KR20190114257A - 안테나 틸트 제어 장치 및 그를 포함하는 안테나 시스템 - Google Patents

안테나 틸트 제어 장치 및 그를 포함하는 안테나 시스템 Download PDF

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KR20190114257A
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구관영
한신교
윤성환
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주식회사 에이스테크놀로지
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    • H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/26—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture
    • H01Q3/30—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture varying the relative phase between the radiating elements of an array
    • H01Q3/32—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture varying the relative phase between the radiating elements of an array by mechanical means

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Abstract

본 발명은 안테나 틸트 제어 장치 및 그를 포함하는 안테나 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 하나의 실시예에 따라, 다수의 모터; 다수의 모터를 제어하기 위한 제어부; 모터를 구동할 구동신호를 제공하는 하나의 모터 드라이버; 및 모터 각각에 연결되며 구동신호를 받아 모터에 인가 내지 비인가하는 다수의 신호인가블럭;을 포함하여 이루어지되, 제어부는 신호인가블럭의 제어를 통해 제어하고자 하는 모터를 선택하고, 선택된 모터로 구동신호를 제공하기 위해 모터 드라이버로 구동제어신호를 제공하는 것을 특징으로 하는 안테나 틸트 제어장치가 제안된다. 또한, 그를 포함하는 안테나 시스템이 제안된다.

Description

안테나 틸트 제어 장치 및 그를 포함하는 안테나 시스템{APPARATUS FOR CONTROLLING ANTENNA TILT AND SYSTEM COMPRISING THE SAME}
본 발명은 안테나 틸트 제어 장치 및 그를 포함하는 안테나 시스템에 관한 것이다. 보다 구체적으로는 하나의 모터드라이버와 다수의 신호인가블럭을 이용한 안테나 틸트 제어 장치 및 그를 포함하는 안테나 시스템에 관한 것이다.
최근 무선통신 기술의 발전에 따라 무선통신 서비스를 제공하는 기지국 장치 내지 중계장치 역시 급속히 발전하고 있다. 기지국 장치 내지 중계장치는 해당 기지국 셀 커버 영역에 있는 단말들과 무선신호를 교환하는 통신을 수행한다. 기지국 장치 내지 중계장치에서 대표적인 구성 중 하나가 안테나이고, 안테나는 가입자호의 공간적 분포를 고려하여 일정한 빔패턴과 빔지향 특성을 갖도록 설계되고, 안테나의 위치는 해당 셀의 커버리지를 결정하는 중요한 변수가 된다.
안테나는 전파의 도달거리를 최대한 늘리기 위해 높은 빌딩이나 첨탑 등과 같은 곳에 설치되며 인접 기지국 내지 중계장치와의 간섭을 줄이고 단말들과의 원활한 통신을 위해 틸팅을 수행한다. 통상 무선통신 서비스 품질은 기지국과 단말기 간의 전력 제어와 기지국 안테나의 좌우 방향과 틸트 각도를 가변함으로써 향상시킬 수 있다. 이 중 전력 제어 방식보다는 기지국 안테나의 좌우 방향 및 경사 각도를 제어하는 방법이 서비스 품질을 향상시키는 데 더 효과적으로 알려져 있다.
이동통신 기술에서 주로 사용되는 배열 안테나는 수신모드에서는 최대 감도의 안테나 방향을 나타내고 송신모드에서 주 출력 방사 빔의 방향을 나타내는 주 로브(main lobe) 및 사이드 로브들(side lobes)이 포함된 방사 패턴을 갖는다. 안테나 소자들에 의해 수신되는 신호들이 어레이의 에지부터의 소자 거리에 따라 변하는 지연만큼 지연되고, 안테나 주 방사 빔은 증가하는 지연의 방향 쪽으로 향하게 조향된다. 지연에서 제로에 대응하는 주 방사 빔 중앙과 지연이 제로가 아닌 변동에 대응하는 주 방사 빔 중앙들간에 각도, 즉 틸트 각은 어레이에 걸친 거리에 따른 지연의 변화율에 좌우된다. 그러므로, 안테나 패턴의 주 빔은 안테나 소자들에 공급되는 신호들간의 위상관계를 조정함으로써 변경될 수 있다. 이것은 안테나의 커버리지 영역을 수정하게 빔이 조향될 수 있게 한다.
안테나의 틸팅은 기구적 틸팅 및 전기적 틸팅으로 구분되고, 근래에는 위상 배열 기술을 적용하여 안테나의 지향각을 전기적으로 틸팅하는 기술이 주로 사용되고 있다. 안테나의 전기적 틸팅은 위상 배열 안테나의 각 방사체로 입력되는 급전 신호의 위상을 조절하여 안테나의 전체적인 빔 패턴을 조절한다. 급전 신호의 위상을 조절하기 위해 페이즈 시프터(phase shifter)란 장치가 사용되며, 페이즈 시프터는 급전 신호가 각 방사체로 제공되는 신호 경로의 전기적 길이를 변화시켜 각 방사체로 제공되는 신호의 위상을 조절한다. 신호 경로의 전기적 길이를 조절하는 다양한 구조의 페이즈 시프터가 존재하나, 이들 모두 구조적 변형을 통해 전기적 길이를 변화시키므로 구조적 변형을 제공하기 위한 모터를 필요로 한다. 이때, 모터로 인가되는 구동신호를 조절하여 페이즈 시프터의 구조적 변형을 통한 전기적 길이를 변화시켜 안테나의 빔 틸트(beam tilt)를 수행한다.
이때, 종래에 다중대역 안테나에서 채널 안테나를 선택하기 위한 채널선택 구동모터와 안테나의 빔 틸트를 변환시키기 위한 페이즈 시프터를 구동시키는 틸팅모터를 구비하고, 각각의 모터를 구동하기 위해 개별적으로 모터 드라이버를 연결하여 각각 개별적으로 제어하고 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2004-0042145호 (2004 5월 20일 공개) 대한민국 공개특허공보 제10-2006-0109892호 (2006년 10월 23일 공개) 대한민국 공개특허공보 제10-2008-0092218호 (2008년 10월 15일 공개) 대한민국 공개특허공보 제10-2014-0033921호 (2014년 3월 19일 공개)
본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위한 것으로, 다중대역 안테나에서 채널 안테나 선택 및 틸트를 위한 모터별로 각각 대응되던 모터 드라이버를 통합하여 하나의 모터 드라이버와 다수의 신호인가블럭을 이용함으로써 안테나 틸트 제어 장치 및 그를 포함하는 안테나 시스템을 구현하고자 한다.
전술한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명의 하나의 실시예에 따라, 다수의 모터; 다수의 모터를 제어하기 위한 제어부; 모터를 구동할 구동신호를 제공하는 하나의 모터 드라이버; 및 모터 각각에 연결되며 구동신호를 받아 모터에 인가 내지 비인가하는 다수의 신호인가블럭;을 포함하여 이루어지되, 제어부는 신호인가블럭의 제어를 통해 제어하고자 하는 모터를 선택하고, 선택된 모터로 구동신호를 제공하기 위해 모터 드라이버로 구동제어신호를 제공하는 것을 특징으로 하는 안테나 틸트 제어장치가 제안된다.
이때, 하나의 예에서, 안테나 틸트 제어장치는 안테나 틸트 제어장치는 외부와 통신을 수행하는 통신회로부를 더 포함하고, 제어부는 통신회로부를 통해 수신된 외부의 제어신호에 따라 신호인가블럭 및 모터 드라이버를 제어하기 위한 제어신호를 생성할 수 있다.
또한, 하나의 예에서, 신호인가블럭 각각은 다수의 트랜지스터를 구비하는 트랜지스터 블럭이고 제어부의 제어신호에 따라 트랜지스터가 동작 제어된다.
또 하나의 예에서, 안테나 틸트 제어장치는 신호인가블럭 및 구동제어신호에 대한 정보를 저장하는 메모리를 더 포함하고, 제어부는 메모리에 저장된 정보를 기초로 하여 신호인가블럭 및 모터 드라이버를 제어하기 위한 제어신호를 생성한다.
다음으로, 전술한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명의 또 하나의 실시예에 따라, 하나 이상의 방사소자가 배열되어 이루어지는 다수의 배열안테나; 배열안테나의 틸팅을 위해 각각 구비되는 다수의 페이즈 시프터; 및 페이즈 시프터와 연결되되 전술한 발명의 모습에 따른 실시예들 중 어느 하나에 따른 안테나 틸트 제어장치를 포함하여 이루어지는 안테나 시스템이 제안된다.
계속하여, 전술한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명의 또 하나의 실시예에 따라, 각각 다수의 안테나소자가 배열된 다수의 배열안테나를 포함하는 적어도 하나 이상의 안테나소자 그룹; 안테나소자 그룹 각각에서 배열안테나 별로 안테나 틸팅을 수행하는 다수의 페이즈 시프터를 포함하는 위상천이유닛; 안테나소자 그룹 별로 구비되는 멀티기어체; 및 배열안테나 중 채널 안테나의 선택 및 선택 안테나의 틸트를 제어하는 전술한 발명의 모습에 따른 실시예들 중 어느 하나에 따른 안테나 틸트 제어장치를 포함하여 이루어지되, 안테나 틸트 제어장치의 다수의 모터는, 배열채널 안테나의 선택이 이루어지도록 멀티기어체를 회전시키는 선택구동모터 및 선택된 배열안테나에 대응하는 페이즈 시프터를 구동시키는 틸트구동모터를 하나의 쌍으로 하여 각 쌍 별로 각 안테나소자 그룹에 대응되도록 하는 것을 특징으로 하는 안테나 시스템이 제안된다.
본 발명의 하나의 실시예에 따라, 종래에 채널 안테나의 선택 및 빔 틸팅을 위해 모터별로 개별적으로 구비되던 모터 드라이버를 통합시켜 하나의 모터드라이버와 다수의 신호인가블럭을 이용함으로써 안테나 틸트 제어 장치 및 그를 포함하는 안테나 시스템을 구현할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따라 직접적으로 언급되지 않은 다양한 효과들이 본 발명의 실시예들에 따른 다양한 구성들로부터 당해 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자에 의해 도출될 수 있음은 자명하다.
도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 안테나 틸트 제어장치를 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 안테나 틸트 제어장치를 개략적으로 나타낸 블럭도이다.
도 3은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 안테나 틸트 제어장치를 포함하는 안테나 시스템을 개략적으로 나타내는 구성도이다.
도 4는 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 안테나 틸트 제어장치를 포함하는 안테나 시스템을 개략적으로 나타내는 구성도이다.
전술한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 설명될 것이다. 본 설명에서, 동일부호는 동일한 구성을 의미하고, 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 이해를 도모하기 위하여 부차적인 설명은 생략될 수도 있다.
본 명세서에서 하나의 구성요소가 다른 구성요소와 연결, 결합 또는 배치 관계에서 '직접'이라는 한정이 없는 이상, '직접 연결, 결합 또는 배치'되는 형태뿐만 아니라 그들 사이에 또 다른 구성요소가 개재됨으로써 연결, 결합 또는 배치되는 형태로도 존재할 수 있다.
본 명세서에 비록 단수적 표현이 기재되어 있을지라도, 발명의 개념에 반하거나 명백히 다르거나 모순되게 해석되지 않는 이상 복수의 구성 전체를 대표하는 개념으로 사용될 수 있음에 유의하여야 한다. 본 명세서에서 '포함하는', '갖는', '구비하는', '포함하여 이루어지는' 등의 기재는 하나 또는 그 이상의 다른 구성요소 또는 그들의 조합의 존재 또는 부가 가능성이 있는 것으로 이해되어야 한다.
[안테나 틸트 제어장치]
먼저, 본 발명의 하나의 모습에 따른 안테나 틸트 제어장치를 도면을 참조하여 살펴본다. 이때, 도 1 내지 2에 도시된 안테나 틸트 제어장치뿐만 아니라 도 3 내지 4에 도시된 안테나 시스템의 도면을 참조하기로 한다.
도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 안테나 틸트 제어장치를 개략적으로 나타낸 구성도이고, 도 2는 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 안테나 틸트 제어장치를 개략적으로 나타낸 블럭도이고, 도 3은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 안테나 틸트 제어장치를 포함하는 안테나 시스템을 개략적으로 나타내는 구성도이고, 도 4는 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 안테나 틸트 제어장치를 포함하는 안테나 시스템을 개략적으로 나타내는 구성도이다.
도 1 내지 4를 참조하면 하나의 예에 따른 안테나 틸트 제어장치(100)는 다수의 모터(40, 40a, 40b), 제어부(10), 하나의 모터 드라이버(20) 및 다수의 신호인가블럭(30)을 포함한다. 또한, 하나의 예에서, 도 2를 참조하면, 안테나 틸트 제어장치(100)는 통신회로부(50)를 더 포함할 수 있다. 게다가, 도 2를 참조하면, 또 하나의 예에서, 안테나 틸트 제어장치(100)는 메모리(60)를 더 포함할 수 있다. 본 발명에서 안테나 틸트 제어장치(100)에 의해 틸트 제어되는 안테나는 다중대역 안테나일 수 있다. 이하에서 각 구성들을 구체적으로 살펴본다.
먼저, 도 1 내지 4를 참조하여 다수의 모터(40)를 살펴본다. 다수의 모터(40)는 입력되는 모터 구동신호에 따라 구동된다. 예컨대, 도 3 내지 4를 참조하면, 다수의 모터(40)는 예컨대 배열안테나(500a)의 틸팅을 위한 페이즈 시프터(400a)를 구동시키는 틸팅구동모터(40b)를 포함할 수 있다. 또한, 도 4를 참조하면, 하나의 예에서, 모터(40)는 배열안테나(500a)의 선택을 위해 멀티기어체(300)를 구동시키는 선택구동모터(40a)를 더 포함할 수 있다.
모터(40)에 대한 보다 구체적인 설명은 후술되는 안테나 시스템에서의 설명을 참조할 수 있다.
다음, 도 1 내지 4를 참조하여 제어부(10)를 살펴본다. 제어부(10)는 다수의 모터(40)를 제어한다. 이때, 제어부(10)는 다수의 모터(40)를 제어하기 위해 모터 드라이버(20) 및 신호인가블럭(30)을 제어한다. 즉, 제어부(10)는 모터(40)의 선택을 수행하는 신호인가블럭(30) 및 구동신호를 제공하는 모터 드라이버(20)를 각각 제어함으로써 모터(40)의 선택 및 구동을 제어할 수 있다.
제어부(10)는 신호인가블럭(30)의 제어를 통해 제어하고자 하는 모터(40)를 선택하고, 선택된 모터(40)로 구동신호를 제공하기 위해 모터 드라이버(20)로 구동제어신호를 제공한다. 예컨대, 제어부(10)는 신호인가블럭(30)으로 활성화신호를 전송하여 신호인가블럭(30)을 활성화시켜 신호인가블럭(30)과 연결되는 구동될 모터(40)를 선택 제어할 수 있고, 모터 드라이버(20)로부터 모터 구동신호의 출력을 제어하는 구동 제어신호를 모터 드라이버(20)로 전송할 수 있다.
또한, 도 2를 참조하면, 하나의 예에서, 제어부(10)는 통신회로부(50)를 통해 수신된 외부 제어신호에 따라 신호인가블럭(30) 및 모터 드라이버(20)를 제어하기 위한 제어신호를 생성할 수 있다.
도 2를 참조하면, 또 하나의 예에서, 제어부(10)는 메모리(60)에 저장된 정보를 기초로 신호인가블럭(30) 및 모터 드라이버(20)를 제어하기 위한 제어신호를 생성할 수 있다.
다음으로, 도 1 내지 4를 참조하여 모터 드라이버(20)를 살펴본다. 모터 드라이버(20)는 종래와 달리 본 발명에 따른 안테나 틸트 제어장치(100)에서 하나로 통합되어 구비된다. 모터 드라이버(20)는 모터(40)를 구동할 구동신호를 제공한다. 이때, 제어부(10)는 구동될 모터(40)로 구동신호를 제공하기 위해 모터 드라이버(20)로 구동제어신호를 제공한다. 즉, 제어부(10)는 신호인가블럭(30)을 통해 구동될 모터(40)를 선택하고, 모터 드라이버(20)는 제어부(10)에 의해 선택된 모터(40)를 구동할 구동신호를 제어부(10)의 구동제어신호에 따라 제공한다.
예컨대, 모터 드라이버(20)에서 제공되는 구동신호는 안테나 틸트 구동을 위한 틸딩구동신호를 포함할 수 있다. 안테나의 틸트는 안테나의 빔 틸트를 의미한다. 예컨대, 도 3을 참조하면, 틸팅구동신호가 모터 드라이버(20)에서 출력되어 신호인가블럭(30)을 통해 선택된 모터(40)에 인가되면 모터(40)가 페이즈 시프터(400a)를 구동시켜 배열안테나(500a)의 틸팅을 수행할 수 있다. 예컨대, 페이즈 시프터(400a)의 구동에 의한 전기적 길이의 변환을 통해 안테나소자 별 위상 차가 생기고 이에 의해 배열안테나(500a)의 틸팅을 수행할 수 있다. 예컨대, 틸팅구동신호는 모터(40)를 정회전 내지 역회전시키는 신호일 수 있다.
예컨대, 도 4를 참조하면, 모터 드라이버(20)의 구동신호에 따라 안테나 채널 선택이 이루어진 후 모터 드라이버(20)에서 구동신호로서 틸팅구동신호를 제공할 수 있다. 이때, 틸팅구동신호는 안테나 채널 선택에 따라 선택된 배열안테나(500a)의 틸팅, 즉 빔 틸팅을 수행하기 위한 신호이다. 도 3에서와 마찬가지로, 틸팅구동신호가 모터 드라이버(20)에서 출력되어 신호인가블럭(30)을 통해 틸트구동모터(40b)에 인가되면 틸트구동모터(40b)가 페이즈 시프터(400a)를 구동시켜 배열안테나(500a)의 틸팅을 수행할 수 있다.
또한, 예를 들어, 모터 드라이버(20)에서 제공되는 구동신호는 틸딩구동신호 뿐만 아니라 채널 안테나의 선택을 위한 예컨대 멀티기어체(300)를 회전시키는 선택구동신호를 더 포함할 수 있다. 예컨대, 제어에 따라, 모터 드라이버(20)에서 구동신호로서 선택구동신호를 제공한 후 다시 구동신호로서 틸팅구동신호를 제공할 수 있다. 예컨대, 선택구동신호는 다중대역 안테나의 채널선택에 관한 신호이다. 도 4를 참조하면, 예컨대, 채널 안테나 선택은 안테나소자들(501)이 일렬로 배치된 배열안테나(500a) 선택일 수 있다. 즉, 다수의 배열안테나(500a) 중 하나의 배열안테나(500a)를 선택하기 위한 선택구동신호가 모터 드라이버(20)에서 출력된다. 선택구동신호를 제공받은 선택구동모터(40a)는 배열안테나(500a)의 선택이 이루어지도록 멀티기어체(300)를 회전시킬 수 있다. 멀티기어체(300)의 회전에 따라 배열안테나(500a)가 선택되며 채널 선택이 이루어질 수 있다. 예컨대, 선택구동신호 및 틸팅구동신호 각각은 모터(40a, 40b)를 정회전 내지 역회전시키는 신호일 수 있다.
계속하여, 도 1 내지 4를 참조하여 신호인가블럭(30)을 살펴본다. 본 발명에서 신호인가블럭(30)은 각각 모터(40)에 연결되므로 다수가 구비된다. 신호인가블럭(30) 각각은 모터(40)에 연결되며 구동신호를 받아 모터(40)에 구동신호를 인가 내지 비인가한다. 이때, 제어부(10)는 신호인가블럭(30)의 제어를 통해 제어하고자 하는 모터(40)를 선택할 수 있다. 예컨대, 모터(40)에 연결된 신호인가블럭(30)은 제어부(10)의 제어에 따라 선택되어 활성화된다. 활성화된 신호인가블럭(30)은 모터 드라이버(20)로부터 입력받은 모터 구동신호를 연결된 모터(40)로 인가한다. 한편, 제어부(10)에 의해 선택되지 않은 신호인가블럭(30)은 활성화되지 못하므로 모터 드라이버(20)로부터 받은 구동신호를 연결된 모터(40)로 인가하지 못한다.
도 1을 참조하면, 하나의 예에서, 신호인가블럭(30) 각각은 다수의 트랜지스터를 구비하는 트랜지스터 블럭(30)이다. 이때, 제어부(10)의 제어신호에 따라 트랜지스터가 동작 제어된다. 예컨대, 트랜지스터 블럭(30) 각각은 제어부(10)의 제어신호에 따라 트랜지스터가 동작하며 활성화되고 모터 드라이버(20)로부터 입력받은 구동신호를 모터(40)로 인가한다.
예컨대, 도 1을 참조하면, 트랜지스터 블럭(30) 각각은 다수개의 트랜지스터 세트(31)를 구비할 수 있다. 이때, 각 트랜지스터 세트(31)는 달링턴 접속회로일 수 있다. 즉, 각 트랜지스터 세트(31)는 제1 및 제2 트랜지스터를 구비하고, 제1 트랜지스터의 콜렉터는 모터(40) 측에, 베이스는 제어부(10) 측에 그리고 이미터는 제2 트랜지스터의 베이스 측에 연결되고, 제2 트랜지스터의 베이스는 제1 트랜지스터의 이미터 측에, 콜렉터는 모터(40) 측에 그리고 이미터는 모터 드라이버(20) 측에 연결된다.
예컨대, 도 1에서 트랜지스터 블럭(30)이 4개 트랜지스터 세트(31)를 구비하는 경우, 2개는 채널 안테나 선택을 위한 정방향 및 역방향 회전 선택구동신호를 인가하고 나머지 2개는 선택 안테나의 틸트 수행을 위한 정방향 및 역방향 회전 틸팅구동신호를 인가할 수도 있고, 이에 한정되지 않는다.
예컨대, 도 4를 참조하면, 트랜지스터 블럭(30)은 안테나 그룹별로 한 쌍씩 형성되고 각 안테나 그룹에서 다수 배열된 채널 안테나의 선택을 위해 구동하는 선택구동모터(40a) 및 선택 안테나의 틸트를 위해 구동하는 틸트구동모터(40b)에 한 쌍이 연결될 수 있다. 예컨대, 도 4는 모터(40)가 선택구동모터(40a) 및 틸트구동모터(40b)의 다수 쌍으로 이루어지는 경우, 트랜지스터 블럭(30)이 각각의 선택구동모터(40a) 내지 틸트구동모터(40b) 별로 연결되고, 선택구동모터(40a)에 연결된 트랜지스터 블럭(30)은 모터 드라이버(20)로부터 선택구동신호를 받아 제공하고, 틸트구동모터(40b)에 연결된 트랜지스터 블럭(30)은 모터 드라이버(20)로부터 틸트구동신호를 받아 제공할 수 있고, 이에 한정되지 않는다.
계속하여, 도 2를 참조하여, 본 발명의 또 하나의 예를 살펴본다.
도 2를 참조하면, 또 하나의 예에서, 안테나 틸트 제어장치(100)는 통신회로부(50)를 더 포함할 수 있다. 통신회로부(50)는 외부와 통신을 수행한다. 이때, 제어부(10)는 통신회로부(50)를 통해 수신된 외부의 제어신호에 따라 신호인가블럭(30) 및 모터 드라이버(20)를 제어하기 위한 제어신호를 생성할 수 있다. 신호인가블럭(30)에 대한 제어신호는 구동될 모터(40)와 연결된 신호인가블럭(30)을 활성화시키는 신호이고, 모터 드라이버(20)를 제어하기 위한 신호는 모터 드라이버(20)에서 구동신호를 출력하도록 하는 구동제어신호이다. 이때, 제어부(10)는 메모리(60)에 저장된 정보를 기초하여 신호인가블럭(30) 및 모터 드라이버(20)를 제어할 수 있다.
또한, 도 2를 참조하여, 또 하나의 예를 살펴본다. 하나의 예에서, 안테나 틸트 제어장치(100)는 메모리(60)를 더 포함할 수 있다. 메모리(60)는 신호인가블럭(30) 및 구동제어신호에 대한 정보를 저장 내지 기록할 수 있다. 이때, 제어부(10)는 메모리(60)에 저장 내지 기록된 정보를 기초하여 신호인가블럭(30) 및 모터 드라이버(20)를 제어하기 위한 제어신호를 생성한다. 예컨대, 메모리(60)에 저장되는 신호인가블럭(30)에 대한 정보는 모터(40)와의 연결정보를 포함할 수 있다. 또한, 신호인가블럭(30)에 대한 정보는 모터(40) 내지 신호인가블럭(30)의 선택 상태 내지 이력 등을 포함할 수 있다. 또한, 구동제어신호에 대한 정보는 모터(40) 별로 대응되는 구동제어신호의 상태 내지 이력 등을 포함할 수 있다.
게다가, 도 2를 참조하면, 안테나 틸트 제어장치(100)는 제어부(10) 등의 구성에 전원을 공급하는 전원부(70)를 더 포함한다.
[안테나 시스템]
다음으로, 전술한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명의 다른 하나의 실시예에 따라, 안테나 시스템을 도면을 참조하여 살펴본다. 이때, 전술한 발명의 예에 따른 안테나 틸트 제어장치(100) 및 도 1 내지 2를 참조하여 이해될 수 있다. 따라서, 후술되는 설명과정에서 부족하거나 누락된 부분은 전술된 안테나 틸트 제어장치 발명의 실시예에 대한 설명을 참조하기로 한다.
도 3은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 안테나 틸트 제어장치를 포함하는 안테나 시스템을 개략적으로 나타내는 구성도이고, 도 4는 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 안테나 틸트 제어장치를 포함하는 안테나 시스템을 개략적으로 나타내는 구성도이다.
도 3을 참조하면, 하나의 예에 따른 안테나 시스템은 다수의 배열안테나(500a), 다수의 페이즈 시프터(400a) 및 안테나 틸트 제어장치(100)를 포함한다.
배열안테나(500a) 각각은 하나 이상의 방사소자(501)가 배열되어 이루어진다. 페이즈 시프터(400a)는 각 배열안테나(500a)의 틸팅을 위해 각각 구비된다.
안테나 틸트 제어장치(100)는 다수의 페이즈 시프터(400a)와 연결된다. 이대, 안테나 틸트 제어장치(100)는 전술한 발명의 모습에 따른 실시예들 중 어느 하나에 따른 안테나 틸트 제어장치이다. 이때, 안테나 틸트 제어장치(100)에 대한 설명은 전술한 실시예들을 참조하기로 한다.
예컨대, 안테나 틸트 제어장치(100)에서 모터(40)를 구동시키는 구동신호는 배열안테나(500a)의 틸팅, 즉 빔 틸팅을 수행하기 위한 틸팅구동신호일 수 있다. 이때, 틸팅구동신호가 모터 드라이버(20)에서 출력되어 신호인가블럭(30)을 통해 모터(40)에 인가되면, 안테나 틸트 제어장치(100)의 모터(40) 구동에 따라 페이즈 시프터(400a)가 구동되며 배열안테나(500a)의 틸팅을 수행할 수 있다. 예컨대, 페이즈 시프터(400a)의 구동에 의한 전기적 길이의 변환을 통해 안테나소자 별 위상 차가 생기고 이에 의해 배열안테나(500a)의 틸팅을 수행할 수 있다.
다음으로, 도 4를 참조하여, 또 하나의 예에 따른 안테나 시스템을 살펴본다. 도 4를 참조하면, 하나의 예에 따른 안테나 시스템은 적어도 하나 이상의 안테나소자 그룹(500), 위상천이유닛(400), 멀티기어체(300) 및 안테나 틸트 제어장치(100)를 포함한다. 본 발명의 예에서 안테나 시스템은 다중대역 안테나 시스템일 수 있다.
각 안테나소자 그룹(500)은 다수의 배열안테나(500a)를 구비한다. 배열안테나(500a) 각각은 다수의 안테나소자(501)가 배열되어 형성된다. 예컨대, 배열안테나(500a)는 다수의 안테나소자(501)가 일렬로 배열되어 형성된다.
다음으로, 위상천이유닛(400) 각각은 안테나소자 그룹(500) 각각에서 배열안테나(500a) 별로 안테나 틸팅을 수행하는 다수의 페이즈 시프터(400a)를 포함한다.
다음으로, 멀티기어체(300)는 안테나소자 그룹(500) 별로 구비된다. 멀티기어체(300)는 안테나 틸트 제어장치(100)의 모터(40a)의 구동에 의해 회전한다.
다음으로, 안테나 틸트 제어장치(100)는 배열안테나(500a) 채널 안테나의 선택 및 선택 안테나의 틸트가 이루어지도록 제어한다. 이때, 안테나 틸트 제어장치(100)는 전술한 발명의 모습에 따른 실시예들 중 어느 하나에 따른 안테나 틸트 제어장치이다. 안테나 틸트 제어장치(100)에서는 제어부(10)의 제어에 따라 신호인가블럭(30)에 대한 제어를 통해 구동될 모터(40)가 선택되고 모터 드라이버(20)로 구동제어신호를 제공함에 따라 모터 드라이버(20)로부터 출력되는 구동신호가 신호인가블럭(30)을 통해 모터(40)로 인가된다. 안테나 틸트 제어장치(100)에 대한 보다 상세한 설명은 전술한 실시예들을 참조하기로 한다.
이때, 안테나 틸트 제어장치(100)의 다수의 모터(40a, 40b)는 다수 쌍으로 이루어질 수 있다. 이때, 선택구동모터(40a) 및 틸트구동모터(40b)가 한 쌍을 이루며 각 쌍 별로 각 안테나소자 그룹(500)에 대응될 수 있다. 선택구동모터(40a)는 배열안테나(500a)의 선택이 이루어지도록 멀티기어체(300)를 회전시키고, 틸트구동모터(40b)는 선택된 배열안테나(500a)에 대응하는 페이즈 시프터(400a)를 구동시킨다. 페이즈 시프터(400a)의 구동에 따라 전기적 길이변환을 통해 안테나의 틸팅, 즉 빔 틸팅이 이루어진다.
예컨대, 도 4를 참조하여, 안테나 틸트 제어장치(100)에서 구동신호에 따른 선택구동모터(40a)에 의한 채널 안테나 선택을 살펴본다. 채널 안테나 선택은 안테나소자들(501)이 일렬로 배치된 배열안테나(500a) 선택일 수 있다. 즉, 다수의 배열안테나(500a) 중 하나의 배열안테나(500a)를 선택하기 위한 선택구동신호가 모터 드라이버(20)에서 출력된다. 출력된 선택구동신호에 따라 선택구동모터(40a)가 구동되고 선택구동모터(40a)의 구동에 따라 멀티기어체(300)가 회전하며 배열안테나(500a)의 선택이 이루어질 수 있다.
또한, 안테나 틸트 제어장치(100)에서 구동신호에 따른 틸트구동모터(40b)에 의한 틸팅과정을 살펴본다. 이때, 구동신호는 선택된 배열안테나(500a)의 틸팅, 즉 빔 틸팅을 수행하기 위한 틸팅구동신호이다. 예컨대, 틸팅구동신호가 모터 드라이버(20)에서 출력되어 신호인가블럭(30)을 통해 모터(40b)에 인가되면, 모터(40a, 40b)가 페이즈 시프터(400a)를 구동시켜 배열안테나(500a)의 틸팅을 수행할 수 있다. 예컨대, 페이즈 시프터(400a)의 구동에 의한 전기적 길이의 변환을 통해 안테나소자 별 위상 차가 생기고 이에 의해 배열안테나(500a)의 틸팅을 수행할 수 있다. 예컨대, 선택구동신호 및 틸팅구동신호 각각은 모터(40a, 40b)를 정회전 내지 역회전시키는 신호일 수 있다.
이상에서, 전술한 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 범주를 제한하는 것이 아니라 본 발명에 대한 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자의 이해를 돕기 위해 예시적으로 설명된 것이다. 또한, 전술한 구성들의 다양한 조합에 따른 실시예들이 앞선 구체적인 설명들로부터 당업자에게 자명하게 구현될 수 있다. 따라서, 본 발명의 다양한 실시예는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 범위는 특허청구범위에 기재된 발명에 따라 해석되어야 하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 다양한 변경, 대안, 균등물들을 포함하고 있다.
10: 제어부 20: 모터 드라이버
30: 신호인가블럭 내지 트랜지스터 블럭
31: 트랜지스터 세트 40: 모터
40a: 선택구동모터 40b: 틸팅구동모터
50: 통신회로부 60: 메모리
70: 전원부 100: 안테나 틸트 제어장치
300: 멀티기어체 400: 위상천이유닛
400a: 페이즈 시프터 500: 안테나소자 그룹
500a: 배열안테나 501: 방사소자 내지 안테나소자

Claims (6)

  1. 다수의 모터;
    상기 다수의 모터를 제어하기 위한 제어부;
    상기 모터를 구동할 구동신호를 제공하는 하나의 모터 드라이버; 및
    상기 모터 각각에 연결되며 상기 구동신호를 받아 상기 모터에 인가 내지 비인가하는 다수의 신호인가블럭;을 포함하여 이루어지되,
    상기 제어부는 상기 신호인가블럭의 제어를 통해 제어하고자 하는 상기 모터를 선택하고, 선택된 상기 모터로 상기 구동신호를 제공하기 위해 상기 모터 드라이버로 구동제어신호를 제공하는 것을 특징으로하는 안테나 틸트 제어장치.
  2. 청구항 1에서,
    외부와 통신을 수행하는 통신회로부를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 통신회로부를 통해 수신된 외부의 제어신호에 따라 상기 신호인가블럭 및 상기 모터 드라이버를 제어하기 위한 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 안테나 틸트 제어장치.
  3. 청구항 1에서,
    상기 신호인가블럭 각각은 다수의 트랜지스터를 구비하는 트랜지스터 블럭이고 상기 제어부의 제어신호에 따라 상기 트랜지스터가 동작 제어되는 것을 특징으로 하는 안테나 틸트 제어장치.
  4. 청구항 1 내지 3 중 어느 하나에서,
    상기 신호인가블럭 및 상기 구동제어신호에 대한 정보를 저장하는 메모리를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 메모리에 저장된 정보를 기초로 하여 상기 신호인가블럭 및 상기 모터 드라이버를 제어하기 위한 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 안테나 틸트 제어장치.
  5. 하나 이상의 방사소자가 배열되어 이루어지는 다수의 배열안테나;
    상기 배열안테나의 틸팅을 위해 각각 구비되는 다수의 페이즈 시프터; 및
    상기 페이즈 시프터와 연결되는 청구항 1 내지 3 중 어느 하나에 따른 안테나 틸트 제어장치;를 포함하여 이루어지는 안테나 시스템.
  6. 각각 다수의 안테나소자가 배열된 다수의 배열안테나를 포함하는 적어도 하나 이상의 안테나소자 그룹;
    상기 안테나소자 그룹 각각에서 상기 배열안테나 별로 안테나 틸팅을 수행하는 다수의 페이즈 시프터를 포함하는 위상천이유닛;
    상기 안테나소자 그룹 별로 구비되는 멀티기어체; 및
    상기 배열안테나 중 채널 안테나의 선택 및 선택 안테나의 틸트를 제어하는 청구항 1 내지 3 중 어느 하나에 따른 안테나 틸트 제어장치;를 포함하여 이루어지되,
    상기 안테나 틸트 제어장치의 다수의 모터는, 상기 배열채널 안테나의 선택이 이루어지도록 상기 멀티기어체를 회전시키는 선택구동모터 및 선택된 상기 배열안테나에 대응하는 상기 페이즈 시프터를 구동시키는 틸트구동모터를 하나의 쌍으로 하여 각 쌍 별로 각 안테나소자 그룹에 대응되도록 하는 것을 특징으로 하는 안테나 시스템.
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