KR100270227B1 - 적응 기준 레벨을 갖는 저잡음 안테나 스위치 다이버시티장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 안테나 스위치 다이버시티 장치에 관한 것으로서, 다이버시티 안테나를 구성하는 복수개의 안테나들 중 하나를 선택하는 안테나 스위치부, 상기 안테나 스위치부를 통과한 수신 신호를 복구하여 출력 신호를 출력하고, 수신 신호의 순시 레벨를 출력하는 수신기, 상기 수신기로부터 출력되는 수신 신호의 평균값을 적응 기준레벨로서 출력하는 기준레벨 변화기, 상기 기준레벨변화기로부터 출력되는 적응 기준레벨로부터 상위기준레벨과 하위기준레벨의 두 기준레벨을 설정하여 상기 수신기로부터 출력되는 순시 레벨을 두 기준레벨과 비교하여 구동 신호를 출력하는 레벨비교기, 상기 레벨비교기로부터 출력되는 구동 신호에 의하여 상기 안테나 스위치부의 스위치를 절환하는 스위치 구동부를 포함하는 것임을 특징으로 한다. 본 발명에 의한 저잡음 안테나 스위치 다이버시티 장치는 수신 신호의 세기의 변화에 적응적으로 변화하는 기준레벨을 설정하기 위하여 기준레벨변화기를 도입하여, 수신 신호의 세기가 큰 경우에도 안테나 다이버시티의 효과를 얻을 수 있다.

Description

적응 기준 레벨을 갖는 저잡음 안테나 스위치 다이버시티 장치

본 발명은 안테나 스위치 다이버시티 장치에 관한 것으로서, 특히, 안테나의 절환 잡음을 해소하기 위하여 레벨비교기를 사용하는 저잡음 안테나 스위치 다이버시티 장치에서 기준 레벨을 수신 신호의 세기에 따라서 변화시켜 주는 것을 특징으로 하는 적응 기준 레벨을 갖는 저잡음 안테나 스위치 다이버시티 장치에 관한 것이다.

안테나 스위치 다이버시티 장치는 특정 안테나로부터 수신된 신호의 세기가 일정한 기준 레벨보다 작으면 안테나 스위치를 수신 신호의 세기가 강한 다른 안테나 스위치로 절체하여 안테나를 절환하는 장치이다. 그러나, 이러한 안테나 스위치 다이버시티 장치는 수신기로부터 출력되는 신호에 잡음이 부가되는 경우, 안테나 스위치를 절체하는 횟수가 증가하여 안테나 스위치 구동 회로를 필요 이상으로 구동함으로 인한 절환 잡음이 생기게 된다. 이러한 절환 잡음은 복조한 신호에서 신호대 잡음비를 저하시킨다.

상기한 방식의 문제점을 해결하기 위하여, 상기한 방식에서와 같이 하나의 일정한 기준 레벨을 작는 대신에 상위 기준 레벨과 하위 기준 레벨의 두 기준 레벨을 가지는 방식이 개발되었다. 두 기준 레벨을 가지는 경우, 히스테리시스 특성을 가지게 되므로 안테나 스위치의 절체 횟수를 줄일 수 있고, 따라서 절환 잡음이 감소되어 복조된 신호의 신호대 잡음비가 커진다.

도1은 두 기준 레벨을 가지는 종래 기술에 의한 저잡음 안테나 스위치 다이버시티 장치의 블록구성도이다.

도1에 도시된 종래의 장치에서 수신기(14)로부터 출력되는 고정기준레벨은 상위기준레벨과 하위기준레벨의 두 가지 기준 레벨로서 미리 설정되어 있는 것이다. 도1에 도시된 종래 기술에 의한 저잡음 안테나 스위치 다이버시티 장치의 동작을 설명한다.

송신기(10)에 입력된 신호는 송신 안테나를 통하여 공중(무선 채널)으로 송신된다. 송신되는 신호는 무선 채널을 통하면서 페이딩(Fading)을 받아서 신호의 세기가 계속적으로 변화하게 된다. 제1안테나(11)와 제2안테나(12)로 구성된 다이버시티 안테나를 통하여 수신되고, 안테나 스위치부(13)에서는 스위치 구동부(16)에 의한 신호에 따라서 제1스위치(11) 또는 제2스위치(12)를 선택한다. 수신기(14)는 안테나 스위치부(13)를 통과한 신호를 복구하여 출력 신호를 출력하고, 또한 수신 신호의 순시 레벨과 미리 설정되어 있는 고정기준레벨을 출력한다. 레벨비교기(15)는 고정기준레벨로부터의 상위기준레벨 및 하위기준레벨의 두 기준레벨을 설정하여 수신기(14)로부터 출력되는 수신 신호의 순시 레벨과 두 기준레벨을 비교하여 스위치 구동부(16)에 구동 신호를 출력하는데, 두 개의 기준 레벨을 사용하므로 히스테리시스 특성을 가진다. 스위치 구동부(16)는 레벨비교기(15)로부터 출력되는 구동 신호에 의하여 안테나 스위치부(13)의 스위치를 절환한다.

도2는 수신 신호들의 순시 레벨과 종래 기술에 의한 장치에 의한 스위치 절체를 설명하기 위한 도면이다.

도2에는 제1안테나 수신 신호와 제2안테나 수신 신호가 표시되어 있고, 기설정된 상위기준레벨과 하위기준레벨인 두 기준 레벨이 표시되어 있고, 각 안테나의 수신 신호의 순시 레벨이 표시된 바와 같을 때, 레벨비교기의 출력 신호를 나타낸 것이다. 도2에서 A는 순시 레벨이 상위기준레벨보다 클 때의 출력이고, B는 순시 레벨이 하위기준레벨보다 작을 때의 출력이다.

먼저, 초기에 제1안테나로부터 수신 신호가 입력된다고 가정하면, 수신 신호의 순시 레벨이 상위기준레벨보다 크므로 A를 출력하다가, 수신 신호(제1안테나)의 순시 레벨이 하위기준레벨보다 작아지는 시점에서 B를 출력한다. 수신 신호의 순시 레벨이 하위기준레벨보다 작아져서 B를 출력하면 스위치 구동부(16)에서는 안테나 스위치부(13)를 구동하여 제2안테나를 선택하도록 한다. 제2안테나가 선택되면, 제2안테나로부터 수신 신호가 입력되고, 수신 신호(제2안테나)의 순시 레벨이 상위기준레벨보다 크므로 다시 A를 출력한다.

수신 신호(제2안테나)의 순시 레벨이 하위기준레벨보다 작아지는 시점에서 다시 B를 출력한다. 수신 신호의 순시 레벨이 하위기준레벨보다 작아져서 B를 출력하면 스위치 구동부(16)에서는 안테나 스위치부(13)를 구동하여 제1안테나를 선택하도록 한다.

상위기준레벨과 하위기준레벨의 2개의 기준 레벨을 사용하므로, 히스테리시스 특성을 가지게 되고, 이는 1개의 기준 레벨을 사용하는 때에 비하여 스위치 절체 회수가 현저하게 감소하여 절환 잡음을 줄일 수 있다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래의 방법에서는 상위기준레벨과 하위기준레벨이 기설정되어 고정되어 있어서 수신 신호의 세기에 적응할 수 없는 단점이 있다. 예를 들어, 움직이는 이동체에서 이동체가 송신기에 접근하면 평균 수신 신호가 커지게 되고, 송신기로부터 멀어지면 평균 수신 신호가 작아지므로, 이 때마다 기준레벨을 조정해주어야 하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 수신 신호의 평균 세기에 대하여 레벨 비교기의 기준레벨을 적응적으로 변화시킬 수 있는 저잡음 안테나 스위치 다이버시티 장치를 제공하는데 있다.

도1은 종래 기술에 의한 저잡음 안테나 스위치 다이버시티 장치의 블록구성도,

도2는 수신 신호들의 순시 레벨과 종래 기술에 의한 장치에 의한 스위치 절체를 설명하기 위한 도면,

도3은 본 발명에 의한 적응 기준 레벨을 갖는 저잡음 안테나 스위치 다이버시티 장치의 블록구성도,

도4는 본 발명에 의한 장치에 의한 적응 기준 레벨을 설명하기 위한 도면.

* 도면의 주요한 부분에 대한 부호의 설명 *

10, 20 : 송신기 11, 21 : 제1안테나

12, 22 : 제2안테나 13, 23 : 안테나 스위치부

14, 24 : 수신기 15, 25 : 레벨비교기

16, 26 : 스위치 구동부 27 : 기준레벨 변화기.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 저잡음 안테나 스위치 다이버시티 장치는, 다이버시티 안테나를 구성하는 복수개의 안테나들 중 하나를 선택하는 안테나 스위치부, 상기 안테나 스위치부를 통과한 수신 신호를 복구하여 출력 신호를 출력하고, 수신 신호의 순시 레벨를 출력하는 수신기, 상기 수신기로부터 출력되는 수신 신호의 평균값을 적응 기준레벨로서 출력하는 기준레벨 변화기, 상기 기준레벨변화기로부터 출력되는 적응 기준레벨로부터 상위기준레벨과 하위기준레벨의 두 기준레벨을 설정하여 상기 수신기로부터 출력되는 순시 레벨을 두 기준레벨과 비교하여 구동 신호를 출력하는 레벨비교기, 상기 레벨비교기로부터 출력되는 구동 신호에 의하여 상기 안테나 스위치부의 스위치를 절환하는 스위치 구동부를 포함하는 것임을 특징으로 한다.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세하게 설명한다.

도3은 본 발명에 의한 적응 기준 레벨을 갖는 저잡음 안테나 스위치 다이버시티 장치의 블록구성도이다.

도3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 저잡음 안테나 스위치 다이버시티 장치는 수신 신호의 세기의 변화에 적응적으로 변화하는 기준레벨을 설정하기 위하여 기준레벨변화기(27)를 포함하고 있다.

상기한 기준레벨변화기(27)는 수신기(24)로부터 출력되는 수신 신호의 세기의 평균값을 적응 기준레벨로 출력한다.

도3에 도시된 본 발명에 의한 저잡음 안테나 스위치 다이버시티 장치의 작동을 설명한다.

송신기(20)에 입력된 신호는 송신 안테나를 통하여 공중(무선 채널)으로 송신된다. 송신되는 신호는 무선 채널을 통하면서 페이딩(Fading)을 받아서 신호의 세기가 계속적으로 변화하게 된다. 제1안테나(21)와 제2안테나(22)로 구성된 다이버시티 안테나를 통하여 수신된다. 이 때, 이동체가 송신기(20)에 접근할수록 수신 신호의 세기가 커지고, 이동체가 송신기(20)로부터 멀어지면 수신 신호의 세기가 작아진다. 안테나 스위치부(23)에서는 스위치 구동부(26)에 의한 신호에 따라서 제1스위치(21) 또는 제2스위치(22)를 선택한다. 수신기(24)는 안테나 스위치부(23)를 통과한 신호를 복구하여 출력 신호를 출력하고, 또한 수신 신호의 순시 레벨를 출력한다. 기준레벨변화기(27)는 상기 수신기(24)로부터 출력되는 수신신호의 순시 레벨로부터 수신 신호의 평균값을 적응 기준레벨로서 출력한다. 레벨비교기(15)는 상기 기준레벨변화기(27)로부터 출력되는 적응 기준레벨로부터 상위기준레벨 및 하위기준레벨의 두 기준레벨을 설정하여 수신기(24)로부터 출력되는 수신 신호의 순시 레벨과 두 기준레벨을 비교하여 스위치 구동부(26)에 구동 신호를 출력한다. 본 발명에 의한 저잡음 안테나 스위치 다이버시티 장치에서도 두 기준 레벨을 사용하므로, 히스테리시스 특성을 가진다. 스위치 구동부(26)는 레벨비교기(25)로부터 출력되는 구동 신호에 의하여 안테나 스위치부(23)의 스위치를 절환한다.

도4는 본 발명에 의한 장치에 의한 적응 기준 레벨을 설명하기 위한 도면이다. 도4는 이동체가 송신기에 접근하여 평균 수신 레벨이 클 때의 경우를 설명하는 것이다. 이 경우, 종래의 방식에서와 같이 고정기준레벨을 사용하면, 수신 신호의 순시 레벨이 항상 상위기준레벨보다 크므로 스위치의 절환이 발생하지 않는다. 안테나 스위치 다이버시티 장치는 수신 신호의 순시 레벨이 큰 안테나를 선택하여 절환하고자 하는 것이 목적이므로 종래의 방식에서와 같이 스위치의 절환이 발생하지 않는 경우는 안테나 다이버시티의 효과를 기대할 수 없다. 이에 비하여, 본 발명에 의한 장치에서는, 수신 신호의 순시 레벨의 평균값을 적응기준레벨로 설정하기 때문에 도4에 도시된 바와 같이, 수신 신호의 순시 레벨이 큰 경우에도 안테나 다이버시티 효과를 얻을 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 저잡음 안테나 스위치 다이버시티 장치는 수신 신호의 세기의 변화에 적응적으로 변화하는 기준레벨을 설정하기 위하여 기준레벨변화기를 도입하여, 수신 신호의 세기가 큰 경우에도 안테나 다이버시티의 효과를 얻을 수 있다.

Claims (1)

1. 저잡음 안테나 스위치 다이버시티 장치에 있어서,

   다이버시티 안테나를 구성하는 복수개의 안테나들 중 하나를 선택하는 안테나 스위치부;

   상기 안테나 스위치부를 통과한 수신 신호를 복구하여 출력 신호를 출력하고, 수신 신호의 순시 레벨를 출력하는 수신기;

   상기 수신기로부터 출력되는 수신 신호의 평균값을 적응 기준레벨로서 출력하는 기준레벨 변화기;

   상기 기준레벨변화기로부터 출력되는 적응 기준레벨로부터 상위기준레벨과 하위기준레벨의 두 기준레벨을 설정하여 상기 수신기로부터 출력되는 순시 레벨을 두 기준레벨과 비교하여 구동 신호를 출력하는 레벨비교기;

   상기 레벨비교기로부터 출력되는 구동 신호에 의하여 상기 안테나 스위치부의 스위치를 절환하는 스위치 구동부를 포함하는 것임을 특징으로 하는 저잡음 안테나 스위치 다이버시티 장치.

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