KR20050054101A - Ant apparatus for radio repeater to cancel an interference signal - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이동통신 시스템에서 무선 중계장치용 안테나(ANT)에 관한 것이다. 보다 상세하게는 간섭제거 무선중계 장치에 적용 가능한 안테나(ANT)를 구현함에 있어서, 기존 안테나(ANT)의 문제점인 궤환간섭 신호의 안테나(ANT) 소자별 위상오차 및 크기오차가 크게 발생하는 문제점을 극복하고자 최소한의 2개 안테나(ANT) 소자를 이용하고, 내부 및 외부 반사판을 추가 적용하여, 안테나(ANT) 소자별 위상오차 및 크기오차를 줄이고, 적절한 송수신 안테나(ANT) 분리도를 확보토록하는 개선된 안테나(ANT)에 관한 것이며, 무선 중계 장치에 적용되어, 간섭제거 무선중계장치의 안정적인 성능을 발휘하고, 기존 일반 중계기에도 적용 가능토록 하는 안테나(ANT)가 제공된다.The present invention relates to an antenna (ANT) for a wireless relay device in a mobile communication system. More specifically, in implementing an antenna (ANT) applicable to an interference canceling wireless relay device, there is a problem in that a phase error and a magnitude error for each antenna (ANT) element of a feedback interference signal, which is a problem of the existing antenna (ANT), are large. Improved to use minimum two antenna (ANT) elements to overcome and additionally apply internal and external reflectors to reduce phase error and size error for each antenna (ANT) element and to secure proper antenna isolation. The present invention relates to an antenna (ANT), which is applied to a wireless relay device, to provide a stable performance of an interference canceling wireless relay device, and to provide an antenna (ANT) that can be applied to an existing general repeater.

Description

간섭신호 제거를 위한 중계기용 안테나 장치 { ANT Apparatus for radio repeater to cancel an interference signal }Antenna device for repeater to remove interference signal {ANT Apparatus for radio repeater to cancel an interference signal}

본 발명은 이동통신 시스템에서 무선 수신된 주파수와 동일한 주파수로 중계하는 무선 중계장치에 사용하기 위한 안테나(ANT)에 관한 것이다. 보다 상세하게는 동일한 주파수로 중계하는 시스템에 사용할 수 있도록 송신 및 수신 안테나(ANT)를 사용하여 수신안테나(ANT)에 궤환되는 간섭 신호를 제거하고자 하는 무선 중계장치에서 수신 안테나(ANT)의 각 경로의 수신된 궤환 간섭신호를 용이하게 제거할 수 있도록 송신 및 수신안테나(ANT)의 빔 형성을 광대역으로 일정하게 만들어서, 제거하고자 하는 궤환 간섭신호의 위상 및 진폭의 크기를 유사하게 만들어서, 궤환 간섭신호 제거용 무선중계기의 장치내 회로를 간단하게 하는 이동통신용 무선 중계장치에 사용 가능한 안테나(ANT)에 관한 것이다.The present invention relates to an antenna (ANT) for use in a wireless repeater for relaying at the same frequency as a wirelessly received frequency in a mobile communication system. More specifically, each path of the receiving antenna (ANT) in the wireless relay device to remove the interference signal fed back to the receiving antenna (ANT) by using the transmitting and receiving antenna (ANT) for use in the system relayed at the same frequency To make it possible to easily remove the received feedback interference signal of the transmission and reception antenna (ANT) to make the beam formation constant in a wideband, to make the magnitude of the phase and amplitude of the feedback interference signal to be removed, the feedback interference signal The present invention relates to an antenna (ANT) that can be used in a wireless communication repeater for simplifying circuits in a device of a removal wireless repeater.

일반적으로 이동통신시스템에서 전파의 음영지역을 해소하기 위하여 중계장치가 사용된다. 중계장치는 미약한 전파를 수신하여 증폭한 후, 증폭된 신호를 다시 송신하는 기능을 수행하며 이를 위해 별도의 수신안테나(ANT)와 송신안테나(ANT)가 필요하다.In general, the relay device is used to solve the shadow area of the radio wave in the mobile communication system. The relay device receives and amplifies the weak radio wave, and then transmits the amplified signal again. For this, a separate receiving antenna (ANT) and transmitting antenna (ANT) are required.

이와 같은 중계장치를 통해 동일 주파수로 송신할 때, 강한 송신신호가 수신안테나(ANT)로 인가되면 미약한 원래의 수신신호와 합쳐짐으로 인해 중계기가 제대로 동작하지 못하게 된다. 즉, 수신안테나(ANT)를 통해 들어오는 신호들 중에서 중계기 자체의 송신신호 증폭에 의하여 유입된 송신신호가 다시 증폭되어 중계기 발진 등으로 문제가 발생하게 되는 것이다.When transmitting at the same frequency through such a relay device, if a strong transmission signal is applied to the reception antenna (ANT), the repeater does not operate properly due to the merged with the weak original reception signal. In other words, the incoming signal is amplified again by the amplification of the transmission signal of the repeater itself from among the signals received through the receiving antenna (ANT) to cause a problem such as repeater oscillation.

이를 해결하기 위한 중계장치로서 종래에는 송수신 안테나(ANT)들간에 일정거리 예컨대, 수직 이격거리 약 10m 또는 수평이격거리 약 100m를 유지시키거나, 송수신 안테나(ANT)들 사이에 존재하는 지형이나 지물을 이용함으로써 송신신호를 감소시켜 궤환 간섭을 억제하는 방법을 이용하였다.As a relay device for solving this problem, conventionally, a certain distance between the transmitting and receiving antennas ANT is maintained, for example, a vertical separation distance of about 10 m or a horizontal separation distance of about 100 m, or a terrain or a feature existing between the transmission and reception antennas ANT. By reducing the transmission signal, the feedback interference is suppressed.

그러나, 이와 같은 종래의 중계장치 구성은 궤환 간섭현상이 최소화되도록 송수신 안테나(ANT)들을 설치하는데 필요한 안테나(ANT) 철탑비용이 과다하게 소요되며, 철탑 구조물이 거대해짐으로 인해 적용환경이 제한되어 실제로 사용하는데 매우 어려운 문제가 있었다.However, such a conventional repeater configuration requires an excessive cost of the antenna (ANT) tower required to install the transmitting and receiving antennas (ANT) to minimize feedback interference, and the application environment is limited due to the huge tower structure. There was a very difficult problem to use.

또 다른 방법으로는 송수신 안테나(ANT)를 가까이 거치시키고 수신 안테나(ANT)로 수신되는 궤환 간섭신호를 제거하는 간섭제거회로를 중계기내부에 설치하여 간섭신호를 억제시킴으로써 중계가 가능한 중계장치를 구현할 수 있다. 현재의 간섭제거회로를 구현하는 기술은 협대역 특성을 지니고 있기 때문에 광대역 특성을 요구하는 CDMA, 셀룰라, 이동통신망이나 PCS 이동통신망(이상을 소요대역폭이 CH당 1.25MHz이상으로 요구됨), B-WLL(소요대역 8MHz이상 소요됨) 및 향후 IMT-2000서비스 망(소요대역 최소 5MHz이상 요구)에 이러한 기술을 이용하여 중계기를 구현하는 것은 많은 어려움이 따른다. 즉, 요구 대역폭에 대하여 주파수 별로 일정한 간섭신호 제거량이 상이하여 전체 대역을 처리하기에는 한계가 있었다.As another method, a repeater capable of relaying by interposing a transmitting and receiving antenna ANT and installing an interference canceling circuit inside the repeater to remove the feedback interference signal received by the receiving antenna ANT can be implemented. have. Current technologies for implementing interference cancellation circuits have narrow bandwidth characteristics, so CDMA, cellular, mobile communication networks or PCS mobile communication networks (requires bandwidth of 1.25 MHz or more per CH) and B-WLL requiring broadband characteristics. (Requires more than 8MHz of the required band) and future IMT-2000 service network (requires at least 5MHz of the required band) to implement a repeater using this technology is a lot of difficulties. In other words, there is a limit to process the entire band because the amount of interference signal canceled by frequency with respect to the required bandwidth is different.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 간섭제거 회로를 중계기 내부에 구성한 무선중계기에서, 간섭신호를 최적으로 제거할 수 있도록 간섭제거회로의 입력단에서 송신 및 수신 안테나(ANT)를 재구성하여 간섭신호 제거용 무선중계기의 간섭신호 제거능력을 극대화시키는데 있다. 즉, 본 발명은 새로운 안테나(ANT)를 구현하여 광대역 이동통신망용(셀룰라, TRS, 개인휴대통신, IMT-2000) 및 다양한 간섭신호 제거용 중계장치를 사용함에 있어, 개활지 및 옥내 서비스용으로도 충분히 사용할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the above problems, the present invention is to provide a transmitting and receiving antenna (ANT) at the input terminal of the interference cancellation circuit in order to optimally remove the interference signal in the wireless repeater configured to the interference cancellation circuit inside the repeater Reconstruction to maximize the interference signal removal capability of the interference repeater wireless repeater. That is, the present invention implements a new antenna (ANT) to use a broadband mobile communication network (cellular, TRS, personal mobile communication, IMT-2000) and a variety of interference signal removal relay device, even for open and indoor services Its purpose is to make it fully available.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명인 무선 수신된 신호를 증폭하여 동일 주파수로 중계하는 광대역 이동통신시스템의 안테나(ANT) 장치에 있어서,In order to achieve the above object, in the antenna (ANT) device of the broadband mobile communication system which amplifies the radio signal received by the present invention and relays the same frequency,

송신 안테나(ANT)에서 발생하는 궤환 간섭신호를 수신 안테나(ANT)로 수신될 때, 2개의 안테나(ANT) 소자에서 그 신호의 특성이 적절한 송수신 안테나(ANT)의 분리도 확보와 주파수 대역별로 일정한 위상차와 유사한 크기의 신호레벨 특성이 가능토록 하는 수신 안테나(ANT)의 구현을 위한 2개의 안테나(ANT) 소자부와, 상기 2개의 안테나(ANT) 소자부 각각의 사이에 설치되는 내부 반사판 부와, 상기 안테나(ANT) 전체 외부 둘레에 설치되는 외부 반사판 부를 포함하여 이루어지는 장치가 제공된다.When the feedback interference signal generated from the transmitting antenna (ANT) is received by the receiving antenna (ANT), the characteristics of the signal in the two antenna (ANT) element is secured by the appropriate separation of the transmission and reception antenna (ANT) and constant for each frequency band Two antenna (ANT) element portions for implementing a receiving antenna (ANT) for enabling a signal level characteristic of a magnitude similar to a phase difference, and an internal reflector portion provided between each of the two antenna (ANT) element portions; In addition, an apparatus is provided that includes an external reflector unit installed around the entire outside of the antenna ANT.

상기 송신 안테나(ANT)는 2개의 안테나(ANT) 소자부와, 상기 안테나(ANT) 전체 외부 둘레에 설치되는 외부 반사판 부를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하고 있고,The transmitting antenna (ANT) is characterized in that it further comprises two antenna (ANT) element portion, and an external reflector portion which is installed around the entire outside of the antenna (ANT),

상기 송신 및 수신 안테나(ANT)는 광대역 특성의 안테나(ANT) 소자를 적용하여, 동일 구조로 하나의 안테나(ANT)에 송수신을 겸용하여 2개의 안테나(ANT)부를 더 포함하고, 하나의 안테나(ANT)에 송수신 각각 4개의 안테나(ANT)를 사용하여 안테나(ANT)를 구현하는 것을 특징으로 하고 있다.The transmitting and receiving antenna ANT further includes two antennas ANT by applying a transmission and reception to one antenna ANT in the same structure by applying an antenna (ANT) element having a broadband characteristic, and one antenna ( It is characterized in that the antenna (ANT) is implemented by using four antennas (ANT) for transmission and reception to the ANT.

또한, 상기 송신 및 수신 안테나(ANT)를 적용하기 위하여 송수신 안테나(ANT) 간 2미터 이내의 이격거리로 설치가 되어지는 POLE 또는 철탑 구조의 안테나(ANT) 거치대를 더 포함하는 것을 특징으로 하고 있다.In addition, in order to apply the transmitting and receiving antennas (ANT) is characterized in that it further comprises a antenna (ANT) holder of POLE or steel tower structure that is installed at a separation distance within 2 meters between the transmitting and receiving antenna (ANT). .

이하 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 수신 및 송신안테나(ANT)의 구성도이다.1 is a block diagram of a receiving and transmitting antenna (ANT) according to the present invention.

도 1을 살펴보면, 수신 안테나(ANT) 단에는 수직배열 안테나(ANT) 소자부(100) 2개 경로와, 각 안테나(ANT) 소자부 사이의 내부 반사판 부(200)와, 안테나(ANT) 전체외부의 외부 반사판 부(300)로 이루어져 있다.Referring to FIG. 1, two paths of the vertical array antenna element ANT 100, an internal reflector 200 between each antenna element ANT, and an entire antenna ANT may be provided at the receiving antenna ANT end. It consists of an external external reflector 300.

송신 안테나(ANT)도 마찬가지로 송신측 수직배열 안테나(ANT) 소자부(400) 2개 경로와 이를 합성(SUMMATION)하는 송신신호 합성부(410) 그리고, 안테나(ANT) 전체 외부의 외부 반사판(420) 부로 구성된다.Similarly, the transmission antenna ANT includes two paths of the transmitting side vertical array antenna element ANT 400, a transmission signal synthesizing unit 410 for synthesizing them, and an external reflector 420 outside the entire antenna ANT. ) Consists of wealth.

상기 수신측의 수직 배열 안테나(ANT) 소자부(100)는 간섭신호 제거 중계기 입력단과 연결되고, 두개의 신호 수신용을 위한 각각의 수신 패치(PATCH) 또는 다이폴 안테나(DIPOLE ANT) 소자부를 포함하며, 기지국 또는 단말기의 미약 전파를 실질적으로 수신하는 소자이다.The vertical array antenna (ANT) element unit 100 of the receiving side is connected to the interference signal canceling repeater input terminal, and includes two receiving patch (PATCH) or dipole antenna (DIPOLE ANT) element units for receiving two signals. , A device that substantially receives a weak radio wave of a base station or a terminal.

상기 내부 반사판(REFLECTOR) 부(200)는 각각의 수신 패치(PATCH) 또는 다이폴안테나(DIPOLE ANT) 소자사이에 설치되며, 수직배열 안테나 소자(100)의 부엽(Side Lobe)영역 각각에서 수신된 전파의 특성이 두 경로별로 고유성을 갖도록 수직 배열 안테나 소자(100)간의 상호 영향을 감소시키고, 두 경로의 전파의 특성 중 위상에 의한 지연특성을 변화 시킬 수 있는 역할을 한다. 즉, 송신 안테나에서 궤환된 간섭신호는 수신 안테나의 수직 배열 안테나 소자(100)의 부엽(Side Lobe)영역을 통하여 각각 수신되는데, 이때 내부 반사판(REFLECTOR)부(200)는 1행의 수직 배열 안테나 소자(100)와 2행의 수직 배열 안테나 소자(100) 상호간의 영향으로 인하여 발생하는 궤환 간섭신호의 왜곡 및 위상차 영향을 최소화 시켜, 1행과 2행 각각의 수직 배열 안테나 소자(100)에서 수신되는 원래의 궤환 간섭신호 성분으로 수신될 수 있도록 만든다.The internal reflector 200 is installed between each receiving patch or dippole antenna element, and receives radio waves received from each of the side lobe regions of the vertical array antenna element 100. In order to reduce the mutual influence between the vertically arranged antenna elements 100 so that the characteristics of the two paths have uniqueness, and to change the delay characteristics due to the phase of the propagation characteristics of the two paths. That is, the interference signal fed back from the transmitting antenna is received through the side lobe area of the vertically arranged antenna element 100 of the receiving antenna, wherein the internal reflector unit 200 has one vertical array antenna of one row. Minimize the distortion and phase difference effects of the feedback interference signal generated due to the mutual influence between the device 100 and the vertically arranged antenna elements of two rows, and received by the vertically arranged antenna elements 100 of each of the first and second rows. To be received as the original feedback interference signal component.

상기 외부 반사판(REFLECTOR) 부(300)는 안테나(ANT) FRAME 부의 외곽에 설치되며, 이것은 수신 안테나(ANT)와 송신 안테나(ANT)간의 주파수 영역에서의 상호 분리도를 추가로 확보하는 것이다. 원래, 송신 안테나(ANT)와 수신 안테나(ANT)가 수직 및 수평으로 2-3미터 이상 이격 시키면, 송신 안테나에서 송신된 전파는 약 70dB 정도 감소되어, 수신 안테나(ANT)로 궤환 유입된다. 이러한 상태에서 외부 반사판(REPLECTOR)부(300)는 추가로 약 5dB 이상의 감소를 더 확보하여 상호 분리도를 추가로 개선할 수 있는 역할을 한다.The external reflector part 300 is installed outside the antenna part ANT, which further secures a degree of mutual separation in the frequency domain between the receiving antenna ANT and the transmitting antenna ANT. Originally, when the transmitting antenna ANT and the receiving antenna ANT are separated from each other by more than 2-3 meters vertically and horizontally, the radio wave transmitted from the transmitting antenna is reduced by about 70 dB, and fed back into the receiving antenna ANT. In this state, the external reflector (REPLECTOR) unit 300 additionally secures a reduction of about 5 dB or more, and serves to further improve mutual separation.

또한, 기지국 신호 수신용은 2개의 패치(PATCH) 또는 다이폴 안테나(DIPOLE) 소자가 한쌍이 될 경우는 각각을 합성시키는 2WAY PASSIVE 합성기가 있다. 이것은 수평 빔폭을 약 40도 이내로 좁게하여 특정 기지국 방향의 신호를 위주로 수신하고자 할때, 1열에 1개의 패치(PATCH) 또는 다이폴안테나 소자를 1개씩 추가하여 결국, 1열에 2개의 안테나 소자가 존재하게 되어, 전파 수신면적을 넓게 만드는 현상으로 하여, 결국 수평 빔폭이 약 40도로 좁게되어 원하는 특정 방향만 수신하게 된다. 그러므로 1열에 2개의 패치(PATCH) 또는 다이폴 안테나 소자(100)가 존재하게 되어, 1열에 1개의 패치(PATCH) 또는 다이폴 안테나 소자(100)에서 수신되는 전파를 1열의 나머지 즉, 1열의 나머지 1개의 패치(PATCH) 또는 다이폴 안테나 소자(100)로 이들을 각각 합성하여야만 빔폭이 좁아진다. 그러나, 상기의 단말기 수신용의 수신안테나는 넓은 서비스 반경의 단말기 신호를 전부 수신해야 하기 때문에 수평 빔폭이 넓어야 한다. 이 경우는 1열에 1개 안테나(ANT) 소자부로 구성된다.In addition, there is a 2WAY PASSIVE synthesizer that combines two patch or dipole antennas when the base station signal is received. When the horizontal beam width is narrowed within about 40 degrees, it is necessary to add one patch or dipole antenna element in one column so that two antenna elements exist in one column. As a result, the radio wave receiving area is widened, and thus the horizontal beam width is narrowed to about 40 degrees to receive only the specific direction desired. Therefore, two patches or dipole antenna elements 100 are present in one column, and the radio waves received by one patch or dipole antenna element 100 are arranged in one column. The beam width is narrowed only by synthesizing each of the PATCH or dipole antenna elements 100. However, since the reception antenna for receiving a terminal must receive all terminal signals having a wide service radius, the horizontal beam width must be wide. In this case, one antenna (ANT) element section is included in one column.

송신안테나(ANT)의 경우는 각각의 송신 패치(PATCH) 또는 다이폴 안테나(DIPOLE ANT) 소자 사이의 내부 반사판(REFLECTOR) 부를 제외하고는 수신 ANT와 동일하다. 송신 안테나(ANT)는 수직 배열로 안테나(ANT)소자 2열로 구성된 경우에 전파를 송신하기 위하여 1열과 2열의 안테나(ANT) 소자부(400)를 합성부(410)를 통하여 합성하여 송신하며 이 전파를 단말기 또는 기지국에서 수신하게 된다. 그리고, 송신 안테나(ANT)와 수신 안테나(ANT)간의 분리도를 추가로 확보하기 위해서 송신 안테나(ANT) 전체 외부에 외부 반사판(420)이 설치된다. 이 외부 반사판(420)은 전파가 송신 될 때, 부엽(Side Lobe) 방향으로 전파의 방사가 약 5dB 정도 감소되어, 송신 및 수신 안테나(ANT)간에 분리도가 추가로 약 5dB 이상 확보 되는 것이다.The transmission antenna ANT is identical to the reception ANT except for an internal reflector portion between each transmission patch or dipole antenna element. The transmitting antenna ANT synthesizes and transmits the antenna ANT element 400 of the first and second columns through the combining unit 410 to transmit radio waves when the antenna ANT consists of two columns of antenna ANT elements in a vertical arrangement. Radio waves are received at the terminal or base station. In order to further secure the separation between the transmitting antenna ANT and the receiving antenna ANT, an external reflector 420 is installed outside the entire transmitting antenna ANT. When the radio wave is transmitted, the radiation of the radio wave is reduced by about 5 dB in the side of the side lobe when the radio wave is transmitted, so that an additional degree of separation between the transmitting and receiving antennas ANT is secured by about 5 dB or more.

일반적으로 무선중계기의 경우, 송수신 안테나(ANT)의 분리도를 높이기 위하여 송수신 안테나(ANT)를 수평 및 수직으로 2-3미터 이상의 거리로 이격하여 설치하고 있다. 그러나 간섭신호 제거를 위한 중계기의 사용에 있어서, 미약한 기지국 신호나 단말기 수신신호외에도 송신 안테나(ANT)로부터 궤환되는 송신신호는 송수신 안테나(ANT) 고유의 빔 패턴 특성상 수신 안테나(ANT)에서 각 경로로 수신될 때, 주파수에 따른 궤환신호의 크기와 위상성분이 각 안테나(ANT) 소자 경로마다 차이가 너무 많이 발생하게된다. 이러한 경우 간섭제거용 중계기의 성능이 현저히 나빠지는데, 이를 개선하고자 송신 및 수신 안테나(ANT) 구조를 새롭게 개선하여 발명하였다. In general, in the case of a wireless repeater, in order to increase the separation of the transmitting and receiving antenna (ANT), the transmitting and receiving antenna (ANT) is installed at a distance of 2-3 meters horizontally and vertically. However, in the use of a repeater for removing interference signals, in addition to the weak base station signal or the terminal reception signal, the transmission signal fed back from the transmission antenna ANT is transmitted to each path in the reception antenna ANT due to the beam pattern characteristic of the transmission and reception antenna ANT. When the signal is received as, the difference between the magnitude and phase of the feedback signal according to frequency is too much for each antenna element path. In this case, the performance of the interference elimination repeater is significantly worsened. In order to improve this, the transmission and reception antenna (ANT) structure has been newly improved.

본 발명에서 수신 안테나(ANT)는 기지국 또는 단말기로부터 전파를 수신하여 원하는 신호대역을 수신하는 안테나(ANT)이다. 이때, 서비스 지역 또는 기지국으로 송신하는 송신 안테나(ANT)로부터 궤환되는 간섭신호가 수신안테나(ANT)로 동시에 궤환되어 수신된다. 기존 구현 송수신 안테나(ANT)는 다수개의 개별 안테나(ANT) 소자를 가지고 있어, 빔 패턴 자체에 NULLING POINT가 존재하여 궤환된 간섭신호의 주파수별 크기차이 및 위상차이가 크게 존재하게 된다. 즉, 송신 안테나(ANT)로부터 궤환된 간섭신호는 위상과 그 크기가 크게 상이하여, 간섭신호 제거 중계기의 제거 성능에 악 영향을 미친다.In the present invention, the reception antenna ANT is an antenna ANT that receives a radio wave from a base station or a terminal and receives a desired signal band. At this time, the interference signal fed back from the transmitting antenna ANT transmitted to the service area or the base station is simultaneously fed back to the receiving antenna ANT and received. Existing implementation Since the antenna (ANT) has a plurality of individual antenna (ANT) elements, there is a NULL POINT in the beam pattern itself, so that there is a large frequency difference and phase difference of the feedback interference signal. That is, the interference signal fed back from the transmitting antenna ANT is greatly different in phase and magnitude, which adversely affects the removal performance of the interference signal cancellation repeater.

이러한 문제 때문에, 수신 안테나(ANT)의 안테나(ANT) 소자 수를 도 1과 같이 2개 경로 2행으로 줄이고, 상기 언급한 도 1의 내부 반사판(200), 외부 반사판(300)의 보완 장치가 필요하다.Due to this problem, the number of antenna (ANT) elements of the receiving antenna (ANT) is reduced to two paths and two rows as shown in FIG. 1, and the above-described complementing device of the inner reflector 200 and the outer reflector 300 of FIG. need.

이어서, 본 발명에 의한 송신 및 수신 안테나(ANT)의 각 구성요소의 결과에 의한 신호 특성을 살펴보면 다음과 같다. Next, the signal characteristics resulting from the components of the transmitting and receiving antennas ANT according to the present invention will be described.

송신 안테나(ANT)에 의하여 궤환되는 안테나(ANT)의 2개 경로별 신호특성은 위상차는 기존 안테나(ANT)와는 달리 송신 안테나(ANT) 대비 수신 안테나(ANT) 소자별 위치 차이때문에 위상차가 일정하게 유지되며, 크기는 서비스 대역내 주파수 별로 유사한 크기 차이가 나타나게 된다. 물론, 송신 안테나(ANT)도 최소한의 NULLING POINT를 가지고 방사(PROPAGATION)하게 되어, 수신 안테나(ANT)의 2개 경로별 궤환 간섭신호는 일정한 위상차와 크기의 유사성으로 나타나게 되는 것이다. 그리고, 공간상으로 방사된 송신 안테나(ANT) 신호는 수신 안테나(ANT)로 유기되어 수신될 때, 적절한 송수신 안테나(ANT)간 거리에 의한 분리도를 확보하기 위하여 송수신 안테나(ANT) 각각 전체 외부 반사판(300)을 가지고 있어서, 기존 송수신 안테나(ANT)를 사용할 때, 확보되는 분리도 보다 추가로 5-10dB를 확보할 수 있다.The signal characteristics of the two paths of the antenna ANT fed back by the transmitting antenna ANT are different in phase from the conventional antenna ANT due to the difference in position of each element of the receiving antenna ANT compared to the transmitting antenna ANT. The size is maintained, and a similar size difference appears for each frequency in the service band. Of course, the transmitting antenna ANT also emits with a minimum NULL POINT, so that the feedback interference signals for each of the two paths of the receiving antenna ANT are represented by a similar phase difference and magnitude. In addition, when the antenna (ANT) signal radiated in space is received by the reception antenna (ANT) and received, the entire external reflection plate of each of the transmission and reception antenna (ANT) in order to ensure the separation by the distance between the appropriate transmission and reception antenna (ANT) Since it has a 300, when using a conventional transmit and receive antenna (ANT), it is possible to secure an additional 5-10dB more than the separation is secured.

이때, 무선 중계장치의 용어에서 기지국에서 단말기 방향은 순방향, 단말기에서 기지국 방향은 역방향이라고 하는데, 도 1의 구조에서는 하나의 중계시스템을 구성할 때는 순방향 안테나(ANT) 2기, 역방향 안테나(ANT) 2기가 필요하다.At this time, in the term of the wireless relay device, the direction of the terminal in the base station is forward, and the direction of the base station in the terminal is reverse. In the structure of FIG. 1, when configuring one relay system, two forward antennas (ANT) and a reverse antenna (ANT) 2 units are required.

도 2는 본 발명에 따른 하나의 전체 안테나(ANT)에 송신 및 수신 안테나(ANT) 소자를 구현하여 송수신 겸용의 안테나(ANT)를 구현한 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 안테나(ANT) 구현 설치에 따른 간섭신호 특성도를 나타낸 실험 결과 도면이다. 2 is a view showing an antenna ANT for both transmission and reception by implementing a transmitting and receiving antenna ANT element in one antenna ANT according to the present invention, and FIG. 3 is an antenna ANT according to the present invention. Experimental results showing interference signal characteristics according to implementation.

도 2와 도 3을 참조하여 설명하면, 하나의 안테나(ANT)에 송수신을 구현한 구조이며, 도 2에서 좌측 상단 2열×2행은 순방향 기지국 수신 안테나(ANT)부이며, 하단 2열×2행은 역방향 송신 안테나(ANT)부이다. 역으로, 우측 그림은 상단 1열×1행 각각은 역방향, 즉 단말기 수신 안테나(ANT)부이며, 한 경로씩 구성되며, 송신은 하단의 1열×2행의 합성으로 순방향 송신 안테나(ANT)부로 구성된 그림이며, 이 경우는 도 1의 합성부(410)가 동일하게 사용되어 합성된다. 이렇게 사용하면, 하나의 중계시스템에는 전체 안테나(ANT) 2기로 무선 중계장치에 사용할 수 있다. Referring to FIGS. 2 and 3, a transmission / reception scheme is implemented in one antenna ANT. In FIG. 2, the upper left two columns × two rows are the forward base station receiving antenna ANT units, and the lower two columns × Line 2 is a reverse transmit antenna (ANT) section. Conversely, the figure on the right shows that the top 1 column x 1 row is the reverse, i.e., the terminal receiving antenna (ANT) section, which consists of one path, and the transmission is a combination of the bottom 1 column x 2 rows and the forward transmit antenna (ANT). In this case, the synthesizer 410 of FIG. 1 is used in the same manner and synthesized. In this way, a single relay system can be used for a wireless relay device with two total antennas (ANT).

만약, 사용하는 안테나(ANT) 소자가 각각 송수신 겸용이 가능한 광대역 안테나(ANT) 소자라면, 간단하게, 도 1과 같은 구조로써, 안테나(ANT) 2기로 무선 중계장치에 적용할 수 있다. 도 3은 송수신 안테나(ANT)를 0.5-2미터의 거리로 도 4의 예에서 처럼 수직 및 수평으로 이격하여 송신 안테나(ANT)를 거쳐서, 수신 안테나(ANT)로부터 궤환되는 2개 경로의 위상 및 크기의 측정결과이다. 도 3에서 살펴보면, 주파수 대역별로 2개 대역은 일정한 위상차를 가지고 있으며, 또한 유사한 크기의 궤환 레벨을 유지하고 있다.If the antenna (ANT) element used is a wideband antenna (ANT) element capable of both transmitting and receiving, respectively, the antenna ANT can be applied to the wireless relay device with two antennas ANT. FIG. 3 shows the phases of two paths fed back from the receiving antenna ANT via the transmitting antenna ANT, spaced vertically and horizontally as in the example of FIG. It is a result of measuring the size. Referring to FIG. 3, two bands for each frequency band have a constant phase difference, and maintain a feedback level of similar magnitude.

도 3과 같은 2개 경로의 위상 및 크기의 측정 결과가 나올 경우, 이를 입력으로 사용하여, 간섭제거 중계기용 안테나(ANT)로 활용하며, 광대역으로 간섭신호의 제거가 가능하다.When the phase and magnitude measurement results of the two paths as shown in FIG. 3 are output, the input signal is used as an input, and used as an antenna for an interference cancellation repeater (ANT), and the interference signal can be removed over a wide band.

도 4는 본 발명에 따른 안테나(ANT) 거치방법 및 거치구조 폴의 형상에 대한 도면이으로 송신 및 수신 안테나(ANT)를 POLE 및 철탑으로 구현하는 다양한 예를 나타내었다. 어느 구조이든지, 송신 안테나(ANT)와 수신 안테나(ANT)의 이격 거리는 수직 및 수평 약 2-3미터의 이격 거리이며, 송신 및 수신 안테나(ANT)간 수평 각도는 송신 및 수신 안테나(ANT) 중 하나의 기준 안테나(ANT)를 0도 기준으로 볼때 나머지 안테나(ANT) 각도는 정반대의 ±180도에서 ±90도 이내의 지향방향을 나타낸다. 그 구성은 송수신 안테나(ANT)의 지상 높이를 확보하기 위한 POLE(600) 또는 철탑(600)과 안테나 지지를 위한 안테나 거치대(620)로 구성되며, 만약, 순방향 수신 안테나(ANT)가 상단 안테나(610)와 같이 안테나 거치대(620)에 걸치가 되면, 순방향 송신 안테나는 반대편 안테나 거치대(620)의 하단 안테나(611)에 거치되어 수직 및 수직 거리가 약 2-3미터가 확보된다. 역방향은 이와 반대로, 역방향 수신안테나(ANT)는 하단 안테나(611)의 안테나 POLE에서 상단에 거치되고, 역방향 송신 안테나는 순방향 수신 안테나인 상단 안테나(610)의 하단부에 안테나 거치대(620)에 고정된다. 마찬가지로 송수신 안테나가 송수신 통합하여 하나의 안테나 FRAME으로 구성되는 경우는 안테나 POLE(600)에 하나의 안테나(ANT)로 구성되어, 결국 순방향 및 역방향 통틀어서 두개의 안테나(ANT)로 구성되게 된다.4 is a diagram illustrating a shape of an antenna (ANT) mounting method and a mounting pole according to the present invention, and shows various examples of implementing a transmission and reception antenna (ANT) with a POLE and a steel tower. In any structure, the separation distance between the transmitting antenna ANT and the receiving antenna ANT is about 2-3 meters vertically and horizontally, and the horizontal angle between the transmitting and receiving antennas ANT is one of the transmitting and receiving antennas ANT. When one reference antenna ANT is referred to as a zero degree reference point, the other antenna ANT angles indicate a directing direction within ± 90 degrees from the opposite ± 180 degrees. The configuration consists of a POLE 600 or a pylon 600 to secure the ground height of the transmitting and receiving antenna (ANT) and an antenna cradle 620 for supporting the antenna, if the forward receiving antenna (ANT) is the top antenna ( When the antenna holder 620 is placed as shown in 610, the forward transmitting antenna is mounted on the lower antenna 611 of the opposite antenna holder 620 to secure vertical and vertical distances of about 2-3 meters. On the contrary, the reverse receiving antenna ANT is mounted on the upper end of the antenna POLE of the lower antenna 611, and the reverse transmitting antenna is fixed to the antenna holder 620 on the lower end of the upper antenna 610, which is the forward receiving antenna. . Similarly, when the transmit / receive antenna is configured to transmit / receive one antenna frame, the antenna POLE 600 includes one antenna ANT, and thus two antennas ANT in both forward and reverse directions.

이상의 실시예들은 본원 발명을 설명하기 위한 것으로, 본원 발명의 범위는 실시에들에 한정되지 않으며, 첨부된 청구범위에 의거하여 정의되는 본원 발명의 범주 내에서 당업자들에 의하여 변형 또는 수정될 수 있다. 예를 들면 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성요소의 형상 및 구조는 변형하여 실시할 수 있지만, 그 특성이 도 3과 같으면 동일한 범주에 속한다는 것이다.The above embodiments are intended to illustrate the present invention, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments, but may be modified or modified by those skilled in the art within the scope of the present invention defined by the appended claims. . For example, although the shape and structure of each component specifically shown in the embodiment of the present invention can be modified and implemented, the characteristics belong to the same category as shown in FIG. 3.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면 기존의 간섭제거 무선 중계장치에 사용되는 안테나(ANT)에 대체되어 사용됨으로서 간섭제거 무선 중계장치에서 요구되는 간섭신호의 특성이 안테나(ANT) 소자별로 위상 및 크기의 측면에서 유사성이 확보되어 간섭제거 성능이 광대역으로 가능해진다.As described above, according to the present invention, the interference signal required by the interference canceling wireless repeater is replaced with the antenna (ANT) used in the conventional interference canceling wireless repeater, so that the characteristics of the phase and magnitude for each antenna (ANT) element are different. Similarity is ensured in terms of bandwidth, so interference cancellation is possible over a wide range.

또한, 본 발명에 의한 송신 및 수신 안테나(ANT)에 따르면, 송수신 안테나(ANT)간 분리도를 확보하기 위하여 기존 안테나(ANT) 사용시 요구되는 송수신 분리도가 기존거리(2-3미터)보다 분리도가 더 확보되어 철탑비용을 절감할 수 있고,In addition, according to the transmitting and receiving antenna (ANT) according to the present invention, the transmission and reception separation required when using the existing antenna (ANT) in order to secure the separation between the transmission and reception antenna (ANT) is more than the existing distance (2-3 meters). Secured tower cost can be reduced,

또한, 종래의 무선 주파수 중계기에서 송수신 안테나(ANT)간의 분리도를 확보하기 어려워 출력을 원하는 만큼 방사하지 못하여 커버리지가 적은 단점이 극복할 수 있으므로 간섭제거 무선 중계장치 뿐만 아니라, 일반 소출력 무선중계기에도 사용될 수 있어서, 좀 더 고출력으로 중계증폭이 가능하다.In addition, in the conventional radio frequency repeater, it is difficult to secure the separation between the transmitting and receiving antennas (ANT), so that the disadvantage of less coverage can be overcome because it can not radiate as much as desired, it can be used not only for the interference eliminating wireless repeater, but also for the general low power wireless repeater. Thus, relay amplification is possible at higher power.

도 1은 본 발명에 따른 수신 및 송신안테나(ANT)의 구성도이다.1 is a block diagram of a receiving and transmitting antenna (ANT) according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 하나의 전체 안테나(ANT)에 송신 및 수신 안테나(ANT) 소자를 구현하여 송수신 겸용의 안테나(ANT)를 구현한 도면이다.FIG. 2 is a diagram illustrating an antenna for both transmitting and receiving by implementing a transmitting and receiving antenna (ANT) element in one total antenna (ANT) according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 안테나(ANT) 구현 설치에 따른 간섭신호 특성도를 나타낸 실험 결과 도면이다.3 is an experimental result diagram showing an interference signal characteristic diagram according to an antenna (ANT) implementation installation according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 안테나(ANT) 거치방법 및 거치구조 폴의 형상에 대한 도면이다.Figure 4 is a view of the shape of the antenna (ANT) mounting method and mounting structure pole in accordance with the present invention.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **** Description of symbols for the main parts of the drawing **

100 : 2개의 안테나 소자부 200 : 내부 반사판부100: two antenna element portions 200: internal reflection plate portion

300 : 외부 반사판부 400 : 송신측 안테나 소자부300: external reflector plate 400: transmitting antenna element

410 : 송신신호 합성부 420 : 송신측 외부 반사판부410: transmitting signal synthesizing unit 420: transmitting side external reflector

600 : POLE 610 : 상단 안테나(ANT)600: POLE 610: upper antenna (ANT)

611 : 하단 안테나(ANT) 620 : 거치대611: lower antenna (ANT) 620: holder

Claims (5)

무선 수신된 신호를 증폭하여 동일 주파수로 중계하는 광대역 이동통신시스템의 안테나(ANT) 장치에 있어서,An antenna (ANT) device of a broadband mobile communication system for amplifying a wirelessly received signal and relaying it at the same frequency, 송신 안테나(ANT)에서 발생하는 궤환 간섭신호를 수신 안테나(ANT)로 수신될 때, 2개의 안테나(ANT) 소자에서 그 신호의 특성이 적절한 송수신 안테나(ANT)의 분리도 확보와 주파수 대역별로 일정한 위상차와 유사한 크기의 신호레벨 특성이 가능토록 하는 수신 안테나(ANT)의 구현을 위한 2개의 안테나(ANT) 소자부와;When the feedback interference signal generated from the transmitting antenna (ANT) is received by the receiving antenna (ANT), the characteristics of the signal in the two antenna (ANT) element is secured by the appropriate separation of the transmission and reception antenna (ANT) and constant for each frequency band Two antenna (ANT) element units for implementing a receiving antenna (ANT) for enabling a signal level characteristic having a magnitude similar to that of a phase difference; 상기 2개의 안테나(ANT) 소자부 각각의 사이에 설치되는 내부 반사판 부와;An internal reflector portion disposed between each of the two antenna element portions; 상기 안테나(ANT) 전체 외부 둘레에 설치되는 외부 반사판 부; 를 포함하여 이루어지는 간섭신호 제거를 위한 중계기용 안테나(ANT) 장치.An external reflector unit installed around an entire outer circumference of the antenna ANT; Repeater antenna (ANT) device for interference signal removal comprising a. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 송신 안테나(ANT)는 2개의 안테나(ANT) 소자부와;The transmitting antenna (ANT) includes two antenna (ANT) element units; 상기 안테나(ANT) 전체 외부 둘레에 설치되는 외부 반사판 부; 를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 간섭신호 제거를 위한 중계기용 안테나(ANT) 장치.An external reflector unit installed around an entire outer circumference of the antenna ANT; Repeater antenna (ANT) device for interference signal removal, characterized in that further comprises. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 송신 및 수신 안테나(ANT)는 광대역 특성의 안테나(ANT) 소자를 적용하여, 동일 구조로 하나의 안테나(ANT)에 송수신을 겸용하여 2개의 안테나(ANT)부; 를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 간섭신호 제거를 위한 중계기용 안테나(ANT) 장치.The transmitting and receiving antennas (ANT) is an antenna (ANT) device having a broadband characteristic, two antennas (ANT) unit by transmitting and receiving to a single antenna (ANT) in the same structure; Repeater antenna (ANT) device for interference signal removal, characterized in that further comprises. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 송신 및 수신 안테나(ANT) 소자를 각각 사용하여, 하나의 안테나(ANT)에 송수신 각각 4개의 안테나(ANT)를 사용하여 안테나(ANT)를 구현하는 것을 특징으로 하는 간섭신호 제거를 위한 중계기용 안테나(ANT) 장치.Repeater for interference signal cancellation, characterized in that the antenna ANT is implemented using each of the transmitting and receiving antenna (ANT) elements, each of the four antennas (ANT) to transmit and receive to one antenna (ANT) Antenna (ANT) device. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 송신 및 수신 안테나(ANT)를 적용하기 위하여 송수신 안테나(ANT) 간 2미터 이내의 이격거리로 설치가 되어지는 POLE 또는 철탑 구조의 안테나(ANT) 거치대를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 간섭신호 제거를 위한 중계기용 안테나(ANT) 장치.In order to apply the transmitting and receiving antennas (ANT) to remove the interference signal, characterized in that it further comprises an antenna (ANT) holder of the POLE or pylon structure which is installed at a distance of less than 2 meters between the transmitting and receiving antenna (ANT) Repeater antenna (ANT) device for.
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