KR101111614B1 - Ultra wide band wireless transmitter-receiver composed of host and docking device - Google Patents

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Abstract

본 발명의 초광대역 무선 송수신장치는, 컴퓨터에 연결되는 호스트 기기와 주변기기에 연결되는 도킹 기기로 이루어지고, 도킹 기기의 인쇄회로기판에는 안테나 연결단자 및 안테나 연결단자에 연결된 유더블유비 모듈이 장착되어 있고, 상기 안테나 연결단자는 동축 안테나가 직접 연결될 수 있도록 동축 연결단자로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명의 초광대역 무선 송수신장치는 도킹 기기의 인쇄회로기판에 동축 안테나가 직접 연결될 수 있는 안테나 연결단자가 장착되어 있으므로, 납땜 등의 작업없이 안테나를 연결할 수 있다. 따라서 도킹 기기를 디스플레이 장치에 내장하는 경우에 외부 안테나의 연결작업이 용이해지고, 특수 장치 제작시 간단한 와이어 연장을 통하여 연결부위가 매우 짧아지므로 외부 노이즈 신호의 유입을 방지하여 감도를 증가시킬 수 있다.
The ultra-wideband wireless transceiver of the present invention comprises a docking device connected to a host device and a peripheral device connected to a computer, and the printed circuit board of the docking device is equipped with a Ubi module connected to an antenna connection terminal and an antenna connection terminal. And, the antenna connection terminal is characterized in that consisting of the coaxial connection terminal so that the coaxial antenna can be directly connected.
Since the ultra-wideband wireless transceiver of the present invention is equipped with an antenna connection terminal to which a coaxial antenna can be directly connected to a printed circuit board of a docking device, the antenna can be connected without soldering or the like. Therefore, when the docking device is embedded in the display device, the connection work of the external antenna is easy, and when the special device is manufactured, the connection part is shortened by a simple wire extension, thereby preventing the inflow of external noise signals and increasing the sensitivity.

Description

호스트 기기와 도킹 기기로 이루어진 초광대역 무선 송수신장치{Ultra wide band wireless transmitter-receiver composed of host and docking device}Ultra wide band wireless transmitter-receiver composed of host and docking device}

본 발명은 초광대역 무선 송수신장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 컴퓨터에 연결된 호스트 기기와 주변기기에 연결된 도킹 기기가 양방향으로 데이터를 주고 받는 초광대역 무선 송수신장치에 관한 것이다.The present invention relates to an ultra-wideband radio transceiver, and more particularly, to an ultra-wideband radio transceiver for transmitting and receiving data in both directions by a host device connected to a computer and a docking device connected to a peripheral device.

컴퓨터 기술의 개발 초기에는 외부에서 받아들인 정보를 연산하여 처리한 후 디스플레이 장치로 표시하는 정도로 컴퓨터의 기능이 제한되었다. 그러나 컴퓨터의 연산능력과 저장능력이 향상되고 다양한 종류의 디지털 전자기기들이 개발되면서, 컴퓨터와 주변기기가 연결되어 일방향 또는 양방향으로 통신하며 컴퓨터의 활용 영역이 확대되고 있다. 디스플레이 장치, 외부저장매체, 오디오 장치, 디지털 카메라 등의 주변기기는 유선단자를 통하여 컴퓨터에 연결되는 것이 일반적인데, 컴퓨터에 주변기기가 유선으로 연결되는 경우에는 주변기기의 설치가 번거롭고 이동 범위가 제한되는 문제점이 발생한다. 특히, 최근에는 노트북이나 넷북과 같은 휴대용 컴퓨터의 사용이 일반화되면서, 주변기기의 연결없이 단순 문서작업 등을 수행하다가 프레젠테이션이나 인터넷 검색 등의 작업을 수행할 경우에는 프로젝터 디스플레이 장치나 무선인터넷 장치를 연결하여 다양한 작업을 수행하는 경우가 잦아지고 있다. 이러한 경우 각각의 주변기기를 매번 휴대용 컴퓨터에 연결하여야 하는 번거로운 작업이 수반되어야 하고, 디스플레이 장치와 컴퓨터를 연결하는 선에 의하여 공간상 제약을 받기도 한다. 따라서, 컴퓨터와 주변기기를 무선으로 연결할 수 있는 다양한 연결단자가 구비된 무선 송수신 장치의 개발 필요성이 커지고 있다.In the early stages of the development of computer technology, the functions of computers were limited enough to calculate and process externally accepted information and display it on a display device. However, as computer computing power and storage capacity have been improved, and various kinds of digital electronic devices have been developed, computers and peripheral devices are connected to each other to communicate in one or two directions, and the area of use of computers is expanding. Peripheral devices such as display devices, external storage media, audio devices, digital cameras, etc. are generally connected to the computer through wired terminals. When peripheral devices are connected to the computer by wire, installation of peripheral devices is cumbersome and movement range is limited. Occurs. In particular, as the use of portable computers such as laptops and netbooks is becoming more common recently, when performing a simple document operation without connecting a peripheral device, or performing a presentation or searching the Internet, a projector display device or a wireless Internet device may be connected. It is often the case that various tasks are performed. In this case, each peripheral device has to be cumbersome to be connected to a portable computer each time, and space is limited by a line connecting the display device and the computer. Therefore, there is a growing need to develop a wireless transceiver having various connection terminals capable of wirelessly connecting a computer and a peripheral device.

초광대역(ultra wide band, 이하에서 'UWB'라 한다)은 2002년 2월에 FCC(Federal Communications Commission)가 7.5GHz의 스펙트럼(3.1~10.6GHz)을 UWB 디바이스에 사용할 수 있도록 할당하면서부터 세상에 알려지게 되었다. 잡음 플로어에서 동작할 수 있는 UWB 시그널링 특유의 이점은 UWB 디바이스들이 기존의 무선 서비스들과 평화적으로 공존하면서 스펙트럼을 공유할 수 있도록 해주지만, FCC에서 승인된 송신출력이 낮아서 UWB 링크의 범위가 십 미터 정도로 축소되었으므로 용도가 WPAN(wireless personal area networking)으로 제한되어 있다. 다만, FCC에서는 UWB 스펙트럼 할당과 송신출력 제약을 승인했지만, 무선 인터페이스나 변조 또는 MAC(media access controller) 사양은 지정하지 않았다. UWB는 일반적으로는 3.1G~10.6GHz 대역에서 100Mbps 이상 속도로, 기존의 스펙트럼에 비해 매우 넓은 대역에 걸쳐 FCC 파트 15의 EIRP(Effective Isotropical Radiated Power) 기준의 낮은 전력으로 초고속 통신을 실현할 수 있고, 근거리에서 최대 1Gbps급의 초고속 전송이 가능하고, 출력 전력을 낮출 수 있으므로 전력 증폭기 없이 에너지 사용효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 다중경로 페이딩의 여러 문제점에 대응 가능하며, 펄스 도달 시간으로부터 수 센티미터 정도의 정밀도로 기기간 거리를 계산할 수 있어 위치 기반 저전력 Ad-Hoc 네트워크에 활용 가능한 것으로 알려져 있다.The ultra wide band (hereinafter referred to as UWB) was introduced to the world in February 2002 by the Federal Communications Commission (FCC) allocating the 7.5 GHz spectrum (3.1 to 10.6 GHz) for UWB devices. I lost. The unique advantages of UWB signaling, which can operate on the noise floor, allow UWB devices to share spectrum while peacefully coexisting with existing wireless services, but the UWB link spans 10 meters due to the low FCC-approved transmit power. It has been reduced to a degree, so its use is limited to wireless personal area networking (WPAN). However, the FCC approved UWB spectrum allocation and transmit power constraints, but did not specify air interface, modulation, or media access controller (MAC) specifications. UWB can achieve ultra-high speed communications at speeds above 100 Mbps, typically in the 3.1G to 10.6 GHz band, and at lower powers than the FCC's Part 15's Effective Isotropical Radiated Power (EIRP) standards over a very broad band over the existing spectrum. Ultra high-speed transmission of up to 1Gbps can be achieved at a short distance, and output power can be lowered, thereby improving energy use efficiency without a power amplifier. In addition, it is possible to cope with various problems of multipath fading, and it is known that the distance between devices can be calculated with a precision of about several centimeters from the pulse arrival time, and thus it is known that it can be utilized in the location-based low power Ad-Hoc network.

UWB 기술을 개인용 무선 네트워크(Wireless Personal Area Network, WPAN)에 적용하면 컴퓨터에서 주변기기로 연결되는 선을 없애거나 단순화할 수 있는데, 이를 무선 유에스비(wireless USB)라고도 부른다. 무선 유에스비는 무선 에이치디엠아이(wireless HDMI)보다 무선통신 거리가 길고, 무선 에이치디(wireless HD)보다 관련 제품의 제조단가가 낮아서 매우 높은 경쟁력을 보유하고 있다. 다만, 종래의 무선 유에스비 장치는 UWB 모듈에 연결되는 안테나 연결단자가 별도로 장착되어 있지 않으므로 납땜 등을 이용하여 수작업으로 안테나를 연결하여야 하여야 했다. 따라서 무선 유에스비 장치를 디스플레이 장치 등에 내장할 경우에는 외부 안테나의 연결작업이 번거로워 생산비용이 증가할 수 있고, 불량률이 높아질 수 있다. 안테나 연결부위의 길이가 길어질 경우에는 외부 신호의 유입으로 수신감도가 낮아질 수 있다. 또한 별도의 외부 케이스를 가지는 형태로 무선 유에스비 장치를 제조하는 경우에도, 필요에 의하여 특정 외부 안테나를 연결하는 경우에 안테나 연결부위에서 본래의 안테나를 제거하고 새롭게 외부 안테나를 연결하는 작업에 납땜 작업이 수반되어야 하였다.Applying UWB technology to a Wireless Personal Area Network (WPAN) can eliminate or simplify the wires from a computer to peripherals, also known as wireless USB. Wireless USB has a long range of wireless communication distance than wireless HDMI, and its manufacturing cost is lower than that of wireless HD. However, in the conventional wireless USB device, since the antenna connection terminal connected to the UWB module is not separately installed, the antenna has to be connected manually by soldering or the like. Therefore, when the wireless USB device is embedded in a display device, the connection work of the external antenna is cumbersome, the production cost may increase, and the defective rate may be increased. If the length of the antenna connection is longer, the reception sensitivity may be lowered due to the inflow of external signals. In addition, even when manufacturing a wireless USB device having a separate outer case, when a specific external antenna is connected as necessary, the soldering work is involved in removing the original antenna from the antenna connection part and connecting the external antenna newly. It should be.

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 안테나의 연결작업이 간단하고, 오디오 장치의 연결없이도 음성 출력이 가능하면서, 자연대류 방식에 의하여 냉각될 수 있는 초광대역 무선 송수신장치를 제공하는 것이다.Therefore, the problem to be solved by the present invention is to provide an ultra-wideband wireless transceiver that can be cooled by a natural convection method, while the connection operation of the antenna is simple, the audio output is possible without the connection of the audio device.

본 발명은 상기 과제를 달성하기 위하여, 컴퓨터에 연결되는 호스트 기기와 주변기기에 연결되는 도킹기기로 이루어진 초광대역 무선 송수신장치에 있어서, 상기 도킹 기기는 상기 호스트 기기와 무선통신을 수행하기 위하여 동축 연결단자를 통하여 동축 안테나와 연결되어 있는 유더블유비(UWB) 모듈, 예비 유더블유비 모듈 단자에 장착되는 또 다른 하나의 유더블유비(UWB) 모듈, 상기 적어도 하나 이상의 유더블유비(UWB) 모듈로부터 수신되는 신호를 영상처리 모듈 또는 주변기기 연결단자로 분배하는 허브, 음성을 출력할 수 있는 스피커 및 인쇄회로기판 및 스피커를 고정하고, 공기 흡입구 및 공기 배출구가 형성되어 있는 외부케이스를 포함한다.The present invention provides an ultra-wideband wireless transceiver comprising a docking device connected to a host device and a peripheral device connected to a computer, the docking device is a coaxial connection terminal for performing wireless communication with the host device UWB module connected to the coaxial antenna, another UWB module mounted on the preliminary UBB terminal, received from the at least one UWB module It includes a hub for distributing the signal to the image processing module or a peripheral device connection terminal, a speaker capable of outputting audio and a printed circuit board and the speaker, and an air inlet and an air outlet.

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본 발명의 초광대역 무선 송수신장치는 도킹 기기의 인쇄회로기판에 동축 안테나가 직접 연결될 수 있는 안테나 연결단자가 장착되어 있으므로, 납땜 등의 작업없이 안테나를 연결할 수 있다. 따라서 도킹 기기를 디스플레이 장치에 내장하는 경우에 외부 안테나의 연결작업이 용이해지고, 연결부위가 매우 짧아지므로 외부 노이즈 신호의 유입을 방지하여 감도를 증가시킬 수 있다. Since the ultra-wideband wireless transceiver of the present invention is equipped with an antenna connection terminal to which a coaxial antenna can be directly connected to a printed circuit board of a docking device, the antenna can be connected without soldering or the like. Therefore, when the docking device is embedded in the display device, the connection work of the external antenna is facilitated and the connection part is shortened so that the sensitivity of the external noise signal can be prevented from increasing.

또한, 본 발명의 초광대역 무선 송수신장치는 도킹 기기에 스피커가 구비되어 있으므로 별도의 오디오 장치를 연결하지 않은 상태에서도 음성을 출력할 수 있고, 외부 케이스 하부에 형성된 공기 흡입구로 흡입된 찬 공기가 상부의 공기 배출구로 자연 대류 될 수 있으므로 별도의 냉각팬을 사용하지 않고도 모듈의 냉각이 이루어질 수 있다.In addition, the ultra-wideband wireless transceiver of the present invention is provided with a speaker in the docking device can output voice even without a separate audio device, the cold air sucked into the air inlet formed on the lower case of the upper portion Since the air outlet of the convection can be naturally convection, the module can be cooled without using a separate cooling fan.

도 1은 본 발명의 초광대역 무선 송수신장치를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 초광대역 무선 송수신장치의 기능을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 초광역대 무선 송수신장치의 안테나 연결단자를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 초광대역 무선 송수신장치의 자연대류 냉각방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 초광대역 무선 송수신장치의 회로구성 블록도이다.
1 shows an ultra-wideband wireless transceiver of the present invention.
2 is a view for explaining the function of the ultra-wideband wireless transceiver of the present invention.
Figure 3 shows the antenna connection terminal of the ultra-wideband wireless transceiver of the present invention.
4 is a view for explaining the natural convection cooling method of the ultra-wideband wireless transceiver of the present invention.
5 is a circuit block diagram of the ultra-wideband wireless transceiver of the present invention.

이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, this invention is demonstrated in detail.

본 발명의 초광대역 무선 송수신장치는, 컴퓨터에 연결되는 호스트 기기와 주변기기에 연결되는 도킹 기기로 이루어지고, 도킹 기기의 인쇄회로기판에는 안테나 연결단자 및 안테나 연결단자에 연결된 유더블유비 모듈이 장착되어 있고, 상기 안테나 연결단자는 동축 안테나가 직접 연결될 수 있도록 동축 연결단자로 이루어진 것을 특징으로 한다.The ultra-wideband wireless transceiver of the present invention comprises a docking device connected to a host device and a peripheral device connected to a computer, and the printed circuit board of the docking device is equipped with a Ubi module connected to an antenna connection terminal and an antenna connection terminal. And, the antenna connection terminal is characterized in that consisting of the coaxial connection terminal so that the coaxial antenna can be directly connected.

본 발명의 초광대역 무선 송수신장치는 호스트 기기와 도킹 기기로 이루어진다. 호스트 기기는 컴퓨터의 유에스비(USB) 단자에 연결되며, 컴퓨터에 저장된 정보를 압축하여 도킹 기기로 전송하는 동시에 도킹장치에서 전송된 정보를 받아들일 수 있도록 알에프(radio frequency, RF) 송수신부를 구비하고 있다. 컴퓨터에 저장된 정보는 영상정보, 음성정보 등으로 구분되어 압축된 패킷 상태로 전송되고, 도킹 기기의 허브에서는 패킷에 기록된 헤더(header)를 읽어 패킷을 해당 연결단자로 출력할 수 있도록 한다.The ultra-wideband wireless transceiver of the present invention comprises a host device and a docking device. The host device is connected to a USB terminal of a computer, and the RF device transmits and receives information stored in the computer to the docking device while receiving the information transmitted from the docking device. . The information stored in the computer is divided into video information and audio information and transmitted in a compressed packet state, and the hub of the docking device reads a header recorded in the packet and outputs the packet to the corresponding connection terminal.

도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 초광역대 무선 송수신장치를 도시한 것이다. 도 1의 (a)를 참조하면, 초광역대 무선 송수신장치는 도킹 기기(100)와 호스트 기기(200)로 이루어진다. 도킹 기기(100)의 전면부에는 볼륨 조절노브(101), 유에스비 연결단자(102), 오디오 연결단자(103) 및 마이크 연결단자(104)가 형성되어 있고, 측면부에는 스피커(105)가 형성되어 있다. 호스트 기기(200)는 유에스비 연결단자(201), 몸체(202) 및 송수신 안테나(203)로 이루어진다. 또한, 도 1의 (b)를 참조하면, 도킹 기기(100)의 후면부에는 알에프 송수신이 가능한 안테나(106)가 형성되어 있고, 후면부에는 유에스비 연결단자(102), 이더넷 연결단자(109), 디스플레이 연결단자(110) 및 전원연결부(108)가 형성되어 있고, 상단에는 공기 배출구(107)가 형성되어 있다. 도킹 기기의 안테나는 인쇄회로기판에 장착된 안테나 연결단자에 직결될 수 있다. 안테나 연결단자에 대해서는 도 3을 이용하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.1 illustrates an ultra-wideband wireless transceiver according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1A, the ultra wideband wireless transceiver includes a docking device 100 and a host device 200. The front of the docking device 100, the volume control knob 101, the USB connector 102, the audio connector 103 and the microphone connector 104 is formed, the side portion of the speaker 105 is formed have. The host device 200 includes a USB connection terminal 201, a body 202, and a transmission / reception antenna 203. In addition, referring to FIG. 1B, an antenna 106 capable of transmitting / receiving RF is formed on a rear portion of the docking device 100, and a USB connection terminal 102, an Ethernet connection terminal 109, and a display are formed on the rear portion of the docking device 100. The connection terminal 110 and the power connection unit 108 are formed, and the air outlet 107 is formed at the top. The antenna of the docking device may be directly connected to an antenna connection terminal mounted on a printed circuit board. The antenna connection terminal will be described in more detail with reference to FIG. 3.

유에스비 연결단자에는 메모리, 마우스, 프린터 또는 터치패드 방식의 입력기 등이 연결될 수 있으며, 이더넷 연결단자에 알제이 45(Rj45) 케이블로 무선인터넷 카드를 연결시키면 컴퓨터의 무선인터넷 사용이 가능해진다. 오디오 연결단자에는 엠프가 구비된 별도의 오디오 장치를 연결할 수 있고, 마이크 단자는 컴퓨터로 음성을 전송하여 녹음하거나 스피커로 음성을 전송하여 출력할 수도 있다. 또한 측면부에는 내부 스피커가 형성되어 있으므로, 별도의 오디오 장치 연결없이도 음성을 출력할 수 있다.The USB connector can be connected to a memory, mouse, printer, or touchpad type input device, and by connecting the wireless Internet card with an RJ45 cable to the Ethernet connector, the computer can use the wireless Internet. The audio connection terminal may be connected to a separate audio device provided with an amplifier, the microphone terminal may be output by transmitting a voice to a computer or by transmitting a voice to a speaker. In addition, since the internal speaker is formed on the side portion, it is possible to output voice without a separate audio device.

도 2는 본 발명의 초광대역 무선 송수신장치의 기능을 설명하기 위한 도면이다. 도 2를 참조하면, 노트북 등의 컴퓨터 유에스비 단자에 호스트 기기(200)가 연결되어 있고, 도킹 기기(100)에는 디스플레이 장치, 오디오 장치 및 무선 인터넷 장치 등의 주변기기가 연결되어 있다. 호스트 기기(200)와 도킹 기기(100)는 초광대역에서 전파를 주고 받으며 컴퓨터와 주변기기의 데이터를 양방향으로 송수신한다. 본 발명의 일 구현예에 따르면, 호스트 기기 및 도킹 기기의 감도(sensitivity)는 -75dBm 이하이고, Tx 파워(Tx power)는 -41.3dBm 이하이다. 이 정도의 감도 및 Tx 파워에서는 10m 이내에서 대용량/고화질 데이터의 전송이 가능하다. 이와 같은 데이터 전송거리는 일반적인 프리젠테이션 공간에서 디스플레이 정보를 충분히 전송할 수 있는 스펙에 해당하며, 데이터 전송거리가 지나치게 길지 않아서 정보의 보안에도 유리하다. 알에프 송수신부를 구성하는 안테나는 하나를 이용할 경우에 최대 ~210Mbps의 전송속도를 낼 수 있고, 두 개를 이용할 경우에는 이보다 두 배의 전송속도를 낼 수 있으며, 이 정도의 전송속도는 풀 에이치디(full HD)급 영상을 끊김없이 전송할 수 있는 속도에 해당한다.2 is a view for explaining the function of the ultra-wideband wireless transceiver of the present invention. Referring to FIG. 2, a host device 200 is connected to a computer USB terminal of a laptop or the like, and peripheral devices such as a display device, an audio device, and a wireless Internet device are connected to the docking device 100. The host device 200 and the docking device 100 transmit and receive radio waves in an ultra-wide band, and transmit and receive data between a computer and a peripheral device in both directions. According to one embodiment of the invention, the sensitivity of the host device and the docking device (sensitivity) is less than -75dBm, Tx power (Tx power) is less than -41.3dBm. With this sensitivity and Tx power, large and high quality data can be transmitted within 10m. Such a data transmission distance corresponds to a specification capable of sufficiently transmitting display information in a general presentation space, and is also advantageous for security of information because the data transmission distance is not too long. The antenna constituting the RF transmitter / receiver can achieve a maximum transmission speed of ~ 210Mbps when using one, and twice the transmission speed when using two, and this transmission rate is a full H. It corresponds to the speed at which full HD) video can be transmitted without interruption.

도 3은 본 발명의 초광역대 무선 송수신장치의 안테나 연결단자를 도시한 것이다. 도 3의 (a)를 참조하면, 도킹 기기의 인쇄회로기판(400)에는 안테나 연결단자(401), 유더블유비 모듈(402), 허브(409), 영상처리 모듈(407) 및 주변기기 연결단자(403, 404, 405, 406)가 장착되어 있다. 안테나 연결단자(401)에는 안테나가 연결되어 유더블유비 모듈(402)이 신호를 받아들일 수 있게 하고, 허브(409)는 유더블유비 모듈(402)의 신호를 주변기기 연결단자(403, 404, 405, 406)로 분배하며, 영상처리 모듈(407)은 허브(409)에서 분배된 영상신호를 압축처리하고, 주변기기 연결단자(403, 404, 405, 406)는 허브(409)에서 분배된 신호를 주변기기로 전송한다. 인쇄회로기판(400)에는 예비 유더블유비 모듈단자(408)가 형성되어 있고, 예비 유더블유비 모듈단자에 유더블유비 모듈이 장착되면 데이터의 신호를 나누어 전송할 수 있으므로 초광역대 무선 송수신장치의 전송속도를 향상시킬 수 있다. 즉, 예를 들어 영상신호의 전송은 유더블유비 모듈(402)이 전담하고, 기타 신호들의 전송은 예비 유더블유비 모듈단자(408)에 연결된 유더블유비 모듈이 전담하도록 할 수 있다. 예비 유더블유비 모듈단자(408)에는 패치 안테나를 연결할 수 있다. 안테나 연결단자(401)는 유더블유비 모듈(402)에 연결되어 인쇄회로기판에 고정되어 있으며, 동축 연결단자로 이루어져 있으므로 동축 안테나의 연결작업이 용이하고, 다른 안테나로의 교체 연결이 자유롭다. 도 3의 (b)를 참조하면, 동축 안테나(410)와 안테나 연결단자(401)는 나사결합을 통하여 체결될 수 있으므로 조립과 해체가 매우 간단함을 알 수 있다. Figure 3 shows the antenna connection terminal of the ultra-wideband wireless transceiver of the present invention. Referring to (a) of FIG. 3, the printed circuit board 400 of the docking device includes an antenna connection terminal 401, a UBE module 402, a hub 409, an image processing module 407, and a peripheral device connection terminal. 403, 404, 405 and 406 are mounted. An antenna is connected to the antenna connection terminal 401 to allow the UBI module 402 to receive a signal, and the hub 409 transmits a signal of the UBE module 402 to peripheral device connectors 403, 404, and the like. 405 and 406, and the image processing module 407 compresses the video signal distributed from the hub 409, and the peripheral device connection terminals 403, 404, 405 and 406 distribute the signal from the hub 409. To the peripheral device. In the printed circuit board 400, a preliminary UBI module terminal 408 is formed, and when the UUU module is mounted in the preliminary UBI module terminal, data signals may be divided and transmitted, thereby providing a super wideband wireless transceiver. It can improve the transmission speed. That is, for example, the UBI module 402 may be dedicated to the transmission of the video signal, and the UBE module connected to the preliminary UBI module terminal 408 may be dedicated to the transmission of other signals. The preliminary UBI module terminal 408 may be connected to a patch antenna. The antenna connection terminal 401 is connected to the UBD module 402 and is fixed to the printed circuit board. Since the antenna connection terminal 401 is made of a coaxial connection terminal, the connection work of the coaxial antenna is easy and the replacement connection to another antenna is free. Referring to Figure 3 (b), it can be seen that the coaxial antenna 410 and the antenna connection terminal 401 can be fastened through the screw coupling is very easy to assemble and dismantle.

이와 같이 인쇄회로기판에 안테나 연결단자가 구비되면 안테나의 연결작업이 단순해져서 생산성이 향상될 뿐만 아니라, 도킹 기기를 디스플레이 장치와 같은 외부기기에 내장하는 것이 용이해진다. 도킹 기기는 별도의 외부 케이스를 가지는 제품으로 제조될 수도 있지만, 경우에 따라서는 디지털 TV와 같은 디스플레이 장치에 내장할 수도 있고, 이와 같이 디지털 TV에 도킹 기기가 내장되면 무선통신에 의하여 외부 신호를 받아들일 수 있게 되므로 외부로 신호케이블이 노출되는 것을 막을 수 있다. 만약 도킹 기기의 인쇄회로기판에 안테나 연결단자가 장착되어 있지 않은 경우라면, 디스플레이 장치의 조립과정에서 납땜 등의 작업으로 안테나를 연결하여야 하므로 작업이 번거로워지며 생산비용이 증가될 수 있고, 안테나 연결부위가 길어지는 경우에는 외부 신호를 효과적으로 차폐하기 어려워 노이즈 신호가 유더블유비 모듈로 유입될 수도 있다. 그러나 인쇄회로기판에 안테나 연결단자가 구비되면 나사의 체결방식에 의하여 간단히 안테나를 조립할 수 있고, 연결부위의 노출을 최소화할 수 있으므로 외부 노이즈의 유입도 방지할 수 있으며, 디스플레이 장치 내에서 장착되는 유더블유비 모듈의 위치와 디스플레이 장치의 외부로 노출되는 안테나의 위치도 자유롭게 조절할 수 있다. 또한, 본 발명의 초광역대 무선 송수신장치를 전자교탁 시스템에 적용하는 경우에도 전자교탁의 원하는 위치에 안테나를 설치하고, 도킹 기기의 안테나 연결단자에 동축케이블로 안테나를 연결할 수 있으므로 제품 적응력이 향상된다.In this way, when the antenna connection terminal is provided on the printed circuit board, the connection operation of the antenna is simplified and productivity is improved, and the docking device is easily embedded in an external device such as a display device. The docking device may be manufactured as a product having a separate outer case, but in some cases, the docking device may be embedded in a display device such as a digital TV. When the docking device is built in the digital TV, the docking device receives an external signal through wireless communication. This can prevent the signal cable from being exposed to the outside. If the antenna connection terminal is not mounted on the printed circuit board of the docking device, the antenna must be connected by soldering, etc. during the assembly of the display device, which can be cumbersome and increase the production cost. In the case where e becomes long, it is difficult to effectively shield external signals, and thus a noise signal may flow into the ubi-ubi module. However, when the antenna connection terminal is provided on the printed circuit board, the antenna can be easily assembled by screwing the screw, and the exposure of the connection portion can be minimized, thereby preventing the inflow of external noise, The position of the double UBI module and the position of the antenna exposed to the outside of the display device can be freely adjusted. In addition, even when the ultra-wideband wireless transceiver of the present invention is applied to the electronic teaching system, the antenna can be installed at a desired position of the electronic teaching table, and the antenna can be connected to the antenna connection terminal of the docking device by using a coaxial cable, thereby improving product adaptability. do.

도킹 기기의 인쇄회로기판에는 유더블유비 모듈, 영상처리 모듈 등의 반도체 소자가 결합되어 있으므로 작동과정에서 열이 발생한다. 반도체 소자에서 열이 발생하여 일정 범위 이상으로 온도가 올라가면 열적 노이즈(thermal noise)의 발생 확률이 높아지므로 데이터 처리에 오류가 발생할 가능성이 높아진다. 따라서 반도체 소자의 동작 온도를 일정 범위로 유지하기 위해서는 냉각수단이 필요하다. 예를 들어 컴퓨터의 경우 내부에 팬을 설치하여 반도체 소자에서 발생된 열을 식히고 있는데, 도킹 기기의 경우에도 발생된 열을 충분히 제거하지 않으면 데이터 전송에 오류가 발생하거나 전송속도가 저하될 수 있다. 별도의 냉각팬을 이용하여 반도체 소자의 열을 제거하는 경우에는 일정 수준의 소음이 유발되고 냉각팬의 설치로 인하여 제품의 부피가 커지는 것을 감수하여야 한다. 따라서 본 발명에서는 도킹 기기의 외부 케이스에 공기 흡입구와 공기 배출구를 형성하고, 자연대류에 의하여 반도체 소자의 냉각이 효과적으로 이루어지도록 외부케이스의 형상을 설계하고 공기 흡입구 및 배출구의 위치를 조절하였다.The printed circuit board of the docking device is coupled with a semiconductor device such as a UBE module and an image processing module, so that heat is generated during operation. When heat occurs in a semiconductor device and the temperature rises above a certain range, the probability of occurrence of thermal noise increases, which increases the possibility of error in data processing. Therefore, cooling means are required to maintain the operating temperature of the semiconductor device in a certain range. For example, in the case of a computer, a fan is installed inside to cool heat generated in a semiconductor device. In the case of a docking device, if the heat generated is not sufficiently removed, an error may occur in data transmission or the transmission speed may decrease. When removing heat from a semiconductor device by using a separate cooling fan, a certain level of noise is caused and the volume of the product is increased due to the installation of the cooling fan. Therefore, in the present invention, the air inlet and the air outlet are formed on the outer case of the docking device, and the shape of the outer case is designed to effectively cool the semiconductor element by natural convection, and the positions of the air inlet and the outlet are adjusted.

도 4는 본 발명의 초광대역 무선 송수신장치의 자연대류 냉각방식을 설명하기 위한 도면이다. 도 4를 참조하면, 도킹 기기의 외부케이스는 측면부의 길이나 폭보다 짧은 일정한 두께를 가지며, 상부((가))는 부채꼴 형상이고, 하부((나))는 부채꼴의 반지름 폭을 유지하며 아래쪽으로 연장되는 형상을 하고 있다. 또한, 외부케이스(301)의 내부에는 외부케이스의 형상을 따라 패터닝된 인쇄회로기판(305)이 위치해 있고, 인쇄회로기판(305)에는 유더블유비 모듈(304)을 비롯한 여러 전자소자들이 결합되어 있다. 외부케이스(301)의 하부 일단에는 공기 흡입구(302)가 형성되어 있고, 상부의 반대쪽 일단에는 공기 배출구(303)가 형성되어 있다. 공기의 자연대류는 가열된 공기는 위쪽으로 이동하고, 냉각된 공기는 아래쪽으로 이동함으로써 이루어진다. 도킹 기기가 데이터를 송수신하며 반도체 소자의 온도가 상승하면 외부케이스 내부의 가열된 공기들은 공기 배출구를 따라 외부로 배출되고, 압력의 감소로 인하여 공기 흡입구에서 차가운 외부의 공기가 유입된다. 이때, 도킹 기기의 외부케이스 상부는 부채꼴 형상으로 이루어져 있으므로 공기 흡입구에서 유입된 찬 공기는 부채꼴의 호를 따라 공기 배출구로 빠져나게 되므로 자연스러운 공기의 흐름 경로가 만들어지고, 이러한 공기 흐름의 경로 중간에 발열이 가장 많은 유더블유비 모듈이 위치하게 된다. 본 발명에서는 이와 같이 외부케이스의 형상과 공기 흡입구 및 배출구의 위치를 특별하게 한정하여 별도의 냉각팬없이 도킹기기의 유더블유비 모듈을 냉각할 수 있었다.4 is a view for explaining the natural convection cooling method of the ultra-wideband wireless transceiver of the present invention. Referring to Figure 4, the outer case of the docking device has a constant thickness shorter than the length or width of the side portion, the upper portion (a) is a fan shape, the lower portion (b) maintains the radial width of the fan shape and the bottom It is shaped to extend. In addition, a printed circuit board 305 patterned along the shape of the outer case is positioned inside the outer case 301, and a plurality of electronic devices including the UBE module 304 are coupled to the printed circuit board 305. have. An air inlet 302 is formed at one lower end of the outer case 301, and an air outlet 303 is formed at one end of the outer case 301. Natural convection of air is achieved by moving heated air upwards and cooled air downwards. When the docking device transmits and receives data and the temperature of the semiconductor device rises, the heated air inside the outer case is discharged to the outside along the air outlet, and cold outside air is introduced from the air inlet due to the decrease in pressure. At this time, since the upper portion of the outer case of the docking device is formed in a fan shape, cold air introduced from the air inlet is discharged to the air outlet along a fan-shaped arc, thereby creating a natural air flow path, and generating heat in the middle of the air flow path. This is the largest Ubi module. In the present invention, the shape of the outer case and the positions of the air inlets and outlets are specifically limited so that the UBI module of the docking apparatus can be cooled without a separate cooling fan.

도 5는 본 발명의 초광대역 무선 송수신장치의 회로구성 블록도이다. 도 5를 참조하면, 호스트 기기의 회로는 안테나에 연결된 알에프 송수신부 및 기타 장치로 이루어져 있고, 도킹 기기는 안테나에 연결된 알에프 송수신부, 허브, 메모리, 그래픽 메인칩 세트와 디스플레이 링크 시리즈, 유에스비 오디오, 유에스비 이더넷 및 기타장치로 이루어져 있다. 호스트 기기에서는 패킷 단위로 압축된 데이터를 알에스 송수신부를 통하여 도킹 기기로 전송한다. 반대로 도킹 기기를 통하여 데이터가 호스트 기기로 전송되는 경우에는 호스트 기기의 알에프 송수신부에서 데이터를 입력받아 유에스비 단자를 통하여 컴퓨터로 데이터가 전송되고 전송된 정보를 컴퓨터가 처리하게 된다. 도킹 기기는 호스트 기기에서 패킷 단위로 압축전송되는 데이터를 알에프 송수신부를 통하여 입력받고, 허브는 패킷에 기록된 헤더를 인식하여 데이터의 종류에 따라 그래픽 메인칩 세트나 각 연결단자로 출력한다. 또한, 반대로 도킹 기기가 호스트 기기로 데이터를 전송하는 경우에는 유에스비 연결단자나 이더넷 연결단자로 입력된 정보를 허브에서 처리하여 송수신부를 통하여 호스트 기기로 데이터가 전송될 수 있다. 본 발명의 도킹 기기는 허브에서 데이터 패킷을 분류하여 각 연결단자로 출력하므로 하나의 알에프 송수신부를 통하여 영상정보와 그 외의 정보를 함께 수신할 수 있다.5 is a circuit block diagram of the ultra-wideband wireless transceiver of the present invention. Referring to FIG. 5, a circuit of a host device includes an RF transceiver connected to an antenna and other devices, and the docking device includes an RF transceiver connected to an antenna, a hub, a memory, a graphic main chip set and a display link series, a USB audio system, It consists of USB and other devices. The host device transmits the compressed data in packet units to the docking device through the RS transceiver. On the contrary, when data is transmitted to the host device through the docking device, the data is received from the RF transceiver of the host device and the data is transmitted to the computer through the USB terminal and the computer processes the transmitted information. The docking device receives data transmitted and compressed in packet units from the host device through the RF transceiver, and the hub recognizes the header recorded in the packet and outputs the graphic main chip set or each connection terminal according to the type of data. In addition, when the docking device transmits data to the host device, the hub may process information input through the USB connection terminal or the Ethernet connection terminal in the hub and transmit the data to the host device through the transceiver. Since the docking device of the present invention classifies a data packet from the hub and outputs the data packet to each connection terminal, the docking device may receive image information and other information together through one RF transceiver.

지금까지 본 발명의 일 구현예에 따른 도면을 이용하여 본 발명을 설명하였다. 본 발명의 권리범위가 도면이나 도면을 설명한 내용에 의하여 제한되지 않고, 오직 청구범위에 기재된 사항에 의하여 권리범위가 해석될 것이라는 것은 자명하다.So far, the present invention has been described with reference to the drawings in accordance with one embodiment of the present invention. It is obvious that the scope of the present invention is not limited to the drawings or the description of the drawings, but the scope of the claims will be interpreted only by the matters described in the claims.

100: 도킹 기기 101: 볼륨 조절노브
105: 스피커 106: 안테나
110: 디스플레이 연결단자 200: 호스트 기기
302: 공기 흡입구 303: 공기 배출구
400: 인쇄회로기판 402: 유더블유비 모듈
401: 안테나 연결단자 410: 안테나
100: docking device 101: volume control knob
105: speaker 106: antenna
110: display connector 200: host device
302: air inlet 303: air outlet
400: printed circuit board 402: UBE module
401: antenna connector 410: antenna

Claims (3)

컴퓨터에 연결되는 호스트 기기와 주변기기에 연결되는 도킹기기로 이루어진 초광대역 무선 송수신장치에 있어서,
상기 도킹 기기는 상기 호스트 기기와 무선통신을 수행하기 위하여 동축 연결단자를 통하여 동축 안테나와 연결되어 있는 유더블유비(UWB) 모듈,
예비 유더블유비 모듈 단자에 장착되는 또 다른 하나의 유더블유비(UWB) 모듈,
상기 적어도 하나 이상의 유더블유비(UWB) 모듈로부터 수신되는 신호를 영상처리 모듈 또는 주변기기 연결단자로 분배하는 허브,
음성을 출력할 수 있는 스피커 및
인쇄회로기판 및 스피커를 고정하고, 공기 흡입구 및 공기 배출구가 형성되어 있는 외부케이스를 포함하는 초광대역 무선 송수신 장치.
An ultra-wideband wireless transceiver comprising a host device connected to a computer and a docking device connected to a peripheral device,
The docking device may be a UWB module connected to a coaxial antenna through a coaxial connection terminal to perform wireless communication with the host device.
Another UWB module which is mounted on the spare UB module terminal,
A hub for distributing signals received from the at least one UWB module to an image processing module or a peripheral device connection terminal;
Speaker that can output voice and
An ultra-wideband wireless transceiver for fixing a printed circuit board and a speaker and including an outer case in which an air inlet and an air outlet are formed.
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