KR100295828B1 - Terminating apparatus for transmitting of transceiver in base station using tower-top form - Google Patents
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Abstract
본 발명은 타워-탑(Tower-Top) 방식 안테나를 적용한 기지국 장치에 있어서, 트랜시버의 종단에 MMIC(Microwave Monolithic Integrated Circuit) 증폭기와 가변 감쇠기를 장착하고 이를 제어하기 위한 제어회로를 구비 함으로써 기지국 장치의 소형화를 도모토록 한 타워-탑 방식 기지국의 트랜시버 송신 종단장치에 관한 것으로서, 이러한 본 발명은, 트랜시버의 종단부에 설치되며, 주파수 혼합기 및 대역 필터를 통해 주파수 상향 변환한 송신 채널 신호를 설정 이득 만큼 증폭시켜 출력하는 증폭부, 증폭부에서 출력되는 송신 신호를 옥외 장치의 입력 레벨과 대응하는 레벨로 감쇠시켜 송신 선로로 출력하는 전압 가변 감쇠기를 구비 함으로써, 후단의 예비 증폭기를 제거할 수 있어 시스템 구현에 용이함을 도모한다.The present invention provides a base station apparatus using a tower-top antenna, comprising a microwave monolithic integrated circuit (MMIC) amplifier and a variable attenuator at the end of a transceiver and providing a control circuit for controlling the base station apparatus. The present invention relates to a transceiver transmission terminator of a tower-top base station which has been miniaturized. The present invention is provided at a terminal of a transceiver, and the transmission channel signal, which is up-converted by a frequency mixer and a band pass filter, is set by a gain. Amplification unit for amplifying and outputting, and a voltage variable attenuator for attenuating the transmission signal output from the amplifying unit to a level corresponding to the input level of the outdoor device and outputting it to the transmission line, thereby eliminating a preliminary amplifier in the rear stage It aims at ease.
Description
본 발명은 코드분할 다중접속(CDMA) 방식 기지국에 관한 것으로, 특히 타워-탑(Tower-Top) 방식 안테나를 적용한 기지국 장치에 있어서, 트랜시버의 종단에 MMIC(Microwave Monolithic Integrated Circuit) 증폭기와 가변 감쇠기를 장착하고 이를 제어하기 위한 제어회로를 구비 함으로써 기지국 장치의 소형화를 도모토록 한 타워-탑 방식 기지국의 트랜시버 송신 종단장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a code division multiple access (CDMA) base station, and more particularly, to a base station apparatus employing a tower-top antenna. A microwave monolithic integrated circuit (MMIC) amplifier and a variable attenuator The present invention relates to a transceiver transmission terminator of a tower-top base station, which aims to miniaturize a base station apparatus by providing a control circuit for mounting and controlling the same.
일반적으로, 타워-탑(Tower-Top) 방식은 기존의 안테나 복사 모듈에 송신측 증폭기와 수신측 저잡음 증폭기를 포함하여 안테나 타워의 종단에 설치하는 방식으로서, 이러한 타워-탑 방식은 송신측 증폭기를 소전력 증폭기로 사용할 수 있으므로 경제적이고, 안테나 복사 모듈까지 고가의 케이블을 사용하지 않아도 되는 장점이 있다.In general, the tower-top method includes a transmitter-side amplifier and a receiver-side low noise amplifier in an existing antenna radiation module, and installs it at the end of the antenna tower. It is economical because it can be used as a small power amplifier, and there is an advantage of not using expensive cables to antenna radiation module.
또한, 수신시 저잡음 증폭기가 안테나 종단에 있으므로 에너지 대 잡음 비(Eb/No)의 개선으로 통화 품질을 향상시킬 수 있으며, CDMA 시스템에서 전력 제어 알고리즘을 통한 단말기의 밧데리 수명을 길게하는 등의 여러가지 장점과 시스템의 소형화도 가능한 이점으로 인해 최근에는 기지국 장치에 타워-탑 방식이 주로 적용된다.In addition, since the low-noise amplifier is located at the antenna end during reception, the call quality can be improved by improving the energy-to-noise ratio (E b / N o ), and the battery life of the terminal is extended through the power control algorithm in the CDMA system Recently, the tower-top method is mainly applied to base station devices because of various advantages and possible miniaturization of the system.
첨부한 도면 도1은 종래 타워-탑 방식 기지국 장치에서 옥내장치의 트랜시버와 옥외장치간의 시스템 연결 구성도이다.1 is a diagram illustrating a system connection between a transceiver of an indoor device and an outdoor device in a conventional tower-top base station device.
도시된 바와 같이, 기지국 장치는 크게 옥내 장치(10)와 옥외 장치(50)로 대별되며, 상기 옥내 장치(10)와 옥외 장치(50)간은 송신 선로(41)와 수신 선로(42)에 의해 연결된다.As shown, the base station apparatus is roughly divided into the indoor apparatus 10 and the outdoor apparatus 50, and the indoor apparatus 10 and the outdoor apparatus 50 are connected to the transmission line 41 and the reception line 42. Is connected by.
또한, 상기 옥내 장치(10)는 기지국 제어기(도면에는 미도시)에서 전송된 4.95Mhz의 송신 중간 주파 신호를 가입자 단말기의 수신 주파수 대역으로 상향 변환하고, 수신된 주파수는 상기 중간주파수로 하향 변환하는 트랜시버(20)와, 상기 트랜시버(20)에서 얻어지는 송신 주파수를 미리 증폭하여 선로 손실을 방지하는 예비 증폭기(30)로 구성 되었다.In addition, the indoor device 10 converts a 4.95Mhz transmission intermediate frequency signal transmitted from a base station controller (not shown in the figure) into a reception frequency band of a subscriber station, and converts the received frequency down into the intermediate frequency. The transceiver 20 and the preliminary amplifier 30 which amplify the transmission frequency obtained by the transceiver 20 in advance and prevent a line loss are comprised.
또한, 상기 옥외 장치(50)는 상기 송신 선로(41)를 통해 전달받은 송신 채널 신호를 전력 증폭하는 주 증폭기(51)와, 상기 주 증폭기(51)에서 증폭된 송신 신호를 공간상에 복사하고 가입자로부터 송출된 신호는 수신하는 복사 모듈(52)과, 상기 복사 모듈(52)에서 수신된 신호의 잡음을 최소화 한 상태에서 증폭하는 저잡음 증폭기(53)로 구성 되었다.In addition, the outdoor device 50 copies the main amplifier 51 for power amplifying the transmission channel signal received through the transmission line 41 and the transmission signal amplified by the main amplifier 51 in the space. The signal transmitted from the subscriber is composed of a radiation module 52 for receiving and a low noise amplifier 53 for amplifying the signal received from the radiation module 52 in a minimized state.
기지국)로 동작되며, 이하에서는 이해를 돕기 위해서 이를 분리하여 설명한다.Base station), and will be described separately below for better understanding.
먼저, 순방향 링크시, 옥내 장치(10)내의 트랜시버(20)는 상기 기지국 제어기에서 얻어지는 4.95Mhz의 송신 중간주파수 신호를 디지털 셀룰라 대역(DCS : 800Mhz) 또는 개인 휴대 통신 시스템 대역(PCS : 1.8Ghz)으로 주파수 상향 변환하여 출력시킨다.First, in the forward link, the transceiver 20 in the indoor device 10 transmits a 4.95 MHz transmission intermediate frequency signal obtained from the base station controller to a digital cellular band (DCS: 800 MHz) or a personal portable communication system band (PCS: 1.8 Ghz). Frequency up-converted to output.
이렇게 출력되는 송신 채널 신호는 예비 증폭기(30)에 입력되며, 상기 예비 증폭기(30)는 2W ~ 5W의 용량을 가지며, 선로 손실을 보상하기 위해서 입력되는 송신 채널 신호를 소정 레벨로 증폭한다. 이렇게 증폭된 신호는 직류 전압(DC전압)과 결합되어 송신 선로(41)를 통해 옥외장치(50)에 입력된다.The output transmission channel signal is input to the preliminary amplifier 30. The preliminary amplifier 30 has a capacity of 2W to 5W, and amplifies the input transmission channel signal to a predetermined level to compensate for line loss. The amplified signal is combined with a direct current voltage (DC voltage) and input to the outdoor device 50 through the transmission line 41.
즉, 예비 증폭기(30)는 트랜시버(20)의 출력이 -10dBm이므로, 옥외 장치(50)의 입력 레벨인 0dBm을 맞추어주기 위해서 옥외로 가는 송신 선로(41)의 손실(7.8dB)을 고려하여 최소 17.8dB 증폭율로 송신 신호를 증폭하게 된다.That is, since the output of the transceiver 20 is -10 dBm, the preliminary amplifier 30 takes into account the loss (7.8 dB) of the transmission line 41 going to the outdoors to match 0 dBm, which is the input level of the outdoor device 50. Amplify the transmitted signal with a minimum amplification of 17.8dB.
옥외장치(50)내의 주 증폭기(51)는 입력되는 송신 채널 신호를 전력 증폭하게 되고, 이렇게 전력 증폭된 송신 채널 신호는 복사 모듈(52)에서 원하는 빔 폭으로 공중으로 복사된다.The main amplifier 51 in the outdoor device 50 power amplifies the input transmission channel signal, and the power amplified transmission channel signal is radiated to the air by the radiation module 52 at a desired beam width.
한편, 가입자가 송신한 신호는 복사 모듈(52)에서 수신되어 CDMA 역방향 채널 신호로 변환되고, 저잡음 증폭기(53)에서 잡음이 최소화된 상태에서 신호만 소정 레벨로 증폭되어 수신 선로(42)를 통해 상기 옥내 장치(10)로 전달된다.Meanwhile, the signal transmitted by the subscriber is received by the copy module 52 and converted into a CDMA reverse channel signal, and the signal is amplified to a predetermined level in a state in which the noise is minimized in the low noise amplifier 53, and is thus transmitted through the receiving line 42. It is delivered to the indoor device 10.
상기 수신 선로(42)를 통해 옥내 장치(10)로 입력된 수신 신호는 상기 트랜시버(20)에서 4.95Mhz의 중간주파 신호로 주파수 하향 변환된 후 상기 기지국 제어기에 전달 됨으로써, 음성의 송,수신이 이루어진다.The received signal input to the indoor device 10 through the receiving line 42 is frequency down-converted into a 4.95 MHz signal at the transceiver 20 and then transmitted to the base station controller, thereby transmitting and receiving voice. Is done.
여기서, 상기 트랜시버(20)의 종단부는, 도2에 도시된 바와 같이, 입력되는 중간 주파수(IF)를 로컬 주파수와 혼합하는 주파수 혼합기(21)와, 상기 주파수 혼합기(21)에서 얻어지는 주파수를 설정 대역으로 여파하는 대역필터(22)와, 상기 대역필터(22)에서 얻어지는 송신 채널 신호를 소정 레벨로 증폭하는 증폭기(23)로 구성 되었다.Here, as shown in FIG. 2, the terminal of the transceiver 20 sets a frequency mixer 21 for mixing the input intermediate frequency IF with a local frequency and a frequency obtained by the frequency mixer 21. Band filter 22 for filtering into a band, and an amplifier 23 for amplifying a transmission channel signal obtained by the band filter 22 to a predetermined level.
이와 같이 구성된 트랜시버(20)의 종단부는, 입력되는 4.95Mhz의 중간 주파수를 주파수 혼합기(21)에서 로컬 주파수와 혼합하여 RF 주파수를 만들고, 그 RF 주파수는 대역필터(22)에서 설정대역으로 필터링되어 잡음이 제거된다.The terminating portion of the transceiver 20 configured as described above forms an RF frequency by mixing the intermediate frequency of 4.95Mhz input with the local frequency in the frequency mixer 21, and the RF frequency is filtered into the set band by the band filter 22. Noise is removed.
그런 후 이득이 11dB인 증폭기(23)에서 증폭되어 -10dBm의 신호를 송신 채널 신호로 출력하게 된다.Then, the gain is amplified by the amplifier 23 of 11dB to output a signal of -10dBm as a transmission channel signal.
그러나 이러한 종래의 타워-탑 방식 기지국 장치는, 옥외 장치로 송신 신호를 전송하는 경우 송신 선로의 손실을 보상해주기 위해서 예비 증폭기를 이용하여 송신 신호를 미리 증폭하여 출력하게 되는데, 이 경우 예비 증폭기의 사용으로 전체적인 하드웨어의 구성이 복잡해지는 단점이 있었다.However, in the conventional tower-top base station apparatus, when a transmission signal is transmitted to an outdoor device, the transmission signal is amplified and output in advance by using a preliminary amplifier to compensate for the loss of the transmission line. As a result, the overall hardware configuration was complicated.
또한, 예비 증폭기가 고가여서 경제적으로도 손실을 초래하는 단점이 있었다.In addition, the preliminary amplifier has a disadvantage in that it is economically expensive to cause losses.
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 타워-탑 방식 기지국 장치에서 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서,Therefore, the present invention has been proposed to solve various problems occurring in the conventional tower-top base station apparatus as described above,
본 발명의 목적은, 트랜시버의 종단에 MMIC(Microwave Monolithic Integrated Circuit) 증폭기와 가변 감쇠기를 장착하고 이를 제어하기 위한 제어회로를 구비 함으로써 기지국 장치의 소형화를 도모토록 한 타워-탑 방식 기지국의트랜시버 송신 종단장치를 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is a transceiver transmission termination of a tower-top base station which aims to miniaturize a base station apparatus by providing a control circuit for controlling and controlling a microwave monolithic integrated circuit (MMIC) amplifier and a variable attenuator at the end of the transceiver. To provide a device.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 트랜시버 송신 종단장치는,Transceiver transmission termination device according to the present invention for achieving the above object,
주파수 혼합기 및 대역 필터를 구비하고 송신 중간 주파 신호를 주파수 상향 변환하여 송신 선로로 출력하고, 수신 선로를 통해 수신되는 고주파수를 상기 중간 주파 신호로 하향 변환하는 트랜시버를 구비한 옥내 장치와, 상기 송신/수신 선로와 연결되고 송신 신호는 전력 증폭한 후 원하는 빔 폭으로 공간상에 복사하고, 가입자가 송신한 신호는 수신하여 역방향 채널 신호로 변환하는 옥외장치로 이루어진 타워-탑 방식 기지국 장치에 있어서,An indoor device having a frequency mixer and a band pass filter, and having a transceiver for up-converting a transmission intermediate frequency signal to output a transmission line, and down-converting a high frequency signal received through a reception line to the intermediate frequency signal, and the transmission / A tower-top base station apparatus comprising an outdoor device connected to a receiving line and amplifying a transmission signal and then copying the transmission signal into a space with a desired beam width, and receiving and converting a signal transmitted by a subscriber into a reverse channel signal.
상기 트랜시버의 종단부에 설치되며, 상기 주파수 혼합기 및 대역 필터를 통해 주파수 상향 변환한 송신 채널 신호를 설정 이득 만큼 증폭시켜 출력하는 증폭수단과;Amplification means provided at an end of the transceiver, the amplifying means for amplifying and outputting a frequency up-converted transmission channel signal by a set gain through the frequency mixer and a band pass filter;
상기 증폭수단에서 출력되는 송신 신호를 상기 옥외 장치의 입력 레벨과 대응하는 레벨로 감쇠시켜 상기 송신 선로로 출력하는 전압 가변 감쇠수단을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.And a voltage variable attenuation means for attenuating the transmission signal output from the amplification means to a level corresponding to the input level of the outdoor device and outputting the voltage to the transmission line.
또한, 본 발명에 의한 트랜시버 송신 종단장치는,In addition, the transceiver transmission termination apparatus according to the present invention,
상기 증폭수단의 온도를 감지하는 온도 감지수단과;Temperature sensing means for sensing a temperature of the amplifying means;
상기 증폭수단과 전압 가변 감쇠수단 사이에 개재되어 상기 증폭수단에서 출력되는 송신 출력 신호를 분배해주는 방향성 결합기와;A directional coupler interposed between the amplifying means and the voltage variable attenuating means for distributing a transmission output signal output from the amplifying means;
상기 방향성 결합기에서 얻어지는 송신 신호의 레벨을 검출하는 송신신호 레벨 검출수단과;Transmission signal level detection means for detecting a level of a transmission signal obtained by the directional coupler;
상기 송신신호 레벨 검출수단에서 검출된 송신신호의 레벨에 따라 상기 전압 가변 감쇠수단의 감쇠 레벨을 제어하고, 상기 온도 감지수단에서 검출된 온도에 따라 상기 증폭수단의 발열을 방지하는 펜의 구동을 제어하는 제어수단을 더 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.The attenuation level of the voltage variable attenuation means is controlled in accordance with the level of the transmission signal detected by the transmission signal level detecting means, and the driving of the pen which prevents heat generation of the amplification means is controlled according to the temperature detected by the temperature sensing means. Characterized in that it further comprises a control means for.
상기에서, 온도 감지수단은, 상기 증폭수단의 온도에 따라 내부 저항값이 변화되는 서미스터와; 상기 서미스터의 내부 저항값 변화에 대응하여 출력되는 전압을 분압하는 분압 저항과; 상기 분압 저항에 의해 분압된 전압을 소정 레벨로 비반전 증폭하는 증폭기와; 상기 증폭기의 출력 신호를 그에 상응하는 디지털 신호로 변환하여 상기 제어수단에 전달하는 아날로그/디지털 변환기로 구성됨을 특징으로 한다.In the above, the temperature sensing means may include a thermistor whose internal resistance is changed according to the temperature of the amplifying means; A voltage divider for dividing a voltage output in response to a change in the internal resistance of the thermistor; An amplifier for non-inverting and amplifying the voltage divided by the voltage divider resistor to a predetermined level; And an analog / digital converter for converting the output signal of the amplifier into a corresponding digital signal and transmitting the same to the control means.
또한, 상기 송신신호 레벨 검출수단은, 상기 방향성 결합기에서 얻어지는 송신 신호를 소정 레벨로 증폭하는 증폭기와; 상기 증폭기의 출력을 전압으로 변환시키는 주파수-전압 변환기와; 상기 주파수-전압 변환기의 출력 전압을 비반전 증폭하여 송신 신호의 레벨 검출 전압으로 상기 제어수단에 전달하는 비반전 증폭기로 구성됨을 특징으로 한다.Further, the transmission signal level detecting means includes: an amplifier for amplifying the transmission signal obtained by the directional coupler to a predetermined level; A frequency-voltage converter converting the output of the amplifier into a voltage; And a non-inverting amplifier for non-inverting and amplifying the output voltage of the frequency-voltage converter and transmitting the non-inverting amplifier to the control means as a level detection voltage of the transmission signal.
도1은 종래 타워-탑(Tower-Top) 방식 기지국에서 옥내장치의 트랜시버와 옥외장치간의 시스템 연결 구성도,1 is a system connection diagram between a transceiver of an indoor device and an outdoor device in a conventional tower-top base station;
도2는 도1의 트랜시버 송신 종단장치 구성도,2 is a block diagram of a transceiver transmission terminator of FIG. 1;
도3은 본 발명에 의한 타워-탑 방식 기지국에서 트랜시버 송신 종단 장치의 개념을 설명하기 위한 개념도,3 is a conceptual diagram illustrating the concept of a transceiver transmission termination device in a tower-top base station according to the present invention;
도4는 본 발명에 의한 타워-탑 방식 기지국의 트랜시버 송신 종단장치 상세 구성도,4 is a detailed block diagram of a transceiver transmission terminator of a tower-top base station according to the present invention;
도5는 본 발명에 의한 트랜시버 송신 종단장치를 종래 안테나를 적용한 통신 시스템에 적용한 예를 보인 시스템 구성도.5 is a system configuration diagram showing an example in which the transceiver transmission terminator according to the present invention is applied to a communication system to which a conventional antenna is applied.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
100 : 트랜시버110 : 증폭부100: transceiver 110: amplifier
120 : 전압 가변 감쇠기130 : 온도 감지부120: variable voltage attenuator 130: temperature sensing unit
140 : 방향성 결합기150 : 송신신호 레벨 검출부140: directional coupler 150: transmission signal level detection unit
160 : 제어부160: control unit
이하, 상기와 같은 기술적 사상에 따른 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention according to the technical spirit as described above in detail.
첨부한 도면 도3은 본 발명에 의한 타워-탑 방식 기지국에서 트랜시버 송신 종단 장치의 개념을 설명하기 위한 개념도이다.3 is a conceptual diagram illustrating the concept of a transceiver transmission termination device in a tower-top base station according to the present invention.
도시된 바와 같이, 기지국 장치는 옥내장치에는 트랜시버(100)가 구비되며, 옥외장치(200)는 주 증폭기(210), 복사 모듈(220), 저잡음 증폭기(230)를 구비한다. 그리고 상기 트랜시버(100)와 옥외장치(200)간은 송신 선로(41)로 수신 선로(42)에 의해 연결된다.As illustrated, the base station apparatus includes a transceiver 100 in an indoor apparatus, and the outdoor apparatus 200 includes a main amplifier 210, a radiation module 220, and a low noise amplifier 230. In addition, the transceiver 100 and the outdoor device 200 are connected to the transmission line 41 by the receiving line 42.
또한, 상기 트랜시버(100)의 종단에는, 상향 변환된 송신 채널 신호를 설정 이득 만큼 증폭시키는 증폭부(110)와, 증폭부(110)에서 증폭된 신호를 옥외장치(200)의 입력 레벨에 대응하도록 감쇠시키는 전압 가변 감쇠기(120)를 구비한다.In addition, at the end of the transceiver 100, the amplifier 110 amplifies the up-converted transmission channel signal by a set gain, and the signal amplified by the amplifier 110 corresponds to the input level of the outdoor device 200. And a voltage variable attenuator 120 that attenuates to a degree.
이러한 개념의 본 발명은, 순방향 링크시 주파수 상향 변환한 송신 신호를 트랜시버(100)의 종단에 구성된 증폭부(110)에서 30dB의 이득을 가진 MMIC증폭기를 이용하여 증폭시키고, 전압 가변 감쇠기(120)에서 옥외 장치(200)의 입력 레벨인 0dBm이 되도록 상기 증폭부(110)의 출력 신호를 감쇠시켜 송신 선로(41)를 통해 옥외 장치(200)로 전달해준다. 여기서 옥외 장치(200)는 주 증폭기(210), 복사 모듈(220), 저잡음 증폭기(230)로 구성되며 그의 상세한 동작은 주지한 도1의 옥외 장치(50)와 동일하므로 생략한다.According to the present invention, the frequency up-converted transmission signal in the forward link is amplified using an MMIC amplifier having a gain of 30 dB in the amplifier 110 configured at the end of the transceiver 100, and the voltage variable attenuator 120 In this case, the output signal of the amplifying unit 110 is attenuated to be 0 dBm, which is an input level of the outdoor device 200, and transmitted to the outdoor device 200 through the transmission line 41. Here, the outdoor device 200 includes a main amplifier 210, a radiation module 220, and a low noise amplifier 230, and detailed operation thereof is the same as the outdoor device 50 of FIG.
즉, 트랜시버(100)의 종단에서 송신 선로의 신호 손실과 옥외 장치(200)의 입력 레벨에 맞게 송신 채널 신호를 미리 증폭 및 감쇠시킴으로써, 기존과 같이 별도의 예비 증폭기가 필요 없도록하여 시스템 구성을 간략화 시킨다.That is, by amplifying and attenuating the transmission channel signal in advance according to the signal loss of the transmission line and the input level of the outdoor device 200 at the end of the transceiver 100, the system configuration is simplified by eliminating the need for a separate preamplifier as before. Let's do it.
이하에서는 상기와 같은 본 발명의 개념을 적용한 바람직한 실시예를 설명한다.Hereinafter will be described a preferred embodiment applying the concept of the present invention as described above.
첨부한 도면 도4는 본 발명에 의한 타워-탑 방식 기지국의 트랜시버 송신 종단장치 구성도이다.4 is a block diagram of a transceiver transmission terminator of a tower-top base station according to the present invention.
도시된 바와 같이, 상기 트랜시버(100)의 종단부에 설치되며, 주파수 혼합기(21) 및 대역 필터(22)를 통해 주파수 상향 변환한 송신 채널 신호를 설정 이득 만큼 증폭시켜 출력하는 증폭부(110)와, 상기 증폭부(110)의 온도를 감지하는 온도 감지부(130)와, 상기 증폭부(110)에서 출력된 송신 신호를 분배해주는 방향성 결합기(140)와, 상기 방향성 결합기(140)에서 분배된 송신 신호를 상기 옥외 장치(200)의 입력 레벨과 대응하는 레벨로 감쇠시켜 상기 송신 선로(41)로 출력하는 전압 가변 감쇠기(120)와, 상기 방향성 결합기(140)에서 얻어지는 송신 신호의 레벨을 검출하는 송신신호 레벨 검출부(150)와, 상기 송신신호 레벨 검출부(150)에서 검출된 송신신호의 레벨에 따라 상기 전압 가변 감쇠기(120)의 감쇠 레벨을 제어하고, 상기 온도 감지부(150)에서 검출된 온도에 따라 상기 증폭부(110)의 발열을 방지하기 펜(도면에는 미도시)의 구동을 제어하는 제어부(160)로 구성 된다.As illustrated, the amplifier 110 is provided at the end of the transceiver 100, and amplifies the output channel signal up-converted through the frequency mixer 21 and the bandpass filter 22 by a set gain and outputs the amplification unit 110. And a temperature detector 130 for sensing a temperature of the amplifier 110, a directional coupler 140 for distributing a transmission signal output from the amplifier 110, and a distribution in the directional coupler 140. The voltage variable attenuator 120 outputting the attenuated transmission signal to a level corresponding to the input level of the outdoor device 200 and outputting it to the transmission line 41, and the level of the transmission signal obtained from the directional coupler 140. The attenuation level of the voltage variable attenuator 120 is controlled according to the level of the transmission signal detected by the transmission signal level detection unit 150 and the transmission signal level detection unit 150, and the temperature detection unit 150 According to the detected temperature The controller 160 is configured to control the driving of a pen (not shown) to prevent heat generation of the amplifier 110.
상기에서, 온도 감지부(130)는, 상기 증폭부(110)의 온도에 따라 내부 저항값이 변화되는 서미스터(131)와, 상기 서미스터(131)의 내부 저항값 변화에 대응하여 출력되는 전압을 분압하는 분압 저항(R1)(R2)과, 상기 분압 저항(R1)(R2)에 의해 분압된 전압을 소정 레벨로 비반전 증폭하는 증폭기(132)와, 상기 증폭기(132)의 출력 신호를 그에 상응하는 디지털 신호로 변환하여 상기 제어부(160)에 전달하는 아날로그/디지털 변환기(133)로 구성된다.In the above, the temperature detector 130 may include a thermistor 131 whose internal resistance value changes according to the temperature of the amplifier 110, and a voltage output in response to a change in the internal resistance value of the thermistor 131. A divider resistor R1 (R2) for dividing, an amplifier 132 for non-inverting and amplifying the voltage divided by the divider resistors R1, R2 to a predetermined level, and an output signal of the amplifier 132; It is composed of an analog-to-digital converter 133 to convert to a digital signal corresponding to the control unit 160.
또한, 상기 송신신호 레벨 검출부(150)는, 상기 방향성 결합기(140)에서 얻어지는 송신 신호를 소정 레벨로 증폭하는 증폭기(151)와, 상기 증폭기(151)의 출력을 전압으로 변환시키는 주파수-전압 변환기(152)와, 상기 주파수-전압 변환기(152)의 출력 전압을 비반전 증폭하여 송신 신호의 레벨 검출 전압으로 상기 제어부(160)에 전달하는 비반전 증폭기(153)로 구성된다.In addition, the transmission signal level detection unit 150 includes an amplifier 151 for amplifying the transmission signal obtained by the directional coupler 140 to a predetermined level, and a frequency-voltage converter for converting the output of the amplifier 151 into a voltage. 152 and a non-inverting amplifier 153 which non-inverts and amplifies the output voltage of the frequency-voltage converter 152 and transmits it to the control unit 160 as a level detection voltage of the transmission signal.
이와 같이 구성된 본 발명에 의한 트랜시버 송신 종단장치는, 주파수 혼합기(21)에서 송신 중간 주파수 신호와 국부 발진기(도면에는 미도시)에서 얻어지는 국부 발진 주파수를 혼합하여 RF 신호를 만들게 되고, 대역 필터(22)에서 이를 설정 대역으로 필터링하여 잡음을 제거하게 된다.The transceiver transmission terminator according to the present invention configured as described above generates an RF signal by mixing the transmission intermediate frequency signal in the frequency mixer 21 and the local oscillation frequency obtained in the local oscillator (not shown), and the band filter 22. ) To filter the setband to remove noise.
이렇게 잡음이 제거된 송신 채널 신호는 증폭부(110)내의 30dB의 이득을 가진 MMIC 증폭기에 의해 증폭되며, 상기 증폭된 송신 채널 신호는 방향성 결합기(140)에서 분배된다.The noise-free transmission channel signal is amplified by an MMIC amplifier having a gain of 30 dB in the amplifier 110, and the amplified transmission channel signal is distributed in the directional coupler 140.
상기 방향성 결합기(140)에서 분배된 신호는 송신신호 레벨 검출부(150) 및 전압 가변 감쇠기(120)에 각각 입력되며, 상기 송신신호 레벨 검출부(150)는 입력되는 송신 신호를 증폭기(151)로 소정 레벨 증폭시키게 되며, 주파수-전압 변환기(152)는 인덕터(L1), 저항(R4,R5), 콘덴서(C1)로 상기 증폭기(151)에 의해 증폭된 주파수를 전압으로 변환한다. 그리고 비반전 증폭기(153)는 상기 주파수-전압 변환기(152)에서 변환된 전압을 비반전 증폭시켜 그 결과 전압을 송신신호의 레벨 검출 전압으로 상기 제어부(160)에 전달한다. 여기서 주파수-전압 변환기(152)내의 다이오드(D1)는 비반전 증폭기(153)의 입력단으로 입력되는 전압이 후단 증폭기(151)의 출력으로 역궤환되는 것을 방지하는 역할을 한다.The signal distributed by the directional coupler 140 is input to the transmission signal level detector 150 and the voltage variable attenuator 120, respectively, and the transmission signal level detector 150 transmits the input signal to the amplifier 151. Level-amplified, the frequency-voltage converter 152 converts the frequency amplified by the amplifier 151 into a voltage in the inductor (L1), resistors (R4, R5), capacitor (C1). The non-inverting amplifier 153 non-inverts and amplifies the voltage converted by the frequency-voltage converter 152 and transfers the resulting voltage to the controller 160 as a level detection voltage of the transmission signal. Here, the diode D1 in the frequency-voltage converter 152 serves to prevent the voltage inputted to the input terminal of the non-inverting amplifier 153 from being reversely fed back to the output of the rear amplifier 151.
아울러 제어부(160)는 입력 단자(In2)로 입력되는 전압 레벨을 분석하고, 그 분석 결과에 따라 출력단자(Out1)로 감쇠 레벨을 제어하기 위한 신호(0 ~ 5V : 0 ~ 15dB)를 출력하여 상기 전압 가변 감쇠기(120)에 입력한다.In addition, the controller 160 analyzes the voltage level input to the input terminal In2, and outputs a signal (0 to 5V: 0 to 15dB) for controlling the attenuation level to the output terminal Out1 according to the analysis result. Input to the voltage variable attenuator 120.
이에 따라 전압 가변 감쇠기(120)는 제어부(160)에서 출력되는 제어 전압에 따라 방향성 결합기(140)에서 출력되는 송신 채널 신호의 레벨을 감쇠시키게 되며, 그 감쇠시킨 송신 신호를 전송 선로(41)로 출력시켜 옥외 장치(200)로 전달한다.Accordingly, the voltage variable attenuator 120 attenuates the level of the transmission channel signal output from the directional coupler 140 according to the control voltage output from the controller 160, and transmits the attenuated transmission signal to the transmission line 41. The output is transmitted to the outdoor device 200.
그러면 옥외장치(200)는 전송된 송신 신호를 원하는 빔 폭으로 공간상에 복사한다.The outdoor device 200 then copies the transmitted transmission signal onto the space with the desired beam width.
다음으로, 온도 감지부(130)는 온도에 따라 내부 저항값이 변화하는 서미스터(131)를 이용하여 증폭부(110)내의 MMIC 증폭기의 온도를 감지하게 되고, 이렇게 온도에 따라 가변되는 저항에 의해 변화되는 전압을 분압 저항(R1)(R2)은 분압시키게 된다.Next, the temperature sensing unit 130 senses the temperature of the MMIC amplifier in the amplifier 110 using the thermistor 131 whose internal resistance value changes according to the temperature, and by the resistance varying according to the temperature. The voltage divider R1 and R2 divide the changed voltage.
상기와 같이 분압 저항(R1)(R2)에 의해 분압된 전압은 증폭기(132)에 의해 소정 레벨로 증폭되고, 그 증폭된 온도 감지 전압은 아날로그/디지털 변환기(133)에 의해 디지털 신호로 변환되어 제어부(160)에 전달된다.The voltage divided by the voltage divider R1 and R2 as described above is amplified to a predetermined level by the amplifier 132, and the amplified temperature sensing voltage is converted into a digital signal by the analog / digital converter 133. It is transmitted to the controller 160.
제어부(160)는 입력단자(In1)로 입력되는 디지털 신호를 분석하여 MMIC 증폭기의 발열 상태를 체크하게 되고, 그 결과 MMIC 증폭기가 과열된 것으로 판단되면 상기 MMIC 증폭기의 발열을 방지하는 펜(도면에는 미도시)의 구동을 제어하여 MMIC증폭기가 항상 최적의 동작 조건에서 구동이 이루어지도록 제어한다.The controller 160 checks the heat generation state of the MMIC amplifier by analyzing the digital signal input to the input terminal In1. As a result, if it is determined that the MMIC amplifier is overheated, a pen for preventing heat generation of the MMIC amplifier ( The driving of the MMIC amplifier is controlled so that the driving is always performed under the optimum operating conditions.
첨부한 도면 도5는 멀티 빔 액티브 안테나를 사용하지 않고 기존 안테나를 사용하여 구현된 기존의 기지국 장치에 본 발명에 의한 트랜시버 송신 종단장치를 부가시킨 것이다.5 is a diagram illustrating a transceiver transmission termination apparatus according to the present invention added to an existing base station apparatus implemented using an existing antenna without using a multi-beam active antenna.
이 경우에는 고출력 증폭기(300)가 옥내에 설치되므로, 트랜시버(100)의 출력을 상대적으로 낮추어 주어야 하는데, 이 경우 송신 종단부를 구성하는 전압 가변 감쇠기(120)에서 상기 고출력 증폭기(300)의 입력 레벨에 맞도록 트랜시버(100)의 출력을 감쇠시킴으로써, 용이하게 전력 제어가 가능해진다.In this case, since the high output amplifier 300 is installed indoors, the output of the transceiver 100 should be relatively lowered. In this case, the input level of the high output amplifier 300 in the voltage variable attenuator 120 constituting the transmission termination part. By attenuating the output of the transceiver 100 so as to fit, the power control can be easily performed.
여기서 미설명 부호 400은 상기 고출력 증폭기(300)에서 출력되는 송신 신호는 안테나(500) 측으로 전송해주고, 상기 안테나(500)를 통해 수신된 신호는 상기 트랜시버(100)측으로 전달해주는 송,수신 분리 듀플렉서를 나타낸다.Here, reference numeral 400 denotes a transmission and reception separation duplexer which transmits the transmission signal output from the high output amplifier 300 to the antenna 500 side, and the signal received through the antenna 500 to the transceiver 100 side. Indicates.
이상에서 상술한 바와 같이 본 발명은, 트랜시버의 송신 종단에 MMIC 증폭기와 전압 가변 감쇠기를 부가하고, 이를 제어하기 위한 제어부를 구비 함으로써, 송신 선로 손실을 보상하기 위한 예비 증폭기의 사용을 제거할 수 있어 전체적인 시스템 구현이 용이하고, 또한 고가의 예비 증폭기를 사용하지 않음으로써 경제적인 측면에서도 유리한 이점이 있다.As described above, the present invention adds an MMIC amplifier and a voltage variable attenuator to the transmission end of the transceiver and includes a control unit for controlling the same, thereby eliminating the use of a spare amplifier for compensating for transmission line loss. The overall system is easy to implement, and there is an economical advantage by not using expensive spare amplifiers.
Claims (4)
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| KR1019990008365A KR100295828B1 (en) | 1999-03-12 | 1999-03-12 | Terminating apparatus for transmitting of transceiver in base station using tower-top form |
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1999
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