 안테나부(220)로 분리하고, 상기 수신 안테나부(210)는 송신 안테나부(220)의 송신복사소자(Tn) 보다 다수의 수신복사소자(Rm)를 구비하며, 각각의 수신 안테나부(210) 및 송신 안테나부(220)에 포함되는 수신복사소자(Rm) 및 송신복사소자(Tn)의 개수를 임의의 조절하여 송수신 안테나부의 이득을 조정할 수 있다. 다시 말해서, 이동국에서 발신하는 신호를 수신해야 하는 수신 안테나부(210)는 이동국에서 송신된 출력이 낮은 신호를 수신해야 하므로 다수의 수신복사소자(Rm)를 구비하고, 이동국으로 신호를 송신해야 하는 송신 안테나부(220)는 외부 전원에 연결되어 신호 이득이 큰 신호를 송신해야 하므로 수신 안테나부(210)의 수신복사소자 대비 작은 개수의 송신복사소자(Tn)를 구비하여, 수신 안테나부(210)와 송신 안테나부(220)의 간섭을 최소화할 수 있다. 이는, 하나의 복사소자에서 수신되는 신호를 주파수 분할하여 하나의 복사소자로 송신하는 종래의 안테나와 본 발명의 안테나가 다른 점이다. 또한, 각 대역마다 수신신호가 송신 안테나부(220)에 간섭되지 않고, 타 주파수 밴드의 송신신호가 수신 안테나부(210)에 간섭되지 않도록, 복수의 5G 대역 통과 필터(band-pass filter, BPF)(214, 215)와 임의의 통신사업자가 사용 허가된 주파수 밴드 통과필터(234, 235)를 포함한다. 또 다른 실시예에서는, 상기 수신 안테나부(210)와 송신 안테나부(220)의 간섭을 더 줄이기 위해 다층의 차폐막(223)(예를 들어, 송수신 신호 파장의 약 1/4 높이의)을 설치할 수 있다. 상기 차폐막으로 인하여, 송신 안테나부에서 발생하는 PIM(Passive Intermodulation)에 의한 수신잡음을 줄일 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 안테나 장치는 안테나의 송수신 간섭을 최소화하여 신호의 송수신 거리를 기존의 통신용 안테나 대비 약 3배 내지 5배 증가시킬 수 있는 안테나 장치를 제공하며, 따라서 5G 통신을 위한 기지국 및 중계기의 설치 개수를 획기적으로 줄여서 시설비를 줄임으로써, 서비스 원가를 낮출 수 있다.
또한, 안테나 장치에서 손상되기 쉬운 저잡음 증폭기를 원격에서 손쉽게 전환할 수 있는 안테나 장치를 제공할 수 있다.
또한, 상이한 대역의 5G, 4G, 3G, 2G 통신용 신호를 하나의 안테나로 동시에 송수신할 수 있는 안테나 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 저잡음 증폭기 교체용 개폐기를 구비한 본 발명의 안테나 몸체의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 안테나의 전체 구성도로서, 도 2-(a)는 5G용 송수신 분리형 단독 안테나를 도시하고, 도 2-(b)는 5G, 4G, 3G, 2G 신호용 송수신 분리형 복합 안테나를 도시한다.
도 3은 본 발명 안테나의 후면도로서, 복사체마다 동축케이블 대신 스트립라인 또는 마이크로 스트립라인의 분배급전도를 도시한다.
도 4는 5G용 수신 안테나부 분배 급전선용 스트립(마이크로 스트립)라인으로서, 도 4-(a)는 8분배 배선 스트립라인(마이크로 스트립라인)을 도시하고, 도 4-(b)는 각각의 스트립라인의 단면도를 도시하며, 도 4-(c)는 각각의 마이크로 스트립라인의 단면도를 도시한다.
도 5는 수신 송신신호 합성기인 다이플레서의 구성도 및 측면도로서, 도 5-(a)는 5G용 합성 다이플렉서와 도 5-(b)는 4G, 3G 또는 2G용 송신 수신 합성기인 다이플렉서의 평면도 및 측면도를 도시한다.
도 6은 5G용 안테나를 4G, 3G, 2G용 안테나와 복합적으로 단일 반사판에 부착하여 합성 분배한 입출력 단자를 수신 저잡음 증폭기, 송수신 다이플렉서에 연결한 구성도이다.
도 6은 5G용 안테나를 4G, 3G, 2G용 안테나와 단일 반사판에 복합적으로 부착한 안테나로서, 5G용 안테나와 4G, 3G, 2G용 안테나가 물리적으로 분리되어 구현된 특징을 도시한다.
도 7은 복사소자의 편파형을 도시한 것으로, 도 7-(a)는 ±45° 편파 다이버시티 형을 도시하고, 도 7-(b)는 0°, 90° 수직, 수평편파 다이버시티 형을 도시하며, 도 7-(c)는 원편파, 좌회전 편파, 우회전 편파 다이버시티 형을 도시한다.
도 8은 안테나 복사 패턴도로서, 도 8-(a)는 수직 방향의 5G, 4G, 3G, 2G 안테나의 복사 패턴도이고, 도 8-(b)는 빔 틸트된 경우의 안테나의 복사 패턴도이며, 도 8-(c)는 수평 방향의 빔 패턴도이다. 본 발명의 수신 안테나부(210)와 송신 안테나부(220)는 동일한 수평 빔폭을 가지며, 상기 수신 안테나부(210)와 송신 안테나부(220)가 동일한 수평 빔폭을 가짐으로써 상기 안테나부에 의해 신호가 송수신되는 모든 지점에서 동일한 송수신 감도를 제공할 수 있다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 저잡음 증폭기 교체용 개폐기를 구비한 본 발명의 안테나 몸체의 사시도로서, 본 발명의 안테나는 안테나 외부 커버(130)에 수납되고, 상기 안테나 외부 커버(130)는 기구적 빔 틸트부(120)를 이용하여 안테나 지지대(110)에 부착되며, 상기 안테나 외부 커버(130)는 안테나의 뒷면의 저잡음 증폭기 교체 커버(140)를 포함한다. 상기 기구적 빔 틸트부(120)는 접이식 구조를 포함하고 있으며, 상기 접이식 구조를 이용하여 안테나 빔의 방향을 기구적으로 조절하는 기구적 빔 틸트를 수행한다. 또한, 5G 신호 수신용 저잡음 증폭기나 전원 컨트롤 판넬 등이 손상된 경우, 안테나가 설치되어 있는 상태에서 상기 저잡음 증폭기 교체 커버(140)를 계폐하여 상기 저잡음 증폭기나 전원 컨트롤 판넬을 교환할 수 있다.
도 2는 본 발명의 안테나 장치를 도시하며, 도 2-(a)는 5G 신호 송수신용 단독 안테나를 도시하고, 도 2-(b)는 5G, 4G, 3G, 2G 신호 송수신용 복합 안테나의 구성도를 도시한다. 실시예에서, 도 2-(a)의 단독 안테나는 시간 분할 이중(Time Division Duplex, TDD) 방식의 송수신 안테나로서 수신 안테나부(210)의 수신복사소자(Rm)를 예를 들어 20소자 이상으로 수직 배열하여 이득을 높이고, 송신 안테나부(220)의 송신복사소자(Tn)를 예를 들어 10소자 수직 배열하여 송신 안테나부(220)의 송신 이득을 수신 안테나부의 수신 이득보다 1/2이하로 되게 구성할 수 있으며, 또한, 상기 수신 안테나부(210)은 기계적으로 가변되는 접이식 구조를 이용하여 안테나의 빔 틸트 각도를 조정하는 기계적 빔 틸트를 수행하는 반면에, 상기 송신 안테나부(220)에 입력되는 신호는 위상변위기(221, 222)를 이용하여 신호의 위상을 가변하여 원하는 빔 틸트 각도를 갖는 수직 빔을 형성하도록 하는 전기적 빔 틸트를 수행할 수 있다. 부가적으로, 다층의 금속 차폐막(223)을 송신 수신 안테나부 주변에 5G 주파수 대역(예를 들어, 3.4GHz 내지 3.7GHz)의 파장에 약 1/4의 높이로 설치하여 송신 복사소자(Tn)의 송신신호가 수신복사소자(Rm)를 최대한 간섭하지 않도록 구성될 수 있다. 경우에 따라 4G, 3G, 2G용 안테나에도 적용될 수 있다. 5G 수신 안테나부의 수신복사소자(Rm)의 신호 합성은 허니컴 스트립 PCB로 합성하여 PCB 손실을 적게 하였으며, -45° 안테나 수신복사소자(Rm)에서 수신된 신호는 대역통과필터(215) 및 저잡음 증폭기(218)를 통과 후, 송신, 수신 안테나의 다이플렉서 또는 송신신호제거장치(231)에서 상호 간섭이 없게 BPF 또는 아이솔레이터(Isolator)를 이용해서 합성되며, 이후에 사용 가능한 주파수 대역의 5G 대역통과필터(233)을 통과시켜 -45° 커넥터 단자로 출력된다. +45° 안테나 수신복사소자에서의 수신된 신호 또한 -45° 안테나 수신복사소자(Rm)에서 수신된 신호와 동일하게, 대역통과필터(214) 및 저잡음 증폭기(217)를 통과한 후, 수신, 송신 안테나부 다이플렉서 또는 송신신호제거장치(232)에서 상호 간섭이 없게 BPF 또는 아이솔레이터를 이용해서 합성되며, +45° 커넥터 단자로 출력된다. -45° 안테나 수신복사소자는 수신복사소자의 방향이 -45° 회전되어 있는 수신복사소자를 가리키며, +45° 안테나 수신복사소자는 수신복사소자의 방향이 +45° 회전되어 있는 수신복사소자를 가리킨다.
도 2-(b)는 단일 반사판에 여러 대역의 주파수 분할 이중 안테나를 추가 조합하여 운영하는 안테나(500)로서, 송수신 주파수가 다른 5G, 4G1 또는 4G2, 3G, 및 2G 등 안테나의 용도에 따라 송수신 대역을 조정할 수 있다. 또한, 본 안테나에서 사용되는 저잡음 증폭기(217, 218, 316, 317)는 일반적으로 30dB 내지 60dB 이상의 이득을 가지고, 기지국 또는 중계기에 따라 이득을 가감할 수 있는 감쇠기를 부착하여 수동 또는 자동으로 상기 저잡음 증폭기(217, 218, 316, 317)의 이득을 조절할 수 있으며, 상기 저잡음 증폭기(217, 218, 316, 317)의 출력상태를 운영실로 전송할 수 있는 출력단자를 포함한다.
도 3은 본 발명 안테나에서 사용되는 반사판의 후면부이다. 본 발명의 안테나의 5G 신호용 수신 안테나부(210)는 복수개의 수신복사소자(Rm)를 구비하고 있고, 상기 복수개의 수신복사소자(Rm)를 기존의 동축 케이블을 이용하여 급전하는 경우 케이블 자체의 임피던스 성분으로 인해 많은 신호 손실을 초래할 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 저손실의 허니컴 합성기인 PCB 배선으로 수신 안테나부(210)의 수신복사소자(Rm)와 다이플렉서 또는 송신호제거장치(231, 232)를 연결하여 수신 신호의 합성 손실을 대폭 낮췄다. 반면에, 5G 송신 안테나부(220)의 경우, 상기 안테나부(220)가 외부 전원에 연결되어 있으므로, 송신 출력 자체를 임의의 조절할 수 있어 신호의 감쇄에 덜 민감하기 때문에, 동축 케이블을 이용하여 송신 안테나부(220)의 송신복사소자(Tn)와 위상변위기(221, 222)를 연결한다. 4G, 3G, 2G용 송수신 안테나(300, 400)의 경우 동축 케이블 또는 일반 PCB 판으로 급전한다.
도 4는 5G용 수신 안테나부 합성 급전선용 스트립(마이크로 스트립)라인을 도시한다. 도 4를 참조하면, 본 발명의 5G 용 안테나(200)에서 신호를 수신하는 경우에는, +45°의 수신복사소자들(Rm)을 급전하는데 케이블 대신에 절연 허니컴으로 구성되는 스트립 라인을 사용하며, 8개의 수신복사소자(Rm)에 연결할 수 있는 허니컴을 3세트 이용하여 24개의 수신복사소자(Rm)를 다이플렉서 또는 송신호제거장치(231, 232)에 연결하여 급전선 손실을 대폭 줄었다. 또한, 본 발명의 5G 용 안테나(200)에서 신호를 송신하는 경우, 각각의 위상변위기(221, 222)는 동축 케이블을 이용하여 ±45°의 송신복사소자들(Tn)을 급전한다.
도 5는 5G 허니컴 스트립라인 수신 다이플렉서 또는 송신호제거장치 (231)에서, 수신 저잡음 증폭기 신호와 송신 신호를 합성하는 장치로 송신 신호가 수신 저잡음 증폭기에 간섭이 안되게 송신 신호 제거 장치인 BPF 또는 아이솔레이터, 써큘레이터 등을 사용하여 구성한 도면으로서, 다이플렉서 또는 송신호제거장치(231)의 측면도(도 5-(a)) 및 평면도(도 5-(b))를 도시하고, 4G/3G/2G용 수신 다이플렉서(331)의 측면도(도 5-(c)) 및 평면도(도 5-(d))를 도시한다.
도 6은 도 2의 5G용 안테나를 4G용 안테나, 3G용안테나 또는 2G용 안테나와 복합으로 단일 판넬에 설치 할 경우 4G, 3G, 2G용 안테나는 (송신안테나 분리형 또는 송수신 단일 안테나를 사용하는 경우) 수신 합성한 신호와 분배할 송신 신호를 합성기(다이플렉서)에서 합성하는 도면으로써, 5G 수신안테나에서 합성된 신호는 BPF(214)를 통과하여 스위치(217-3)를 통과하고 제1 저잡음증폭기(217-1), 제2 저잡음증폭기(217-2)에 연결 후 스위치(217-4)에 접속하여 송신 수신 합성 다이플렉서 또는 송신호제거장치(231)에 연결되고, 송신 신호는 분배기(221)에 연결되어 송신안테나로 급전한다. 또한 콘트롤 판넬(240)을 이용하여 저잡음 증폭기 전원, 스위치 전원, 제1 저잡음 증폭기(217-1) 고장시 자동으로 제2 저잡음 증폭기(217-2)로 스위치되고, 어레스터(arrester)가 부착된 콘트롤 케이블 단자에 연결된다. 상기 콘트롤 판넬(240)은 제1 저잡음 증폭기 고장시 고장신호를 원격 운영실에 전송하고, 운영실에 콘트롤 판넬(240)에 연결되어 있는 별도의 원격조정 박스를 구비하고, 상기 원격조정 박스는 콘트론 판넬(240)을 이용하여 상기 제1 저잡음 증폭기와 제2 저잡음 증폭기 간에 스위치가 가능하며, 상기 제1 저잡음 증폭기의 고장 여부를 표시할 수 있다. 도 6-(b)에 도시된 바와 같이, 4G, 3G 및 2G용 안테나도 상기 5G용 안테나와 마찬가지로 송신, 수신 안테나부를 분리하여 사용할 수도 있으며, 도 6-(c)에 도시된 바와 같이, 종래의 4G, 3G 및 2G용 안테나 방식대로 저잡음 증폭기를 생략하고 단일 안테나로 신호를 송신, 수신할 수도 있다.
도 7은 복사소자의 편파형을 도시한 것으로, 도 7-(a)는 ±45° 편파 다이버시티 형을 도시하고, 도 7-(b)는 0°, 90° 수직, 수평편파 다이버시티 형을 도시하며, 도 7-(c)는 원편파, 좌회전 편파, 우회전 편파 다이버시티 형을 도시한다.
도 8은 안테나 복사 패턴도로서, 도 8-(a)는 수직 방향의 5G, 4G, 3G, 2G 안테나의 복사 패턴도이고, 도 8-(b)는 빔 틸트된 경우의 안테나의 복사 패턴도이며, 도 8-(c)는 수평 방향의 빔 패턴도이다. 5G 통신의 경우, 국내 아파트의 특성상 수직방향으로는 수신 가입자 또는 이동국이 일반적으로 기지국의 위치보다 낮은 지상에서 100m 이내에 존재하기 때문에 안테나의 수직 빔폭은 빔폭이 좁은 상태에서 일정하게 구현되지만, 수신 가입자 또는 이동국이 수평방향으로는 큰 폭으로 이동하기 때문에 수평 빔폭은 60°이상 유지되게 구현된다.
100: 안테나 모형 110: 안테나 지지대
120: 기구적 빔 틸트부 130: 안테나 외부 커버
140: 저잡음 증폭기 교체 커버 200: 5G 안테나
210: 수신 안테나부 211: 분배기
214: 대역통과 필터 215: 대역통과 필터
216: 컨트롤 박스 217: 저잡음 증폭기
220: 송신 안테나부 217-1: 제1 저잡음 증폭기
217-2: 제2 저잡음 증폭기 217-3: 스위치부
221: 위상변위기 222: 위상변위기
223: 차폐막 231: 송신호제거장치
232: 송신호제거장치 233: 대역통과 필터
234: 대역통과 필터 241: 컨트롤 케이블 단자
242: 원격 제어기 커넥터 243: 원격 제어기 박스
244: 동축 케이블 250: 지시 표시부
251: 스위치부 동작 버튼 252: 감시 표시부
253: 전원 표시부 300: 4G 안테나
310: 송수신 안테나부 311: 위상변위기
312: 위상변위기 314: 대역 통과 필터
315: 대역 통과 필터 316: 저잡음 증폭기
316-1: 제1 저잡음 증폭기 316-2: 제2 저잡음 증폭기
316-3: 스위치부 317: 저잡음 증폭기
317-2: 제1 저잡음 증폭기 317-2: 제2 저잡음 증폭기
317-3: 스위치부 321: 위상변위기
322: 위상변위기 331: 다이플렉서
332: 다이플렉서 334: 대역통과 필터
335: 대역통과 필터 336: 대역통과 필터
337: 대역통과 필터 400: 3G/2G 안테나
410: 송수신 안테나부 542: 원격 제어기 커넥터
544: 동축 케이블 610: 8분배 허니컴 PCB 판
620: 3분배 허니컴 PCB 판 621: 수신 신호 전송 라인
622: 송신 신호 전송 라인

Claims (15)

  1. 5G 이동통신 기지국 및 중계기용 안테나 장치에 있어서,
    수신 안테나부(210);
    상기 수신 안테나부(210)로부터 분리된 송신 안테나부(220);
    상기 수신 안테나부(210)의 출력단에 연결된 제1 저잡음 증폭기(217-1);
    상기 송신 안테나부(220)의 입력단에 연결된 위상변위기(221, 222);
    상기 제1 저잡음 증폭기(217-1)와 상기 위상변위기(221, 222)에 각각 연결된 간섭제거 합성기인 송신신호제거장치(231, 232); 및
    각각의 송신신호제거장치(231, 232)에 연결된 사용 가능한 주파수 대역의 대역 통과 필터(233, 234)를 포함하고,
    상기 수신 안테나부(210)는 복수의 수신복사소자(Rm)를 포함하며,
    상기 송신 안테나부(220)는 복수의 송신복사소자(Tn)를 포함하고,
    제2 저잡음 증폭기(217-2), 스위치부(217-3) 및 전원 컨트롤 판넬(240)을 더 포함하고,
    상기 제1 저잡음 증폭기(217-1)가 파손된 경우, 상기 스위치부(217-3)에 의해 상기 제1 저잡음 증폭기(217-1)가 상기 제2 저잡음 증폭기(217-2)로 전환되고, 상기 전원 컨트롤 판넬(240)은 상기 제1 저잡음 증폭기(217-1)의 파손 여부를 운영실에 통지하는,
    안테나 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수신 안테나부(210)의 수신복사소자(Rm)의 개수는 송신 안테나부(220)의 송신복사소자(Tn)의 개수보다 2배 내지 3배 더 많은,
    안테나 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 수신 안테나부(210)와 상기 송신 안테나부(220)의 간섭을 줄이기 위해 상기 송신 안테나부 또는 수신 안테나부 주변에 금속 차폐막(223)을 설치하는,
    안테나 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 금속 차폐막(223)은 송신 신호 대역 파장의 1/4 높이의 다층인,
    안테나 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 수신 안테나부(210)의 수평 방향의 빔폭은 상기 송신 안테나부(220)의 수평 방향의 빔폭과 동일한 빔폭을 갖는,
    안테나 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 수신복사소자(Rm)는 스트립라인 또는 마이크로스트립라인 PCB판에 의해 급전되는,
    안테나 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 안테나 장치는 4G, 3G, 및 2G 통신용 안테나(300, 400)를 추가로 포함하는,
    안테나 장치.
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 안테나 장치의 안테나 외부 커버(130)는 그 뒷면에 상기 제1 및 제2 저잡음 증폭기(217-1, 217-2) 파손 시 수동으로 계폐하여 상기 제1 및 제2 저잡음 증폭기(217-1, 217-2)를 교체하기 위한 저잡음 증폭기 교체 커버(140)를 포함하는,
    안테나 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 5G용 안테나의 수신, 송신 안테나부 송신신호제거장치(231, 232)는 써큘레이더 또는 아이솔레이터(Isolator)를 더 사용하여 송신 및 수신 신호 간의 간섭을 제거하는,
    안테나 장치.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 5G용 송신 안테나부(220), 상기 2G, 3G, 및 4G 통신용 안테나(300, 400)는 전기적 빔 틸트를 수행하고, 상기 5G용 수신 안테나부(210)는 기구적 빔 틸트를 수행하는,
    안테나 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 전원 컨트롤 판넬(240)은 외부와 연결하기 위해 컨트롤 케이블 단자(241)에 연결되고, 상기 컨트롤 케이블 단자(241)는 원격 제어기 커넥터(242)를 이용하여 원격에 위치한 원격 제어기 박스(243)에 연결되며,
    상기 컨트롤 케이블 단자(241)에는 어레스터(arrester)가 더 부착되어 케이블을 따라 인입되는 낙뢰를 방지하는,
    안테나 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제1 저잡음 증폭기(217-1)는 내부에 서큘레이터(circulator)를 포함하여, 상기 제1 저잡음 증폭기(217-1)의 출력 이득을 조절할 수 있으며, 상기 제1 저잡음 증폭기(217-1)의 출력단에 가변 감쇄기를 더 부가하여 원격에서 상기 제1 저잡음 증폭기(217-1)의 출력값을 조절할 수 있는,
    안테나 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 송신 안테나부(220)는 수직수평 다단다열 또는 1열로 구성되는,
    안테나 장치.
  15. 제1항 또는 제10항에 있어서,
    상기 송신신호제거장치(231, 232)는 다이플렉서인,
    안테나 장치.
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