KR20050069746A - 평판 인쇄형 다이폴 방사소자가 어레이된 이중편파 안테나및 그의 제어시스템 - Google Patents

평판 인쇄형 다이폴 방사소자가 어레이된 이중편파 안테나및 그의 제어시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20050069746A
KR20050069746A KR1020030102138A KR20030102138A KR20050069746A KR 20050069746 A KR20050069746 A KR 20050069746A KR 1020030102138 A KR1020030102138 A KR 1020030102138A KR 20030102138 A KR20030102138 A KR 20030102138A KR 20050069746 A KR20050069746 A KR 20050069746A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
antenna
signal
motor
control means
voltage
Prior art date
Application number
KR1020030102138A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100638514B1 (ko
Inventor
윤종섭
이창은
문영찬
김윤용
Original Assignee
주식회사 케이엠더블유
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 케이엠더블유 filed Critical 주식회사 케이엠더블유
Priority to KR1020030102138A priority Critical patent/KR100638514B1/ko
Publication of KR20050069746A publication Critical patent/KR20050069746A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100638514B1 publication Critical patent/KR100638514B1/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/06—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
    • H01Q21/08—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart the units being spaced along or adjacent to a rectilinear path
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/16—Resonant antennas with feed intermediate between the extremities of the antenna, e.g. centre-fed dipole
    • H01Q9/28—Conical, cylindrical, cage, strip, gauze, or like elements having an extended radiating surface; Elements comprising two conical surfaces having collinear axes and adjacent apices and fed by two-conductor transmission lines
    • H01Q9/285—Planar dipole
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • H01Q1/241—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM
    • H01Q1/246—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for base stations
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q13/00—Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/08—Radiating ends of two-conductor microwave transmission lines, e.g. of coaxial lines, of microstrip lines
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/24—Combinations of antenna units polarised in different directions for transmitting or receiving circularly and elliptically polarised waves or waves linearly polarised in any direction

Landscapes

  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

본 발명은 평판 인쇄형 다이폴 안테나를 다수 어레이시키고, 하나의 다중선로 지연기를 이용하여 다수개의 방사소자에 급전되는 신호 지연을 제어함으로써 안테나 구성에 필요한 다중선로 지연기를 집적화할 수 있는 이중편파 안테나에 관한 것이다.
본 발명은, 전도성 재질로 이루어진 반사판과, 상기 반사판의 양 측면에 직립되게 설치된 측벽과, 상기 양 측벽을 가로질러 소정 공간을 구획하는 구획판(down wall)을 포함하는 지지체; 상기 지지체의 단부에 설치되며, 기지국내에 위치하는 원격제어장치로부터 출력된 제어신호를 전송할 수 있도록 급전하는 급전수단; 상기 급전수단의 근접부에 설치되며, 그를 통해 입력되는 제어신호를 RF신호와 모터 구동을 위한 DC전압으로 분리하고, 안테나의 빔방향 및 경사각도를 조정하는 안테나 제어수단; 상기 안테나 제어수단 일측에 설치되어 그로부터 분리된 RF신호를 입력받아 소정 수로 분배하여 출력하는 제1 전력분배수단; 상기 지지체의 상면 소정위치에 장착되며, 상기 전력분배수단을 통해 입력되는 RF신호의 위상을 지연시킴으로써 안테나의 다운틸팅을 조정하는 다중 선로 지연수단; 및 상기 지지체의 구획공간에 각각 배열되며, 평판의 상면에 방사패턴이 형성되고 상기 평판의 저면에 마이크로 스트립선로 패턴이 형성되어 상기 다중 선로 지연수단을 통해 출력된 신호를 방사하는 적어도 2이상의 방사소자 어레이를 포함하는 평면인쇄형 다이폴 안테나가 어레이된 이중편파 안테나를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기와 같이 구성된 이중편파 안테나를 제어하기 위한 장치로서, 기지국내에 위치되어 안테나 빔의 다운틸팅을 제어하기 위한 모터의 회전상태를 측정하기 위한 기준신호 및 모터의 구동전압 그리고 이동통신을 위한 RF신호를 안테나에 전송하는 원격제어수단; 상기 지지체의 단부에 설치되며, 상기 원격제어수단으로부터 전송되는 모터의 회전상태를 측정하기 위한 기준신호, 모터의 구동전압 및 RF신호를 모두 합하여 전송하는 피더케이블; 상기 안테나 지지체에 구비되며, 피더케이블을 통해 입력되는 원격제어수단의 제어신호를 모터의 회전상태를 측정하기 위한 기준신호, 모터의 구동전압 및 RF신호로 분리하고, 모터의 회전상태에 따른 변화값을 상기 원격제어수단으로 출력하는 안테나제어수단; 상기 안테나 제어수단으로부터 인가되는 구동전압에 의해 구동하여 안테나의 빔방향 및 경사각도를 조정하는 모터구동수단을 포함하는 이중편파 안테나의 제어시스템을 제공한다.

Description

평판 인쇄형 다이폴 방사소자가 어레이된 이중편파 안테나 및 그의 제어시스템{Dual polarization antenna be arrayed dipole element printed on a plate and control system of the same}
본 발명은 이동통신 시스템의 기지국 장치에 이용되는 평판 인쇄형 다이폴 안테나가 어레이된 이중 편파 안테나 및 그의 제어시스템에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 방사소자를 평판 인쇄형 다이폴 안테나로 구현하여 어레이시키고, 다수의 신호를 입력받아 그 각각의 신호를 각기 소정의 비율로 동시에 제어할 수 있는 다중선로 지연기를 채용하여 안테나의 빔 패턴 및 수직 다운 틸팅각을 정밀 제어할 수 있는 평판 인쇄형 다이폴 안테나가 어레이된 이중 편파 안테나 및 그의 제어시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 이중 편파 안테나는 일반 안테나가 수직 편파 또는 수평 편파와 같은 단일 편파를 갖는데 비하여, 경사진 각도의 편파를 2개 갖는 안테나를 일컫는데, 보통 ±45°편파를 가지므로 듀얼 슬랜트 폴러라이즈드 안테나(Dual Slant Polarized Antenna)라고도 불리며, 이동통신 시스템내 기지국의 수신 경로 이중화 구현을 위한 안테나로 이용된다.
이러한 편파 다이버시티 안테나는 기존의 공간 다이버시티 안테나를 대신하여 통신 품질을 저하시키는 가장 큰 원인의 하나인 페이딩현상에 의한 통신열화를 방지하기 위한 대안으로 이용되고 있다.
상기 편파 다이버시티 안테나는 수신용에 수평 편파 안테나와 수직 편파 안테나를 별도로 설치하여 각 신호를 분리 수신 합성하게 되면, 페이딩의 영향을 경감할 수 있게 되며, 기존의 공간 다이버시티 안테나에 비하여 그 공간적인 활용도가 높을 뿐만 아니라, 공간 다이버시티 안테나가 가지는 각기 다른 두 개의 안테나를 하나의 안테나에 구성할 수 있으므로 비용적인 면에서 획기적으로 절감할 수 있었다.
상대적으로 높은 위치에 있는 기지국 안테나는 가입자에게 효율적인 서비스를 제공하기 위하여 우산형 패턴으로 다운틸팅을 하게 되는데, 이때 기존의 기계적 다운틸팅 안테나는 틸팅 각도가 커짐에 따라 수평 빔 패턴이 상대적으로 넓어지므로 섹터간 중첩 지역이 넓어지게 된다. 이로 인하여 핸드오프율(hand off rate)이 증가되고, pilot pn pollution의 최적화시 작업자의 사고위험 등이 항상 상존하는 문제점이 있다.
이중 편파 안테나에서, 같은 편파를 가지는 한단의 방사소자는 총 2개의 방사소자로 이루어진다. 방사소자로 이용되는 종래의 동축 다이폴 안테나의 경우, 케이블을 이용하여 직접 급전을 하고, EMC 다이폴 안테나는 간접 급전을 하게 되는데, 이를 급전하기 위해서는 별도의 전원분배기(P/D : Power divider)가 필요한 문제점이 있었다.
이 밖에 방사소자로서의 마이크로 스트립 패치 안테나(microstrip patch antenna)는 제조비용이 싸고, 제작이 편리하며, 다양한 구조와 기능의 안테나 제작이 가능하고, 부피가 작다는 장점이 있는 반면에, 그 대역폭이 좁은 단점이 있으며, 상기 패치안테나의 대역폭을 증가시키기 위해서는 기판의 두께를 증가시키거나 낮은 유전율의 기판을 사용해야 하는 문제점이 있었다.
안테나의 틸팅각을 조정하기 위한 종래의 방법에 있어서는 기계적으로 안테나에 부착되어 있는 각도 조정 장치의 볼트를 수동으로 조정하거나, 스크류 볼트를 이용한 기구장치를 사용하여 클램프에 부착된 각도장치에서 가르키는 안테나의 방위각을 육안으로 확인하여 조정하는 구조를 채택하고 있다.
또한, 최근에는 안테나에 모터를 장착하고 그 모터를 원격제어함으로써 모터에 의해 안테나의 빔방향 및 경사각도를 조정하고 있는 방법이 제시되어 있으나, 이 방법에서는 상기 안테나에 장착된 모터를 제어하기 위해서, 피더케이블 외에 모터제어용 신호를 전송하기 위한 별도의 케이블을 구비해야만 하기 때문에 설치비용이 많이 소요되는 문제점이 있다.
근래에 들어와서는 이중편파 다이버시티를 이용한 기술이 많이 나오고 있으며, 이론과 더불어 수동형 이중편파 다이버시티 안테나와 모터제어를 통한 이중편파 다이버시티 안테나가 개발되어지고 상업화가 이루어지고 있는 실정이다.
따라서, 본 발명은 상기의 제반 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 튜닝이 용이하고, 대량생산이 가능하도록 2차원 구조로 설계된 평판 인쇄형 다이폴 방사소자를 다수 어레이시킨 이중편파 안테나 및 그의 제어시스템을 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 아랫면의 마이크로스트립 선로가 인쇄형 다이폴의 중앙을 지나면서 EMC 간접급전을 하고, 이어 비아홀을 통하여 직접 급전함으로써 직접 급전에서의 공진주파수와 간접 급전에서의 공진주파수가 서로 이격되도록 하여 광대역 특성을 구현할 수 있는 평판 인쇄형 다이폴 안테나가 어레이된 이중편파 안테나 및 그의 제어시스템을 제공함에 또 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 PCB 양면 에칭기법을 이용하여 방사소자와 전원 분배기를 하나의 PCB로 구현할 수 있는 평판 인쇄형 다이폴 안테나가 어레이된 이중편파 안테나 및 그의 제어시스템을 제공함에 또 다른 목적이 있다.
또한, 안테나에 급전을 위한 피더케이블(feeder cable)에 모터제어신호를 함께 전송하여 별도의 전송케이블 없이도 안테나를 원격제어할 수 있고, 모터의 회전상태를 검출하는 회로를 수동소자로 구성함으로써 신뢰성을 향상시킬 수 있는 평판 인쇄형 다이폴 안테나가 어레이된 이중편파 안테나의 제어시스템을 제공함에 또 다른 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 전도성 재질로 이루어진 반사판과, 상기 반사판의 양 측면에 직립되게 설치된 측벽과, 상기 양 측벽을 가로질러 소정 공간을 구획하는 구획판(down wall)을 포함하는 지지체; 상기 지지체의 단부에 설치되며, 기지국으로부터 전송되는 RF신호 및 제어신호를 입력받아 전송하는 급전수단; 상기 급전수단의 근접부에 설치되며, 그를 통해 입력된 신호를 RF신호와 모터 구동을 위한 DC전압으로 분리하고, 안테나의 다운틸팅 경사각도를 조정하는 안테나 제어수단; 상기 안테나 제어수단 근접부에 설치되어 상기 안테나 제어수단으로부터 분리된 RF신호를 입력받아 이를 소정 수로 분배하여 출력하는 전력분배수단; 상기 지지체의 상면 소정위치에 장착되며, 상기 전력분배수단을 통해 입력되는 RF신호의 위상을 지연시킴으로써 안테나의 다운틸팅을 조정하는 다중 선로 지연수단; 및 상기 지지체의 구획공간에 각각 배열되며, 평판의 상면에 방사패턴이 형성되고 상기 평판의 저면에 마이크로 스트립선로 패턴이 형성되어 상기 다중 선로 지연수단을 통해 출력된 신호를 방사하는 적어도 2이상의 방사소자 어레이를 포함하는 평면인쇄형 다이폴 안테나가 어레이된 이중편파 안테나를 제공한다.
여기서, 상기 방사소자 어레이의 각 방사소자는 소정위치에 급전를 위한 비아홀이 대각선 방향으로 형성된 유전체 기판; 상기 유전체판의 상면에 (+),(-)극을 갖는 2개의 사각패턴이 한조를 이루는 제1 패치부와, 상기 제1 패치부와 대칭되게 (+),(-)극을 갖는 2개의 사각패턴이 한조를 이루는 제2 패치부를 구비하여 외부로부터의 급전을 통해 방사하는 방사패턴; 상기 유전체 기판의 저면에 교차된 제3 및 제4 패턴이 인쇄되되, 상기 제3 패턴의 교차부위가 소정 간격으로 떨어진 상태로 인쇄되며, 제3 및 제4 패턴 각각의 소정위치에 급전홀이 형성되어 상기 방사패턴에 각각 급전시키는 마이크로스트립 선로; 및 상기 유전체 기판의 비아홀과 마이크로스트립 선로의 급전홀간을 단락시켜 급전하는 급전수단을 포함하는 것을 특징을 한다.
또한, 본 발명은 기지국내에 위치되어 안테나 빔의 다운틸팅을 제어하기 위한 모터의 회전상태를 측정하기 위한 기준신호 및 모터의 구동전압 그리고 이동통신을 위한 RF신호를 안테나에 전송하는 원격제어수단; 전도성 재질의 반사판과, 상기 반사판의 양 측면에 직립되게 설치된 측벽과, 상기 양 측벽을 가로질러 소정 공간을 구획하는 구획판(down wall)을 포함하는 안테나 지지체; 상기 지지체의 단부에 설치되며, 상기 원격제어수단으로부터 전송되는 모터의 회전상태를 측정하기 위한 기준신호, 모터의 구동전압 및 RF신호를 모두 합하여 전송하는 피더케이블; 상기 안테나 지지체에 구비되며, 피더케이블을 통해 입력되는 원격제어수단의 제어신호를 모터의 회전상태를 측정하기 위한 기준신호, 모터의 구동전압 및 RF신호로 분리하고, 모터의 회전상태에 따른 변화값을 상기 원격제어수단으로 출력하는 안테나제어수단; 상기 안테나 제어수단으로부터 인가되는 구동전압에 의해 구동하여 안테나의 빔방향 및 경사각도를 조정하는 모터구동수단; 상기 안테나 제어수단을 통해 분리된 RF신호를 입력받아 소정 수로 분배하여 출력하는 제1 전력분배수단; 상기 지지체의 상면 소정위치에 장착되며, 상기 제1 전력분배기를 통해 입력되는 RF신호를 임의의 수로 분배하여 안테나의 다운틸팅을 조정하는 다중 선로 지연수단; 상기 다중 선로 지연수단의 각 단자와 개별적으로 연결된 다수의 분배단자패턴이 인쇄되어 다중선로 지연수단으로부터 분배된 신호를 전송하는 신호전송기판; 상기 안테나 지지체의 구획공간에 각각 배열되며, 평판의 상면에 방사패턴이 형성되고 상기 평판의 저면에 마이크로 스트립선로 패턴이 형성되어 상기 다중 선로 지연수단을 통해 출력된 신호를 방사하는 적어도 2이상의 방사소자 어레이; 및 상기 안테나 지지체의 저면에 장착되며, 같은 편파를 가지는 두개의 방사소자를 한 묶음으로 하되, 상기 신호전송기판으로부터 전송되는 신호를 수직으로 어레이된 방사소자 묶음에 분배하는 제2 전력분배수단을 포함하는 평면인쇄형 다이폴 안테나가 어레이된 이중편파 안테나의 제어시스템을 제공한다.
이하, 첨부된 도1 내지 도10을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
본 발명에 의한 이중편파 어레이 안테나 및 그의 제어시스템은 현지 서비스 지역의 여건에 적합하게 안테나의 수직 다운틸팅각을 자동으로 원격제어하여 제한된 주파수대의 이용효율을 극대화할 수 있도록 구현한 것이다.
도1은 본 발명에 의한 이중편파 어레이 안테나의 전체구성을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
본 발명의 실시예에 따른 이중편파 어레이 안테나는 도1에 도시된 바와 같이, 전도성 재질로 이루어진 반사판(1a)과, 상기 반사판(1a)의 양 측면에 직립되게 설치된 측벽(1b)과, 상기 양 측벽(1b)을 가로질러 소정 공간을 구획하는 구획판(down wall)(1c)을 구비하는 지지체(1)와; 상기 지지체(1)의 단부에 설치되며, 기지국과의 신호전송을 위한 제1 및 제2 급전포트(4, 5)와; 상기 제1 및 제2 급전포트(4, 5)의 근접부에 설치되며, 그를 통해 입력되는 신호를 RF신호와 모터 구동을 위한 DC전압으로 분리하고, 안테나 빔의 다운틸팅을 조정하는 안테나 제어장치(7)와; 상기 안테나 제어장치(7) 근접부에 설치되어 상기 안테나 제어장치(7)로부터 분리된 RF신호를 입력받아 이를 분배하여 출력하는 5웨이 전력분배기(14, 14')와; 상기 지지체(1)의 일측 반사판(1a) 상면에 장착되며, 상기 5웨이 전력분배기(14, 14')로부터 입력되는 RF신호의 위상을 지연시킴으로써 안테나의 다운틸팅을 조정하는 동심원구조의 제1 및 제2 다중선로지연기(2, 3); 및 상기 지지체(1)의 구획공간에 각각 배열되며, 평판의 상면에 방사패턴이 형성되고, 상기 평판의 저면에 마이크로스트립 선로 패턴이 형성되어 상기 제1 및 제2 다중선로 지연기(2, 3)를 통해 출력된 신호를 방사하는 8개의 방사소자 어레이(6)를 포함한다.
상기와 같은 본 발명의 구성에서, 이중편파 안테나는 다이폴을 구현하여 서로 직교하는 두 종류의 편파를 얻기 위해 급전포트, 5웨이 전력분배기 및 다중선로 지연기를 각각 2개씩 마련한 것이며, 제1 다중선로 지연기(2)는 방사소자 어레이의 한쪽 패치측으로 전송되는 신호의 위상을 지연시키고, 제2 다중선로 지연기(3)는 방사소자 어레이의 다른쪽 패치측으로 전송되는 신호의 위상을 지연시킨다.
이때, 한 개의 모터로 기어열을 통해 두 개의 다중선로지연기를 제어하기 때문에, 모터구동을 위한 DC신호는 두 개의 급전포트 중 어느 한쪽으로만 전송되면 된다. 본 발명에서는 제1 급전포트4)를 통해서만 RF신호와 DC신호가 공급된다. 따라서 상기 제2 급전포트(5)에는 RF신호만 입력된다.
상기와 같이 구성된 이중편파 어레이 안테나를 제어하기 위한 안테나 제어장치(7)의 세부구성이 도2, 도3, 도8에 도시되었다.
도2는 본 발명의 이중편파 어레이 안테나에서, 안테나 제어장치의 일부구성을 발췌한 평면도이고, 도3은 도2의 저면도이며, 도8은 본 발명의 이중 편파 안테나의 제어시스템에 대한 일실시예 블럭도를 각각 나타낸다.
상기 안테나 제어장치(7)는 기지국내에 위치하여 모터를 구동하기 위한 모터구동신호(DC신호)와 정현파신호 및 RF신호를 혼합하여 출력하는 원격제어수단과;
상기 원격제어수단(100)의 출력신호를 피더케이블을 통해 입력받아 이를 모터구동신호(DC신호), 모터의 회전상태를 측정하기 위한 기준신호인 정현파신호 및 이동통신을 위한 RF신호로 분리하여 각기 전송함으로써 안테나 빔의 다운틸팅을 조정함과 아울러 모터의 회전상태에 따른 변화값을 상기 원격제어수단(100)으로 출력하는 안테나제어수단(200)으로 구성된다.
여기서, 도8에 도시된 바와 같이 상기 원격제어수단(100)은 모터의 회전상태를 측정하기 위한 기준신호인 정현파를 발생하는 주파수발생부(110)와; 안테나에 장착된 모터의 구동에 필요한 전압을 발생하는 모터전압 발생부(120)와; 상기 주파수발생부(110)의 출력신호와 상기 모터전압발생부(120)의 출력전압을 서로 간섭없이 합하여 출력함과 아울러 모터의 회전상태에 따른 변화값을 인가받는 정합부(130)와; 상기 정합부(130)의 출력신호와 이동통신을 위한 RF신호를 합하여 피더케이블을 통해 안테나측으로 전송하기 위한 바이어스티(140)와; 안테나측으로부터 상기 정합부(130)로 전송된 모터의 회전상태에 따른 변화값 신호를 검출하여 이를 구형파신호로 변환하여 출력하는 신호검출부(150)와; 상기 모터를 구동하기 위한 전압 및 제어신호를 출력하고 그 결과값을 상기 신호검출부(150)로부터 입력받아 계속하여 모터전압발생부(120)및 주파수발생부(110)를 제어하는 제어부(160)를 포함한다.
상기 안테나 제어수단(200)은 상기 바이어스티(140)의 출력신호를 피더케이블을 통해 입력받아 이를 이동통신을 위한 RF신호, 모터를 구동하기 위한 모터전압신호 및 정현파신호로 분리하여 출력하는 신호분리부(210)와; 상기 신호분리부(210)에 의해 분리된 모터전압신호를 입력받아 안테나 빔의 다운틸팅을 조정하기 위한 모터(220)와; 상기 모터(220)의 회전상태에 따라 저항값이 가변됨으로써 가변된 정현파신호를 상기 원격제어수단(100)의 정합부(130)로 출력하는 엔코더(230)와; 제1 및 제2 다중선로 지연기(2, 3)의 상부에 설치되며, 상기 모터(130)의 구동력을 인가받아 상기 제1 및 제2 다중선로 지연기(2, 3)의 신호지연을 조정함으로써 안테나의 수직틸팅각을 소정 각도로 제어하기 위한 기어열(11)로 구성된다.
상기 5웨이 전력분배기(14, 14')는 도3에 도시된 바와 같이 RF신호와 DC전압이 입력되는 상기 제1 급전포트(4)와, RF신호만이 입력되는 제2 급전포트(5)에 각각 대응되도록 2개가 구비되며, 그들을 통해 입력되는 신호를 5개로 분배하여 다중선로 지연기(2, 3)에 입력한다.
상기 5웨이 전력 분배기(14, 14')의 일측에는, 다중선로 지연기(2, 3)의 출력단자들과 개별적으로 연결되어 신호를 입력하기 위한 다수의 분배단자패턴이 인쇄된 신호전송기판(15)이 구비된다.
상기 급전단자(14a)를 통해 입력된 RF신호, DC전압 및 정현파신호가 분리되는 과정을 도10의 신호분리부 구성을 참조하여 부연하면 다음과 같다.
도면에 도시된 바와 같이, 상기 급전단자(14a)를 통해 RF신호와 DC전압이 입력되면, 커패시터(C2)를 통해 안테나의 각 방사소자측으로 RF신호가 분리되어 입력되고, DC전압은 인덕터(L1, L2)에 의해 분리되어 모터(220)에 인가된다.
또한, 정현파신호는 커패시터(C3)를 통해 엔코더(230)에 인가된다. 이때, DC전압과 정현파신호는 통과시키고, RF신호는 통과되지 못하도록 설정된 값을 갖는 커패시터(C4, C5)에 의해 상기 RF신호가 차단되어 모터(220)나 엔코더(230)측으로 넘어오지 못하게 된다.
다음에, 상기 방사소자 어레이(6)를 구성하는 방사소자의 세부구성에 대하여 도4 내지 도6을 참조하여 설명한다.
도4는 본 발명의 요부인 방사소자의 배열구조를 세부적으로 나타낸 사시도이고, 도5는 방사소자의 평면도이며, 도6은 방사소자의 저면도를 각각 나타낸 것이다.
도면에 도시된 바와 같이, 상기 방사소자(6)는 케이블의 접지선과 연결하기 위하여 소정위치에 비아홀(21a, 21b)이 대각선 방향으로 형성된 정방형의 유전체판(21)과; 상기 유전체판(21)의 상면에 (+),(-)극을 갖는 2개의 사각패턴(22a, 22b)이 한조를 이루는 제1 패치부(22)와, 상기 제1 패치부(22)와 대칭되게 (+),(-)극을 갖는 2개의 사각패턴(23a, 23b)이 한조를 이루는 제2 패치부(23)를 구비하여 외부로부터의 급전을 통해 커플링되어 방사하는 방사패턴(24)과; 상기 유전체판(21)의 저면에 교차된 형태로 제3 및 제4 패턴(25a, 25b)이 인쇄되되 상기 제3 패턴(25a)의 교차부위가 소정 간격으로 떨어진 상태로 인쇄되며, 제3 및 제4 패턴(25a, 25b) 각각의 소정위치에 급전홀(26)이 형성되어 상기 듀얼 폴(dual-pole)의 방사패턴(24)에 각각 급전시키는 제1 및 제2 마이크로스트립 선로(25)와; 상기 유전체판(21)의 비아홀(21a, 21b)과 마이크로스트립 선로(25)의 급전홀(26)간을 연결하여 급전하는 급전선(27)과; 상기 마이크로 스트립 선로(25)의 제3 패턴(25a)의 떨어진 양단부를 연결하기 위한 에어브릿지(air bridge)(28)와; 상기 유전체판(21)의 대각선 방향 테두리부에 인쇄되며, 신호를 격리시켜 특성을 개선하기 위한 아이솔레이션 패턴(29)으로 구성된다.
본 실시예에서, 상기 에어브릿지(28)는 RF특성을 양호하게 하기 위하여 제2 패치부(23)의 상측으로 소정간격만큼 이격되어 그 이격 공간을 통해 공기층을 형성한 구조로 되어 있다. 이때, 상기 에어브릿지(28)의 이격간격에 따른 공기층은 1 ∼ 1.5mm만큼 이격시켜 형성하는 것이 바람직하다. 상기 에어브릿지(28)의 공기층이 소정간격을 벗어날 경우, 즉 공기층이 1mm이하이거나 1.5mm이상일 경우에는 정재파비가 나빠지는 문제점이 있다.
또한, 상기 방사패턴(24)의 제1 및 제2 패치부(22, 23)의 사각부 소정위치에는 대역폭을 증가시키기 위하여 다수의 단락홀(31 내지 34)이 형성된다.
즉, 상기 제1 패치부(22)의 사각 패턴(22b) 일측 모서리부에 관통되어 마이크로 스트립 선로(23)의 제3 패치패턴(23a)과 단락되는 제1 단락홀(31)과, 상기 제1 단락홀(31)과 대각선 방향의 사각패턴(22b) 타측 모서리에 관통된 제2 단락홀(32)과, 상기 제2 단락홀(32)과 대칭되는 위치의 사각패턴(22a)에 형성된 제3 단락홀(33)과, 상기 제1 단락홀(31)과 대칭되는 위치의 제2 패치부 사각패턴(23b)에 형성된 제4 단락홀(34)이 형성된다. 이들 제1 내지 제4 단락홀(31, 32, 33, 34)의 관통위치의 경우, 도면에서 "d1"으로 표시된 거리는 마이크로 스트립 선로(25)에서 벗어나지 못하도록 고정된 값을 가지며, "d2"는 변경가능하다.
한편, 도3에 도시된 바와 같이 수직으로 어레이된 방사소자(6)에 급전을 하기 위하여 같은 편파를 가지는 두개의 방사소자를 한 묶음으로 하여 전력을 분배하는 2웨이 전력분배기(41)가 상기 지지체(1)의 저면에 장착된다.
상기 2웨이 전력 분배기(41)에는 신호전송기판(15)의 각 단자에 연결된 5개의 케이블(16)중 하나의 케이블과 연결되어 급전하기 위한 경로를 제공하는 주선로패턴(41a)과, 상기 주선로패턴(41a)의 단부에서 분기되어 두개의 방사소자 각각의 패치부에 급전하기 위한 분기선로패턴(41b)으로 구성되며, 이들 주선로 패턴(41a)과 분기선로 패턴(41b)은 2개가 대칭되게 형성된다.
또한, 상기 분기선로 패턴(41b)의 양단부에는 두 방사소자의 급전홀간을 단락시키기 위한 제1 및 제2 급전케이블(42, 43)이 설치된다. 이들 급전케이블(42, 43)은 반사판을 관통하여 방사소자의 급전홀에 연결되는데, 이때 단자포트간의 이격도를 개선하기 위하여 관통부에 금속재의 팸너트(44)가 설치되고, 상기 팸너트(44)내에 케이블선이 삽입된 후, 납땜된다.
상기와 같은 2웨이 전력 분배기(41)는 인쇄회로기판의 양면에칭기법을 통하여 구성됨으로써 기존에서와 같이 급전을 위한 별도의 전력 분배기가 필요없게 된다.
또한, 방사소자(24)의 제1 및 제2 패치부(22, 23) 인쇄면을 접지면으로 형성하고, 이 접지면과 급전케이블(16)의 접지선을 연결함으로써 별도로 방사소자를 지지하기 위한 부가장치가 불필요하게 된다.
한편, 지지체(1)에는 그에 장착되는 방사소자와 다중선로 지연기 및 부가 구성물들을 외부 환경으로부터 보호하기 위한 레이돔이 장착되는데, 이에 대한 구성이 도7에 도시되었다.
도1 및 도2에 도시된 바와 같이 지지체(1)의 측벽(1b) 외면에는 가이드레일(1d)이 연장되며, 상기 가이드 레일(1d) 상면에는 소정간격으로 다수의 엠보싱(51)이 형성되어 있다. 상기 엠보싱(51)은 레이돔(52)의 레일홈(52a)에 가이드레일(1d)이 끼워질 때, 레일홈(52a)내에서 가이드레일(1d)이 유동되는 것을 방지할 수 있도록 지지해주는 역할을 수행한다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 이중편파 안테나를 제어하기 위한 제어시스템의 동작원리 및 과정을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 제1 및 제2 급전포트(4, 5)를 통해 신호가 입력되면, 안테나 제어수단(200)을 통해 입력신호의 위상을 소정비율로 조정하여 안테나 빔의 수직 다운 틸팅을 제어하게 된다.
구체적으로 설명하면, 기지국내에 위치된 원격제어수단(100)의 모터전압발생부(120)에서는 제어부(160)의 제어신호에 따라 모터구동전압(예:DC±5V)을 출력하고, 주파수발생부(110)에서는 제어부(160)의 제어신호에 따라 일정한 정현파신호를 출력한다.
그리고, 상기 주파수발생부(110)에서 발생된 정현파는 정합부(130)인 트랜스포머(T1)의 접점a를 통해 접점b에 인가된다. 이때, 접점b에는 모터 전압발생부(120)에서 발생된 DC전압(예:DC±5V)이 인가되며, 상기 두신호는 정합부(130)에서 정합되어 바이어스티(140)에 인가된다.
상기 바이어스티(140)는 상기 정합부(130)의 출력신호 즉, 교류인 정현파신호와 직류인 모터구동전압이 합해진 신호를 이동통신을 위한 RF신호와 합하여 출력하며, 상기 바이어스티(140)에서 출력된 신호는 피더케이블을 통해 안테나 제어수단(200)측으로 전송되고, 신호분리부(210)에 의해 다시 이동통신을 위한 RF신호, 모터구동을 위한 DC전압 및 정현파신호로 분리된다.
다시 말하면, 초고주파신호인 RF신호는 커패시터(C2)를 통해 안테나의 각 방사소자측으로 전송되고, 모터구동전압은 인덕터(L1, L2)를 통해 모터(220)에 인가된다. 또한, 정현파신호는 커패시터(C3)를 통해 엔코더(230)인가된다. 이때, 상기 RF신호는 커패시터(C4, C5)에 의해 차단되어 모터(220)나 엔코더(230)측으로 인가되지 않는다.
상기 모터(220)는 인덕터(L1,L2)를 통해 인가된 직류전압에 따라 구동되는데, 인가되는 전원의 극성에 따라 회전방향이 바뀐다. 예를들어 +15V가 인가되면 시계방향으로 회전하고, -15V가 인가되면 반시계 방향으로 회전을 한다.
상기와 같이 모터(220)가 회전을 하면 엔코더(230)는 모터(220)의 회전상태에 따른 변화값을 출력하는데, 상기 엔코더(230)는 모터(220)의 정회전 및 역회전 정도에 따라 각기 다른 저항값 즉, 가변된 저항값을 가지도록 구성되어 있다.
상기 엔코더(230), 피더케이블, 바이어스티(140) 그리고 정합부(130)는 하나의 폐회로처럼 구성되어 있기 때문에 모터(220)의 회전에 따라 엔코더의 저항값이 가변되면 정현파신호의 진폭이 가변되고, 이는 트랜스포머(T1)의 접점a에 그대로 나타난다.
이때, 신호검출부(150)는 상기 접점a에 나타난 정현파신호의 진폭의 변화를 커패시터(C1)를 통해 입력받아 이를 구형파신호로 변환하여 제어부(160)에 인가한다.
상기 신호검출부(150)로부터 검출신호를 입력받은 제어부(160)는 이를 기준으로 안테나 빔의 다운틸팅의 제어를 계속한다.
상기와 같은 안테나 제어과정에 따라, 안테나 제어수단(200)의 모터(220)에 구동전압이 인가되면, 상기 모터(220)가 구동하여 기어열(11)을 회전되면서, 다중선로지연기(2, 3)를 구동시킨다.
이로 인해 각 방사소자에 공급되는 신호의 위상을 소정의 비율로 조정할 수 있게 되어 결국, 안테나 빔의 다운틸팅이 조정된다.
이때, 상기 신호전송기판(13)에서 분배된 신호는 2웨이 전력분배기(41)를 통해 방사소자(6)에 전송된다.
상기 방사소자(6)로의 급전은 이중급전으로 이루어지는데, 먼저 방사소자(6)의 저면에 형성된 마이크로스트립 선로(25)가 인쇄형 다이폴의 중앙을 지나면서 일렉트로 마그네틱 커플링(EMC;Electro Magnetic Coupling)을 통한 간접급전을 하고, 이어 단락홀(31, 32, 33, 34)을 통하여 직접급전을 함으로써 직접급전에서의 공진주파수와 간접급전에서의 공진주파수가 이격을 가지므로 광대역 특성을 구현하게 된다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
전술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 튜닝이 용이하고, 대량생산이 가능하도록 설계된 2차원 구조의 평판 인쇄형 다이폴 방사소자를 다수 어레이시킨 안테나를 구성함으로써 조립공정 및 가격이 절감되는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 단층 인쇄회로기판상에 EMC 간접급전과 단락홀을 통한 직접급전을 행할 수 있도록 하여 이중 편파 방사소자를 구성함으로써 직접 급전에서의 공진주파수와 간접 급전에서의 공진주파수가 서로 이격되도록 하여 광대역 특성을 구현할 수 있는 또 다른 효과를 가진다.
또한, 본 발명은 안테나의 모터를 제어하기 위한 제어신호 및 구동전압을 기존에 사용하고 있는 피더케이블을 통해 전송할 수 있기 때문에 별도의 케이블이 필요하지 않아 비용이 절감된다. 또한, 신호를 정합하여 전송하는 정합부 및 이를 분리하는 신호분리부 그리고 모터의 회전상태를 검출하는 검출수단 등이 모두 수동소자로만 되어 있기 때문에 가격이 저렴하고 신뢰성이 높아지는 또 다른 효과를 가진다.
도1은 본 발명에 의한 이중 편파 어레이 안테나의 전체구성을 개략적으로 나타낸 평면도.
도2는 본 발명의 이중편파 어레이 안테나에서 안테나 제어부의 일부구성을 발췌한 평면도.
도3은 도2의 저면도.
도4는 본 발명의 요부인 평판 인쇄형 다이폴 안테나의 어레이 상태를 개략적으로 나타낸 사시도.
도5는 본 발명의 요부인 평판 인쇄형 다이폴 안테나의 평면도.
도6은 본 발명의 요부인 평판 인쇄형 다이폴 안테나의 저면도.
도7은 본 발명의 요부인 반사판에 레이돔이 장착되는 상태를 나타낸 결합단면도.
도8은 본 발명의 이중 편파 안테나의 제어시스템에 대한 일실시예 블럭도.
도9는 도8에 있어서, 정합부의 상세회로도.
도10은 도8에 있어서, 신호분리부의 상세회로도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1: 지지체 2, 3: 제1 및 제2 다중선로지연기
4, 5: 제1 및 제2 급전포트 6: 방사소자 어레이
7: 안테나 제어장치 21: 유전체판
22, 23: 제1 및 제2 패치부 24: 방사패턴
25: 마이크로 스트립선로 26: 급전홀
27: 급전선 28: 에어브릿지
29: 아이솔레이션 패턴

Claims (22)

  1. 전도성 재질로 이루어진 반사판과, 상기 반사판의 양 측면에 직립되게 설치된 측벽과, 상기 양 측벽을 가로질러 소정 공간을 구획하는 구획판(down wall)을 포함하는 지지체;
    상기 지지체의 단부에 설치되며, 기지국과의 신호송수신을 위한 급전수단;
    상기 급전수단의 근접부에 설치되며, 그를 통해 입력되는 제어신호를 모터의 회전상태를 측정하기 위한 기준신호, RF신호 및 모터 구동을 위한 DC전압으로 분리하고, 안테나의 빔방향 및 경사각도를 조정하는 안테나 제어수단;
    상기 안테나 제어수단 일측에 설치되어 그로부터 분리된 RF신호를 입력받아 소정 수로 분배하여 출력하는 제1 전력분배수단;
    상기 지지체의 상면 소정위치에 장착되며, 상기 전력분배수단을 통해 입력되는 RF신호의 위상을 조정함으로써 안테나 빔의 다운틸팅을 조정하는 다중 선로 지연수단; 및
    상기 지지체의 구획공간에 각각 배열되며, 평판의 상면에 방사패턴이 형성되고 상기 평판의 저면에 마이크로 스트립선로 패턴이 형성되어 상기 다중 선로 지연수단을 통해 출력된 신호를 방사하는 적어도 2이상의 방사소자 어레이
    를 포함하는 평면인쇄형 다이폴 안테나가 어레이된 이중편파 안테나.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 안테나 제어수단은
    원격제어장치로부터 출력된 제어신호를 급전수단을 통해 입력받으며, 상기 급전수단을 통해 급전되는 신호중 모터의 회전상태를 측정하기 위한 기준신호, 이동통신을 위한 RF신호, 모터를 구동하기 위한 DC전압로 분리하여 출력하는 신호분리부;
    상기 신호분리부에 의해 분리된 DC전압을 입력받아 구동하는 모터;
    상기 모터의 회전상태에 따라 저항값이 가변됨으로써 가변된 정현파신호를 상기 원격제어수단의 정합부에 출력하는 엔코더; 및
    상기 다중 선로 지연수단의 상부에 설치되며, 상기 모터의 구동력을 인가받아 상기 다중선로 지연수단을 제어하는 기어열
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 평면인쇄형 다이폴 안테나가 어레이된 이중편파 안테나.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 전력분배수단이 5웨이의 분배구조를 갖는 것을 특징으로 하는 평면인쇄형 다이폴 안테나가 어레이된 이중편파 안테나.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 전력분배수단의 일측에 위치되며, 상기 다중 선로 지연수단의 각 단자와 개별적으로 연결된 다수의 분배단자패턴이 인쇄되어 다중선로 지연수단으로부터 신호를 전송하는 신호전송기판
    을 더 포함하는 평면인쇄형 다이폴 안테나가 어레이된 이중편파 안테나.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 지지체의 저면에 장착되며, 같은 편파를 가지는 두개의 방사소자를 한 묶음으로 하되, 상기 신호전송기판으로부터 전송되는 신호를 수직으로 어레이된 방사소자 묶음에 분배하는 제2 전력분배수단을 더 포함하는 평면인쇄형 다이폴 안테나가 어레이된 이중편파 안테나.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제2 전력분배수단은
    신호전송기판의 각 단자에 연결된 다수의 급전케이블중 하나의 급전케이블과 연결되어 급전하기 위한 경로를 제공하는 주선로패턴과, 상기 주선로패턴의 단부에서 분기되어 한 묶음의 방사소자 각각의 패치부에 급전하기 위한 분기선로패턴을 포함하는 2웨이 분배구조를 가지며,
    상기 분기선로 패턴의 양단부와 두 방사소자의 급전홀간을 단락시키기 위한 급전케이블을 포함하는 평면인쇄형 다이폴 안테나가 어레이된 이중편파 안테나.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 신호전송기판의 급전케이블이 관통되는 반사판의 관통부에 고정되며, 그 내부에 급전케이블이 삽입된 후 납땜되어 단자포트간의 이격도를 개선하기 위한 팸너트(pam nut)를 더 포함하는 평면인쇄형 다이폴 안테나가 어레이된 이중편파 안테나.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 방사소자 어레이의 각 방사소자는
    소정위치에 접지를 위한 비아홀이 대각선 방향으로 형성된 유전체 기판;
    상기 유전체 기판의 상면에 (+),(-)극을 갖는 2개의 패턴이 한조를 이루는 제1 패치부와, 상기 제1 패치부와 대칭되게 (+),(-)극을 갖는 2개의 패턴이 한조를 이루는 제2 패치부를 구비하여 외부로부터의 급전을 통해 방사하는 방사패턴;
    상기 유전체 기판의 저면에 교차된 제3 및 제4 패턴이 인쇄되되, 상기 제3 패턴의 교차부위가 소정 간격으로 떨어진 상태로 인쇄되며, 제3 및 제4 패턴 각각의 소정위치에 급전홀이 형성되어 상기 방사패턴에 각각 급전시키는 마이크로 스트립선로; 및
    상기 유전체 기판의 비아홀과 마이크로 스트립 선로의 급전홀간을 단락시켜 급전하는 급전수단
    을 포함하는 평면인쇄형 다이폴 안테나가 어레이된 이중편파 안테나.
  9. 제 8 항에 있어서,
    RF특성을 양호하게 하기 위하여 상기 제2 패치부 상측으로 소정 간격만큼 이격되며, 상기 마이크로스트립 선로의 제3 패턴의 떨어진 양단부를 연결하는 에어브릿지(air bridge)를 더 포함하는 평면인쇄형 다이폴 안테나가 어레이된 이중편파 안테나.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 에어브릿지는 제2 패치부의 상측으로 1 ∼ 1.5mm만큼 이격되어 그 이격 공간사이에 공기층을 형성하는 것을 특징으로 하는 평면인쇄형 다이폴 안테나가 어레이된 이중편파 안테나.
  11. 제 8 항 내지 제 10 항중 어느 한 항에 있어서,
    대역폭을 증가시키기 위하여 상기 방사패턴의 제1 및 제2 패치부의 사각 모서리부 소정위치를 관통하여 마이크로 스트립 선로의 패턴과 단락되는 다수의 단락홀을 형성하되, 상기 다수의 단락홀이 제1 및 제2 패치부의 각 (+)(-)패턴상에서 서로 대칭되게 형성된 것을 특징으로 하는 평면인쇄형 다이폴 안테나가 어레이된 이중편파 안테나.
  12. 제 8 항 내지 제 10 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유전체 기판의 대각선 방향 테두리부에 인쇄되어 신호를 격리시켜 특성을 개선하기 위한 아이솔레이션 패턴을 더 포함하는 평면인쇄형 다이폴 안테나가 어레이된 이중편파 안테나.
  13. 제 8 항 내지 제 10 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방사패턴은 유전체판의 저면에 형성된 마이크로스트립 선로가 다이폴의 중앙을 지나면서 일렉트로 마그네틱 커플링(EMC;Electro Magnetic Coupling)을 통한 간접급전을 하고, 단락홀을 통하여 직접급전을 함으로써 직접급전에서의 공진주파수와 간접급전에서의 공진주파수가 이격을 가지도록 급전하는 것을 특징으로 하는 평면인쇄형 다이폴 안테나가 어레이된 이중편파 안테나.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 급전수단은 RF신호와 모터제어를 위한 DC전압이 입력되는 제1 피더케이블과, 상기 RF신호만이 입력되는 제2피더케이블을 포함하는 것을 특징으로 하는 평면인쇄형 다이폴 안테나가 어레이된 이중편파 안테나.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지체의 측벽하단부에서 외면으로 연장된 가이드레일; 및
    상기 가이드레일 상면에 소정 간격마다 돌출되게 구비되어 레이돔의 레일홈에 가이드레일이 삽입된 상태에서 유동되는 것을 방지하기 위한 엠보싱부재를 더 포함하는 평면인쇄형 다이폴 안테나가 어레이된 이중편파 안테나.
  16. 기지국내에 위치되어 안테나의 빔방향 및 경사각도를 제어하는 모터의 회전상태를 측정하기 위한 기준신호 및 모터의 구동전압 그리고 이동통신을 위한 RF신호를 안테나에 전송하는 원격제어수단;
    전도성 재질의 반사판과, 상기 반사판의 양 측면에 직립되게 설치된 측벽과, 상기 양 측벽을 가로질러 소정 공간을 구획하는 구획판(down wall)을 포함하는 안테나 지지체;
    상기 지지체의 단부에 설치되며, 상기 원격제어수단으로부터 전송되는 모터의 회전상태를 측정하기 위한 기준신호, 모터의 구동전압 및 RF신호를 모두 합하여 전송하는 피더케이블;
    상기 안테나 지지체에 구비되며, 피더케이블을 통해 입력되는 원격제어수단의 제어신호를 모터의 회전상태를 측정하기 위한 기준신호, 모터의 구동전압 및 RF신호로 분리하고, 모터의 회전상태에 따른 변화값을 상기 원격제어수단으로 출력하는 안테나제어수단;
    상기 안테나 제어수단으로부터 인가되는 구동전압에 의해 구동하여 안테나 빔의 다운틸팅을 조정하기 위한 모터구동수단;
    상기 안테나 제어수단을 통해 분리된 RF신호를 입력받아 소정 수로 분배하여 출력하는 제1 전력분배수단;
    상기 지지체의 상면 소정위치에 장착되며, 상기 제1 전력분배기를 통해 입력되는 RF신호의 위상을 제어함으로써 안테나 빔의 다운틸팅을 조정하는 다중 선로 지연수단;
    상기 다중 선로 지연수단의 각 단자와 개별적으로 연결된 다수의 분배단자패턴이 인쇄되어 다중선로 지연수단으로부터의 신호를 전송하는 신호전송기판;
    상기 안테나 지지체의 구획공간에 각각 배열되며, 평판의 상면에 방사패턴이 형성되고 상기 평판의 저면에 마이크로 스트립선로 패턴이 형성되어 상기 다중 선로 지연수단을 통해 출력된 신호를 방사하는 적어도 2이상의 방사소자 어레이; 및
    상기 안테나 지지체의 저면에 장착되며, 같은 편파를 가지는 두개의 방사소자를 한 묶음으로 하되, 상기 신호전송기판으로부터 전송되는 신호를 수직으로 어레이된 방사소자 묶음에 분배하는 제2 전력분배수단
    을 포함하는 평면인쇄형 다이폴 안테나가 어레이된 이중편파 안테나의 제어시스템.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 제2 전력분배수단은
    신호전송기판의 각 단자에 연결된 다수의 급전케이블중 하나의 급전케이블과 연결되어 급전하기 위한 경로를 제공하는 주선로패턴과, 상기 주선로패턴의 단부에서 분기되어 한 묶음의 방사소자 각각의 패치부에 급전하기 위한 분기선로패턴을 포함하는 2웨이 분배구조를 가지며,
    상기 분기선로 패턴의 양단부와 두 방사소자의 급전홀간을 단락시키기 위한 급전케이블을 포함하는 평면인쇄형 다이폴 안테나가 어레이된 이중편파 안테나의 제어시스템.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 모터구동수단은
    상기 안테나 제어수단에서 분리되어 출력되는 모터 구동전압에 의해 구동하는 모터; 및
    상기 다중 선로 지연수단의 상부에 설치되며, 상기 모터의 구동력을 인가받아 상기 다중선로 지연수단을 구동하는 기어열
    을 포함하는 평면인쇄형 다이폴 안테나가 어레이된 이중편파 안테나의 제어시스템.
  19. 제 16 항 내지 제 18 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 원격제어수단은
    안테나의 빔방향 및 경사각도를 제어하는 모터의 회전상태를 측정하기 위한 기준신호를 발생하는 주파수발생부;
    안테나에 장착된 모터의 구동에 필요한 전압을 발생하는 모터전압발생부;
    상기 주파수발생부의 출력신호와 상기 모터전압발생부의 출력전압을 서로 간섭없이 합하여 출력하되, 상기 안테나 제어수단으로부터 모터의 회전상태에 따른 변화값을 인가받는 정합부;
    상기 정합부의 출력신호와 이동통신을 위한 RF신호를 합하여 피더케이블을 통해 상기 안테나 제어수단으로 전송하기 위한 바이어스티;
    상기 안테나 제어수단으로부터 상기 정합부로 전송된 모터의 회전상태에 따른 변화값 신호를 검출하여 이를 구형파신호로 변환하여 출력하는 신호검출부; 및
    상기 모터를 구동하기 위한 전압 및 제어신호를 출력하고 그 결과값을 상기 신호검출부로부터 입력받아 계속하여 모터전압발생부 및 주파수발생부를 제어하는 제어부
    를 포함하는 평면인쇄형 다이폴 안테나가 어레이된 이중편파 안테나의 제어시스템.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 안테나 제어수단은
    바이어스티의 출력신호를 피더케이블을 통해 입력받아 이를 이동통신을 위한 RF신호, 모터를 구동하기 위한 모터전압신호 및 안테나의 빔방향 및 경사각도의 변화에 따른 변화값의 기준신호로 분리하되, 모터 구동전압을 상기 모터에 출력하는 신호분리부; 및
    상기 모터의 회전상태에 따라 저항값이 가변됨으로써 가변된 상기 기준신호를 상기 정합부로 출력하는 엔코더를 포함하는 평면인쇄형 다이폴 안테나가 어레이된 이중편파 안테나의 제어시스템.
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 정합부가
    트랜스포머로 이루어진 것을 특징으로 하는 평면인쇄형 다이폴 안테나가 어레이된 이중편파 안테나의 제어시스템.
  22. 제 20 항에 있어서,
    상기 신호분리부는
    RF신호를 안테나 방사소자측으로 통과시키기 위한 커패시터(C2);
    모터구동전압을 상기 모터로 통과시키기 위한 인덕터(L1,L2);
    안테나의 빔방향 및 경사각도를 제어하는 모터의 회전상태를 측정하기 위한 기준신호를 상기 엔코더로 통과시키기 위한 커패시터(C3); 및
    모터구동전압과 정현파신호만을 통과할 수 있도록 소정 값이 설정되어, RF신호를 상기 모터 및 엔코더측으로 인가되지 못하도록 하는 커패시터(C4,C5)를 포함하는 평면인쇄형 다이폴 안테나가 어레이된 이중편파 안테나의 제어시스템.
KR1020030102138A 2003-12-31 2003-12-31 평판 인쇄형 다이폴 방사소자가 어레이된 이중편파 안테나및 그의 제어시스템 KR100638514B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020030102138A KR100638514B1 (ko) 2003-12-31 2003-12-31 평판 인쇄형 다이폴 방사소자가 어레이된 이중편파 안테나및 그의 제어시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020030102138A KR100638514B1 (ko) 2003-12-31 2003-12-31 평판 인쇄형 다이폴 방사소자가 어레이된 이중편파 안테나및 그의 제어시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20050069746A true KR20050069746A (ko) 2005-07-05
KR100638514B1 KR100638514B1 (ko) 2006-10-25

Family

ID=37260107

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020030102138A KR100638514B1 (ko) 2003-12-31 2003-12-31 평판 인쇄형 다이폴 방사소자가 어레이된 이중편파 안테나및 그의 제어시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100638514B1 (ko)

Cited By (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100611806B1 (ko) * 2004-03-03 2006-08-10 주식회사 케이엠더블유 프로브 급전의 적층형 패치 방사소자가 어레이된 이중편파기지국 안테나 및 그의 제어 시스템
KR100748606B1 (ko) * 2006-04-12 2007-08-14 주식회사 이엠따블유안테나 전기적 길이가 신장된 안테나
WO2007114607A1 (en) * 2006-03-31 2007-10-11 E.M.W. Antenna Co., Ltd. Antenna with increased electrical length and wireless communication device including the same
KR100807321B1 (ko) * 2005-12-13 2008-02-28 주식회사 케이엠더블유 이동통신 기지국용 가변 빔 제어 안테나
KR100836213B1 (ko) * 2005-10-03 2008-06-09 가부시키가이샤 덴소 안테나, 무선장치, 안테나 설계 방법 및 안테나의 동작주파수 측정 방법
WO2009044953A1 (en) * 2007-10-05 2009-04-09 Ace Antenna Corp. Antenna for controlling a direction of a radiation pattern
WO2009044952A1 (en) * 2007-10-05 2009-04-09 Ace Antenna Corp. Antenna in which squint is improved
WO2009134788A1 (en) * 2008-04-28 2009-11-05 Wispry, Inc. Tunable duplexing antenna and methods
US8148790B2 (en) 2008-07-08 2012-04-03 Wispry, Inc. Thin-film lid MEMS devices and methods
KR101127211B1 (ko) * 2009-10-31 2012-06-21 (주)더블유엘호스트 가변지연 출력 분배 장치
WO2012105784A3 (ko) * 2011-01-31 2012-11-01 주식회사 케이엠더블유 이동통신 기지국용 이중편파 안테나 및 이를 이용한 다중대역 안테나 시스템
KR101286073B1 (ko) * 2011-11-30 2013-07-15 박진영 이중편파 다이폴 안테나 구조물
KR101304929B1 (ko) * 2011-11-30 2013-09-11 박진영 삼중대역 이중편파 다이폴 안테나 시스템 및 어레이
US8619677B2 (en) 2008-09-26 2013-12-31 Kmw Inc. Base station antenna in a mobile communication system
US8736511B2 (en) 2010-08-26 2014-05-27 Wispry, Inc. Tunable radio front end and methods
KR101410487B1 (ko) * 2013-02-05 2014-07-01 주식회사 에스원 광대역 축비를 가지는 원편파 안테나
US8810331B2 (en) 2010-12-10 2014-08-19 Wispry, Inc. MEMS tunable notch filter frequency automatic control loop systems and methods
KR101436007B1 (ko) * 2014-01-22 2014-09-02 연세대학교 산학협력단 편파 안테나
WO2014137156A1 (ko) * 2013-03-06 2014-09-12 주식회사 케이엠더블유 수직 배열 방사소자들을 구비한 안테나
WO2014137157A1 (ko) * 2013-03-06 2014-09-12 주식회사 케이엠더블유 수평 배열 방사소자들을 구비한 안테나
CN104900987A (zh) * 2015-05-13 2015-09-09 武汉虹信通信技术有限责任公司 一种宽频辐射单元及天线阵列
CN107611570A (zh) * 2017-08-25 2018-01-19 深圳日海通讯技术股份有限公司 一种基站阵列天线和基站射频设备
KR101886857B1 (ko) * 2018-05-04 2018-08-09 한화시스템(주) 피아식별장치 안테나용 전력분배기
CN109309287A (zh) * 2017-07-27 2019-02-05 启碁科技股份有限公司 天线系统
US10367249B2 (en) 2014-03-21 2019-07-30 Wispry, Inc. Tunable antenna systems, devices, and methods
CN110741508A (zh) * 2017-05-03 2020-01-31 康普技术有限责任公司 具有交叉偶极子辐射元件的多频带基站天线
CN110832702A (zh) * 2017-07-05 2020-02-21 康普技术有限责任公司 具有含电介质上金属片偶极子辐射器的辐射元件的基站天线和相关辐射元件
US11283194B2 (en) 2018-12-10 2022-03-22 Commscope Technologies Llc Radiator assembly for base station antenna and base station antenna
KR102555472B1 (ko) * 2022-01-17 2023-07-13 주식회사 에이스테크놀로지 안테나간 간섭을 최소화하기 위한 필터가 적용된 다중 대역 안테나
KR102580963B1 (ko) * 2022-05-25 2023-09-20 포산 이하이슨 커뮤니케이션 컴퍼니 리미티드 다중 주파수 다중 빔 독립식 전기적 조정 안테나
US11894614B2 (en) 2020-10-16 2024-02-06 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Antenna apparatus

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010036076A2 (en) * 2008-09-26 2010-04-01 Kmw Inc. Base station antenna in a mobile communication system
KR200450063Y1 (ko) * 2009-03-10 2010-09-02 주식회사 케이엠더블유 이동통신 시스템용 안테나 장치
KR101016581B1 (ko) 2009-04-27 2011-02-22 (주)하이게인안테나 위상변위기 및 이를 이용한 배열안테나
CN105261829B (zh) * 2015-11-09 2018-06-12 中天宽带技术有限公司 一种高前后比双极化基站天线

Cited By (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100611806B1 (ko) * 2004-03-03 2006-08-10 주식회사 케이엠더블유 프로브 급전의 적층형 패치 방사소자가 어레이된 이중편파기지국 안테나 및 그의 제어 시스템
KR100836213B1 (ko) * 2005-10-03 2008-06-09 가부시키가이샤 덴소 안테나, 무선장치, 안테나 설계 방법 및 안테나의 동작주파수 측정 방법
KR100807321B1 (ko) * 2005-12-13 2008-02-28 주식회사 케이엠더블유 이동통신 기지국용 가변 빔 제어 안테나
WO2007114607A1 (en) * 2006-03-31 2007-10-11 E.M.W. Antenna Co., Ltd. Antenna with increased electrical length and wireless communication device including the same
KR100748606B1 (ko) * 2006-04-12 2007-08-14 주식회사 이엠따블유안테나 전기적 길이가 신장된 안테나
KR101007158B1 (ko) * 2007-10-05 2011-01-12 주식회사 에이스테크놀로지 스퀸트 개선 안테나
WO2009044953A1 (en) * 2007-10-05 2009-04-09 Ace Antenna Corp. Antenna for controlling a direction of a radiation pattern
WO2009044952A1 (en) * 2007-10-05 2009-04-09 Ace Antenna Corp. Antenna in which squint is improved
KR101007157B1 (ko) * 2007-10-05 2011-01-12 주식회사 에이스테크놀로지 방사 패턴의 방향을 제어하는 안테나
EP2269267A1 (en) * 2008-04-28 2011-01-05 Wispry, Inc. Tunable duplexing antenna and methods
EP2269267A4 (en) * 2008-04-28 2011-12-07 Wispry Inc TUNABLE DUPLEXER ANTENNA AND ASSOCIATED METHODS
US8902113B2 (en) 2008-04-28 2014-12-02 Wispry, Inc. Tunable duplexing antenna and methods
WO2009134788A1 (en) * 2008-04-28 2009-11-05 Wispry, Inc. Tunable duplexing antenna and methods
US8148790B2 (en) 2008-07-08 2012-04-03 Wispry, Inc. Thin-film lid MEMS devices and methods
US8619677B2 (en) 2008-09-26 2013-12-31 Kmw Inc. Base station antenna in a mobile communication system
KR101127211B1 (ko) * 2009-10-31 2012-06-21 (주)더블유엘호스트 가변지연 출력 분배 장치
US8736511B2 (en) 2010-08-26 2014-05-27 Wispry, Inc. Tunable radio front end and methods
US8810331B2 (en) 2010-12-10 2014-08-19 Wispry, Inc. MEMS tunable notch filter frequency automatic control loop systems and methods
WO2012105784A3 (ko) * 2011-01-31 2012-11-01 주식회사 케이엠더블유 이동통신 기지국용 이중편파 안테나 및 이를 이용한 다중대역 안테나 시스템
US9276323B2 (en) 2011-01-31 2016-03-01 Kmw Inc. Dual polarization antenna for a mobile communication base station, and multiband antenna system using same
KR101286073B1 (ko) * 2011-11-30 2013-07-15 박진영 이중편파 다이폴 안테나 구조물
KR101304929B1 (ko) * 2011-11-30 2013-09-11 박진영 삼중대역 이중편파 다이폴 안테나 시스템 및 어레이
KR101410487B1 (ko) * 2013-02-05 2014-07-01 주식회사 에스원 광대역 축비를 가지는 원편파 안테나
WO2014137156A1 (ko) * 2013-03-06 2014-09-12 주식회사 케이엠더블유 수직 배열 방사소자들을 구비한 안테나
CN105075014A (zh) * 2013-03-06 2015-11-18 K.M.W.株式会社 具备多个垂直排列辐射元件的天线
WO2014137157A1 (ko) * 2013-03-06 2014-09-12 주식회사 케이엠더블유 수평 배열 방사소자들을 구비한 안테나
KR101436007B1 (ko) * 2014-01-22 2014-09-02 연세대학교 산학협력단 편파 안테나
US9748655B2 (en) 2014-01-22 2017-08-29 Industry-Academic Cooperation Foundation, Yonsei University Polarization antenna
US10367249B2 (en) 2014-03-21 2019-07-30 Wispry, Inc. Tunable antenna systems, devices, and methods
CN104900987A (zh) * 2015-05-13 2015-09-09 武汉虹信通信技术有限责任公司 一种宽频辐射单元及天线阵列
CN110741508A (zh) * 2017-05-03 2020-01-31 康普技术有限责任公司 具有交叉偶极子辐射元件的多频带基站天线
US11870134B2 (en) 2017-07-05 2024-01-09 Commscope Technologies Llc Base station antennas having radiating elements with sheet metal-on dielectric dipole radiators and related radiating elements
CN110832702A (zh) * 2017-07-05 2020-02-21 康普技术有限责任公司 具有含电介质上金属片偶极子辐射器的辐射元件的基站天线和相关辐射元件
CN110832702B (zh) * 2017-07-05 2021-06-29 康普技术有限责任公司 具有含电介质上偶极子辐射器的辐射元件的基站天线
CN109309287A (zh) * 2017-07-27 2019-02-05 启碁科技股份有限公司 天线系统
CN107611570A (zh) * 2017-08-25 2018-01-19 深圳日海通讯技术股份有限公司 一种基站阵列天线和基站射频设备
CN107611570B (zh) * 2017-08-25 2024-02-20 日海智能科技股份有限公司 一种基站阵列天线和基站射频设备
KR101886857B1 (ko) * 2018-05-04 2018-08-09 한화시스템(주) 피아식별장치 안테나용 전력분배기
US11283194B2 (en) 2018-12-10 2022-03-22 Commscope Technologies Llc Radiator assembly for base station antenna and base station antenna
US11894614B2 (en) 2020-10-16 2024-02-06 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Antenna apparatus
KR102555472B1 (ko) * 2022-01-17 2023-07-13 주식회사 에이스테크놀로지 안테나간 간섭을 최소화하기 위한 필터가 적용된 다중 대역 안테나
KR102580963B1 (ko) * 2022-05-25 2023-09-20 포산 이하이슨 커뮤니케이션 컴퍼니 리미티드 다중 주파수 다중 빔 독립식 전기적 조정 안테나

Also Published As

Publication number Publication date
KR100638514B1 (ko) 2006-10-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100638514B1 (ko) 평판 인쇄형 다이폴 방사소자가 어레이된 이중편파 안테나및 그의 제어시스템
EP3408891B1 (en) Radiating integrated antenna unit and multi-array antenna of same
US6956537B2 (en) Co-located antenna array for passive beam forming
KR101609665B1 (ko) 이동통신 기지국 안테나
US11831084B2 (en) Dual-polarized antenna, antenna array, and communications device
KR100611806B1 (ko) 프로브 급전의 적층형 패치 방사소자가 어레이된 이중편파기지국 안테나 및 그의 제어 시스템
US8854270B2 (en) Hybrid multi-antenna system and wireless communication apparatus using the same
US8446323B2 (en) Radar antenna array
CN108767481B (zh) 一种宽波束的方向图可重构整流天线
US7345632B2 (en) Multibeam planar antenna structure and method of fabrication
CN1898885A (zh) 进行无线通信的低成本、多波束、多波段和多分集天线系统和方法
WO2000013260A1 (en) Antenna arrangement
US20090021437A1 (en) Center panel movable three-column array antenna for wireless network
US20180198320A1 (en) System and method for transmitting and receiving power wirelessly
US20180145400A1 (en) Antenna
US10879978B2 (en) Differential phase shifter for hybrid beamforming
KR20040084652A (ko) 다이폴 소자를 가진 조정 가능한 빔폭 및 방위 주사 안테나
CN111819731B (zh) 多频带基站天线
US7505011B2 (en) Antenna apparatus
NO320921B1 (no) Antenne, saerlig av sjiktlaminattypen og beregnet for mikrobolger
US10840604B2 (en) Antenna system
WO2022110139A1 (zh) 一种天线子阵列及基站天线
JP2004104682A (ja) アンテナ装置
KR102590419B1 (ko) 액정 기반의 위상 배열 안테나
CN218975790U (zh) 一种定位天线及定位系统

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20111007

Year of fee payment: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee