KR102423170B1 - 인빌딩용 원통형 양방향 안테나 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고각 제어가 가능하고 전등처럼 위장할 수 있어 실내에서 환경 친화적으로 설치할 수 있는 인빌딩용 원통형 양방향 안테나에 관한 것이다.
개시된 인빌딩용 양방향 안테나는 개시된 인빌딩용 양방향 안테나는 복수의 안테나 소자를 실장하기 위한 원통형 레이돔과, 원통형 레이돔에 실장되고 동축 케이블을 통해 입력된 무선신호를 분배 후 복사소자를 통해 공기중으로 방사하고 공기 중으로부터 복사소자를 통해 무선신호를 수신한 후 합성하여 다른 동축 케이블을 통해 전송하는 복수의 안테나 소자와, 복수의 안테나 소자를 쌍으로 연결하기 위한 고각 연동 조인트와, 고각 조정을 위한 슬릿이 형성되어 있고, 안테나 소자의 일단을 슬릿을 통해 지지하면서 원통형 레이돔에 실장하며 원통형 레이돔의 양측을 막기 위한 한쌍의 측면판과, 슬릿을 통해 안테나 소자의 일단과 체결되어 쌍으로 연결된 안테나 소자를 동시에 고각 조정하기 위한 고각 조정 손잡이와, 원통형 레이돔의 양 단을 건물 내에 고정하기 위한 한쌍의 고정 클램프를 포함한다.

Description

인빌딩용 원통형 양방향 안테나 {Cylindrical two-way antenna for in-building}

본 발명은 인빌딩용 안테나에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고각 제어가 가능하고 전등처럼 위장할 수 있어 실내에서 환경 친화적으로 설치할 수 있는 인빌딩용 원통형 양방향 안테나에 관한 것이다.

최근 들어, 다양한 종류의 무선통신 기술이 널리 사용됨에 따라 무선통신 서비스를 제공하기 위한 중계기나 기지국의 안테나가 다수 설치되어 사용되고 있는데, 통신 사업자마다 안테나를 설치하기 때문에 건물의 옥상이나 도로변 등에 설치할 경우 건물이나 주변 환경을 해치게 될 뿐만 아니라 무선통신용 안테나에서 발생되는 전자파로 인해 혐오시설로 취급되어 설치를 꺼리게 되는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해소하기 위하여 안테나의 형상을 일상생활에서 볼 수 있는 비혐오 설비의 형태를 갖도록 하는 환경 친화형 위장 안테나가 개발되어 사용되고 있다. 예컨대, 본 출원인에 의해 등록번호 제10-1791224호로 등록된 "태양광 모듈형 안테나"는 레이돔을 태양광 모듈형으로 위장하여 환경 친화적으로 구현된 태양광 모듈형 안테나를 제공하는 것이다.

한편, 이동통신의 발전에 따라 건물 안에서 스마트폰 등 5G 단말을 통해 5G 서비스를 이용할 수 있도록 해주기 위해서는 인빌딩 안테나가 필요하다. 즉, 대형 건물들은 벽 등이 많기 때문에 전파가 건물을 통과할 때 발생하는 손실율이 높아 LTE, 5G 등 무선통신 서비스의 원활한 이용을 위해서는 인빌딩 중계기, 인빌딩 안테나 등 인빌딩 전용 장비가 필요하다.

이와 같이 실내에 설치되는 인빌딩 안테나는 사용자들 눈에 띄기 쉽기 때문에 전등 등으로 위장하여 환경 친화적으로 설치할 필요가 있다.

본 발명은 상기와 같은 필요성을 충족시키기 위해 제안된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 전등처럼 위장하여 환경 친화적으로 설치할 수 있고, 고도각(앙각; 이하 '고각'이라 함) 조정이 용이한 인빌딩용 원통형 양방향 안테나를 제공하는 것이다.

본 발명의 실시예는 인빌딩용 원통형 양방향 안테나를 개시한다.

개시된 인빌딩용 양방향 안테나는 복수의 안테나 소자를 실장하기 위한 원통형 레이돔과, 상기 원통형 레이돔에 실장되고 동축 케이블을 통해 입력된 무선신호를 분배 후 복사소자를 통해 공기중으로 방사하고 공기 중으로부터 복사소자를 통해 무선신호를 수신한 후 합성하여 다른 동축 케이블을 통해 전송하는 복수의 안테나 소자와, 상기 복수의 안테나 소자를 쌍으로 연결하기 위한 고각 연동 조인트와, 고각 조정을 위한 슬릿이 형성되어 있고, 상기 안테나 소자의 일단을 상기 슬릿을 통해 지지하면서 상기 원통형 레이돔에 실장하며 상기 원통형 레이돔의 양측을 막기 위한 한쌍의 측면판과, 상기 슬릿을 통해 안테나 소자의 일단과 체결되어 쌍으로 연결된 안테나 소자를 동시에 고각 조정하기 위한 고각 조정 손잡이와, 상기 원통형 레이돔의 양 단을 건물 내에 고정하기 위한 한쌍의 고정 클램프를 포함한다.

상기 인빌딩용 원통형 양방향 안테나는, 상기 원통형 레이돔의 양 측면판 외측에서 원통형 레이돔의 개구부를 막기 위한 한쌍의 측면 커버를 더 포함할 수 있고, 상기 인빌딩용 원통형 양방향 안테나는 상기 원통형 레이돔의 외측을 덮어 안테나 조립체를 전등으로 위장하기 위한 유백색 정면 커버를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, LTE나 5G와 같은 이동통신용 안테나 시스템에서 실내에 다수 설치되는 인빌딩용 안테나를 전등처럼 위장하여 설치함으로써 미감을 향상시키고 환경 친화적으로 설치할 수 있어 사용자의 혐오감을 줄일 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따르면, 안테나 설치 후 고각 제어용 손잡이를 이용하여 안테나 고각 제어용 축을 이동시키면 안테나 고각 기준 축을 중심으로 대략 0°~ 하향 15°정도로 안테나의 고각을 용이하게 조정하여 원하는 빔 방사 패턴을 형성할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 인빌딩용 원통형 안테나의 분리 사시도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 인빌딩용 원통형 안테나의 구성도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 인빌딩용 원통형 안테나의 측면도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 제1,3번 안테나의 6면도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 제2,4번 안테나의 6면도,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 설치전 안테나 조립체의 예,
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 안테나 조립체를 천정에 설치한 예,
도 8은 도 7과 같이 설치된 인빌딩용 원통형 양방향 안테나의 측면도이다.

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 발명의 실시예에 따른 인빌딩용 원통형 안테나의 분리 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 인빌딩용 원통형 안테나의 구성도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 인빌딩용 원통형 안테나의 측면도이다.

본 발명의 실시예에 따른 인빌딩용 원통형 양방향 안테나(100)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 원통형 레이돔(110), 제 1 내지 제 4 안테나 소자(120-1~120-4), 한쌍의 측면판(130-1,130-2), 한쌍의 고각 연동 조인트(124), 8개의 동축 케이블(140), 한쌍의 고정 클램프(150-1,150-2), 한쌍의 측면 커버(160-1,160-2), 한쌍의 고각 제어 손잡이(170-1,170-2)로 구성된다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 원통형 레이돔(110)은 내부에 4개의 안테나 소자(120-1~120-4)를 수용하여 외부에서 전등처럼 보이게 하기 위한 것이고, 4개의 안테나 소자(120-1~120-4)는 나중에 자세히 설명하는 바와 같이 동축 케이블(140)을 통해 중계기로부터 입력된 무선신호를 분배기에서 3 분배 후 3개의 복사소자를 통해 공기중으로 방사하고, 3개의 복사소자를 통해 공기중으로부터 수신된 신호를합성기에서 합성하여 동축 케이블을 통해 중계기로 전송하는 역할을 한다.

한쌍의 측면판(130-1,130-2)은 각 측면판 마다 2개의 안테나 소자(120-1,3 또는 120-2,4)를 지지하면서 원통형 레이돔(110)의 양 측단을 막아 내부에 4개의 안테나 소자(120-1~120-4)를 실장할 수 있게 하고, 실장된 안테나 소자(120-1~120-4)의 고각을 조정할 수 있도록 슬릿부재(132)에 의해 슬릿(132a)이 형성되어 있다.

8개의 동축 케이블(140)은 4개의 안테나 소자(120-1~120-4)에 송신신호와 수신신호를 송수신하기 위한 급전선이고, 본 발명의 실시예에서는 우측의 4개 Pigtail type Connector와 좌측의 4개 Pigtail type Connector로 연결될 수 있게 되어 있다.

한쌍의 고정 클램프(150-1,150-2)는 4개의 안테나 소자(120-1~120-4)가 실장된 원통형 레이돔(110)의 양 단을 천정(10)이나 벽 등에 고정시키기 위한 것이고, 한쌍의 측면 커버(160-1,160-2)는 양 측면판(130-1,130-2)의 외측에서 원통형 레이돔(110)의 양단 개구부를 막아 외관을 개선하고 전등처럼 보이기 위한 것이다.

고각 제어 손잡이(170-1,170-2)는 고각 연동 조인트(124)를 통해 길이 방향으로 길게 연결된 제1 안테나 소자(120-1)와 제2 안테나 소자(120-2) 혹은 제3 안테나 소자(120-3)와 제4 안테나 소자(120-4)를 동시에 회전시켜 고각을 조정하기 위한 것이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 제1,3 안테나 소자의 6면도로서, 도 4a는 정면도, 도 4b는 배면도, 도 4c는 평면도, 제 4d는 좌측면도, 도 4e는 우측면도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 제2,4 안테나 소자의 6면도로서 도 5a는 정면도, 도 5b는 배면도, 도 5c는 평면도, 제 5d는 좌측면도, 도 5e는 우측면도이다.

본 발명의 실시예에 따른 제1 안테나 소자(120-1) 또는 제3 안테나 소자(120-3)는 도 4에 도시된 바와 같이, 안테나 접지판 역할을 하는 직사각형 기판(121)의 정면에 3개의 복사소자(122-1~122-3)가 복사소자 지지봉(127)을 통해 정면으로 돌출 설치되어 있고, 상측 일단에는 메일형 안테나 고각 연동 조인트(124a)가 기판(121)과 수평하게 돌출되어 있고, 타단에는 안테나 고각 제어용 축(125)이 기판(121)과 수평하게 돌출되어 있다.

또한 제1 안테나 소자(120-1) 또는 제3 안테나 소자(120-3)는 도 4에 도시된 바와 같이, 직사각형 기판(121)의 후면에 동축 케이블(140)로부터 급전된 송신신호를 3개로 분배하여 해당 복사소자(122-1~122-3)로 전송하기 위한 분배기(123-1)와, 3개의 복사소자(122-1~122-3)로부터 수신된 수신신호를 합성하여 동축 케이블(140)을 통해 중계기측으로 전송하기 위한 합성기(123-2)와, 고각 제어용 축(127)의 반대측에 부착된 한쌍의 안테나 고각 기준축(126-1,126-2)으로 구성된다.

본 발명의 실시예에 따른 제2 안테나 소자(120-2) 또는 제4 안테나 소자(120-4)는 도 5에 도시된 바와 같이, 안테나 접지판 역할을 하는 직사각형 기판(121)의 정면에 3개의 복사소자(122-1~122-3)가 복사소자 지지봉(127)을 통해 정면으로 돌출 설치되어 있고, 상측 일단에는 피메일(female)형 안테나 고각연동 조인트(124b)가 기판(121)과 수평하게 돌출되어 있으며, 타단에는 안테나 고각 제어용 축(125)이 기판(121)과 수평하게 돌출되어 있다.

또한 제2 안테나 소자(120-2) 또는 제4 안테나 소자(120-4)는 도 5에 도시된 바와 같이, 직사각형 기판(121)의 후면에 동축 케이블(140)로부터 급전된 송신신호를 3개로 분배하여 해당 복사소자(122-1~122-3)로 전송하기 위한 분배기(123-1)와, 3개의 복사소자(122-1~122-3)로부터 수신된 수신신호를 합성하여 동축 케이블(140)을 통해 중계기측으로 전송하기 위한 합성기(123-2)와, 고각 제어용 축(125)의 반대측에 부착된 한쌍의 안테나 고각 기준축(126-1,126-2)으로 구성된다.

이와 같이 구성되는 제1 내지 제4 안테나 소자(120-1~120-4)는 제1 안테나 소자(120-1)와 제2 안테나 소자(120-2)가 안테나 고각 연동 조인트(124)를 통해 하나로 길게 결합되어 제1 방향의 안테나 역할을 하고, 제3 안테나 소자(120-3)와 제4 안테나 소자(120-4)가 다른 안테나 고각 연동 조인트(124)를 통해 하나로 길게 결합되어 제2 방향의 안테나 역할을 한다.

즉, 제1 안테나 소자(120-1)와 제2 안테나 소자(120-2)는 메일형 안테나 고각 연동 조인트(124a)와 피메일형 안테나 고각 연동 조인트(124b)가 일체로 결합되어 하나의 안테나 기판처럼 움직이도록 되어 있다. 따라서 제1 고각 제어용 손잡이(170-1)를 잡고 슬롯(132a)에서 안테나 고각 제어용 축(125)을 이동시키면 안테나 고각 기준 축(126-1,126-2)을 중심으로 대략 0°~ 하향 15°정도로 제1 방향의 고각을 조정할 수 있게 된다.

그리고 제3 안테나 소자(120-3)와 제4 안테나 소자(120-4)는 메일형 안테나 고각 연동 조인트(124a)와 피메일형 안테나 고각 연동 조인트(124b)가 일체로 결합되어 하나의 안테나 기판처럼 움직이도록 되어 있다. 따라서 제2 고각 제어용 손잡이(170-2)를 잡고 슬롯(132a)에서 안테나 고각 제어용 축(125)을 이동시키면 안테나 고각 기준 축(126-1,126-2)을 중심으로 대략 0°~ 하향 15°정도로 제2 방향의 고각을 조정할 수 있게 된다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 설치전 안테나 조립체의 예이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따라 안테나 조립체를 천정에 설치한 예이며, 도 8은 도 7과 같이 설치된 인빌딩용 원통형 양방향 안테나의 측면도이다.

도 6 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 인빌딩용 원통형 안테나 조립체는 원통형 레이돔(110)의 양단에 설치를 위한 고정 클램프(150-1, 150-2)가 끼워져 있고, 원통형 레이돔(110)의 양단 개구부분은 측면 커버(160-1,160-2)에 의해 닫혀져 있으며, 양측 고정 클램프(150-1,150-2)의 상측 개구를 통해 4개의 동축 케이블(140)이 각각 인출되어 중계기측과 연결될 수 있도록 되어 있다.

이러한 안테나 조립체(100)는 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 고정 클램프(150-1,150-2)를 통해 천정(10) 등에 고정 설치된 후 유백색의 정면 커버(180)의 양단을 고정 클램프(150-1,150-2)에 끼워 고정하고, 정면 커버(180)의 중앙부분을 나사(182)로 안테나 조립체에 결합하여 설치된다. 따라서 본 발명의 실시예에 따라 건물 내의 천정(10)이나 벽 등에 설치된 안테나 조립체(100)는 유백색의 정면 커버(180)에 의해 가려지므로 외부에서 보면 완전히 전등처럼 보여 환경 친화적으로 설치될 수 있다.

그리고 설치 후 제 1 및 제 2 고각 제어용 손잡이(170-1,170-2)를 이용하여 슬롯(132a)에서 안테나 고각 제어용 축(125)을 이동시키면 안테나 고각 기준 축(126-1,126-2)을 중심으로 대략 0°~ 하향 15°정도로 안테나의 고각을 조정하여 원하는 빔 방사 패턴을 형성할 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.

100: 안테나 조립체 110: 원통형 레이돔
120-1~120-4: 안테나 소자 121: 기판
122-1~122-3: 복사소자 123-1: 분배기
123-2: 합성기 125: 안테나 고각 제어용 축
124,124a,124b: 안테나 고각 연동 조인트
126-1,126-2: 안테나 고각 기준 축 127: 지지봉
130-1,130-2: 측면판 132: 슬릿부재
132a: 슬릿 134: 지지축
140: 동축 케이블 150-1,150-2: 고정 클램프
160-1,160-2: 측면 커버 170-1,170-2: 고각 제어 손잡이
180: 정면 커버 182: 나사

Claims (3)

1. 복수의 안테나 소자를 실장하기 위한 원통형 레이돔;
   상기 원통형 레이돔에 실장되고, 동축 케이블을 통해 입력된 무선신호를 분배 후 복사소자를 통해 공기중으로 방사하고, 공기 중으로부터 복사소자를 통해 무선신호를 수신한 후 합성하여 다른 동축 케이블을 통해 전송하는 복수의 안테나 소자;
   상기 복수의 안테나 소자를 쌍으로 연결하기 위한 고각 연동 조인트;
   고각 조정을 위한 슬릿이 형성되어 있고, 상기 안테나 소자의 일단을 상기 슬릿을 통해 지지하면서 상기 원통형 레이돔에 실장하며 상기 원통형 레이돔의 양측을 막기 위한 한쌍의 측면판;
   상기 슬릿을 통해 안테나 소자의 일단과 체결되어 쌍으로 연결된 안테나 소자를 동시에 고각 조정하기 위한 고각 조정 손잡이; 및
   상기 원통형 레이돔의 양 단을 건물 내에 고정하기 위한 한쌍의 고정 클램프를 포함하는 인빌딩용 원통형 양방향 안테나.
2. 제1항에 있어서, 상기 인빌딩용 원통형 양방향 안테나는
   상기 원통형 레이돔의 양 측면판 외측에서 원통형 레이돔의 개구부를 막기 위한 한쌍의 측면 커버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인빌딩용 원통형 양방향 안테나.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 인빌딩용 원통형 양방향 안테나는
   상기 원통형 레이돔의 외측을 덮어 안테나 조립체를 전등으로 위장하기 위한 유백색 정면 커버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인빌딩용 원통형 양방향 안테나.

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