KR20150136839A - 센서를 이용한 기지국 안테나 지향각 정보 제공 장치 및 이를 포함하는 기지국 안테나 - Google Patents

Abstract

센서를 이용한 기지국 안테나 지향각 정보 제공 장치 및 이를 포함하는 기지국 안테나가 개시된다. 개시된 기지국 안테나는, 내부에 안테나 모듈이 수용되는 레이돔; 상기 레이돔에 결합되는 커버; 및 상기 커버의 외부에 결합되며 빛이 투과할 수 없는 재질로 이루어지고 미리 설정된 지점에 빛을 수신하기 위한 투광부가 형성된 수광 부재를 포함하되, 상기 투광부는 상기 수광 부재의 중심으로부터 상기 투광부를 향하는 방향이 상기 기지국 안테나의 지향 방향이 되는 지점에 형성된다. 개시된 안테나 및 지향각 정보 제공 장치에 따르면, 원격지에서 용이하게 기지국 안테나의 지향각을 확인할 수 있으며, 측정을 위한 전문가나 별도의 측정 장비 없이 안테나의 지향각에 대한 정보 제공이 가능한 장점이 있다.

Description

센서를 이용한 기지국 안테나 지향각 정보 제공 장치 및 이를 포함하는 기지국 안테나{Device for Providing Bore Sight of Base Station Antenna Using a Sensor and Base Station Antenna Including the Device}

본 발명의 실시예들은 센서를 이용한 기지국 안테나 정보 제공 장치 및 이를 포함하는 기지국 안테나에 관한 것이다.

이동통신 시스템은 점차 다양화되고 있으며 음성 통신 서비스만을 제공하였던 초기의 이동통신 서비스와는 달리 다양한 종류의 서비스가 이동통신을 통해 제공되고 있다.

이동통신 서비스를 영상통화, 인터넷 데이터와 같은 다양한 종류의 서비스가 제공되고 있으며, 기지국 안테나가 커버하는 셀의 크기도 점차 작아지면서 보다 많은 기지국 안테나가 설치되고 있는 실정이다.

설치된 기지국 안테나의 종류가 많아지면서 각 기지국 안테나를 관리하는데 많은 자원이 소모되고 있다. 특히, 기지국 안테나는 지향성 안테나로서 각 안테나의 지향 각도는 서비스 품질을 측정하는데 있어 중요한 파라미터이다.

특정 지역의 통화 품질이 좋지 않을 경우, 안테나의 지향각을 확인할 필요가 있으나, 종래에는 안테나의 지향각은 지향각 측정이 가능한 장비를 가지고 기지국 안테나가 설치된 곳에 전문가가 직접 가서 지향각을 측정하여야 하였다. 또한, 천재 지변 등으로 인해 안테나의 지향각이 변화되더라도 이를 확인하면 직접 전문가가 기지국 안테나가 설치된 곳에 가서 지향각의 변화를 확인하여야 했다.

이와 같은 종래의 지향각 측정 작업은 상당한 비용을 소모하였으며, 설치되는 기지국 안테나의 수가 많아지면서 비용 소모는 더욱 심화되는 문제점이 있었다.

상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해, 원격지에서 용이하게 기지국 안테나의 지향각을 확인할 수 있는 센서를 이용한 지향각 정보 제공 장치 및 이를 포함하는 기지국 안테나를 제안한다.

또한, 본 발명은 측정을 위한 전문가나 별도의 측정 장비 없이 안테나의 지향각에 대한 정보 제공이 가능한 장치 및 이를 포함하는 기지국 안테나를 제안한다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 기지국 안테나로서, 내부에 안테나 모듈이 수용되는 레이돔; 상기 레이돔에 결합되는 커버; 및 상기 커버의 외부에 결합되며 빛이 투과할 수 없는 재질로 이루어지고 미리 설정된 지점에 빛을 수신하기 위한 투광부가 형성된 수광 부재; 및 상기 투광부의 위치에 기초하여 상기 수광 부재 내부에 위치하는 광센서를 포함하는 기지국 안테나가 제공된다.

상기 투광부는 상기 기지국 안테나의 방사 지향 방향을 반영하는 위치에 형성되며, 상기 레이돔 내부의 방사체의 방사 지향 방향과 평핸한 라인 상에 위치한다. .

상기 기지국 안테나는, 상기 광 센서의 출력 신호를 분석하여 외부로 제공하는 수광 정보 제공 모듈을 더 포함한다.

상기 수광 정보 제공 모듈은, 상기 광 센서에 의해 출력되는 전기 신호의 크기를 측정하는 전기 신호 측정부; 및 상기 측정된 전기 신호의 크기 정보를 외부로 전송하는 통신부를 포함한다.

상기 수광 정보 제공 모듈은 상기 광 센서의 출력 신호를 주기적으로 분석하여 가장 높은 강도의 빛이 수광된 시간 정보를 외부에 제공한다.

상기 수광 정보 제공 모듈은, 상기 광 센서에 의해 출력되는 전기 신호의 크기를 측정하는 전기 신호 측정부; 상기 전기 신호 측정부에서 주기적으로 측정되는 전기 신호의 크기 정보와 해당 전기 신호가 측정된 시간 정보를 대응시켜 저장하는 저장부; 상기 저장부에 저장된 정보를 분석하여 가장 큰 전기 신호에 대응되는 측정 시간 정보를 획득하는 프로세서부; 및 상기 가장 큰 전기 신호에 대응되는 측정 시간 정보를 외부에 전송하는 통신부를 포함한다.

상기 광센서는 막대형상을 갖는다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 기지국 안테나로서, 내부에 안테나 모듈이 수용되는 레이돔; 상기 레이돔 내부로 빛을 투광시키기 위해 상기 레이돔에 형성되는 투광부; 및 상기 투광부의 위치에 기초하여 상기 레이돔 내부에 위치하는 광센서를 포함하는 기지국 안테나가 제공된다.

상기 투광부는 상기 기지국 안테나의 방사 지향 방향을 반영하는 위치에 형성되며, 상기 레이돔 내부의 방사체의 방사 지향 방향과 교차하는 선상에 위치한다.

상기 기지국 안테나는, 상기 광 센서의 출력 신호를 분석하여 외부로 제공하는 수광 정보 제공 모듈을 더 포함한다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 기지국 안테나로서, 내부에 안테나 모듈이 수용되는 레이돔; 상기 레이돔에 결합되는 커버; 상기 커버 내부로 빛을 투광시키기 위해 상기 커버 일측에 형성된 제1투광부와 제2투광부; 및 상기 제1 투광부의 위치에 기초하여 상기 커버 내부에 위치하는 제1 광 센서 및 상기 제2 투광부의 위치에 기초하여 상기 커버 내부에 위치하는 제2 광 센서를 포함하는 기지국 안테나가 제공된다.

상기 제1 투광부는 상기 기지국 안테나 방사 지향 방향을 반영하는 위치에 형성되고 상기 제2 투광부는 상기 기지국 안테나 방사 지향 방향의 반대 반향을 반영하는 위치에 형성된다.

상기 기지국 안테나는, 상기 제1 광 센서 및 상기 제2 광 센서의 출력 신호를 안테나 외부로 제공하는 수광 정보 제공 모듈을 더 포함하되, 상기 수광 정보 제공 모듈은, 상기 광 센서에 의해 출력되는 전기 신호의 크기를 측정하는 전기 신호 측정부;와 상기 측정된 전기 신호의 크기 정보를 외부로 전송하는 통신부;를 포함한다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 내부에 안테나 모듈이 수용되는 레이돔; 상기 레이돔의 커버에 결합되며, 빛이 투과할 수 없는 재질로 이루어지고 미리 설정된 지점에 빛을 수신하기 위한 투광부가 형성된 수광 부재; 및 상기 투광부위 위치에 기초하여 상기 수광 부재 내부에 위치하는 광 센서를 포함하되, 상기 투광부는 상기 레이돔 커버에 회전 가능하게 결합되는 기지국 안테나가 제공된다.

본 발명에 따르면, 원격지에서 용이하게 기지국 안테나의 지향각을 확인할 수 있으며, 측정을 위한 전문가나 별도의 측정 장비 없이 안테나의 지향각에 대한 정보 제공이 가능한 장점이 있다.

도 1은 기지국 안테나의 설치 구조를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 지향각 정보 제공 장치를 구비한 기지국 안테나의 레이돔 외부 구조를 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 지향각 정보 제공 장치가 태양으로부터 수신하는 태양 빛의 강도를 통해 지향각 정보를 제공하는 동작을 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 지향각 정보 제공 장치의 구조를 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수광 정보 제공 모듈의 상세 구성을 도시한 블록도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 저장부에 기록되는 전류의 크기를 그래프로 표시한 도면.
도 7은 기지국 안테나의 지향각이 북쪽을 향하는 경우 태양과의 관계를 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 지향각 정보 제공 장치의 수광 부재의 구조를 도시한 도면.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 지향각 정보 제공 장치의 단면 구성을 도시한 도면.
도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 지향각 감지 장치의 단면 구조를 도시한 도면.
도 11은 본 발명의 제3 실시예에 따른 지향각 감지 장치 중 수광 정보 제공 모듈의 상세 구성을 도시한 블록도.
도 12 및 도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기지국 안테나의 구조를 도시한 도면.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.

이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 기지국 안테나의 설치 구조를 도시한 도면이다.

도 1은 설치된 안테나를 위에서 바라본 도면으로서, 일반적으로 하나의 거치대(100)에 세 개의 기지국 안테나(110, 120, 130)가 결합된다.

세 개의 기지국 안테나(110, 120, 130) 안테나는 각각 정면으로 120도의 지향성을 가지는 빔을 방사하며, 따라서 세 개의 안테나를 통해 거치대(100)를 기준으로 전방향으로 빔을 방사한다.

제1 기지국 안테나(100), 제2 기지국 안테나(102) 및 제3 기지국(104) 안테나는 각각 제어 센터(미도시)와 통신 가능하게 연결되어 있으며 제어 센터로부터 제공되는 신호를 방사하고 수신된 신호를 제어 센터에 제공한다.

거치대(100)에 설치된 각 기지국 안테나의 지향 각도는 기지국 운용을 위해 계속적으로 필요하다. 기지국 안테나의 지향 각도는 기지국 안테나의 설치 시 또는 기지국 안테나가 설치된 후 안테나의 지향 각도를 측정할 수 있는 장비를 가지고 전문가가 기지국 안테나가 설치된 장소에 직접 가야 한다.

기지국 안테나는 산 또는 빌딩의 옥상과 같은 고지대에 설치되기 때문에 지향각 측정 장비를 가지고 안테나가 설치되는 장소까지 이동하는 것은 매우 번거로운 일이다.

본 발명의 실시예에 따르면, 안테나의 지향각 정보를 간단하게 제공할 수 있는 지향각 정보 제공 장치가 기지국 안테나에 결합되며 별도의 지향각 측정 장비와 전문가 없이도 안테나 지향각을 획득할 수 있도록 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 지향각 정보 제공 장치를 구비한 기지국 안테나의 레이돔 외부 구조를 도시한 도면이다.

기지국 안테나의 레이돔(200)은 기지국 안테나의 하우징에 해당되며, 레이돔은 내부의 안테나 모듈을 보호하는 기능을 한다.

기지국 안테나의 레이돔(200)에는 커버(210)가 결합되며, 커버에는 본 발명의 지향각 정보 제공 장치의 구성 요소 중 하나인 수광 부재(300)가 결합된다.

본 발명의 일 실시예에 ?르면, 수광 부재(300)는 회전 가능하게 커버(210)에 결합되며, 회전을 가능하도록 하는 다양한 결합 구조가 사용될 수 있을 것이다.. 회전 가능한 결합 구조는 이미 공지된 구조이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

수광 부재(300)는 사용자가 직접 회전할 수 있도록 커버(210)로부터 돌출되는 구조를 가지는 것이 바람직하다. 도 2에는 도시되어 있지 않으나 회전 작업을 용이하게 할 수 있도록 손잡이가 수광 부재(300)에 적용될 수도 있을 것이다.

수광 부재(300)는 빛이 인입될 수 없는 재질로 만들어지며 수광 부재(300)의 소정 위치에는 투광부(302)가 형성된다. 투광부(302)는 빛이 통과할 수 있는 재질로 형성될 수 있다. 투광부(302)는 홀 형태로 구현될 수도 있다. 투광부(302)를 통해 태양의 빛이 수광 부재(300) 내부로 인입되는 것이 가능하다.

투광부는 안테나의 방사 지향 방향(bore-sight)을 반영할 수 있는 위치에 형성된다. 여기서 방사 지향 방향은 레이돔에 내장된 방사체를 기준으로 메인 로브의 방향을 의미한다. 투광부의 자세한 위치는 별도의 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 지향각 정보 제공 장치 및 이를 포함하는 기지국 안테나는 수광 부재(300)의 내부로 인입되는 태양 빛의 강도를 측정하여 안테나의 지향각이 도출될 수 있도록 한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 지향각 정보 제공 장치가 태양으로부터 수신하는 태양 빛의 강도를 통해 지향각 정보를 제공하는 동작을 도시한 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 지향각 정보 제공 장치는 태양이 빛을 비추는 낮 시간 동안 투광부로 인입되는 태양의 강도를 계속적으로 측정한다. 일례로, 본 발명의 일 실시예에 따른 지향각 정보 제공 장치는 미리 설정된 시간 간격으로 태양 빛의 강도를 체크한다. 여기서 시간 간격은 임의로 정해질 수 있다.

태양은 동쪽에서 떠서 서쪽으로 이동하며, 태양의 이동에 따라 투광부를 통해 인입되는 태양 빛의 강도는 변화된다.

도 3을 참조하면, 태양과의 각도가 안테나의 지향각과 일치할 때 가장 강도가 높은 태양 빛이 수신되는 것을 확인할 수 있으며, 가장 강도가 높은 태양 빛을 수신할 때 태양의 방위각이 안테나의 지향 각도에 해당된다.

요컨대, 본 발명의 일 실시예에 따른 지향각 정보 제공 장치는 태양 빛의 강도를 주기적으로 측정하고 가장 높은 강도의 빛을 수신하는 시간 정보를 획득하며, 해당 시간 정보를 제공하여 안테나의 지향각이 도출될 수 있도록 한다.

시간 별 태양의 방위각 정보는 다양한 경로를 통해 수집 가능하며, 가장 높은 강도를 수신하는 시간의 태양의 방위각 정보가 안테나의 지향각에 해당된다. 예를 들어, 태양의 방위각 정보는 기상청으로부터 제공받을 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 지향각 정보 제공 장치의 구조를 도시한 도면이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 지향각 정보 제공 장치는 수광 부재(300), 기판(302), 광 센서(304) 및 수광 정보 제공 모듈(306)를 포함한다.

수광 부재(300)의 하부에는 기판(302)이 결합된다. 기판(302)에는 광 센서(304) 및 수광 정보 제공 모듈(306)이 장착된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 기판(302)은 PCB 기판일 수 있다.

기판에는 투광부(302)의 위치에 기초하여 광 센서(304)가 설치된다. 다양한 종류의 광 센서(304)가 공지되어 있으며 공지된 광 센서가 본 발명의 지향각 정보 제공 장치에 이용될 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 원활한 감지를 위해 광 센서(304)는 막대 형상을 가질 수 있다.

광 센서(304)는 투광부를 통해 인입되는 광의 강도를 미리 설정된 전기적 신호의 형태로 출력한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 광 센서(304)는 빛의 강도에 비례하는 전류값을 출력할 수 있다.

계절에 따라 태양의 고도는 바뀔 수 있으므로 광 센서(304)는 태양의 고도가 변하더라도 인입되는 광을 적절히 감지할 수 있도록 충분한 길이를 가지는 것이 바람직하다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 수광 정보 제공 모듈(306)은 광 센서(304)에서 출력되는 전기적 신호를 주기적으로 측정하고 전기적 신호의 크기 정보를 외부에 제공한다. 예를 들어, 원격지의 제어 센터는 전기적 신호의 크기 정보를 주기적으로 수신하며 가장 큰 전기적 신호가 측정된 시간 정보를 획득한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 수광 정보 제공 모듈(306)은 광 센서(304)에서 출력되는 전기적 신호를 주기적으로 측정하여 저장하고, 가장 높은 강도를 가지는 광이 수신된 시간 정보를 외부에 제공하는 기능을 한다. 예를 들어, 수광 정보 제공 모듈(306)은 기지국 안테나와 연결되어 있는 외부의 제어 센터에 가장 높은 강도를 가지는 광이 수신된 시간 정보를 제공할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수광 정보 제공 모듈의 상세 구성을 도시한 블록도이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 수광 정보 제공 모듈(306)은 전기 신호 측정부(500), 저장부(502), 프로세서부(504) 및 통신부(506)를 포함할 수 있다.

전기 신호 측정부(500)는 광 센서(304)를 통해 출력되는 전기 신호의 크기를 측정하는 기능을 한다. 전기 신호 측정부(500)는 광 센서를 통해 출력되는 전기 신호의 크기를 미리 설정된 시간 간격으로 측정한다. 광 센서(304)를 통해 출력되는 전기 신호는 전압 또는 전류일 수 있으며, 전기 신호 측정부(500)는 전압 또는 전류의 크기를 측정한다.

저장부(502)에는 전기 신호 측정부(500)가 미리 설정된 시간 간격으로 측정하는 전기 신호의 크기 및 해당 전기 신호의 크기가 측정된 시간 정보가 기록된다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 저장부에 기록되는 전류의 크기를 그래프로 표시한 도면이다.

도 6을 참조하면, 광 센서(304)에서 출력되는 전류의 크기는 일조 시간인 오전 6시부터 오후 6시까지 주기적으로 기록되며, 도 6에 그래프에는 약 1시에 가장 큰 전류가 측정되는 것을 확인할 수 있다.

프로세서부(504)는 저장부에 하루동안 기록된 다수의 전기 신호의 크기 정보를 읽어들여 가장 큰 전기 신호에 해당되는 측정 시간 정보를 획득한다. 프로세서부(504)는 획득한 측정 시간 정보가 외부에 전송되도록 통신부(506)의 동작을 제어한다. 앞서 설명한 바와 같이, 통신부(506)는 기지국 안테나와 통신 가능하도록 연결된 제어 센터에 가장 큰 전기 신호에 대응되는 측정 시간 정보를 전송할 수 있다.

가장 큰 전기 신호에 해당되는 측정 시간 정보가 획득되면, 해당 시간의 태양 방위각이 기지국 안테나의 지향각이므로 원격지에서 안테나의 지향각 정보를 획득하는 것이 가능하다.

앞서 설명한 바와 같이, 수광 정보 제공 모듈(306)은 가장 큰 전기 신호가 측정된 시간 정보를 제공하지 않고 측정된 전기 신호의 크기 정보만을 외부의 제어 센터에 제공할 수도 있다. 이 경우, 수광 정보 제공 모듈(306)의 프로세서부(504)는 가장 큰 전기 신호가 측정된 시간 정보를 획득하는 동작을 수행하지 않으며 통신부(506)의 동작만을 제어한다.

주기적으로 측정되는 전기 신호의 크기 정보만이 수광 정보 제공 모듈(306)로부터 제공될 경우 가장 큰 전기 신호가 측정되는 시간 정보는 외부의 제어 센터의 시스템에서 획득되며, 획득된 시간 정보를 이용하여 안테나의 지향각이 도출된다.

도 7은 기지국 안테나의 지향각이 북쪽을 향하는 경우 태양과의 관계를 도시한 도면이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 안테나의 지향각을 북동쪽, 북서쪽을 포함하는 북쪽 방향을 가리킬 경우 일조 시간동안 태양 빛이 투광부 내로 인입되지 않을 가능성이 많으며, 따라서 안테나의 지향각이 북쪽을 가리키는 경우 정확한 지향각을 계산하기 어려운 문제가 발생한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 후술하는 제2 실시예에 따른 지향각 정보 제공 장치가 설명된다.

도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 지향각 정보 제공 장치의 수광 부재의 구조를 도시한 도면이고, 도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 지향각 정보 제공 장치의 단면 구성을 도시한 도면이다.

도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 지향각 정보 제공 장치의 수광 부재(800)에는 두 개의 투광부(802, 804)가 형성된다. 제1 투광부(802)는 안테나의 방사 지향 방향을 반영할 수 있는 위치에 형성된다. 또한, 제2 투광부(804)는 안테나의 방사 지향 방향과 반대 방향을 반영할 수 있는 위치에 형성된다.

제1 투광부(802)로 인입되는 빛의 강도를 감지하기 위해 제1 광센서(810)가 제1 투광부(802) 하부에 설치되며, 제2 투광부(804)로 인입되는 빛의 강도를 감지하기 위해 제2 광센서(812)가 제2 투광부(804) 하부에 설치된다.

제2 실시예에서는 수광 정보 제공 모듈(830)이 제1 광센서(810)에 의해 출력되는 전기 신호의 크기와 제2 광센서(812)에 의해 출력되는 전기 신호의 크기가 독립적으로 저장된다.

제1 광센서(810)에 의해 출력되는 전기 신호의 크기가 제2 광센서(812)에 의해 출력되는 전기 신호의 크기보다 클 경우 안테나가 남쪽을 지향한다는 것을 의미한다. 이 경우, 제1 광센서(810)에 의해 출력되는 전기 신호의 크기를 이용하여 가장 큰 전기 신호에 상응하는 시간 정보를 획득하고 해당 시간 정보를 외부의 제어 센터에 전송한다. 이때 외부의 제어 센터의 시스템은 해당 시간의 태양 방위각을 안테나의 지향각으로 설정한다.

제2 광센서(812)에 의해 출력되는 전기 신호의 크기가 제1 광센서(810)에 의해 출력되는 전기 신호의 크기보다 클 경우 안테나가 북쪽을 지향한다는 것을 의미한다. 이 경우, 제2 광센서(812)에 의해 출력되는 전기 신호의 크기를 이용하여 가장 큰 전기 신호에 상응하는 시간 정보를 획득하고 해당 시간 정보를 외부의 제어 센터에 전송한다. 이때, 외부의 제어 센터의 시스템은 해당 시간의 태양 방위각과 반대 방향을 안테나의 지향각으로 설정한다. 즉, 태양의 방위각과 비교하여 180도 반전된 방향을 안테나의 지향각으로 설정하는 것이다.

제2 실시예의 안테나 지향각 감지 장치가 가장 큰 전기 신호에 상응하는 시간 정보를 직접 제공하지 않고 전기 신호의 크기 정보만을 제공할 경우, 제1 광센서(810) 및 제2 광센서(812)로부터 출력되는 전기 신호의 크기 정보는 독립적으로 외부의 제어 센터에 제공된다.

제어 센터의 시스템은 제1 광센서(810) 및 제2 광센서(812)로부터 전기 신호의 크기 정보를 수신한 후 제1 광센서(810) 및 제2 광센서(812)에서 출력되는 전기 신호의 크기 정보를 비교한다.

제1 광센서(810)에서 출력되는 전기 신호의 크기가 더 클 경우, 제어 센터의 시스템은 제1 광센서(810)에서 가장 큰 전기 신호가 출력되는 시간 정보를 획득하고 해당 시간의 태양의 방위각을 안테나의 지향각으로 설정한다.

제2 광센서(812)에서 출력되는 전기 신호의 크기가 더 클 경우 제어 센터의 시스템은 제2 광센서(812)에서 가장 큰 전기 신호가 출력되는 시간 정보를 획득하고 해당 시간의 태양의 방위각에서 180도 반전된 방향을 안테나의 지향각으로 설정한다.

도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 지향각 감지 장치의 단면 구조를 도시한 도면이고, 도 11은 본 발명의 제3 실시예에 따른 지향각 감지 장치 중 수광 정보 제공 모듈의 상세 구성을 도시한 블록도이다.

도 10을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 지향각 감지 장치는 수광 부재(900), 기판(910), 광 센서(920), 수광 정보 제공 모듈(930) 및 가변 저항(940)을 포함한다.

도 10에 도시된 제3 실시예에 지향각 감지 장치는 제1 실시예와 비교할 때 가변 저항(940)을 추가적으로 포함한다. 제3 실시예는 안테나가 북쪽을 지향할 경우 적절하게 빛을 수신하도록 수광 부재(900)를 회전하도록 한 장치이다. 제3 실시예에서, 수광 부재(900)는 회전 가능하도록 설치되며 회전 가능한 설치 구조는 공지된 구조이기에 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

수광 부재(900)는 시계 방향과 반 시계 방향 중 어느 하나의 방향으로만 회전 가능하게 설치된다.

제3 실시예에서, 투광부(902)는 안테나의 정면을 향하도록 형성되며, 안테나가 북쪽을 지향할 경우 적절하게 투광부(902)를 통해 빛을 수신할 수 없으므로 설치자는 투광부(902)를 통해 빛을 적절히 수신할 수 있도록 수광 부재(900)를 회전시킨다.

가변 저항(940)은 회전부(940a) 및 고정부(940b)를 포함하며, 회전에 따라 저항값이 변화된다. 가변 저항(940)의 회전부(940a)는 기판(910)에 고정된다. 기판(910)은 수광 부재(900)에 회전에 따라 함께 회전하며, 기판(910)에 고정되는 가변 저항(940)의 회전부(940a) 역시 기판(910)의 회전에 상응하여 회전된다.

회전에 따라 저항값이 변화되는 가변 저항(940)을 사용하므로, 저항 값 변화를 감지하여 수광 부재의 회전 각도를 산출하는 것이 가능하다.

도 11을 참조하면, 수광 정보 제공 모듈(930)은 전기 신호 측정부(1000), 회전 각도 감지부(1002), 저장부(1004), 프로세서부(1006) 및 통신부(1008)를 포함한다.

전기 신호 측정부(1000)는 광 센서(920)에서 출력되는 전기 신호의 크기를 측정한다. 전기 신호 측정부(1000)는 광 센서를 통해 출력되는 전기 신호의 크기를 미리 설정된 시간 간격으로 측정한다.

전기 신호 측정부(1000)에서 측정되는 전기 신호의 크기는 저장부(1004)에 저장된다.

회전 각도 감지부(1002)는 수광 부재의 회전 각도를 감지하는 기능을 한다. 회전 각도 감지부(1002)는 가변 저항(940)의 저항값 변화를 이용하여 수광 부재의 회전 각도를 감지한다. 구체적으로, 회전 각도 감지부(1002)는 저항값의 변화에 따라 변화되는 전류 또는 전압의 크기를 감지하여 회전 각도를 감지한다.

일례로, 전류 또는 전압의 크기 변화와 회전 각도에 대한 정보는 미리 룩업 테이블에 저장될 수 있으며, 회전 각도 감지부(1002)는 룩업 테이블을 이용하여 회전 각도를 감지할 수 있다.

회전 각도 감지부(1002)에 의해 감지된 회전 각도 정보는 저장부(1004)에 저장된다.

프로세서부(1006)는 저장부에 저장된 전기 신호의 크기 정보를 조회하여 가장 큰 전기 신호에 상응하는 시간 정보를 획득하고 해당 시간 정보 및 회전 각도 정보가 외부의 제어 센터에 전송되도록 통신부(1008)의 동작을 제어한다. 회전 각도 정보는 회전 이벤트가 발생하였을 때 한번만 전송되며 계속적으로 전송될 필요는 없다.

제어 센터의 시스템은 가장 큰 전기 신호에 상응하는 시간 정보를 이용하여 해당 시간의 태양의 방위각 정보를 획득하고 수신된 회전 각도 정보를 이용하여 안테나의 지향각을 산출할 수 있다. 예를 들어, 해당 시간의 태양의 방위각으로부터 회전 각도를 뺀 각도가 안테나의 지향각으로 산출될 수 있다.

제3 실시예에서도 가장 큰 전기 신호에 해당되는 시간 정보가 아니라 전기 신호의 크기 정보만이 외부에 제어 센터에 제공될 수 있다. 이 경우, 프로세서부(1006)는 가장 큰 전기 신호에 상응하는 시간 정보를 획득하는 동작을 수행하지 않으며 회전 각도 정보 및 전기 신호의 크기 정보가 외부의 제어 센터에 제공되도록 통신부(1008)의 동작만을 제어할 수 있다.

이상에서 살펴본 본 발명의 실시예들에 따르면, 가장 큰 강도의 빛이 수신되는 시간 정보를 외부에 전송하여 원격지에서 안테나의 지향각 정보를 확인할 수 있도록 하며 천재 지변 등으로 인해 안테나의 지향 각도가 변경되더라도 원격지에서 변경된 지향 각도를 확인하는 것이 가능하다.

도 12 및 도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기지국 안테나의 구조를 도시한 도면이다.

앞서 설명한 지향각 감지 장치에 포함되는 구성은 기지국 안테나 내부에 내장될 수 있으며, 도 12 및 도 13은 이러한 구조를 가지는 기지국 안테나를 도시한 도면이다.

도 12 및 도 13을 참조하면, 기지국 안테나에는 투광부(1200)가 형성되며, 투광부는 빛이 투과할 수 있는 투명 재질로 이루어진다. 투광부(1200)는 기지국 안테나의 방사 지향 방향을 반영할 수 있는 곳에 형성된다.

도 12에는 투광부(1200)가 레이돔의 커버에 형성되는 경우가 도시되어 있으며, 도 13에는 투광부(1200)가 레이돔의 본체에 형성되는 경우가 도시되어 있다. 안테나의 방사 지향 방향을 반영할 수 있는 위치라면 레이돔 본체 및 커버 어느 부분에 형성되어도 형성되어도 무방하다.

기지국 안테나의 레이돔 내부에는 투광부의 위치에 기초하여 광센서(미도시) 및 수광 정보 제공 모듈(미도시)이 내장된다.

광센서 및 수광 정보 제공 모듈의 기능은 앞서 설명한 실시예들과 동일하다.

도 12 및 도 13을 참조하면, 투광부가 형성될 수 있는 위치가 점선으로 표시되어 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 투광부는 레이돔의 커버 또는 레이돔의 본체에 형성될 수 있는데 투광부의 위치는 안테나의 방사 지향 방향에 기초하여 정해지며, 여기서 방사 지향 방향은 레이돔 내부의 방사체를 기준으로 방사체로부터의 메인 로브 방향을 의미한다.

방사 지향 방향은 도 12 및 도 13에 화살표로 표시되어 있다. 도 12에 도시된 바와 같이, 투광부가 커버에 형성되는 경우 투광부는 방사 지향 방향과 평행한 라인 상에 형성된다. 또한, 도 13에 도시된 바와 같이 투광부가 레이돔에 형성되는 경우 투광부는 방사 지향 방향과 교차하는 선상에 형성될 수 있다.

위에 설명된 투광부의 위치는 앞서 설명한 모든 실시예에 대해 적용될 수 있다.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (19)

1. 기지국 안테나로서,
   내부에 안테나 모듈이 수용되는 레이돔;
   상기 레이돔에 결합되는 커버; 및
   상기 커버의 외부에 결합되며 빛이 투과할 수 없는 재질로 이루어지고 미리 설정된 지점에 빛을 수신하기 위한 투광부가 형성된 수광 부재; 및
   상기 투광부의 위치에 기초하여 상기 수광 부재 내부에 위치하는 광센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국 안테나.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 투광부는 상기 기지국 안테나의 방사 지향 방향을 반영하는 위치에 형성되며, 상기 레이돔 내부의 방사체의 방사 지향 방향과 평행한 라인상에 위치하는 것을 특징으로 하는 기지국 안테나.
3. 제2항에 있어서,
   상기 광 센서의 출력 신호를 분석하여 외부로 제공하는 수광 정보 제공 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국 안테나.
4. 제3항에 있어서,
   상기 수광 정보 제공 모듈은,
   상기 광 센서에 의해 출력되는 전기 신호의 크기를 측정하는 전기 신호 측정부; 및
   상기 측정된 전기 신호의 크기 정보를 외부로 전송하는 통신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국 안테나.
5. 제3항에 있어서,
   상기 수광 정보 제공 모듈은 상기 광 센서의 출력 신호를 주기적으로 분석하여 가장 높은 강도의 빛이 수광된 시간 정보를 외부에 제공하는 것을 특징으로 하는 기지국 안테나.
6. 제5항에 있어서,
   상기 수광 정보 제공 모듈은,
   상기 광 센서에 의해 출력되는 전기 신호의 크기를 측정하는 전기 신호 측정부;
   상기 전기 신호 측정부에서 주기적으로 측정되는 전기 신호의 크기 정보와 해당 전기 신호가 측정된 시간 정보를 대응시켜 저장하는 저장부;
   상기 저장부에 저장된 정보를 분석하여 가장 큰 전기 신호에 대응되는 측정 시간 정보를 획득하는 프로세서부; 및
   상기 가장 큰 전기 신호에 대응되는 측정 시간 정보를 외부에 전송하는 통신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국 안테나.
7. 제1항에 있어서,
   상기 광센서는 막대형상을 갖는다는 것을 특징으로 하는 기지국 안테나.
8. 기지국 안테나로서,
   내부에 안테나 모듈이 수용되는 레이돔;
   상기 레이돔 내부로 빛을 투광시키기 위해 상기 레이돔에 형성되는 투광부; 및
   상기 투광부의 위치에 기초하여 상기 레이돔 내부에 위치하는 광센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국 안테나.
9. 제8항에 있어서,
   상기 투광부는 상기 기지국 안테나의 방사 지향 방향을 반영하는 위치에 형성되며, 상기 레이돔 내부의 방사체의 방사 지향 방향과 교차하는 선상에 위치하는 것을 특징으로 하는 기지국 안테나.
10. 제9항에 있어서,
    상기 광 센서의 출력 신호를 분석하여 외부로 제공하는 수광 정보 제공 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국 안테나.
11. 기지국 안테나로서,
    내부에 안테나 모듈이 수용되는 레이돔;
    상기 레이돔에 결합되는 커버;
    상기 커버 내부로 빛을 투광시키기 위해 상기 커버 일측에 형성된 제1투광부와 제2투광부; 및
    상기 제1 투광부의 위치에 기초하여 상기 커버 내부에 위치하는 제1 광 센서 및 상기 제2 투광부의 위치에 기초하여 상기 커버 내부에 위치하는 제2 광 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국 안테나.
12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 투광부는 상기 기지국 안테나 방사 지향 방향을 반영하는 위치에 형성되고 상기 제2 투광부는 상기 기지국 안테나 방사 지향 방향의 반대 반향을 반영하는 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 기지국 안테나.
13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 광 센서 및 상기 제2 광 센서의 출력 신호를 안테나 외부로 제공하는 수광 정보 제공 모듈을 더 포함하되,
    상기 수광 정보 제공 모듈은,
    상기 광 센서에 의해 출력되는 전기 신호의 크기를 측정하는 전기 신호 측정부;와
    상기 측정된 전기 신호의 크기 정보를 외부로 전송하는 통신부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국 안테나.
14. 기지국 안테나로서,
    내부에 안테나 모듈이 수용되는 레이돔;
    상기 레이돔의 커버에 결합되며, 빛이 투과할 수 없는 재질로 이루어지고 미리 설정된 지점에 빛을 수신하기 위한 투광부가 형성된 수광 부재; 및
    상기 투광부위 위치에 기초하여 상기 수광 부재 내부에 위치하는 광 센서를 포함하되,
    상기 수광 부재는 상기 레이돔 커버에 회전 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 기지국 안테나.
15. 제14항에 있어서,
    상기 투광부는 상기 기지국 안테나의 방사 지향 방향을 반영하는 위치에 형성되며, 상기 레이돔 내부의 방사체의 방사 지향 방향과 평행한 라인 상에 위치하는 것을 특징으로 하는 기지국 안테나.
16. 제15항에 있어서,
    상기 광 센서의 출력 신호를 분석하여 상기 투광부를 통해 인입되는 광의 강도 정보를 분석하여 외부로 제공하는 수광 정보 제공 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국 안테나.
17. 제16항에 있어서,
    상기 수광 부재의 회전각을 감지하는 회전각을 감지하는 감지 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국 안테나.
18. 제17항에 있어서,
    상기 수광 정보 제공 모듈은 상기 감지 센서에 의해 감지되는 회전각 정보 및 상기 광 센서의 출력 신호를 주기적으로 분석하여 가장 높은 강도의 빛이 수신된 시간 정보를 외부로 제공하는 것을 특징으로 하는 기지국 안테나.
19. 제16항에 있어서,
    상기 감지 센서는 가변 저항을 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국 안테나.
    

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