KR100260252B1 - 로컬 멀티포인트 통신시스템(lmcs)의 고주파(rf) 송수신기 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 로컬 멀티포인트 통신시스템(LMCS)의 고주파(RF) 송수신기에 관한 것으로, 초고속 광대역 무선통신망의 하나인 LMCS에서 개별적으로 구현된 송/수신기를 하나의 모듈로 구현하여 주파수 변환시 안정적인 상태로 동작할 수 있도록 한 RF 송수신기인 바, 향후 양방향 시스템에 적용할 수 있으며, 설계면적이 줄어들어 경제적인 장점을 수반한다.
Description
본 발명은 로컬 멀티포인트 통신시스템(Local Multipoint Communication System : 이하 LMCS 라 칭한다)의 고주파(RF) 송수신기에 관한 것으로, 초고속 광대역 무선통신망의 하나인 LMCS에서 개별적으로 구현된 송/수신기를 하나의 모듈로 구현하면서 고주파수 대에서 안정적인 상태로 동작할 수 있도록 한 RF 송수신기에 관한 기술이다.
현시대는 정보통신기술의 발전에 따라 멀티미디어 서비스에 대한 관심이 고조되고 있다.
이는 저렴한 가격에 고속으로 양질의 정보를 얻고자 하는 가입자망의 욕구가 증대되고 있기 때문이다.
그런 의미에서 무선을 이용한 초고속 광대역 가입자망의 구축은 망구축 시간이 짧고 비용이 적게 들며 유지보수가 간편한 장점이 있다.
이러한 이유로 최근 무선기술을 이용하여 가입자까지 광대역선로를 구축하는 방법이 주목받고 있는데, 먼저 기존의 수백 MHz ∼ 수 GHz 주파수대역에서의 단방향 RF 송/수신기 구조를 설명하면 다음과 같다.
도 1의 a는 일반적인 낮은 주파수 대역(수백 MHz ∼ 수 GHz)에서의 단방향 RF 수신기 블럭을 나타내는 도면으로, 안테나로 부터 입력된 극초단파(Ultrasonic High Frequency : 이하 UHF 라 칭한다) 신호 중 원하는 대역의 신호를 필터링 하는 대역통과필터(BPF)(1)와;
상기 필터(1)를 통해 출력된 신호를 증폭하는 저잡음 증폭기(LNA)(2)와;
국부 발진기(도면에는 도시하지 않음)에서 입력되는 국부발진신호와 상기 증폭기(2)를 통해 증폭된 신호를 혼합하여 중간주파수로 변환시키는 주파수 변환기(3)와;
상기 주파수 변환기(3)에서 주파수 변환시 발생하는 잡음을 제거하는 대역통과필터(4)와;
상기 대역통과필터(4)에서 출력된 신호를 다음 중간주파수처리부(도면에는 도시하지 않음)에서 처리할 수 있도록 증폭시켜 출력하는 저잡음 증폭기(5)를 포함하여 구성된다.
이때 상기 저잡음 증폭기(2, 5)는 신호 대 잡음비(S/N) 가 낮은 신호 증폭에 사용되는 증폭기이다.
상기와 같이 구성된 RF 수신기를 통해 중간주파수로 변환된 고주파수는 중간주파수 처리부로 출력되며, 상기와 반대로 RF 송신기 구조를 살펴보면 이는 도 1의 b에 도시된 바와 같으며, 도 1의 a와 동일한 구조로 이루어지고 각 구성요소의 역할도 동일하다.
단지 신호의 흐름만 수신기와 반대방향이다.
따라서 설명을 생략하겠다.
이처럼 송신 수신에 대해 각각의 모듈을 가지고 신호를 처리하는 방식을 수십 GHz 대에서 동작하는 광대역 초고속 무선망 시스템에서 사용할때 하기와 같은 문제점이 발생한다.
첫째, 수십 GHz 주파수에 기인한 임피던스 정합이 이루어지지 않아 반사전력에 의한 전력손실이 크다.
둘째, 수십 GHz의 UHF 신호를 수백 MHz ∼수 GHz 대의 중간주파수 신호로 변환할 경우 전압정재파비(VSWR) 가 증가한다.
세째, 수십 GHz의 국부 발진신호를 발생하는 국부발진기가 단순한 대역통과 필터에 의하여 필터링할 수 없는 여러가지 잡음을 발생시킨다.
상기와 같은 여러가지 문제에 따라 기존의 송/수신기를 초고속 광대역 무선통신망에서 사용하게 되면 고주파를 안정된 신호로 변환시키기 어렵게 된다.
또한 송/수신기 모듈이 각각 제작되기 때문에 시스템 구현시 RF단이 차지하는 면적이 증가하는 문제가 있다.
본 발명은 상기에 기술한 바와 같은 종래 문제점을 감안하여 RF단의 송/수신기를 하나의 모듈로 구현하여 설계 면적을 줄이고, 고주파수대(26GHz)의 중간주파수 변환을 안정적으로 수행할 수 있도록 하는 RF단을 구현하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 현재는 단방향으로만 데이타를 전송하는 통신 시스템(예 : 케이블 TV 등)을 한단계 향상시켜 양방향 시스템으로 레벨-업 시킬 경우 그때에도 곧바로 양방향 RF 송수신기를 적용할 수 있게하는 것을 목적으로 한다.
도 1 a와 b는 일반적인 RF 송/수신단을 나타내는 블럭도.
도 2는 본 발명에 의해 구현된 LMCS 시스템의 가입자용 양방향 RF 송수신기를 나타내는 블럭도.
도 3은 본 발명에 의해 구현된 LMCS 시스템의 기지국용 양방향 RF 송수신기를 나타내는 블럭도.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
10, 80, 130, 200 : 듀플렉서 20, 40, 140, 160 : 주파수 하향 변환부
21, 141 : 대역통과필터 22, 23, 142, 143 : 저잡음 증폭기
24, 45, 144, 165 : 주파수 하향 변환기
41, 161 : 다이플렉서
42, 44, 162, 164 : 중간주파수 증폭기
43, 163 : 감쇄기 30, 50, 150, 170 : 국부 발진부
31, 51, 151, 171 : 국부 발진기 32, 52, 152, 172 : 전압 분배기
33, 34, 53, 54, 153, 154, 173, 174 : 아이솔레이터
60, 100, 180, 220 : 주파수 증배기
70, 120, 190, 240 : 출력부
71, 191 : 중간주파수 증폭기 72, 124, 192, 244 : 대역통과필터
73, 125, 193, 245 : 감쇄기 121, 241 : 다이플렉서
122, 123, 242, 243 : 고출력 전력 증폭기(SSPA)
90, 110, 210, 230 : 주파수 상향 변환부
91, 211 : 대역통과필터 92, 212 : 중간주파수 증폭기
93, 114, 213, 234 : 주파수 상향 변환기
111, 113, 231, 233 : 중간주파수 증폭기
112, 232 : 감쇄기
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에서는 초고속 광대역 무선통신시스템의 고주파(RF) 송/수신기에 있어서,
가입자용 RF 송/수신기를 하나의 모듈에 구현하여 양방향 통신을 가능하게 하기 위해;
송수신 안테나를 통해 입력되는 신호의 송수신을 분리하는 제 1 듀플렉서와;
상기 듀플렉서를 통해 신호가 입력되면 이를 중간 주파수대로 변환시키는 1차 주파수 하향 변환부와;
상기 1차 주파수 하향 변환부를 통해 변환된 중간주파수를 전송채널에 적합한 신호파형으로 변환시키는 2차 주파수 하향 변환부와;
국부발진기로 부터 출력된 국부발진주파수를 상기 2차 주파수 하향 변환부에 제공하기 위한 4배 주파수 증배기와;
상기 2차 주파수 하향 변환부에서 출력된 신호를 다음단인 중간주파수 처리부로 출력하기 위한 제 1 출력부와;
RF단과 중간주파수 처리부 사이의 신호 송수신을 담당하는 제 2 듀플렉서와;
상기 듀플렉서를 거쳐 입력된 중간 주파수 신호를 입력받아 원하는 고주파수대로 변환시키는 1차 주파수 상향 변환부와;
국부발진기로 부터 출력된 국부발진주파수를 상기 1차 주파수 상향 변환부에 제공하기 위한 3배 주파수 증배기와;
상기 1차 주파수 상향 변환부를 통해 변환된 고주파수를 전송채널에 적합한 신호파형으로 변환시키는 2차 주파수 상향 변환부와;
상기 2차 주파수 상향 변환부에서 출력된 신호를 듀플렉서를 통해 전송할 수 있도록 하는 제 2 출력부와;
상기 1차 주파수 하향 변환부와 2차 주파수 상향 변환부에서 각각 주파수를 변환시킬때 필요로 하는 국부 발진 신호를 제공하는 제 1 국부발진부와;
상기 2차 주파수 하향 변환부와 1차 주파수 상향 변환부에서 각각 주파수를 변환시킬때 필요로 하는 국부 발진 신호를 제공하는 제 2 국부발진부를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에서는 초고속 광대역 무선통신시스템의 고주파(RF) 송/수신기에 있어서,
기지국용 RF 송/수신기를 하나의 모듈에 구현하여 양방향 통신을 가능하게 하기 위해;
송수신 안테나를 통해 입력되는 신호의 송수신을 분리하는 제 3 듀플렉서와;
상기 듀플렉서를 통해 신호가 입력되면 이를 중간 주파수대로 변환시키는 3차 주파수 하향 변환부와;
상기 3차 주파수 하향 변환부를 통해 변환된 중간주파수를 전송채널에 적합한 신호파형으로 변환시키는 4차 주파수 하향 변환부와;
국부발진기로 부터 출력된 국부발진주파수를 상기 4차 주파수 하향 변환부에 제공하기 위한 3배 주파수 증배기와;
상기 4차 주파수 하향 변환부에서 출력된 신호를 다음단인 중간주파수 처리부로 출력하기 위한 제 3 출력부와;
RF단과 중간주파수 처리부 사이의 신호 송수신을 담당하는 제 4 듀플렉서와;
상기 듀플렉서를 거쳐 입력된 중간 주파수 신호를 입력받아 원하는 고주파수대로 변환시키는 3차 주파수 상향 변환부와;
국부발진기로 부터 출력된 국부발진주파수를 상기 3차 주파수 상향 변환부에 제공하기 위한 4배 주파수 증배기와;
상기 3차 주파수 상향 변환부를 통해 변환된 고주파수를 전송채널에 적합한 신호파형으로 변환시키는 4차 주파수 상향 변환부와;
상기 4차 주파수 상향 변환부에서 출력된 신호를 듀플렉서를 통해 전송할 수 있도록 하는 제 4 출력부와;
상기 3차 주파수 하향 변환부와 4차 주파수 상향 변환부에서 각각 주파수를 변환시킬때 필요로 하는 국부 발진 신호를 제공하는 제 3 국부발진부와;
상기 4차 주파수 하향 변환부와 3차 주파수 상향 변환부에서 각각 주파수를 변환시킬때 필요로 하는 국부 발진 신호를 제공하는 제 4 국부발진부를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.
상술한 목적 및 특징들, 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 의해 구현된 LMCS 시스템의 가입자용 양방향 RF 송수신기를 나타내는 블럭도로, 송수신 안테나를 통해 입력되는 신호의 송수신을 분리하는 듀플렉서(10)와;
상기 듀플렉서(10)를 통해 신호가 입력되면 이를 중간 주파수대로 변환시키는 1차 주파수 하향 변환부(20)와;
상기 1차 주파수 하향 변환부(20)를 통해 변환된 중간주파수를 전송채널에 적합한 신호파형으로 변환시키는 2차 주파수 하향 변환부(40)와;
국부발진기로 부터 출력된 국부발진주파수를 상기 2차 주파수 하향 변환부(40)에 제공하기 위한 4배 주파수 증배기(60)와;
상기 2차 주파수 하향 변환부(40)에서 출력된 신호를 다음단인 중간주파수 처리부(도면에는 도시하지 않음)로 출력하기 위한 제 1 출력부(70)와;
RF단과 중간주파수 처리부 사이의 신호 송수신을 담당하는 듀플렉서(80)와;
상기 듀플렉서(80)를 거쳐 입력된 중간 주파수 신호를 입력받아 원하는 고주파수대로 변환시키는 1차 주파수 상향 변환부(90)와;
국부발진기로 부터 출력된 국부발진주파수를 상기 1차 주파수 상향 변환부(90)에 제공하기 위한 3배 주파수 증배기(100)와;
상기 1차 주파수 상향 변환부(90)를 통해 변환된 고주파수를 전송채널에 적합한 신호파형으로 변환시키는 2차 주파수 상향 변환부(110)와;
상기 2차 주파수 상향 변환부(110)에서 출력된 신호를 듀플렉서(10)를 통해 전송할 수 있도록 하는 제 2 출력부(120)와;
상기 1차 주파수 하향 변환부(20)와 2차 주파수 상향 변환부(110)에서 각각 주파수를 변환시킬때 필요로 하는 국부 발진 신호를 제공하는 제 1 국부발진부(30)와;
상기 2차 주파수 하향 변환부(40)와 1차 주파수 상향 변환부(90)에서 각각 주파수를 변환시킬때 필요로 하는 국부 발진 신호를 제공하는 제 2 국부발진부(50)를 포함하여 구성한다.
상기 1차 주파수 하향 변환부(20)는 상기 듀플렉서(10)를 통해 기지국으로부터 전송된 25.5∼27.5 GHz의 극초단파(UHF) 신호를 입력받아 필터링하는 대역통과필터(BPF)(21)와;
상기 대역통과필터(21)를 통해 출력된 신호를 약 10dB의 이득으로 증폭시키는 각각의 저잡음 증폭기(22, 23)와;
상기 저잡음 증폭기(23)에서 출력된 신호와 상기 제 1 국부발진부(30)에서 입력된 국부발진 신호를 혼합하여 원하는 중간 주파수대(3.4 ∼ 4.6 GHz)로 변환시키는 주파수 하향 변환기(24)를 포함하여 구성한다.
상기 2차 주파수 하향 변환부(40)는 상기 1차 주파수 하향 변환부(20)를 통해 주파수 변환되어 입력된 신호에서 1차 국부 발진기(31) 영향으로 인한 열잡음, 위상잡음 및 스퓨리어스를 제거하기 위한 다이플렉서(41)와;
상기 다이플렉서(41)에서 출력된 신호를 각각 증폭하는 저잡음 증폭기(42, 44)와;
상기 각 저잡음 증폭기(42, 44) 사이에 설치되어 증폭기의 전압정재파비(VSWR)를 줄이기 위한 3dB의 감쇄기(43)와;
상기 저잡음 증폭기(23)에서 출력된 신호와 상기 제 2 국부발진부(50)에서 입력된 국부발진 신호를 혼합하여 최종 중간 주파수(1 ∼ 2.2 GHz)로 변환시키는 주파수 하향 변환기(45)를 포함하여 구성한다.
상기 제 1 출력부(70)는 상기 2차 주파수 하향 변환부(40)에서 출력된 신호를 증폭하는 중간주파수 증폭기(71)와;
상기 중간주파수 증폭기(71)에서 출력된 신호에서 주파수 변환부(40)의 신호 변환으로 인한 잡음 성분들을 제거하는 대역통과필터(72)와;
상기 대역통과필터(72)에서 최종적으로 출력된 신호와 다음단인 중간주파수 처리부(도면에는 도시하지 않음)와의 임피던스를 정합하기 위한 감쇄기(73)를 포함하여 구성한다.
상기 1차 주파수 상향 변환부(90)는 상기 듀플렉서(80)를 통해 입력된 신호에서 원하는 대역을 필터링하는 대역통과필터(91)와;
상기 대역통과필터(91)에서 출력된 중간주파수(0.35 ∼ 0.85 GHz)를 증폭하는 중간주파수 증폭기(92)와;
상기 중간주파수 증폭기(92)에서 출력된 신호와 상기 제 2 국부발진부(50)에서 입력된 국부발진 신호를 혼합하여 원하는 주파수대(2.15 ∼ 2.65 GHz)로 변환시키는 주파수 상향 변환기(93)를 포함하여 구성한다.
상기 2차 주파수 상향 변환부(90)는 상기 1차 주파수 상향 변환부(110)로 부터 출력된 신호를 각각 증폭하는 중간주파수 증폭기(111, 113)와;
상기 각 중간주파수 증폭기(111, 113) 사이에 설치되어 증폭기의 전압정재파비(VSWR)를 줄이기 위한 3dB의 감쇄기(112)와;
상기 중간주파수 증폭기(113)에서 출력된 신호와 상기 제 1 국부발진부(30)에서 입력된 국부발진 신호를 혼합하여 전송할 최종 고주파수(24.25 ∼ 24.75 GHz)로 변환시키는 주파수 상향 변환기(114)를 포함하여 구성한다.
상기 제 2출력부(120)는 상기 2차 주파수 상향 변환부(110)를 통해 주파수 변환되어 입력된 신호에서 1차 국부 발진기(31) 영향으로 인한 열잡음, 위상잡음 및 스퓨리어스를 제거하기 위한 다이플렉서(121)와;
상기 다이플렉서(121)에서 출력된 신호를 각각 증폭하는 고출력 전력 증폭기(Solid State Power Amplifier : SSPA)(122, 123)와;
상기 고출력 전력 증폭기(123)에서 출력된 신호에서 주파수 상향 변환부(110)의 신호 변환으로 인한 잡음 성분들을 제거하는 대역통과필터(124)와;
상기 대역통과필터(124)에서 최종적으로 출력된 신호와 다음단인 듀플렉서(10)와의 임피던스를 정합하기 위한 감쇄기(125)를 포함하여 구성한다.
상기 제 1 국부발진부(30)는 22.1 GHz의 국부발진 주파수를 발생하는 국부 발진기(PLL DRO)(31)와;
각 송수신단 내의 국부 발진기(31)에서 국부발진이 동시에 발생될 수 있도록 전압을 분배하는 전압 분배기(32)와;
국부 발진기(31)에서 발생한 발진신호가 상/하향 변환기(24, 114) 각각의 임피던스에 기인하여 피드-백되는 현상을 방지하는 임피던스 정합용의 각 아이솔레이트(33, 34)를 포함하여 구성한다.
상기 제 2 국부발진부(50)는 0.6 GHz의 국부발진 주파수를 발생하는 국부 발진기(PLL DRO)(51)와;
각 송수신단 내의 국부 발진기(51)에서 국부발진이 동시에 발생될 수 있도록 전압을 분배하는 전압 분배기(52)와;
국부 발진기(51)에서 발생한 발진신호가 상/하향 변환기(45, 93) 각각의 임피던스에 기인하여 피드-백되는 현상을 방지하는 임피던스 정합용의 각 아이솔레이트(53, 54)를 포함하여 구성한다.
상기와 같이 구성한 송수신 모듈은 무선통신망에서 가입자 측의 셋-탑 박스에 내장되는 RF모듈로, 상기에 언급된 바와 같이 송수신단이 하나의 모듈에 구현되므로 송/수신단을 구성함에 있어 면적을 적게 차지하는 장점이 있고, 고주파수를 중간주파수로, 또는 중간주파수를 고주파수로 변환시키는 경우 안정적인 상태로 동작이 가능하다.
상기 송수신기의 동작을 간략하게 설명하면 다음에 설명될 기지국의 안테나로 부터 신호가 전송되오면 가입자측의 안테나(10)를 거쳐 상기 고주파 신호를 입력받고, 이 신호를 중간주파수로 변환시키기 위해 1차적으로 주파수를 하향 시킨다.
이어 주파수 변환시 발생되는 잡음 및 스퓨리어스를 제거한 후 최종적으로 주파수를 다시 한번 하향시켜 중간주파수로 만든다음 다음단인 중간주파수 처리부로 출력한다.
반대로 송신의 경우를 보면 이는 가입자가 기지국(케이블 TV의 예를들면 방송국으로 어떤 요청을 위한 신호가 송신됨)에게로 전송하는 신호로 중간주파수 처리부를 통해 입력된 중간 주파수를 1차적으로 고주파수로 변환시킨다음 상기 수신때와 동일하게 주파수 상향시 발생되는 잡음 및 스퓨리어스를 제거한 후 최종적으로 안테나를 통해 전송할 수 있도록 고주파수로 변환시킨다.
이는 다시 안테나(10)를 통해 기지국의 안테나로 전송된다.
도 3은 본 발명에 의해 구현된 LMCS 시스템의 기지국용 양방향 RF 송수신기를 나타내는 블럭도로 송수신 안테나를 통해 입력되는 신호의 송수신을 분리하는 듀플렉서(130)와;
상기 듀플렉서(130)를 통해 신호가 입력되면 이를 중간 주파수대로 변환시키는 1차 주파수 하향 변환부(140)와;
상기 1차 주파수 하향 변환부(140)를 통해 변환된 중간주파수를 전송채널에 적합한 신호파형으로 변환시키는 2차 주파수 하향 변환부(160)와;
국부발진기로 부터 출력된 국부발진주파수를 상기 2차 주파수 하향 변환부(160)에 제공하기 위한 3배 주파수 증배기(180)와;
상기 2차 주파수 하향 변환부(160)에서 출력된 신호를 다음단인 중간주파수 처리부(도면에는 도시하지 않음)로 출력하기 위한 제 1 출력부(190)와;
RF단과 중간주파수 처리부 사이의 신호 송수신을 담당하는 듀플렉서(200)와;
상기 듀플렉서(200)를 거쳐 입력된 중간 주파수 신호를 입력받아 원하는 고주파수대로 변환시키는 1차 주파수 상향 변환부(210)와;
국부발진기로 부터 출력된 국부발진주파수를 상기 1차 주파수 상향 변환부(210)에 제공하기 위한 4배 주파수 증배기(220)와;
상기 1차 주파수 상향 변환부(210)를 통해 변환된 고주파수를 전송채널에 적합한 신호파형으로 변환시키는 2차 주파수 상향 변환부(230)와;
상기 2차 주파수 상향 변환부(230)에서 출력된 신호를 듀플렉서(130)를 통해 전송할 수 있도록 하는 제 2 출력부(240)와;
상기 1차 주파수 하향 변환부(140)와 2차 주파수 상향 변환부(230)에서 각각 주파수를 변환시킬때 필요로 하는 국부 발진 신호를 제공하는 제 1 국부발진부(150)와;
상기 2차 주파수 하향 변환부(160)와 1차 주파수 상향 변환부(210)에서 각각 주파수를 변환시킬때 필요로 하는 국부 발진 신호를 제공하는 제 2 국부발진부(170)를 포함하여 구성한다.
상기 각 부의 상세 구성은 도 2의 가입자 셋-탑 박스에 내장되는 RF모듈의 각 부 상세 구성과 동일하므로 설명을 생략하며, 상세 구성의 번호는 도 2와 같은 방식으로 부여하였다.
단지 도 2의 가입자 측에 내장되는 RF 송수신 모둘과, 도 3의 기지국 측에 내장되는 RF 송수신 모듈의 차이점은 사용되는 주파수대가 다르다는 점이다.
즉, 기지국 측의 RF 송수신 모듈은 수신 주파수대가 24.25 ∼ 24.75GHz이고, 1차 주파수 하향을 거치면 2.15 ∼ 2.65GHz 주파수대, 2차 주파수 하향을 거친 최종 중간주파수대는 0.35 ∼ 0.85GHz 이다.
그리고 도 2에서 수신단과 송신단에 각각 쓰이는 주파수 증배기는 3배와 4배 증배기이고, 도 3에서 쓰이는 증배기는 4배와 3배 증배기이다.
동작 과정은 동일하므로 설명을 생략한다.
이상과 같이 기지국용 및 가입자용으로 사용되는 RF 송/수신기를 하나의 모듈에 구성하고, 하나의 안테나를 사용해 양방향으로 신호를 전송할 수 있도록 한다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 송/수신단이 하나의 모듈로 구성된 RF 송수신기를 사용하여 향후 양방향 시스템에 적용할 수 있으며, 설계면적이 줄어들어 경제적인 장점을 수반한다.
아울러 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 당업자라면 본 발명의 사상과 범위안에서 다양한 수정, 변경, 부가등이 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허 청구의 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
Claims (26)
- 초고속 광대역 무선통신시스템의 고주파(RF) 송/수신기에 있어서,가입자용 RF 송/수신기를 하나의 모듈에 구현하여 양방향 통신을 가능하게 하기 위해;송수신 안테나를 통해 입력되는 신호의 송수신을 분리하는 제 1 듀플렉서와;상기 듀플렉서를 통해 신호가 입력되면 이를 중간 주파수대로 변환시키는 1차 주파수 하향 변환부와;상기 1차 주파수 하향 변환부를 통해 변환된 중간주파수를 전송채널에 적합한 신호파형으로 변환시키는 2차 주파수 하향 변환부와;국부발진기로 부터 출력된 국부발진주파수를 상기 2차 주파수 하향 변환부에 제공하기 위한 4배 주파수 증배기와;상기 2차 주파수 하향 변환부에서 출력된 신호를 다음단인 중간주파수 처리부로 출력하기 위한 제 1 출력부와;RF단과 중간주파수 처리부 사이의 신호 송수신을 담당하는 제 2 듀플렉서와;상기 듀플렉서를 거쳐 입력된 중간 주파수 신호를 입력받아 원하는 고주파수대로 변환시키는 1차 주파수 상향 변환부와;국부발진기로 부터 출력된 국부발진주파수를 상기 1차 주파수 상향 변환부에 제공하기 위한 3배 주파수 증배기와;상기 1차 주파수 상향 변환부를 통해 변환된 고주파수를 전송채널에 적합한 신호파형으로 변환시키는 2차 주파수 상향 변환부와;상기 2차 주파수 상향 변환부에서 출력된 신호를 듀플렉서를 통해 전송할 수 있도록 하는 제 2 출력부와;상기 1차 주파수 하향 변환부와 2차 주파수 상향 변환부에서 각각 주파수를 변환시킬때 필요로 하는 국부 발진 신호를 제공하는 제 1 국부발진부와;상기 2차 주파수 하향 변환부와 1차 주파수 상향 변환부에서 각각 주파수를 변환시킬때 필요로 하는 국부 발진 신호를 제공하는 제 2 국부발진부를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 로컬 멀티포인트 통신시스템(LMCS)의 가입자용 고주파(RF) 송수신기.
- 제 1항에 있어서,상기 1차 주파수 하향 변환부는 상기 제 1 듀플렉서를 통해 기지국으로부터 전송된 극초단파 신호를 입력받아 필터링하는 대역통과필터와;상기 대역통과필터를 통해 출력된 신호를 증폭시키는 각각의 저잡음 증폭기와;상기 저잡음 증폭기에서 출력된 신호와 상기 제 1 국부발진부에서 입력된 국부발진 신호를 혼합하여 원하는 중간 주파수대로 변환시키는 주파수 하향 변환기를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 로컬 멀티포인트 통신시스템(LMCS)의 가입자용 고주파(RF) 송수신기.
- 제 1항에 있어서,상기 2차 주파수 하향 변환부는 상기 1차 주파수 하향 변환부를 통해 주파수 변환되어 입력된 신호에서 1차 국부 발진 영향으로 인한 열잡음, 위상잡음 및 스퓨리어스를 제거하기 위한 다이플렉서와;상기 다이플렉서에서 출력된 신호를 각각 증폭하는 저잡음 증폭기와;상기 각 저잡음 증폭기 사이에 설치되어 증폭기의 전압정재파비를 줄이기 위한 감쇄기와;상기 저잡음 증폭기에서 출력된 신호와 상기 제 2 국부발진부에서 입력된 국부발진 신호를 혼합하여 최종 중간 주파수로 변환시키는 주파수 하향 변환기를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 로컬 멀티포인트 통신시스템(LMCS)의 가입자용 고주파(RF) 송수신기.
- 제 1항에 있어서,상기 제 1 출력부는 상기 2차 주파수 하향 변환부에서 출력된 신호를 증폭하는 중간주파수 증폭기와;상기 중간주파수 증폭기에서 출력된 신호에서 주파수 변환부의 신호 변환으로 인한 잡음 성분들을 제거하는 대역통과필터와;상기 대역통과필터에서 최종적으로 출력된 신호와 다음단인 중간주파수 처리부와의 임피던스를 정합하기 위한 감쇄기를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 로컬 멀티포인트 통신시스템(LMCS)의 가입자용 고주파(RF) 송수신기.
- 제 1항에 있어서,상기 1차 주파수 상향 변환부는 상기 제 2 듀플렉서를 통해 입력된 신호에서 원하는 대역을 필터링하는 대역통과필터와;상기 대역통과필터에서 출력된 중간주파수를 증폭하는 중간주파수 증폭기와;상기 중간주파수 증폭기에서 출력된 신호와 상기 제 2 국부발진부에서 입력된 국부발진 신호를 혼합하여 원하는 주파수대로 변환시키는 주파수 상향 변환기를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 로컬 멀티포인트 통신시스템(LMCS)의 가입자용 고주파(RF) 송수신기.
- 제 1항에 있어서,상기 2차 주파수 상향 변환부는 상기 1차 주파수 상향 변환부로 부터 출력된 신호를 각각 증폭하는 중간주파수 증폭기와;상기 각 중간주파수 증폭기 사이에 설치되어 증폭기의 전압정재파비를 줄이기 위한 감쇄기와;상기 중간주파수 증폭기에서 출력된 신호와 상기 제 1 국부발진부에서 입력된 국부발진 신호를 혼합하여 전송할 최종 고주파수로 변환시키는 주파수 상향 변환기를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 로컬 멀티포인트 통신시스템(LMCS)의 가입자용 고주파(RF) 송수신기.
- 제 3항 또는 제 6항에 있어서,상기 감쇄기는 3dB 이득을 가지는 감쇄기를 사용하는 것을 특징으로 하는 로컬 멀티포인트 통신시스템(LMCS)의 가입자용 고주파(RF) 송수신기.
- 제 1항에 있어서,상기 제 2출력부는 상기 2차 주파수 상향 변환부를 통해 주파수 변환되어 입력된 신호에서 1차 국부 발진기 영향으로 인한 열잡음, 위상잡음 및 스퓨리어스를 제거하기 위한 다이플렉서와;상기 다이플렉서에서 출력된 신호를 각각 증폭하는 고출력 전력 증폭기(SSPA)와;상기 고출력 전력 증폭기에서 출력된 신호에서 주파수 상향 변환부의 신호 변환으로 인한 잡음 성분들을 제거하는 대역통과필터와;상기 대역통과필터에서 최종적으로 출력된 신호와 다음단인 듀플렉서와의 임피던스를 정합하기 위한 감쇄기를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 로컬 멀티포인트 통신시스템(LMCS)의 가입자용 고주파(RF) 송수신기.
- 제 4항 또는 제 8항에 있어서,상기 감쇄기는 0.5dB 이득을 가지는 감쇄기를 사용하는 것을 특징으로 하는 로컬 멀티포인트 통신시스템(LMCS)의 가입자용 고주파(RF) 송수신기.
- 제 1항에 있어서,상기 제 1 국부발진부는 상기 제 1 주파수 하향 변환부와 제 2 주파수 상향 변환부에 제공하기 위한 국부발진 주파수를 발생하는 국부 발진기와;송수신기의 양방향 동작시 국부 발진기에서 국부발진이 동시에 발생될 수 있도록 전압을 분배하는 전압 분배기와;국부 발진기에서 발생한 발진신호가 주파수 상/하향 변환기 각각의 임피던스에 기인하여 피드-백되는 현상을 방지하는 임피던스 정합용의 각 아이솔레이트를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 로컬 멀티포인트 통신시스템(LMCS)의 가입자용 고주파(RF) 송수신기.
- 제 10항에 있어서,상기 국부발진기는 22.1 GHz의 국부발진주파수를 발진시키는 것을 특징으로 하는 것을 로컬 멀티포인트 통신시스템(LMCS)의 가입자용 고주파(RF) 송수신기.
- 제 1항에 있어서,상기 제 2 국부발진부는 상기 제 2 주파수 하향 변환부와 제 1 주파수 상향 변환부에 제공하기 위한 국부발진 주파수를 발생하는 국부 발진기와;송수신기의 양방향 동작시 국부 발진기에서 국부발진이 동시에 발생될 수 있도록 전압을 분배하는 전압 분배기와;국부 발진기에서 발생한 발진신호가 주파수 상/하향 변환기 각각의 임피던스에 기인하여 피드-백되는 현상을 방지하는 임피던스 정합용의 각 아이솔레이트를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 로컬 멀티포인트 통신시스템(LMCS)의 가입자용 고주파(RF) 송수신기.
- 제 12항에 있어서,상기 국부발진기는 0.6 GHz의 국부발진주파수를 발진시키는 것을 특징으로 하는 로컬 멀티포인트 통신시스템(LMCS)의 가입자용 고주파(RF) 송수신기.
- 초고속 광대역 무선통신시스템의 고주파(RF) 송/수신기에 있어서,기지국용 RF 송/수신기를 하나의 모듈에 구현하여 양방향 통신을 가능하게 하기 위해;송수신 안테나를 통해 입력되는 신호의 송수신을 분리하는 제 3 듀플렉서와;상기 듀플렉서를 통해 신호가 입력되면 이를 중간 주파수대로 변환시키는 3차 주파수 하향 변환부와;상기 3차 주파수 하향 변환부를 통해 변환된 중간주파수를 전송채널에 적합한 신호파형으로 변환시키는 4차 주파수 하향 변환부와;국부발진기로 부터 출력된 국부발진주파수를 상기 4차 주파수 하향 변환부에 제공하기 위한 3배 주파수 증배기와;상기 4차 주파수 하향 변환부에서 출력된 신호를 다음단인 중간주파수 처리부로 출력하기 위한 제 3 출력부와;RF단과 중간주파수 처리부 사이의 신호 송수신을 담당하는 제 4 듀플렉서와;상기 듀플렉서를 거쳐 입력된 중간 주파수 신호를 입력받아 원하는 고주파수대로 변환시키는 3차 주파수 상향 변환부와;국부발진기로 부터 출력된 국부발진주파수를 상기 3차 주파수 상향 변환부에 제공하기 위한 4배 주파수 증배기와;상기 3차 주파수 상향 변환부를 통해 변환된 고주파수를 전송채널에 적합한 신호파형으로 변환시키는 4차 주파수 상향 변환부와;상기 4차 주파수 상향 변환부에서 출력된 신호를 듀플렉서를 통해 전송할 수 있도록 하는 제 4 출력부와;상기 3차 주파수 하향 변환부와 4차 주파수 상향 변환부에서 각각 주파수를 변환시킬때 필요로 하는 국부 발진 신호를 제공하는 제 3 국부발진부와;상기 4차 주파수 하향 변환부와 3차 주파수 상향 변환부에서 각각 주파수를 변환시킬때 필요로 하는 국부 발진 신호를 제공하는 제 4 국부발진부를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 로컬 멀티포인트 통신시스템(LMCS)의 기지국용 고주파(RF) 송수신기.
- 제 14항에 있어서,상기 3차 주파수 하향 변환부는 상기 제 3 듀플렉서를 통해 기지국으로부터 전송된 극초단파 신호를 입력받아 필터링하는 대역통과필터와;상기 대역통과필터를 통해 출력된 신호를 증폭시키는 각각의 저잡음 증폭기와;상기 저잡음 증폭기에서 출력된 신호와 상기 제 3 국부발진부에서 입력된 국부발진 신호를 혼합하여 원하는 중간 주파수대로 변환시키는 주파수 하향 변환기를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 로컬 멀티포인트 통신시스템(LMCS)의 기지국용 고주파(RF) 송수신기.
- 제 14항에 있어서,상기 4차 주파수 하향 변환부는 상기 3차 주파수 하향 변환부를 통해 주파수 변환되어 입력된 신호에서 3차 국부 발진 영향으로 인한 열잡음, 위상잡음 및 스퓨리어스를 제거하기 위한 다이플렉서와;상기 다이플렉서에서 출력된 신호를 각각 증폭하는 저잡음 증폭기와;상기 각 저잡음 증폭기 사이에 설치되어 증폭기의 전압정재파비를 줄이기 위한 감쇄기와;상기 저잡음 증폭기에서 출력된 신호와 상기 제 4 국부발진부에서 입력된 국부발진 신호를 혼합하여 최종 중간 주파수로 변환시키는 주파수 하향 변환기를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 로컬 멀티포인트 통신시스템(LMCS)의 기지국용 고주파(RF) 송수신기.
- 제 14항에 있어서,상기 제 3 출력부는 상기 4차 주파수 하향 변환부에서 출력된 신호를 증폭하는 중간주파수 증폭기와;상기 중간주파수 증폭기에서 출력된 신호에서 주파수 변환부의 신호 변환으로 인한 잡음 성분들을 제거하는 대역통과필터와;상기 대역통과필터에서 최종적으로 출력된 신호와 다음단인 중간주파수 처리부와의 임피던스를 정합하기 위한 감쇄기를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 로컬 멀티포인트 통신시스템(LMCS)의 기지국용 고주파(RF) 송수신기.
- 제 14항에 있어서,상기 3차 주파수 상향 변환부는 상기 제 4 듀플렉서를 통해 입력된 신호에서 원하는 대역을 필터링하는 대역통과필터와;상기 대역통과필터에서 출력된 중간주파수를 증폭하는 중간주파수 증폭기와;상기 중간주파수 증폭기에서 출력된 신호와 상기 제 4 국부발진부에서 입력된 국부발진 신호를 혼합하여 원하는 주파수대로 변환시키는 주파수 상향 변환기를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 로컬 멀티포인트 통신시스템(LMCS)의 기지국용 고주파(RF) 송수신기.
- 제 14항에 있어서,상기 4차 주파수 상향 변환부는 상기 3차 주파수 상향 변환부로 부터 출력된 신호를 각각 증폭하는 중간주파수 증폭기와;상기 각 중간주파수 증폭기 사이에 설치되어 증폭기의 전압정재파비를 줄이기 위한 감쇄기와;상기 중간주파수 증폭기에서 출력된 신호와 상기 제 3 국부발진부에서 입력된 국부발진 신호를 혼합하여 전송할 최종 고주파수로 변환시키는 주파수 상향 변환기를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 로컬 멀티포인트 통신시스템(LMCS)의 기지국용 고주파(RF) 송수신기.
- 제 16항 또는 제 19항에 있어서,상기 감쇄기는 3dB 이득을 가지는 감쇄기를 사용하는 것을 특징으로 하는 로컬 멀티포인트 통신시스템(LMCS)의 기지국용 고주파(RF) 송수신기.
- 제 14항에 있어서,상기 제 4출력부는 상기 4차 주파수 상향 변환부를 통해 주파수 변환되어 입력된 신호에서 3차 국부 발진기 영향으로 인한 열잡음, 위상잡음 및 스퓨리어스를 제거하기 위한 다이플렉서와;상기 다이플렉서에서 출력된 신호를 각각 증폭하는 고출력 전력 증폭기(SSPA)와;상기 고출력 전력 증폭기에서 출력된 신호에서 주파수 상향 변환부의 신호 변환으로 인한 잡음 성분들을 제거하는 대역통과필터와;상기 대역통과필터에서 최종적으로 출력된 신호와 다음단인 듀플렉서와의 임피던스를 정합하기 위한 감쇄기를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 로컬 멀티포인트 통신시스템(LMCS)의 기지국용 고주파(RF) 송수신기.
- 제 17항 또는 제 21항에 있어서,상기 감쇄기는 0.5dB 이득을 가지는 감쇄기를 사용하는 것을 특징으로 하는 로컬 멀티포인트 통신시스템(LMCS)의 기지국용 고주파(RF) 송수신기.
- 제 14항에 있어서,상기 제 3 국부발진부는 상기 제 3 주파수 하향 변환부와 제 4 주파수 상향 변환부에 제공하기 위한 국부발진 주파수를 발생하는 국부 발진기와;송수신기의 양방향 동작시 국부 발진기에서 국부발진이 동시에 발생될 수 있도록 전압을 분배하는 전압 분배기와;국부 발진기에서 발생한 발진신호가 주파수 상/하향 변환기 각각의 임피던스에 기인하여 피드-백되는 현상을 방지하는 임피던스 정합용의 각 아이솔레이트를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 로컬 멀티포인트 통신시스템(LMCS)의 기지국용 고주파(RF) 송수신기.
- 제 23항에 있어서,상기 국부발진기는 22.1 GHz의 국부발진주파수를 발진시키는 것을 특징으로 하는 로컬 멀티포인트 통신시스템(LMCS)의 기지국용 고주파(RF) 송수신기.
- 제 14항에 있어서,상기 제 4 국부발진부는 상기 제 4 주파수 하향 변환부와 제 3 주파수 상향 변환부에 제공하기 위한 국부발진 주파수를 발생하는 국부 발진기와;양방향 동작시 국부 발진기에서 국부발진이 동시에 발생될 수 있도록 전압을 분배하는 전압 분배기와;국부 발진기에서 발생한 발진신호가 주파수 상/하향 변환기 각각의 임피던스에 기인하여 피드-백되는 현상을 방지하는 임피던스 정합용의 각 아이솔레이트를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 로컬 멀티포인트 통신시스템(LMCS)의 기지국용 고주파(RF) 송수신기.
- 제 25항에 있어서,상기 국부발진기는 0.6 GHz의 국부발진주파수를 발진시키는 것을 특징으로 하는 로컬 멀티포인트 통신시스템(LMCS)의 기지국용 고주파(RF) 송수신기.
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