WO2022108355A1 - Ret 모듈과 바이어스티 모듈 및 이를 포함하는 기지국 안테나 - Google Patents

Ret 모듈과 바이어스티 모듈 및 이를 포함하는 기지국 안테나 Download PDF

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WO2022108355A1
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ret
module
signal
base station
bias
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PCT/KR2021/016978
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구관영
이승철
한신교
오건석
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주식회사 에이스테크놀로지
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    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R2103/00—Two poles

Definitions

  • the present invention relates to a RET module, a bias module, and a base station antenna including the same, and to a RET module and a bias module that are easy to maintain and repair, and to a base station antenna including the same.
  • the base station antenna is often located at a high altitude to secure required coverage, and for this reason, the base station body and the base station antenna are frequently spaced apart from each other at a distance.
  • the base station antenna should not act as interference to neighboring base stations, and the beam should not be affected by changes in the surrounding topology, such as the addition of a new base station or a new building, so that the quality of the wireless communication service provided is not deteriorated. needs to be tilted.
  • RET Remote Electric Tilt
  • RET module a device provided in a base station antenna to perform RET
  • the beam tilt of the base station antenna may be adjusted by driving a phase shifter provided inside the antenna. Therefore, the RET module includes at least one motor for applying a driving force to the phase shifter, and drives the motor according to a control signal applied from the control device to drive the phase shifter, thereby adjusting the beam tilt of the base station antenna. Therefore, in order to control the RET module, a DC power signal that is power for driving the motor and a control signal for controlling the driving of the motor must be applied together to the RET module. That is, at least two signals must be applied to the RET module.
  • the RF signal radiated from the base station antenna must be transmitted through the base station body. Therefore, at least three lines are required between the base station antenna and the base station body provided with the control device so that all of the DC power signal, the control signal, and the RF signal can be transmitted.
  • An object of the present invention is to provide a RET module and bias module that are easy to maintain and manage, and a base station antenna including the same.
  • Another object of the present invention is to provide a RET module and bias module that are configured independently of each other to facilitate mutual coupling and disassembly, and a base station antenna including the same.
  • the RET housing is inserted and fixed in the RET insertion groove formed at a predetermined position of the base station antenna; and a side surface of the RET housing protrudes from a predetermined position, and when the RET housing is inserted and fixed into the RET insertion groove, it is engaged with the RET coupling connector of at least one bias module pre-arranged in the base station antenna, the and at least one bias tee coupling connector receiving a coupling signal in which a DC power signal for driving the at least one motor and a control signal for controlling the at least one motor are combined from at least one bias tee module.
  • Each of the at least one bias tee coupling connector is formed to protrude in the direction of the at least one bias tee module disposed on the base station antenna, and the coupling terminal coupled to the coupling terminal of the RET coupling connector is connected to the RET housing to the base station antenna. It may be formed in the insertion direction.
  • the RET module is disposed inside the RET housing, receives the combined signal, separates the DC power signal and the control signal, and drives the at least one motor according to the separated DC power signal and the control signal control circuitry; and at least one driving gear coupled to the rotation shaft of each of the at least one motor to rotate according to the driving of the motor, and to mesh with the gear of the phase shifter of the base station antenna when the RET housing is inserted and fixed in the RET insertion groove.
  • the RET module is disposed inside the RET housing, receives the combined signal, separates the DC power signal and the control signal, and drives the at least one motor according to the separated DC power signal and the control signal control circuitry; and at least one driving gear coupled to the rotation shaft of each of the at least one motor to rotate according to the driving of the motor, and to mesh with the gear of the phase shifter of the base station antenna when the RET housing is inserted and fixed in the RET insertion groove.
  • the RET module may further include an individual signal connector for receiving each of the DC power signal and the control signal as individual signals and transmitting them to the control circuit unit.
  • a bias tee module for achieving the above object includes a bias tee housing disposed at a predetermined position inside the base station antenna; A combined signal formed to protrude from one surface of the bias housing to the outside of the base station antenna, a DC power signal for driving at least one motor of the RET module and a control signal for controlling the at least one motor are combined; an integrated signal connector to which an integrated signal in which an RF signal is integrated is applied; and at least one bias tee coupling connector formed to protrude from a predetermined position on the side of the bias tee housing, and protrude from a predetermined position on the side of the RET module when the RET module is inserted into a predetermined position of the base station antenna and a RET coupling connector coupled to and transmitting a coupled signal separated from the integrated signal to the RET module.
  • a base station antenna for achieving the above object includes a plurality of antenna elements; a phase shifter for adjusting a beam tilt formed by the plurality of antenna elements; A DC power signal for receiving a combined signal and supplying to at least one motor for adjusting the phase of the phase shifter and a control signal for controlling the at least one motor are separated to drive the motor, and the base station antenna RET module inserted into a predetermined position; and at least one bias module receiving the combined signal from the base station body, separating the combined signal and the RF signal, and transferring the separated combined signal to the RET module, wherein the at least one bias module is the RET When the module is inserted into the predetermined position of the base station antenna, it is engaged with at least one bias coupling connector formed to protrude from the side of the RET module at a predetermined position to transmit the combined signal separated from the integrated signal to the RET module A RET mating connector is formed to protrude from a side predetermined position.
  • the RET module and the bias module and the base station antenna including the same are each independently configured, and a connector for transmitting a signal to the outside is formed, so that the mutual coupling and As it is configured to be easily dismantled, the DC power signal, the control signal, and the RF signal can be applied individually as well as as an integrated signal, so that the beam tilt of the base station antenna can be adjusted in a desired way.
  • the RET module and the bias module are each independently configured, and a connector for transmitting a signal to the outside is formed, so that the mutual coupling and As it is configured to be easily dismantled, the DC power signal, the control signal, and the RF signal can be applied individually as well as as an integrated signal, so that the beam tilt of the base station antenna can be adjusted in a desired way.
  • due to its mechanically driven structure it is convenient to replace the RET module, which has a relatively high probability of failure, so maintenance and repair are easy. This can greatly increase the reliability of the base station antenna.
  • FIGS. 1 to 3 are diagrams for explaining a RET module and a bias module according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 4 and 5 are diagrams for explaining a structure in which the RET module and the bias module shown in FIGS. 1 to 3 are inserted and disposed in the base station antenna.
  • FIGS. 1 to 3 shows a schematic configuration of the RET module shown in FIGS. 1 to 3 .
  • FIG. 7 and 8 are diagrams for explaining a RET module and a bias module according to another embodiment of the present invention.
  • FIGS. 7 and 8 are inserted and disposed in the base station antenna.
  • FIGS. 7 and 8 show a schematic configuration of the RET module shown in FIGS. 7 and 8 .
  • FIGS. 1 to 3 are diagrams for explaining a RET module and a bias module according to an embodiment of the present invention
  • FIGS. 4 and 5 are the RET module and the bias module shown in FIGS. 1 to 3 are base station antennas. It is a view for explaining a structure inserted and disposed in the
  • FIG. 6 shows a schematic configuration of the RET module shown in FIGS. 1 to 3 .
  • FIG. 1 shows a state in which the RET module 100 and the bias module 200 are separated
  • FIG. 2 is an enlarged view of coupling connectors between the RET module 100 and the bias module 200
  • FIG. 3 shows a state in which the RET module 100 and the bias module 200 are coupled to each other through a coupling connector.
  • the RET module 100 has a RET housing 110 and at least one driving gear 120 , a bias coupling connector 130 , and an individual signal connector in terms of an external structure. It is configured to include a unit 140 .
  • the RET housing 110 constitutes the outer shape of the RET module 100, and at least one motor for applying a driving force to the phase shifter of the base station antenna 300 in response to a DC power signal and a control signal therein.
  • a circuit may be arranged for supplying and controlling the driving of the at least one motor in response to the control signal.
  • the RET housing 110 has a shape corresponding to the RET insertion groove 310 of the base station antenna 300 so that it can be inserted and fixed at a predetermined position of the base station antenna 300 as shown in FIGS. 4 and 5 . is implemented as At this time, at least a portion of the lower surface 111 of the RET housing 110 may be formed to be larger than the cross-section of the RET housing 110 so that the depth into which the RET module 100 is inserted is limited, and combined with the base station antenna 300 A fastening hole for fastening may be formed.
  • the lower surface 111 of the RET housing 110 is coupled to the RET coupling connector 230 of the bias T module 200 to receive a signal applied from the bias T module 200 inside the RET module 100 . It may be formed in an expanded structure so that the bias tee coupling connector 130 for transferring to the RET housing 110 can be disposed on the side surface.
  • At least one driving gear 120 is formed to protrude from the RET housing 110 in a direction to be inserted into the base station antenna 300 .
  • At least one driving gear 120 is connected to the driving shaft of the motor disposed inside the RET housing 110, respectively, and is rotationally driven according to the driving of the motor.
  • each of the at least one driving gear 120 is formed to mesh with the gear formed in advance in the phase shifter to be driven in the base station antenna 300 when the RET module 100 is inserted into the base station antenna 300 .
  • each of the at least one driving gear 120 transmits the rotational force of the motor to the phase shifter arm through the gear of the phase shifter, so that the arm of the phase shifter rotates to change the phase to adjust.
  • the base station antenna 300 may include a plurality of phase shifters, and since the phase of each of the plurality of phase shifters should be able to be adjusted individually, the driving gear 120 may also be provided in plurality as shown in FIGS. 1 to 3 . can However, depending on the structure of the driving gear 120 , the phases of the plurality of phase shifters may be individually adjusted with a smaller number than that of the phase shifters.
  • the biased coupling connector 130 is disposed on an area extended in the direction in which the biased module 200 is disposed on the lower surface 111 of the RET housing 110 , and the coupling terminal is the RET of the biased module 200 .
  • the coupling terminal of the coupling connector 230 may be formed to face an upper direction in which it is located.
  • the biased coupling connector 130 may be implemented as a connector having a right angle structure so that the coupling terminal protrudes from a predetermined position on the side of the RET housing 110 so that the coupling terminal faces upward.
  • the RET module 100 when the RET module 100 is inserted into the base station antenna 300, it is coupled to the RET coupling connector 230 of the bias module 200 disposed in advance at a predetermined position of the base station antenna 300 and is electrically connected. Thus, the combined signal applied from the bias module 200 is transferred to the RET module 100 .
  • the individual signal connector unit 140 receives individual signals such as a DC power signal and a control signal, which are separately separated from each other, directly from the outside without going through the bias module 200, and sends the applied individual signals back to the RET module of another base station antenna. It is a configuration that is added to deliver it to others.
  • the individual signal connector unit 140 may include an individual signal input connector 141 and an individual signal output connector 142 .
  • the individual signal input connector 141 individually receives a DC power signal and a control signal from a control device (not shown) of the base station body or a RET module of another base station antenna, and transmits the received DC power signal and control signal to the inside of the RET module 100, and outputs individual signals
  • the connector 142 outputs the individual signal to be transmitted to the RET module when the individual signal transferred into the RET module 100 is a signal for another RET module. That is, the individual signal output connector 142 may be provided to enable the RET module 100 to serve as a repeater for transmitting individual signals.
  • the biased module 200 may externally include a biased housing 210 , an integrated signal connector 220 , a RET coupling connector 230 , and an RF connector 240 .
  • the bias housing 210 constitutes the exterior of the bias module 200 and separates the combined signal to be transmitted to the RET module 100 and the RF signal to be transmitted to the base station antenna 300 from the integrated signal applied from the base station body therein.
  • a circuit may be arranged for When an integrated signal of a predetermined format is applied, the bias module 200 separates the combined signal into a combined signal and an RF signal according to a predetermined method.
  • the combined signal is a signal in which a DC power signal and a control signal are combined.
  • the combined signal may be a signal in which a control signal of an On-Off Keying (OOK) signal format is combined with a DC power signal.
  • OOK On-Off Keying
  • a connector protrusion hole is formed so that the RET coupling connector 230 protrudes and is disposed, or a coupling connector of a planar structure extending in the vertical direction from the side of the bias tee housing 210 A deployment area may be formed.
  • the integrated signal connector 220 is biased housing ( 200 ) so that it can protrude to the outside of the base station antenna after the bias tee module 200 is disposed at a predetermined position inside the base station antenna so that the integrated signal transmitted from the base station body can be applied 210) is formed on the lower surface.
  • the RET mating connector 230 protrudes from a predetermined position on the side of the bias tee housing 210 , and the mating terminal is a mating terminal of the bias tee connector 130 so as to be easily coupled to the mating terminal of the bias tee connector 130 . formed in a direction corresponding to the direction. That is, the mating terminal of the RET mating connector 230 faces the mating terminal of the RET mating connector 230 oriented in the upper direction, and is formed to face the lower direction. It can also be implemented as a connector.
  • the biased coupling connector 130 and the RET coupling connector 230 are connectors that are coupled to each other in pairs, wherein the biased coupling connector 130 is implemented as a female connector, and the RET coupling connector 230 is Although the case in which a male connector is implemented is illustrated, the implementation may be reversed. In addition, although it is shown here on the assumption that it is implemented as a coaxial connector as an example, it may be implemented as a different type of connector in some cases.
  • the bias coupling connector 130 and the RET coupling connector 230 are implemented as a connector having a structure that can be coupled to each other in pairs, in the present invention, when the RET module 100 is inserted into the base station antenna 300 and mounted, the bias The tee module 200 is electrically connected to the bias tee coupling connector 130 of the RET module 100 . Accordingly, the RET coupling connector 230 transmits the combined signal separated from the integrated signal by the biased module 100 to the RET module 100 through the biased coupling connector 130 .
  • the RF connector 240 is connected to the RF cable 320 to transmit the RF signal separated from the integrated signal by the bias module 100 to the base station antenna 300 .
  • the base station antenna 300 may include a plurality of antenna elements, and includes a plurality of phase shifters for adjusting a phase of each of the plurality of antenna elements. In addition, a plurality of phase shifters adjust the phase to adjust the tilt of the emitted beam.
  • the phases of the plurality of phase shifters are adjusted according to the rotation of the phase shifter arm, and the phase shifter arm rotates by rotation of the gear of the phase shifter meshing with at least one driving gear 120 of the RET module 100 . Therefore, the beam tilt of the base station antenna 300 may be adjusted according to the rotation of the motor that transmits the rotational force to the at least one driving gear 120 of the RET module 100 .
  • the RET module 100 may control the beam tilt of the base station antenna 300 by driving the motor by receiving a DC power signal that is power for driving the motor and a control signal for controlling the driving of the motor.
  • the bias module 200 is may be excluded.
  • the bias module 200 is disposed to separate and transmit the integrated signal into a combined signal and an RF signal in which a DC power signal and a control signal are combined.
  • the base station body must also have a corresponding structure in order to transmit the integrated signal through one line.
  • the base station body may not have a configuration for transmitting an integrated signal.
  • the individual signal input connector 141 is formed in the RET module 100 so that the RET module 100 can receive individual DC power signals and control signals as in the prior art.
  • the RET module 100 module and the bias module 200 are both provided in the base station antenna 300, the RET module 100 when the DC power signal, the control signal and the RF signal are individually applied from the base station body.
  • the bias module 200 separates the combined signal into the combined signal and the RF signal. Since it is configured to pass the combined signal to the RET module 100 , the base station antenna 300 can respond to both the aggregate signal and the individual signal.
  • the individual signal output connector 142 is a configuration provided to improve this inefficiency.
  • a plurality of RET modules 100 are connected in series from the base station body through individual lines, and the serially connected RET modules 100 each have a DC power signal and a control signal applied through an individual signal input connector 141 for their own. If it is determined whether the signal is a signal or a signal for another RET module 100 and is not a signal for itself, the transmitted signal is transmitted to another RET module through the individual signal output connector 142 . That is, each of the plurality of RET modules 100 may serve as a repeater for transmitting signals for other RET modules, and for this purpose, an individual signal output connector 142 may be provided.
  • a RET insertion groove 310 into which the RET module 100 is inserted and fixed is formed on the lower surface of the base station antenna 300 . That is, in this embodiment, the RET module 100 is configured to be detachable from the base station antenna 300 .
  • the RET module 100 includes a signal separation unit 410 , a regulator 420 , a signal processing unit 430 in the RET housing 110 , It may include a motor driving unit 440 and a motor unit 450 .
  • the signal separation unit 410 receives the combined signal transferred from the bias T module 200 through the RET coupling connector 230 and the bias T coupling connector 130, and converts the combined signal applied in a predetermined manner to a DC power signal. and control signal. Then, the separated DC power signal is transferred to the regulator 420 , and a control signal is transferred to the signal processing unit 430 .
  • the regulator 420 receives the DC power signal, converts it to a predetermined voltage level, and outputs the converted voltage. For example, the regulator 420 applies a DC power signal to a circuit driving power of a first voltage level (eg, 5V) for driving the signal processing unit 430 and a second voltage level for driving a plurality of motors of the motor unit 450 . (For example, 12V) may be converted into motor driving power and output.
  • a first voltage level eg, 5V
  • 12V may be converted into motor driving power and output.
  • the regulator 420 may receive a DC power signal directly from the individual signal input connector 141 without going through the signal separation unit 410 , convert it to a predetermined voltage level, and output it.
  • the signal processing unit 430 receives a control signal through the signal separation unit 410 or the individual signal input connector 141 , and outputs a control command for controlling the motor driving unit 440 according to the applied control signal.
  • the motor driving unit 440 controls the motor driving power applied from the regulator 420 in response to a control command applied from the signal processing unit 430 to a voltage (or current) applied to at least one motor of the motor unit 450 . control to drive the motor.
  • the RET module 100 can be viewed as including a motor unit 450 and a control circuit unit inside the RET housing 110 .
  • the RET module 100 and the bias module 200 are simply arranged in the base station antenna 300, the RET module 100 and the bias module 200 are electrically connected to each other and only a combined signal is transmitted.
  • the biased coupling connector 130 and the RET coupling connector 230 are unnecessary, and there is no need to form the RET insertion groove 310 .
  • the failure probability is low
  • the RET module 100 since it includes a physical mechanism such as a motor and at least one driving gear 120 and electronic components having a lifespan, the probability of occurrence of a failure is relatively high. Therefore, in order to improve the convenience of maintenance and repair of the base station antenna 300 , it is preferable to configure the RET module 100 to be detachably attached to a predetermined position of the base station antenna 300 .
  • the RET insertion groove 310 is formed on the lower surface of the base station antenna 300 of this embodiment so that the RET module 100 can be easily detached from the base station antenna 300 .
  • the RET module 100 is configured in a detachable structure, when the RET module 100 is inserted and coupled to the base station antenna 300 , it should be configured to receive a coupling signal from the bias module 200 .
  • the bias tee coupling connector 130 of the RET module 100 is disposed so that the coupling terminal faces upward on the lower side of the RET housing 110
  • the RET coupling connector 230 of the bias tee module 200 is arranged such that the coupling terminal faces downward at a predetermined position on the side of the bias housing 210 .
  • the bias coupling connector 130 and the RET coupling connector 230 are inserted into the RET insertion groove 310 of the base station antenna 300 by the RET module 100 configured to be detachably attached to the base station antenna 300 . It is configured in a structure that is coupled to each other, so that a coupling signal can be transmitted from the bias module 200 to the RET module 100 without a separate operation.
  • FIGS. 7 and 8 are views for explaining a RET module and a bias module according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 9 is an arrangement in which the RET module and the bias module shown in FIGS. 7 and 8 are inserted into the base station antenna. It is a diagram for explaining the structure to be used
  • FIG. 10 shows a schematic configuration of the RET module shown in FIGS. 7 and 8 .
  • FIG. 7 illustrates a state in which the RET module 500 and the two bias modules 600 and 700 are separated
  • FIG. 8 shows the RET module 500 and the two bias modules 600 and 700 are coupled connectors. A state in which they are coupled to each other is shown.
  • FIG. 8 shows a structure in which the RET module 500 is inserted and coupled to the base station antenna 800 in which the bias modules 600 and 700 are installed
  • FIG. 9 shows the bias modules 600 and 700 and the RET module 500.
  • a base station antenna 800 in this combined arrangement is shown.
  • the RET module 500 , the bias modules 600 and 700 , and the base station antenna 800 each have similar configurations to those of FIGS. 1 to 5 .
  • one biased module 200 is disposed on one side of the RET module 100 and is electrically connected through the biased coupling connector 130 and the RET coupled connector 230
  • two bias modules 600 and 700 are disposed on both sides of the RET module 500 .
  • the base station body corresponding to the base station antenna needs to be changed due to the change of coverage corresponding to each base station, etc., may occur.
  • a plurality of base stations may be configured to alternately use one base station antenna.
  • a plurality of bias modules 600 and 700 are provided in advance in the base station antenna 800, and each of the plurality of bias modules 600 and 700 converts the combined signal separated from the integrated signal into the RET module.
  • each of the plurality of bias modules 600 and 700 converts the combined signal separated from the integrated signal into the RET module.
  • it is possible to respond to various changes in the usage environment of the base station antenna 800 .
  • FIGS. 1 to 5 illustrate a case in which two biased modules 600 and 700 are provided as an example, and the configuration of each of the two biased modules 600 and 700 is shown in FIGS. 1 to 5 . Since it is the same as the module 200, it will not be described in detail here.
  • the RET module 500 is also basically the same as the RET module 100 shown in FIGS. 1 to 5 .
  • the RET module 500 shown in FIGS. 7 to 9 is coupled to the two bias tee modules 600 and 700 to receive a coupling signal from each of the two bias tee coupling connectors 531 and 532 .
  • the two bias-tee coupling connectors 531 and 532 can be arranged in an area extended in the direction in which the two bias-tee modules 600 and 700 are disposed. can be formed.
  • the two biasing modules 600 and 700 are illustrated on the assumption that they are disposed at positions symmetrical to each other on both sides of the RET module 500, but the arrangement positions of the two biased modules 600 and 700 are various. It may be changed, and the two bias tee coupling connectors 531 and 532 protrude from the side of the RET housing 510 in a direction in which the two bias tee modules 600 and 700 are disposed. And the two bias tee coupling connectors 531 and 532 are RET coupling connectors 630 of the two bias tee modules 600 and 700 formed so that the coupling terminal faces downward at a predetermined position on the side of the bias tee housing 210 . , 730 , the coupling terminals of each of the two biased coupling connectors 531 and 532 on the side of the RET housing 510 are formed to face upward.
  • the RET module 500 includes a signal separation unit 910, a regulator 920, a signal processing unit 930, and a motor driving unit in the RET housing 510 like the RET module 100 of FIG. 940) and a motor unit 950 may be included.
  • the signal separation unit 910 includes a first separation unit 911 and a second separation unit 912 unlike the signal separation unit 410 of FIG. 6 .
  • the signal separation unit 910 including the first and second separation units 911 and 912 converts the combined signals applied from the two bias modules 600 and 700 into a DC power signal and a control signal, respectively.
  • the signal separation unit 910 includes a number of separation units corresponding to the number of biased modules 600 and 700 to be coupled, and separates the combined signal applied from each biased module 600 and 700 with the DC power signal, respectively. separated by a control signal.
  • the first and second separation units 911 and 912 transmit the separated DC power signal and control signal to the regulator 920 and the signal processing unit 930 , respectively.
  • the configuration and operation of the remaining regulator 920 , the signal processing unit 930 , the motor driving unit 940 , and the motor unit 950 are the regulator 420 , the signal processing unit 430 , the motor driving unit 440 and the motor unit of FIG. 6 . (450), so it is not described here.
  • the RET module 500 can be viewed as including a motor unit 950 and a control circuit unit for controlling the motor unit 950 inside the RET housing 510 .
  • the RET module 500 shown in FIGS. 7 to 10 can adjust the beam tilt of the base station antenna 800 by receiving the combined signal separated from the integrated signal from each of the plurality of bias modules 600 and 700 .
  • the base station antenna 800 may be used in various conditions.
  • the commonly used RET module 500 can be easily detached from the base station antenna 800 , and the RET module 500 is connected to the base station antenna 800 .
  • the RET module 500 is a plurality of bias tee modules (600, 700) A binding signal may be applied from

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Abstract

본 발명은 다수의 안테나 소자, 다수의 안테나 소자가 형성하는 빔 틸트를 조절하는 페이즈 시프터, 결합 신호를 인가받아 페이즈 시프터의 위상을 조절하기 위한 적어도 하나의 모터로 공급하기 위한 DC 전원 신호와 적어도 하나의 모터를 제어하기 위한 제어 신호로 분리하여 모터를 구동하며, 기지국 안테나의 기지정된 위치에 삽입되는 RET 모듈, 기지국 본체로부터 통합 신호를 인가받아 결합 신호와 RF 신호로 분리하여, 분리된 결합 신호를 RET 모듈로 전달하는 적어도 하나의 바이어스티 모듈을 포함하고, 적어도 하나의 바이어스티 모듈은 RET 모듈이 기지국 안테나의 기지정된 위치에 삽입되면, RET 모듈의 측면 기지정된 위치에서 돌출되어 형성된 적어도 하나의 바이어스티 결합 커넥터와 체결되어 통합 신호에서 분리된 결합 신호를 RET 모듈로 전달하는 RET 결합 커넥터가 측면 기지정된 위치에서 돌출되어 형성되는 기지국 안테나를 제공할 수 있다.

Description

RET 모듈과 바이어스티 모듈 및 이를 포함하는 기지국 안테나
본 발명은 RET 모듈과 바이어스티 모듈 및 이를 포함하는 기지국 안테나에 관한 것으로, 유지 관리 및 보수가 용이한 RET 모듈과 바이어스티 모듈 및 이를 포함하는 기지국 안테나에 관한 것이다.
통신 시스템에서 기지국 안테나는 요구되는 커버리지(Coverage)를 확보하기 위해 고지대에 위치되는 경우가 많으며, 이로 인해 기지국 본체와 기지국 안테나가 서로 원거리에 이격되어 배치되는 경우가 빈번하게 나타난다.
또한, 기지국 안테나는 인접 기지국에 간섭으로 작용하지 않아야 하고, 새로운 기지국이 추가되거나 새로운 빌딩이 추가되는 것과 같은 주변 토폴로지(Topology)의 변경에 영향을 받아 제공하는 무선통신 서비스의 품질이 저하되지 않도록 빔을 틸트(Tilt)할 필요가 있다.
초기에는 작업자가 기지국 안테나로 이동하여 기계적 방식으로 수동으로 안테나의 빔을 틸팅하였으나, 이후 안테나의 빔 틸트를 전기적으로 조절하는 방식이 제안되었다. 그리고 안테나의 빔 틸트가 전기적인 방식으로 조절가능해짐에 따라, 현재는 작업자가 기지국 안테나로 이동하지 않고, 기지국 본체 등의 원격지에서 제어 장치를 이용하여 제어 신호를 전송함으로써, 안테나의 빔 틸트를 제어하는 방식이 제안되어 주로 이용되고 있다. 이와 같이 원격지에서 안테나 빔 틸트를 제어하는 방식을 RET(Remote Electric Tilt)라고 하며, 기지국 안테나에 구비되어 RET를 수행하는 장치를 RET 모듈이라 한다.
기지국 안테나의 빔 틸트는 안테나 내부에 구비된 페이즈 시프터(Phase shifter)를 구동하여 조절될 수 있다. 따라서 RET 모듈은 페이즈 시프터에 구동력을 인가하기 위한 적어도 하나의 모터를 구비하고, 제어 장치로부터 인가되는 제어 신호에 따라 모터를 구동하여 페이즈 시프터를 구동함으로써 기지국 안테나의 빔 틸트를 조절할 수 있다. 따라서 RET 모듈을 제어하기 위해서는 모터 구동을 위한 전원인 DC 전원 신호와 모터의 구동을 제어하기 위한 제어 신호가 함께 RET 모듈로 인가되어야 한다. 즉 적어도 2개의 신호가 RET 모듈로 인가되어야 한다.
한편, 기지국 안테나로부터 방사되는 RF 신호는 기지국 본체를 통해 전송되어져야 한다. 따라서 기지국 안테나와 제어 장치가 구비된 기지국 본체 사이에는 DC 전원 신호와 제어 신호 및 RF 신호가 모두 전달될 수 있도록 적어도 3개의 선로가 필요하다.
그러나 상기한 바와 같이, 기지국 본체와 기지국 안테나가 서로 원거리에 이격되어 배치되어 있으므로, 기지국 본체와 기지국 안테나를 다수의 선로로 연결하는 것은 비효율적이라는 문제가 있다.
본 발명의 목적은 유지 보수 및 관리가 용이한 RET 모듈과 바이어스티 모듈 및 이를 포함하는 기지국 안테나를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 서로 독립적으로 구성되어 상호 결합 및 해체가 용이한 RET 모듈 및 바이어스티 모듈 및 이를 포함하는 기지국 안테나를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 RET 모듈은 적어도 하나의 모터가 내부에 배치되고, 기지국 안테나의 기지정된 위치에 형성된 RET 삽입홈에 삽입 고정되는 RET 하우징; 및 상기 RET 하우징의 측면 기지정된 위치에서 돌출되어 형성되고, 상기 RET 하우징이 상기 RET 삽입홈에 삽입 고정되면, 상기 기지국 안테나 내에 미리 배치된 적어도 하나의 바이어스티 모듈의 RET 결합 커넥터와 체결되어, 상기 적어도 하나의 바이어스티 모듈로부터 상기 적어도 하나의 모터를 구동하기 위한 DC 전원 신호와 상기 적어도 하나의 모터를 제어하기 위한 제어 신호가 결합된 결합 신호를 인가받는 적어도 하나의 바이어스티 결합 커넥터를 포함한다.
상기 적어도 하나의 바이어스티 결합 커넥터 각각은 상기 기지국 안테나에 배치된 상기 적어도 하나의 바이어스티 모듈 방향으로 돌출되도록 형성되고, 상기 RET 결합 커넥터의 결합 단자와 체결되는 결합 단자가 상기 RET 하우징이 기지국 안테나에 삽입되는 방향으로 형성될 수 있다.
상기 RET 모듈은 상기 RET 하우징 내부에 배치되고, 상기 결합 신호를 인가받아 상기 DC 전원 신호와 상기 제어 신호로 분리하고, 분리된 상기 DC 전원 신호와 상기 제어 신호에 따라 상기 적어도 하나의 모터를 구동하는 제어 회로부; 및 상기 적어도 하나의 모터 각각의 회전축에 결합되어 상기 모터의 구동에 따라 회전하며, 상기 RET 하우징이 상기 RET 삽입홈에 삽입 고정되면 상기 기지국 안테나의 페이즈 시프터의 기어와 맞물리는 적어도 하나의 구동 기어를 더 포함할 수 있다.
상기 RET 모듈은 상기 DC 전원 신호와 상기 제어 신호 각각을 개별 신호로 인가받아 상기 제어 회로부로 전달하는 개별 신호 커넥터부를 더 포함할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 바이어스티 모듈은 기지국 안테나의 내부 기지정된 위치에 배치되는 바이어스티 하우징; 상기 바이어스티 하우징의 일 면에서 상기 기지국 안테나 외부로 돌출되어 형성되고, RET 모듈의 적어도 하나의 모터를 구동하기 위한 DC 전원 신호와 상기 적어도 하나의 모터를 제어하기 위한 제어 신호가 결합된 결합 신호 및 RF 신호가 통합된 통합 신호를 인가받는 통합 신호 커넥터; 및 상기 바이어스티 하우징의 측면 기지정된 위치에서 돌출되어 형성되고, 상기 RET 모듈이 상기 기지국 안테나의 기지정된 위치에 삽입되면, 상기 RET 모듈의 측면 기지정된 위치에서 돌출되어 형성된 적어도 하나의 바이어스티 결합 커넥터와 체결되어 상기 통합 신호에서 분리된 결합 신호를 상기 RET 모듈로 전달하는 RET 결합 커넥터를 포함한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기지국 안테나는 다수의 안테나 소자; 상기 다수의 안테나 소자가 형성하는 빔 틸트를 조절하는 페이즈 시프터; 결합 신호를 인가받아 상기 페이즈 시프터의 위상을 조절하기 위한 적어도 하나의 모터로 공급하기 위한 DC 전원 신호와 상기 적어도 하나의 모터를 제어하기 위한 제어 신호로 분리하여 상기 모터를 구동하며, 상기 기지국 안테나의 기지정된 위치에 삽입되는 RET 모듈; 기지국 본체로부터 통합 신호를 인가받아 상기 결합 신호와 RF 신호로 분리하여, 분리된 상기 결합 신호를 상기 RET 모듈로 전달하는 적어도 하나의 바이어스티 모듈을 포함하고, 상기 적어도 하나의 바이어스티 모듈은 상기 RET 모듈이 상기 기지국 안테나의 기지정된 위치에 삽입되면, 상기 RET 모듈의 측면 기지정된 위치에서 돌출되어 형성된 적어도 하나의 바이어스티 결합 커넥터와 체결되어 상기 통합 신호에서 분리된 결합 신호를 상기 RET 모듈로 전달하는 RET 결합 커넥터가 측면 기지정된 위치에서 돌출되어 형성된다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 RET 모듈과 바이어스티 모듈 및 이를 포함하는 기지국 안테나는 RET 모듈과 바이어스티 모듈이 각각 독립적으로 구성되고, 각각 외부에 신호를 전송하기 위한 커넥터가 형성되어 상호 결합 및 해체가 용이하도록 구성됨에 따라 DC 전원 신호와 제어 신호 및 RF 신호를 개별적으로도 인가받을 수 있을 뿐만 아니라 통합 신호로 인가받을 수도 있어 원하는 방식으로 기지국 안테나의 빔 틸트를 조절할 수 있다. 뿐만 아니라 기계적으로 구동되는 구조를 가져 고장 발생 확률이 상대적으로 높은 RET 모듈의 교체가 편리하여 유지 관리 및 보수가 용이하고, RET 모듈을 교체하는 동안에도 바이어스티 모듈을 통해 기지국 본체로 RF 신호가 전송될 수 있어 기지국 안테나의 신뢰도를 크게 높일 수 있다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 RET 모듈과 바이어스티 모듈을 설명하기 위한 도면이다.
도 4 및 도 5는 도 1 내지 도 3에 도시된 RET 모듈과 바이어스티 모듈이 기지국 안테나에 삽입 배치되는 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 1 내지 도 3에 도시된 RET 모듈의 개략적 구성을 나타낸다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 RET 모듈과 바이어스티 모듈을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 도 7 및 도 8에 도시된 RET 모듈과 바이어스티 모듈이 기지국 안테나에 삽입 배치되는 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 도 7 및 도 8에 도시된 RET 모듈의 개략적 구성을 나타낸다.
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 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 RET 모듈과 바이어스티 모듈을 설명하기 위한 도면이고, 도 4 및 도 5는 도 1 내지 도 3에 도시된 RET 모듈과 바이어스티 모듈이 기지국 안테나에 삽입 배치되는 구조를 설명하기 위한 도면이며, 도 6은 도 1 내지 도 3에 도시된 RET 모듈의 개략적 구성을 나타낸다.
도 1은 RET 모듈(100)과 바이어스티 모듈(200)이 분리된 상태를 도시하였으며, 도 2는 RET 모듈(100)과 바이어스티 모듈(200)의 결합 커넥터들을 확대 도시하였다. 그리고 도 3은 RET 모듈(100)과 바이어스티 모듈(200)이 결합 커넥터로 서로 결합된 상태를 도시하였다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 RET 모듈(100)은 외형 구조 측면에서는 RET 하우징(110)과 적어도 하나의 구동 기어(120), 바이어스티 결합 커넥터(130), 개별 신호 커넥터부(140)를 포함하여 구성된다.
RET 하우징(110)은 RET 모듈(100)의 외형을 구성하며 내부에 DC 전원 신호와 제어 신호에 응답하여 기지국 안테나(300)의 페이즈 시프터로 구동력을 인가하기 위한 적어도 하나의 모터와 모터로 전원을 공급하고 제어 신호에 응답하여 적어도 하나의 모터의 구동을 제어하기 위한 회로가 배치될 수 있다.
여기서 RET 하우징(110)은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 기지국 안테나(300)의 기지정된 위치에 삽입 고정될 수 있도록, 기지국 안테나(300)의 RET 삽입홈(310)에 대응하는 형상으로 구현된다. 이때, RET 모듈(100)이 삽입되는 깊이가 제한되도록 RET 하우징(110)의 하부면(111)의 적어도 일부는 RET 하우징(110)의 횡단면보다 크게 형성될 수 있으며, 기지국 안테나(300)와 결합 체결을 위한 체결 홀이 형성될 수 있다.
특히 본 실시예에서 RET 하우징(110)의 하부면(111)에는 바이어스티 모듈(200)의 RET 결합 커넥터(230)와 결합되어 바이어스티 모듈(200)에서 인가되는 신호를 RET 모듈(100) 내부로 전달하기 위한 바이어스티 결합 커넥터(130)가 RET 하우징(110)의 측면에 배치될 수 있도록 확장된 구조로 형성될 수 있다.
그리고 적어도 하나의 구동 기어(120)는 RET 하우징(110)에서 기지국 안테나(300)에 삽입되는 방향으로 돌출되어 형성된다. 적어도 하나의 구동 기어(120)는 각각 RET 하우징(110) 내부에 배치되는 모터의 구동축과 연결되어 모터의 구동에 따라 회전 구동하게 된다. 또한 적어도 하나의 구동 기어(120) 각각은 RET 모듈(100)이 기지국 안테나(300)의 내부로 삽입 배치되면, 기지국 안테나(300)에서 구동 대상인 페이즈 시프터에 미리 형성된 기어와 맞물리도록 형성된다. 따라서 적어도 하나의 구동 기어(120) 각각은 RET 모듈(100)의 모터가 회전 구동하게 되면, 모터의 회전력을 페이즈 시프터의 기어를 통해 페이즈 시프터 암으로 전달함으로써, 페이즈 시프터의 암이 회전하여 위상을 조절하도록 한다.
기지국 안테나(300)에는 다수의 페이즈 시프터가 포함될 수 있으며, 다수의 페이즈 시프터 각각의 위상을 개별적으로 조절할 수 있어야 하므로, 구동 기어(120) 또한 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 다수로 구비될 수 있다. 다만 구동 기어(120)의 구조에 따라 페이즈 시프터보다 적은 수로도 다수의 페이즈 시프터의 위상을 개별적으로 조절할 수도 있다.
바이어스티 결합 커넥터(130)는 RET 하우징(110)의 하부면(111)에서 바이어스티 모듈(200)이 배치되는 방향으로 확장된 영역 상에 배치되고, 결합 단자가 바이어스티 모듈(200)의 RET 결합 커넥터(230)의 결합 단자가 위치하는 상부 방향을 지향하도록 형성될 수 있다. 경우에 따라서 바이어스티 결합 커넥터(130)는 RET 하우징(110)의 측면 기지정된 위치에서 돌출되어 결합 단자가 상부 방향을 지향할 수 있도록 직각 구조의 커넥터로 구현될 수도 있다.
이에 RET 모듈(100)이 기지국 안테나(300)에 삽입되는 경우, 기지국 안테나(300)의 기지정된 위치에 미리 배치된 바이어스티 모듈(200)의 RET 결합 커넥터(230)와 결합 체결되어 전기적으로 연결되어, 바이어스티 모듈(200)에서 인가되는 결합 신호를 RET 모듈(100)로 전달한다.
개별 신호 커넥터부(140)는 각각 별도로 구분된 DC 전원 신호와 제어 신호 등의 개별 신호를 바이어스티 모듈(200)을 거치지 않고 직접 외부로부터 인가받고, 인가된 개별 신호를 다시 다른 기지국 안테나의 RET 모듈 등으로 전달하기 위해 추가되는 구성이다. 개별 신호 커넥터부(140)는 개별 신호 입력 커넥터(141)와 개별 신호 출력 커넥터(142)를 포함할 수 있다. 개별 신호 입력 커넥터(141)는 기지국 본체의 제어 장치(미도시) 또는 다른 기지국 안테나의 RET 모듈 등으로부터 DC 전원 신호와 제어 신호를 개별적으로 인가받아 RET 모듈(100) 내부로 전달하고, 개별 신호 출력 커넥터(142)는 RET 모듈(100) 내부로 전달된 개별 신호가 다른 RET 모듈을 위한 신호인 경우에 해당 RET 모듈로 개별 신호가 전달되도록 출력한다. 즉 개별 신호 출력 커넥터(142)는 RET 모듈(100)이 개별 신호를 전달하는 중계기 역할을 수행할 수 있도록 하기 위해 구비될 수 있다.
한편, 바이어스티 모듈(200)은 외형적으로 바이어스티 하우징(210), 통합 신호 커넥터(220), RET 결합 커넥터(230) 및 RF 커넥터(240)를 포함할 수 있다.
바이어스티 하우징(210)은 바이어스티 모듈(200)의 외형을 구성하며 내부에 기지국 본체에서 인가되는 통합 신호로부터 RET 모듈(100)으로 전달할 결합 신호와 기지국 안테나(300)로 전달할 RF 신호를 분리하기 위한 회로가 배치될 수 있다. 바이어스티 모듈(200)은 기지정된 포멧의 통합 신호가 인가되면 미리 지정된 방식에 따라 통합 신호를 결합 신호와 RF 신호로 분리한다. 여기서 결합 신호는 DC 전원 신호와 제어 신호가 결합된 신호로서, 일 예로 결합 신호는 DC 전원 신호에 OOK(On-Off Keying) 신호 포맷의 제어 신호가 결합된 신호일 수 있다.
그리고 바이어스티 하우징(210)의 측면 기지정된 위치에는 RET 결합 커넥터(230)가 돌출되어 배치되도록 커넥터 돌출 홀이 형성되거나, 바이어스티 하우징(210)의 측면에서 수직 방향으로 확장된 평면 구조의 결합 커넥터 배치 영역이 형성될 수 있다.
통합 신호 커넥터(220)는 기지국 본체로부터 전송되는 통합 신호를 인가받을 수 있도록 바이어스티 모듈(200)이 기지국 안테나 내부 기지정된 위치에 배치된 이후에 기지국 안테나의 외부로 돌출될 수 있도록 바이어스티 하우징(210)의 하부면에 형성된다.
RET 결합 커넥터(230)는 바이어스티 하우징(210)의 측면 기지정된 위치에서 돌출되고, 결합 단자는 바이어스티 결합 커넥터(130)의 결합 단자에 용이하게 체결되도록 바이어스티 결합 커넥터(130)의 결합 단자 방향에 대응하는 방향으로 형성된다. 즉 RET 결합 커넥터(230)의 결합 단자는 상부 방향을 지향하는 RET 결합 커넥터(230)의 결합 단자에 대향하여, 하부 방향을 지향하도록 형성되며, 이를 위해, RET 결합 커넥터(230)는 직각 구조의 커넥터로 구현될 수도 있다.
바이어스티 결합 커넥터(130)와 RET 결합 커넥터(230)는 서로 쌍을 이루어 체결되는 커넥터로서, 여기서는 바이어스티 결합 커넥터(130)가 암 커넥터(female connector)로 구현되고, RET 결합 커넥터(230)가 수 커넥터(male connector)로 구현되는 경우를 도시하였으나, 서로 반대로 구현되어도 무방하다. 또한 여기서는 일 예로 동축 커넥터로 구현되는 경우를 가정하여 도시하였으나, 경우에 따라서는 다른 종류의 커넥터로 구현될 수도 있다.
바이어스티 결합 커넥터(130)와 RET 결합 커넥터(230)가 서로 쌍을 이루어 체결 가능한 구조의 커넥터로 구현되므로, 본 발명에서는 RET 모듈(100)이 기지국 안테나(300)에 삽입되어 장착되는 경우, 바이어스티 모듈(200)이 RET 모듈(100)의 바이어스티 결합 커넥터(130)와 체결되어 전기적으로 연결된다. 이에 RET 결합 커넥터(230)는 바이어스티 모듈(100)에 의해 통합 신호에서 분리된 결합 신호를 바이어스티 결합 커넥터(130)를 통해 RET 모듈(100)로 전달한다.
한편 RF 커넥터(240)는 바이어스티 모듈(100)에 의해 통합 신호에서 분리된 RF 신호를 기지국 안테나(300)로 전달하기 위해 RF 케이블(320)과 연결된다.
기지국 안테나(300)는 다수의 안테나 소자를 포함할 수 있으며, 다수의 안테나 소자 각각의 위상을 조절하기 위한 다수의 페이즈 시프터를 구비한다. 그리고 다수의 페이즈 시프터가 위상을 조절하여 방사되는 빔의 틸트를 조절한다.
다수의 페이즈 시프터는 페이즈 시프터 암의 회전에 따라 위상이 조절되며, 페이즈 시프터 암은 RET 모듈(100)의 적어도 하나의 구동 기어(120)와 맞물리는 페이즈 시프터의 기어의 회전에 의해 회전한다. 그러므로 기지국 안테나(300)의 빔 틸트는 RET 모듈(100)의 적어도 하나의 구동 기어(120)에 회전력을 전달하는 모터의 회전에 따라 조절될 수 있다.
결과적으로 RET 모듈(100)은 모터 구동을 위한 전원인 DC 전원 신호와 모터의 구동을 제어하기 위한 제어 신호를 인가받아 모터를 구동함으로써, 기지국 안테나(300)의 빔 틸트를 조절할 수 있다.
따라서 RET 모듈(100)이 DC 전원 신호와 제어 신호를 개별적으로 인가받아 기지국 안테나(300)의 빔 틸트를 조절하고, RF 신호 또한 별도로 기지국 안테나로 인가되도록 구성되는 경우, 바이어스티 모듈(200)은 제외될 수 있다.
그러나 상기한 바와 같이, 서로 원거리에 이격되어 배치된 기지국 본체와 기지국 안테나(300) 사이에 DC 전원 신호와 제어 신호 및 RF 신호를 각각 전송하기 위한 다수의 선로를 배치하는 것은 매우 비효율적이다.
이에 여기서는 기지국 본체와 기지국 안테나(300) 사이에 상기와 같이 다수의 선로를 배치하는 대신, 하나의 선로만 배치하여 효율성을 향상시킬 수 있도록, 기지국 안테나(300)에 DC 전원 신호와 제어 신호 및 RF 신호가 모두 통합된 통합 신호를 인가받아, 통합 신호를 DC 전원 신호와 제어 신호가 결합된 결합 신호와 RF 신호로 분리하여 전달하는 바이어스티 모듈(200)을 배치하였다.
다만, 기지국 안테나(300)에 바이어스티 모듈(200)이 배치되더라도 하나의 선로를 통해 통합 신호를 전송하기 위해서는 기지국 본체 또한 대응하는 구조를 가져야 한다. 그러나 경우에 따라서는 기지국 안테나(300)에는 RET 모듈(100)과 바이어스티 모듈(200)이 모두 구비되는 반면, 기지국 본체는 통합 신호를 전송하기 위한 구성을 갖지 못하는 경우가 발생할 수 있다.
이에 본 실시예에서는 RET 모듈(100)이 기존과 같이 개별 DC 전원 신호와 제어 신호를 인가받을 수 있도록, RET 모듈(100)에 개별 신호 입력 커넥터(141)가 형성된다. 이와 같이, 기지국 안테나(300)에 RET 모듈(100) 모듈과 바이어스티 모듈(200)이 모두 구비되면, 기지국 본체로부터 DC 전원 신호와 제어 신호 및 RF 신호가 개별적으로 인가되는 경우에 RET 모듈(100)이 DC 전원 신호와 제어 신호를 직접 인가받고, DC 전원 신호와 제어 신호 및 RF 신호가 통합된 통합 신호로 인가되는 경우, 바이어스티 모듈(200)이 통합 신호를 결합 신호와 RF 신호로 분리하여 결합 신호를 RET 모듈(100)로 전달하도록 구성되므로, 기지국 안테나(300)는 통합 신호와 개별 신호 모두에 대응할 수 있다.
그리고 기지국 본체가 다수의 RET 모듈(100) 각각에 대해 별도의 선로를 이용하여 DC 전원 신호와 제어 신호를 전송하는 경우, RET 모듈(100)의 개수에 대응하는 개수의 선로가 요구되므로, 이 또한 비효율적이다. 개별 신호 출력 커넥터(142)는 이러한 비효율성을 개선하기 위해 구비되는 구성이다.
다수의 RET 모듈(100)은 기지국 본체로부터 개별 선로를 통해 직렬로 연결되고, 직렬 연결된 RET 모듈(100)은 각각 개별 신호 입력 커넥터(141)를 통해 인가된 DC 전원 신호와 제어 신호가 자신을 위한 신호인지 다른 RET 모듈(100)을 위한 신호인지 판단하여 자신을 위한 신호가 아닌 것으로 판단되면, 전송된 신호를 개별 신호 출력 커넥터(142)를 통해 다른 RET 모듈로 전달한다. 즉 다수의 RET 모듈(100) 각각이 다른 RET 모듈을 위한 신호를 전달하는 중계기 역할을 수행할 수 있으며, 이를 위해, 개별 신호 출력 커넥터(142)를 구비할 수 있다.
한편, 기지국 안테나(300)의 하부면에는 RET 모듈(100)이 삽입되어 고정되는 RET 삽입홈(310)이 형성된다. 즉 본 실시예에서 RET 모듈(100)은 기지국 안테나(300)에 탈착가능하도록 구성된다.
도 1 내지 도 5를 참조하여 도 6의 RET 모듈(100)을 설명하면, RET 모듈(100)은 RET 하우징(110) 내에 신호 분리부(410), 레귤레이터(420), 신호 처리부(430), 모터 구동부(440) 및 모터부(450)를 포함할 수 있다.
신호 분리부(410)는 바이어스티 모듈(200)로부터 RET 결합 커넥터(230)와 바이어스티 결합 커넥터(130)를 통해 전달된 결합 신호를 인가받고, 기지정된 방식으로 인가된 결합 신호를 DC 전원 신호와 제어 신호로 분리한다. 그리고 분리된 DC 전원 신호를 레귤레이터(420)로 전달하고, 제어 신호를 신호 처리부(430)로 전달한다.
레귤레이터(420)는 DC 전원 신호를 인가받아 기지정된 전압 레벨로 변환하여 출력한다. 일 예로 레귤레이터(420)는 DC 전원 신호를 신호 처리부(430)를 구동시키기 위한 제1 전압 레벨(일 예로 5V)의 회로 구동 전원와 모터부(450)의 다수의 모터를 구동하기 위한 제2 전압 레벨(일 예로 12V)의 모터 구동 전원으로 변환하여 출력할 수 있다.
그리고 레귤레이터(420)는 신호 분리부(410)를 거치지 않고, 개별 신호 입력 커넥터(141)로부터 직접 DC 전원 신호를 인가받아 기지정된 전압 레벨로 변환하여 출력할 수도 있다.
신호 처리부(430)는 신호 분리부(410) 또는 개별 신호 입력 커넥터(141)를 통해 제어 신호를 인가받고, 인가된 제어 신호에 따라 모터 구동부(440)를 제어하기 위한 제어 명령을 출력한다.
모터 구동부(440)는 신호 처리부(430)에서 인가되는 제어 명령에 응답하여 레귤레이터(420)로부터 인가되는 모터 구동 전원을 제어하여 모터부(450)의 적어도 하나의 모터로 인가되는 전압(또는 전류)를 제어하여 모터를 구동한다.
도 6에서 모터부(450)를 제외한 나머지 구성은 모두 결합 신호에 따라 모터부(450)를 구동하기 위한 제어 회로부로 볼 수 있다. 즉 RET 모듈(100)은 RET 하우징(110)의 내부에 모터부(450)와 제어 회로부를 포함하는 것으로 볼 수 있다.
만일 기지국 안테나(300)에 RET 모듈(100)과 바이어스티 모듈(200)이 단순히 배치되기만 한다면, RET 모듈(100)과 바이어스티 모듈(200)이 서로 전기적으로 연결되어 결합 신호만 전달되면 되므로, 바이어스티 결합 커넥터(130)와 RET 결합 커넥터(230)는 불필요하며, RET 삽입홈(310)이 형성될 필요도 없다.
그러나 바이어스티 모듈(200)의 경우, 통합 신호를 인가받아 결합 신호와 RF 신호로 분리하는 전기적 회로 구성만을 가지므로 고장 발생 확률이 낮은데 반해, RET 모듈(100)의 경우 상기한 바와 같이, 적어도 하나의 모터와 적어도 하나의 구동 기어(120)와 같은 물리적 기구물 및 수명을 갖는 전자부품들을 포함하고 있어서, 이로 인해 고장 발생 확률이 상대적으로 높다. 따라서 기지국 안테나(300)의 유지 관리 및 보수의 편의성을 향상시키기 위해서는 RET 모듈(100)을 기지국 안테나(300)의 기지정된 위치에 탈착 가능하도록 구성하는 것이 바람직하다.
이에 본 실시예의 기지국 안테나(300)의 하부면에는 RET 삽입홈(310)이 형성되어 RET 모듈(100)이 용이하게 기지국 안테나(300)에 탈착될 수 있도록 한다. 다만 RET 모듈(100)이 탈착 가능한 구조로 구성됨에 따라, RET 모듈(100)이 기지국 안테나(300)에 삽입 결합되면 바이어스티 모듈(200)로부터 결합 신호를 인가받을 수 있도록 구성되어야 한다. 이를 위해, RET 모듈(100)의 바이어스티 결합 커넥터(130)는 RET 하우징(110)의 하부 측면에서 결합 단자가 상부 방향을 지향하도록 배치되고, 바이어스티 모듈(200)의 RET 결합 커넥터(230)는 바이어스티 하우징(210)의 측면 기지정된 위치에서 결합 단자가 하부 방향을 지향하도록 배치되었다. 즉 본 실시예에서 바이어스티 결합 커넥터(130)와 RET 결합 커넥터(230)는 기지국 안테나(300)에 탈착가능하도록 구성된 RET 모듈(100)이 기지국 안테나(300)의 RET 삽입홈(310)에 삽입되면 서로 체결되는 구조로 구성되어, 별도의 작업없이 결합 신호가 바이어스티 모듈(200)로부터 RET 모듈(100)로 전달될 수 있도록 한다.
결과적으로 RET 모듈(100)의 수리 또는 교체 작업의 편의성을 크게 향상키실 수 있도록 한다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 RET 모듈과 바이어스티 모듈을 설명하기 위한 도면이고, 도 9는 도 7 및 도 8에 도시된 RET 모듈과 바이어스티 모듈이 기지국 안테나에 삽입 배치되는 구조를 설명하기 위한 도면이며, 도 10은 도 7 및 도 8에 도시된 RET 모듈의 개략적 구성을 나타낸다.
도 7은 RET 모듈(500)과 2개의 바이어스티 모듈(600, 700)이 분리된 상태를 도시하였으며, 도 8은 RET 모듈(500)과 2개의 바이어스티 모듈(600, 700)이 결합 커넥터로 서로 결합된 상태를 도시하였다.
도 8은 바이어스티 모듈(600, 700)이 설치된 기지국 안테나(800)에 RET 모듈(500)이 삽입되어 결합된 구조를 나타내고, 도 9는 바이어스티 모듈(600, 700)과 RET 모듈(500)이 결합 배치된 기지국 안테나(800)를 나타낸다.
도 7 내지 도 9에서도 RET 모듈(500)과 바이어스티 모듈(600, 700) 및 기지국 안테나(800) 각각의 구성은 도 1 내지 도 5와 유사하다. 다만, 도 1 내지 도 5에서는 RET 모듈(100)의 일 측에 하나의 바이어스티 모듈(200)이 배치되어 바이어스티 결합 커넥터(130)와 RET 결합 커넥터(230)를 통해 전기적으로 연결되는데 반해, 여기서는 RET 모듈(500)의 양측으로 2개의 바이어스티 모듈(600, 700)이 배치된다.
통신 시스템에서는 다양한 요인으로 인해, 각 기지국에 대응하는 커버리지 변경 등의 이유로 기지국 안테나에 대응하는 기지국 본체가 변경되어야 하는 경우가 발생할 수 있다. 또한 경우에 따라서는 다수의 기지국 본체가 하나의 기지국 안테나를 교대로 이용하도록 구성되어야 하는 경우도 발생한다.
이때, 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 기지국 안테나(300)에 하나의 바이어스티 모듈(200)만이 구비되어 있다면, 대응하는 기지국 본체의 변경에 따라 바이어스티 모듈(200)의 통합 신호 커넥터(220)에 연결되는 케이블이 교체되어야 하는 번거로움이 있다.
이에 도 7 내지 도 9에서는 기지국 안테나(800)에 다수의 바이어스티 모듈(600, 700)이 미리 구비되고, 다수의 바이어스티 모듈(600, 700) 각각이 통합 신호에서 분리된 결합 신호를 RET 모듈(500)로 전송할 수 있도록 구성함으로써, 기지국 안테나(800)의 다양한 이용 환경 변화에 대응할 수 있도록 하였다.
도 7 내지 도 9에서는 일 예로 2개의 바이어스티 모듈(600, 700)이 구비되는 경우를 도시하였으며, 2개의 바이어스티 모듈(600, 700) 각각의 구성은 도 1 내지 도 5에 도시된 바이어스티 모듈(200)과 동일하므로 여기서는 상세하게 설명하지 않는다.
그리고 RET 모듈(500) 또한 기본적으로는 도 1 내지 도 5에 도시된 RET 모듈(100)과 동일하다. 다만, 도 7 내지 도 9에 도시된 RET 모듈(500)은 2개의 바이어스티 모듈(600, 700)과 결합되어 각각으로부터 결합 신호를 인가받을 수 있도록, 2개의 바이어스티 결합 커넥터(531, 532)가 형성되며, RET 하우징(510)의 하부면(511)에는 2개의 바이어스티 결합 커넥터(531, 532)가 배치될 수 있도록 2개의 바이어스티 모듈(600, 700)이 배치되는 방향으로 확장된 영역이 형성될 수 있다.
여기서는 2개의 바이어스티 모듈(600, 700)이 RET 모듈(500)의 양측에 서로 대칭되는 위치에 배치되는 경우를 가정하여 도시하였으나, 2개의 바이어스티 모듈(600, 700)의 배치 위치는 다양하게 변경될 수 있으며, 2개의 바이어스티 결합 커넥터(531, 532)는 RET 하우징(510)의 측면에서 2개의 바이어스티 모듈(600, 700)이 배치된 방향으로 돌출된다. 그리고 2개의 바이어스티 결합 커넥터(531, 532)는 바이어스티 하우징(210)의 측면 기지정된 위치에서 결합 단자가 하부 방향을 지향하도록 형성된 2개의 바이어스티 모듈(600, 700)의 RET 결합 커넥터(630, 730)에 대응하여, RET 하우징(510)의 측면에서 2개의 바이어스티 결합 커넥터(531, 532) 각각의 결합 단자는 상부 방향을 지향하도록 형성된다.
RET 모듈(500)에서 이외 나머지 구성은 도 1 내지 도 5와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
한편 도 10을 참조하면, RET 모듈(500)은 도 6의 RET 모듈(100)과 마찬가지로 RET 하우징(510) 내에 신호 분리부(910), 레귤레이터(920), 신호 처리부(930), 모터 구동부(940) 및 모터부(950)를 포함할 수 있다.
여기서 신호 분리부(910)는 도 6의 신호 분리부(410)와 달리 제1 분리부(911)와 제2 분리부(912)를 포함한다. 도 10에서 신호 분리부(910)가 제1 및 제2 분리부(911, 912)를 포함하는 것은 2개의 바이어스티 모듈(600, 700)에서 인가되는 결합 신호를 각각 DC 전원 신호와 제어 신호로 분리하도록 하기 위함이다. 즉 신호 분리부(910)는 결합되는 바이어스티 모듈(600, 700)의 개수에 대응하는 개수의 분리부를 포함하여, 각 바이어스티 모듈(600, 700)에서 인가되는 결합 신호를 각각 DC 전원 신호와 제어 신호로 분리한다. 그리고 제1 및 제2 분리부(911, 912)는 분리된 DC 전원 신호와 제어 신호를 각각 레귤레이터(920)와 신호 처리부(930)로 전달한다.
나머지 레귤레이터(920), 신호 처리부(930), 모터 구동부(940) 및 모터부(950)의 구성 및 동작은 도 6의 레귤레이터(420), 신호 처리부(430), 모터 구동부(440) 및 모터부(450)와 동일하므로 여기서는 설명하지 않는다.
또한 도 10에서도 RET 모듈(500)은 RET 하우징(510)의 내부에 모터부(950)와 모터부(950)를 제어하기 위한 제어 회로부를 포함하는 것으로 볼 수 있다.
결과적으로 도 7 내지 도 10에 도시된 RET 모듈(500)은 다수의 바이어스티 모듈(600, 700) 각각으로부터 통합 신호에서 분리된 결합 신호를 인가받아 기지국 안테나(800)의 빔 틸트를 조절할 수 있다. 이때, 다수의 바이어스티 모듈(600, 700) 각각은 서로 다른 기지국 본체로부터 통합 신호를 인가받을 수 있으므로, 기지국 안테나(800)가 다양한 조건에서 이용될 수 있도록 할 수 있다. 뿐만 아니라, 바이어스티 모듈(600, 700)이 다수개인 경우에도 공통으로 이용되는 RET 모듈(500)이 기지국 안테나(800)에 용이하게 탈착될 수 있으며, RET 모듈(500)을 기지국 안테나(800)의 RET 삽입홈(810)에 삽입되는 것만으로, 바이어스티 결합 커넥터(531, 532)와 RET 결합 커넥터(630, 730)가 결합되어 RET 모듈(500)은 다수의 바이어스티 모듈(600, 700)로부터 결합 신호를 인가받을 수 있다.
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 (16)

  1. 적어도 하나의 모터가 내부에 배치되고, 기지국 안테나의 기지정된 위치에 형성된 RET 삽입홈에 삽입 고정되는 RET 하우징; 및
    상기 RET 하우징의 측면 기지정된 위치에서 돌출되어 형성되고, 상기 RET 하우징이 상기 RET 삽입홈에 삽입 고정되면, 상기 기지국 안테나 내에 미리 배치된 적어도 하나의 바이어스티 모듈의 RET 결합 커넥터와 체결되어, 상기 적어도 하나의 바이어스티 모듈로부터 상기 적어도 하나의 모터를 구동하기 위한 DC 전원 신호와 상기 적어도 하나의 모터를 제어하기 위한 제어 신호가 결합된 결합 신호를 인가받는 적어도 하나의 바이어스티 결합 커넥터를 포함하는 RET 모듈.
  2. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 바이어스티 결합 커넥터 각각은
    상기 기지국 안테나에 배치된 상기 적어도 하나의 바이어스티 모듈 방향으로 돌출되도록 형성되고, 상기 RET 결합 커넥터의 결합 단자와 체결되는 결합 단자가 상기 RET 하우징이 기지국 안테나에 삽입되는 방향으로 형성되는 RET 모듈.
  3. 제2항에 있어서, 상기 적어도 하나의 바이어스티 결합 커넥터 각각은
    상기 RET 결합 커넥터에 대응하는 동축 커넥터로 구현되는 RET 모듈.
  4. 제1항에 있어서, 상기 RET 모듈은
    상기 RET 하우징 내부에 배치되고, 상기 결합 신호를 인가받아 상기 DC 전원 신호와 상기 제어 신호로 분리하고, 분리된 상기 DC 전원 신호와 상기 제어 신호에 따라 상기 적어도 하나의 모터를 구동하는 제어 회로부; 및
    상기 적어도 하나의 모터 각각의 회전축에 결합되어 상기 모터의 구동에 따라 회전하며, 상기 RET 하우징이 상기 RET 삽입홈에 삽입 고정되면 상기 기지국 안테나의 페이즈 시프터의 기어와 맞물리는 적어도 하나의 구동 기어를 더 포함하는 RET 모듈.
  5. 제4항에 있어서, 상기 RET 모듈은
    상기 DC 전원 신호와 상기 제어 신호 각각을 개별 신호로 인가받아 상기 제어 회로부로 전달하는 개별 신호 커넥터부를 더 포함하는 RET 모듈.
  6. 기지국 안테나의 내부 기지정된 위치에 배치되는 바이어스티 하우징;
    상기 바이어스티 하우징의 일 면에서 상기 기지국 안테나 외부로 돌출되어 형성되고, RET 모듈의 적어도 하나의 모터를 구동하기 위한 DC 전원 신호와 상기 적어도 하나의 모터를 제어하기 위한 제어 신호가 결합된 결합 신호 및 RF 신호가 통합된 통합 신호를 인가받는 통합 신호 커넥터; 및
    상기 바이어스티 하우징의 측면 기지정된 위치에서 돌출되어 형성되고, 상기 RET 모듈이 상기 기지국 안테나의 기지정된 위치에 삽입되면, 상기 RET 모듈의 측면 기지정된 위치에서 돌출되어 형성된 적어도 하나의 바이어스티 결합 커넥터와 체결되어 상기 통합 신호에서 분리된 결합 신호를 상기 RET 모듈로 전달하는 RET 결합 커넥터를 포함하는 바이어스티 모듈.
  7. 제6항에 있어서, 상기 RET 결합 커넥터는
    상기 기지국 안테나에 삽입되는 상기 RET 모듈 방향으로 돌출되도록 형성되고, 상기 바이어스티 결합 커넥터의 결합 단자와 체결되는 결합 단자가 상기 RET 모듈이 삽입되는 방향에 대향하는 방향으로 형성되는 바이어스티 모듈.
  8. 제6항에 있어서, 상기 바이어스티 모듈은
    상기 통합 신호에서 분리된 RF 신호를 출력하는 RF 커넥터를 더 포함하는 바이어스티 모듈.
  9. 통신 시스템의 기지국 안테나에 있어서,
    다수의 안테나 소자;
    상기 다수의 안테나 소자가 형성하는 빔 틸트를 조절하는 페이즈 시프터;
    결합 신호를 인가받아 상기 페이즈 시프터의 위상을 조절하기 위한 적어도 하나의 모터로 공급하기 위한 DC 전원 신호와 상기 적어도 하나의 모터를 제어하기 위한 제어 신호로 분리하여 상기 모터를 구동하며, 상기 기지국 안테나의 기지정된 위치에 삽입되는 RET 모듈;
    기지국 본체로부터 통합 신호를 인가받아 상기 결합 신호와 RF 신호로 분리하여, 분리된 상기 결합 신호를 상기 RET 모듈로 전달하는 적어도 하나의 바이어스티 모듈을 포함하고,
    상기 적어도 하나의 바이어스티 모듈은
    상기 RET 모듈이 상기 기지국 안테나의 기지정된 위치에 삽입되면, 상기 RET 모듈의 측면 기지정된 위치에서 돌출되어 형성된 적어도 하나의 바이어스티 결합 커넥터와 체결되어 상기 통합 신호에서 분리된 결합 신호를 상기 RET 모듈로 전달하는 RET 결합 커넥터가 측면 기지정된 위치에서 돌출되어 형성되는 기지국 안테나.
  10. 제9항에 있어서, 상기 기지국 안테나는
    상기 RET 모듈이 상기 적어도 하나의 바이어스티 모듈에 인접한 위치에서 삽입되도록 기지정된 위치에 RET 삽입홈이 형성되는 기지국 안테나.
  11. 제10항에 있어서, 상기 RET 모듈은
    상기 적어도 하나의 모터가 내부에 배치되고, 상기 RET 삽입홈에 삽입 고정되는 RET 하우징; 및
    상기 RET 하우징의 측면 기지정된 위치에서 돌출되어 형성되고, 상기 RET 하우징이 상기 RET 삽입홈에 입 고정되면, 상기 기지국 안테나 내에 미리 배치된 상기 적어도 하나의 바이어스티 모듈의 RET 결합 커넥터와 체결되어, 상기 결합 신호를 인가받는 적어도 하나의 바이어스티 결합 커넥터를 더 포함하는 기지국 안테나.
  12. 제11항에 있어서, 상기 적어도 하나의 바이어스티 결합 커넥터 각각은
    상기 기지국 안테나에 배치된 상기 적어도 하나의 바이어스티 모듈 방향으로 돌출되도록 형성되고, 상기 RET 결합 커넥터의 결합 단자와 체결되는 결합 단자가 상기 RET 하우징이 기지국 안테나에 삽입되는 방향으로 형성되는 기지국 안테나.
  13. 제11항에 있어서, 상기 RET 모듈은
    상기 RET 하우징 내부에 배치되고, 상기 결합 신호를 인가받아 상기 DC 전원 신호와 상기 제어 신호로 분리하고, 분리된 상기 DC 전원 신호와 상기 제어 신호에 따라 상기 적어도 하나의 모터를 구동하는 제어 회로부; 및
    상기 적어도 하나의 모터 각각의 회전축에 결합되어 상기 모터의 구동에 따라 회전하며, 상기 RET 하우징이 상기 RET 삽입홈에 삽입 고정되면 상기 기지국 안테나의 페이즈 시프터의 기어와 맞물리는 적어도 하나의 구동 기어를 더 포함하는 기지국 안테나.
  14. 제13항에 있어서, 상기 RET 모듈은
    상기 DC 전원 신호와 상기 제어 신호 각각을 개별 신호로 인가받아 상기 제어 회로부로 전달하는 개별 신호 커넥터부를 더 포함하는 기지국 안테나.
  15. 제9항에 있어서, 상기 바이어스티 모듈은
    기지국 안테나의 내부 기지정된 위치에 배치되는 바이어스티 하우징;
    상기 바이어스티 하우징의 일 면에서 상기 기지국 안테나 외부로 돌출되어 형성되어 상기 통합 신호를 인가받는 통합 신호 커넥터; 및
    상기 통합 신호에서 분리된 RF 신호를 출력하는 RF 커넥터를 더 포함하는 기지국 안테나.
  16. 제9항에 있어서, 상기 RET 결합 커넥터는
    상기 기지국 안테나에 삽입되는 상기 RET 모듈 방향으로 돌출되도록 형성되고, 상기 바이어스티 결합 커넥터의 결합 단자와 체결되는 결합 단자가 상기 RET 모듈이 삽입되는 방향에 대향하는 방향으로 형성되는 기지국 안테나.
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