KR102444406B1 - 커플링 아암 구조를 가지는 기지국 안테나 장치 - Google Patents

Abstract

커플링 아암 구조를 가지는 기지국 안테나 장치가 개시된다. 개시된 장치는, 반사판, 상기 반사판상에 배열되는 다수의 고대역 방사체; 및 상기 반사판상에 배열되는 다수의 저대역 방사체를 포함하되, 상기 다수의 저대역 방사체 각각은, 기판, 상기 기판상에 형성되는 제1 + 다이폴 아암 및 제1 - 다이폴 아암을 포함하는 제1 다이폴 방사체, 상기 기판 하부에 형성되며, 제1 + 다이폴 아암과 전자기적 커플링이 가능한 위치에서 형성되는 제1 + 커플링 아암, 상기 기판 하부에 형성되며 상기 제1 - 다이폴 아암과 전자기적 커플링이 가능한 위치에 형성되는 제1 - 커플링 아암을 포함한다. 개시된 장치에 의하면, 다중 대역 기지국 안테나에서 저대역 방사체와 고대역 방사체간 양호한 격리도를 확보하고 안정적인 정재파비 특정을 확보할 수 있는 장점이 있다.

Description

커플링 아암 구조를 가지는 기지국 안테나 장치{Base Station Antenna Apparatus Having Coupling Arm Structure}

본 발명은 기지국 안테나 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 커플링 아암 구조를 가지는 기지국 안테나 장치에 관한 것이다.

기지국 안테나는 기지국에 설치되어 미리 설정된 반경 내에 있는 단말들과 신호를 송수신하는 안테나이다. 5G 시스템이 도입되면서 비교적 높은 주파수 대역이 통신에 사용되면서 기지국 안테나에 대해 다중 밴드 방사 특성이 요구되고 있으며 이로 인해 기지국 안테나에는 서로 다른 주파수 대역으로 방사하는 다수의 방사체가 하나의 기지국 안테나에 함께 배치되고 있다.

도 1은 종래의 다중 대역 기지국 안테나의 구조를 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 종래의 다중 대역 기지국 안테나는 반사판(100), 다수의 저대역 방사체(110) 및 다수의 고대역 방사체(120)를 포함한다.

저대역 방사체(110)는 상대적으로 낮은 대역의 RF 신호를 방사하도록 설정된 방사체이고, 고대역 방사체(120)는 상대적으로 높은 대역의 RF 신호를 방사하도록 설정된 방사체이다.

저대역 방사체(110) 및 고대역 방사체(120) 소정의 배열 구조를 가지며 반사판(100)상에 결합된다.

기지국 안테나의 방사 주파수는 안테나의 방사체 사이즈에 의해 결정된다. 그런데, 급전 및 임피던스 매칭이 금속 패턴에 의해 이루어질 경우 방사체와 급전 선로의 경계가 모호한 문제가 발생한다. 고주파 방사를 위한 방사체와 저주파 방사를 위한 방사체가 하나의 안테나 장치에 포함될 경우, 이러한 모호성으로 인해 저주파 방사체에서 방사되는 신호가 고주파 방사체에 유기되어 공진하는 문제가 발생하였다.

고주파 방사체의 사이즈는 고주파에 적합하게 설정되지만, 급전 패턴과 방사체가 결합되기에 불요 공진이 발생하게 되는 되며, 이러한 불요 공진을 억제하기 위한 방사체 설계가 요구되고 있다.

본 발명은 다중 대역 기지국 안테나에서 저대역 방사체와 고대역 방사체간 양호한 격리도를 확보할 수 있는 저대역 방사체의 구조를 제안한다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따르면, 반사판, 상기 반사판상에 배열되는 다수의 고대역 방사체; 및 상기 반사판상에 배열되는 다수의 저대역 방사체를 포함하되, 상기 다수의 저대역 방사체 각각은, 기판, 상기 기판상에 형성되는 제1 + 다이폴 아암 및 제1 - 다이폴 아암을 포함하는 제1 다이폴 방사체, 상기 기판 하부에 형성되며, 제1 + 다이폴 아암과 전자기적 커플링이 가능한 위치에서 형성되는 제1 + 커플링 아암, 상기 기판 하부에 형성되며 상기 제1 - 다이폴 아암과 전자기적 커플링이 가능한 위치에 형성되는 제1 - 커플링 아암을 포함하는 다중 대역 기지국 안테나가 제공된다.

상기 제1 + 커플링 아암은 상기 제1 + 다이폴 아암과 동일한 각도로 형성되고, 상기 제1 - 커플링 아암은 상기 제1 - 다이폴 아암과 동일한 각도로 형성된다.

상기 제1 + 다이폴 아암과 상기 제1 + 커플링 아암을 합친 길이는 방사 주파수의 0.25λ로 설정된다.

상기 제1 + 커플링 아암의 시작단은 상기 제1 + 다이폴 아암의 종단에 형성된다.

상기 제1 + 커플링 아암과 상기 제1 + 다이폴 아암은 상하로 일부 오버랩된다.

상기 저대역 방사체는, 상기 기판상에 형성되는 제2 + 다이폴 아암 및 제2 - 다이폴 아암을 포함하는 제2 다이폴 방사체, 상기 기판 하부에 형성되며, 제2 + 다이폴 아암과 전자기적 커플링이 가능한 위치에서 형성되는 제2 + 커플링 아암, 상기 기판 하부에 형성되며 상기 제2 - 다이폴 아암과 전자기적 커플링이 가능한 위치에 형성되는 제2 - 커플링 아암을 더 포함한다.

상기 저대역 방사체는 상기 제1 다이폴 방사체로부터 돌출되며, 상기 저대열 방사체의 배열 방향과 평행 또는 수직으로 돌출되는 다수의 보조 아암을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 대역 지기국 안테나.

상기 저대역 방사체는 상기 기판 하부에 형성되며, 상기 다수의 보조 아암 중 상기 저대열 방사체의 배열 방향과 평행하게 돌출되는 보조 아암과 전자기적 커플링이 가능한 위치에 형성되는 적어도 하나의 커플링 보조 아암을 더 포함한다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 반사판, 상기 반사판상에 배열되는 다수의 고대역 방사체; 및 상기 반사판상에 배열되는 다수의 저대역 방사체를 포함하되, 상기 다수의 저대역 방사체 각각은, 기판, 상기 기판상에 형성되는 제1 + 다이폴 아암 및 제1 - 다이폴 아암을 포함하는 제1 다이폴 방사체, 상기 제1 다이폴 방사체로부터 돌출되며, 상기 저대열 방사체의 배열 방향과 평행 또는 수직으로 돌출되는 다수의 보조 아암, 및 상기 기판 하부에 형성되며, 상기 다수의 보조 아암 중 상기 저대열 방사체의 배열 방향과 평행하게 돌출되는 보조 아암과 전자기적 커플링이 가능한 위치에 형성되는 적어도 하나의 커플링 보조 아암을 포함하는 다중 대역 기지국 안테나가 제공된다.

본 발명은 다중 대역 기지국 안테나에서 저대역 방사체와 고대역 방사체간 양호한 격리도를 확보하고 안정적인 정재파비 특정을 확보할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 종래의 다중 대역 기지국 안테나의 구조를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 대역 기지국 안테나 장치의 구조를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 대역 기지국 안테나에서 저대역 방사체의 구조를 나타낸 사시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 대역 기지국 안테나에서 저대역 방사체의 기판 상부 구조를 나타낸 평면도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 대역 기지국 안테나에서 저대역 방사체의 기판 하부 구조를 나타낸 평면도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 대역 기지국 안테나에서 저대역 방사체의 기판 상하부를 함께 표시한 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 대역 기지국 안테나에서 저대역 방사체의 단면도.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 다중 대역 기지국 안테나에서 저대역 방사체의 사시도.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 설명하는 실시예에 한정되는 것이 아니다. 그리고, 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략되며, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 부재임을 나타낸다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 “...부”, “...기”, “모듈”, “블록” 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 대역 기지국 안테나 장치의 구조를 나타낸 도면이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 대역 기지국 안테나는 다수의 저대역 방사체(200), 다수의 고대역 방사체(300) 및 반사판(400)을 포함한다.

다수의 저대역 방사체들(200)은 상대적으로 낮은 대역의 RF 신호를 방사하기 위한 방사체들이다. 저대역 방사체들(200)은 미리 설정된 간격으로 배열되어 배열 구조를 형성한다.

도 2에는 도시되어 있지 않으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 대역 기지국 안테나 장치에는 다수의 페이즈 쉬프터를 포함하며, 페이즈 쉬프터는 저대역 방사체들(200) 각각으로 급전되는 신호의 위상을 제어한다.

배열된 저대역 방사체들(200)로 급전되는 신호의 위상 조절을 통해 저대역 방사체들(200)에 의해 방사되는 저대역 RF 신호의 빔 방향을 조절할 수 있다.

다수의 고대역 방사체들(300)은 상대적으로 높은 대역의 RF 신호를 방사하기 위한 방사체들이다. 고대역 방사체들(300) 역시 미리 설정된 간격으로 배열되어 배열 구조를 형성한다.

다수의 페이즈 쉬프터들은 고대역 방사체들(300)에 대해서도 급전되는 신호의 위상을 조절하고, 위상 조절을 통해 배열된 고대역 방사체들(300)에 의해 방사되는 고대역 RF 신호의 빔 방향이 조절된다.

도 2에는 두 개의 대역에 대한 방사체를 구비하는 기지국 안테나 장치가 도시되어 있으나 더 많은 수의 대역에 대한 방사체가 구비될 수도 있다는 점은 당엄자에게 있어 자명할 것이다.

다수의 저대역 방사체들(200) 및 고대역 방사체들(300)은 반사판(400)상에 형성된다. 반사판(400)은 금속 재질로 이루어지며 전기적으로 접지 전위를 가진다.

다수의 저대역 방사체들(200)과 고대역 방사체들(300)은 볼트 결합, 솔더링 등과 같은 다양한 결합 방식을 이용하여 반사판(400)에 결합될 수 있다.

반사판(400)은 다수의 방사체들(200, 300)에서 방사되는 신호가 반사판의 전면 방향으로 방사되도록 신호의 빔 방향을 제어하기 위한 구성 요소로서, 접지 전위를 가진 반사판(400)에서 신호가 반사되면서 반사판(400)의 후면 방향으로는 신호의 방사가 억제된다.

도 2를 참조하면, 일부 영역에서 저대역 방사체(200)와 고대역 방사체(300)가 상하로 오버랩되는데, 저대역 방사체(200)가 고대역 방사체(300)에 비해 더 높은 높이를 가지면서 상하로 오버랩될 수 있다. 이러한 오버랩 구조는 배열 안테나의 전체적인 면적을 줄이기 위한 것이며, 이러한 오버랩 구조가 필수적으로 요구되는 것은 아니다.

한편, 도 2에는 두 개의 저대역 방사체(200) 및 6개의 고대역 방사체(300)가 배열된 경우가 도시되어 있으나, 저대역 방사체(200)와 고대역 방사체(300)의 수 역시 요구되는 특성 및 사이즈에 따라 변경될 수 있다는 점은 당업자에게 있어 자명할 것이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 대역 기지국 안테나에서 저대역 방사체의 구조를 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 대역 기지국 안테나에서 저대역 방사체의 기판 상부 구조를 나타낸 평면도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명이 일 실시예에 따른 방사체는 기판(500)상에 형성되는 방사체 및 발룬부(550)를 포함한다. 발룬부(550)는 반사판(400)에 결합되며 미리 설정된 높이를 가져 임피던스 매칭 역할을 수행한다. 발룬부(500)에는 급전 선로가 결합되어 급전 신호를 기판(500)의 상하부에 형성된 방사체에 급전 신호를 제공한다.

기판에는 방사체가 형성되며, 제1 + 다이폴 아암(510-1)과 제1 - 다이폴 아암(510-2)을 포함하는 제1 다이폴 방사체와 제2 + 다이폴 아암(520-1)과 제2 - 다이폴 아암(520-2)을 포함하는 제2 다이폴 방사체가 형성된다.

제1 + 다이폴 아암(510-1)과 제1 - 다이폴 아암(510-2)은 각각 + 급전과 - 급전을 받는 제1 다이폴 방사체로 동작하며, 일례로 제1 다이폴 방사체는 +45도 편파의 RF 신호를 방사하는 방사체로 기능할 수 있다.

제2 + 다이폴 아암(520-1)과 제2 - 다이폴 아암(520-2)은 각각 + 급전과 - 급전을 받는 제2 다이폴 방사체로 동작하며, 일례로 -45도 편파의 RF 신호를 방사하는 방사체로 기능할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 저대역 방사체는 이+45도 및 -45도의 이중 편파 신호를 방사하도록 설정된 방사체이나, 단일 편파의 신호를 방사하는 경우도 본 발명의 범주에 포함된다는 점은 당업자에게 있어 자명하며, 이러한 방사체는 하나의 다이폴 방사체만을 포함할 수 있을 것이다.

일반적으로, 기판에 형성되는 기지국 안테나의 방사체는 기판 상부에만 형성된다. 그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 저대역 방사체는 기판의 상하부에 모두 형성되며, 기판 하부에 형성된 방사체 구조는 별도의 도면을 참조하여 설명한다.

제1 + 다이폴 아암(510-1)과 제1 - 다이폴 아암(510-2)은 동일한 각도로 형성되며, 기판의 중앙으로부터 각각 동일한 각도의 반대 방향으로 연장된다. 도 4에는 기판의 중앙에서부터 +45도 방향으로 연장되는 경우가 도시되어 있다.

일반적으로 다이폴 방사체의 아암은 방사 주파수의 0.25λ의 길이를 가진다. 그러나, 본 발명의 제1 + 다이폴 아암(510-1)과 제1 - 다이폴 아암(510-2)은 0.25λ의 길이를 가지지 않으며, 제1 + 다이폴 아암(510-1)과 제1 - 다이폴 아암(510-2)의 길이는 약 0.2λ의 길이를 가진다.

제2 + 다이폴 아암(520-1)과 제2 - 다이폴 아암(520-2)은 동일한 각도로 형성되며, 기판의 중앙으로부터 각각 동일한 각도의 반대 방향으로 연장된다. 도 4에는 기판의 중앙에서부터 -45도 방향으로 연장되는 경우가 도시되어 있다.

제2 + 다이폴 아암(520-1)과 제2 - 다이폴 아암(520-2)도 0.25λ의 길이를 가지지 않고 약 0.2λ의 길이를 가지도록 설정된다.

다이폴 아암의 길이가 0.2λ일 경우 방사 주파수를 적절히 방사할 수 없다. 그럼에도 불구하고 본 발명은 0.2λ의 길이를 가지도록 제1 다이폴 아암(510-1, 510-2) 및 제2 다이폴 아암(520-1, 520-2)의 길이를 설정하며, 필요한 잔여 길이는 기판 하부에 형성되는 커플링 아암(510-3, 510-4, 520-3, 520-4)을 이용하여 보상한다. 커플링 아암들(510-3, 510-4, 520-3, 520-4)은 기판(500) 하부에 형성된다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 대역 기지국 안테나에서 저대역 방사체의 기판 하부 구조를 나타낸 평면도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 대역 기지국 안테나에서 저대역 방사체의 기판 상하부를 함께 표시한 도면이다.

제1 + 커플링 아암(510-3)은 제1 + 다이폴 아암(510-1)에 필요한 잔여 길이를 보상하기 위한 아암으로서, 제1 + 커플링 아암(510-3)은 기판 하부에 형성되며, 제1 + 다이폴 아암(510-1)과 커플링을 통해 전자기적으로 연결 가능한 위치에 형성된다. 이러한 커플링 연결 구조를 통해 제1 + 다이폴 아암(510-1)과 제1 + 커플링 아암(510-3)이 하나의 + 다이폴 아암으로 동작한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 + 커플링 아암(510-3)의 시작단과 제1+ 다이폴 아암(510-1)의 종단이 서로 일치하도록 제1 + 커플링 아암(510-3)의 위치가 설정될 수 있다. 제1 + 커플링 아암(510-3)은 제1 + 다이폴 아암(510-1)으로부터 실질적으로 연장되는 구조이므로, 제1 + 커플링 아암(510-3) 역시 +45도 방향으로 형성된다. 즉, 제1 + 커플링 아암(510-3)은 제1 + 다이폴 아암(510-1)과 동일한 각도로 형성되는 것이다.

이와 달리, 제1 + 커플링 아암(510-3)과 제1 + 다이폴 아암(510-1)은 일부가 오버랩되도록 제1 + 커플링 아암(510-3)의 위치가 설정될 수도 있을 것이다.

제1 + 커플링 아암(510-3)은 제1 + 다이폴 아암(510-1)이 실질적으로 하나의 + 다이폴 아암으로 동작하기에 제1 + 다이폴 아암(510-1)과 제1 + 커플링 아암(510-3)을 합친 길이는 0.25λ로 설정된다. 예를 들어, 제1 + 다이폴 아암(510-1)의 길이가 0.2λ일 경우, 제1 + 커플링 아암(510-3)의 길이는 0.05λ로 설정될 수 있다.

만약, 제1 + 다이폴 아암(510-1)과 제1 + 커플링 아암(510-3)이 일부 오버랩될 경우, 오버랩된 길이는 제외한 길이를 제외하고 0.25λ가 되도록 설정될 수 있을 것이다.

제1 - 커플링 아암(510-4)은 제1 - 다이폴 아암(510-2)에 필요한 잔여 길이를 보상하기 위한 아암으로서, 제1 1 커플링 아암(510-4)도 기판 하부에 형성되며, 제1 - 다이폴 아암(510-2)과 커플링을 통해 전자기적으로 연결 가능한 위치에 형성된다. 이러한 커플링 연결 구조를 통해 제1 - 다이폴 아암(510-2)과 제1 - 커플링 아암(510-3)이 하나의 - 다이폴 아암으로 동작한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 - 커플링 아암(510-4)의 시작단과 제1 - 다이폴 아암(510-2)의 종단이 서로 일치하도록 제1 - 커플링 아암(510-4)의 위치가 설정될 수 있다. 물론, 제1 - 커플링 아암(510-4)도 제1 - 다이폴 아암(510-2)과 일부가 오버랩되도록 그 위치가 설정될 수도 있을 것이다.

제1 - 커플링 아암(510-4)은 제1 - 다이폴 아암(510-2)으로부터 실질적으로 연장되는 구조이므로, 제1 - 커플링 아암(510-4) 역시 -45도 방향으로 형성된다. 즉, 제1 - 커플링 아암(510-4)은 제1 - 다이폴 아암(510-2)과 동일한 각도로 형성되는 것이다.

제1 - 커플링 아암(510-4)은 제1 - 다이폴 아암(510-2)이 실질적으로 하나의 - 다이폴 아암으로 동작하기에 제1 - 다이폴 아암(510-2)과 제1 - 커플링 아암(510-3)을 합친 길이 역시 0.25λ로 설정된다.

제2 + 커플링 아암(520-3)과 제2 - 커플링 아암(520-4) 역시 동일한 방식으로 기판(500) 하부에 형성되며, 제2 + 커플링 아암(520-3)과 제2 + 다이폴 아암(520-1)이 하나의 + 다이폴 방사체로 기능하고, 제2 - 커플링 아암(520-4)과 제2 - 다이폴 아암(520-2)이 하나의 - 다이폴 방사체로 기능한다.

도 6을 참조하면, 기판 상부에 형성된 다이폴 아암들과 기판 하부에 형성된 커플링 아암들을 함께 표시하고 있으며, 도 6을 통해 다이폴 아암과 커플링 아암이 전자기적 커플링을 통해 하나의 다이폴 방사체로 기능하는 것을 확인할 수 있다.

이와 같이 다이폴 아암을 기판 상하로 격리시키는 구조는 저대역 방사체와 고대역 방사체가 공존하는 기지국 안테나에서 고대역 방사체로부터 방사되는 RF신호가 저대역 방사체로 유기되어 재방사되는 것을 방지하기 위해서이다. 즉, 고대역 안테나와 저대역 안테나의 격리도를 확보하기 위한 구조로서, 저대역 방사체에 유기되는 고대역 신호는 상하로 분리된 두 개의 아암으로 인해 억제된다. 또한, 앞서 설명한 본 발명의 다이폴 아암 구조는 저대역 방사체의 정재파비 특성을 향상시키는 효과도 있다.

다시 도 3 및 도 4를 참조하면, 다수의 보조 아암(600, 610, 620, 630, 640, 650, 660, 670)들이 형성된다. 다수의 보조 아암(600, 610, 620, 630, 640, 650, 660, 670)들은 다이폴 아암들(510-1, 510-2, 520-1, 520-2)로부터 돌출되는 구조를 가진다.

도 3 및 도 4에는 각 다이폴 아암들(510-1, 510-2, 520-1, 520-2)로부터 두 개의 보조 아암이 돌출되어 총 8개의 보조 아암(600, 610, 620, 630, 640, 650, 660, 670)이 형성되는 경우가 도시되어 있으나 보조 아암의 개수가 필요에 따라 변경될 수 있다는 점은 당업자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다.

다수의 보조 아암의 길이는 다이폴 아암들의 길이보다 짧게 설정되는 것이 바람직하다.

다수의 보조 아암들의 돌출 방향은 저대역 방사체들의 배열 방향과 평행하거나 배열 방향에 대해 수직일 수 있다. 예를 들어, 제1 + 다이폴 아암(510-1)으로부터 돌출되는 제1 보조 아암(600)은 저대역 방사체들의 배열 방향과 평행한 방향으로 돌출되고 제2 보조 아암(610)은 저대역 방사체들의 배열 방향과 수직인 방향으로 돌출된다.

기판의 하부에는 다수의 커플링 보조 아암(600-1, 620-1, 640-1, 660-1)들이 형성된다. 제1 커플링 보조 아암(600-1)은 제1 보조 아암(600)과 연관된 커플링 보조 아암이고, 제2 커플링 보조 아암(620-1)은 제3 보조 아암(620)과 연관된 커플링 보조 아암이며, 제3 커플링 보조 아암(640-1)은 제5 보조 아암(640)과 연관된 커플링 보조 아암이고, 제4 커플링 보조 아암(660-1)은 제7 보조 아암(660)과 연관된 커플링 보조 아암이다.

커플링 보조 아암들(600-1, 620-1, 640-1, 660-1)은 기판 하부에 형성되며, 연관된 보조 아암과 전자기적 커플링이 가능한 위치에 형성된다. 제1 커플링 보조 아암(600-1)은 제1 보조 아암(600)과 전자기적 커플링이 가능한 위치에 형성되는 것이다.

커플링 보조 아암과 이와 연관된 보조 아암은 하나의 보조 아암으로 동작하며, 원리는 커플링 다이폴 아암과 다이폴 아암의 관계와 동일하다. 제1 커플링 보조 아암(600-1)의 시작단과 제1 보조 아암(600)의 종단은 상하로 일치할 수도 있으며 일부 오버랩될 수도 있을 것이다.

다만, 보조 아암들(600, 610, 620, 630, 640, 650, 660, 670)은 저대역 방사체간의 어레이 간격을 조절할 때 정재파특성이 변하는 것을 보상하기 위한 튜닝수단이라는 차이점을 갖는다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 대역 기지국 안테나에서 저대역 방사체의 단면도를 나타낸 도면이다.

도 3 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 대역 기지국 안테나의 저대역 방사체는 두 개의 기판(550a, 550b)으로 발룬부(550)가 형성된다. 발룬부(550)를 형성하는 두 개의 기판에는 급전 선로(700)가 결합되며, 급전 선로를 통해 급전 신호가 다이폴 방사체들에 제공된다.

도 3 및 도 7에 도시된 발룬부(550)의 구조는 예시적인 것이며, 다양한 형태로 발룬부가 형성될 수 있다는 점은 당업자에게 있어 자명할 것이다.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 다중 대역 기지국 안테나에서 저대역 방사체의 사시도를 나타낸 도면이다.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 다중 대역 기지국 안테나에서 저대역 방사체의 사시도를 나타낸 도면이다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 다중 대역 기지국 안테나의 저대역 방사체는 기판(500)과 소정 거리 이격되어 기판 상부에 위치하는 기생 패치(1000)를 더 포함할 수 있다.

기생 패치(1000)는 금속 재질로 이루어지며, 기생 패치(1000)와 기판(500)과의 이격 거리는 요구되는 특성에 따라 설정될 수 있다.

기생 패치(1000)는 다중 편파 방사 구조를 가지는 본 발명의 저대역 방사체에서 편파간 격리도를 향상시키기 위해 추가적으로 구비될 수 있다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 저대역 방사체는 +45 편파를 위해 제1 다이폴 방사체(510-1, 510-2)와 -45도 방사를 위한 제2 다이폴 방사체(520-1, 520-2)를 포함하며, +45도 편파의 RF 신호와 -45도 편파의 RF 신호간 격리도가 기생 패치(1000)를 통해 향상될 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

Claims (5)

1. 반사판,
   상기 반사판상에 배열되는 다수의 고대역 방사체; 및
   상기 반사판상에 배열되는 다수의 저대역 방사체를 포함하되,
   상기 다수의 저대역 방사체 각각은,
   기판,
   상기 기판상에 형성되는 제1 + 다이폴 아암 및 제1 - 다이폴 아암을 포함하는 제1 다이폴 방사체,
   상기 기판 하부에 형성되며, 제1 + 다이폴 아암과 전자기적 커플링이 가능한 위치에서 형성되는 제1 + 커플링 아암,
   상기 기판 하부에 형성되며 상기 제1 - 다이폴 아암과 전자기적 커플링이 가능한 위치에 형성되는 제1 - 커플링 아암을 포함하되,
   상기 제1 + 커플링 아암은 상기 제1 + 다이폴 아암과 동일한 각도로 형성되고, 상기 제1 - 커플링 아암은 상기 제1 - 다이폴 아암과 동일한 각도로 형성되며,
   상기 제1 + 커플링 아암의 시작단은 상기 제1 + 다이폴 아암의 종단에 형성되는 것을 특징으로 하는 다중 대역 기지국 안테나.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 + 다이폴 아암과 상기 제1 + 커플링 아암을 합친 길이는 방사 주파수의 0.25λ로 설정되는 것을 특징으로 하는 다중 대역 기지국 안테나.
   
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 저대역 방사체는,
   상기 기판상에 형성되는 제2 + 다이폴 아암 및 제2 - 다이폴 아암을 포함하는 제2 다이폴 방사체,
   상기 기판 하부에 형성되며, 제2 + 다이폴 아암과 전자기적 커플링이 가능한 위치에서 형성되는 제2 + 커플링 아암,
   상기 기판 하부에 형성되며 상기 제2 - 다이폴 아암과 전자기적 커플링이 가능한 위치에 형성되는 제2 - 커플링 아암을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 대역 기지국 안테나.
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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