KR20230046848A - 간소화된 급전 구조를 가지는 기지국 안테나 - Google Patents

간소화된 급전 구조를 가지는 기지국 안테나 Download PDF

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Abstract

간소화된 급전 구조를 가지는 기지국 안테나가 개시된다. 개시된 안테나는 반사판; 상기 반사판에 형성되는 관통홀; 상기 관통홀을 관통하는 급전 케이블; 상기 반사판과 이격되어 상기 반사판과 평행하게 배치되며 상기 급전 케이블로부터 급전 신호를 제공받는 급전 패턴이 형성된 급전 PCB; 상기 급전 PCB의 상부 또는 하부에 위치하여 상기 급전 PCB의 상기 급전 패턴으로부터 급전 신호를 제공받는 복수의 다이폴 아암; 및 상기 급전 PCB 및 상기 복수의 다이폴 아암이 상기 반사판과 이격되어 평행하게 배치되도록 상기 급전 PCB 또는 상기 복수의 다이폴 아암을 지지하는 서포트 부재를 포함한다. 개시된 안테나는 발룬을 사용하지 않고 급전 케이블로부터의 직접 급전을 통해 급전 구조가 간소화되며, 저대역 방사체와 고대역 방사체간 양호한 격리도가 확보될 수 있는 장점이 있다.

Description

간소화된 급전 구조를 가지는 기지국 안테나{Base Station Antenna Radiator Having Simplified Feeding Structure}
본 발명은 기지국 안테나에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 간소화된 급전 구조를 가지는 기지국 안테나에 관한 것이다.
기지국 안테나는 기지국에 설치되어 미리 설정된 커버리지 내에 있는 단말들과 신호를 송수신하는 안테나이다. 통신 서비스가 다양화되면서 기지국 안테나에 대해 광대역 특성 및 다중 대역 특성이 요구되며, 이러한 요구로 인해 기지국 안테나의 구조는 복잡해지고 있다.
종래의 기지국 안테나들은 급전 케이블들이 발룬에 급전 신호를 제공하고, 발룬을 통해 방사체에 급전 신호가 제공된다. 발룬은 기지국 안테나의 반사판에 결합되며, 발룬에는 급전 신호의 임피던스 매칭을 위한 구조가 형성된다.
발룬에 형성된 금속 패턴은 급전 케이블 및 반사판과 직접 결합되고, 금속간 결합으로 인해 PIMD 특성 저하가 필연적으로 발생한다. 기지국 안테나의 구조가 복잡해지면서 이러한 다수 포인트에서의 금속 결합으로 인해 PIMD 특성 저하는 더욱 심화되고 있다.
한편, 다양한 대역의 서비스를 위해 하나의 기지국 안테나에는 저대역 방사체와 고대역 방사체가 함께 구비되며, 저대역 방사체와 고대역 방사체간 격리도 확보는 기지국 안테나에서 매우 중요한 요구 조건 중 하나이다.
본 발명의 목적은 발룬을 사용하지 않고 급전 케이블로부터의 직접 급전을 통해 급전 구조가 간소화된 기지국 안테나를 제안하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 저대역 방사체와 고대역 방사체간 양호한 격리도가 확보될 수 있는 기지국 안테나를 제안하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따르면, 반사판; 상기 반사판에 형성되는 관통홀; 상기 관통홀을 관통하는 급전 케이블; 상기 반사판과 이격되어 상기 반사판과 평행하게 배치되며 상기 급전 케이블로부터 급전 신호를 제공받는 급전 패턴이 형성된 급전 PCB; 상기 급전 PCB의 상부 또는 하부에 위치하여 상기 급전 PCB의 상기 급전 패턴으로부터 급전 신호를 제공받는 복수의 다이폴 아암; 및 상기 급전 PCB 및 상기 복수의 다이폴 아암이 상기 반사판과 이격되어 평행하게 배치되도록 상기 급전 PCB 또는 상기 복수의 다이폴 아암을 지지하는 서포트 부재를 포함하는 기지국 안테나가 제공된다.
상기 관통홀이 형성된 영역의 반사판 후면에는 접지 PCB가 결합되고, 상기 접지 PCB에는 상기 관통홀에 상응하는 홀이 형성되며, 상기 급전 케이블의 외부 도체는 상기 접지 PCB에 형성된 금속 패턴과 전기적으로 결합된다.
상기 급전 케이블은 +45도 편파 신호를 제공하는 제1 급전 케이블 및 -45도 편파 신호를 제공하는 제2 급전 케이블을 포함한다.
상기 급전 패턴은 상기 +45도 편파 신호를 상기 다이폴 아암에 급전하기 위한 제1 급전 패턴 및 상기 -45도 편파 신호를 상기 다이폴 아암에 급전하기 위한 제2 급전 패턴을 포함하고 상기 제1 급전 패턴 및 상기 제2 급전 패턴은 서로 직교하는 방향으로 형성된다.
상기 제1 급전 패턴 및 상기 제2 급전 패턴은 소정 지점에서 폭이 점차적으로 넓어진다.
상기 제1 급전 패턴 및 상기 제2 급전 패턴의 제1 종단은 상기 급전 케이블의 내부 도체와 연결되고, 상기 제1 급전 패턴 및 상기 제2 급전 패턴의 제2 종단에는 스터브가 형성된다.
상기 제1 급전 패턴 및 상기 제2 패턴은 소정 지점에서 분기되어 “Y”자 형태를 가진다.
상기 급전 PCB의 하부에는 상기 복수의 다이폴 아암 각각에 상응하는 복수의 접지 패턴이 형성된다.
상기 복수의 다이폴 아암 각각에는 슬롯이 형성된다.
상기 복수의 다이폴 아암 각각은 직사각형에서 90도 호가 절단된 형상을 가지며 상기 슬롯 내부로 돌출되는 적어도 하나의 스터브를 포함한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 반사판; 상기 반사판에 형성되는 관통홀; 상기 관통홀을 관통하는 급전 케이블; 상기 반사판과 이격되어 상기 반사판과 평행하게 배치되며 상기 급전 케이블로부터의 급전 신호를 제공받는 복수의 다이폴 아암; 및 상기 복수의 다이폴 아암이 상기 반사판과 이격되어 평행하게 배치되도록 상기 복수의 다이폴 아암을 지지하는 서포트 부재를 포함하되, 상기 관통홀이 형성된 영역의 반사판 후면에는 접지 PCB가 결합되고, 상기 접지 PCB에는 상기 관통홀에 상응하는 홀이 형성되며, 상기 급전 케이블의 외부 도체는 상기 접지 PCB에 형성된 금속 패턴과 전기적으로 결합되는 기지국 안테나가 제공된다.
본 발명에 의하면, 발룬을 사용하지 않고 급전 케이블로부터의 직접 급전을 통해 급전 구조가 간소화되는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 저대역 방사체와 고대역 방사체간 양호한 격리도가 확보될 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 기지국 안테나의 구조를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 기지국 안테나의 구조를 나타낸 정면도.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 다이폴 아암의 상세 구조를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 제1 실시에에 따른 급전 PCB의 상부 평면도를 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 급전 PCB의 하부 평면도를 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 기지국 안테나에서 반사판의 후면 구조를 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 기지국 안테나의 구조를 나타낸 사시도.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 기지국 안테나에서 다이폴 아암의 구조를 나타낸 도면.
도 9은 본 발명의 제3 실시예에 따른 기지국 안테나의 방사체 구조를 나타낸 사시도.
도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 기지국 안테나의 방사체 구조를 나타낸 사시도 및 단면도.
도 11은 본 발명의 제4 실시예에 따른 급전 PCB의 상부 평면을 나타낸 도면.
도 12는 본 발명의 제5 실시예에 따른 기지국 안테나의 방사체 구조를 나타낸 사시도.
도 13은 본 발명의 제5 실시예에 따른 기지국 안테나 방사체에서 다이폴 아암의 구조를 나타낸 도면.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 설명하는 실시예에 한정되는 것이 아니다. 그리고, 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략되며, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 부재임을 나타낸다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 “...부”, “...기”, “모듈”, “블록” 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 기지국 안테나의 구조를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 기지국 안테나의 구조를 나타낸 정면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 기지국 안테나는 반사판(100) 및 방사체(200) 및 급전 케이블(300, 310)을 포함한다.
반사판(100)은 금속 재질로 이루어지며, 방사체(200)에서 방사되는 신호가 반사판(100)의 후면으로 방사되는 것을 차단한다. 방사체(200)에서 방사되는 신호는 반사판(100)을 통해 반사되어 반사판(100)의 전면으로만 신호가 방사된다.
반사판(100)은 접지와 전기적으로 연결되며, 급전 케이블(300, 310)의 외부 도체와 전자기적으로 연결되어 접지 전위를 유지할 수 있다.
반사판(100)에는 관통홀(110)이 형성되며, 관통홀(110)을 통해 급전 케이블(300, 310)이 반사판(100)에 삽입된다. 관통홀(110)을 통해 삽입된 급전 케이블(300, 310)은 방사체(200)에 급전 신호를 제공한다. 관통홀(110)은 다양한 형태를 가질 수 있으며, 관통홀의 폭과 길이는 요구되는 PIMD 특성에 기초하여 결정될 수 있을 것이다.
급전 케이블은 제1 급전 케이블(300) 및 제2 급전 케이블(310)을 포함하며, 제1 급전 케이블(300)은 +45도 편파 신호를 급전하기 위한 케이블이고, 제2 급전 케이블(310)은 -45도 편파 신호를 급전하기 위한 케이블이다. 두 개의 급전 케이블을 사용하는 것은 일 실시예일 뿐이며, 단일 편파를 사용할 경우 하나의 급전 케이블만 사용할 수도 있다는 점은 당업자에게 있어 자명할 것이다.
방사체(200)는 서포트 부재(210), 다이폴 아암(220) 및 급전 PCB(230)를 포함한다.
종래의 기지국 안테나의 방사체는 임피던스 매칭 및 급전을 위해 발룬(Balun)을 구비한다. 종래의 기지국 안테나에서, 발룬은 다이폴 아암과 반사판 사이에 위치하면서 급전 신호를 제공받아 다이폴 아암에 제공하는 기능을 하며, 적절한 방사를 위해 다양한 임피던스 매칭 구조가 발룬에 형성된다.
본 발명의 특징적 구조 중 하나는 별도의 발룬을 사용하지 않으면서 급전 케이블이 직접 다이폴 아암에 급전 신호를 제공하는 구조이다. 종래의 기지국 안테나는 발룬이 급전 케이블과 연결되고 발룬을 통해 다이폴 아암에 대한 급전 및 임피던스 매칭이 이루어진다.
그러나, 본 발명의 제1 실시예에 따른 기지국 안테나는 별도의 발룬을 사용하지 않으면서 관통홀(110)을 통해 급전 케이블(300, 310)이 관통하여 다이폴 아암(220)에 직접 급전을 수행한다. 발룬이 사용될 경우, 발룬이 반사판에 직접 결합되며, 반사판과 발룬의 결합으로 인해 PIMD 특성이 저하되는 문제점이 있었다. PIMD 특성 저하는 금속과 금속이 결합될 때 주로 발생하며, 발룬의 금속 부분이 반사판과 결합되기에 종래의 기지국 안테나에서 발룬과 반사판의 결합으로 인한 PIMD 특성 저하는 피할 수 없는 문제였다. 본 발명은 발룬은 사용하지 않고 급전 케이블이 다이폴 아암에 직접 급전이 가능하도록 하여 PIMD 특성 저하를 방지한다.
서포트 부재(210)는 다이폴 아암(220) 및 급전 PCB(230)가 반사판(100)과소정 거리 이격되어 위치할 수 있도록 다이폴 아암(220) 및 급전 PCB(230)를 지지한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 서포트 부재(210)는 유전체 재질로 이루어지며 바람직하게는 PVC 재질로 이루어질 수 있다. 서포트 부재(210)는 전자기적인 기능과는 무관하며 다이폴 아암(220)과 급전 PCB(230)를 지지하는 기능만을 한다는 점에서 종래의 기지국 안테나의 발룬과는 구별된다. 서포트 부재(210)는 유전체 재질로 이루어지고 전기적으로 반사판과 결합되지 않기에 PIMD를 발생시키지 않는다.
서포트 부재(210)는 급전 케이블(300, 310)이 통과하여 급전 PCB(230) 또는 다이폴 아암(220)에 접촉할 수 있도록 홀 공간을 구비하고 있다.
급전 PCB(230)는 다이폴 아암(220)의 상부에 위치하며 급전 케이블(300,310)과 직접 접촉하여 급전 케이블(300, 310)로부터 급전 신호를 제공받아 다이폴 아암(220)에 전자기적 커플링 방식으로 전달하는 기능을 한다. 급전 PCB(230)는 다이폴 아암(220)과 평행하게 배치되며, 급전 PCB(230)에서 다이폴 아암으로의 급전 및 적절한 방사를 위한 임피던스 매칭이 이루어진다.
다이폴 아암(220)은 급전 PCB(230)로부터 제공되는 급전 신호를 외부에 방사하는 기능을 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 다이폴 아암(220)과 급전 PCB(230)는 리벳에 의해 결합될 수 있다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 다이폴 아암의 상세 구조를 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 다이폴 아암(220)은 제1 +다이폴 아암(220-1), 제1 -다이폴 아암(220-2), 제2 +다이폴 아암(220-3) 및 제2 -다이폴 아암(220-4)를 포함한다. 각 다이폴 아암은 금속 재질로 이루어지며 일례로 알루미늄 재질로 이루어질 수 있다.
제1 +다이폴 아암(220-1) 및 제1 -다이폴 아암(220-2)은 제1 편파(예를 들어 +45도 편파) 신호를 방사하기 위한 다이폴 방사체로 동작한다. 제2 +다이폴 아암(220-3) 및 제2 -다이폴 아암(220-4)은 제2 편파(예를 들어, -45도 편파) 신호를 방사하기 위한 다이폴 방사체로 동작한다.
제1 +다이폴 아암(220-1) 및 제1 -다이폴 아암(220-2)은 +45도 각도로 배열될 수 있으며, 제2 +다이폴 아암(220-3) 및 제2 -다이폴 아암(220-4)은 -45도 각도로 배열될 수 있다.
다이폴 아암(220)의 중앙부에는 급전 케이블(300, 310)이 통과할 수 있는 홀(221)이 형성된다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 각 다이폴 아암에는 슬롯(225)이 형성될 수 있다. 슬롯(225)은 증가시키거나 그 형상변화를 통해 방사체의 크기를 축소하기 위해 형성될 수 있다. 상기한 방사체 크기 축소는 인접한 다른대역(예를들면 고대역) 방사체와의 격리도 확보를 위해 필요하다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 다이폴 아암 각각은 직사각형에서 모서리 부분이 절단된 구조를 가진다. 모서리 부분의 절단을 통해 편파간 격리도 특성이 양호하게 확보될 수 있다.
도 4는 본 발명의 제1 실시에에 따른 급전 PCB의 상부 평면도를 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 급전 PCB의 하부 평면도를 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 급전 PCB의 상부면에는 제1 급전 패턴(400) 및 제2 급전 패턴(410)이 형성된다. 제1 급전 패턴(400)은 제1 편파 신호(예를 들어 +45도 편파 신호)를 다이폴 아암(220)에 제공하기 위한 급전 패턴이고, 제2 급전 패턴(410)은 제2 편파 신호(예를 들어 -45도 편파 신호)를 다이폴 아암(220)에 제공하기 위한 급전 패턴이다.
제1 급전 패턴(400)은 +45도 각도로 연장되고, 제2 급전 패턴(410)은 -45도 각도로 연장되며, 결과적으로 제1 급전 패턴(400)과 제2 급전 패턴(410)은 서로 직교한다.
제1 급전 패턴(400) 및 제2 급전 패턴(410)의 제1 종단에는 급전점이 형성되며, 급전점에서 제1 급전 케이블(300) 및 제2 급전 케이블(310)의 내부 도체와 전기적으로 결합되어 급전 신호를 제공받는다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 제1 급전 패턴(400) 및 제2 급전 패턴(410)은 제1 지점에서 그 폭이 점차적으로 넓어지는 구조를 가진다. 제1 급전 패턴(400) 및 제2 급전 패턴의 제2 지점에서는 그 폭이 다시 좁아진다. 제1 및 제2 급전 패턴의 제2 종단에는 임피던스 매칭을 위해 스터브(405, 415)가 결합될 수 있다.
한편, 제1 급전 패턴(400)과 제2 급전 패턴(410)은 서로 전기적으로 단절되어야 한다. 이에, 제1 급전 패턴(400)과 제2 급전 패턴(410)의 교차 지점에서 제1 급전 패턴(400)의 일부는 급전 PCB(230)의 하부에 형성된다.
도 5를 참조하면, 급전 PCB(230)의 하부에는 4개의 접지 패턴(500, 510, 520, 530)이 형성된다. 4개의 접지 패턴(500, 510, 520, 530) 각각은 급전 PCB(230)의 하부에 형성되고 서로 이격된다.
4개의 접지 패턴(500, 510, 520, 530) 각각은 4개의 다이폴 아암(220-1, 220-2, 220-3, 220-4) 각각에 대응된다. 제1 접지 패턴(500)은 제1 +다이폴 아암(220-1) 상부에 위치하고, 제2 접지 패턴(510)은 제1 -다이폴 아암(220-2) 상부에 위치하며, 제3 접지 패턴(520)은 제2 +다이폴 아암(220-3) 상부에 위치하며, 제4 접지 패턴(530)은 제2 -다이폴 아암(220-4) 상부에 위치한다.
각각의 다이폴 아암(220-1, 220-2, 220-3, 220-4)은 접지 패턴(500, 510, 520 530) 및 급전 패턴(400, 410)으로부터 전자기적 커플링 방식으로 신호를 제공받아 신호를 방사한다.
급전 PCB(230)의 상부 및 하부(급전 패턴의 상부 및 접지 패턴의 하부)에는 PCR 처리가 되어 있어 접지 패턴(500, 510, 520, 530)은 다이폴 아암(220-1, 220-2, 220-3, 220-4)과 전기적으로 접촉하지 아니한다.
한편, 급전 PCB의 중앙부에는 제1 급전 패턴(400)과 제2 급전 패턴(410)의 교차를 방지하기 위해 제1 급전 패턴(400)의 절단된 부분이 형성된다. 제1 급전 패턴(400)은 상부의 형성된 제1 파트와 하부에 형성된 제2 파트가 하나의 급전 패턴으로 동작하며, 제1 파트와 제2 파트는 비아홀을 통해 전기적으로 연결된다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 기지국 안테나에서 반사판의 후면 구조를 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 반사판의 후면에는 접지 PCB(600)가 결합된다. 접지 PCB(600)는 관통홀(110)이 형성된 영역에 결합되며, 관통홀(110)에 상응하여 접지 PCB(600)에도 관통홀(610)이 형성된다.
접지 PCB(600)의 하부에는 금속 패턴(620)이 형성되며, 금속 패턴(620)은 급전 케이블(300, 310)의 외부 도체와 전기적으로 결합된다. 일례로, 급전 케이블(300, 310)의 외부 도체와 금속 패턴(620)은 솔더링을 통해 전기적으로 결합될 수 있다.
급전 케이블(300, 310)의 외부 도체가 전기적으로 접지 전위를 가지기에 금속 패턴(620) 역시 접지 전위를 가지게 된다. 본 발명은 발룬을 사용하지 않기에 반사판(100)과 급전 케이블(300, 310)간의 공통 접지는 접지 PCB(600)를 이용하여 이루어진다. 또한, 접지 PCB(600)는 방사체로부터 반사판(100)으로 흐르는 역방향전류(back current)를 방지하여 줌으로써 급전케이블이 발룬을 대체할 수 있도록 하여준다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 기지국 안테나의 구조를 나타낸 사시도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 기지국 안테나는 반사판(700)), 방사체(800) 및 급전 케이블(900, 910)을 포함한다.
제1 실시예와 비교할 때, 제2 실시예는 방사체(800)에서 다이폴 아암(820)과 급전 PCB(830)의 위치가 상이하다. 제1 실시예에서는 다이폴 아암(220)의 상부에 급전 PCB(230)가 배치되었으나, 제2 실시예에서는 다이폴 아암(820)의 하부에 급전 PCB(830)가 배치된다.
본 발명의 급전 PCB는 제1 실시예와 같이 다이폴 아암(220)의 상부에 배치될 수도 있으며, 제2 실시예와 같이 다이폴(820)의 하부에 위치할 수도 있다. 요구되는 방사 특성에 따라 급전 PCB의 위치가 결정될 수 있을 것이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 기지국 안테나에서 다이폴 아암의 구조를 나타낸 도면이다.
도 8을 참조하면, 제2 실시예에 따른 다이폴 아암(820)은 제1 실시예의 다이폴 아암(220)과 비교할 때 슬롯 구조가 상이하다. 제2 실시예의 슬롯(825)은 화살표 형상을 가지고 있으며, 화살표의 방향은 편파 방향에 상응한다.
슬롯의 형태 역시 요구되는 특성에 따라 다양하게 변경될 수 있다는 점은 제1 실시예 및 제2 실시예로부터 확인된다.
제2 실시예의 안테나는 다이폴 아암의 슬롯 구조와 급전 PCB의 위치에 있어서만 제1 실시예와 비교할 때 상이하며, 다른 구조들은 제1 실시예와 동일하다. 제1 실시예와 동일하게 관통홀(710)을 통해 급전 케이블(900, 910)이 관통하여 급전 신호를 제공한다. 또한, 급전 PCB(830)와 다이폴 아암(820)은 서포트 부재(810)에 의해 지지된다.
도 9은 본 발명의 제3 실시예에 따른 기지국 안테나의 방사체 구조를 나타낸 사시도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 기지국 안테나의 방사체는 다이폴 아암(1020)과 서포트 부재(1010)가 일체형으로 이루어져 있다. 제1 실시예 및 제2 실시예에 따른 서포트 부재는 유전체 재질로 이루어지나 제3 실시예에 따른 서포트 부재(910)는 다이폴 아암(1020)과 일체형 구조를 가지므로 금속 재질로 이루어진다.
제3 실시예에서, 다이폴 아암(1020)은 반사판(900)과 전기적으로 결합된다. 구조의 명확화를 위해 제3 실시예에서 급전 PCB는 생략되어 있으며, 제3 실시예의 다이폴 아암(1020)도 급전 PCB를 통해 급전 신호를 제공받는다.
도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 기지국 안테나의 방사체 구조를 나타낸 사시도 및 단면도이고, 도 11은 본 발명의 제4 실시예에 따른 급전 PCB의 상부 평면을 나타낸 도면이다.
도 10에서 (a)는 본 발명의 제4 실시예에 따른 기지국 안테나 방사체의 투시 사시도이고 (b)는 본 발명의 제4 실시예에 따른 기지국 안테나 방사체의 단면도이다.
도 10에 도시된 기지국 안테나의 방사체는 서포트 부재(910), 다이폴 아암(1120) 및 급전 PCB(1130)의 세부적인 구조에서 제1 및 제2 실시예의 기지국 안테나와 상이하나 전체적인 구조는 제2 실시예의 안테나와 동일하다. 제4 실시예에 따른 기지국 안테나는 다이폴 아암(1120) 하부에 급전 PCB(1130)가 배치되어 다이폴 아암(1120)에 급전 신호를 제공한다.
도 11을 참조하면, 급전 PCB 상부에 형성되는 제 1급전 패턴(1200) 및 제2 급전 패턴(1210)은 서로 교차하는 구조를 가지며, 제1 급전 패턴(1200)과 제2 급전 패턴(1210)은 소정 지점에서 분기되는 'Y자 구조를 가진다. 이와 같은 제1 급전 패턴(1200) 및 제2 급전 패턴(1210)의 분기 구조는 제1 실시예에서 급전 패턴의 폭이 소정 지점에서 점차적으로 넓어지는 구조와 동일한 매칭 효과를 제공할 수 있다.
도 10을 참조하면, 제4 실시예에 따른 기지국 안테나의 방사체는 제1 디렉터(1250) 및 제2 디렉터(1260)를 추가적으로 포함한다. 제1 디렉터(1250) 및 제2 디렉터(1260)는 다이폴 아암(1120)과 이격되어 다이폴 아암(1120)의 상부에 위치한다. 제1 디렉터(1250)는 다이폴 아암(1120)과 이격되어 다이폴 아암(1120)의 상부에 위치하고, 제2 디렉터(1260)는 제1 디렉터(1250)와 이격되어 제1 디렉터(1250)의 상부에 위치할 수 있다.
제1 및 제2 디렉터(1250, 1260)는 금속 재질로 이루어질 수 있으며, 안테나 방사 패턴의 빔폭을 줄여 이득을 증가시키기 위해 사용된다. 도 10에는 두 개의 디렉터가 사용되는 경우가 도시되어 있으나, 단일의 디렉터가 사용될 수도 있다는 점은 당업자에게 있어 자명할 것이다.
도 12는 본 발명의 제5 실시예에 따른 기지국 안테나의 방사체 구조를 나타낸 사시도이고, 도 13은 본 발명의 제5 실시예에 따른 기지국 안테나 방사체에서 다이폴 아암의 구조를 나타낸 도면이다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 제5 실시예에 따른 기지국 안테나의 방사체는 서포트 부재(1310), 다이폴 아암(1320) 및 급전 PCB(1330)를 포함한다.
본 발명의 제5 실시예에 따른 안테나의 방사체는 다이폴 아암(1320)의 형태가 제1 실시예와 상이하며, 다이폴 아암(1320)과 급전 PCB(1330)의 위치 관계는 동일하며, 급전 PCB(1330)의 급전 패턴들의 형태도 동일하다.
도 13을 참조하면, 본 발명의 제5 실시예에 따른 안테나의 다이폴 아암은 제1 다이폴 아암 내지 제4 다이폴 아암(1320-1, 1320-2, 1320-3, 1320-4)을 포함한다. 각 다이폴 아암은 직사각형에서 90도의 호가 절단된 구조를 가진다. 제1 실시예 내지 제4 실시예의 다이폴 아암은 직사각형에서 모서리 부분이 절단된 구조를 가지는 것에 비해 제5 실시예에 따른 직사각형에서 90도의 호가 절단된 구조를 가지는 점에서 차이가 있다.
또한, 제5 실시예에 따른 다이폴 아암에는 슬롯(1325)이 형성되며, 슬롯(1325) 내부로는 다수의 스터브(1327)가 돌출된다.
도 13에 도시된 바와 같은 다이폴 아암 구조(90도의 호가 절단된 구조)와 슬롯이 사용될 때 다른 대역의 방사체와의 간섭이 효율적으로 억제되어 충분한 격리도가 확보 될 수 있다.
예를 들어, 본 발명의 제5 실시예에 따른 안테나의 방사체는 다중 대역 기지국 안테나에서 저대역의 방사체로 사용될 수 있다. 이때 도 12 및 도 13에 도시된 구조의 방사체는 고대역의 방사체와의 간섭을 억제하는데 효과적이다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (20)

  1. 반사판;
    상기 반사판에 형성되는 관통홀;
    상기 관통홀을 관통하는 급전 케이블;
    상기 반사판과 이격되어 상기 반사판과 평행하게 배치되며 상기 급전 케이블로부터 급전 신호를 제공받는 급전 패턴이 형성된 급전 PCB;
    상기 급전 PCB의 상부 또는 하부에 위치하여 상기 급전 PCB의 상기 급전 패턴으로부터 급전 신호를 제공받는 복수의 다이폴 아암; 및
    상기 급전 PCB 및 상기 복수의 다이폴 아암이 상기 반사판과 이격되어 평행하게 배치되도록 상기 급전 PCB 또는 상기 복수의 다이폴 아암을 지지하는 서포트 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국 안테나.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 관통홀이 형성된 영역의 반사판 후면에는 접지 PCB가 결합되고, 상기 접지 PCB에는 상기 관통홀에 상응하는 홀이 형성되며, 상기 급전 케이블의 외부 도체는 상기 접지 PCB에 형성된 금속 패턴과 전기적으로 결합되는 것을 특징으로 하는 기지국 안테나.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 급전 케이블은 +45도 편파 신호를 제공하는 제1 급전 케이블 및 -45도 편파 신호를 제공하는 제2 급전 케이블을 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국 안테나.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 급전 패턴은 상기 +45도 편파 신호를 상기 다이폴 아암에 급전하기 위한 제1 급전 패턴 및 상기 -45도 편파 신호를 상기 다이폴 아암에 급전하기 위한 제2 급전 패턴을 포함하고 상기 제1 급전 패턴 및 상기 제2 급전 패턴은 서로 직교하는 방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 기지국 안테나.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 급전 패턴 및 상기 제2 급전 패턴은 소정 지점에서 폭이 점차적으로 넓어지는 것을 특징으로 하는 기지국 안테나.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 급전 패턴 및 상기 제2 급전 패턴의 제1 종단은 상기 급전 케이블의 내부 도체와 연결되고, 상기 제1 급전 패턴 및 상기 제2 급전 패턴의 제2 종단에는 스터브가 형성되는 것을 특징으로 하는 기지국 안테나.
  7. 제4 항에 있어서,
    상기 제1 급전 패턴 및 상기 제2 패턴은 소정 지점에서 분기되어 “Y”자 형태를 가지는 것을 특징으로 하는 기지국 안테나.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 급전 PCB의 하부에는 상기 복수의 다이폴 아암 각각에 상응하는 복수의 접지 패턴이 형성되는 것을 특징으로 하는 기지국 안테나.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 다이폴 아암 각각에는 슬롯이 형성되는 것을 특징으로 하는 기지국 안테나.
  10. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 다이폴 아암 각각은 직사각형에서 90도 호가 절단된 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 기지국 안테나.
  11. 반사판;
    상기 반사판에 형성되는 관통홀;
    상기 관통홀을 관통하는 급전 케이블;
    상기 반사판과 이격되어 상기 반사판과 평행하게 배치되며 상기 급전 케이블로부터의 급전 신호를 제공받는 복수의 다이폴 아암; 및
    상기 복수의 다이폴 아암이 상기 반사판과 이격되어 평행하게 배치되도록 상기 복수의 다이폴 아암을 지지하는 서포트 부재를 포함하되,
    상기 관통홀이 형성된 영역의 반사판 후면에는 접지 PCB가 결합되고, 상기 접지 PCB에는 상기 관통홀에 상응하는 홀이 형성되며, 상기 급전 케이블의 외부 도체는 상기 접지 PCB에 형성된 금속 패턴과 전기적으로 결합되는 것을 특징으로 하는 기지국 안테나.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 다이폴 아암의 상부 또는 하부에 배치되며, 상기 급전 케이블로부터 급전 신호를 제공받는 급전 패턴이 형성된 급전 PCB를 더 포함하며, 상기 급전 PCB는 상기 급전 패턴을 통해 상기 다이폴 아암에 급전 신호를 제공하는 것을 특징으로 하는 기지국 안테나.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 급전 케이블은 +45도 편파 신호를 제공하는 제1 급전 케이블 및 -45도 편파 신호를 제공하는 제2 급전 케이블을 포함하고, 상기 급전 패턴은 상기 +45도 편파 신호를 상기 다이폴 아암에 급전하기 위한 제1 급전 패턴 및 상기 -45도 편파 신호를 상기 다이폴 아암에 급전하기 위한 제2 급전 패턴을 포함하고 상기 제1 급전 패턴 및 상기 제2 급전 패턴은 서로 직교하는 방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 기지국 안테나.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1 급전 패턴 및 상기 제2 급전 패턴은 소정 지점에서 폭이 점차적으로 넓어지고, 상기 제1 급전 패턴 및 상기 제2 급전 패턴의 제1 종단은 상기 급전 케이블의 내부 도체와 연결되고, 상기 제1 급전 패턴 및 상기 제2 급전 패턴의 제2 종단에는 스터브가 형성되는 것을 특징으로 하는 기지국 안테나.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 제1 급전 패턴 및 상기 제2 패턴은 소정 지점에서 분기되어 “Y”자 형태를 가지는 것을 특징으로 하는 기지국 안테나.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 급전 PCB의 하부에는 상기 복수의 다이폴 아암 각각에 상응하는 복수의 접지 패턴이 형성되는 것을 특징으로 하는 기지국 안테나.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 복수의 다이폴 아암 각각에는 슬롯이 형성되는 것을 특징으로 하는 기지국 안테나.
  18. 제12항에 있어서,
    상기 복수의 다이폴 아암 각각은 직사각형에서 90도 호가 절단된 형상을 가지며 상기 슬롯 내부로 돌출되는 적어도 하나의 스터브를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국 안테나.
  19. 제10항에 있어서,
    상기 복수의 다이폴 아암 각각에는 슬롯이 형성되는것을 특징으로 하는 기지국 안테나.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 슬롯 내부로 돌출되는 적어도 하나의 스터브를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국 안테나.








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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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