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KR102705496B1 - 안테나 점검 장치 및 통신 점검 장치 내부에 위치한 안테나를 점검하기 위한 안테나 점검 시스템 - Google Patents

안테나 점검 장치 및 통신 점검 장치 내부에 위치한 안테나를 점검하기 위한 안테나 점검 시스템 Download PDF

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KR102705496B1
KR102705496B1 KR1020220114811A KR20220114811A KR102705496B1 KR 102705496 B1 KR102705496 B1 KR 102705496B1 KR 1020220114811 A KR1020220114811 A KR 1020220114811A KR 20220114811 A KR20220114811 A KR 20220114811A KR 102705496 B1 KR102705496 B1 KR 102705496B1
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KR
South Korea
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antenna
inspection
inspection device
communication
electrical signal
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문병귀
백대진
서미루
김태정
김연배
김동희
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엘아이지넥스원 주식회사
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Abstract

본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 안테나 점검 장치 및 통신 점검 장치 내부에 위치한 안테나를 점검하기 위한 안테나 점검 시스템을 적용함으로써, 통신 점검 장치 내에 위치하여 장착과 탈착이 어려운 안테나를 점검할 수 있고, 점검 대상 안테나를 탈착하지 않고 유도기전력에 의한 커플링을 발생시키는 방식으로 방사 유무를 판별하여 안테나의 고장 여부를 점검할 수 있다.

Description

안테나 점검 장치 및 통신 점검 장치 내부에 위치한 안테나를 점검하기 위한 안테나 점검 시스템 {ANTENNA INSPECTION APPARATUS AND ANTENNA INSPECTION SYSTEM FOR INSPECTING THE ANTENNA LOCATED INSIDE THE COMMUNICATION INSPECTION APPARATUS}
본 발명은 안테나 점검 장치 및 통신 점검 장치 내부에 위치한 안테나를 점검하기 위한 안테나 점검 시스템에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
정재파비 측정 방식 또는 챔버 측정 방식을 이용하여 안테나를 점검할 수 있으나, 특정 장치 내부에 위치하여 장치의 외부로 전자기파를 방사하는 개방된 구조를 가지는 안테나는 기존의 측정 방식으로는 한계를 가질 수 있고, 장치의 내부 구성품으로 전파흡수체가 점검 대상 안테나의 주변의 주요 방사 영역에 배치된 경우에 기존 측정의 방식을 적용하기 어렵다는 문제가 있다.
선행특허문헌 대한민국 등록특허공보 제10-2064975호는 점검 대상 안테나의 통신 상태를 점검하는 통신 점검 장치로서 점검 대상 통신 장치의 통신을 점검하기 위한 목적으로 장착면 밀착을 위한 상차 조절장치 등의 구조를 가지고 있으나 통신 점검용 장치 내의 빈 공간에 마련된 안테나를 점검할 수 있는 구조를 제공하지 못하는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-2064975호(2020.01.06.)
본 발명이 이루고자 하는 목적은, 통신 점검 장치 내에 위치하여 장착과 탈착이 어려운 안테나를 점검할 수 있고, 점검 대상 안테나를 탈착하지 않고 유도기전력에 의한 커플링을 발생시키는 방식으로 방사 유무를 판별하여 안테나의 고장 여부를 점검할 수 있는 안테나 점검 장치 및 통신 점검 장치 내부에 위치한 안테나를 점검하기 위한 안테나 점검 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 수 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 점검 장치는, 외부로부터 수신한 전기적 신호를 이용하여 전자기파를 송신 또는 수신하는 점검용 안테나; 상기 점검용 안테나를 일측에 고정하는 하우징; 및 상기 하우징의 타측에 위치하고, 상기 점검용 안테나와 연결되어 외부로부터 수신한 전기적 신호를 상기 점검용 안테나로 전달하는 제1 안테나 커넥터;를 포함한다.
상기 점검용 안테나는, 안테나 점검 장치(100)의 외부에 위치하며 점검 대상 안테나를 포함하는 빈 공간에 적어도 일부가 삽입되도록 길이 방향으로 길게 마련되는 것을 특징으로 한다.
상기 점검용 안테나는, 상기 하우징의 일측에 수직하게 고정되고, 상기 빈 공간에 삽입되는 경우, 상기 점검 대상 안테나와 수평을 이루도록 마련되는 것을 특징으로 한다.
상기 점검용 안테나는, 상기 길이 방향에 수직한 폭 방향으로 넓게 마련되고, 상기 폭 방향으로 넓게 마련된 면을 통하여 상기 전자기파를 송신 또는 수신하는 것을 특징으로 한다.
상기 점검용 안테나는, 상기 전자기파를 송신하여 상기 점검 대상 안테나와 유도기전력에 의한 커플링을 발생시키는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제1 안테나 커넥터와 전기적으로 연결되어 전기적 신호를 공급하고, 상기 점검 대상 안테나와 전기적으로 연결되어 상기 커플링으로부터 발생한 전기적 신호를 수신하는 신호분석부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 신호분석부는, 상기 제1 안테나 커넥터로 공급한 전기적 신호의 크기와 상기 점검 대상 안테나로부터 수신한 전기적 신호의 크기를 기반으로 S-파라미터 곡선(S-parameter plot)을 획득하여 전시하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 하우징의 타측에 위치하고, 사용자가 파지하도록 마련된 손잡이;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 점검용 안테나는, 블레이드형 안테나인 것을 특징으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 점검 장치 내부에 위치한 안테나를 점검하기 위한 안테나 점검 시스템은, 외부로부터 수신한 전기적 신호를 이용하여 전자기파를 송신 또는 수신하는 점검용 안테나, 상기 점검용 안테나를 일측에 고정하는 하우징 및 상기 하우징의 타측에 위치하고, 상기 점검용 안테나와 연결되어 외부로부터 수신한 전기적 신호를 상기 점검용 안테나로 전달하는 제1 안테나 커넥터를 포함하는 안테나 점검 장치; 및 내부에 점검 대상 안테나를 포함하고, 상기 점검용 안테나가 삽입되도록 빈 공간을 제공하는 통신 점검 장치;를 포함할 수 있다.
상기 점검용 안테나는, 상기 전자기파를 송신하여 상기 점검 대상 안테나와 유도기전력에 의한 커플링을 발생시키고, 상기 안테나 점검 장치는, 상기 제1 안테나 커넥터와 전기적으로 연결되어 전기적 신호를 공급하고, 상기 점검 대상 안테나와 전기적으로 연결되어 상기 커플링으로부터 발생한 전기적 신호를 수신하는 신호분석부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 통신 점검 장치는, 상기 점검 대상 안테나의 주위를 적어도 일부 감싸도록 마련되는 전파흡수체를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 점검용 안테나와 상기 점검 대상 안테나는, 블레이드형 안테나인 것을 특징으로 한다.
상기 통신 점검 장치는, 상기 점검 대상 안테나의 상부 일측에 위치하고, 상기 점검용 안테나가 상기 빈 공간으로 삽입됨에 따라 상기 점검용 안테나와 접촉하고, 상기 안테나 점검 장치가 상기 통신 점검 장치를 향해 이동함에 따라 상기 점검용 안테나를 통하여 전달되는 힘에 의하여 회전하는 방식으로 상기 점검 대상 안테나와 상기 점검용 안테나의 충돌을 방지하는 파손방지가이드부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따르면, 안테나 점검 장치 및 통신 점검 장치 내부에 위치한 안테나를 점검하기 위한 안테나 점검 시스템을 적용함으로써, 통신 점검 장치 내에 위치하여 장착과 탈착이 어려운 안테나를 점검할 수 있고, 점검 대상 안테나를 탈착하지 않고 유도기전력에 의한 커플링을 발생시키는 방식으로 방사 유무를 판별하여 안테나의 고장 여부를 점검할 수 있다.
여기에서 명시적으로 언급되지 않은 효과라 하더라도, 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대되는 이하의 명세서에서 기재된 효과 및 그 잠정적인 효과는 본 발명의 명세서에 기재된 것과 같이 취급된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 점검 장치의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 점검 장치를 다양한 각도에서 도시한 도면이다.
도 3 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 점검 장치가 통신 점검 장치에 결합되는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 점검 장치의 신호분석부를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 점검 장치의 신호분석부에 의하여 획득되는 정재파비 곡선을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 점검 장치의 신호분석부에 의하여 획득되는 S-파라미터 곡선을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 점검 시스템의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 점검 시스템의 통신 점검 장치에 포함되는 파손방지가이드부를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 점검 시스템의 통신 점검 장치에 포함되는 전파흡수체를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 점검 장치의 점검용 안테나의 안테나 패턴을 예시적으로 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, “가진다”, “가질 수 있다”, “포함한다” 또는 “포함할 수 있다” 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소 들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다.
상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
본 명세서에서 각 단계들에 있어 식별부호(예를 들어, a, b, c 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.
또한, 본 명세서에 기재된 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(field-programmable gate array) 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미할 수 있으며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터 구조들 및 변수들을 포함할 수 있다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다.
이하에서 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 안테나 점검 장치 및 통신 점검 장치 내부에 위치한 안테나를 점검하기 위한 안테나 점검 시스템(이하에서 안테나 점검 장치 및 안테나 점검 시스템이라고 함)의 다양한 실시예에 대해 상세하게 설명한다.
본 명세서에 기재된 실시예들은 통신 점검 장치 등 구조상 내부에 포함된 안테나의 장착 및 탈착이 어려운 다양한 종류의 장치에 포함된 안테나를 점검하기 위한 안테나 점검 장치에 적용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 점검 장치의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 점검 장치를 다양한 각도에서 도시한 도면이다.
본 발명에서 '길이 방향'이라 함은 도 2를 기준으로 세로 방향이고, '폭 방향'이라 함은 도 2의 (a)를 기준으로 가로 방향이다. 이하에서는 지정한 방향을 기준으로 설명한다.
도 1을 참조하면, 안테나 점검 장치(100)는 점검용 안테나(110), 하우징(120), 제1 안테나 커넥터(130) 및 손잡이(140)를 포함할 수 있다.
점검용 안테나(110)는 외부로부터 수신한 전기적 신호를 이용하여 전자기파를 송신 또는 수신할 수 있다.
도 2의 (a)를 참조하면, 점검용 안테나(110)는 길이 방향에 수직한 폭 방향으로 넓게 마련될 수 있다. 보다 상세하게는, 점검용 안테나(110)는 길이 방향에 수직한 폭 방향으로 넓게 마련되는 면을 포함할 수 있다. 점검용 안테나(110)는 폭 방향으로 넓게 마련된 면을 통하여 전자기파를 송신 또는 수신할 수 있다. 점검용 안테나(110)는 블레이드형 안테나 또는 블레이드 안테나일 수 있다.
점검용 안테나(110)는 후술될 점검 대상 안테나와 동일한 종류의 안테나일 수 있다. 점검용 안테나(110)는 후술될 점검 대상 안테나와 동일한 주파수 대역용 안테나이거나 점검 대상 안테나와 편파 방향이 매칭되는 안테나일 수 있다.
도 2의 (b)를 참조하면, 점검용 안테나(110)는 안테나 점검 장치(100)의 외부에 위치하고, 후술될 점검 대상 안테나를 포함하는 빈 공간에 적어도 일부가 삽입되도록 길이 방향으로 길게 마련될 수 있다.
점검용 안테나(110)는 하우징(120)의 일측에 수직하게 고정될 수 있다.
점검용 안테나(110)는 점검 대상 안테나를 포함하는 빈 공간에 삽입되는 경우, 점검 대상 안테나와 나란하도록 마련될 수 있고, 평행을 이루도록 마련될 수 있다.
점검용 안테나(110)는 도 1 내지 도 2를 통하여 도시된 형태에 한정되는 것은 아니고, 길이 방향으로 하방을 향해 폭이 좁아지는 형태로 마련되거나 모서리가 라운딩 처리 되는 등 다양한 형태로 마련될 수 있다.
하우징(120)은 점검용 안테나(110)를 일측에 고정하고, 제1 안테나 커넥터(130)를 일측의 반대측면인 타측에 고정할 수 있다. 하우징(120)은 길이 방향으로 얇게 마련된 플레이트 형상일 수 있다.
제1 안테나 커넥터(130)는 하우징(120)의 타측에 위치할 수 있다. 제1 안테나 커넥터(130)는 점검용 안테나(110)와 전기적으로 연결되어 외부로부터 수신한 전기적 신호를 점검용 안테나(110)로 전달할 수 있다.
손잡이(140)는 하우징(120)의 타측에 위치할 수 있다. 손잡이(140)는 사용자가 파지할 수 있도록 마련될 수 있다.
사용자는 손잡이(140)를 파지하여 점검용 안테나(110)가 외부에 위치한 점검 대상 안테나에 근접하도록 안테나 점검 장치(100)를 이동시킬 수 있다.
도 3 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 점검 장치가 통신 점검 장치에 결합되는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 통신 점검 장치(200)는 점검 대상 안테나(210), 제2 안테나 커넥터(220) 및 전파흡수체(230)를 포함할 수 있다.
점검 대상 안테나(210)는 제2 안테나 커넥터(220)로부터 수신한 전기적 신호를 기반으로 외부로 전자기파를 송신하거나 전자기파를 수신할 수 있다. 점검 대상 안테나(210)는 점검용 안테나(110)가 점검 대상 안테나(210)가 위치하는 빈 공간에 삽입되는 경우, 점검용 안테나(110)와 수평을 이루도록 마련될 수 있다. 점검 대상 안테나(210)는 길이 방향으로 길게 마련될 수 있다. 점검 대상 안테나(210)는 블레이드형 안테나 또는 블레이드 안테나일 수 있다.
제2 안테나 커넥터(220)는 점검 대상 안테나(210)와 연결되어 점검 대상 안테나(210)로부터 수신한 전기적 신호를 외부로 전달할 수 있다. 반대로, 제2 안테나 커넥터(220)는 외부로부터 수신한 전기적 신호를 점검 대상 안테나(210)로 송신할 수 있다.
전파흡수체(230)는 점검 대상 안테나(210)의 주위를 적어도 일부 감싸도록 마련될 수 있다. 전파흡수체(230)는 점검 대상 안테나(210)에 직접적으로 접촉하도록 마련되는 것이 아니라 사이에 빈 공간이 마련되도록 점검 대상 안테나(210)와 빈 공간을 사이에 두고 이격되어 마련될 수 있다.
도 3을 참조하면, 사용자는 안테나 점검 장치(100)를 이동시켜 점검용 안테나(110)가 점검 대상 안테나(210)와 나란하도록 위치시키는 방식으로 안테나 점검 장치(100)를 통신 점검 장치(200)에 위치시킬 수 있다. 사용자는 안테나 점검 장치(100)를 이동시켜 점검용 안테나(110)와 점검 대상 안테나(210) 간에 유도기전력에 의한 커플링 현상이 발생하도록 점검용 안테나(110)를 점검 대상 안테나(210)에 근접하도록 위치시킬 수 있다.
점검용 안테나(110)는 점검 대상 안테나(210)와 평행하도록 마련된 빈 공간에 삽입될 수 있다. 점검용 안테나(110)가 삽입되는 빈 공간과 점검 대상 안테나(210)가 위치하는 빈 공간은 소정의 거리를 두고 이격되어 위치하는 서로 다른 빈 공간일 수 있다.
신호분석부(150)는 안테나 점검 장치(100)가 통신 점검 장치(200)에 위치한 이후 제1 안테나 커넥터(130)로 전압을 공급할 수 있다. 제1 안테나 커넥터(130)는 신호분석부(150)로부터 공급받은 전압을 기반으로 점검용 안테나(110)로 전기적 신호를 송신할 수 있다.
점검용 안테나(110)는 제1 안테나 커넥터(130)로부터 수신한 전기적 신호를 기반으로 생성한 전자기파를 송신하여 점검 대상 안테나(210)와 유도기전력에 의한 커플링을 발생시킬 수 있다.
발생한 커플링으로부터 발생한 전기적 신호는 점검 대상 안테나(210)로부터 제2 안테나 커넥터(220)를 통하여 후술될 신호분석부(150)로 송신될 수 있다.
도 3 내지 도 4는 안테나 점검 장치(100)가 점검용 안테나(110)와 점검 대상 안테나(210)가 역방향으로 마주보도록 위치하고 있으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 점검 대상 장치의 구조에 대응하여 안테나 점검 장치(100)가 점검용 안테나(110)와 점검 대상 안테나(210)가 정방향으로 마주보도록 위치할 수도 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 점검 장치의 신호분석부를 설명하기 위한 도면이다.
안테나 점검 장치(100)는 신호분석부(150)를 포함할 수 있다.
신호분석부(150)는 제1 안테나 커넥터(130)와 전기적으로 연결되어 전기적 신호를 공급하고, 점검 대상 안테나(210)와 전기적으로 연결되어 커플링으로부터 발생한 전기적 신호를 수신할 수 있다.
신호분석부(150)는 제1 안테나 커넥터(130)로 공급한 전기적 신호의 크기와 점검 대상 안테나로부터 수신한 전기적 신호의 크기를 기반으로 S-파라미터 곡선(S-parameter plot)을 획득하여 전시할 수 있다. 신호분석부(150)가 획득하여 전시하는 S-파라미터 값들은 점검 대상 안테나(210)의 고장 여부를 판별하기 위한 파라미터로 적용될 수 있다.
신호분석부(150)는 RF 케이블을 통하여 제1 안테나 커넥터(130) 또는 제2 안테나 커넥터(220)와 연결될 수 있다.
신호분석부(150)는 회로망분석기이거나 회로망분석기를 포함할 수 있다.
신호분석부(150)가 획득하는 S-파라미터는 주파수분포상에서 입력전압대 출력전압의 비를 의미할 수 있다. 예를 들어, S-파라미터는 S21일 수 있고, 1번 포트는 제1 안테나 커넥터(130)일 수 있고, 2번 포트는 제2 안테나 커넥터(220)일 수 있다. S-파라미터는 신호분석부(150)가 제1 안테나 커넥터(130)로 입력한 전압과 점검 대상 안테나(210)로부터 수신한 전압(또는 점검 대상 안테나(210)에 연결된 제2 안테나 커넥터(220)로부터 수신한 전압)의 비율을 의미할 수 있다.
신호분석부(150)를 통하여 1번 포트로 입력된 신호는 점검용 안테나(110)에서 방사되어 근접한 점검 대상 안테나(210)로 유기되어 커플링 현상이 발생하고 2번 포트를 통하여 일부의 신호가 전달될 수 있다.
신호분석부(150)는 획득한 S-파라미터 값이 미리 결정된 제1 기준 범위 내에 해당하는 경우, 점검 대상 안테나(220)가 정상이라고 판단하고 점등을 하는 등 미리 알려진 다양한 방식으로 점검 대상 안테나(220)의 점검 결과를 나타낼 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 점검 장치의 신호분석부에 의하여 획득되는 정재파비 곡선을 나타내는 도면이다.
신호분석부(150)는 점검용 안테나(110)의 정재파비(VSWR, Voltage Standing Wave Ratio)성능을 획득하고, 획득한 정재파비 성능을 기반으로 하는 정재파비 성능 곡선을 전시할 수 있다.
신호분석부(150)가 획득하여 전시하는 정재파비 성능 곡선의 가로축은 점검용 안테나(110)의 동작 주파수 대역을 나타낼 수 있고, 세로축은 정재파비를 나타낼 수 있다.
정재파비는 점검용 안테나(110)의 종류에 따라 다른 값을 가질 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 점검 장치의 신호분석부에 의하여 획득되는 S-파라미터 곡선을 나타내는 도면이다.
신호분석부(150)가 획득하는 S-파라미터는 주파수분포상에서 입력전압대 출력전압의 비를 의미할 수 있다. 예를 들어, S-파라미터는 S21일 수 있고, 1번 포트는 제1 안테나 커넥터(130)일 수 있고, 2번 포트는 제2 안테나 커넥터(220)일 수 있다. S-파라미터는 신호분석부(150)가 제1 안테나 커넥터(130)로 입력한 전압과 점검 대상 안테나(210)로부터 수신한 전압(또는 점검 대상 안테나(210)에 연결된 제2 안테나 커넥터(220)로부터 수신한 전압)의 비율을 의미할 수 있다.
신호분석부(150)는 발생한 커플링에 대한 결과값인 S-파라미터 곡선을 기반으로 점검 대상 안테나(210)의 성능을 점검할 수 있다.
S-파라미터 곡선은 점검 대상 안테나(210) 또는 점검용 안테나(110)의 종류에 따라 다른 값을 가질 수 있다.
점검용 안테나(110)와 점검 대상 안테나(210)가 동일한 동작 주파수 대역용 안테나이고, 편파 방향이 매칭된 안테나들인 경우 S21의 측정값은 -20 ~ 0 dB 내의 범위내의 값을 가질 수 있다. 즉, 점검용 안테나(110)와 점검 대상 안테나(210)가 동일한 동작 주파수 대역용 안테나이고, 편파 방향이 매칭된 안테나들인 경우 미리 결정된 제1 기준 범위는 -20 ~ 0 dB일 수 있다.
점검용 안테나(110)와 점검 대상 안테나(210)가 동종의 안테나가 아니고, 동일한 동작 주파수 대역용 안테나이고, 편파 방향이 매칭된 안테나들인 경우, S-파라미터에 대한 기준범위(정상범위)는 상이할 수 있으며, 전시되는 S-파라미터 곡선의 추이를 통해 점검 대상 안테나(210)의 고장 여부를 점검할 수도 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 점검 시스템의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 8을 참조하면, 안테나 점검 시스템(10)은 외부로부터 수신한 전기적 신호를 이용하여 전자기파를 송신 또는 수신하는 점검용 안테나(110), 점검용 안테나(110)를 일측에 고정하는 하우징(120) 및 하우징(120)의 타측에 위치하고, 점검용 안테나(110)와 연결되어 외부로부터 수신한 전기적 신호를 점검용 안테나(110)로 전달하는 제1 안테나 커넥터(130)를 포함하는 안테나 점검 장치(100) 및 내부에 점검 대상 안테나(210)를 포함하고, 점검용 안테나(110)가 삽입되도록 빈 공간을 제공하는 통신 점검 장치(200)를 포함할 수 있다.
통신 점검 장치(200)는 내부 공간에 수직하게 마련된 점검 대상 안테나(210)를 포함하고, 점검 대상 안테나(210) 주위를 감싸도록 마련된 전파흡수체(230)를 포함할 수 있다.
전파흡수체(230)는 점검 대상 안테나(210)에 밀착되도록 위치하는 것이 아니라, 점검용 안테나(110)가 삽입되기 위한 공간을 사이에 두고 이격되어 복수개 위치할 수 있다.
하우징(120)은 수평 방향으로 넓게 마련되어 안테나 점검 시스템(10)이 안테나 점검을 위하여 점검용 안테나(110)가 통신 점검 장치(200) 내부의 빈 공간에 삽입되도록 위치하는 경우, 빈 공간의 입구에 하우징(120)의 표면 중 적어도 일부가 걸리는 방식으로 하우징(120)의 일측에 고정된 점검용 안테나(110)가 통신 점검 장치(200) 내부의 빈 공간으로 완전히 장입되는 것을 방지할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 점검 시스템의 통신 점검 장치에 포함되는 파손방지가이드부를 설명하기 위한 도면이다.
도 9를 참조하면, 점검 대상 안테나(210)는 파손방지가이드부(211) 및 고정부재(212)를 포함할 수 있다.
파손방지가이드부(211)는 점검 대상 안테나(210)의 상부 일측 모서리에 위치할 수 있다. 파손방지가이드부(211)는 점검 대상 안테나(210)에 회전 가능하도록 고정될 수 있다. 파손방지가이드부(211)는 안테나 점검 장치(100)의 점검용 안테나(110)가 통신 점검 장치(200) 내부의 빈 공간으로 삽입됨에 따라 점검용 안테나(110)와 접촉하고, 안테나 점검 장치(100)가 하방으로 이동함에 따라(안테나 점검 장치(100)가 통신 점검 장치(200)를 향하여 이동함에 따라) 점검용 안테나(110)를 통하여 전달되는 힘에 대응하여 회전할 수 있다. 파손방지가이드부(211)는 안테나 점검 장치(100)가 안테나 점검을 수행완료 한 후 이탈하는 경우, 고정부재(212)가 제공하는 탄성력에 대응하여 원래의 위치로 회전할 수 있다. 파손방지가이드부(211)는 점검용 안테나(110)와 점검 대상 안테나(210)가 직접적으로 충돌하여 파손되는 것을 방지할 수 있다. 파손방지가이드부(211)는 플레이트 형상일 수 있다. 파손방지가이드부(211)는 유도기전력에 의하여 발생하는 커플링 현상을 방해하지 않는 미리 알려진 다양한 소재로 형성될 수 있다.
고정부재(212)는 파손방지가이드부(211)를 점검 대상 안테나(210)에 회전 가능하도록 고정시킬 수 있다. 고정부재(212)는 토션 스프링일 수 있다. 고정부재(212)는 안테나 점검 장치(100)가 점검을 마친 후, 통신 점검 장치(200)의 외부로 이탈하는 경우, 파손방지가이드부(211)가 원래의 위치로 복귀할 수 있도록 탄성력을 제공할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 점검 시스템의 통신 점검 장치에 포함되는 전파흡수체를 설명하기 위한 도면이다.
도 10을 참조하면, 전파흡수체(230)는 흡수체하우징(231) 및 장탈착 버튼(232)을 포함할 수 있다.
전파흡수체(230)는 통신 점검 장치(200)의 운용환경상 잦은 교체가 요구될 수 있다.
흡수체하우징(231)은 내부에 전파흡수체(230)가 위치할 수 있는 공간을 제공할 수 있다. 흡수체하우징(231)은 통신 점검 장치(200)에 탈착 가능하도록 결합될 수 있다. 흡수체하우징(231)은 전파흡수체(230)의 개수에 대응하도록 마련될 수 있고, 하나의 흡수체하우징(231)이 복수의 전파흡수체(230)를 포함하도록 마련될 수도 있다.
장탈착버튼(232)은 흡수체하우징(231)과 연결되어 흡수체하우징(231)을 통신 점검 장치(200)에 장탈착하기 위한 기계구조를 제공할 수 있다. 사용자는 장탈착버튼(232)을 누르는 방식으로 통신 점검 장치(200)로부터 흡수체하우징(231)을 분리할 수 있다. 장탈착버튼(232)은 흡수체하우징(231)이 통신 점검 장치(200)에 장착되는 경우 사용자가 누를 수 있도록 통신 점검 장치(200) 외부로 적어도 일부가 돌출되도록 마련될 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 점검 장치의 점검용 안테나의 안테나 패턴을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 11은 점검용 안테나(110)를 길이 방향으로 관통하는 중심축을 z축으로 설정하는 경우 발생하는 안테나 패턴을 예시적으로 나타내는 도면이다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 안테나 차폐 장치 내부에 위치한 안테나(예를 들어, 블레이드 안테나)를 점검할 수 있고, 안테나 간의 커플링을 이용하여 점검할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예는, 점검 대상 안테나(210)가 안테나의 세워진 면 기준으로 측면부로 전자기파를 주요하게 방사하는 안테나로서 안테나를 포함하는 장치 전체를 챔버 측정과 같은 방법으로 점검 대상 안테나(210)의 고장 여부를 진단하는데 제한적이고, 점검 대상 안테나(210)를 포함하는 장치의 내부구성품으로 전파흡수체를 장치 내부의 점검 대상 안테나(210) 측면에 근접하여 위치시킨 경우에 적용될 수 있다.
본 발명을 적용하면 장치 내부에 위치한 점검 대상 안테나(210)의 점검을 위하여 추가적인 장비나 시설(예를 들어, 무반향챔버 등)없이 점검 대상 안테나(210)를 점검할 수 있다.
본 발명은 블레이드 안테나뿐만 아니라, 다른 안테나의 경우에도 물리적으로 근접하여 위치가 가능하도록 마련되고, 점검 대상 안테나(210)와 유사 주파수대역과 편파를 가지는 안테나를 점검용 안테나(110)로 사용할 수도 있다.
본 발명은 획득한 S21 결과를 기준으로 점검 대상 안테나(210)를 제외한 주변 구성품의 물리적 손상이나 변형없이 점검 대상 안테나(210)의 안테나 성능 열화를 점검할 수 있다.
본 발명은 점검 장치(예를 들어, 통신 점검 장치)에 포함된 점검 대상 안테나(210)를 점검하는데 적용될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 기재되어 있다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 안테나 점검 시스템
100: 안테나 점검 장치
110: 점검용 안테나
120: 하우징
130: 제1 안테나 커넥터
140: 손잡이
150: 신호분석부
200: 통신 점검 장치
210: 점검 대상 안테나
220: 제2 안테나 커넥터
230: 전파흡수체

Claims (14)

  1. 통신 점검 장치 내부에 위치한 안테나를 점검하기 위한 안테나 점검 장치에 있어서,
    외부로부터 수신한 전기적 신호를 이용하여 전자기파를 송신 또는 수신하는 점검용 안테나;
    상기 점검용 안테나를 일측에 고정하는 하우징; 및
    상기 하우징의 타측에 위치하고, 상기 점검용 안테나와 연결되어 외부로부터 수신한 전기적 신호를 상기 점검용 안테나로 전달하는 제1 안테나 커넥터;를 포함하고,
    상기 점검용 안테나는, 상기 안테나 점검 장치의 외부에 위치하며 점검 대상 안테나를 포함하는 빈 공간에 적어도 일부가 삽입되도록 마련되고,
    상기 통신 점검 장치는, 상기 점검 대상 안테나의 상부 일측에 위치하고, 상기 점검용 안테나가 상기 빈 공간으로 삽입됨에 따라 상기 점검용 안테나와 접촉하고, 상기 안테나 점검 장치가 상기 통신 점검 장치를 향해 이동함에 따라 상기 점검용 안테나를 통하여 전달되는 힘에 의하여 회전하는 방식으로 상기 점검 대상 안테나와 상기 점검용 안테나의 충돌을 방지하는 파손방지가이드부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 것을 특징으로 하는 안테나 점검 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 점검용 안테나는,
    상기 하우징의 일측에 수직하게 고정되고,
    상기 빈 공간에 삽입되는 경우, 상기 점검 대상 안테나와 수평을 이루도록 마련되는 것을 특징으로 하는 안테나 점검 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 점검용 안테나는,
    길이 방향에 수직한 폭 방향으로 마련된 면을 통하여 상기 전자기파를 송신 또는 수신하는 것을 특징으로 하는 안테나 점검 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 점검용 안테나는,
    상기 전자기파를 송신하여 상기 점검 대상 안테나와 유도기전력에 의한 커플링을 발생시키는 것을 특징으로 하는 안테나 점검 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 안테나 커넥터와 전기적으로 연결되어 전기적 신호를 공급하고, 상기 점검 대상 안테나와 전기적으로 연결되어 상기 커플링으로부터 발생한 전기적 신호를 수신하는 신호분석부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 점검 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 신호분석부는,
    상기 제1 안테나 커넥터로 공급한 전기적 신호의 크기와 상기 점검 대상 안테나로부터 수신한 전기적 신호의 크기를 기반으로 S-파라미터 곡선(S-parameter plot)을 획득하여 전시하는 것을 특징으로 하는 안테나 점검 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 하우징의 타측에 위치하고, 사용자가 파지하도록 마련된 손잡이;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 점검 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 점검용 안테나는,
    블레이드형 안테나인 것을 특징으로 하는 안테나 점검 장치.
  10. 통신 점검 장치 내부에 위치한 안테나를 점검하기 위한 안테나 점검 시스템에 있어서,
    외부로부터 수신한 전기적 신호를 이용하여 전자기파를 송신 또는 수신하는 점검용 안테나, 상기 점검용 안테나를 일측에 고정하는 하우징 및 상기 하우징의 타측에 위치하고, 상기 점검용 안테나와 연결되어 외부로부터 수신한 전기적 신호를 상기 점검용 안테나로 전달하는 제1 안테나 커넥터를 포함하는 안테나 점검 장치; 및
    내부에 점검 대상 안테나를 포함하고, 상기 점검용 안테나가 삽입되도록 빈 공간을 제공하는 통신 점검 장치;를 포함하고,
    상기 통신 점검 장치는, 상기 점검 대상 안테나의 상부 일측에 위치하고, 상기 점검용 안테나가 상기 빈 공간으로 삽입됨에 따라 상기 점검용 안테나와 접촉하고, 상기 안테나 점검 장치가 상기 통신 점검 장치를 향해 이동함에 따라 상기 점검용 안테나를 통하여 전달되는 힘에 의하여 회전하는 방식으로 상기 점검 대상 안테나와 상기 점검용 안테나의 충돌을 방지하는 파손방지가이드부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 점검 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 점검용 안테나는,
    상기 전자기파를 송신하여 상기 점검 대상 안테나와 유도기전력에 의한 커플링을 발생시키고,
    상기 안테나 점검 장치는, 상기 제1 안테나 커넥터와 전기적으로 연결되어 전기적 신호를 공급하고, 상기 점검 대상 안테나와 전기적으로 연결되어 상기 커플링으로부터 발생한 전기적 신호를 수신하는 신호분석부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 점검 시스템.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 통신 점검 장치는,
    상기 점검 대상 안테나의 주위를 적어도 일부 감싸도록 마련되는 전파흡수체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 점검 시스템.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 점검용 안테나와 상기 점검 대상 안테나는,
    블레이드형 안테나인 것을 특징으로 하는 안테나 점검 시스템.
  14. 삭제
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