KR20110068567A - 수평빔 제어 안테나와 그를 위한 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예는 수평빔 제어 안테나와 그를 위한 방법에 관한 것이다.

본 발명의 일 실시예는 다이폴과 반사판으로 이루어진 다이폴 조립체; 상기 다이폴로 연결된 선로에 공급되는 전력량의 분배 비율을 가변하여 상기 전력량이 기 설정된 전력 감소 효율을 갖도록 하며, 상기 다이폴이 방사하는 수평빔의 방사각이 기 설정된 수평 빔폭 패턴이 되도록 제어하는 전력가변부; 및 상기 선로로 전력을 공급하는 전원 공급부를 포함하는 것을 특징으로 하는 수평빔 제어 안테나를 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 구 형태의 레이돔(Radome)의 외형 형상을 갖는 수평빔 제어 안테나를 고층 밀집 빌딩의 옥상에 설치함으로써, 일반적인 시각에서는 안테나를 친환경적인 조명으로 인식하도록 하는 시각적인 효과가 있다.

수평빔, 방사각, 안테나, 친환경

Description

수평빔 제어 안테나와 그를 위한 방법{Antenna For Controling Horizontal Beam And Method therefor}

본 발명의 일 실시예는 수평빔 제어 안테나와 그를 위한 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 무선 환경 중계용으로 사용되는 안테나를 통해 서비스하고자 하는 방향으로 전파를 방사할 때, 서비스하고자 하는 방향에 위치한 주변 건물들에 따른 주변 전파 환경에 근거한 수평 빔폭 패턴이 방사되도록 하는 수평빔 제어 안테나와 그를 위한 방법에 관한 것이다.

안테나란 전파를 공중에 방사하거나 반대로 전파를 수집하는 장비이다. 일반적으로 안테나는 수평 방사 빔폭을 고정시켜 사용하거나, 수직 빔의 방사각을 가변할 수 있는 형태로 제작하여 사용되고 있다. 현대의 도시 속에는 수많은 고층 빌딩이 존재하며, 수많은 사람이 거주 및 생활하고 있다. 일반적인 종래의 안테나로 현대의 도시 속에 위치한 수많은 건물들로 이동통신 서비스를 원만하게 제공하기 위해서는 각각의 건물들의 옥상에 안테나를 설치할 수 있는 철탑을 구축하여야 하며, 이러한 수많은 건물들의 옥상에 구축된 철탑에는 수많은 안테나가 설치되어야 한다.

하지만, 이러한 다수의 안테나가 거주 지역 또는 근무 지역에 근접하여 설치됨으로 인해, 많은 사람이 전자파의 유해성에 대한 걱정과 주변 경관과의 부조화 등을 이유로 거주 지역 또는 근무 지역에 근접 설치된 안테나를 혐오시설로 인식하여 많은 불만이 야기되고 있는 실정이다. 이러한, 불만을 해소하기 위해 거주 지역 또는 근무 지역으로부터 멀리 떨어진 곳에 적은 수의 안테나만을 설치하여 이동통신 서비스를 제공하는 경우, 통화 품질에 문제가 발생하여 또 다른 사용자들의 불만을 야기되는 문제가 있다.

전술한 문제점을 해결하기 위해 본 발명의 일 실시예는, 주변 전파 환경에 근거한 수평 빔폭 패턴이 방사되도록 하는 수평빔 제어 안테나와 그를 위한 방법를 제공하는 데 주된 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예는, 다이폴과 반사판으로 이루어진 다이폴 조립체; 상기 다이폴로 연결된 선로에 공급되는 전력량의 분배 비율을 가변하여 상기 전력량이 기 설정된 전력 감소 효율을 갖도록 하며, 상기 다이폴이 방사하는 수평빔의 방사각이 기 설정된 수평 빔폭 패턴이 되도록 제어하는 전력가변부; 및 상기 선로로 전력을 공급하는 전원 공급부를 포함하는 것을 특징으로 하는 수평빔 제어 안테나를 제공한다.

또한, 본 발명의 다른 목적에 의하면, 다이폴과 반사판으로 이루어진 다이폴 조립체를 통해 전파를 방사하는 단계; 상기 다이폴이 전파를 방사하는 방향의 주변 전파 환경에 근거하여 상기 다이폴로 연결된 선로에 공급되는 전력량의 분배 비율을 가변하여 상기 전력량이 기 설정된 전력 감소 효율을 갖도록 제어하는 단계; 및 상기 다이폴이 방사하는 수평빔의 방사각이 기 설정된 수평 빔폭 패턴이 되도록 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 수평빔 제어 안테나를 위한 방법을 제공한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 의하면, 주변 전파 환경에 근거한 수평 빔폭 패턴이 방사되도록 하는 효과가 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 구 형태의 레이돔(Radome)의 외형 형상을 갖는 수평빔 제어 안테나를 고층 밀집 빌딩의 옥상에 설치함으로써, 일반적인 시각에서는 안테나를 친환경적인 조명으로 인식하도록 하는 시각적인 효과가 있을 뿐만 아니라, 전자파에 대한 주민들의 민원을 해결할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 수평빔 제어 기능을 가진 안테나의 설치로 인해 서비스 방향에 위치한 도심지역 고층빌딩 등에 따른 전파 환경에 적합한 수평 빔폭 패턴이 방사되도록 할 수 있는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음 에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수평빔 제어 안테나를 개략적으로 나타낸 블럭 구성도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 수평빔 제어 안테나(100)란 이동통신 서비스를 위해 무선 환경 중계용으로 사용되는 야기 안테나를 말한다. 수평빔 제어 안테나(100)는 다이폴 조립체(110), 전력가변부(120), 전원 공급부(130), 조명부(140) 및 틸트(Tilt) 구동부(150)를 포함한다. 한편, 본 발명의 일 실시예에서는 수평빔 제어 안테나(100)가 다이폴 조립체(110), 전력가변부(120), 전원 공급부(130), 조명부(140) 및 틸트 구동부(150)만을 포함하여 구성되는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 발명의 일 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명의 일 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 일 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 수평빔 제어 안테나(100)에 포함되는 구성 요소에 대하여 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이다.

다이폴 조립체(110)는 다이폴(112)과 반사판(114)으로 이루어진 조립체를 말한다. 다이폴 조립체(110)는 다이폴(112)이 홀수 개의 어레이(Array) 형태로 배치된 조립체이되, 다이폴(112)을 3단 수평배열(End-Side Array)한 조립체이다. 또한, 다이폴 조립체(110)는 각각의 PCB(Printed Circuit Board) 기판으로 구현될 수 있다. 여기서, 어레이란 안테나를 여러 개 모아 놓은 형태를 말하며, 어레이 구조의 위상 특성을 가변하여 전파의 방향을 조절할 수 있다. 이러한 어레이 안테나는 기지국의 동일 채널을 방지하고, 섹터 분할 등의 제한된 지역의 전파 방사에 이용되고, 마이크로파 중계 회선 등의 특정 지점으로 전파를 보내야하는 경우에 이용될 수 있다. 또한, 전파의 도래 시간을 달리해 수신 합성하는 MUSA(Multiple Unit Steerable Antenna)에 응용될 수 있으며, 위성용 지향 안테나 등으로 이용될 수 있다.

다이폴(112)은 다이폴 안테나(Dipole Antenna)로서, 직선으로 구현된 두 개의 도체를 나란히 설치하고 전파를 방사하거나 수신하는 장치로서, 단파 또는 초단파에 이용되는 안테나이다. 즉, 다이폴(112)은 급전점에서 직선으로 구현된 두 개의 도체를 나란히 설치한 후 전파를 방사 또는 수신하는 장치로서, 기본적인 안테나를 말하는 것이다. 한편, 안테나 길이가 파장의 1/2과 똑같을 경우, 반파장 안테나 또는 반파장 쌍극 안테나가 될 수 있다.

반사판(114)은 다이폴(112)의 지향성을 변화시키기 위한 장치이다. 여기서, 지향성이란 다이폴(112)이 특정한 방향으로 전파를 더 많이 보내는 성질을 말한다. 즉, 지향성이 있는 안테나가 지향성 안테나이며, 지향성이 없이 모든 방향으로 동일하게 전파를 보내는 안테나가 무지향성 안테나이다. 실제 안테나는 전파를 입체적으로 방사하지만 입체적인 지향성은 판별하기 어려우므로 편의상 수평면에서의 지향성과 수직면에서의 지향성으로 구분될 수 있으며, 안테나의 용도에 따라 지향성 안테나를 사용하거나 무지향성 안테나를 사용할 수 있다. 또한, 지향성 안테나는 서비스하고자 하는 방향으로 전파를 더 많이 보내도록 하기 위해 전파 방향을 바꿀 수 있는데, 수평 방향을 바꾸어주는 장치를 로테이터(Rotator), 수직 방향을 바꾸어주는 장치를 엘리베이터(Elevator)라 한다.

전력가변부(120)는 다이폴(112)로 연결된 선로에 공급되는 전력량의 분배 비율을 가변하여 전력량이 기 설정된 전력 감소 효율을 갖도록 하며, 다이폴(112)이 방사하는 수평빔의 방사각이 기 설정된 수평 빔폭 패턴이 되도록 제어하는 기능을 수행한다. 전력가변부(120)는 다이폴(112)이 전파를 방사하는 방향의 주변 전파 환경에 근거하여 기 설정된 수평 빔폭 패턴이 30°내지 80°의 방사각 중 어느 하나의 방사각이 되도록 선로에 흐르는 전력량의 비율을 가변시키는 기능을 수행한다.

전력가변부(120)는 홀수 개의 어레이 형태로 배치된 다이폴 중 중앙에 배치된 다이폴과 대비하여 양측면에 배치된 다이폴이 기 설정된 전력 감소 효율을 갖도록 전력량의 분배 비율을 제어하는 기능을 수행한다. 전력가변부(120)는 다이폴(112)이 전파를 방사하는 방향의 주변 전파 환경에 근거하여 기 설정된 수평 빔 폭 패턴이 30°의 방사각이 되도록 양측면에 배치된 다이폴이 30%의 전력 감소 효율을 갖도록 전력량의 비율을 가변하거나, 기 설정된 수평 빔폭 패턴이 60°의 방사각이 되도록 양측면에 배치된 다이폴이 20%의 전력 감소 효율을 갖도록 전력량의 비율을 가변하거나, 기 설정된 수평 빔폭 패턴이 80°의 방사각이 되도록 양측면에 배치된 다이폴이 10%의 전력 감소 효율을 갖도록 전력량의 비율을 가변하는 기능을 수행한다. 여기서, 전파 환경을 측정하는 방식에 대해 설명하자면, 수평빔 제어 안테나(100)는 서비스하고자 하는 방향으로 전파를 방사하며, 서비스하는 방향에 위치한 주변 건물들, 주변 전파 환경 등에 대한 영향을 고려하여 다이폴(112)이 전파를 방사하는 방향의 주변 전파 환경을 측정한다. 여기서, 주변 전파 환경은 수신값(Rx), 송신값(Tx), 신호대잡음비(Ec/Io) 및 아이솔레이션(Isolation)값 등을 포함할 수 있다. 물론, 운영 요원이 다이폴(112)이 전파를 방사하는 방향의 주변 전파 환경을 측정하기 위해 수평빔 제어 안테나(100)에 측정 장비를 연결하여 주변 전파 환경을 측정할 수도 있으나, 본 발명의 수평빔 제어 안테나(100)는 다이폴(112)이 전파를 방사하는 방향의 주변 전파 환경을 측정할 수 있는 모듈 또는 어플리케이션을 탑재한 것으로 구현될 수 있다.

한편, 전력가변부(120)는 다이폴 조립체(110)와 연동하는 PCB 기판으로 구현되거나 수평 빔폭을 제어하는 디지털 모듈 및 증폭기(Amplifier)의 조합으로 구현될 수 있을 것이다. 한편, 전력가변부(120)에는 수평 빔폭을 제어하기 위해 PCB 기판에 육각 홀(Hole)(510)이 구비되어 있으며, 구비된 육각 홀에 L형 렌치를 사용하는 수동 조절 나사를 체결하고, 체결된 수동 조절 나사를 돌리는 힘에 의한 직선운 동으로 선로로 공급되는 전력량의 분배 비율을 가변할 수 있다. 물론, 이는 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 전력량의 분배 비율을 가변하는 다양한 방식이 적용될 수 있을 것이다.

전원 공급부(130)는 수평빔 제어 안테나(100)로 공급되는 전력을 공급하는 전원 공급 회로를 말한다. 여기서, 전원 공급부(130)의 급전 방식으로는 병렬 급전 방식과 직렬 급전 방식이 있다. 병렬 급전 방식은 다이폴(112)이 병렬로 배열되어 급전점에서 각 소자의 거리가 동일한 방식이며, 모든 방사 소자에서 위상이 주파수에 관계없이 동위상을 가지며, 사용 가능 대역이 각각의 안테나 소자 대역의 한계까지 넓어지며, 급전선이 안테나 소자마다 필요한 구성을 가진다. 한편, 직렬 급전 방식은 전송 선로에 다이폴(112)을 직렬로 설치한 형태로서 구조가 단순하며, 각 소자 간에 위상차가 발생하여 사용 가능한 대역이 좁으며, 반 파장마다 ±극을 역전시켜 급전함으로써 동위상을 만들 수 있는 방식이다.

조명부(140)는 수평빔 제어 안테나(100) 내부에 설치되어, 각종 광원을 이용하여 수평빔 제어 안테나(100) 주변을 밝히는 역할을 수행한다. 조명부(140)는 백열 전구, 네온 전구, 수은 전구, 형광등 및 LED(Light-Emitting Diode) 중 어느 하나의 조명으로 구현되며, 입력된 빛의 광량에 따라 조명의 온, 오프 및 밝기를 조절하는 기능을 수행한다.

틸트 구동부(150)는 다이폴(112)이 방사하는 수직빔의 방사각에 대한 위상 변위를 제어하기 위해 다이폴 조립체(110)의 상하 기울기를 기계적으로 조절하는 기능을 수행한다. 여기서, 틸트 구동부(150)는 전기적으로 제어 가능한 업 또는 다운 틸트 각도를 가지며, 수평빔 제어 안테나(100)에 대한 다이폴 조립체(110)의 틸트 각도를 제어하기 위해 제어 신호에 따라 업 또는 다운 틸트 각도 중 어느 하나의 각도가 되도록 틸트를 조절한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수평빔 제어 안테나의 동작 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

수평빔 제어 안테나(100)는 다이폴(112)과 반사판(114)으로 이루어진 다이폴 조립체(110)를 통해 전파를 방사한다(S210). 즉, 수평빔 제어 안테나(100)는 서비스하고자 하는 방향으로 다이폴 조립체(110)를 통해 전파를 방사한다.

수평빔 제어 안테나(100)는 다이폴(112)이 전파를 방사하는 방향의 주변 전파 환경을 측정한다(S220). 즉, 수평빔 제어 안테나(100)는 서비스하고자 하는 방향으로 전파를 방사하게 되며, 서비스하는 방향에 위치한 주변 건물들, 전파 환경 영향 등을 고려하여 다이폴(112)이 전파를 방사하는 방향의 주변 전파 환경을 측정한다. 여기서, 주변 전파 환경은 수신값, 송신값, 신호대잡음비 및 아이솔레이션값 등을 포함할 수 있다. 물론, 운영 요원이 다이폴(112)이 전파를 방사하는 방향의 주변 전파 환경을 측정하기 위해 수평빔 제어 안테나(100)에 측정 장비를 연결하여 주변 전파 환경을 측정할 수도 있으나, 본 발명에서는 수평빔 제어 안테나(100)가 다이폴(112)이 전파를 방사하는 방향의 주변 전파 환경을 측정할 수 있는 모듈 또는 어플리케이션을 탑재한 것으로 구현될 수 있다.

수평빔 제어 안테나(100)는 주변 전파 환경에 근거하여 다이폴(112)로 연결된 선로에 공급되는 전력량의 분배 비율을 가변하여 전력량이 기 설정된 전력 감소 효율을 갖도록 제어한다(S230). 즉, 수평빔 제어 안테나(100)는 측정한 주변 전파 환경에 근거하여 최적의 전파 환경을 제공하기 위해, 다이폴(112)로 연결된 선로에 공급되는 전력량의 분배 비율을 가변하여 전력량이 기 설정된 전력 감소 효율을 갖도록 제어한다. 예를 들어서, 수평빔 제어 안테나(100)가 서비스하고자 하는 방향에 세로로 높은 건물이 위치하고 있는 경우, 수평빔 제어 안테나(100)는 해당 건물을 모두 커버할 수 있는 전파 환경을 구축하기 위해 홀수 개의 어레이 형태로 배치된 다이폴 중 중앙에 배치된 다이폴과 대비하여 양측면에 배치된 다이폴로 연결된 선로에 공급되는 전력량의 분배 비율이 30%의 전력 감소 효율을 갖도록 제어할 수 있는 것이다. 한편, 수평빔 제어 안테나(100)가 서비스하고자 하는 방향에 가로로 넓은 건물이 위치하고 있는 경우, 수평빔 제어 안테나(100)는 해당 건물을 모두 커버할 수 있는 전파 환경을 구축하기 위해 홀수 개의 어레이 형태로 배치된 다이폴 중 중앙에 배치된 다이폴과 대비하여 양측면에 배치된 다이폴로 연결된 선로에 공급되는 전력량의 분배 비율이 10%의 전력 감소 효율을 갖도록 제어할 수 있는 것이다.

수평빔 제어 안테나(100)는 다이폴(112)로 연결된 선로에 공급되는 전력량의 분배 비율을 가변함에 따라 다이폴(112)이 방사하는 수평빔의 방사각이 기 설정된 수평 빔폭 패턴인 30°내지 80°의 방사각 중 어느 하나의 방사각이 되도록 제어한다(S240). 즉, 수평빔 제어 안테나(100)는 다이폴 조립체(110)에 홀수 개의 어레이 형태로 배치된 다이폴 중 중앙에 배치된 다이폴과 대비하여 양측면에 배치된 다이폴로 연결된 선로에 공급되는 전력량의 분배 비율이 30%의 전력 감소 효율을 갖도록 가변되는 경우, 다이폴(112)이 방사하는 수평빔의 방사각이 기 설정된 수평 빔폭 패턴인 30°의 방사각이 되는 것이다. 한편, 수평빔 제어 안테나(100)는 다이폴 조립체(110)에 홀수 개의 어레이 형태로 배치된 다이폴 중 중앙에 배치된 다이폴과 대비하여 양측면에 배치된 다이폴로 연결된 선로에 공급되는 전력량의 분배 비율이 20%의 전력 감소 효율을 갖도록 가변되는 경우, 다이폴(112)이 방사하는 수평빔의 방사각이 기 설정된 수평 빔폭 패턴인 60°의 방사각이 되는 것이다. 한편, 수평빔 제어 안테나(100)는 다이폴 조립체(110)에 홀수 개의 어레이 형태로 배치된 다이폴 중 중앙에 배치된 다이폴과 대비하여 양측면에 배치된 다이폴로 연결된 선로에 공급되는 전력량의 분배 비율이 10%의 전력 감소 효율을 갖도록 가변되는 경우, 다이폴(112)이 방사하는 수평빔의 방사각이 기 설정된 수평 빔폭 패턴인 80°의 방사각이 되는 것이다.

수평빔 제어 안테나(100)는 다이폴(112)이 방사하는 전파의 방사각의 재조절하기 위한 전력량의 분배 비율의 재조절이 필요한지의 여부를 확인한다(S250). 즉, 수평빔 제어 안테나(100)는 측정된 주변 전파 환경에 근거하여 최적의 전파 환경이 구축되었는지의 여부를 확인하기 위해 다이폴(112)이 방사하는 전파의 방사각의 재조절하기 위한 전력량의 분배 비율의 재조절이 필요한지의 여부를 확인하는 것이다. 여기서, 다이폴(112)이 방사하는 전파의 방사각의 재조절하기 위한 전력량의 분배 비율의 재조절이 필요한지의 여부를 확인하기 위해 다이폴(112)이 전파를 방 사하는 방향의 주변 전파 환경을 다시 측정하여, 수신값, 송신값, 신호대잡음비 및 아이솔레이션값 등을 확인할 수 있다. 물론, 단계 S250를 수행하기 위해서 운영 요원이 수평빔 제어 안테나(100)와 측정 장비를 연결하여 주변 전파 환경을 직접 재측정할 수도 있으나, 바람직하게는 수평빔 제어 안테나(100)가 다이폴(112)이 전파를 방사하는 방향의 주변 전파 환경을 재측정할 수 있는 모듈 또는 어플리케이션을 탑재할 수 있다.

단계 S250의 확인 결과, 다이폴(112)이 방사하는 전파의 방사각의 재조절하기 위한 전력량의 분배 비율의 재조절이 필요하지 않은 경우, 해당 프로세스를 종료하는 한편, 단계 S250의 확인 결과, 다이폴(112)이 방사하는 전파의 방사각의 재조절하기 위한 전력량의 분배 비율의 재조절이 필요한 경우, 수평빔 제어 안테나(100)는 단계 S220 내지 S240을 재수행한다.

도 2에서는 단계 S210 내지 단계 S250을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 발명의 일 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명의 일 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 일 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 도 2에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 단계 S210 내지 단계 S250 중 하나 이상의 단계를 병렬적으로 실행하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이므로, 도 2는 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.

전술한 바와 같이 도 2에 기재된 본 발명의 일 실시예에 따른 수평빔 제어 안테나의 동작 방법은 프로그램으로 구현되고 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 수평빔 제어 안테나의 동작 방법을 구현하기 위한 프로그램이 기록되고 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 이러한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수도 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예를 구현하기 위한 기능적인(Functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 일 실시예가 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수평빔 제어 안테나의 외형 형상을 나타낸 예시도이다.

수평빔 제어 안테나(100)는 도 3에 도시된 바와 같이, 구 형태의 레이돔(Radome)으로 제작되는 것이 바람직하다. 도 3의 (A) 및 (B)에 도시된 바와 같이, 수평빔 제어 안테나(100)의 외형 형상은 구 형태의 레이돔으로 제작되는 것이 바람직하며, 도심 지역 고층 빌딩의 옥상 등에 설치되어 운영됨으로 일반인의 시각에 친환경적인 조명으로 인식될 수 있다. 이러한, 구 형태의 레이돔은 전파 환경에 따라 크기별로 제작될 수 있으며, 용도에 따라 지름이 350 mm 이상인 구로 제작될 수도 있다. 한편, 도 3의 (C)에 도시된 바와 같이, 구 내부에 안테나 및 전원 등 내부 모듈이 탑재되며, 이때, 안테나 내부 소자의 크기는 최소화되어 설치되며, 구동되는 기구부들도 최소화하여 적용될 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 수평빔 제어 안테나의 정면도, 사시도, 측면도 및 배면도를 나타낸 예시도이다.

도 4의 (A)는 수평빔 제어 안테나(100)의 내부 정면도이고, 도 4의 (B)는 수평빔 제어 안테나(100)의 내부 사시도이다. 도 4의 (A), (B)에 도시된 바와 같이 수평빔 제어 안테나(100)의 다이폴 조립체(110)는 다이폴(112)이 홀수 개의 어레이 형태로 배치하되, 다이폴(112)을 3단 수평배열하며, 정면을 기준으로 전원 공급부(130)는 다이폴 조립체(110)의 상측에 구비될 수 있다. 또한, 도 4의 (C)는 수평빔 제어 안테나(100)의 내부 측면도로서, 도 4의 (C)에 도시된 바와 같이 수평빔 제어 안테나(100)의 틸트 구동부(150)는 다이폴 조립체(110)와 연결되어 구비될 수 있다. 또한, 도 4의 (D)는 수평빔 제어 안테나(100)의 내부 배면도로서, 도 4의 (D)에 도시된 바와 같이 수평빔 제어 안테나(100)의 전력가변부(120)는 수평빔 제어 안테나(100)의 배면에 구비될 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수평빔 제어 안테나의 저면도 및 사시도를 나타낸 예시도이다.

도 5의 (A)는 수평빔 제어 안테나(100)의 내부 저면도이다. 도 5의 (A)에 도시된 바와 같이, 수평빔 제어 안테나(100)의 저면에는 수평 빔폭을 제어하기 위한 육각 홀(510)이 구비되어 있으며, 구비된 육각 홀에 L형 렌치를 사용하는 수동 조절 나사가 체결되며, 체결된 수동 조절 나사를 돌리는 힘에 의한 직선운동으로 선 로로 공급되는 전력량의 분배 비율을 가변될 수 있다. 물론, 이는 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 전력량의 분배 비율을 가변하는 다양한 방식이 적용될 수 있을 것이다. 한편, 도 5의 (B)는 수평빔 제어 안테나(100)의 내부 사시도이며, 도 5의 (B)에 도시된 바와 같이 수평빔 제어 안테나(100)의 전력가변부(120)는 수평빔 제어 안테나(100)의 배면에 구비될 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기 설정된 수평 빔폭 패턴을 나타낸 예시도이다.

도 6의 (A)는 기 설정된 수평 빔폭 패턴인 30°의 방사각인 경우의 파형을 나타낸 예시도로서, 수평빔 제어 안테나(100)는 다이폴 조립체(110)에 홀수 개의 어레이 형태로 배치된 다이폴 중 중앙에 배치된 다이폴과 대비하여 양측면에 배치된 다이폴로 연결된 선로에 공급되는 전력량의 분배 비율이 30%의 전력 감소 효율을 갖도록 가변되는 경우, 도 6의 (A)에 도시된 바와 같이 다이폴(112)이 방사하는 수평빔의 방사각이 기 설정된 수평 빔폭 패턴인 30°의 방사각이 출력된다. 도 6의 (B)는 기 설정된 수평 빔폭 패턴인 60°의 방사각인 경우의 파형을 나타낸 예시도로서, 수평빔 제어 안테나(100)는 다이폴 조립체(110)에 홀수 개의 어레이 형태로 배치된 다이폴 중 중앙에 배치된 다이폴과 대비하여 양측면에 배치된 다이폴로 연결된 선로에 공급되는 전력량의 분배 비율이 20%의 전력 감소 효율을 갖도록 가변되는 경우, 도 6의 (B)에 도시된 바와 같이 다이폴(112)이 방사하는 수평빔의 방사 각이 기 설정된 수평 빔폭 패턴인 60°의 방사각이 출력된다. 도 6의 (C)는 기 설정된 수평 빔폭 패턴인 80°의 방사각인 경우의 파형을 나타낸 예시도로서, 수평빔 제어 안테나(100)는 다이폴 조립체(110)에 홀수 개의 어레이 형태로 배치된 다이폴 중 중앙에 배치된 다이폴과 대비하여 양측면에 배치된 다이폴로 연결된 선로에 공급되는 전력량의 분배 비율이 10%의 전력 감소 효율을 갖도록 가변되는 경우, 도 6의 (B)에 도시된 바와 같이 다이폴(112)이 방사하는 수평빔의 방사각이 기 설정된 수평 빔폭 패턴인 80°의 방사각이 출력된다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 수평빔 제어 안테나의 주변 전파 환경에 따른 서비스 예시도이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 수평빔 제어 안테나(100)가 서비스하고자 하는 방향에 세로로 높은 건물이 위치하고 있는 경우, 수평빔 제어 안테나(100)는 해당 건물을 모두 커버할 수 있는 전파 환경을 구축하기 위해 홀수 개의 어레이 형태로 배치된 다이폴 중 중앙에 배치된 다이폴과 대비하여 양측면에 배치된 다이폴로 연결된 선로에 공급되는 전력량의 분배 비율이 30%의 전력 감소 효율을 갖도록 제어하여, 도 6의 (A)에 도시된 바와 같이 다이폴(112)이 방사하는 수평빔의 방사각이 기 설정된 수평 빔폭 패턴인 30°의 방사각으로 출력되어 해당 건물을 커버할 수 있는 전파 환경을 구축할 수 있다.

한편, 수평빔 제어 안테나(100)가 서비스하고자 하는 방향에 가로로 넓은 건물이 위치하고 있는 경우, 수평빔 제어 안테나(100)는 해당 건물을 모두 커버할 수 있는 전파 환경을 구축하기 위해 홀수 개의 어레이 형태로 배치된 다이폴 중 중앙 에 배치된 다이폴과 대비하여 양측면에 배치된 다이폴로 연결된 선로에 공급되는 전력량의 분배 비율이 10%의 전력 감소 효율을 갖도록 제어하여, 도 6의 (C)에 도시된 바와 같이 다이폴(112)이 방사하는 수평빔의 방사각이 기 설정된 수평 빔폭 패턴인 80°의 방사각으로 출력되어 해당 건물을 커버할 수 있는 전파 환경을 구축할 수 있다.

이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성 요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 저장매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 캐리어 웨이브 매체 등이 포함될 수 있다.

또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것 이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 주변 전파 환경에 근거한 수평 빔폭 패턴이 방사되도록 하는 다양한 분야에 적용되어, 일반적인 시각에서는 안테나를 조명으로 인식하도록 하는 시각적인 효과를 발생하는 유용한 발명이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수평빔 제어 안테나를 개략적으로 나타낸 블럭 구성도,

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수평빔 제어 안테나의 동작 방법을 설명하기 위한 순서도,

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수평빔 제어 안테나의 외형 형상을 나타낸 예시도,

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 수평빔 제어 안테나의 정면도, 사시도, 측면도 및 배면도를 나타낸 예시도,

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수평빔 제어 안테나의 저면도 및 사시도를 나타낸 예시도,

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기 설정된 수평 빔폭 패턴을 나타낸 예시도,

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 수평빔 제어 안테나의 주변 전파 환경에 따른 서비스 예시도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

110: 다이폴 조립체 112: 다이폴

114: 반사판 120: 전력가변부

130: 전원 공급부 140: 조명부

150: 틸트 구동부

Claims (9)

1. 다이폴과 반사판으로 이루어진 다이폴 조립체;

   상기 다이폴로 연결된 선로에 공급되는 전력량의 분배 비율을 가변하여 상기 전력량이 기 설정된 전력 감소 효율을 갖도록 하며, 상기 다이폴이 방사하는 수평빔의 방사각이 기 설정된 수평 빔폭 패턴이 되도록 제어하는 전력가변부; 및

   상기 선로로 전력을 공급하는 전원 공급부

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 수평빔 제어 안테나.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 전력가변부는,

   상기 다이폴이 전파를 방사하는 방향의 주변 전파 환경에 근거하여 상기 기 설정된 수평 빔폭 패턴이 30°내지 80°의 방사각 중 어느 하나의 방사각이 되도록 상기 선로에 흐르는 상기 전력량의 비율을 가변시키는 것을 특징으로 하는 수평빔 제어 안테나.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 다이폴 조립체는,

   상기 다이폴이 홀수 개의 어레이(Array) 형태로 배치된 조립체이되, 상기 다이폴을 3단 수평배열(End-Side Array)한 조립체인 것을 특징으로 하는 수평빔 제어 안테나.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 전력가변부는,

   상기 다이폴 조립체에 홀수 개의 어레이 형태로 배치된 다이폴 중 중앙에 배치된 다이폴과 대비하여 양측면에 배치된 다이폴이 상기 기 설정된 전력 감소 효율을 갖도록 상기 전력량의 분배 비율을 제어하는 것을 특징으로 하는 수평빔 제어 안테나.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 전력가변부는,

   상기 다이폴이 전파를 방사하는 방향의 주변 전파 환경에 근거하여 상기 기 설정된 수평 빔폭 패턴이 30°의 방사각이 되도록 상기 다이폴 조립체에 홀수 개의 어레이 형태로 배치된 다이폴 중 양측면에 배치된 다이폴이 30%의 전력 감소 효율을 갖도록 상기 전력량의 비율을 가변하거나,

   상기 기 설정된 수평 빔폭 패턴이 60°의 방사각이 되도록 상기 양측면에 배치된 다이폴이 20%의 전력 감소 효율을 갖도록 상기 전력량의 비율을 가변하거나,

   상기 기 설정된 수평 빔폭 패턴이 80°의 방사각이 되도록 상기 양측면에 배치된 다이폴이 10%의 전력 감소 효율을 갖도록 상기 전력량의 비율을 가변하는 것을 특징으로 하는 수평빔 제어 안테나.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 다이폴이 방사하는 수직빔의 방사각에 대한 위상 변위를 제어하기 위해 상기 다이폴 조립체의 상하 기울기를 기계적으로 조절하는 틸트(Tilt) 구동부

   를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 수평빔 제어 안테나.
7. 제 1 항에 있어서,

   백열 전구, 네온 전구, 수은 전구, 형광등 및 LED(Light-Emitting Diode) 중 어느 하나의 조명으로 구현되며, 입력된 빛의 광량에 따라 상기 조명의 온, 오프 및 밝기를 조절하는 조명부

   를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 수평빔 제어 안테나.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 수평빔 제어 안테나는,

   구 형태의 레이돔(Radome)으로 제작되는 것을 특징으로 하는 수평빔 제어 안테나.
9. 다이폴과 반사판으로 이루어진 다이폴 조립체를 통해 전파를 방사하는 단계;

   상기 다이폴이 전파를 방사하는 방향의 주변 전파 환경에 근거하여 상기 다이폴로 연결된 선로에 공급되는 전력량의 분배 비율을 가변하여 상기 전력량이 기 설정된 전력 감소 효율을 갖도록 제어하는 단계; 및

   상기 다이폴이 방사하는 수평빔의 방사각이 기 설정된 수평 빔폭 패턴이 되도록 제어하는 단계

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 수평빔 제어 안테나를 위한 방법.

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