KR100244974B1 - Low noise amplifier of switching type for mobile communication base station - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스위칭 디비이스를 이용하여 이동통신 기지국용 저잡음 증폭기를 구현함으로써 저잡음 증폭기의 소비전류를 줄이고, 온도특성에 따른 저잡음 증폭기의 특성저하를 방지하며, 아울러 기지국 가용거리(COVERAGE)의 감소를 개선토록 한 스위칭 방식을 적용한 이동 통신 기지국용 저잡음 증폭기에 관한 것이다.The present invention implements a low noise amplifier for a mobile communication base station using a switching device to reduce the current consumption of the low noise amplifier, to prevent deterioration of the characteristics of the low noise amplifier according to the temperature characteristics, and also to reduce the base station coverage (COVERAGE) The present invention relates to a low noise amplifier for a mobile communication base station using a switching scheme.

종래의 이동통신 저잡음 증폭기는 제1, 제2경로 증폭부의 복수 경로중 임의의 경로가 동작을 못할 경우 증폭 이득이 6㏈ 정도 감소하고 잡음지수가 3㏈ 정도 증가하게 된다. 이러한 특성변화는 기지국이 정상적으로 동작할때의 가용거리보다 줄어들어 이동통신 가입자 전체가 정상적으로 서비스를 받지 못하고 일부 가입자만이 서비스를 받게 되는 문제점이 있었다.In the conventional mobile communication low noise amplifier, when any one of the plurality of paths of the first and second path amplifiers fails to operate, the amplification gain decreases by about 6 dB and the noise figure increases by about 3 dB. This characteristic change is less than the available distance when the base station is operating normally, there is a problem that the entire mobile communication subscribers do not receive the normal service, only some of the subscribers receive the service.

이것을 해결하기 위해, 본 발명은 입력되는 고주파 신호의 경로를 선택하는 제1스위칭수단과, 입력되는 구동전원을 제1, 제2증폭수단의 동작 상태에 따라 선택적으로 공급하는 전원 제어수단과, 상기 전원 제어수단에서 선택적으로 인가되는 전원에 의해 구동되어 상기 제1스위칭수단의 경로 선택에 따라 입력되는 고주파신호를 소정의 레벨로 증폭하는 제1, 제2증폭수단과, 상기 제1, 제2증폭수단에서 선택적으로 증폭된 고주파신호를 후단에 전달하는 제2스위칭수단으로 구성된다.In order to solve this problem, the present invention provides a switching device comprising: first switching means for selecting a path of an input high frequency signal, power supply control means for selectively supplying input driving power according to operating states of the first and second amplifying means; First and second amplifying means driven by a power selectively applied by a power supply control means to amplify a high frequency signal input according to a path selection of the first switching means to a predetermined level, and the first and second amplifying means; And second switching means for transmitting the high frequency signal selectively amplified by the means to the rear stage.

Description

스위칭 방식을 적용한 이동 통신 기지국용 저잡음 증폭기Low Noise Amplifier for Mobile Communication Base Station with Switching Method

본 발명은 스위칭 방식을 적용한 이동 통신 기지국용 저잡음 증폭기에 관한 것으로, 특히 스위칭 디바이스를 이용하여 이동통신 기지국용 저잡음 증폭기를 구현함으로써 저잡음 증폭기의 소비전류를 줄이고, 온도특성에 따른 저잡음 증폭기의 특성저하를 방지함과, 아울러 기지국 가용거리(COVERAGE)의 감소를 개선토록 한 스위칭 방식을 적용한 이동 통신 기지국용 저잡음 증폭기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a low noise amplifier for a mobile communication base station using a switching method. In particular, a low noise amplifier for a mobile communication base station is implemented using a switching device, thereby reducing the current consumption of the low noise amplifier and reducing the characteristics of the low noise amplifier according to temperature characteristics. The present invention relates to a low-noise amplifier for a mobile communication base station using a switching scheme that prevents and improves a reduction in base station coverage.

종래의 이동통신 기지국용 저잡음 증폭기는 1에 도시된 바와 같이, 각각 입력측과 출력측에 하이브리드 소자를 이용한 공칭구조로써, 입력되는 고주파신호의 3㏈소실을 갖고 각각 분리되어 출력하는 제1하이브리드(1)와, 전원(A)이 항상 인가되어 상기 제1하이브리드(1)를 통해 입력되는 고주파 신호를 소정의 레벨로 증폭하여 출력하는 제1경로 증폭부(2)와, 전원(B)이 항상 인가되어 상기 제1하이브리드(1)를 통해 입력되는 고주파 신호를 소정의 레벨로 증폭하여 출력하는 제2경로 증폭부(3)와, 상기 제1, 제2경로 증폭부(2), (3)에서 각각 증폭되어 출력된 고주파신호를 후단에 전송하는 제2하이브리드(4)로 구성되어져 있다.The conventional low noise amplifier for a mobile communication base station is a nominal structure using hybrid elements on the input side and the output side, respectively, as shown in Fig. 1, which has a 3-μs loss of an input high frequency signal and separately outputs the first hybrid 1. And a first path amplifier 2 for amplifying and outputting a high frequency signal input through the first hybrid 1 to a predetermined level at all times, and a power source B is always applied. A second path amplifier 3 for amplifying and outputting a high frequency signal input through the first hybrid 1 to a predetermined level, and the first and second path amplifiers 2 and 3, respectively. And a second hybrid 4 which transmits the amplified high frequency signal to the rear stage.

이와 같이 구성된 종래 이동통신 기지국용 저잡음 증폭기의 동작을 첨부한 제1도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.The operation of a low noise amplifier for a conventional mobile communication base station configured as described above will be described with reference to FIG.

먼저, 입력측으로 고주파 신호가 입력되면 이 신호는 제1하이브리드(1)를 통해 고주파신호의 3㏈소실을 갖고 각각 분리되어 제1, 제2경로 증폭부(2), (3)에 전달하게 된다.First, when a high frequency signal is input to the input side, the signal is separated through the first hybrid 1 and has 3 dB loss of the high frequency signal, respectively, and transmitted to the first and second path amplifiers 2 and 3. .

그러면, 제1, 제2경로 증폭부(2), (3)내의 경로 1과 경로 2를 통해 상기 제1하이브리드(1)를 통해 전달되는 각각의 고주파 신호를 소정의 레벨로 증폭하여 제2하이브리드(4)에 출력하게 된다.Then, each of the high frequency signals transmitted through the first hybrid 1 through the path 1 and the path 2 in the first and second path amplifying units 2 and 3 to a predetermined level and a second hybrid Output to (4).

이에 따라, 제2하이브리드(4)는 상기 제1, 제2경로 증폭부(2), (3)를 통해 각각 출력된 고주파신호를 후단에 전달하므로서 이동통신 가입자가 사용하게 된다.Accordingly, the second hybrid 4 transmits the high frequency signals output through the first and second path amplifying units 2 and 3 to the rear end, thereby being used by the mobile communication subscriber.

이때, 제1, 제2경로 증폭부(2), (3)내의 경로 1 또는 경로 2중 임의의 경로가 동작을 하지 못할 경우에는 그에 대응되는 다른 경로(경로 1 또는 경로 2)로 출력하게 된다.In this case, when any one of the path 1 or the path 2 in the first and second path amplifying units 2 and 3 fails to operate, the signal is output to another path (path 1 or path 2) corresponding thereto. .

그러나 이러한 종래의 이동통신 저잡음 증폭기는 제1, 제2경로 증폭부의 복수 경로중 임의의 경로가 동작을 못할 경우 증폭 이득이 6㏈ 정도 감소하고 잡음지수가 3㏈ 정도 증가하게 된다. 이러한 특성변화는 기지국이 정상적으로 동작할때의 가용거리보다 줄어들어 이동통신 가입자 전체가 정상적으로 서비스를 받지 못하고 일부 가입자만이 서비스를 받게 되는 문제점이 있었다.However, in the conventional mobile communication low noise amplifier, when any path among the plurality of paths of the first and second path amplifiers fails to operate, the amplification gain decreases by about 6 dB and the noise figure increases by about 3 dB. This characteristic change is less than the available distance when the base station is operating normally, there is a problem that the entire mobile communication subscribers do not receive the normal service, only some of the subscribers receive the service.

또한, 제1, 제2경로 증폭부에 항상 전원을 공급하여야 하므로 소비전류가 필요 이상으로 가중될 뿐만 아니라 과다한 소비 전류에 의해 저잡음 증폭기 내부의 온도가 상승되어 장시간 경과시에는 증폭 특성이 급격히 저하되는 문제점이 있었다.In addition, since power must always be supplied to the first and second path amplifying units, the current consumption is more than necessary, and the temperature inside the low noise amplifier is increased due to excessive current consumption. There was a problem.

따라서 본 발명은 스위칭 디바이스를 이용하여 이동통신 기지국용 저잡음 증폭기를 구현함으로써 저잡음 증폭기의 소비전류를 감소시키고, 온도특성에 따른 저잡음 증폭기의 특성저하를 방지함과, 아울러 기지국 가용거리(COVERAGE)의 감소를 개선토록 한 스위칭 방식을 적용한 이동 통신 기지국용 저잡음 증폭기를 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention implements a low noise amplifier for a mobile communication base station by using a switching device to reduce the current consumption of the low noise amplifier, to prevent deterioration of the characteristics of the low noise amplifier due to temperature characteristics, and also to reduce the base station coverage. It is an object of the present invention to provide a low noise amplifier for a mobile communication base station employing a switching scheme to improve the performance.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 수단은, 입력되는 고주파 신호의 경로를 선택하는 제1스위칭수단과, 입력되는 구동전원을 제1, 제2증폭수단의 동작 상태에 따라 선택적으로 공급하는 전원 제어수단과, 상기 전원 제어수단에서 선택적으로 인가되는 전원에 의해 구동되어 상기 제1스위칭수단의 경로 선택에 따라 입력되는 고주파신호를 소정의 레벨로 증폭하는 제1, 제2 증폭수단과, 상기 제1, 제2증폭수단에서 선택적으로 증폭된 고주파신호를 후단에 전달하는 제2스위칭수단으로 이루어진 것이다.Technical means of the present invention for achieving this object, the first switching means for selecting the path of the high frequency signal to be input, and the power supply for selectively supplying the input driving power according to the operating state of the first and second amplifying means First and second amplifying means driven by a control means, a power source selectively applied by the power supply control means, and amplifying a high frequency signal input according to a path selection of the first switching means to a predetermined level; First and second switching means for transmitting a high frequency signal selectively amplified by the second amplification means to the rear end.

제1도는 종래의 이동 통신 기지국용 저잡음 증폭기의 블록 구성도.1 is a block diagram of a conventional low noise amplifier for a mobile communication base station.

제2도는 본 발명에 의한 스위칭 방식을 적용한 이동 통신 기지국용 저잡음 증폭기의 블록 구성도.2 is a block diagram of a low noise amplifier for a mobile communication base station to which a switching scheme according to the present invention is applied.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

101 : 제1스위칭부 102 : 전원제어부101: first switching unit 102: power control unit

103 : 제1증폭부 104 : 제2증폭부103: first amplifier 104: second amplifier

105 : 제2스위칭부105: second switching unit

이하, 본 발명을 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제2도는 본 발명에 의한 스위칭 방식을 적용한 이동 통신 기지국용 저잡음 증폭기의 블록 구성도를 나타낸 것으로서, 입력되는 고주파 신호의 경로를 선택하는 제1스위칭부(101)와, 입력되는 구동전원을 제1, 제2증폭부(103), (104)의 동작 상태에 따라 선택적으로 공급하는 전원 제어부(102)와, 상기 전원 제어부(102)에서 선택적으로 인가되는 전원에 의해 구동되어 상기 제1스위칭부(101)의 경로 선택에 따라 입력되는 고주파신호를 소정의 레벨로 증폭하는 제1, 제2 증폭부(103), (104)와 상기 제1, 제2증폭부(103), (104)에서 선택적으로 증폭된 고주파신호를 후단에 전달하는 제2스위칭부(105)으로 구성되어져 있다.2 is a block diagram of a low noise amplifier for a mobile communication base station to which the switching method according to the present invention is applied. The first switching unit 101 selects a path of a high frequency signal to be input, and a driving power source to be input as a first. And the first switching unit (D) which is driven by a power control unit 102 selectively supplying according to the operating states of the second amplifiers 103 and 104 and a power selectively applied by the power control unit 102. Optionally selected from the first and second amplifiers 103 and 104 and the first and second amplifiers 103 and 104 to amplify the high frequency signal inputted according to the path selection of 101. And a second switching unit 105 for transmitting the amplified high frequency signal to the rear stage.

이와 같이 구성된 본 발명의 동작 및 작용 효과를 첨부한 도면 제2도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.Referring to Figure 2 attached to the operation and effect of the present invention configured as described above is as follows.

먼저, 입력되는 고주파 신호를 증폭하기 위해 전원제어부(102)를 조절하여 제1증폭부(103) 또는 제2증폭부(104)를 선택하도록 한다.First, in order to amplify an input high frequency signal, the power control unit 102 is adjusted to select the first amplifier 103 or the second amplifier 104.

여기서, 전원제어부(102)가 제1증폭부(103)에 구동전원을 인가하게 되면 제1스위칭부(101)는 제1증폭부(103)로 스위칭되어 입력되는 고주파 신호를 상기 제1증폭부(103)에 전달하게 된다.Here, when the power control unit 102 applies the driving power to the first amplifier 103, the first switching unit 101 is switched to the first amplifier 103 to input the high frequency signal to the first amplifier unit Forwarded to 103.

그러면, 제1증폭부(103)는 상기 제1스위칭부(101)에서 전달되는 고주파 신호를 소정의 레벨로 증폭하여 제2스위칭부(105)에 전달하게 된다.Then, the first amplifier 103 amplifies the high frequency signal transmitted from the first switching unit 101 to a predetermined level and transmits it to the second switching unit 105.

이에 따라, 제2스위칭부(105)는 제1증폭부(103)로 스위칭되어 상기 제1증폭부(103)에서 전달되는 고주파 신호를 후단에 출력하게 되는 것이다.Accordingly, the second switching unit 105 is switched to the first amplifier 103 to output a high frequency signal transmitted from the first amplifier 103 to the rear stage.

한편, 전원제어부(102)가 제2증폭부(104)에 구동전원을 인가하게 되면 제1스위칭부(101)는 제2증폭부(104)로 스위칭되어 입력되는 고주파 신호를 상기 제2증폭부(104)에 전달하게 된다.On the other hand, when the power control unit 102 applies the driving power to the second amplifier 104, the first switching unit 101 is switched to the second amplifier 104, the high frequency signal is input to the second amplifier Forwarded to 104.

그러면, 제2증폭부(104)는 상기 제1스위칭부(101)에서 전달되는 고주파 신호를 소정의 레벨로 증폭하여 제2스위칭부(105)에 전달하게 된다.Then, the second amplifier 104 amplifies the high frequency signal transmitted from the first switching unit 101 to a predetermined level and transmits it to the second switching unit 105.

이에 따라, 제2스위칭부(105)는 제2증폭부(104)로 스위칭되어 상기 제2증폭부(104)에서 전달되는 고주파신호를 후단에 출력하게 되는 것이다.Accordingly, the second switching unit 105 is switched to the second amplifier 104 to output a high frequency signal transmitted from the second amplifier 104 to the rear stage.

즉, 전원제어부(102)가 제1증폭부(103)에 구동 전원이 인가되어 있으면 제2증폭부(104)에는 구동 전원이 인가되지 않는다.That is, when the driving power is applied to the first amplifier 103 by the power controller 102, the driving power is not applied to the second amplifier 104.

이때, 제1증폭부(103)가 구동하지 않게 되면 상기 전원제어부(102)는 구동 전원을 자동 전환하여 제2증폭부(104)에 인가한다.In this case, when the first amplifier 103 is not driven, the power controller 102 automatically switches driving power and applies it to the second amplifier 104.

이에 따라, 제2증폭부(104)는 상기 전원제어부(102)에서 선택적으로 인가되는 구동 전원에 의해 입력되는 고주파를 소정의 레벨로 증폭하여 제2스위칭부(105)를 통해 후단에 전달하게 되는 것이다.Accordingly, the second amplifier 104 amplifies a high frequency input by the driving power selectively applied by the power control unit 102 to a predetermined level and transmits the high frequency signal to the rear end through the second switching unit 105. will be.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 제1증폭부 또는 제2증폭부중 하나만을 선택적으로 구동 전원을 인가하기 때문에 기존의 방식에 비해 소비 전류를 반으로 줄이는 개선 효과가 있으며, 또한 온도 변화에 따른 특성 저하를 방지할 수 있는 효과가 있다.As described above, in the present invention, since only one of the first amplifier and the second amplifier is selectively applied to the driving power, the present invention has an improvement effect of reducing the current consumption by half compared to the conventional method. There is an effect that can be prevented.

더불어, 기존의 이동통신 기지국용 저잡음 증폭기의 특성 저하로 발생되는 기지국 가용거리(COVERAGE)의 감소를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, it is possible to prevent a decrease in base station coverage (COVERAGE) caused by deterioration of the characteristics of the conventional low noise amplifier for mobile communication base station.

Claims (1)

입력되는 고주파 신호의 경로를 선택하는 제1스위칭수단과, 입력되는 구동전원을 제1, 제2증폭수단의 동작 상태에 따라 선택적으로 공급하는 전원 제어수단과, 상기 전원 제어수단에서 선택적으로 인가되는 전원에 의해 구동되어 상기 제1스위칭수단의 경로 선택에 따라 입력되는 고주파신호를 소정의 레벨로 증폭하는 제1, 제2증폭수단과, 상기 제1, 제2 증폭수단에서 선택적으로 증폭된 고주파신호를 후단에 전달하는 제2스위칭수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 스위칭 방식을 적용한 이동 통신 기지국용 저잡음 증폭기.First switching means for selecting a path of an input high frequency signal, power control means for selectively supplying input driving power according to operating states of the first and second amplifying means, and selectively applied by the power control means First and second amplifying means driven by a power source to amplify the high frequency signal input according to the path selection of the first switching means to a predetermined level, and the high frequency signal selectively amplified by the first and second amplifying means. A low noise amplifier for a mobile communication base station to which a switching scheme is applied, characterized in that it comprises a second switching means for transmitting to the rear stage.
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