KR0116683Y1 - 방송신호 채널별 분리 증폭방식 다채널 지하무선 방송중계기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 터널이나 광산의 갱도, 지하상가 또는 지하 주차장등의 지하 건축물 내에서 지표나 건축구조 자재의 전파흡수로 인한 방송전파 부재 또는 전계강도의 약화로 인한 라이도의 청취곤란이나 청위 불가능한 상태를 해소시키는 라디오 방송 중계를 위한 스트레이트 고주파 증폭방식 다채널 지하무선 방송 중계기에 관한 것이다.

즉, 여러방송을 한대의 중계기로 다채널화하여 여러개의 방송의 수신 및 송신중계를 위하여 다채널 안테나 분배기와 다채널 정합 결속기를 이용함으로써 개개의 각 방송용 수신 및 송신 안테나를 한개의 수신 및 송신 안테나만으로 가능하도록 하였고, 일정지역에서 필요로 하는 무선 공중 방송업무를 할입 행할 수 있도록 해당 방송 고유주파수와 동일한 반송파 발생을 위하여 수신신호를 증폭, 진폭케한 및 파형 정형을 하여 순수반송파를 얻고, 특성면에서는 성능이 우수한 멀티 플라이어 방식의 진폭 변조회로로 채택하여 지하무선 방송중계에 있어서 최대한의 실효가치를 얻을 수 있도록 한 것이다.

Description

방송신호 채널별 분리 증폭방식 다채널 지하무선 방송중계기

제 1도는 본 고안의 실시예에 따른 방송신호 채널별 분리 증폭방식 다채널 지하무선 방송 중계기의 구성 회로도이다.

제 2도는 제 1도의 안테나 분배증복기의 상세 회로도이다.

제 3도는 제 1도의 AM 방식 안테나 분배증폭기의 간략한 등가 회로도이다.

제 4도는 제 3도의 상세 회로도이다.

제 5도는 제 1도의 FM 방식 안테나 분배증폭기의 상세 회로도이다.

제 6도는 제 3도의 통과대역폭을 도시한 그래프이다.

제 7도는 제 1도의 AM 안테나 분배기의 주파수 동조특성을 도시한 그래프이다.

제 8도는 제 1도의 AM 정합결속기의 간략한 등가 회로도이다.

제 9도는 제 8도의 상세 회로도이다.

제 10도는 제 1도의 FM 정합결속기의 상세 회로도이다.

제 11 A, B, C 및 D도는 AM 수신기의 상세 회로도이다.

제 12도는 제 1도의 AM/FM 스트레이트 증폭기의 상세 회로도이다.

제 13도는 제 1도의 모니터 앰프의 상세 회로도이다.

제 14도는 제 1도의 PA 마이크 앰프의 상세 회로도이다.

제 15도는 제 1도의 FM 수신기의 상세 회로도이다.

제 16도는 제 1도의 FM 수신기중 PLL 발진기의 상세 회로도이다.

제 17도는 제 1도의 다중주파수 결합기의 계통도 및 통과대역 그래프이다.

제 18도는 제 17도의 상세 회로도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호설명 *

ANT : 수신 안테나1 : 안테나 분배증폭기

2 : AM 안테나 분배기3 : FM 안테나 분배기

4 : AM 수신기5 : FM 수신기

6 : AM 정합결속기7 : FM 정합결속기

8 : AM 스트레이트 증폭기9 : FM 스트레이트 증폭기

10 : 임피던스 정합기11 : 다중주파수 결합기

12,13 : 의사부하저항14 : PA 마이크 앰프

15 : 모니터 앰프16 : 듀플렉서

17 : 페이저 중계기18 : 무선통신보조설비

19 : 카폰수신기20 : 카폰송신기

본 고안은 방송신호 채널별 분리 증폭방식 다채널 지하무선 방송중계기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 말하자면 터널이나 광산의 갱도, 지하상가 또는 지하주차장등의 지하 건축물내에서 방송 주파수가 각각 상이하여도 스트레이트 고주파 증폭 방식을 이용하여 적은 설치비 및 유지비용으로 여러개의 방송을 한대의 방송중계기로 다채널화하여 동시 송신중계가 가능토록 함은 물론, 이러한 지하국소 지역내에서 비상상태가 발발할 경우 필요 지역에 적합한 무선 공중방송 업무를 할입행할 수 있는 방송신호 채널별 분리 증폭방식 다채널 지하 무선방송 중계기에 관한 것이다.

현재 개개의 각 방송국들은 원거리에서의 방송 서비스 가청지역의 확대를 위하여, 방송 난청지구나 전파불감 지역에 막대한 시설비와 많은 비용의 유지비를 지출 하면서 각 방송국 송신중계소를 설치 운영하고 있다.

그러나, 이러한 막대한 설치비 및 운영비를 지출하면서도 터널이나 지하상가 등의 지하 건축구조물내에서의 방송 서비스는 아직도 제대로 이루어지지 않고 있는 실정이다.

이와 같이, 터널, 지하 주차장, 지하상가등과 같이 지표 혹은 건축 구조물의 접지로 인하여 발생하는 차폐효과에 의해 방송전파가 도래하지 못하거나, 신호가 미약하여 방송수신이 불가능한 지역에 방송신호를 중계함으로써 난청을 해소하기 위한 종래의 기술로서 대한민국 실용신안등록출원번호 제91-5308호(출원일자: 서기 1991년 4월 17일)의 지하방송 중계기가 개시된 바 있다.

그러나 상기한 종래의 지하방송 중계기는, 안테나로부터 들어오는 수신신호를 이용하여 AM/FM 방송용 대역필터를 통한 뒤에 광대역 증폭기에 의해 신호를 증폭시킴으로써 방송신호의 저하되는 문제점이 있다.

또한, 상기한 종래의 지하방송 중계기는 지하 구조물에서 비상사태가 발생된 경우에 이를 여러사람에게 알려주는 비상방송 업무를 행할 수 있는 기능이 포함 있지 않은 문제점이 있다.

본 고안의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 지하환경의 지역내에서 방송 주파수가 각각 상이하여도 스트레이트 고주파 증폭방식을 이용하여 적은 설치비 및 유지비용으로 여러개의 방송을 한대의 방송중계기로 다채널화하여 동시 송신중계가 가능토록 함은 물론, 이러한 지하국소 지역내에서 비상상태가 발발할 경우 필요에 따라 지역에 적합한 무선 공중방송 업무를 할입 행할 수 있는 방송신호 채널별 분리 증폭방식 다채널 지하무선 방송중계기를 제공하는 데 있다.

즉, 본 고안은 여러방송을 한대의 중계기로 다채널화하여 여러개의 방송의 수신 및 송신중계를 위하여, 다채널 안테나 분배기와 다채널 정합결속기(콤바이너, combiner)를 이용함으로써 개개의 각 방송용 수신 및 송신안테나를 사용하여 오던 종래의 방식을 한개의 수신 및 송신 안테나만으로 가능하도록 하였고, 또한 고주파 증폭에 있어서 현재 일반적으로 슈퍼헤테로다인 수신방식을 사용하고 있음으로 해서 헤테로다인 방식에 사용되는 중간 주파수 회로중 국부발진회로에서 발생하여 야기되는 불요복사 스프리어스 방해, 이미지 주파수 방해 및 온도, 전원전압 및 부품의 갱년변화등에 의한 주파수 변동으로 인한 수신특성의 열화와 헤테로다인 방식에 사용되는 중간주파 증폭회로중 몇단을 통과하는 동안 발생될 수 있는 점유통과 주파수 대역폭의 협소열화에 의한 찌그러짐의 증가와 충실도 열화 및 원가의 상승등, 슈퍼헤테로다인 방식에서 유발되는 고주파 증폭회로의 결점들을 배제하고 중계전파의 질을 가능한 한 방송국의 전파신호와 동일한 전파신호로 중계되도록 하기 위해 스트레이트 방식의 고주파 증폭회로를 채택하여 중계기 운영동작의 무인화로 운영의 간편성과 유지비등이 절감을 꾀할 수 있도록 한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서 본 고안의 구성은,

수신안테나로 수신된 전파를 안테나 분배증폭기와 안테나 분배기를 거쳐, 다단의 AM 수신기와 AM 스트레이트 증폭기 및 FM 수신기와 FM 스트레이트 증폭기를 통하여 지하에 송신되도록 하는 무선방송 중계기에 있어서,

도래한 공중전파의 신호를 수신하는 수신 안테나를 포함하는 안테나 분배 증폭기와,

다수의 AM 주파수 신호가 다수개의 코일과 콘덴서의 정합으로 이루어지는 필터에 의해 다수의 채널로 분리되는 AM 안테나 분배기와,

다수의 FM 주파수 신호가 다수개의 코일로 이루어지는 필터에 의해 다수개의 채널로 분리되는 FM 안테나 분배기와,

여진증폭기, 전력증폭기, 대역통과필터 및 AM/FM 송신출력 스트레이트 고주파 증폭기, 자동이득조절회로, VOX 검파기, BC/PA 선택 스위치회로, 증폭제한 파형 정형회로, 멀티플라이어 진폭변조기와 AF 검파기로 이루어지며 상기한 AM 안테나 분배기로부터 입력되는 신호를 채널별로 각각 분리하여 수신하는 AM 수신기와,

스트레이트 고주파 증폭기, BC/PA 선택스위치회로, PLL 발진기, 전압제어가변 발진기, AF 증폭기와 AF 검파기로 이루어지며 상기한 FM 안테나 분배기로부터 입력되는 신호를 채널별로 각각 분리하여 수신하는 FM 수신기와,

다수개의 코일과 콘덴서로된 AM 정합결속기와,

다수개의 저항과 동조기로된 FM 정합결속기와,

여진증폭기, 전력증폭기, 대역통과필터 및 AM/FM 송신출력지시계로 이루어지며 상기한 AM 수신기 및 FM 수신기로부터 입력되는 신호를 증폭하여 출력하는 AM/FM 스트레이트 증폭기와,

각각의 주파수 대역을 임피던스 정합을 이루어 최소의 손실로 의사부하저항으로 출력하는 임피던스 정합기 및 다중주파수 결합기와,

송신마이크 셋트, 미아크 증폭기, 자동레벨조정회로 및 채널 분배기로 이루어지며 긴급방송업무를 위하여 다수의 AF 신호를 상기 AM 수신기 및 FM 수신기로 출력하는 PA 마이크앰프와,

상기 AM/FM 스트레이트 증폭기에서 축출된 RF 신호를 AM/FM 튜너, 혼합기 및 중간주파 증폭기, AF 검파 및 증폭기, 채널주파수 지시계, 국부발진기 및 스피커를 이용하여 모니터하는 모니터 앰프를 포함하여 이루어진다.

특히, 본 고안에서는, 전파가 도달되지 않아 무선으로는 전혀 의사소통을 행할 수 없는 터널이나 지하의 갱도등, 지하건축구조물 내에서 비상시에 방송국에서 보내오는 방송내용을 절단하고 중계되어지고 있는 방송전파와 동일한 고유 주파수로 이러한 지역에서 필요로 하는 무선 공중방송 업무를 할입 행할 수 있도록 해당 방송 고유주파수와 동일한 반송파 발생을 위하여, AM 방식에서는 수신신호를 증폭, 진폭제한 및 파형 정형을 하여 순수 반송파를 얻고, 특성면에서 성능이 우수한 멀티 플라이어 방식의 진폭 변조회로를 채택하여 지하 무선 방송중계에 있어서 최대한의 실효가치를 얻을 수 있도록 한 것으로, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.

본 고안은, 수신안테나로 수신된 전파를 안테나 분배증폭기의 안테나 분배기를 거쳐 다단의 AM 수신기와 AM 스트레이트 증폭기 및 FM 수신기와 FM스트레이트 증폭기를 통하여 지하에 송신되도록 하는 무선방송 중계기에 있어서, 도래한 공중전파의 신호를 수신하는 수신 안테나를 포함하는 안테나 분배 증폭기(1)와, 다수의 AM 주파수 신호가 다수개의 코일(L1-L4)과 콘덴서(C5-C9)의 정합으로 이루어지는 필터 및 증폭기(A)로써 다수의 채널로 분리되어 증폭되는 AM 안테나 분배기(2)와, 다수의 FM주파수 신호가 다수개의 콘덴서(C1-C4)와 대역통과필터(BPF) 및 증폭기(A)로써 다수개의 채널로 분리되어 증폭되는 FM 안테나 분배기(3)와, 스트레이트 고주파 증폭기, 자동이득조절회로, VOX 검파기, BC(Broad Casting; 공중전파)/PA(Public Address; 공중용확성) 선택 스위치회로, 증폭제한 파형 정형회로, 멀티플라이어 진폭변조기 및 AF 검파기로 이루어진 AM 수신기(4)와, 스트레이트 고주파 증폭기, BC/PA 선택스위치회로, PLL 발진기, 전압제어가변발진기, AF 증폭기 및 AF 검파기로 이루어진 FM 수신기(5)와, 다수개의 코일(L1, L2) 및 콘덴서(C1-C3)로된 AM 정합결속기(6)와, 다수개의 저항(R1-R6) 및 동조기(F1-F12)로된 FM 정합결속기(7)와, 여진증폭기, 전력증폭기, 대역통과필터 및 AM/FM 송신출력 지시계로 이루어진 AM/FM 스트레이트 증폭기(8, 9)와, 각각의 주파수 대역을 임피던스 정합을 이루어 최소의 손실로 의사부하저항(12, 13)으로 출력하는 임피던스 정합기(10) 및 다중주파수 결합기(11)와, 긴급방송업무를 위하여 송신마이크 셋트, 마이크 증폭기, 자동레벨조정회로 및 채널 분배기로 다수의 AF(Audio-Frequency ; 가청주파) 신호를 상기 AM 수신기(4) 및 FM 수신기(5)로 출력하는 PA(Public Address; 공중용 확성) 마이크앰프(14)와, 상기 AM/FM 스트레이트 증폭기(8, 9)에서 축출된 RF(Radio-Frequency; 고주파) 신호를 AM/FM 튜너, 혼합기 및 중간주파 증폭기, AF 검파 및 증폭기, 채널주파수 지시계, 국부발진기 및 스피커를 이용하여 모니터하는 모니터 앰프(15)를 구비한다.

상기의 안테나 분배증폭기(1)로 도래한 전파를 AM/FM의 주파수별로 분리 증폭하고, AM 안테나 분배기(2)에서 AM 전파는 각 채널별로 코일(L305)과 콘덴서(C335)로 저역통과시키고, 콘덴서(C333)와 고주파 결합변성기(T306)의 1차측 코일에 동조시키며, 2차측 코일을 트랜지스터(Q304)의 베이스에 연결하고, 콜렉터측은 고주파 변성기(T304)에 직접 연결하며, 에미터측에는 저항(R315)과 콘덴서(C327)를 병렬 연결하고, 상기 고주파 결합변성기(T304)의 2차측 코일에 트랜지스터(Q303)와 연결되는 저항(R312)과 콘덴서(C321)를 병렬 접속하는 한편, FM 안테나 분배기(3)의 각 찬넬별로 입력된 FM 전파는 고주파 결합변성기(T204-T206)로 동조하고, 트랜지스터(Q202) 및 고주파 결합변성기(T203)로 구성된 FM 스트레이트 고주파 증폭기(20)로 증폭하여 AM 및 FM수신기(4, 5)의 각 고주파 출력을 AM 및 FM 광대역 증폭기(8)(9)를 거쳐 AM은 유도선을 통하여, FM은 누설 동축케이블을 통하여 지하로 송신되게 구성하였다.

이하, 본 고안의 작용효과를 첨부도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제 1도에 도시한 바와같이 지하구조를 외부에 설치된 한개의 수신안테나(ANT)에 의해 들어오는 여러 전파신호를 안테나 분배증폭기(1)에서 임피던스 정합 및 AM, FM으로 분리하여 미소 수신세력을 증폭시킨 후, AM 안테나 분배기(2) 및 FM 안테나 분배기(3)로 신호전달된다.

즉, 수신안테나(ANT)에 전송된 전파신호는, 제2도와 같이, 대역필터(BPF)를 거치면서 임피던스 정합되어 FM 주파수가 분리 출력되고, AM 주파수는 코일(L1-L4)과 콘덴서(C5-C9)의 정합으로 이루어지는 저역필터 및 증폭기(A)에 의하여 분리 증폭된 뒤에 일정 주파수 이하이면 통과됨으로써, AM 출력은 AN 안테나 분배기(2)로, FM 출력은 FM 안테나 분배기(3)로 신호전달된다.

AM 안테나 분배기(2)로 인입된 수신 전파는 임피던스 정합을 이루면서 AM 수신기(4)의 수신주파수에 동조되는 입력으로 분리되어 분배 공급된다. 이와 동일하게, FM 안테나 분배기(3)에서는 수신전파가 임피던스 정합을 이루면서 FM 수신기(5)의 입력으로 분리되어 분배 공급된다.

상기 AM 안테나 분배기(2)에 있어서, 임피던스 정합은 통상 입력측에서 바라본 입력 임피던스가 같도록 실효저항만으로 이루어질 수 있으나, 저항만으로의 임피던스 정합이 이루어지는 경우에 분배 삽입손실이 커지므로 본 고안에서는 제4도와 같이 AM에서는 대역통과필터를 구성하여 주파수 동조선택을 이루게 한다. 또한, FM 안테나 분배기(3)에서는 수신 주파수가 VHF(Very High Frequency; 초단파)대이므로 제5도와 같이 1개의 입력에 6개의 출력을 분배하는 정합회로를 갖는다.

AM 안테나 분배기(2)의 대역통과 필터의 구성은, 제3도와 같이, 코일(L5), 콘덴서(C10)로 이루어진 저역통과필터와, 코일(L6), 콘덴서(C11), 수신기의 입력 임피던스(Zin)로 구성되는 동조회로, 그리고 상기한 저역통과필터와 동조회로를 고역통과만으로 결합시켜서 제6도에 도시한 바와같은 통과대역폭을 결정하여 주는 콘덴서(C9)를 포함하여 이루어진다. 제3도에서 Zt는 다른 채널의 입력 임피던스의 합성 임피던스를 등가적으로 표시한 것이다.

제3도의 코일(L5, L6), 콘덴서(C9-C11)의 정수에 의해 결정되는 제6도에 도시한 동조특성의 다수개 대역통과필터를 제4도에서 도시한 상세회로도와 같이 접속하여 한 개의 수신 안테나(ANT)로 다채널의 각 해당 수신기의 수신입력을 분배하는 다채널 AM 안테나 분배기(2)를 구성하면, 출력은 정합변환회로에서 다시 전기적 진동으로 변환된다.

상기한 AM 안테나 분배기(2)의 AM 출력과, FM 안테나 분배기(3)의 FM 출력은 각 해당 수신기(4, 5)에 의해 방송신호의 각각의 채널별로 분리되어 동조된다.

제11A-D도 및 제15도에 도시한 AM 및 FM 수신기(4, 5)와 같이, AM은 고주파 증폭트랜지스터(Q304, Q303,Q301)와 고주파 결합변성기(T301-T306)로 구성되는 스트레이트 고주파 증폭기에 의해 필요한 대역특성을 갖는 출력레벨까지 고주파 증폭되고, FM은 고주파 증폭트랜지스터(Q201, Q202, Q302, Q401)와 고주파 동조 및 변성기(T201-T206)로 구성되는 스트레이트 고주파 증폭기에 의하여 필요대역만 통과되며, 일정출력 레벨로 증폭된다.

고주파 증폭기의 도래전파에 강약의 변화가 있을지라도 AM에서는 출력을 항상 일정하게 유지시켜 주기 위하여, 제11A-D도와 같이 다이오드(D301, D302), 교류분 제거를 위한 연산증폭기(IC403-A, IC403-B, IC404) 및 트랜지스터(Q302)로 구성되는 자동이득조절회로 기능을 추가하였다. 다이오드(D301, D302)에서 검파된 맥류출력은 변조된 음성 교류성분이 중첩되어져 만일 이 출력이 그대로 사용되어 자동이득조절을 행할 경우 고주파 출력은 검파된 교류분 만큼 변동되어진다.

이러한 변동이 완전히 배제된 연산증폭기(IC403-A, IC403-B, IC404)를 사용하여 연산증폭기(IC403-B)의 통상입력에 교류분이 중첩되어진 검파출력하면, 직류증폭되어 연산증폭기(IC403-A)에 인가된다. 연산증폭기(IC403-A)에서는 다이오드(D401, D402)에 의한 진폭 제한회로를 가지고 있기 때문에 일정 레벨이상은 제한되며, 가변저항(VR403)으로 밸런스점을 미세조정하여 출력에서는 교류분을 완전히 제거할 수가 있다. 이렇게 하여 얻어진 순수한 직류분만의 검파된 직류전압은 자동이득조절회로의 트랜지스터(Q302)의 게이트에 인가되어 트랜지스터(Q302)의 동작상태를 활성상태로 하여 스트레이트 고주파 증폭기의 트랜지스터(Q301, Q303)의 베이스 바이어스를 변화시킴으로써 입력의 강도에 따라 이득을 감소시키는 역 AGC(Auto Gain Control; 자동이득제어) 조절이 가능하다.

또한, 연산증폭기(IC404)를 레벨 비교기를 사용하여 연산증폭기(IC403-B)의 AGC 출력전압을 가변저항(VR404)으로 설정되는 직류전압과 비교하여 도래전파의 유무를 연산증폭기(IC404)의 출력에서 전압출력의 고저로서 논리출력된다. 이 출력의 유무로 BC/PA 상태표시 LED(LD501)가 점등한다.

한편, 충분히 증폭되어진 수신된 방송전파신호(Radio Frequency, RF)는 선택스위치회로를 거쳐 AM 정합 결속기(6)에 의해 하나로 통합된 다음, 여진 증폭기에 의해 다시 스트레이트 고주파 증폭되어져 전력 증폭기에 공급되고, 전력 증폭된 여러고유 주파수의 다채널 송신 출력신호는 중계를 요하는 지역에 설치된 한개의 송신루프 안테나에 의해 전파 복사된다.

AM 정합결속기(6)의 구성은 수신측의 AM 안테나 분배기(2)에 사용된 대역통과 필터 구성과 같으며, 그 상세한 내용은 제8도 및 제9도에 도시한 바와 같다. AM 수신기(4)에서 자동이득조절되어 균일하게 고주파 증폭되어진 신호는 비상시 지하중계를 요하는 국소지역에서 필요로 하는 무선 공중 방송업무 기능을 위해 BC/PA 선택스위치회로로 선택분기되어 제11도에 도시한 바와같은 차동증폭기(IC401, IC402)와 고주파 결합변성기(T402, T403)로 구성되는 진폭제한 파형 정형회로에 의해 도래 전파를 진폭제한하여 진폭 변조된 음성신호를 제거시키고, 고주파 결합변성기(T404)로 동조를 위하여 파형을 정형하게 된다. 이와 같이 파형정형된 출력은 3개의 트랜지스터(Q403-Q405)를 갖는 멀티플라이어 방식 진폭변조기에 반송파 입력으로 인가되어진다. 또한, 안테나 분배증폭기(1)와 FM 안테나분배기(3)에서 분배, 증폭, 임피던스 정합된 FM 수신신호는 제15도의 스트레이트 고주파 증폭기(20)에서 증폭되어 BC/PA 선택스위치 회로로 인입된다.

BC/PA 선택스위치 회로에서는 트랜지스터(A406)의 구동여부에 따라서 BC/PA가 선택되며, BC 위치에 있을때, 스트레이트 고주파 증폭기로 부터의 수신신호는 트랜지스터(Q302)에 의해 증폭되어 고주파 여진증폭기로 공급된다. 고주파 여진증폭기의 출력은 FM 정합 결속기(7)로 결합을 행한 후, FM 스트레이트 증폭기(9)에 의하여 충분한 세력으로 증폭하여 단일 FM 송신용 누설케이블에 다른 무선기기와 혼합하여 사용할 수 있도록 다중 주파수 결합기(11)를 거쳐 송신된다.

FM 수신기(5)와 FM정합 결속기(7)에 대한 상세 회로도는 제 10도 및 제 15도에 도시한 바와 같다. PA로 선택되면 위상비교기, 저역비교기, 비교주파수발생기, 분주기, 전압제어 가변발진기로 구성된 주파수 안정도가 높은 위상 고정 루우프인 PLL 회로와 FM 직접 변조방식을 채택하여 소출력에서의 효율을 높여 노주파 여진단으로 인가되어진다.

제13도의 미설명 부호 200은 AM/FM 동조기, 중간주파증폭기, 복조기이고, 210은 주파수 표시기이다.

한편, 구내 긴급방송 업무를 위한 음성입력은 제14도에 상세히 도시한 바와 같이 마이크(MIC)를 통해 마이크 증폭기에 인가되어 증폭된다. 음성출력은 과변조 방지를 위해 다이오드(D203, D204), 콘덴서(C267, C268) 및 트랜지스터(Q202)로 구성 되는 자동레벨 조정회로에 의해 대신호시에 다이오드(D203, D204)에 의해 배전압 정류된 직류출력이 트랜지스터(Q202)의 베이스에 가하여져 트랜지스터(Q202)의 능동저항을 감소시켜 자동적으로 음성출력이 조절되어진다.

자동레벨 조절되어진 음성출력은 채널 분배기를 거쳐 AM 에서는 제11A-제11D도에 도시된 바와같이 변조입력으로 멀티플라이어 진폭변조기의 음성입력에 가해지고, 트랜지스터(Q403-Q405)의 회로에 의해 반송파와 승산되어져 진폭 변조되고, FM에서는 제15도에 도시된 바와같이 변조입력으로 전압제어 가변 발진기에 인가하여 주파수 변조된다. AM 스트레이트 증폭기(8)의 출력측에서 축출된 RF 신호와 FM 스트레이트 증폭기(9)의 출력측에서 축출된 RF 신호는 모니터 앰프(15)의 AM/FM 튜우너에 의해 채널 선정된 후 혼합기에서 국부발진기의 출력과 혼합하여 중간 주파수를 만들고 증폭한 후 검파 및 증폭기를 거쳐 모니터 스피커(SP)로 모니터될 수 있다. 또한, AM/FM 스트레이트 증폭기(8, 9)에서 고주파 신호를 검출, 검파하여 송신 출력지시계로 각각 나타난다.

한편, 다중주파수 결합기(11)는 여러대역의 주파수를 하나로 결속하여 주는 장치로서, 제17도에 도시한 바와 같이 각각의 주파수 대역을 가진 송신기에서 입력된 송신출력이 결합기(11)에서 임피던스 정합을 이루면서 최소의 손실로 지하구조물내의 동축 케이블로 송출되도록 한다. 상기한 다중주파수 결합기(11)의 회로구성은 제18도에 도시한 바와 같으며, ①은 입력된 고주파를 받아 108 MHz까지 통과시켜 주는 저역통과 필터로서 전단의 송신출력측 임피던스와 정합을 이루며 필터부분을 구성하고, ②의 고역통과 필터와 결합하여 제17도의 A와 같은 출력특성을 얻을 수가 있다.

②는 주파수 155 MHz이상을 통과시키는 고역통과필터로서, 송신 출력측 임피던스와 정합하여 고역통과 필터를 구성한다. 합성된 출력 A는 ⑥의 저역통과 필터를 거치면서 B의 특성이 된다.

⑥은 주파수 170MHz이하를 통과시키는 저역통과 필터로서, 전단의 ①과 ②의 필터와 결합되어 저역통과필터 부분을 구성한다. 또한 출력특성 B는 ③의 고역통과 필터와 결합하여 C와 같은 특성이 된다.

③은 주파수 440 MHz 이상을 통과시키는 고역통과필터이다. 출력특성 C는 ⑦의 저역통과 필터를 거쳐 D의 특성을 얻는다. ⑦은 전단의 필터 ③,⑥과 정합하고 저역통과필터로서 동작한다. 한편, ④는 주파수 820 MHz 이하를 통과시키는 저역통과 필터로서, 전단 출력 임피던스와 결합하고 ⑤의 고역통과필터와 결합하여 E의 출력특성을 얻는다.

⑤는 주파수 830 MHz 이상을 통과시키는 고역통과필터로서, 전단 출력축 임피던스 정합한다. 출력특성 E는 ⑧의 고역통과 필터를 거쳐서 F의 특성이 된다.

⑧은 주파수 800MHz이상을 통과시키는 고역통과필터로서, ④,⑤와 정합된다.

최종적으로 필터⑦의 출력특성 D와 필터 ⑧의 출력특성 F를 합하여 G의 특성을 얻을 수 있게 된다.

제16도는 주파수 신디사이저를 이용하여 방송국의 선택을 원격 제어하는 것으로 PLL의 원리에 따라 위상비교기의 출력과 위상비교측이 제어되고 실제의 수신기에서 방송국의 주파수를 선국스위치로 정해 해당 국부발진 주파수를 결정해주는 분주비가 설정되며, 주파수 표시기에 수신 주파수가 나타난다.

이상과 같이 본 고안은 한대의 중계장치를 다채널화하여 터널이나 지하에 구축된 구조물내에 설치함으로써 적은 비용으로 방송 불감지역에 다채널 방송을 동시 중계 할 수 있으며, PLL 방식 반송파 발생회로와 멀티플라이어 방식 진폭변조회로를 사용하여 종래에 방송 불감지역내에서 무선으로 구내 긴급 방송업무(PA)를 할 수 없었던 것을 방송신호 내용을 차단하고, 동일한 고유 주파수로 지역에 필요한 방송업무를 할입 행할 수 있도록 함은 물론, 송신출력을 검파 선택하여 한대의 모니터 스피커로 다채널 방송되는 신호의 질을 감시 관리할 수 있는 모니터 기능을 가지고 있으며, 방송신호를 채널별로 분리 증폭함으로써 고품질의 음질을 제공할 수 있으며, 전체적으로 유지비 절감, 운영의 간편함과 무인화를 행할 수 있는 다목적 효과를 갖는 방송중계 장치로서, 특히 FM 고주파 출력 및 레이저 중계기(17), 무선통신 보조설비(18), 카폰(19, 20)등 다른 무선기기의 출력들을 다중 주파수 결합기(11)를 통하여 임피던스 정합을 행한 후 하나의 FM 누설 동축케이블을 통하여 지하에 송신 가능한 효과가 있다.

Claims (2)

1. 수신안테나로 수신된 전파를 안테나 분배증폭기와 안테나 분배기를 거쳐 다단의 AM 수신기와 AM 스트레이트 증폭기 및 FM 수신기와 FM 스트레이트 증폭기를 통하여 지하에 송신되도록 하는 무선방송 중계기에 있어서,

   도래한 공중전파의 신호를 수신하는 수신 안테나를 포함하는 안테나 분배 증폭기(1)와,

   다수의 AM 주파수 신호가 다수개의 코일(L7-L18)과 콘덴서(C12-C29)의 정합으로 이루어지는 필터에 의해 다수의 채널로 분리되는 AM 안테나 분배기(2)와,

   다수의 FM 주파수 신호가 다수개의 코일(L19-L30)로 이루어지는 필터에 의해 다수개의 채널로 분리되는 FM 안테나 분배기(3)와,

   스트레이트 고주파 증폭기, 자동이득조절회로, VOX 검파기, BC(Broad Casting; 공중전파)/PA(Public Addredd; 공중용확성) 선택 스위치회로, 증폭제한 파형 정형회로, 멀티플라이어 진폭변조기 및 AF 검파기로 이루어지며 상기한 AM 안테나 분배기(2)로부터 입력되는 신호를 채널별로 각각 분리하여 수신하는 AM 수신기(4)와,

   스트레이트 고주파 증폭기, BC/PA 선택스위치회로, PLL 발진기, 전압제어가변발진기, AF 증폭기와 AF 검파기로 이루어지며 상기한 FM 안테나 분배기(3)로부터 입력되는 신호를 채널별로 각각 분리하여 수신하는 FM 수신기(5)와,

   다수개의 코일(L1, L2) 및 콘덴서(C1-C3)로된 AM 정합결속기(6)와,

   다수개의 저항(R1-R6) 및 동조기(F1-F12)로된 FM 정합결속기(7)와,

   여진증폭기, 전력증폭기, 대역통과필터 및 AM/FM 송신출력지시계로 이루어진 AM/FM 스트레이트 증폭기(8, 9)와.

   각각의 주파수 대역을 임피던스 정합을 이루어 최소의 손실로 의사부하저항(12, 13)으로 출력하는 임피던스 정합기(10) 및 다중주파수 결합기(11)와,

   긴급방송업무를 위하여 송신마이크 셋트, 마이크 증폭기, 자동레벨조정회로 및 채널 분배기로 다수의 가청주파 신호를 상기 AM 수신기(4) 및 FM 수신기(5)로 출력하는 공중용 확성 마이크앰프(14)와,

   상기 AF/FM 스트레이트 증폭기(8, 9)에서 축출된 고주파 신호를 AM/FM 튜너, 혼합기 및 중간주파 증폭기, AF 검파 및 증폭기, 채널주파수 지시계, 국부발진기 및 스피커를 이용하여 모니터하는 모니터 앰프(15)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 방송신호 채널별 분리 증폭방식 다채널 지하무선 방송중계기.
2. 제1항에 있어서,

   FM 고주파 송신을 위하여 하나의 케이블로 페이저 중계기(17), 무선통신설비(18) 및 듀플렉서(16)로 연결된 카폰 송수신기(19, 20)등의 상이한 다수 대역의 주파수를 동시에 사용할 수 있도록 각 주파수를 저역 필터와 고역필터를 통과하고 임피던스 정합에 의해 결합시켜주는 다중 주파수 결합기(11)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 방송신호 채널별 분리 증폭방식 다채널 지하무선 방송 중계기.