KR20230041641A - 기지국용 안테나 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기지국용 안테나 장치에 관한 것으로서, 특히, 중계기, 상기 중계기의 전면에 대하여 틸팅 및 스티어링 동작 가능하게 설치된 안테나 모듈 및 상기 중계기에 대한 상기 안테나 모듈의 설치를 매개하는 안테나 클램핑 유닛을 포함하고, 상기 안테나 클램핑 유닛은, 상기 중계기와 상기 안테나 모듈을 전기적으로 연결하는 와이어 케이블을 은닉시키도록 구비됨으로써, 설치 장소의 미관 저하를 방지함을 물론, 공간 활용성을 극대화시킬 수 있는 이점을 제공한다.

Description

기지국용 안테나 장치{ANTENNA APPARATUS FOR BASE STATION}

본 발명은 기지국용 안테나 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 케이블의 외관 노출을 방지하여 미관을 개선함과 아울러, 안테나 모듈 자체만의 빔 틸팅 동작이 가능하도록 구비된 클램프 유닛을 포함하는 기지국용 안테나 장치에 관한 것이다.

이동통신 시스템에서 '기지국'이라 함은 셀 내에서 휴대 단말기의 전파를 중계하는 시스템을 말한다. 기지국은 주로 건물의 옥상 등에 설치되어서 휴대 단말기 전파를 중계한다. 따라서, 셀 단위로 기지국이 존재하며, 이런 기지국은 휴대 단말기와 교환국 사이에 인터페이스 기능 이외에도 착발신 신호 송출, 통화 채널 지정, 통화 채널 감시 등을 셀 단위로 제어한다. 기지국에 채용되는 안테나 장치는 수직 또는 수평으로 빔 틸팅이 가능한 제어 안테나가 많은 장점으로 보급되어져 왔다.

이동통신 서비스가 대중화됨에 따라 보다 안정적으로 서비스를 제공할 수 있는 무선망 환경을 제공하는 안테나 장치의 보급이 확대되고 있고, 이동통신 서비스는 유선 통화만을 가능하게 하던 2G(2 Generation)에서 3G 및 4G를 거쳐 최근에는 5G 이동통신 기술의 사용이 확대되는 추세에 있다.

도 1은 종래의 실시예에 따른 기지국용 안테나 장치를 나타낸 외관 사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 실시예에 따른 기지국용 안테나 장치는, 실외(옥외)에 설치된 것으로써 직립된 지주폴(11)에 안테나 모듈(10)이 고정 브라켓(30,31)에 의해 장착되고, 상기 안테나 모듈(10) 하측에 중계기(12)가 고정 브라켓(32,33)에 의해 장착되며, 안테나 모듈(10)과 중계기(12) 사이를 다수 개의 케이블(14)을 이용하여 전기적으로 연결하는 구조로 이루어졌다. 고정 브라켓(30,31)은 안테나 모듈(10) 상하단에 각각 배치되어 지주폴(11)에 고정시키고, 중계기(12)의 상하단에 각각 배치되어 지주폴(11)에 고정시키는 구조로 이루어진다. 고정 브라켓(30-33)은 체결구, 예컨대 나사, 볼트, 너트 등을 이용해서 고정하는 역할을 담당한다.

그러나, 종래의 기지국용 안테나 장치는, 반드시 지주폴(11)을 매개로 설치하는 실외(옥외) 설치에 한정되는 구조를 가지는 한편, 지주폴(11) 중 상대적으로 상측에 안테나 모듈(10)을 장착하고, 상대적으로 하측에 중계기(12), 예를 들어 RRH를 장착한 후에, 케이블(14)을 이용하여 연결하는 구조로 이루어짐에 따라, 케이블(14)이 외부로 노출되어 미관을 저해하는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점은, 도면에 도시되지 않았지만, 특히, 중계기(12)와 안테나 모듈(10)이 분리형으로서 케이블(14)을 이용한 전기적 연결 구조를 가지는 경우에는, 실내(즉, 인빌딩)에 설치되는 경우에도 마찬가지로 동일하게 나타나고, 인빌딩 설치의 경우에는 미관 저해 방지의 요구가 더 큰 실정이다.

최근에는, 실외 설치 및 실내 설치를 불문하고, 이러한 미관이 저해되는 문제점을 해결하고자, 도면에 도시되지 않았지만, 중계기의 전방부에 안테나 모듈을 결합시키되, 케이블 접속이 아닌 소켓 핀 접속 등의 방식으로 중계기와 안테나 모듈 간 전기적 접속이 이루어지는 구조가 채택되고 있다.

그러나, 이 경우에도, 안테나 모듈의 빔 틸팅을 위해서는 중계기도 함께 틸팅되는 구조가 채택되어야 하고, 이로 인하여 틸팅 공간을 많이 차지함에 따라 공간 렌탈 비용이 증가하는 문제점으로 이어질 수 있다.

아울러, 최근에는 휴대 단말기 사용자의 유동이 빈번한 실외 및 실내의 보행로에 설치되는 기지국용 안테나 장치는, 상술한 바와 같이 공간을 적게 차지하도록 컴팩트하면서도 미관 저해가 최소화될 수 있는 요소를 충분히 고려하여 설계하는 추세이다.

본 발명은 상기한 기술적 과제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 소켓 핀 접속 구조가 아닌 케이블을 이용한 전기적인 연결 구조를 가지면서도 케이블의 외관 노출을 방지할 수 있는 기지국용 안테나 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명은, 케이블 연결 구조를 유지함으로써, 중계기의 틸팅 동작 없이도 단독으로 안테나 모듈의 틸팅이 가능한 안테나 클램핑 유닛을 포함하는 기지국용 안테나 장치를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

아울러, 본 발명은 실내(가옥)의 벽면 및 천정 등 인빌딩 설치가 용이한 구조를 가진 기지국용 안테나 장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 이하의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 기지국용 안테나 장치는, 중계기, 상기 중계기의 전면에 대하여 틸팅 및 스티어링 동작 가능하게 설치된 안테나 모듈 및 상기 중계기에 대한 상기 안테나 모듈의 설치를 매개하는 안테나 클램핑 유닛을 포함하고, 상기 안테나 클램핑 유닛은, 상기 중계기와 상기 안테나 모듈을 전기적으로 연결하는 와이어 케이블을 은닉시킬 수 있다.

여기서, 상기 안테나 클램핑 유닛은, 전후 방향으로 개구되고, 상기 중계기의 전면에 고정된 고정부 및 상기 고정부의 내부 공간에 후단부가 수용 결합되고, 전단이 상하 방향 및 좌우 방향을 포함하는 사방으로 틸팅 및 스티어링 동작되는 무빙부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 무빙부의 후단부는, 상기 고정부의 전단에 의하여 외부 이탈이 방지될 수 있다.

또한, 상기 안테나 클램핑 유닛은, 상기 무빙부가 틸팅 및 스티어링 동작된 후 상기 고정부에 대하여 상기 무빙부를 고정시키는 무빙락부를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 고정부의 전단부 내측에는 개스킷 홈이 형성되고, 상기 개스킷 홈에는, 상기 고정부와 상기 무빙부 사이에 마찰력을 형성하는 개스킷 링이 개재될 수 있다.

또한, 상기 고정부는, 전후 방향으로 개구된 원통 형상으로 형성될 수 있다.

또한, 상기 무빙부의 후단부는, 상기 고정부의 내부에 수용되고, 전후 방향으로 개구된 반구 형상으로 형성될 수 있다.

또한, 상기 와이어 케이블은, 상기 중계기의 전단 연결지점과 상기 안테나 모듈의 후단 연결지점 사이의 직선 거리보다 더 긴 와이어 형태로 구비되고, 상기 와이어 케이블의 여유 길이 부분은 상기 고정부의 내부 공간에 수납될 수 있다.

또한, 상기 안테나 모듈은, 하나의 상기 중계기에 적어도 2개 이상이 설치 가능하고, 상기 안테나 클램핑 유닛은, 상기 중계기에 설치되는 상기 안테나 모듈의 개수에 대응되게 구비될 수 있다.

또한, 상기 중계기는, 건물의 실내 또는 실외의 벽면에 대하여 수직되게 밀착 설치될 수 있다.

또한, 상기 중계기는, 실내 또는 실외의 천정에 해당하는 구조물의 하부면에 수평되게 밀착 설치될 수 있다.

또한, 상기 중계기는, 실내 또는 실외의 천정에 해당하는 구조물 중 천정 마감재의 내부에 매립 설치될 수 있다.

또한, 상기 안테나 클램핑 유닛은, 상기 중계기에 대하여 수직되게 배치된 연장부, 상기 연장부의 단부에 구비된 적어도 하나 이상의 고정부 및 상기 고정부 각각에 대하여 상기 안테나 모듈이 결합되도록 구비되되, 상기 고정부의 내부 공간에 후단부가 수용 결합되고, 외측단이 상하 방향 및 좌우 방향을 포함하는 사방으로 틸팅 및 스티어링 동작되는 무빙부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 중계기는, 실내 또는 실외의 천정에 해당하는 구조물 중 천정 마감재의 내부에 매립 설치되되, 상기 안테나 클램핑 유닛에 설치되는 안테나 기기의 송신기 및 수신기의 규격에 대응되는 개수로 설치될 수 있다.

또한, 상기 안테나 클램핑 유닛은, 상기 중계기의 개수가 2개 이상인 경우, 상기 연장부, 상기 고정부 및 상기 무빙부는 상기 중계기의 개수에 대응되게 구비될 수 있다.

또한, 상기 안테나 클램핑 유닛은, 상기 중계기의 개수가 2개 이상인 경우, 상기 연장부는 하나이고, 상기 고정부 및 상기 무빙부는 상기 중계기의 개수에 대응되게 구비될 수 있다.

또한, 상기 중계기의 개수가 2개 이상으로써, 실내 또는 실외의 천정에 해당하는 구조물 중 천정 마감재의 내부에 매립 설치될 때, 상기 연장부는, 상기 와이어 케이블이 은닉 설치되도록 상기 천정 마감재를 내외부로 관통시키도록 고정될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 기지국용 안테나 장치에 따르면 다음과 같은 다양한 효과를 달성할 수 있다.

첫째, 안테나 클램핑 유닛을 통해 중계기와 안테나 모듈 간 전기적인 연결 기능을 수행하는 와이어 케이블의 외부 노출을 방지할 수 있으므로, 인빌딩 설치 시 미관이 저하되는 것을 방지할 수 있는 효과를 가진다.

둘째, 중계기는 고정된 채로 안테나 모듈만을 틸팅 및 스티어링 동작시킬 수 있으므로, 공간 렌탈 비용의 상승을 방지할 수 있는 효과를 가진다.

셋째, 실내(가옥)의 벽면 및 천정 등 인빌딩 설치가 용이한 구조를 가짐으로써 설치 적합성을 향상시킬 수 있는 효과를 가진다.

도 1은 종래 기술에 따른 기지국용 안테나 장치의 외관을 나타낸 사시도이고,
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 기지국용 안테나 장치의 외관을 나타낸 사시도이며,
도 3은 도 2의 분해 사시도이고,
도 4는 도 2의 정면도 및 A-A선을 따라 취한 단면도이며,
도 5는 도 4의 구성 중 안테나 클램핑 유닛을 나타낸 일부 단면도이고,
도 6은 도 2의 측면도이며,
도 7a 내지 도 7c는 도 2의 구성 중 중계기의 사양이 상이한 실시예를 나타낸 사시도, 분해 사시도 및 측면도이고,
도 8a 내지 도 8d는 가옥의 천정면에 설치된 본 발명의 제2실시예에 따른 기지국용 안테나 장치의 외관을 나타낸 사시도(도 8a), 분해 사시도(도 8b), 정면도(도 8c) 및 일부 절개 사시도(도 8d)이며,
도 9는 실내 또는 실외 건물의 벽면에 설치된 본 발명의 제3실시예에 따른 기지국용 안테나 장치의 외관을 나타낸 사시도이고,
도 10은 도 9의 분해 사시도이며,
도 11은 도 8a 내지 도 8d의 변형례로써, 본 발명의 제4실시예에 따른 기지국 안테나 장치의 하향 사시도(a) 및 상향 사시도(b)이고,
도 12는 도 11의 (a)의 부분 절개 사시도이며,
도 13a 및 도 13b는 도 8의 다른 변형례로써, 본 발명의 제5실시예에 따른 기지국 안테나 장치의 하향 부분 절개 사시도 및 상향 부분 절개 사시도이고,
도 14 내지 도 16은 천정 내부에서의 단일 안테나 클램핑 유닛에 대한 멀티 안테나 모듈의 케이블 연결 모습을 나타낸 하향 사시도(a) 및 상향 사시도(b)이다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국용 안테나 장치의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

본 발명의 실시예의 구성요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 기지국용 안테나 장치의 외관을 나타낸 사시도이고, 도 3은 도 2의 분해 사시도이며, 도 4는 도 2의 정면도 및 A-A선을 따라 취한 단면도이고, 도 5는 도 4의 구성 중 안테나 클램핑 유닛을 나타낸 일부 단면도이며, 도 6은 도 2의 측면도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 기지국용 안테나 장치(100)는, 도 2 내지 도 6에 참조된 바와 같이, 소정 장소에 설치되는 중계기(120) 및 안테나 모듈(110)을 포함한다. 여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국용 안테나 장치(100)가 설치되는 상기 소정 장소는 건물의 실내 및 실외 벽면 또는 천정에 한정되는 것으로서, 적어도 후술하는 구성 중 중계기(120)의 형상이 인빌딩 설치에 적합한 구조로 형성될 수 있다.

안테나 모듈(110)은, 적어도 하나의 주파수 대역을 가지는 안테나 모듈을 지칭할 수 있다. 또한, 중계기(120)는, RRH(Remote Radio Head)로서, 안테나 모듈(110)에 제공되는 각각의 주파수 대역별 안테나와 연결되어, 안테나 및 기지국 간 송/수신하는 장치를 일컫는다.

중계기(120)는, 이동통신 시스템의 기지국과 이동통신 단말기 사이에서, 약해진 신호를 받아서 증폭하거나 재송신하거나, 왜곡된 파형을 정형화하고, 타이밍을 재조정하는 등의 기능을 수행하는 중계 장치이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 기지국용 안테나 장치(100)는, 도면에 도시되지 않았으나, 일반적으로 건물의 실내 또는 실외의 벽면에 먼저 중계기(120)가 장착되고, 중계기(120)의 전면에 후술하는 안테나 클램핑 유닛(200)을 매개로 안테나 모듈(110)이 틸팅 및 스티어링 가능하게 장착될 수 있다.

그러나, 반드시 본 발명의 실시예가 도 2 내지 도 6에 참조된 바와 같이, 실내의 벽면에 장착되어야 하는 것은 아니고, 도 8a 이하에 참조된 바와 같이, 실내(가옥)의 천정에 설치되는 것도 가능함은 당연하다. 이에 대해서는, 뒤에 보다 상세하게 설명하기로 한다.

안테나 모듈(110)은, 도 4에 참조된 바와 같이, 안테나 하우징(111)과, 안테나 하우징(111)의 전면을 덮도록 구비되고, 안테나 하우징(111)과의 사이에 소정 공간을 형성하는 레이돔(113)을 포함할 수 있다.

안테나 하우징(111)의 소정 공간에는, 인쇄회로기판 형태의 안테나 보드(115)가 설치되고, 안테나 보드(115)의 전면에는 다수의 방사소자가 실장 배치될 수 있다. 안테나 보드(115)에 실장 배치되는 방사소자는 안테나의 종류마다 상이할 수 있으나, 본 발명의 일 실시예에서는 다이폴 타입의 소자(다이폴 소자, 117)가 채용된 것으로 설명한다. 그러나, 반드시 방사소자가 다이폴 소자로 구비될 필요는 없고, 패치 타입의 패치 소자로 구비되어도 무방하다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국용 안테나 장치(100)는, 도 2 내지 도 6에 참조된 바와 같이, 중계기(120)의 전면에 대한 결합을 매개하는 안테나 클램핑 유닛(200)을 더 포함할 수 있다.

보다 상세하게는, 중계기(120)는, 도 2 내지 도 6에 참조된 바와 같이, 실내의 벽면에 밀착 설치되는 설치 패널부(121)와, 설치 패널부(121)의 전방에 설치되고 그 사이에 소정 공간을 가지는 하우징부(123)를 포함하고, 소정 공간에는 다양한 내부 구성품이 설치될 수 있다.

중계기(120)의 내부에 설치되는 내부 구성품은, 미도시 되었지만, 보드(main board)와, 두 개의 전원 증폭부(PAU : Power Amplifing Unit) 및 전원 공급부(PSU : Power Supplying Unit)를 포함할 수 있다.

중계기(120) 중 하우징부(123)의 전면에는 다수의 히트싱크핀(125)이 일체로 형성되어, 소정 공간 상에서 발생한 시스템 열을 다수의 히트싱크핀(125)을 통하여 외부로 방열시킬 수 있다.

한편, 하우징부(123)의 전면에는 다수의 히트싱크핀(125)의 일부가 사각형 형상의 면으로 삭제된 설치홈부(127)가 구비되고, 설치홈부(127)에 안테나 클램핑 유닛(200)이 다수의 조립 나사(215)를 이용하여 결합될 수 있다. 그러나, 반드시 안테나 클램핑 유닛(200)의 설치를 위하여 하우징부(123)의 전면에 사각형 형상의 면으로 삭제된 설치홈부(127) 형태로 구비될 필요는 없고, 후술하는 도 9 이하에 참조되는 다른 실시예(100')에서와 같이, 안테나 클램핑 유닛(200)의 각 연결부분에 해당하는 단부 형상에 맞는 원형 또는 그 밖의 여하한 형상의 결합단 형상으로 형성되는 것도 가능하다.

여기서, 안테나 클램핑 유닛(200)은, 전후 방향으로 개구된 원통 형상으로 구비된 고정부(210)와, 고정부(210)의 개구된 전방부에 후단부가 삽입 설치되고, 전단부에 안테나 모듈(110)이 결합되는 무빙부(220)를 포함할 수 있다.

고정부(210)의 내부에 수용 설치된 무빙부(220)의 후단부는 대략 후방이 개구된 반구 형태로 형성되고, 고정부(210)의 전단부에 의해 걸림되어 외부(특히, 전방)로 이탈되지 않도록 설치될 수 있다.

또한, 무빙부(220)는, 전방과 후방이 개구되어 고정부(210)의 내부 공간과 연통되고, 고정부(210)와 무빙부(220)의 연통된 내부 공간에는 중계기(120)와 안테나 모듈(110) 사이의 전기적인 연결을 수행하는 와이어 케이블(C)이 설치될 수 있다.

여기서, 와이어 케이블(C)은 안테나 모듈(110)의 후술하는 틸팅 및 스티어링 동작이 가능하도록 적어도 중계기(120)의 전단 연결지점과 안테나 모듈(110)의 후단 연결지점 사이의 직선 거리보다 더 긴 와이어 형태로 구비되고, 와이어 케이블(C)의 여유 길이 부분은 고정부(210)의 내부 공간에 꼬임이 방지된 채로 수납될 수 있다. 따라서, 외부로부터 와이어 케이블(C)이 은닉되도록 설치되는 바, 미관이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

무빙부(220)는 고정부(210)에 대하여 상하 또는 좌우 방향을 포함하는 사방으로 소정의 각도를 유지할 수 있도록 틸팅 및 스티어링 동작될 수 있다. 여기서, '틸팅 동작'이라는 용어는 안테나 모듈(110)의 상단과 하단이 전후 방향으로 스윙되는 모든 동작을 포함하는 개념이고, '스티어링 동작'이라는 용어는 안테나 모듈(110)의 좌측단과 우측단이 좌우 방향으로 스윙되는 모든 동작을 포함하는 개념이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 기지국용 안테나 장치(100)에서 무빙부(220)는, 안테나 모듈(110)의 틸팅 동작 및 스티어링 동작 중 어느 하나만이 수행되는 것이 아니라, 틸팅 동작 및 스티어링 동작이 모두 동시에 이루어지도록 구비될 수 있다.

보다 상세하게는, 무빙부(220)는, 고정부(210)의 내부로 수용된 후단부의 임의의 기준점을 중심으로 전단이 상하 또는 좌우 방향을 포함하는 사방으로 소정각도 틸팅 및 스티어링 동작될 수 있다.

무빙부(220)의 전단이 틸팅 및 스티어링 동작됨에 따라, 전단에 결합된 안테나 모듈(110) 또한 틸팅 동작 및 스티어링 동작이 가능하고, 설계자가 원하는 방향으로의 안테나 모듈(110)의 방향성 조절을 수행할 수 있게 된다.

여기서, 무빙부(220)는, 고정부(210)와의 사이에 존재하는 다소의 마찰력을 가진 채로 틸팅 및 스티어링 동작이 수행될 수 있다. 이를 위해, 고정부(210)의 내부면 또는 무빙부(220)의 후단부 외부면에는 상호 소정의 마찰력을 형성하는 마찰 패드(또는 마찰 부재)가 더 구비될 수 있다.

그러나, 반드시 무빙부(220)와 고정부(210) 사이에 마찰력을 제공하기 위한 부재로서 상기 마찰 패드로 제한되는 것은 아니다. 즉, 도 5에 참조된 바와 같이, 고정(210)의 전단부 내측에 개스킷 홈(218)이 형성되고, 개스킷 홈(218)에 탄성재질(예를 들면, 고무 재질)의 개스킷 링(219)이 개재되어 무빙부(220)와 고정부(210) 사이에서 마찰력을 형성할 수 있다. 개스킷 홈(218)에 개재된 개스킷 링(219)은, 무빙부(220)와 고정부(210) 사이에 마찰력을 형성함으로써 무빙부(220)가 틸팅 또는 스티어링 동작 수행 시 미세 조정이 가능하도록 함과 동시에, 빗물 등을 포함하는 외부 이물질의 유입을 방지하는 방수 기능을 수행할 수 있다.

한편, 도면에 도시되지 않았으나, 안테나 클램핑 유닛(200)은, 무빙부(220)가 고정부(210)에 대하여 소정 각도로 틸팅 및 스티어링 동작된 후, 무빙 고정점에서 무빙부(220)를 고정부(210)에 고정시키는 무빙락부가 더 구비될 수 있다.

무빙락부는, 고정부(210)에 대하여 무빙부(220)를 고정시키는 구성이라면 여하한 수단이 채용될 수 있고, 일례로, 무빙부(220)의 후단부가 수용된 고정부(210)의 외측을 관통하여 무빙부(220)의 어느 일부와 간섭되는 고정 볼트 등에 의하여 구현될 수 있다. 여기서의 고정 볼트는 무두볼트(머리부가 없는 볼트)로 구비되어 고정부(210)의 외부로 돌출되지 않도록 설치될 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국용 안테나 장치(100)에 따르면, 안테나 클램핑 유닛(200)에 의하여, 중계기(120)와 안테나 모듈(110) 사이를 연결하는 와이어 케이블(C)의 외부 노출을 지양하여 미관이 저하되는 것을 방지함은 물론, 안테나 모듈(110)만을 틸팅 및 스티어링 동작시키고 중계기(120)의 틸팅 및 스티어링 동작은 이루어지지 않도록 함으로써, 공간 활용성을 극대화시킬 수 있는 이점을 가진다.

도 7a 내지 도 7c는 도 2의 구성 중 중계기의 사양이 상이한 실시예를 나타낸 사시도, 분해 사시도 및 측면도이다.

도 7a 내지 도 7c에 참조된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 기지국용 안테나 장치(100)에 있어서, 안테나 모듈(110)은 다이폴 타입(또는 패치 안테나 소자들)이 공통적으로 적용된 동일한 사양이나, 중계기(120)의 사양만 상이할 수 있다.

보다 상세하게는, 도 2 내지 도 6에 참조된 중계기(120)에 비하여, 도 7a 내지 도 7c에 참조된 중계기(120)는 좌우 방향의 폭은 상대적으로 짧으나, 상하 방향의 길이는 상대적으로 더 큰 사양으로 구비될 수 있다. 이때, 안테나 모듈(110)의 설치 위치는 안테나 모듈(110)의 중량과 틸팅 동작 및 스티어링 동작을 고려하여 적절한 위치에 설정되는 것이 바람직하다.

특히, 도 7a 내지 도 7c에 참조된 중계기(120)의 경우, 상대적으로 상하 방향의 길이가 크게 형성되는 점에서, 상하로 2개 이상의 안테나 모듈(110)이 설치되는 이점을 제공할 수 있다.

도 8a 내지 도 8d는 가옥의 천정면에 설치된 본 발명의 제2실시예에 따른 기지국용 안테나 장치의 외관을 나타낸 사시도(도 8a), 분해 사시도(도 8b), 정면도(도 8c) 및 일부 절개 사시도(도 8d)이다.

도 8a 내지 도 8d에 참조된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 기지국용 안테나 장치(100)는, 도 2 내지 도 7c에 참조된 바와 같은 실내의 벽면에 대한 설치 뿐만 아니라, 건물의 실내 또는 실외의 천정면과 같은 구조물(가령, 천정 마감재)에 대하여도 설치가 가능할 수 있다.

이때, 중계기(120)는, 도 8a 내지 도 8d에 참조된 바와 같이, 좌우 방향(수평 방향)으로 길게 배치하고, 중계기(120)의 폭 단부 중 어느 하나를 천저용 설치 브라켓(150C)을 매개로 천정을 이루는 천정 마감재의 하부면에 고정시킨 다음, 안테나 모듈(110)을 중계기(120)의 전면 측에 상술한 바와 같이 설치하는 것도 가능하다.

그러나, 반드시 중계기(120)를 좌우 방향으로 길게 배치하는 것에 한정되는 것은 아니고, 실시예에 따라서는 상하 방향으로 길게 배치하는 것도 가능할 것이다.

또한, 후술하는 제4실시예 및 제5실시예로써, 도 11 이하에 참조된 바와 같이, 천정을 이루는 천정 마감재의 내부에 중계기(120)가 매립되도록 설치되는 실시예에서는, 중계기(120)는, 천정 마감재의 내부면(상면)에 대하여 설치 패널부(121)에 해당되는 부분이 밀착 배치될 수 있음은 당연하다. 이에 대해서는 뒤에 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 9는 실내 또는 실외 건물의 벽면에 설치된 본 발명의 제3실시예에 따른 기지국용 안테나 장치의 외관을 나타낸 사시도이고, 도 10은 도 9의 분해 사시도이다.

앞서 설명한 도 2 내지 도 8d에 참조된 본 발명의 제1실시예에 따른 기지국용 안테나 장치(100)는, 하나의 중계기(120)에 대하여 단일의 안테나 모듈(110)이 설치되는 실시예로 구현된 것이다.

그러나, 반드시 본 발명의 제1실시예에서와 같이, 하나의 중계기(120)에 단일의 안테나 모듈(110)만이 설치되는 실시예로 한정되어서는 안 되고, 도 9 및 도 10에 참조된 바와 같이, 하나의 중계기(120)에 2개 이상(즉, 다수 개)의 안테나 모듈(도 9 및 도 10의 도면부호 '110A,110B' 참조)이 설치 가능함은 당연하다고 할 것이다.

이는, 안테나 클램핑 유닛(200)은, 중계기(120)의 개수가 2개 이상인 경우, 연장부(230), 고정부(210) 및 무빙부(220) 또한 중계기(120)의 개수에 대응되게 구비될 수 있음을 의미한다.

여기서, 2개의 안테나 모듈(110A,110B)이 하나의 중계기(120)에 설치되는 경우에는, 각 안테나 모듈(110A,110B)에 의한 독립적인 송수신 기능이 수행되도록 하나의 중계기(120)의 내부에는, 보드(main board)와, 두 개의 전원 증폭부(PAU : Power Amplifing Unit) 및 전원 공급부(PSU : Power Supplying Unit)가 안테나 모듈의 개수에 대응되도록 구비될 수 있다.

아울러, 안테나 클램핑 유닛(200) 또한 마찬가지로 안테나 모듈(110A,110B)의 개수에 대응되게 구비될 수 있다(도 9 및 도 10의 도면부호 '200A,200B' 참조). 이는, 안테나 클램핑 유닛(200)의 중계기(120)의 개수에 대응되게 구비되는 것과는 궤를 달리하는 의미를 가진다.

다만, 도 2 내지 도 8d에 참조된 본 발명의 제1실시예에 따른 기지국용 안테나 장치(100)에서 고정부(210)의 개구된 후단부가 직접 중계기(120)의 하우징부(123)의 전면에 직접 설치되는 것에 반하여, 도 9 및 도 10에 참조된 본 발명의 제3실시예에 따른 기지국용 안테나 장치(100')에 있어서, 안테나 클램핑 유닛(200A,200B)은, 고정부(210)가 중계기(120)의 하우징부(123)의 전면에 대하여 이격되도록 평행되게 배치되고, 고정부(210)의 개구된 일측 선단과 하우징부(123)의 전면에 형성된 중계기측 결합단(127')에 연결되도록 연장 구비된 연결부(230)를 더 포함할 수 있다.

여기서, 무빙부(220)의 개구된 선단에는 링 형상의 체결단(229)이 구비되고, 무빙부(220)의 체결단(229)이 안테나 모듈(110A,110B)의 배면에 구비된 안테나측 결합단(119)에 체결 스크류(미도시) 등을 이용하여 견고하게 체결될 수 있다.

상기와 같은 중계기(120)는, 실내 또는 실외의 벽면(W)에 대하여 설치 브라켓(150W) 및 이에 체결되는 다수의 볼트 등의 체결부재(129)를 매개로 손쉽게 장착될 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 제3실시예에 따른 기지국용 안테나 장치(100')에 따르면, 하나의 중계기(120)에 다수의 안테나 모듈(110A,110B)을 각각 원하는 방향으로 빔 틸팅 및 스티어링 동작을 구현시켜 방향성 조절이 이루어지도록 구현 가능함은 물론, 컴팩트하면서도 와이어 케이블(C)의 노출을 최대한 지양하여 미관이 저하되는 것을 방지할 수 있는 이점을 창출할 수 있다.

도 11은 도 8a 내지 도 8d의 변형례로써, 본 발명의 제4실시예에 따른 기지국 안테나 장치의 하향 사시도(a) 및 상향 사시도(b)이고, 도 12는 도 11의 (a)의 부분 절개 사시도이다.

본 발명의 제4실시예에 따른 기지국용 안테나 장치(100')는, 도 8a 내지 도 8d에 참조된 본 발명의 제2실시예(100)에서와 같이, 실내(가옥)의 천정 또는 실외이더라도 천정과 유사한 구조물에 대한 설치가 가능함은 물론, 외관미의 개선을 위하여 적어도 중계기를 천정에 해당하는 구조물(가령, 천정 마감재)의 내부에 매립 설치하는 것도 가능하다.

보다 상세하게는, 도 11 및 도 12를 참조하면, 천정에 해당하는 구조물인 천정 마감재의 내부면(상면)에 중계기(120)를 설치 패널부(121)에 해당되는 부위가 밀착되도록 설치 브라켓(150C)을 매개로 안착 설치하고, 무빙부(220)의 연결부(230)를 통해 중계기(120)의 설치 패널부(121)에 와이어 케이블(C)을 통한 전기적인 연결이 가능하도록 다수의 안테나 모듈(110A,110B)을 설치할 수 있다.

이때, 천정에 해당하는 구조물인 천정 마감재에는, 와이어 케이블(C)의 관통 연결을 위하여 안테나 클램핑 유닛(200A,200B)의 각 연결부(230)에 해당되는 부분이 상하 방향으로 관통 형성된 관통부(H)가 구비됨이 바람직하다.

이와 같이, 본 발명의 제4실시예에 따른 기지국용 안테나 장치(100')는, 천정과 같은 구조물의 내측에 적어도 중계기(120)를 매립 설치함으로써, 와이어 케이블(C)의 외관 노출 뿐만 아니라 중계기(120)의 외부 노출을 더욱 억제함으로써 미관이 저하되는 것을 최대한 방지할 수 있는 이점을 가진다. 이때, 안테나 모듈(110A,110B)은 외부로 노출되어 있는 바, 틸팅 동작 및 스티어링 동작을 통한 방향성 조절면에서는 본 발명의 제1실시예 및 제2실시예에 따른 기지국용 안테나 장치(100)와 차이가 없다.

도 13a 및 도 13b는 도 8의 다른 변형례로써, 본 발명의 제5실시예에 따른 기지국 안테나 장치의 하향 부분 절개 사시도 및 상향 부분 절개 사시도이다.

앞서 설명한 본 발명의 제1실시예 내지 제4실시예에 따른 기지국용 안테나 장치(100,100')는, 하나의 안테나 클램핑 유닛(200,200A,200B)에 각각 하나의 안테나 모듈(110,110A,110B)이 설치되는 것으로 전제하여 설명하고 있으나, 반드시 하나의 안테나 클램핑 유닛(200)에 하나의 안테나 모듈(110)이 설치되어야 하는 것은 아니고, 도 13a 및 도 13b에 참조된 바와 같이, 하나의 안테나 클램핑 유닛(200)에 다수의 안테나 모듈(110A~110C)이 설치될 수 있다.

즉, 안테나 클램핑 유닛(200)은, 중계기(120)의 개수가 2개 이상인 경우로서, 연장부(230)는 하나이고, 고정부(210) 및 무빙부(220)는 중계기(120)의 개수에 대응되게 구비될 수 있음을 의미한다.

보다 상세하게는, 안테나 클램핑 유닛(200)은, 도 13a 및 도 13b에 참조된 바와 같이, 천정을 관통하여 중계기(120)의 설치 패널부(121)에 수직되게 결합되는 단일 연장부(230)와, 단일 연장부(230)로부터 연장되게 구비되고, 적어도 2 이상의 안테나 모듈(본 발명의 제5실시예에서는 3개, 도면부호 100A ~ 100C 참조)이 각각 설치 가능하도록 구비된 3개의 고정부(210A,210B,210C) 및 고정부(210A,210B,210C) 각각에 대하여 틸팅 및 스티어링 동작 가능하게 연결되는 3개의 무빙부(도면부호 220A,220B,220C 참고)를 포함할 수 있다.

이와 같이, 단일 연장부(230)에 대하여 연장 형성된 3개의 고정부(210A,210B,210C) 및 무빙부(220A,220B,220C)에 각각 안테나 모듈(110A,110B,110C)을 원하는 방향으로 틸팅 및 스티어링 동작을 통한 방향성 조절이 가능한 바, 미관이 저해되는 것을 방지하면서도 전체적으로 컴팩트한 기지국용 안테나 장치의 설치가 가능한 이점을 제공한다.

여기서, 단일 연장부(230)의 상단은, 천정을 이루는 천정 마감재에 형성된 관통부(H)를 통하여 직접 중계기(120)의 일면에 결합될 수 있음은 당연하다고 할 것이다.

보다 상세하게는, 중계기(120)의 개수가 2개 이상으로써, 실내 또는 실외의 천정에 해당하는 구조물 중 천정 마감재의 내부에 매립 설치될 때, 연장부(230)는, 와이어 케이블(C)이 은닉 설치되도록 천정 마감재를 내외부로 관통시키도록 고정될 수 있다.

도 14 내지 도 16은 천정 내부에서의 단일 안테나 클램핑 유닛에 대한 멀티 안테나 모듈의 케이블 연결 모습을 나타낸 하향 사시도(a) 및 상향 사시도(b)이다.

본 발명에 따른 기지국용 안테나 장치의 실시예들은, 하나의 안테나 클램핑 유닛(200")에 다수의 안테나 모듈(110A"~110C")이 설치될 수 있다. 이 경우, 안테나 기기(110A"~ 110C") 각각의 안테나 기판(미도시)에 4개의 송신기(4T) 및 4개의 수신기(4R)가 기능하도록 4T4R의 규격을 가진 경우에는 이와 같은 안테나 기기(100A"~ 110C")의 규격에 대응되는 개수의 중계기(110)가 필요하다.

예를 들면, 도 14에 참조된 바와 같이, 중계기(120)의 규격이 8T8R용으로 채택된 경우, 반드시 2개의 중계기를 요하는 것은 아니고, 천정의 하부면에 4T4R 규격의 안테나 기기(110A", 110B") 2개가 설치되는 경우 8T8R용 중계기(120) 하나만이 천정의 내부에 설치되는 것도 가능함은 당연하다고 할 것이다.

또한, 도 15에 참조된 바와 같이, 하나의 안테나 클램핑 유닛(200")에 반드시 3개의 안테나 기기(110A",110B", 110C")가 설치되어야 하는 것은 아니고, 2개의 안테나 기기(110A",110B")만이 설치되는 것도 가능하고, 이 경우 안테나 기기(110A",110B")의 규격이 4T4R인 경우 천정의 내부에 설치되는 중계기(120) 또한 동일 규격에 대응되는 4T4R용 2개(도면부호, 120A 및 120B 참조)가 설치되는 것도 가능하다.

그리고, 도 16에 참조된 바와 같이, 천정의 하부면에 노출되도록 하나의 안테나 클램핑 유닛(200")에 3개의 안테나 기기(110A",110B", 110C")가 설치된 경우로서, 각 안테나 기기가 4T4R의 규격을 가진 경우, 천정의 내부에는 4T4R의 규격에 대응되는 3개의 중계기(120A,120B,120C)가 설치될 수 있다.

이 경우, 3개의 중계기(120A,120B,120C)의 길이방향 단부에는 각 송신기 및 수신기(4T4R)에 대응되는 와이어 케이블(C)이 연결되는 커넥팅 단자(122a~12d)가 구비되고, 각 커넥팅 단자(122a~122d)에 연결된 4개의 와이어 케이블(C)이 묶음 단위로 연결되어, 천정을 상하로 관통하도록 형성된 관통부(H)를 통하여 안테나 클램핑 유닛(200") 중 연결부(230)를 통해 외부로부터 은닉된 상태로 각 안테나 기기(110A",110B", 110C")에 전기적으로 연결될 수 있다.

이와 같은 와이어 케이블(C)의 설치 특징은, 도 14 및 도 15의 경우에도 마찬가지로 적용될 수 있을 것이다.

이와 같이, 단일 연장부(230) 및 고정부(210)에 대하여 결합된 2개 이상(바람직하게는, 3개 이상)의 무빙부(220)에 각각 안테나 모듈(110A"~ 110C")을 원하는 방향으로 틸팅 및 스티어링 동작을 통한 방향성 조절이 가능한 바, 미관이 저해되는 것을 방지하면서도 전체적으로 컴팩트한 기지국용 안테나 장치의 설치가 가능한 이점을 제공한다.

이상, 본 발명의 실시예들에 따른 기지국용 안테나 장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하였다. 그러나, 본 발명의 실시예가 반드시 상술한 실시예들에 의하여 한정되는 것은 아니고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 다양한 변형 및 균등한 범위에서의 실시가 가능함은 당연하다고 할 것이다. 그러므로, 본 발명의 진정한 권리범위는 후술하는 청구범위에 의하여 정해진다고 할 것이다.

100: 기지국용 안테나 장치 110: 안테나 모듈
111: 안테나 하우징 113: 레이돔
115: 안테나 보드 117: 다이폴 소자
120: 중계기 121: 설치 패널부
123: 하우징부 125: 다수의 히트싱크핀
127: 설치홈부 200: 안테나 클램핑 유닛
210: 고정부 220: 무빙부
S: 내부 공간 C: 와이어 케이블

Claims (17)

1. 중계기;
   상기 중계기의 전면에 대하여 틸팅 및 스티어링 동작 가능하게 설치된 안테나 모듈; 및
   상기 중계기에 대한 상기 안테나 모듈의 설치를 매개하는 안테나 클램핑 유닛; 을 포함하고,
   상기 안테나 클램핑 유닛은, 상기 중계기와 상기 안테나 모듈을 전기적으로 연결하는 와이어 케이블을 은닉시키는, 기지국용 안테나 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 안테나 클램핑 유닛은,
   전후 방향으로 개구되고, 상기 중계기의 전면에 고정된 고정부; 및
   상기 고정부의 내부 공간에 후단부가 수용 결합되고, 전단이 상하 방향 및 좌우 방향을 포함하는 사방으로 틸팅 및 스티어링 동작되는 무빙부; 를 포함하는, 기지국용 안테나 장치.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 무빙부의 후단부는, 상기 고정부의 전단에 의하여 외부 이탈이 방지되는, 기지국용 안테나 장치.
4. 청구항 2에 있어서,
   상기 안테나 클램핑 유닛은,
   상기 무빙부가 틸팅 및 스티어링 동작된 후 상기 고정부에 대하여 상기 무빙부를 고정시키는 무빙락부; 를 더 포함하는, 기지국용 안테나 장치.
5. 청구항 2에 있어서,
   상기 고정부의 전단부 내측에는 개스킷 홈이 형성되고,
   상기 개스킷 홈에는, 상기 고정부와 상기 무빙부 사이에 마찰력을 형성하는 개스킷 링이 개재된, 기지국용 안테나 장치.
6. 청구항 2에 있어서,
   상기 고정부는, 전후 방향으로 개구된 원통 형상으로 형성된, 기지국용 안테나 장치.
7. 청구항 2에 있어서,
   상기 무빙부의 후단부는, 상기 고정부의 내부에 수용되고, 전후 방향으로 개구된 반구 형상으로 형성된, 기지국용 안테나 장치.
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 와이어 케이블은, 상기 중계기의 전단 연결지점과 상기 안테나 모듈의 후단 연결지점 사이의 직선 거리보다 더 긴 와이어 형태로 구비되고,
   상기 와이어 케이블의 여유 길이 부분은 상기 고정부의 내부 공간에 수납되는, 기지국용 안테나 장치.
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 안테나 모듈은, 하나의 상기 중계기에 적어도 2개 이상이 설치 가능하고,
   상기 안테나 클램핑 유닛은, 상기 중계기에 설치되는 상기 안테나 모듈의 개수에 대응되게 구비되는, 기지국용 안테나 장치.
10. 청구항 1에 있어서,
    상기 중계기는, 건물의 실내 또는 실외의 벽면에 대하여 수직되게 밀착 설치되는, 기지국용 안테나 장치.
11. 청구항 1에 있어서,
    상기 중계기는, 실내 또는 실외의 천정에 해당하는 구조물의 하부면에 수평되게 밀착 설치되는, 기지국용 안테나 장치.
12. 청구항 1에 있어서,
    상기 중계기는, 실내 또는 실외의 천정에 해당하는 구조물 중 천정 마감재의 내부에 매립 설치되는, 기지국용 안테나 장치.
13. 청구항 1에 있어서,
    상기 안테나 클램핑 유닛은,
    상기 중계기에 대하여 수직되게 배치된 연장부;
    상기 연장부의 단부에 구비된 적어도 하나 이상의 고정부; 및
    상기 고정부 각각에 대하여 상기 안테나 모듈이 결합되도록 구비되되, 상기 고정부의 내부 공간에 후단부가 수용 결합되고, 외측단이 상하 방향 및 좌우 방향을 포함하는 사방으로 틸팅 및 스티어링 동작되는 무빙부; 를 포함하는, 기지국용 안테나 장치.
14. 청구항 13에 있어서,
    상기 중계기는, 실내 또는 실외의 천정에 해당하는 구조물 중 천정 마감재의 내부에 매립 설치되되, 상기 안테나 클램핑 유닛에 설치되는 안테나 기기의 송신기 및 수신기의 규격에 대응되는 개수로 설치되는, 기지국용 안테나 장치.
15. 청구항 13에 있어서,
    상기 안테나 클램핑 유닛은, 상기 중계기의 개수가 2개 이상인 경우,
    상기 연장부, 상기 고정부 및 상기 무빙부는 상기 중계기의 개수에 대응되게 구비된, 기지국용 안테나 장치.
16. 청구항 13에 있어서,
    상기 안테나 클램핑 유닛은, 상기 중계기의 개수가 2개 이상인 경우,
    상기 연장부는 하나이고, 상기 고정부 및 상기 무빙부는 상기 중계기의 개수에 대응되게 구비된, 기지국용 안테나 장치.
17. 청구항 15 또는 청구항 16에 있어서,
    상기 중계기의 개수가 2개 이상으로써, 실내 또는 실외의 천정에 해당하는 구조물 중 천정 마감재의 내부에 매립 설치될 때,
    상기 연장부는, 상기 와이어 케이블이 은닉 설치되도록 상기 천정 마감재를 내외부로 관통시키도록 고정되는, 기지국용 안테나 장치.

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