KR20100025404A

KR20100025404A - 댁내형 무선중계기의 안테나

Info

Publication number: KR20100025404A
Application number: KR1020080084126A
Authority: KR
Inventors: 최성묵; 신동희; 오종석; 진성우; 신재성
Original assignee: 주식회사 제타시스
Priority date: 2008-08-27
Filing date: 2008-08-27
Publication date: 2010-03-09
Also published as: KR101005623B1

Abstract

본 발명은 댁내형 무선 중계기의 안테나에 관한 것으로, 중계기 본체(10)의 윗면에 설치되어 상하좌우 회전가능하게 설치되는 4방 회전힌지(20)와; 상기 4방 회전힌지(20)에 연결되어 상항좌우로 회전되고, 서비스 안테나(40)와 링크 안테나(50)를 이격시키고 상기 서비스 안테나(40)와 링크 안테나(50)에서 방사되는 전파의 상호 간섭을 최소화시키는 반사판(30)과; 상기 반사판(30)의 한쪽면에 부착되는 링크 안테나(40)와; 상기 반사판(30)의 다른쪽 면에 부착되는 서비스 안테나(50)로 구성되어 링크 안테나와 서비스 안테나 사이에 반사판을 위치시켜 전파의 상호 신호간섭을 최소화하고, 4방 회전이 가능한 힌지로 무선 중계기의 윗면에 안테나를 부착하여 안테나의 방향조정이 간편하고, 반사판과 중계기 본체를 커버로 덮음으로써 외관상 미려함을 유지할 수 있다.

댁내형 무선 중계기, 링크 안테나, 서비스 안테나, 반사판

Description

댁내형 무선중계기의 안테나{Antenna for an indoor repeater}

본 발명은 댁내형 무선 중계기의 안테나에 관한 것으로, 특히 링크 안테나와 서비스 안테나 사이에 반사판을 위치시켜 전파의 상호간섭을 최소화하고, 무선 중계기의 윗면에 안테나가 부착되어 설치가 간편하고, 반사판과 중계기 본체를 커버로 덮음으로써 외관상 미려함을 유지할 수 있는 댁내형 무선 중계기의 안테나에 관한 것이다.

일반적으로 사용되는 이동통신용 중계기는 도 1에 도시된 바와 같이 기지국과 단말기 사이에 위치하여 기지국 신호가 단말기까지 직접적으로 전파되기 힘든 경우, 기지국의 미약한 전파를 다시 증폭하여 이동통신 단말기로 방사함으로써 양질의 이동통신 서비스를 가능하게 하는 무선이동통신 보조 설비를 말한다.

중계기는 기지국의 대체품으로 기지국 신호가 미치지 못하는 음영지역의 이동통신 서비스 품질을 높여줄 뿐만 아니라, 기지국에 비해 설치 및 유지보수 비용이 저렴하기 때문에 이동통신 사업자의 투자비용을 최소화시킬 수 있는 무선장치이 다.

무선 중계기는 광 중계기와 같이 유선을 전파 매체로 하는 중계기에 비해 설치가 용이하고 운용 및 유지보수 비용이 저렴하다는 장점을 갖고 있다. 반면에, 중계기 설치 환경에 따라 송신 안테나를 통해 방사된 신호의 일부가 다중경로를 거쳐 수신 안테나로 재입력되게 되고, 이러한 간섭신호는 무선 중계기 이득 증가에 따라 수신안테나로 유입되는 간섭신호의 양이 지속적으로 증가하여 결국에는 중계기의 발진을 야기하는 단점을 갖고 있다.

이러한 발진 문제를 해결하기 위하여 무선 중계기를 사용할 때에는 기본적으로 송신 안테나와 수신 안테나 간의 분리도보다 최소한 15∼20㏈ 낮은 중계기 이득 상태에서 운용을 하고 있다.

무선 중계기의 발진 문제는 대형 무선 중계기는 물론 중형, 소형, 초소형, 댁내형 중계기에 이르기까지 모든 무선중계기의 사용을 제약하고 있다. 특히, 댁내형의 경우 대형이나 중·소형 무선중계기에 비해 크기가 작음에도 발진 문제로 인하여 설치 및 운용상의 어려움이 상존하는 실정이다.

최근의 댁내형 중계기 추세는 다음과 같다.

첫째, 도 2에 도시된 바와 같이 케이블을 이용하여 링크 안테나(기지국∼중계기)를 실외에 설치하고 중계기와 서비스 안테나(중계기∼단말기)를 실내에 위치시켜 이동통신 서비스를 실시하는 방법이다.

이 경우 링크 안테나와 서비스 안테나의 물리적인 격리도가 증가함으로 인하여 댁내형 무선 중계기의 발진 문제를 물리적으로 해결할 수 있는 장점이 있는 반 면 중계기 설치시 사업자가 직접 방문하여 설치하여야 함은 물론 운용상의 어려움이 있고 미관을 해칠 수 있는 단점이 있다.

둘째, 위에서 언급한 단점을 해결하기 위하여 최근에는 도 3에 도시된 바와 같이 중계기 본체를 안테나의 반사체로 이용하여 한 면에는 링크 안테나를 다른 한면에는 서비스 안테나를 배치하여 물리적인 격리도를 최대한 확보하고 물리적으로 부족한 격리도 문제를 해결하기 위하여 중계기에 간섭신호 제거 기능을 가미한 제품을 출시하고 있다.

이 경우는 기존 댁내형 중계기 설치에 비해 설치가 용이하고 별도의 케이블이 필요 없지만, 중계기 거치를 위해서는 별도의 받침대 또는 브라켓이 있어야 하고 안테나 방향을 조정하기 위해서는 중계기 전체를 회전시키거나 이동시켜야 할 뿐만 아니라 중계기의 두께가 두꺼워져 미관상 너무 크고 투박한 느낌을 준다는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 그 목적은 링크 안테나와 서비스 안테나 간 상호 간섭을 최소화하기 위하여 링크 안테나와 서비스 안테나 사이에 반사판을 위치시키는 댁내형 무선 중계기의 안테나를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 안테나와 중계기를 상하 좌우 4방향으로 회전할 수 있는 힌지로 연결하여 별도의 브라켓이나 거치대 없이 안테나의 방향을 자유롭게 조정할 수 있는 댁내형 무선 중계기의 안테나를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 링크 안테나와 서비스 안테나가 설치된 반사판과 중계기 본체를 커버로 덮어서 미관을 좋게 할 수 있는 댁내형 무선 중계기의 안테나를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 댁내형 무선 중계기의 안테나는 중계기 본체의 윗면에 설치되어 상하좌우 회전가능하게 설치되는 4방 회전힌지와;

상기 4방 회전힌지에 연결되어 상하좌우로 회전되고, 서비스 안테나와 링크 안테나를 이격시키고 상기 서비스 안테나와 링크 안테나에서 방사되는 전파의 상호 간섭을 최소화시키는 반사판과;

상기 반사판의 한쪽면에 부착되는 링크 안테나와;

상기 반사판의 다른쪽 면에 부착되는 서비스 안테나로 구성된다.

본 발명에 의한 4방 회전힌지는 중계기 본체의 윗면에 설치되고, 서로 일정간격을 두고 설치되는 1쌍의 힌지 지지대와; 상기 1쌍의 힌지 지지대에 지지되어 상하로 회전하고, 좌우 회전힌지가 끼워지도록 상부가 개구된 원통형 몸체로 되는 상하 회전힌지와; 상기 반사판과 결합될 수 있도록 나사구멍을 구비하고 상하 회전힌지에 끼워져 좌우로 회전하는 좌우 회전힌지로 구성된다.

본 발명에 의한 좌우 회전힌지는 중간이 꺾여져서 밑면에서 수직으로 세워지는 측면이 형성되어 있고, 밑면의 중앙에는 윗면이 개구된 원통이 형성되고, 상기 원통이 상하 회전힌지의 원통 몸체에 끼워져 결합되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 반사판의 전면은 서비스 안테나의 기판이 부착될 수 있도록 중앙에 세로로 일정한 폭으로 볼록부가 형성되고, 볼록부를 중심으로 양쪽에 반사판의 두께 t와 같은 깊이를 갖는 좌우측 오목부가 형성되어 있고, 상기 반사판의 후면은 전면의 이면으로서, 전면의 볼록부는 후면의 오목부가 되고, 전면의 좌우측 오목부는 후면의 좌우측 볼록부를 형성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 서비스 안테나는 그 전면에 좌우측 안테나 패턴, 접지 패턴및 급전선 패턴이 부착되고 그 후면에 접지 패턴이 부착되는 인쇄회로 기판과; 상기 중계기 본체의 송수신단에 연결되어 좌우측 안테나 패턴에 전파신호를 공급하는 급전선 패턴과; 상기 인쇄회로 기판의 전면 좌우측에 일정한 폭의 패턴으로 상기 급전선 패턴에서 시작하여 제1하향 패턴, 상향 패턴 및 제2하향 패턴 형태로 부착 되고 각 패턴은 연결패턴으로 연결되는 좌우측 안테나 패턴과; 상기 급전선 패턴을 둘러싸고 후면의 접지패턴에 연결되는 접지패턴과; 상기 인쇄회로 기판의 후면에 부착되고 중계기 본체의 접지와 연결되는 접지 패턴으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 서비스 안테나의 급전선 패턴은 "T"자 형태의 패턴을 가지며 "T"자의 세로방향 패턴 하단에 연결케이블이 연결되어 중계기 본체의 송수신단에 연결되고, "T"자의 양단은 연장되어 좌우측 안테나 패턴에 연결되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 서비스 안테나의 전면접지패턴은 급전선 패턴를 둘러싸도록 형성되어 있으며, 급전선 패턴의 "T"자의 아랫부분을 둘러싸는 하부 전면접지패턴과 "T"자의 윗부분을 둘러싸는 상부 전면접지패턴으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 서비스 안테나의 좌측 안테나 패턴은 상기 인쇄회로 기판의 전면 좌우측에 일정한 폭의 패턴으로 상기 급전선 패턴에서 시작하여 제1하향 패턴, 상향 패턴 및 제2하향 패턴 형태로 부착되고 각 패턴은 연결패턴으로 연결되고, 제2하향 패턴은 끝단에 스루홀이 형성되어 후면접지패턴에 연결되어서 접지되고,

우측 안테나 패턴은 상기 급전선 패턴의 우측단부에서 시작하여 제1하향 패턴, 상향 패턴 및 제2하향 패턴 형태로 부착되고 각 패턴은 연결패턴으로 연결되고, 제2하향 패턴의 끝단은 스루홀이 형성되어 후면접지패턴에 연결되어 접지되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 서비스 안테나의 좌우측 안테나 패턴의 제1하향 패턴, 상향 패턴 및 제2하향 패턴의 길이 비는 1:2:1이고, 좌우측 안테나 패턴의 내측 둘레는 주파수 대역 1920∼2170㎒의 높은 쪽 주파수 대역의 파장과 같도록 되어 있고, 외측둘레는 낮은 쪽 주파수 대역의 파장과 같도록 되어있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 서비스 안테나의 연결패턴의 두께 s를 변화시키면 상기 좌측 안테나 패턴의 내측 둘레가 변화하고, 상기 연결패턴을 통과하는 주파수가 변화되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 서비스 안테나의 연결패턴의 두께 s를 1㎜로 할 때, 주파수 대역 1920∼2170㎒에서 고르게 연결패턴을 통과함을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 링크 안테나는 그 전면에 링크 안테나 패턴, 급전선 패턴, 전면접지패턴이 부착되고 그 후면에 후면접지패턴이 부착되는 인쇄회로 기판과; 상기 중계기 본체의 송수신단에 연결되어 링크안테나 패턴에 전파신호를 공급하는 급전선 패턴과; 상기 인쇄회로 기판의 전면에 일정한 폭의 패턴으로 상기 급전선 패턴에서 시작하여 상향 패턴, 수평패턴 및 하향 패턴 형태로 부착되고 각 패턴은 연결패턴으로 연결되는 링크 안테나 패턴과; 상기 급전선 패턴을 둘러싸고 후면 접지패턴에 연결되는 전면 접지패턴과; 상기 인쇄회로 기판의 후면에 부착되고 중계기 본체의 접지와 연결되는 후면접지패턴으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 링크 안테나 패턴은 상기 인쇄회로 기판의 전면에 일정한 폭의 패턴으로 형성되는 상향 패턴, 수평패턴 및 하향 패턴으로 구성되는 것을 특징 으로 한다.

본 발명에 의한 링크안테나 패턴의 내측 둘레는 주파수 대역 1920∼2170㎒의 높은 쪽 주파수 대역의 파장과 같도록 되어 있고, 외측 둘레는 낮은 쪽 주파수 대역의 파장과 같도록 되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 링크 안테나의 상기 상향 패턴, 수평 패턴 및 하향 패턴의 길이 비는 1:2:1인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 링크 안테나의 연결패턴의 두께 s를 변화시키면 상기 링크 안테나 패턴의 내측 둘레가 변화하고, 상기 연결패턴을 통과하는 주파수가 변화되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 링크 안테나의 연결패턴의 두께 s를 1㎜로 할 때, 주파수 대역 1920∼2170㎒에서 고르게 연결패턴을 통과함을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면 링크 안테나와 서비스 안테나 사이에 반사판을 위치시켜 상호 신호간섭을 최소화하도록 하고, 4방회전 힌지로 안테나와 중계기를 연결하여 상하좌우 4방향으로 회전할 수 있어서 별도의 브라켓이나 거치대 없이 안테나의 방향을 자유롭게 조정할 수 있고, 링크 안테나와 서비스 안테나가 설치된 반사판과 중계기 본체를 커버로 덮어서 미관을 좋게 할 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 4에 본 발명에 따른 댁내형 무선중계기의 안테나의 구성을 나타내는 사시도가 도시된다.

본 발명에 의한 댁내형 무선 중계기의 안테나는 중계기 본체(10)의 윗면에 설치되어 상하좌우 회전가능하게 설치되는 4방 회전힌지(20)와; 상기 4방 회전힌지(20)에 연결되어 상하좌우로 회전되고, 서비스 안테나(40)와 링크 안테나(50)를 이격시키고 상기 서비스 안테나(40)와 링크 안테나(50)에서 방사되는 전파의 상호 간섭이 최소화되도록 하는 반사판(30)과; 상기 반사판(30)의 한쪽면에 부착되는 서비스 안테나(40)와; 상기 반사판(30)의 다른쪽 면에 부착되는 링크 안테나(50)로 구성된다.

도 5에 본 발명에 의한 4방 회전힌지가 중계기 본체의 윗면에 설치되는 상태를 나타내는 4방 회전힌지의 분해 사시도가 도시된다.

본 발명에 의한 4방 회전힌지(20)는 중계기 본체(10)의 윗면에 설치되고, 서로 일정간격을 두고 설치되는 1쌍의 힌지 지지대(21, 21)와; 상기 1쌍의 힌지 지지대(21, 21)에 지지되어 상하로 회전하고, 좌우 회전힌지(27)가 끼워지도록 상부가 개구된 원통형 몸체로 되는 상하 회전힌지(25)와; 상기 반사판(30)과 결합될 수 있도록 나사구멍(28)을 구비하고 상하 회전힌지(25)에 끼워져 좌우로 회전하는 좌우 회전힌지(23)로 구성된다.

상기 1쌍의 힌지 지지대(21, 21)는 나사구멍(22)을 각각 구비하고, 상기 중계기 본체(20)의 윗면에 형성된 나사구멍(11)에 체결나사(24)에 의해 체결되어 본체(20)의 윗면에 지지된다.

상기 1쌍의 힌지 지지대(21, 21)는 중간이 꺾여져서 밑면과 측면이 직각을 이루고 측면의 상부에는 상하 회전힌지(25)의 볼트(25a, 25b)에 결합될 수 있는 볼트 구멍(23)이 형성되어 있어서, 상하 회전힌지(25)의 볼트(25a, 25b)를 끼운 후에 와셔(26a, 26b, 26c, 26d)와 너트(26)를 결합시켜 조임으로써 상하 회전힌지(25)를 상하 회전가능하게 힌지 지지대(21, 21)에 결합시킬 수 있다.

좌우 회전힌지(27)는 중간이 꺾여져서 밑면(27a)에서 수직으로 세워지는 측면(27b)이 형성되어 있고, 밑면(27a)의 중앙에는 윗면이 개구된 원통(27c)이 형성된다.

상기 원통(27c)이 상하 회전힌지(25)의 원통 몸체에 끼워져 결합되고, 이렇게 끼워진 상태에서 좌우 회전이 가능하게 된다. 또한 측면(27b)에는 나사 구멍(28)이 뚫려 있어서 반사판(30)의 중앙 오목격벽(31)에 뚫려져 있는 나사구멍(32)에 맞추어진 후, 나사(29)에 의해 결합되어 반사판(30)을 부착할 수 있다.

따라서, 4방 회전 힌지(20)에 부착된 반사판(40)은 상하 회전힌지(25)에 의해 상하로 회전이 가능하고, 좌우 회전힌지(27)에 의해 좌우 회전이 가능하다.

또한 안테나 조립체를 좌우로 회전시켜 전파방향으로 지향시킬 때, 한쪽방향으로 무한히 회전하는 경우 중계기의 송수신단과 서비스 안테나 및 링크 안테나 사이에 연결되는 케이블이 꼬일 수 있다.

그러므로 4방회전 힌지(20)에 좌우회전을 제한하는 스톱퍼를 설치하거나 상하 회전힌지(25)의 원통 몸체에 나사구멍을 뚫어서 나사로 조여 좌우 회전힌지(27)의 좌우회전을 제한할 수 있다.

이와 같은 좌우회전의 제한은 본 발명이 속하는 업계의 통상의 기술자에게 자명한 사항이므로, 상기 언급한 사항 이외의 변형도 가능하며 그러한 변형도 본 발명의 범위에 속하는 것임을 밝혀둔다.

도 6에 본 발명에 의한 반사판에서 서비스 안테나와 링크 안테나를 분리하여 서비스 안테나가 부착된 면에서 바라본 사시도가 도시된다.

본 발명에 의한 반사판(30)은 예를 들면, 가로 141㎜, 세로 102㎜, 폭 21.7㎜의 직육면체 형태를 하고 있으며, 이 크기는 안테나의 종류와 형태에 따라 달라질 수 있다.

반사판(30)의 전면에는 서비스 안테나(40)가 설치되고, 후면에는 링크 안테나(50)가 설치되어 서비스 안테나(40)에서 방출되는 전파가 반사판(30)에 반사되어 전면 방향으로 진행하게 하여 후면에 설치된 링크 안테나(50)에서 방출되는 전파에 의한 간섭을 최소화 한다.

여기서, 전면과 후면의 구분은 설명의 편의를 위한 것으로서 상기 설명과 반대로 링크 안테나(50)가 부착되는 면을 전면이라고 하고, 서비스 안테나(40)가 부착되는 면을 후면이라고 명칭을 붙여서도 설명할 수 있다.

반사판(30)의 전면은 서비스 안테나(40)의 기판(41)이 부착될 수 있도록 중 앙에 세로로 일정한 폭으로 볼록부(31)가 형성되고, 볼록부(31)를 중심으로 양쪽에 반사판(40)의 두께 t와 거의 같은 깊이(예를 들면, 20㎜)를 갖는 좌우측 오목부(32, 33)가 형성되어 있다.

볼록부(31)의 폭 w는 서비스 안테나(50)의 피더선(52)의 수평길이 1/3에 해당되도록 형성하여 서비스 안테나 패턴(42, 43)에서 방출되는 전파가 볼록부(31)에 반사되어 전방으로 진행되도록 하여 후면에서 발생되는 전파에 의한 간섭을 최소화한다.

볼록부(31)에 서비스 안테나(40)의 인쇄회로기판(41)이 부착되어 반사판(30)의 좌우측 오목부(32, 33)의 바닥과 일정한 간격(거의 반사판의 두께 예를 들면, 20㎜)을 유지함으로써 반사파에 의한 간섭이 감소되도록 할 수 있다.

반면에 반사판(30)의 후면은 전면의 이면이어서, 전면의 볼록부(31)는 후면의 오목부(31')가 되고, 전면의 좌우측 오목부(32, 33)는 후면의 좌우측 볼록부(32', 33')를 형성한다.

반사판(31)의 후면에 부착되는 링크 안테나(50)는 반사판(30)의 중앙에 오목하게 형성된 오목부(31') 위에 덮는 것처럼 설치되는데, 후면의 가장자리에서 오목부(31')로 돌출되어 연장되는 돌출부(36)에 형성된 나사구멍(36a)에 링크 안테나 프린트 회로기판(51)의 나사구멍(51a)이 맞추어진 상태에서 나사(37)에 의해 고정부착된다.

이와 같이 서비스 안테나(40)는 반사판(30)의 전면에 설치되고, 링크 안테나(50)는 후면에 부착되어 서비스 안테나(40)와 링크 안테나(50) 사이에 반사 판(30)의 두께 t(예를 들면, 20㎜)만큼 이격이 생기도록 한다.

도 7(a) 및 (b)에 본 발명에 의한 서비스 안테나의 전면과 후면의 정면도가 도시된다.

본 발명에 의한 서비스 안테나(40)는 그 전면에 좌우측 안테나 패턴(42, 43), 접지 패턴(44) 및 급전선 패턴(45)이 부착되고 그 후면에 접지 패턴(46)이 부착되는 인쇄회로 기판(41)과; 상기 중계기 본체(10)의 송수신단에 연결되어 좌우측 안테나 패턴(42, 43)에 전파신호를 공급하는 급전선 패턴(45)과; 상기 인쇄회로 기판(41)의 전면 좌우측에 일정한 폭의 패턴으로 상기 급전선 패턴(45)에서 시작하여 제1하향 패턴, 상향 패턴 및 제2하향 패턴 형태로 부착되고 각 패턴은 연결패턴(42d, 43d)으로 연결되는 좌우측 안테나 패턴(42, 43)과; 상기 급전선 패턴(45)을 둘러싸고 후면의 접지패턴(46)에 연결되는 접지패턴(44)과; 상기 인쇄회로 기판(41)의 후면에 부착되고 중계기 본체의 접지와 연결되는 접지 패턴(46)으로 구성된다.

급전선 패턴(45)은 "T"자 형태의 패턴을 가지며 "T"자의 세로방향 패턴 하단에 연결케이블이 연결되어 중계기 본체(10)의 송수신단에 연결된다. 급전선 패턴(45)의 "T"자의 양단은 연장되어 좌우측 안테나 패턴(42, 43)에 연결된다.

전면접지패턴(44)는 급전선 패턴(45)를 둘러싸도록 형성되어 있으며, 급전선 패턴(45)의 "T"자의 아랫부분을 둘러싸는 하부 전면접지패턴(44a)과 "T"자의 윗부 분을 둘러싸는 상부 전면접지패턴(44b)으로 구성된다.

따라서, 전면접지패턴(44)은 상부와 하부로 구분되지만, 양쪽 모두 후면접지패턴(46)에 스루홀(47)들에 의해 연결되어 접지된다.

좌측 안테나 패턴(42)은 상기 인쇄회로 기판(41)의 전면 좌우측에 일정한 폭의 패턴으로 상기 급전선 패턴(45)에서 시작하여 제1하향 패턴(42a), 상향 패턴(42b) 및 제2하향 패턴(42c) 형태로 부착되고 각 패턴은 연결패턴(42d)으로 연결되고, 제2하향 패턴(42c)은 끝단에 스루홀(47)이 형성되어 후면접지패턴(46)에 연결되어서 접지된다.

우측 안테나 패턴(43)도 마찬가지로 상기 급전선 패턴(45) 우측단부에서 시작하여 제1하향 패턴(43a), 상향 패턴(43b) 및 제2하향 패턴(43c) 형태로 부착되고 각 패턴은 연결패턴(43d)으로 연결되고, 제2하향 패턴(43c)의 끝단은 스루홀(47)이 형성되어 후면접지패턴(46)에 연결되어 접지된다.

여기서 좌우측 안테나 패턴(42, 43)의 제1하향 패턴(42a, 43a), 상향 패턴(42b, 43b) 및 제2하향 패턴(42c, 43c)의 길이 비는 1:2:1이고, 좌우측 안테나 패턴(42, 43)의 내측 둘레는 주파수 대역 1920∼2170㎒의 높은 쪽 주파수의 파장과 같도록 되어 있고, 외측 둘레는 낮은 쪽 주파수 대역의 파장과 같도록 되어 있다.

도 8에 본 발명에 의한 서비스 안테나의 좌측 안테나 패턴을 확대한 확대도가 도시된다.

좌측 안테나 패턴(42)의 외측 둘레를 고정시킨 상태에서 연결패턴(42d)의 두 께 s를 변화시키면 내측 둘레가 변화하게 된다. 내측 둘레는 주파수 대역 1920∼2170㎒의 높은 쪽 주파수의 파장과 같도록 되어 있기 때문에 연결패턴(42d)의 두께 s를 변화시키면 내측 둘레가 짧아지게 되어 주파수 대역 1920∼2170㎒의 주파수에서 더 높은 주파수가 연결패턴(42d)을 더 잘 통과할 수 있게 된다.

도 9에 본 발명에 의한 서비스 안테나 및 링크 안테나의 연결패턴의 두께 s를 변화시킴에 따른 정재파비 S11의 이득변화를 나타낸다.

연결패턴(42d)의 두께 s를 1㎜로 할 때, 주파수 대역 1920∼2170㎒에서 고르게 연결패턴(42d)을 통과함을 알 수 있고, 연결패턴(42d)의 두께 s를 5㎜로 할 때, 주파수 대역 1840∼1870㎒에서 -25dB 정도의 이득으로 연결패턴(42d)을 가장 잘 통과하고, 주파수 대역 1920∼2170㎒에서 -12.5㏈ 정도의 이득으로 연결패턴(42d)을 통과하고, 주파수 대역 2270∼2310㎒ 에서 -17.5㏈ 정도의 이득으로 연결패턴(42d)을 통과함을 알 수 있다.

이러한 연결패턴의 특성은 서비스 안테나(40)의 좌우측 안테나(42, 43)에 적용될 뿐만 아니라 다음에 설명할 링크 안테나(50)의 연결패턴(52d)에도 적용된다.

도 10(a) 및 (b)에 본 발명에 의한 링크 안테나의 전면과 후면의 정면도가 도시된다.

본 발명에 의한 링크 안테나(50)는 그 전면에 링크 안테나 패턴(52), 급전선 패턴(53), 전면접지패턴(54)이 부착되고 그 후면에 후면접지패턴(55)이 부착되는 인쇄회로 기판(51)과; 상기 중계기 본체(10)의 송수신단에 연결되어 링크 안테나 패턴(52)에 전파신호를 공급하는 급전선 패턴(53)과; 상기 인쇄회로 기판(51)의 전면에 일정한 폭의 패턴으로 상기 급전선 패턴(53)에서 시작하여 상향 패턴(52a), 평행패턴(52b) 및 하향 패턴(52c) 형태로 부착되고 각 패턴은 연결패턴(52d)으로 연결되는 링크 안테나 패턴(52)과; 상기 급전선 패턴(55)을 둘러싸고 후면 접지패턴(56)에 연결되는 전면 접지패턴(54)과; 상기 인쇄회로 기판(51)의 후면에 부착되고 중계기 본체의 접지와 연결되는 후면접지패턴(56)으로 구성된다.

상기 링크 안테나 패턴(52)은 상기 인쇄회로 기판(51)의 전면에 일정한 폭의 패턴으로 형성되는 상향 패턴(52a), 수평패턴(52b) 및 하향 패턴(52c)으로 구성되고, 안테나 패턴(52)의 상향 패턴(52a), 수평 패턴(52b) 및 하향 패턴(52c)의 길이 비는 1:2:1이다.

그리고 링크안테나 패턴(52)의 내측 둘레는 주파수 대역 1920∼2170㎒의 높은 쪽 주파수 대역의 파장과 같도록 되어 있고, 외측 둘레는 낮은 쪽 주파수 대역의 파장과 같도록 되어 있다. 하향패턴(52c)은 좌측변을 따라 스루홀(56)이 형성되어 후면 접지패턴(55)에 연결되어 접지된다.

급전선 패턴(53)은 상기 인쇄회로 기판(51)의 중앙 하단에 형성된 전면 접지패턴(54)에서 떨어져서 종방향으로 좁은 폭으로 상향패턴으로 형성되고, 그 상단은 링크 안테나 패턴(52)의 상향패턴(52a)의 하단에 연결된다. 그리고 급전선 패 턴(53)의 하단은 연결케이블에 의해 납땜으로 연결되어 중계기 본체(10)의 송수신단에 연결된다.

전면 접지패턴(54)은 상기 인쇄회로 기판(51)의 중앙 하단에 급전선 패턴(53)의 하부에 급전선 패턴(53)보다 넓게 일정한 폭으로 형성되고, 스루홀(56)에 의해 후면 접지패턴(55)에 연결된다.

도 11에 본 발명에 의한 반사판에 서비스 안테나와 링크 안테나를 부착한 상태에서 안테나 패턴을 수평으로 자른 단면도가 도시된다.

반사판(30)을 가운데 위치시킨 상태에서 아랫쪽에 서비스 안테나(40)의 기판(41)이 부착되어 있고, 윗쪽에 링크 안테나(50)의 기판(51)이 부착된다. 서비스 안테나(40)의 기판(41) 위에는 좌우측에 서비스 안테나 패턴(42, 43)이 부착되어 있고, 링크 안테나의 기판(51) 위에는 링크 안테나 패턴(52)이 부착되어 있다.

따라서, 좌우측 서비스 안테나 패턴(42, 43)과 링크 안테나 패턴(52)은 앞뒤 간격이 반사판(30)의 두께 t(예를 들면, 20㎜) 만큼 이격되고, 좌우측 서비스 안테나 패턴(42, 43)과 링크 안테나 패턴(52)는 간격 d가 반사판(30)의 두께 t와 거의 같도록 이격시킨다.

반사판(30)의 좌우측 경사면(37a, 37b)를 볼록부(30)에 대해 135° 경사지게 형성하여 반사판(30)의 좌우측 경사면(37a, 37b)이 좌우측 서비스 안테나 패턴(42, 43)과 링크 안테나 패턴(52)의 중간을 지나가도록 하여 반사판(30)이 각 안테나 패턴으로부터 최대로 이격되도록 한다.

또한 서비스 안테나(40)의 안테나 패턴(42, 43)은 도12(a)에 도시된 바와 같이 좌우 수평방향으로 빔폭이 크고 수직방향으로 빔폭이 작은 수평편파가 발생하도록 세로방향 길이가 가로방향 길이보다 크도록 형성되고, 반면에 링크 안테나(50)의 안테나 패턴(52)은 도 12(b)에 도시된 바와 같이 좌우 수평방향의 빔폭과 수직방향으로 빔폭이 동일한 편파가 발생하도록 형성한다.

본 발명에 의한 댁내형 무선 중계기의 안테나는 반사판(30)의 전면과 후면에 서비스 안테나(40)와 링크 안테나(50)가 조립설치된 무선 중계기 안테나(90)를 도 13에 도시된 바와 같이 반사판(30)의 전면과 후면을 전면 커버(91)와 후면 커버(92)로 덮어줌으로써 외관상 보기가 좋고, 4방 힌지(20)도 상하 회전에 장애가 되지 않도록 윗면에 회전구멍이 형성된 상판 커버(93)로 덮어주어 미관상 보기 좋게 하면서 도 14에 도시된 바와 같이 안테나 조립체를 상하좌우로 자유롭게 회전할 수 있다.

도 1은 일반 가정에서 사용되는 이동통신용 댁내형 무선 중계기의 망 구성도,

도 2는 일반 가정에서 사용되는 댁내형 무선 중계기의 서비스 개념도,

도 3은 중계기 본체를 안테나의 반사체로 이용하여 한 면에는 링크 안테나를 다른 한면에는 서비스 안테나를 배치하여 간섭신호를 제거하는 댁내형 무선 중계기의 구성도,

도 4는 본 발명에 따른 댁내형 무선중계기 안테나의 구성을 나타내는 사시도,

도 5는 본 발명에 의한 4방 회전힌지가 중계기 본체의 윗면에 설치되는 상태를 나타내는 4방 회전힌지의 분해 사시도,

도 6은 본 발명에 의한 반사판에서 서비스 안테나와 링크 안테나를 분리하여 서비스 안테나가 부착된 면에서 바라본 사시도,

도 7(a)및(b)는 본 발명에 의한 서비스 안테나의 전면과 후면의 정면도,

도 8은 본 발명에 의한 서비스 안테나의 좌측 안테나 패턴을 확대한 확대도,

도 9는 본 발명에 의한 서비스 안테나 및 링크 안테나의 연결패턴의 두께 s를 변화시킴에 따른 정재파비 S11의 이득변화,

도 10(a)및(b)에 본 발명에 의한 링크 안테나의 전면과 후면의 정면도,

도 11은 본 발명에 의한 반사판에 서비스 안테나와 링크 안테나를 부착한 상태에서 안테나 패턴을 수평으로 자른 단면도,

도 12(a) 및 (b)는 발명에 의한 서비스 안테나와 링크 안테나에서 발생되는 안테나의 빔 패턴도,

도 13은 본 발명에 의한 댁내형 무선 중계기의 안테나를 반사판의 전면과 후면을 덮는 전면 커버와 후면 커버 및 본체의 상판 커버를 분리한 상태를 나타내는 사시도,

도 14는 본 발명에 의한 댁내형 무선 중계기의 안테나를 상하좌우로 자유롭게 회전할 수 있는 상태를 나타내는 사시도이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

10: 중계기 본체 20: 4방 회전힌지

30: 반사판 40: 서비스 안테나

50: 링크 안테나 60: 무선 중계기 안테나

61: 전면 커버 62: 후면 커버

66: 상판 커버

Claims

중계기 본체(10)의 윗면에 설치되어 상하좌우 회전가능하게 설치되는 4방 회전힌지(20)와;

상기 4방 회전힌지(20)에 연결되어 상하좌우로 회전되고, 서비스 안테나(40)와 링크 안테나(50)를 이격시키고 상기 서비스 안테나(40)와 링크 안테나(50)에서 방사되는 전파의 상호 간섭을 최소화시키는 반사판(30)과;

상기 반사판(30)의 한쪽면에 부착되는 링크 안테나(40)와;

상기 반사판(30)의 다른쪽 면에 부착되는 서비스 안테나(50)로 구성되는 것을 특징으로 하는 댁내형 무선중계기의 안테나.
제1항에 있어서, 상기 4방 회전힌지(20)는 중계기 본체(10)의 윗면에 설치되고, 서로 일정간격을 두고 설치되는 1쌍의 힌지 지지대(21, 21)와; 상기 1쌍의 힌지 지지대(21, 21)에 지지되어 상하로 회전하고, 좌우 회전힌지(27)가 끼워지도록 상부가 개구된 원통형 몸체로 되는 상하 회전힌지(25)와; 상기 반사판(30)과 결합될 수 있도록 나사구멍(28)을 구비하고 상하 회전힌지(25)에 끼워져 좌우로 회전하는 좌우 회전힌지(23)로 구성되는 것을 특징으로 하는 댁내형 무선 중계기의 안테나.
제2항에 있어서, 상기 좌우 회전힌지(27)는 중간이 꺾여져서 밑면(27a)에서 수직으로 세워지는 측면(27b)이 형성되어 있고, 밑면(27a)의 중앙에는 윗면이 개구된 원통(27c)이 형성되고,

상기 원통(27c)이 상하 회전힌지(25)의 원통 몸체에 끼워져 결합되는 것을 특징으로 하는 댁내형 무선 중계기의 안테나.
제1항에 있어서, 상기 반사판(30)의 전면은 서비스 안테나(50)의 기판(51)이 부착될 수 있도록 중앙에 세로로 일정한 폭으로 볼록부(31)가 형성되고, 볼록부(31)를 중심으로 양쪽에 반사판(40)의 두께 t와 같은 깊이를 갖는 좌우측 오목부(32, 33)가 형성되어 있고,

상기 반사판(30)의 후면은 전면의 이면으로서, 전면의 볼록부(31)는 후면의 오목부(31')가 되고, 전면의 좌우측 오목부(32, 33)는 후면의 좌우측 볼록부(32', 33')를 형성하는 것을 특징으로 하는 댁내형 무선 중계기의 안테나.
제1항에 있어서, 상기 서비스 안테나(40)는 그 전면에 좌우측 안테나 패턴(42, 43), 접지 패턴(44) 및 급전선 패턴(45)이 부착되고 그 후면에 접지 패턴(46)이 부착되는 인쇄회로 기판(41)과; 상기 중계기 본체(10)의 송수신단에 연결되어 좌우측 안테나 패턴(42, 43)에 전파신호를 공급하는 급전선 패턴(45)과; 상기 인쇄회로 기판(41)의 전면 좌우측에 일정한 폭의 패턴으로 상기 급전선 패턴(45)에서 시작하여 제1하향 패턴, 상향 패턴 및 제2하향 패턴 형태로 부착되고 각 패턴은 연결패턴(42d, 43d)으로 연결되는 좌우측 안테나 패턴(42, 43)과; 상기 급전선 패 턴(45)을 둘러싸고 후면의 접지패턴(46)에 연결되는 접지패턴(44)과; 상기 인쇄회로 기판(41)의 후면에 부착되고 중계기 본체의 접지와 연결되는 접지 패턴(46)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 댁내형 무선 중계기의 안테나.
제5항에 있어서, 상기 급전선 패턴(45)은 "T"자 형태의 패턴을 가지며 "T" 자의 세로방향 패턴 하단에 연결케이블이 연결되어 중계기 본체(10)의 송수신단에 연결되고, "T"자의 양단은 연장되어 좌우측 안테나 패턴(42, 43)에 연결되는 것을 특징으로 하는 댁내형 무선 중계기의 안테나.
제5항에 있어서, 상기 전면접지패턴(44)은 급전선 패턴(45)을 둘러싸도록 형성되어 있으며, 급전선 패턴(45)의 "T"자의 아랫부분을 둘러싸는 하부 전면접지패턴(44a)과 "T"자의 윗부분을 둘러싸는 상부 전면접지패턴(44b)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 댁내형 무선 중계기의 안테나.
제5항에 있어서, 좌측 안테나 패턴(42)은 상기 인쇄회로 기판(41)의 전면 좌우측에 일정한 폭의 패턴으로 상기 급전선 패턴(45)에서 시작하여 제1하향 패턴(42a), 상향 패턴(42b) 및 제2하향 패턴(42c) 형태로 부착되고 각 패턴은 연결 패턴(42d)으로 연결되고, 제2하향 패턴(42c)은 끝단에 스루홀(47)이 형성되어 후면접지패턴(46)에 연결되어서 접지되고,

우측 안테나 패턴(43)은 상기 급전선 패턴(45)의 우측단부에서 시작하여 제1 하향 패턴(43a), 상향 패턴(43b) 및 제2하향 패턴(43c) 형태로 부착되고 각 패턴은 연결 패턴(43d)으로 연결되고, 제2하향 패턴(43c)의 끝단은 스루홀(47)이 형성되어 후면접지패턴(46)에 연결되어 접지되는 것을 특징으로 하는 댁내형 무선 중계기의 안테나.
제8항에 있어서, 상기 좌우측 안테나 패턴(42, 43)의 제1하향 패턴(42a, 43a), 상향 패턴(42b, 43b) 및 제2하향 패턴(42c, 43c)의 길이 비는 1:2:1이고, 좌우측 안테나 패턴(42, 43)의 내측 둘레는 주파수 대역 1920∼2170㎒의 높은 쪽 주파수 대역의 파장과 같도록 되어 있고, 외측둘레는 낮은 쪽 주파수의 파장과 같도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 댁내형 무선 중계기의 안테나.
제8항에 있어서, 상기 연결패턴(42d, 43d)의 두께 s를 변화시키면 상기 좌측 안테나 패턴(42)의 내측 둘레가 변화하고, 상기 연결패턴(42d, 43d)을 통과하는 주파수가 변화되는 것을 특징으로 하는 댁내형 무선 중계기의 안테나.
제8항에 있어서, 상기 연결패턴(42d, 43d)의 두께 s를 1㎜로 할 때, 주파수 대역 1920∼2170㎒에서 고르게 연결패턴(42d)을 통과함을 특징으로 하는 댁내형 무선 중계기의 안테나.
제1항에 있어서, 상기 링크 안테나(50)는 그 전면에 링크 안테나 패턴(52), 급전선 패턴(53), 전면접지패턴(54)이 부착되고 그 후면에 후면접지패턴(55)이 부착되는 인쇄회로 기판(51)과; 상기 중계기 본체(10)의 송수신단에 연결되어 링크안테나 패턴(52)에 전파신호 전류를 공급하는 급전선 패턴(53)과; 상기 인쇄회로 기판(51)의 전면에 일정한 폭의 패턴으로 상기 급전선 패턴(53)에서 시작하여 상향 패턴(52a), 평행패턴(52b) 및 하향 패턴(52c) 형태로 부착되고 각 패턴은 연결패턴(52d)으로 연결되는 링크 안테나 패턴(52)과; 상기 급전선 패턴(55)을 둘러싸고 후면 접지패턴(56)에 연결되는 전면 접지패턴(54)과; 상기 인쇄회로 기판(51)의 후면에 부착되고 중계기 본체의 접지와 연결되는 후면접지패턴(56)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 댁내형 무선 중계기의 안테나.
제12항에 있어서, 상기 링크 안테나 패턴(52)은 상기 인쇄회로 기판(51)의 전면에 일정한 폭의 패턴으로 형성되는 상향 패턴(52a), 수평패턴(52b) 및 하향 패턴(52c)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 댁내형 무선 중계기의 안테나.
제13항에 있어서, 상기 링크안테나 패턴(52)의 내측 둘레는 주파수 대역 1920∼2170㎒의 높은 쪽 주파수 대역의 파장과 같도록 되어 있고, 외측 둘레는 낮은 쪽 주파수 대역의 파장과 같도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 댁내형 무선 중계기의 안테나.
제13항에 있어서, 상기 상향 패턴(52a), 수평 패턴(52b) 및 하향 패턴(52c) 의 길이 비는 1:2:1인 것을 특징으로 하는 댁내형 무선 중계기의 안테나.
제12항에 있어서, 상기 연결패턴(52d)의 두께 s를 변화시키면 상기 링크 안테나 패턴(52)의 내측 둘레가 변화하고, 상기 연결패턴(52d)을 통과하는 주파수가 변화되는 것을 특징으로 하는 댁내형 무선 중계기의 안테나.
제12항에 있어서, 상기 연결패턴(52d)의 두께 s를 1㎜로 할 때, 주파수 대역 1920∼2170㎒에서 고르게 연결패턴(52d)을 통과함을 특징으로 하는 댁내형 무선 중계기의 안테나.