KR20110085583A - Power phase shifter for mobile communication antenna - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A power phase shifter for a mobile communication antenna is provided to freely change a beam coverage by varying power and phase according to the combination position of a first coupling line and a second coupling line. CONSTITUTION: In a power phase shifter for a mobile communication antenna, a housing is comprised of a bottom cover(102) and a top cover(104). A first coupling line transmits a feed signal to a radiation element through an output port. A second coupling line changes power and phase by being are moved up and down. A phase correction member(130) corrects the phase of the second coupling line. . A driving unit(140) adjusts the combination position of the second coupling line.

Description

이동통신 안테나용 전력위상가변기{POWER PHASE SHIFTER FOR MOBILE COMMUNICATION ANTENNA}Power phase variable transformer for mobile communication antenna {POWER PHASE SHIFTER FOR MOBILE COMMUNICATION ANTENNA}

본 발명은 이동통신 안테나 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수평 및 수직 빔폭 제어시 안테나 내.외부의 반사판의 각을 조정하지 않고 전력과 위상을 동시에 가변하여 빔 커버리지를 자유 자재로 변환할 수 있는 이동통신 안테나용 전력위상 가변기에 관한 것이다.
The present invention relates to a mobile communication antenna system, and more particularly, it is possible to freely convert beam coverage by varying the power and phase simultaneously without adjusting the angle of the reflector in and out of the antenna during horizontal and vertical beamwidth control. The present invention relates to a power phase variable circuit for a mobile communication antenna.

일반적으로, 이동 통신 환경에서는 고층 건물이나 철탑 등 다중경로 페이딩으로 인해 건물 하단부에 어느 정도의 음영지역이 발생되고, 고층 건물의 상층부에는 다양한 PN 혼재가 발생하게 된다. 이러한 원인을 완화하기 위하여 수직 빔 틸트 안테나를 사용하였지만 주 목적이 단순히 각 복사체의 급전선을 통하여 위상을 조절하여 수직 빔을 하향으로 틸트하여 서비스 영역을 제어하기 때문에 근본적인 원인을 극복하기에는 어려운 점이 있다. 또한 1개의 안테나로 건물 전체를 커버하고자 하는 수직 안테나를 수평으로 회전, 건물 상하 전체를 서비스하는 방법도 대두되기 시작하였다.In general, in a mobile communication environment, due to multipath fading such as a high-rise building or a steel tower, some shaded areas are generated at the bottom of the building, and various PN mixtures are generated at the upper part of the high-rise building. In order to alleviate this cause, the vertical beam tilt antenna is used, but it is difficult to overcome the root cause because the main purpose is to control the service area by tilting the vertical beam downward by simply adjusting the phase through the feed line of each radiator. In addition, a method of horizontally rotating a vertical antenna to cover the entire building with a single antenna and serving the entire upper and lower parts of the building has also begun to emerge.

이와 같이 음영지역을 해소하기 위한 종래의 방법으로는 크게 세가지 종류가 있다. 첫 번째 방식은 적어도 2개 이상의 복사소자로 이루어지며 각각의 복사소자 간격을 이용하여 빔폭을 변화하는 방식이다. 이는 안테나 크기가 커져야 한다는 단점이 있다. 두 번째 방식은 고전적인 형태로서, 안테나 내.외부의 반사판의 각을 제어하여 빔폭을 제어한다. 이 방식은 적어도 1개의 복사소자 이상이면 빔폭의 변화가 가능하지만, 일정 수준의 빔폭 이상을 만족하기가 어렵다는 단점을 가지고 있다. 마지막 방식으로 안테나의 위상과 각 어레이의 전력 분배비를 이용하는 방식이다. 이 방식은 자기 파장을 유지해야 한다는 전제와 안테나의 크기가 커지고, 전기적으로 일정하지 않는 특성이 있다는 측면에서 상용화하기가 어려운 문제점이 있다.
As such, there are three types of conventional methods for eliminating the shadow area. The first method consists of at least two radiating elements and changes the beam width by using each radiating element spacing. This has the disadvantage of increasing the antenna size. The second method is the classical form, which controls the beam width by controlling the angle of the reflector inside and outside the antenna. This method is possible to change the beam width if at least one radiation element or more, but has a disadvantage in that it is difficult to meet a certain level or more of the beam width. Finally, the phase of the antenna and the power distribution ratio of each array are used. This method has a problem that it is difficult to commercialize in terms of the premise that the magnetic wavelength must be maintained and the size of the antenna is increased and the characteristics are not electrically constant.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 수평 빔 폭 및 수직 빔 폭을 제어할 경우에 안테나 내부 혹은 외부의 반사판의 각도를 조정하지 않고, 전력과 위상을 동시에 가변하여 빔 커버리지를 자유 자재로 변환할 수 있는 이동통신 안테나용 전력위상가변기를 제공하는 것이다.
The present invention has been proposed to solve the above problems, and an object of the present invention is to simultaneously control power and phase without adjusting the angle of the reflector inside or outside the antenna when controlling the horizontal beam width and the vertical beam width. It is to provide a power phase changer for a mobile communication antenna that can be varied to convert the beam coverage freely.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 전력위상가변기는 적어도 1개 이상의 복사소자가 수평방향으로 배열되는 이통통신 기지국 및 중계기용 안테나 시스템에 있어서, 상기 안테나 시스템에 부착되는 하우징; 상기 하우징안에 실장되고 입력포트를 통해 급전신호를 입력받고, 출력포트를 통해 상기 복사소자들에 급전신호를 전송하는 제1 커플링 선로부; 및 상기 제1 커플링 선로부의 입력포트로부터 입력된 급전신호를 상기 제1 커플링 선로부와의 결합위치에 따라 전력과 위상을 가변하여 상기 제1 커플링 선로부의 출력포트로 커플링하는 제2 커플링 선로부; 및 상기 제2 커플링 선로부의 결합위치를 조정하기 위한 구동부를 구비한 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the power phase changer of the present invention is an antenna system for a telecommunications communication base station and repeater in which at least one or more radiating elements are arranged in a horizontal direction, comprising: a housing attached to the antenna system; A first coupling line part mounted in the housing and receiving a feed signal through an input port and transmitting a feed signal to the radiation elements through an output port; And a second power supply coupled to an output port of the first coupling line part by varying power and phase according to a coupling position with the first coupling line part, from a feed signal input from an input port of the first coupling line part. Coupling line parts; And a driving part for adjusting the engagement position of the second coupling line part.

상기 이동통신 안테나용 전력위상가변기는 상기 제2 커플링 선로부의 위상 변화량을 보정함과 아울러 선로에 유기된 전력을 차폐하기 위한 위상보정체를 더 구비할 수 있고, 상기 위상보정체는 1차 위상 보정패턴과 2차 위상 보정패턴으로 이루어지고, 상기 제2 커플링 선로부가 이동할 경우 상기 1차 위상 보정패턴 및 2차 위상 보정패턴과의 결합 길이가 달라지도록 된 것이다.The power phase variable for the mobile communication antenna may further include a phase corrector for correcting a phase change amount of the second coupling line unit and shielding power induced in the line, wherein the phase compensator is a primary phase. Comprising a correction pattern and a second phase correction pattern, when the second coupling line portion moves, the coupling length between the first phase correction pattern and the second phase correction pattern is changed.

또한 상기 제1 커플링 선로부는 하나의 입력포트와, 상기 입력포트와 분리되며 소정 각도로 경사진 적어도 하나의 출력포트로 이루어져 상기 제2 커플링 선로부의 결합위치에 따라 상기 입력포트와 상기 출력포트 사이의 결합거리가 달라지도록 된 것이며, 상기 입력포트와 패턴을 통해 직접 연결되는 하나의 출력포트와, 상기 입력포트와 분리되어 소정 각도로 경사진 한쌍의 출력포트로 이루어져 수평으로 3단 배열된 방사체를 갖는 안테나에 급전신호를 공급할 수 있도록 된 것이다.
The first coupling line part may include one input port and at least one output port separated from the input port and inclined at a predetermined angle, according to the coupling position of the second coupling line part. The coupling distance between them is different, consisting of one output port directly connected through the input port and the pattern, and a pair of output ports inclined at a predetermined angle separated from the input port and arranged horizontally three stages It is to be able to supply a feed signal to the antenna having.

본 발명에 따른 전력위상가변기는 2단 커플링 형태로서 제1 커플링 선로부와 제2 커플링 선로부의 결합 위치에 따라 전력과 위상을 가변하며 위상보정체에 의해 2차 커플링 선로부의 위상 변화량을 보정할 수 있다. 또한 위상보정체의 차폐 효과를 통해 손실을 최소화할 수 있다.The power phase variable according to the present invention is a two-stage coupling type, the power and the phase vary according to the coupling position of the first coupling line portion and the second coupling line portion, and the phase change amount of the secondary coupling line portion by the phase compensator. Can be corrected. Also, the shielding effect of the phase compensator can minimize the loss.

그리고 본 발명이 적용된 이동통신용 안테나 시스템은 고층건물이나 음영지역 등 서비스가 어려운 지역 또는 빔 커버리지 미치지 못하는 지역에서 수평 수직 빔 폭을 보다 쉽게 제어할 수 있게 하여 이동통신 서비스를 가능하게 하며 1개의 안테나가 여러개의 안테나 효과를 가지게 한다.
The antenna system for mobile communication to which the present invention is applied enables mobile communication service by more easily controlling the horizontal vertical beam width in a difficult service area such as a high-rise building or a shaded area or an area that does not cover the beam coverage. It has several antenna effects.

도 1은 본 발명이 적용된 이동통신용 안테나 시스템의 전체 구성을 도시한 개략도,
도 2는 도 1에 도시된 이동통신용 안테나의 평면도,
도 3은 본 발명에 따른 이동통신 안테나용 전력위상가변기의 외관도,
도 4는 본 발명에 따른 이동통신 안테나용 전력위상가변기의 분리 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 이동통신 안테나용 전력위상가변기의 커플링 상태도,
도 6은 본 발명에 따른 이동통신 안테나용 전력위상가변기의 1차 커플링 선로의 패턴도,
도 7은 본 발명에 따른 이동통신 안테나용 전력위상가변기의 2차 커플링 선로의 패턴도,
도 8은 본 발명에 따른 이동통신 안테나용 전력위상가변기의 위상 보정체의 패턴도,
도 9는 본 발명에 따른 이동통신 안테나용 전력위상가변기의 제1 결합 상태도,
도 10은 본 발명에 따른 이동통신 안테나용 전력위상가변기의 제2 결합 상태도이다.1 is a schematic diagram showing an overall configuration of an antenna system for a mobile communication to which the present invention is applied;
2 is a plan view of the antenna for mobile communication shown in FIG.
3 is an external view of a power phase shifter for a mobile communication antenna according to the present invention;
4 is an exploded perspective view of a power phase variable transformer for a mobile communication antenna according to the present invention;
5 is a diagram illustrating a coupling state of a power phase shifter for a mobile communication antenna according to the present invention;
6 is a pattern diagram of a primary coupling line of a power phase changer for a mobile communication antenna according to the present invention;
7 is a pattern diagram of a secondary coupling line of a power phase variable transformer for a mobile communication antenna according to the present invention;
8 is a pattern diagram of a phase compensator of a power phase shifter for a mobile communication antenna according to the present invention;
9 is a first coupling state diagram of a power phase shifter for a mobile communication antenna according to the present invention;
FIG. 10 is a diagram illustrating a second coupling state of a power phase shifter for a mobile communication antenna according to the present invention.

본 발명과 본 발명의 실시에 의해 달성되는 기술적 과제는 다음에서 설명하는 본 발명의 바람직한 실시예들에 의하여 보다 명확해질 것이다. 다음의 실시예들은 단지 본 발명을 설명하기 위하여 예시된 것에 불과하며, 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것은 아니다. The technical problems achieved by the present invention and the practice of the present invention will be more clearly understood by the preferred embodiments of the present invention described below. The following examples are merely illustrative of the present invention and are not intended to limit the scope of the present invention.

도 1은 본 발명이 적용된 이동통신용 안테나 시스템의 전체 구성을 도시한 개략도이고, 도 2는 도 1에 도시된 이동통신용 안테나의 평면도이다.1 is a schematic diagram showing the overall configuration of a mobile communication antenna system to which the present invention is applied, and FIG. 2 is a plan view of the mobile communication antenna shown in FIG.

본 발명이 적용되는 이동통신용 안테나(10)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 수직 3단으로 배열된 방사체(14)와 방사체(14)를 지지하고 방사체의 후방 전파를 전방으로 반사하는 반사판(12)과, 반사판(12)을 지지하는 지지체(16), 급전신호의 위상과 전력을 가변하여 방사체(14)에 인가하기 위한 본 발명의 전력위상가변기(100), 및 전력위상가변기(100)와 다른 소자들을 연결하기 위한 급전 케이블(18)로 구성된다.As shown in FIGS. 1 and 2, the mobile communication antenna 10 to which the present invention is applied supports the radiator 14 and the radiator 14 arranged in three vertical stages, and reflects the rear radio waves of the radiator to the front. Reflector 12, the support 16 supporting the reflector 12, the power phase changer 100 of the present invention for varying the phase and power of the feed signal to the radiator 14, and the power phase changer ( 100 and a feed cable 18 for connecting the other elements.

도 1 및 도 2를 참조하면, 전력위상가변기(100)는 입력포트로 급전된 급전신호는 전력 및 위상 가변시켜 제1 내지 제3 출력 포트로 출력하는데, 제1 출력 포트의 급전신호는 제1 수직 방사체측의 전력분배기(미도시)로 급전되고, 제2 출력 포트의 급전신호는 제2 수직 방사체측의 전력분배기(미도시)로 급전되며, 제3 출력 포트의 급전신호는 제3 수직 방사체측의 전력분배기(미도시)로 급전된다.Referring to FIGS. 1 and 2, the power phase variable apparatus 100 outputs a power supply signal supplied to an input port to first to third output ports by varying power and phase, and the power supply signal of the first output port is configured to be first. The power supply signal of the vertical radiator side is fed to a power divider (not shown), the feed signal of the second output port is fed to the power distributor (not shown) of the second vertical radiator side, and the feed signal of the third output port is the third vertical radiator. Power is supplied to the power distributor (not shown) on the side.

각 전력분배기는 입력된 급전신호를 분배하여 각 방사체(14)로 전달하고, 각 방사체(14)는 급전신호를 공기중으로 방사한다. 방사체(14)에서 방사된 전파는 반사판(12)에서 반사되어 전방으로 방사된다. 이때 본 발명에 따른 전력위상가변기(100)는 후술하는 바와 같이 내.외부의 반사판의 각도를 조정하지 않고서도 급전신호의 전력과 위상을 동시에 가변하여 빔 커버리지를 자유 자재로 변환할 수 있다.Each power divider distributes the input feed signal to each radiator 14, and each radiator 14 radiates the feed signal into the air. Radio waves radiated from the radiator 14 are reflected by the reflector 12 and radiated forward. At this time, the power phase variable according to the present invention 100 can be changed freely by varying the power and phase of the feed signal at the same time without adjusting the angle of the inner and outer reflector as described below.

이와 같이 본 발명이 적용된 안테나(10)는 각각의 방사체(다이폴;14)의 어레이 증가에 따라 전력 분배기 출력단이 증가하며, 각각의 전력 분배기 출력단이 동축 케이블(18)을 통해 전력위상가변기(100)에 연결된다. 전력위상가변기(100)는 전체 3개의 출력단으로 구성되고, 하나의 전력위상가변기(100)는 한개의 가변기로 수십개의 어레이된 방사체에 전력과 위상을 가변하여 급전할 수 있다. As described above, the antenna 10 to which the present invention is applied increases the power divider output stage as the array of radiators (dipoles 14) increases, and each power divider output stage is connected to the power phase changer 100 through the coaxial cable 18. Is connected to. The power phase variable unit 100 is composed of a total of three output stages, one power phase variable unit 100 may be supplied by varying the power and phase to dozens of arrayed radiators with a single variable.

도 3은 본 발명에 따른 이동통신 안테나용 전력위상가변기의 외관도이고, 도 4는 본 발명에 따른 이동통신 안테나용 전력위상가변기의 분리 사시도이며, 도 5는 본 발명에 따른 이동통신 안테나용 전력위상가변기의 커플링 상태도이다.Figure 3 is an external view of the power phase changer for a mobile communication antenna according to the present invention, Figure 4 is an exploded perspective view of the power phase changer for a mobile communication antenna according to the present invention, Figure 5 is a power for a mobile communication antenna according to the present invention This is a state diagram of coupling of the phase changer.

본 발명에 따른 이동통신 안테나용 전력위상가변기(100)는 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 보텀 커버(102)와 톱 커버(104)로 이루어진 하우징과, 하우징에 내장되어 고정되는 제1 커플링 선로부(110)와, 상하로 이송되어 전력과 위상을 가변시키는 제2 커플링 선로부(120)와, 제2 커플링 선로부(120)의 위상을 보상하기 위한 위상보정체(130)와, 제2 커플링 선로부(120)를 상하로 이송시키기 위한 구동부(140)로 구성된다.As shown in FIGS. 3 to 5, the mobile phase antenna 100 for a mobile communication antenna according to the present invention includes a housing including a bottom cover 102 and a top cover 104, and a first built-in fixed type in the housing. The coupling line unit 110, the second coupling line unit 120 that is conveyed up and down to vary the power and phase, and the phase compensator 130 for compensating the phase of the second coupling line unit 120. ) And a driving unit 140 for transferring the second coupling line unit 120 up and down.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 전력위상가변기(100)의 1차 커플링 선로부(110)는 도 6에 도시된 바와 같이, 1개의 입력포트(111)와 3개의 출력포트(112~114)를 갖는 패턴이 형성된 인쇄회로기판(PCB)으로 이루어지고, 2차 커플링 선로부(120)는 도 7에 도시된 바와 같이 입력포트의 급전신호를 제1 출력 포트와 제3 출력포트에 커플링하기 위한 패턴(122)이 형성된 인쇄회로기판(PCB)이며 구동부(140)와 연결되어 상하로 이동 가능하게 되어 있다. 위상보정체(130)는 도 8에 도시된 바와 같이 제1 위상 보정패턴(132)과 제2 위상 보정패턴(134)이 형성된 인쇄회로기판(PCB)으로 구현되며, 톱 커버(104)측에 고정되어 2차 커플링 선로부(120)의 위상을 보정하는 역할을 담당한다. 이와 같이 상단 PCB는 위상 보정체(130)로서 위상 보정의 역할을 수행하며, 중간 PCB는 2차 커플링 선로부 역할을 하며, 하단의 PCB는 1차 커플링 선로부 역할을 수행한다.3 to 5, as illustrated in FIG. 6, the primary coupling line unit 110 of the power phase variable apparatus 100 includes one input port 111 and three output ports 112 to 114. A printed circuit board (PCB) having a pattern formed therein), and the secondary coupling line unit 120 couples the feed signal of the input port to the first output port and the third output port as shown in FIG. A printed circuit board (PCB) on which a pattern 122 for ringing is formed is connected to the driving unit 140 and is movable up and down. As shown in FIG. 8, the phase compensator 130 is implemented as a printed circuit board (PCB) in which a first phase correction pattern 132 and a second phase correction pattern 134 are formed. It is fixed and plays a role of correcting the phase of the secondary coupling line unit 120. As such, the upper PCB serves as the phase correction body 130, and the middle PCB serves as the secondary coupling line part, and the lower PCB serves as the primary coupling line part.

도 9는 본 발명에 따른 이동통신 안테나용 전력위상가변기의 제1 결합 상태도이고, 도 10은 본 발명에 따른 이동통신 안테나용 전력위상가변기의 제2 결합 상태도이다.9 is a first coupling state diagram of a mobile phase antenna for a mobile communication antenna according to the present invention, Figure 10 is a second coupling state diagram of a power phase variable for a mobile communication antenna according to the present invention.

먼저, 본 발명에 따른 전력위상가변기(100)는 앞서 설명한 바와 같이 2단 커플링 형태의 전력위상변위기로서, 제1 커플링 선로부(110)의 신호를 제2 커플링 선로부(120)의 커플링 선로(122)를 따라 다시 제1 커플링 선로부(110)로 유기하며, 제1 커플링 선로부(110)와 제2 커플링 선로부(120)의 결합위치에 따라 전력과 위상을 가변할 수 있도록 된 것이다. 이때 위상보정체(130)는 차폐 효과를 통해 2단 커플링 형태의 변위기가 최소의 손실을 갖도록 하며, 제2 커플링 선로부(120)는 상하 수직 변화를 통하여 변위기 전체의 구동체 손실을 최소화한다.First, the power phase variable transformer 100 according to the present invention is a power phase transformer having a two-stage coupling type as described above, and transmits a signal of the first coupling line unit 110 to the second coupling line unit 120. Along the coupling line 122 of the first coupling line unit 110, and according to the coupling position of the first coupling line unit 110 and the second coupling line unit 120 and the power and phase It can be changed. At this time, the phase compensator 130 has a shielding effect, so that the two-stage coupling type displacer has a minimum loss, and the second coupling line part 120 reduces the drive body loss of the entire displacer through vertical change. Minimize.

구동부(140)를 통해 제2 커플링 선로부(120)의 위치를 이동시키기 전의 기준위치는 도 9에 도시된 바와 같이, 제1 커플링 선로부(110)의 입력패턴(111)과 제1 출력포트 패턴(112) 및 제3 출력포트 패턴(114)의 거리가 가장 먼곳에서 결합되는 위치이고, 기준위치로부터 임계점까지 이동시의 위치는 도 10에 도시된 바와 같이 제1 커플링 선로부의 입력패턴(111)과 제1 출력포트 패턴(112) 및 제3 출력포트 패턴(114)의 거리가 가장 가까운 곳에서 결합되는 위치이다. 이와 같이 본 발명은 제2 커플링 선로부(120)의 이동거리(d)에 따라 제1 커플링 선로부(110)와 제2 커플링 선로부(120)의 결합위치가 달라져 전력과 위상이 가변되게 한다. 본 발명의 실시예에서는 기준점에서 10도 지점에서는 전력량이 변화하며, 50 ~ 200도 Shift 의 경우 전력과 위상이 동시에 가변된다.As shown in FIG. 9, the reference position before moving the position of the second coupling line unit 120 through the driving unit 140 is the input pattern 111 and the first pattern of the first coupling line unit 110. The distance between the distance between the output port pattern 112 and the third output port pattern 114 is the farthest position, and the position when moving from the reference position to the critical point is the input pattern of the first coupling line portion as shown in FIG. 10. The distance between the 111 and the first output port pattern 112 and the third output port pattern 114 is closest to each other. As described above, according to the present invention, the coupling position of the first coupling line unit 110 and the second coupling line unit 120 is changed according to the moving distance d of the second coupling line unit 120, thereby increasing the power and phase. To be variable. In an embodiment of the present invention, the amount of power changes at a point of 10 degrees from the reference point, and the power and phase are simultaneously changed in the case of a 50 to 200 degree shift.

도 9 및 도 10을 참조하면, 1차 커플링 선로부(110)와 위상 보정체(130)는 고정되어 있는 상황에서 2차 커플링 선로부(120)가 상하 수직 작동에 의해 시작점에서 임계점까지 변화한다.9 and 10, in a situation where the primary coupling line unit 110 and the phase compensator 130 are fixed, the secondary coupling line unit 120 is moved from the starting point to the critical point by vertical operation. Change.

시작점을 0 ~ 임계점을 100으로 가정하였을 때의 전력과 위상의 변화량을 확인한다. 1차 커플링 선로부는 총 4개의 입출력 포트를 가진다. 즉, 1개의 입력 포트와 3개의 출력포트를 가진다. 3개의 출력 포트는 안테나 전력분배기를 통해 각각의 복사체(다이폴)(14)에 전력을 전달한다. 2차 커플링 선로부(120)는 두개의 출력(출력 1 port와 출력 3 port)으로 입력된 전력을 분기한다.Check the amount of power and phase change when the starting point is assumed to be 0 to 100. The primary coupling line has a total of four input and output ports. That is, it has one input port and three output ports. Three output ports deliver power to each radiator (dipole) 14 through an antenna power divider. The secondary coupling line unit 120 branches power input to two outputs (output 1 port and output 3 port).

1차 커플링 선로부(110)는 복사소자와 동축 케이블(18)로 연결되어 급전하며, 1차 커플링 선로부(110)는 두 개의 분기 커플링 선로로 구성되고, 이들 커플링 선로부는 2차 커플링 선로에 유기되어 각각의 전력량을 전달하게 된다. 2차 커플링 선로부(120)는 1차 커플링 선로부(110)에서 유기된 전력량을 입력단에 전달하게 되며, 상하 직선운동에 의해 전력량을 변화시키고, 특정 부분 이상 이동시 전력과 위상이 동시에 변하게 된다. 2차 커플링 선로부(120)의 위상보정체(130)는 1차 커플링 선로부(110)에서 유기된 전력량과 위상의 변화량을 조정하는 역할을 한다. 또한 맨 상단의 위상 보정체(130)는 위상의 변화량을 보정함과 동시에 선로의 유기된 전력을 차폐하는 효과도 있다. 즉, 맨 상단 즉 안테나에서 체결되었을 경우, 맨 하단에 위치한 위상 보정체(130)는 2차 커플링 선로부(120)의 위상 변화량을 보정하는 역할을 하며, 동시에 선로에 유기된 전력을 차폐하는 특징을 가지고 있다. 위상 보정체(130)는 1차 위상 보정체 패턴(132)과 2차 위상 보정체(134) 패턴으로 구분하며, 각각의 길이의 변화에 따른 2차 커플링 선로부(120)의 위상 변화량을 보정한다.The primary coupling line unit 110 is connected to the radiating element and the coaxial cable 18 to feed power. The primary coupling line unit 110 is composed of two branch coupling lines. It is induced in the secondary coupling line to transfer each amount of power. The secondary coupling line unit 120 transfers the amount of power induced by the primary coupling line unit 110 to the input terminal, and changes the amount of power by linear movement up and down, so that the power and phase change simultaneously when moving over a certain portion. do. The phase compensator 130 of the secondary coupling line unit 120 adjusts the amount of power induced in the primary coupling line unit 110 and the amount of phase change. In addition, the top of the phase correction body 130 has the effect of shielding the induced power of the line while correcting the amount of phase change. That is, when fastened at the top, that is, the antenna, the phase compensator 130 located at the bottom serves to correct the amount of phase change of the secondary coupling line unit 120 and at the same time shields the power induced in the line. Has characteristics. The phase compensator 130 is divided into a primary phase compensator pattern 132 and a secondary phase compensator 134 pattern, and the phase change amount of the secondary coupling line unit 120 according to the change in the length thereof is determined. Correct.

도 9와 같은 기준점 위치에서는 전력량은 100% 의 효율을 가지고, 위상은 동일하며, 안테나에 연결하였을 시 수평/수직 빔폭은 대략 33도를 가진다.In the reference point position as shown in FIG. 9, the amount of power has an efficiency of 100%, the phase is the same, and when connected to the antenna, the horizontal / vertical beam width has approximately 33 degrees.

그리고 2차 커플링 선로부(120)의 이동시에는 다음 표1과 같이 전력과 위상에 가변되고, 이에 따라 수직/수평 빔 폭 제어가 일어나게 된다.In addition, when the secondary coupling line unit 120 moves, power and phase are varied as shown in Table 1, and thus vertical / horizontal beam width control occurs.

2차 커플링 선로부 Shift 시When shifting secondary coupling line 전 력(효율)Power (efficiency) 위 상Phase 수직/수평 빔 폭 제어Vertical / horizontal beam width control 0 %0 % 100%100% 0%0% 33 도33 degrees 20 %20% 95%95% 10%10% 45 도45 degree 50 %50% 85%85% 50%50% 65 도65 degrees 100 %100% 75%75% 100%100% 90 도90 degree

상기 표1을 참조하면 기준위치로부터 임계위치까지의 거리를 이동할 경우에 이동거리(d)가 0%인 경우는 기준위치로서 전력효율이 100%이고 위상은 변화가 없으며, 이에 따라 수직/수평 빔폭 제어는 대략 33도가 된다. 그리고 이동거리(d)가 20%인 경우는 전력효율이 95%이고 위상은 10% 가변되며, 이에 따라 수직/수평 빔폭 제어는 대략 43도가 된다. 그리고 이동거리(d)가 50%인 경우는 전력효율이 85%이고 위상은 50% 가변되며, 이에 따라 수직/수평 빔폭 제어는 대략 65도가 되고, 이동거리(d)가 100%인 경우는 임계위치로서 전력효율이 75%이고 위상은 100%가 되며, 이에 따라 수직/수평 빔폭 제어는 대략 90도가 된다. 이와 같이 본 발명에 따르면 기준위치로부터의 이동거리(d)에 따라 전력과 위상이 동시 혹은 각각 가변되어 수직/수평 빔폭을 제어하여 빔 커버리지 영역을 자유롭게 설정할 수 있다.
Referring to Table 1, when the distance (d) is 0% when the distance from the reference position to the critical position is 100%, the power efficiency is 100% and the phase does not change. The control is approximately 33 degrees. When the moving distance d is 20%, the power efficiency is 95% and the phase is 10%. Accordingly, the vertical / horizontal beam width control is about 43 degrees. When the distance d is 50%, the power efficiency is 85% and the phase is 50% variable. Accordingly, the vertical / horizontal beam width control is approximately 65 degrees, and when the distance d is 100%, the threshold is critical. As a location, the power efficiency is 75% and the phase is 100%, thus the vertical / horizontal beamwidth control is approximately 90 degrees. As described above, according to the present invention, the power and the phase are simultaneously or individually changed according to the moving distance d from the reference position, so that the beam coverage area can be freely set by controlling the vertical / horizontal beam width.

이상에서 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
The present invention has been described above with reference to one embodiment shown in the drawings, but those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom.

10: 이동통신용 안테나 시스템 12: 반사판
14: 방사체 16: 지지체
100: 전력위상가변기 102: 보텀 커버
104: 톱 커버 110: 제1 커플링 선로부
120: 제2 커플링 선로부 130: 위상보정체10: antenna system for mobile communication 12: reflector
14: radiator 16: support
100: power phase converter 102: bottom cover
104: top cover 110: first coupling line portion
120: second coupling line portion 130: phase correction body

Claims (5)

적어도 1개 이상의 복사소자가 수평방향으로 배열되는 이통통신 기지국 및 중계기용 안테나 시스템에 있어서,
상기 안테나 시스템에 부착되는 하우징;
상기 하우징안에 실장되고 입력포트를 통해 급전신호를 입력받고, 출력포트를 통해 상기 복사소자들에 급전신호를 전송하는 제1 커플링 선로부; 및
상기 제1 커플링 선로부의 입력포트로부터 입력된 급전신호를 상기 제1 커플링 선로부와의 결합위치에 따라 전력과 위상을 가변하여 상기 제1 커플링 선로부의 출력포트로 커플링하는 제2 커플링 선로부; 및
상기 제2 커플링 선로부의 결합위치를 조정하기 위한 구동부를 구비한 것을 특징으로 하는 이동통신 안테나용 전력위상가변기.An antenna system for a telecommunications base station and repeater in which at least one radiation element is arranged in a horizontal direction,
A housing attached to the antenna system;
A first coupling line part mounted in the housing and receiving a feed signal through an input port and transmitting a feed signal to the radiation elements through an output port; And
A second couple for coupling the feed signal input from the input port of the first coupling line part to the output port of the first coupling line part by varying power and phase according to a coupling position with the first coupling line part; Ring track portion; And
And a driving unit for adjusting a coupling position of the second coupling line unit. 제1항에 있어서, 상기 이동통신 안테나용 전력위상가변기는
상기 제2 커플링 선로부의 위상 변화량을 보정함과 아울러 선로에 유기된 전력을 차폐하기 위한 위상보정체를 더 구비한 것을 특징으로 하는 이동통신 안테나용 전력위상가변기.According to claim 1, wherein the power phase variable for the mobile communication antenna
And a phase corrector for correcting a phase change amount of the second coupling line unit and shielding power induced in the line. 제2항에 있어서, 상기 위상보정체는
1차 위상 보정패턴과 2차 위상 보정패턴으로 이루어지고, 상기 제2 커플링 선로부가 이동할 경우 상기 1차 위상 보정패턴 및 2차 위상 보정패턴과의 결합 길이가 달라지도록 된 것을 특징으로 하는 이동통신 안테나용 전력위상가변기.The method of claim 2, wherein the phase corrector
A mobile communication comprising a first phase correction pattern and a second phase correction pattern, wherein a coupling length between the first phase correction pattern and the second phase correction pattern is changed when the second coupling line portion moves. Power phase changer for antennas. 제1항에 있어서, 상기 제1 커플링 선로부는
하나의 입력포트와, 상기 입력포트와 분리되며 소정 각도로 경사진 적어도 하나의 출력포트로 이루어져
상기 제2 커플링 선로부의 결합위치에 따라 상기 입력포트와 상기 출력포트 사이의 결합거리가 달라지도록 된 것을 특징으로 하는 이동통신 안테나용 전력위상가변기.The method of claim 1, wherein the first coupling line portion
One input port and at least one output port separated from the input port and inclined at a predetermined angle
And a coupling distance between the input port and the output port is changed according to a coupling position of the second coupling line part. 제4항에 있어서, 상기 제1 커플링 선로부는
상기 입력포트와 패턴을 통해 직접 연결되는 하나의 출력포트와, 상기 입력포트와 분리되어 소정 각도로 경사진 한쌍의 출력포트로 이루어져
수평으로 3단 배열된 방사체를 갖는 안테나에 급전신호를 공급할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 이동통신 안테나용 전력위상가변기.The method of claim 4, wherein the first coupling line portion
It consists of one output port directly connected through the input port and the pattern, and a pair of output ports inclined at a predetermined angle separated from the input port
A power phase changer for a mobile communication antenna, characterized in that the feed signal can be supplied to an antenna having a radiator arranged in three stages horizontally.
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