KR100316685B1 - An automatic control apparatus for front and rear attenuators in RF repeater and method therefor - Google Patents
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Abstract
RF 중계기가 수신되는 RF 신호의 세기에 따라 중계 출력하는 RF 신호의 감쇄량을 조절하여 잡음지수와 상호변조왜곡(IMD)의 값을 최적화한다.The RF repeater optimizes the noise figure and IMD by adjusting the attenuation of the relayed RF signal according to the strength of the received RF signal.
전방감쇄기(13), RF 증폭기(20a), IF 필터(20b) 및 후방감쇄기(13a)가 순차적으로 직렬 연결된 IF 컨버터(20)를 구비하고 RF 신호를 중계하는 RF 중계기에 있어서, 상기 RF 증폭기(20a)의 출력측에 신호세기 감지센서(10)를 연결하여 수신 RF 신호의 세기를 검출하고, 그 신호세기 감지센서(10)의 검출신호를 A/D 변환기(10a)에서 디지털 값으로 변환한 후 중앙처리장치(12a)로 입력시켜 중앙처리장치(12a)가 상기 A/D 변환기(10a)의 출력신호로 수신 RF 신호의 세기를 판단하고, 판단한 수신 RF 신호의 세기에 따라 상기 전방감쇄기(13) 및 후방감쇄기(13a)의 감쇄량을 미리 설정된 증폭도의 한도 내에서 자동으로 조절하게 하는 것으로 낮은 잡음지수와 낮은 IMD 값을 제공하여 보다 향상된 중계 특성을 가지는 RF 중계기를 구현한다.An RF repeater having an IF converter 20 in which a front attenuator 13, an RF amplifier 20a, an IF filter 20b, and a rear attenuator 13a are sequentially connected in series, and relaying an RF signal, the RF amplifier ( Connect the signal strength detecting sensor 10 to the output side of 20a to detect the strength of the received RF signal, and convert the detected signal of the signal strength detecting sensor 10 into a digital value in the A / D converter 10a. The central processing unit 12a inputs to the central processing unit 12a to determine the strength of the received RF signal as the output signal of the A / D converter 10a, and the front attenuator 13 according to the determined strength of the received RF signal. And the attenuation amount of the rear attenuator 13a are automatically adjusted within a preset amplification degree to provide a low noise figure and a low IMD value, thereby implementing an RF repeater having improved relay characteristics.
Description
본 발명은 RF 중계기의 전후방감쇄 자동조절장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 수신되는 RF 신호의 세기에 따라 전방감쇄기 및 후방감쇄기의 감쇄량을 자동으로 조절하여 중계 출력하는 RF 신호의 잡음지수와 상호변조왜곡(Inter Modulation distortion ; 이하 'IMD'라고 함)의 값을 최적화할 수 있는 RF 중계기의 전후방감쇄 자동조절장치에 관한 것이다.The present invention relates to a front and rear attenuation automatic control device of the RF repeater. More specifically, the noise index and intermodulation distortion (hereinafter referred to as 'IMD') value of the RF signal relayed by automatically adjusting the attenuation amount of the front attenuator and the rear attenuator according to the strength of the received RF signal. It relates to a front and rear attenuation automatic control device of the RF repeater that can be optimized.
정보통신 기술의 발전과 생활 형태의 변화 및 경제 성장 등으로 통신 문화의 형태가 급속도로 변화되고, 정보화 시대를 맞이하여 고속의 정보전달에 대한 요구로 때와, 지하, 공중, 해상 및 산악 지역 등의 장소에 구애됨이 없이 통신 서비스를 받을 수 있는 이동통신 시스템은 일상 생활에 없어서는 안될 중요한 통신 매체로 자리잡고 있다.상기 이동통신 시스템은, 서비스 지역을 하나의 넓은 지역으로 사용하는 광역 방식과는 달리 전체 서비스 지역을 셀(Cell)이라는 소규모의 서비스 영역으로 분할하고, 각 셀 내에서는 사용 가능한 일정한 수의 무선 채널을 할당하게 된다.그리고 각 셀 내에 설치되는 무선 기지국(Cell Site)들은 교환 시스템에서 집중 제어하고, RF 중계기는 상기 무선 기지국과 사용자의 이동통신 단말기간의 원활한 통신을 위하여, 무선 기지국과 이동통신 단말기에서 각기 송출되는 낮은 출력의 RF 신호를 수신하고, 수신한 RF 신호를 증폭한 후 이동통신 단말기와 무선 기지국으로 중계 송출하는 역할을 하게 된다.또한 상기 RF 중계기는 수신되는 RF 신호의 세기를 판단하고, 판단한 RF 신호의 세기에 따라 중계 출력하는 RF 신호의 증폭도를 조절하여 사용자의 통화 음량이 시간의 변화에 관계없이 일정하게 유지되도록 하고 있다.RF 중계기의 증폭도 조절은 전방감쇄기를 사용하는 것이 일반적이고, 경우에 따라서는 후방감쇄기를 겸용하기도 한다. 상기 전방 감쇄기 및 후방 감쇄기를 사용하는 RF 중계기에 있어서, 종래에는 RF 중계기의 증폭도를 낮게 설정하는 경우에 후방감쇄기의 감쇄량을 높게 조절하여 잡음지수를 낮게 하고, RF 중계기의 증폭도를 높게 설정하는 경우에는 전방감쇄기의 감쇄량을 높게 조절하여 IMD의 값을 낮추고 있다.Due to the development of information and communication technology, change of life style and economic growth, the form of communication culture is changing rapidly, and the demand for high-speed information transmission in the age of information, time, underground, air, sea and mountain areas A mobile communication system capable of receiving communication services without regard to the place of the user is becoming an important communication medium that is indispensable in daily life. The mobile communication system is different from a wide area system that uses a service area as a large area. Otherwise, the entire service area is divided into smaller service areas called cells, and each cell is allocated a certain number of available radio channels, and the wireless base stations installed in each cell are assigned to the switching system. Centralized control, the RF repeater is a radio for smooth communication between the wireless base station and the user's mobile communication terminal, Receives a low output RF signal transmitted from the base station and the mobile communication terminal, and amplifies the received RF signal and relays the transmission to the mobile communication terminal and the wireless base station. In addition, the RF repeater receives the received RF signal The intensity of the call is adjusted according to the determined RF signal strength, and the amplification degree of the RF signal outputted by the relay is controlled so that the call volume of the user is kept constant regardless of the change of time. It is common to use, and in some cases also used as a rear attenuator. In the RF repeater using the front attenuator and the rear attenuator, conventionally, when the amplification degree of the RF repeater is set low, the attenuation amount of the rear attenuator is adjusted to be high to lower the noise figure, and the amplification degree of the RF repeater is set high. The attenuation of the front attenuator is adjusted to a high value to reduce the value of IMD.
이러한 종래의 조절장치는 RF 증폭기의 증폭도에 따라 전방감쇄기의 감쇄량과 후방감쇄기의 감쇄량이 사전에 결정되어 고정된다. 그러므로 증폭도가 높게 설정된 상태에서 수신되는 RF 신호의 세기가 높을 경우에 IMD 값이 높게 되고, 증폭도가 낮게 설정된 상태에서 수신되는 RF 신호의 세기가 낮을 경우에 잡음지수가 높아지게 되는 문제점이 발생하게 된다.In the conventional control device, the attenuation amount of the front attenuator and the attenuation amount of the rear attenuator are predetermined and fixed according to the amplification degree of the RF amplifier. Therefore, when the strength of the RF signal received in the high amplification is set high, the IMD value is high, the noise index is increased when the strength of the RF signal received in the low amplification is set low.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 RF 중계기의 전후방감쇄 조절장치의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 수신되는 RF 신호의 세기에 따라 전방감쇄기와 후방감쇄기의 감쇄량을 미리 설정된 증폭도의 범위 내에서 자동으로 조절함으로써 최적의 잡음지수와 IMD 값을 얻을 수 있는 RF 중계기의 전후방감쇄 자동조절장치 및 그 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is to solve the problems of the front and rear attenuation control device of the conventional RF repeater as described above, and automatically adjusts the attenuation amount of the front attenuator and the rear attenuator within the range of the preset amplification degree according to the strength of the received RF signal. Accordingly, an object of the present invention is to provide an apparatus for controlling front and rear attenuation of an RF repeater capable of obtaining an optimal noise figure and an IMD value, and a method thereof.
도 1은 본 발명에 따른 전후방감쇄 자동조절장치의 바람직한 실시 예 구성을 보인 도면이고,1 is a view showing a preferred embodiment configuration of the front and rear attenuation automatic adjustment device according to the present invention,
도 2는 본 발명에 따라 IF 컨버터가 중계 출력하는 증폭도를 동일하게 설정한 상태에서 전방감쇄기와 후방감쇄기의 감쇄량이 수신되는 RF 신호의 세기가 변화에 따라 적절히 분배됨을 보여주는 도면이며,2 is a view showing that the intensity of the RF signal received from the attenuation amount of the front attenuator and the rear attenuator is appropriately distributed according to the change in the state in which the amplification degree outputted by the IF converter is relayed according to the present invention.
도 3(A)-(C)는 본 발명에서 수신 RF 신호의 세기에 따라 조절되는 전방감쇄기 및 후방감쇄기의 감쇄량의 변화를 설명하는 도면이며,3 (A)-(C) are diagrams illustrating a change in attenuation amounts of the front attenuator and the rear attenuator adjusted according to the strength of a received RF signal in the present invention.
도 4는 본 발명의 방법에 따라 중앙처리장치가 전방감쇄기 및 후방감쇄기의 감쇄량을 자동 조절하는 동작을 보인 신호흐름도이다.Figure 4 is a signal flow diagram showing the operation of the central processing unit to automatically adjust the attenuation amount of the front attenuator and the rear attenuator in accordance with the method of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10 : 신호세기 감지센서 10a : A/D 변환기10: signal strength sensor 10a: A / D converter
11 : 증폭도 설정기 12 : 메인보드11: Amplification Degree Setter 12: Motherboard
12a : 중앙처리장치 13 : 전방감쇄기12a: central processing unit 13: front attenuator
13a : 후방감쇄기 16 : RF 중계기13a: rear attenuator 16: RF repeater
18 : 듀플렉스 필터 19 : 저잡음증폭기18: duplex filter 19: low noise amplifier
20 : IF 컨버터 20a : RF 증폭기20: IF converter 20a: RF amplifier
21 : 고출력증폭기21: high power amplifier
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 RF 중계기의 전후방감쇄 자동조절장치는, 수신되어 하나의 듀플렉서 필터를 통과한 수신 RF 신호를 증폭시키는 저잡음증폭기(Low Noise Amp : 이하 'LNA'라 함)와, 중계 출력하는 RF 신호를 고출력 증폭한 후 다른 하나의 듀플렉스 필터를 통해 출력하는 고출력증폭기(High Power Amp : 이하 'HPA'라 함)의 사이에, 전방감쇄기, RF 증폭기, IF 필터 및 후방감쇄기가 순차적으로 직렬 연결된 IF 컨버터를 구비한 RF 중계기에 있어서, 상기 RF 증폭기의 출력단에 신호세기 감지센서를 구비하여 수신되는 RF 신호의 세기를 감지하고, 상기 신호세기 감지센서의 출력신호를 A/D 변환기로 디지털 값으로 변환하며, 그 A/D 변환기의 출력신호에 따라 중앙처리장치가 상기 전방감쇄기와 후방감쇄기에 제어 신호를 출력하여 감쇄량을 조절하게 구성된다.In order to achieve the above object, the apparatus for automatically adjusting the front and rear attenuation of the RF repeater of the present invention includes a low noise amplifier (LNA) for amplifying a received RF signal that has been received and passed through one duplexer filter. In front of the high power amplifier (High Power Amp, hereinafter referred to as 'HPA') that amplifies the RF signal outputting the relay output through another duplex filter, the front attenuator, the RF amplifier, the IF filter and the rear attenuator In an RF repeater having a serially connected IF converter, a signal strength sensor at the output terminal of the RF amplifier detects the strength of the received RF signal, and converts the output signal of the signal strength sensor to the A / D converter The controller converts the digital value into a digital value, and outputs a control signal to the front and rear attenuators to adjust the attenuation according to the output signal of the A / D converter. It is made.
그리고 본 발명에 의한 RF 중계기의 전후방감쇄 자동조절방법은, 수신되어 하나의 듀플렉스 필터를 통과한 수신 RF 신호를 저잡음 증폭하는 LNA와, 중계 출력하는 RF 신호를 고출력 증폭한 후 다른 하나의 듀플렉스 필터를 통해 출력하는 HPA의 사이에, 전방감쇄기, RF 증폭기, IF 필터 및 후방감쇄기가 순차적으로 직렬 연결된 IF 컨버터를 구비한 RF 중계기에 있어서, 상기 전방감쇄기에 감쇄량을 설정하고, 상기 RF 증폭기에서 출력되는 수신 RF 신호의 세기를 신호세기 감지센서 및 A/D 변환기를 통해 감지하며, 감지한 수신 RF 신호의 세기를 dB 값으로 변환하고 그 변환한 수신 RF 신호의 세기에서 미리 설정된 전방감쇄기의 값(dB)을 감산하며, 감산결과 값이 상기 RF 증폭기의 입력허용 임계값 a(dB) 보다 큰지를 판단하여, 판단 결과 감산결과 값이 입력허용 임계값 a(dB) 보다 크지 않을 경우에 전방감쇄기의 감쇄량을 0으로 설정하고 후방감쇄기의 감쇄량은 설정된 증폭도에 따른 값으로 조절하고, 판단 결과 감산결과 값이 입력허용 임계값 a(dB) 보다 클 경우에 상기 전방감쇄기의 감쇄량은 증가시키고 후방감쇄기의 감쇄량은 감소시키되, 전방감쇄기의 감쇄량과 상기 후방감쇄기의 감쇄량의 합이 증폭도 설정기에 설정된 증폭도에 따른 값이 되게 제어하는 것을 특징으로 한다.And the automatic forward and backward attenuation method of the RF repeater according to the present invention, the LNA for low noise amplification of the received RF signal received and passed through one duplex filter, and the high output amplification of the relay output RF signal and the other duplex filter In an RF repeater having an IF converter in which a front attenuator, an RF amplifier, an IF filter, and a rear attenuator are sequentially connected between HPAs outputted through the HPA, the attenuation amount is set in the front attenuator, and the reception is output from the RF amplifier. The strength of the RF signal is detected through the signal strength sensor and the A / D converter, and the detected intensity of the received RF signal is converted into a dB value, and the value of the front attenuator preset in the converted intensity of the received RF signal (dB). And subtracts the result of the subtraction from the input allowance threshold a (dB) of the RF amplifier. If it is not greater than a (dB), the attenuation amount of the front attenuator is set to 0, and the attenuation amount of the rear attenuator is adjusted to the value according to the set amplification degree, and when the result of the subtraction is larger than the input allowable threshold value a (dB) The attenuation amount of the front attenuator is increased and the attenuation amount of the rear attenuator is increased, but the sum of the attenuation amount of the front attenuator and the attenuation amount of the rear attenuator is controlled to be a value according to the amplification degree set in the amplification degree setter.
이러한 본 발명의 RF 중계기의 전후방감쇄 자동조절장치 및 그 방법에 따르면, 신호세기 감지센서에서 감지된 수신 RF 신호가 전압으로 변환되어 A/D 변환기에 입력되고, 이 전압 입력신호는 A/D 변환기에서 디지털 값으로 변환되어 중앙처리장치에 입력되며, 중앙처리장치는 상기 A/D 변환기로부터 입력된 신호로 수신 RF 신호의 세기를 판단하고, 그 판단한 수신 RF 신호의 세기에 따라 미리 설정된 증폭도의 범위 내에서 전방감쇄기와 후방감쇄기의 감쇄량을 조절하여 최적의 잡음지수와 IMD 값을 갖도록 제어한다.According to the apparatus for automatically adjusting the front and rear attenuation of the RF repeater of the present invention and the method thereof, the received RF signal detected by the signal strength sensor is converted into a voltage and input to the A / D converter, and the voltage input signal is converted into an A / D converter. Is converted into a digital value and input to the central processing unit, and the central processing unit determines the strength of the received RF signal using the signal input from the A / D converter, and sets the range of the amplification degree preset according to the determined strength of the received RF signal. By controlling the amount of attenuation of the front and rear attenuators within the control, the optimum noise figure and IMD value are controlled.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 보인 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings showing a preferred embodiment of the present invention will be described in detail.
도 1은 본 발명에 따른 전후방감쇄 자동조절장치의 바람직한 실시 예 구성을 보인 도면이다.1 is a view showing a preferred embodiment configuration of the front and rear attenuation automatic adjustment device according to the present invention.
도 1에 있어서, 본 발명은 수신되어 하나의 듀플렉스 필터(18)를 통과한 수신 RF 신호를 저잡음 증폭하는 LNA(19)와, 중계 출력하는 RF 신호를 고출력 증폭한 후 다른 하나의 듀플렉스 필터(18)를 통해 출력하는 HPA(21)의 사이에, 전방감쇄기(13), RF 증폭기(20a), IF 필터(20b) 및 후방감쇄기(13a)가 순차적으로 직렬 연결된 IF 컨버터(20)를 구비한 RF 중계기(16)에 있어서, 상기 RF 증폭기(20a)의 출력측에 연결되어 수신 RF 신호의 세기를 검출하는 신호세기 감지센서(10)와, 메인보드(12)에 구비되고 상기 신호세기 감지센서(10)의 출력신호를 디지털 값으로 변환하는 A/D 변환기(10a)와, 메인보드(12)에 구비되고 상기 A/D 변환기(10a)의 출력신호로 상기 수신 RF 신호의 세기를 판단하며 판단한 수신 RF 신호의 세기에 따라 상기 전방감쇄기(13)와 후방감쇄기(13a)로 제어신호를 출력하여 감쇄량을 조절하는 중앙처리장치(12a)와, 상기 IF 컨버터(20)가 중계 출력하는 RF 신호의 증폭도를 미리 설정하고 설정한 증폭도를 상기 중앙처리장치(12a)로 입력시키는 증폭도 설정기(11)를 포함하여 구성된다.도 1의 도면 설명중 미설명 부호 23은 소정 주파수의 RF 신호를 발생하는 신호 발생기이고, 부호 24는 상기 RF 중계기(16)가 중계 출력하는 RF 신호의 스펙트럼을 분석하는 스펙트럼 분석기이다. 상기 신호 발생기(23) 및 스펙트럼 분석기(24)는 상기 RF 중계기(16)의 동작을 조절할 경우에 연결되는 것으로서 실제로 RF 중계기(16)가 설치되어 이동통신 단말기와 기지국 사이에서 RF 신호를 중계 출력할 경우에는 그 신호 발생기(23) 및 스펙트럼 분석기(24) 대신에 안테나(도면에 도시되지 않았음)가 연결된다.In FIG. 1, the present invention provides a low noise amplification of a received RF signal that has been received and passed through one duplex filter 18, and a second duplex filter 18 after high output amplification of the relayed RF signal. RF having an IF converter 20 in which the front attenuator 13, the RF amplifier 20a, the IF filter 20b, and the rear attenuator 13a are sequentially connected in series between the HPAs 21 outputting through In the repeater 16, a signal strength sensor 10 connected to the output side of the RF amplifier 20a to detect the strength of the received RF signal, and the main board 12 is provided in the signal strength sensor 10 A / D converter 10a for converting the output signal of the digital signal into a digital value, and the main board 12, and receiving and determining the strength of the received RF signal with the output signal of the A / D converter 10a. The control signal is output to the front attenuator 13 and the rear attenuator 13a according to the strength of the RF signal. A central processing unit 12a for adjusting the attenuation amount, and an amplification degree setting unit 11 for presetting the amplification degree of the RF signal relayed by the IF converter 20 and inputting the set amplification degree to the central processing unit 12a; In FIG. 1, reference numeral 23 denotes a signal generator for generating an RF signal having a predetermined frequency, and reference numeral 24 denotes a signal generator for analyzing the spectrum of the RF signal relayed by the RF repeater 16. Spectrum analyzer. The signal generator 23 and the spectrum analyzer 24 are connected when the operation of the RF repeater 16 is controlled, and the RF repeater 16 is actually installed to relay the RF signal between the mobile communication terminal and the base station. In this case, an antenna (not shown) is connected instead of the signal generator 23 and the spectrum analyzer 24.
이와 같이 구성된 본 발명의 RF 중계기의 전후방감쇄 자동조절장치의 동작을 설명한다.The operation of the automatic forward and backward attenuation apparatus of the RF repeater of the present invention configured as described above will be described.
신호발생기(23)는 본 발명에 의한 RF 중계기(16)에 RF 신호를 제공하는 신호원으로서 사용되고, 스펙트럼분석기(24)는 RF 중계기(16)에서 중계 출력되는 RF 신호의 주파수 성분을 측정하고 측정한 주파수 성분으로 IMD 특성과 잡음지수 특성을 확인하기 위하여 사용된다. 상기 신호발생기(23)에서 출력되는 RF 신호는 RF 중계기(16)의 하나의 듀플렉스 필터(18)를 통해 LNA(19)에서 1차 증폭된다. LNA(19)에서 1차 증폭된 RF 신호는 IF 컨버터(20)에 입력되어 전방감쇄기(13)에서 1차 감쇄되고, RF 증폭기(20a)에서 증폭되며, IF 필터(20b)를 통해 필터링되어 잡음 등이 제거된 후 후방감쇄기(13a)에서 2차 감쇄되어 출력된다. IF 컨버터(20)의 후방감쇄기(20a)에서 출력된 RF 신호는 HPA(21)에서 높은 레벨로 증폭된 후 다른 하나의 듀플렉스 필터(18)를 통해 외부로 출력되는 것으로서 그 다른 하나의 듀플렉스 필터(18)를 통해 출력되는 RF 신호의 주파수 성분을 스펙트럼 분석기(24)가 측정하여 IMD 특성과 잡음지수 특성을 확인할 수 있다.The signal generator 23 is used as a signal source for providing an RF signal to the RF repeater 16 according to the present invention, and the spectrum analyzer 24 measures and measures frequency components of the RF signal relayed from the RF repeater 16. One frequency component is used to identify the IMD and noise figure. The RF signal output from the signal generator 23 is first amplified in the LNA 19 through one duplex filter 18 of the RF repeater 16. The RF signal first amplified by the LNA 19 is input to the IF converter 20, first attenuated by the front attenuator 13, amplified by the RF amplifier 20a, and filtered by the IF filter 20b to make noise. After the back is removed, the second attenuator is output from the rear attenuator 13a. The RF signal output from the rear attenuator 20a of the IF converter 20 is amplified to a high level in the HPA 21 and then output to the outside through the other duplex filter 18. The spectrum analyzer 24 may measure the frequency component of the RF signal output through 18) to check the IMD characteristics and the noise figure characteristics.
도 2는 본 발명에 따라 IF 컨버터가 중계 출력하는 증폭도를 일정하게 설정한 상태에서 전방감쇄기(13)와 후방감쇄기(13a)의 감쇄량이 수신되는 RF 신호의 세기 변화에 따라 적절히 분배됨을 보여주는 도면이다. 이에 도시된 바와 같이 본 발명에서는 수신 RF 신호의 세기가 낮을 경우(A 영역)에서는 잡음지수를 낮게 하기 위하여 후방감쇄기(13)에만 감쇄량을 적용한다. 그리고 수신 RF 신호의 세기가 높을 경우(B영역)에는 IMD 값을 낮게 하기 위해서 전방감쇄기(13a)에만 감쇄량을 적용한다.2 is a view showing that the attenuation amount of the front attenuator 13 and the rear attenuator 13a is properly distributed according to the intensity change of the received RF signal in a state in which the amplification degree output by the IF converter is relayed according to the present invention. . As shown in the drawing, in the present invention, when the strength of the received RF signal is low (area A), the attenuation amount is applied only to the rear attenuator 13 to lower the noise figure. When the strength of the received RF signal is high (B region), the attenuation amount is applied only to the front attenuator 13a in order to lower the IMD value.
도 3(A) 내지 도 3(C)은 본 발명에서 수신 RF 신호의 세기에 따라 조절되는 전방감쇄기(13) 및 후방감쇄기(13a)의 감쇄량의 변화를 설명하는 도면이다. 수신 RF 신호의 세기는 RF 중계기(16)와 기지국과의 거리 및 RF 중계기(16)와 이동통신 단말기와의 거리나, RF 중계하는 사용자의 수 등에 따라 가변된다. 이와 같이 세기가 가변되면서 수신되는 RF 신호가 RF 증폭기(20a)의 선형증폭 범위 이내로 낮을 경우(즉, 수신 RF 신호의 세기가 도 3(B)의 입력허용 임계값 a(dB) 보다 낮아 중계 출력하는 RF 신호에 포화 상태(saturation)가 발생하지 않는 경우)에 RF 증폭기(20a)의 입력범위가 허용하는 한도 내에서 전방감쇄기(13)의 감쇄량을 후방감쇄기(13a)에 더 부과시키면, 잡음지수가 낮아진다. 다시 말하면, 시스템 노이즈(예, 화이트 노이즈 등)는 일정한 반면에, 수신 RF 신호의 세기가 더 작게 감쇄되어 잡음지수가 낮아진다. 또한, 수신 RF 신호의 세기가 RF 증폭기(20a)의 선형증폭 범위보다 높을 경우(즉, 수신 RF 신호의 세기가 도 3(B)의 입력허용 임계값 a(dB) 보다 낮아 중계 출력하는 RF 신호에 포화 상태가 발생하지 않는 경우)에 RF 증폭기(20a)로 입력되는 수신 RF 신호의 레벨이 선형 증폭범위의 입력허용 임계값 a(dB)를 넘지 않도록 후방감쇄기(13a)의 가중치를 전방감쇄기(13)로 옮기게 되면, RF 증폭기(20a)에 의해 증폭된 RF 신호에 왜곡이 발생하지 않고, IMD의 값이 낮아지게 된다.3A to 3C illustrate changes in attenuation amounts of the front attenuator 13 and the rear attenuator 13a that are adjusted according to the strength of the received RF signal in the present invention. The strength of the received RF signal varies depending on the distance between the RF repeater 16 and the base station, the distance between the RF repeater 16 and the mobile communication terminal, the number of users relaying the RF, and the like. In this way, when the received RF signal is low within the linear amplification range of the RF amplifier 20a with varying intensity (that is, the intensity of the received RF signal is lower than the input allowance threshold a (dB) of FIG. If the attenuation of the front attenuator 13 is further imposed on the rear attenuator 13a within the limit allowed by the input range of the RF amplifier 20a in the case where no saturation occurs in the RF signal, the noise figure Becomes lower. In other words, while system noise (eg, white noise, etc.) is constant, the intensity of the received RF signal is attenuated smaller, resulting in a lower noise figure. In addition, when the intensity of the received RF signal is higher than the linear amplification range of the RF amplifier 20a (that is, the RF signal outputting the relay signal is lower than the intensity of the input RF threshold a (dB) of FIG. 3 (B)). The weight of the rear attenuator 13a is adjusted to the front attenuator (ie, when the saturation does not occur) so that the level of the received RF signal input to the RF amplifier 20a does not exceed the input allowable threshold a (dB) of the linear amplification range. 13, no distortion occurs in the RF signal amplified by the RF amplifier 20a, and the value of IMD is lowered.
도 4는 본 발명의 방법에 따라 중앙처리장치(12a)가 전방감쇄기(13) 및 후방감쇄기(13a)의 감쇄량을 자동 조절하는 동작을 보인 신호흐름도이다.4 is a signal flow diagram showing the operation of the central processing unit 12a to automatically adjust the attenuation amount of the front attenuator 13 and the rear attenuator 13a according to the method of the present invention.
중앙처리장치(12a)는 상기 전방감쇄기(13)에 감쇄량을 설정하고, RF 증폭기(20a)의 출력신호에서 신호세기 감지센서(10) 및 A/D 변환기(10a)를 순차적으로 통해 검출되는 수신 RF 신호의 세기(RSSI)를 입력하여 인식한다(단계 S41). 다음에 중앙처리장치(12a)는 상기 인식한 수신 RF 신호의 세기(RSSI)를 dB 값으로 변환하고, 미리 설정된 전방감쇄기(13)의 감쇄량(dB)을 감산하며(단계 S42), 상기 감산결과(TEMP)가 RF 증폭기(20a)의 입력허용 임계값 a(dB)보다 큰지를 판단한다(단계 43).The central processing unit 12a sets the amount of attenuation in the front attenuator 13 and receives the signal strength detecting sensor 10 and the A / D converter 10a sequentially from the output signal of the RF amplifier 20a. The RF signal strength RSSI is input and recognized (step S41). Next, the central processing unit 12a converts the strength (RSSI) of the recognized received RF signal into a dB value, subtracts a predetermined amount of attenuation (dB) of the front attenuator 13 (step S42), and the result of the subtraction. It is determined whether (TEMP) is greater than the input allowance threshold a (dB) of the RF amplifier 20a (step 43).
상기 판단 결과 감산결과(TEMP)의 값이 RF증폭기(20a)의 입력허용 임계값 a(dB)보다 클 경우에는 도 3(B) 및 도 3(C)에 도시된 바와 같이, 전방감쇄기(13)의 감쇄량(Tf)과 후방감쇄기(13a)의 감쇄량(Tb)의 합(Tf + Tb)이 증폭도 설정기(11)에 설정된 증폭도(즉, RF 신호의 중계에 적당한 증폭도)에 따른 값을 갖도록 하면서 전방감쇄기(13)의 감쇄량(Tf)은 증가시키고 후방감쇄기(13a)의 감쇄량(Tb)은 감소시킨다. 즉, 후방감쇄기(13a)의 감쇄량이 0보다 큰지를 판단하고(단계 S44), 판단 결과 후방감쇄기(13a)의 감쇄량이 0보다 클 경우에 전방감쇄기(13)의 감쇄량은 1 증가시키고 후방감쇄기(13a)의 감쇄량은 -1 감소시킨다(단계 S45). 이렇게 조정하여 전방 감쇄기(13)의 감쇄량이 특정값 Tf에 도달하고, 후방감쇄기(13a)의 감쇄량이 특정값 Tb에 도달하는지를 판단하여(단계 S49), 전방 감쇄기(13) 및 후방감쇄기(13a)의 감쇄량이 특정값 Tf 및 Tb에 각기 도달할 경우에 제어를 종료하고, 특정값 Tf 및 Tb에 각기 도달하지 않았을 경우에 상기 단계(S45)로 복귀하여 전방감쇄기(13)의 감쇄량(Tf)을 증가시키고 후방감쇄기(13a)의 감쇄량(Tb)을 감소시키는 동작을 반복한다.If the result of the determination result TEMP is larger than the input allowable threshold a (dB) of the RF amplifier 20a, as shown in FIGS. 3B and 3C, the front attenuator 13 The sum (Tf + Tb) of the attenuation amount Tf of) and the attenuation amount Tb of the rear attenuator 13a depends on the amplification degree set in the amplification degree setter 11 (that is, the amplification degree suitable for relaying the RF signal). While having a value, the attenuation amount Tf of the front attenuator 13 increases and the attenuation amount Tb of the rear attenuator 13a decreases. That is, it is determined whether the attenuation amount of the rear attenuator 13a is greater than zero (step S44). When the attenuation amount of the rear attenuator 13a is greater than zero, the attenuation amount of the front attenuator 13 increases by one and the rear attenuator ( The attenuation amount of 13a) is reduced by -1 (step S45). By adjusting in this way, it is judged whether the attenuation amount of the front attenuator 13 reaches a specific value Tf, and whether the attenuation amount of the rear attenuator 13a reaches a specific value Tb (step S49), and thus the front attenuator 13 and the rear attenuator 13a. When the attenuation amount of? Reaches the specific values Tf and Tb, respectively, the control is terminated, and when the specific values Tf and Tb do not respectively reach the step S45, the attenuation amount Tf of the front attenuator 13 is returned. The operation of increasing and decreasing the attenuation amount Tb of the rear attenuator 13a is repeated.
그리고 상기 단계(S43)의 판단 결과 감산결과(TEMP)의 값이 RF 증폭기(20a)의 입력허용 임계값 a(dB) 보다 크지 않을 경우에는 RF 신호의 증폭에 왜곡이 발생하지 않으므로 잡음지수가 가장 낮도록 도 3(B) 및 도 3(C)에 도시된 바와 같이 전방감쇄기(13)의 감쇄량은 0으로 하고, 후방감쇄기(13a)의 감쇄량은 T로 설정한다. 즉, 미리 설정된 전방감쇄기(13)의 감쇄량이 0보다 큰지를 판단하고(단계 S46), 클 경우에 전방감쇄기(13)의 감쇄량(Tf)은 1 감소시키고 후방감쇄기(13a)의 감쇄량(Tb)은 1 증가시킨다(단계 S47). 이렇게 조정하여 전방감쇄기(13)의 감쇄량(Tf)이 0 이고, 후방감쇄기(13a)의 감쇄량(Tb)이 특정 값 T인지를 판단하여(단계 S48), 상기 전방감쇄기(13)의 감쇄량(Tf)이 0 이고, 후방감쇄기(13a)의 감쇄량(Tb)이 특정 값 T에 도달할 경우 제어를 종료하고 전방감쇄기(13)의 감쇄량(Tf)이 0 이고, 후방감쇄기(13a)의 감쇄량(Tb)이 특정 값 T에 각기 도달하지 않았을 경우에 상기 단계(S47)로 복귀하여 전방감쇄기(13)의 감쇄량(Tf)을 감소시키고 후방감쇄기(13a)의 감쇄량(Tb)을 증가시키는 동작을 반복한다.When the value of the subtraction result TEMP is not greater than the input allowable threshold a (dB) of the RF amplifier 20a, the distortion is not generated in the amplification of the RF signal. As shown in Figs. 3B and 3C, the attenuation amount of the front attenuator 13 is set to zero, and the attenuation amount of the rear attenuator 13a is set to T. That is, it is determined whether the attenuation amount of the front attenuator 13 is greater than zero (step S46), and when it is large, the attenuation amount Tf of the front attenuator 13 is decreased by one and the attenuation amount Tb of the rear attenuator 13a is reduced. Increases by one (step S47). In this way, it is determined whether the attenuation amount Tf of the front attenuator 13 is zero and that the attenuation amount Tb of the rear attenuator 13a is a specific value T (step S48), whereby the attenuation amount Tf of the front attenuator 13 is determined. ) Is 0, and when the attenuation amount Tb of the rear attenuator 13a reaches a specific value T, the control ends and the attenuation amount Tf of the front attenuator 13 is 0, and the attenuation amount Tb of the rear attenuator 13a is zero. ) Does not reach a specific value T, respectively, and returns to the step S47 to reduce the attenuation amount Tf of the front attenuator 13 and to increase the attenuation amount Tb of the rear attenuator 13a. .
이상에서와 같이 본 발명은 RF 중계기에 있어서, 수신되는 RF 신호의 세기에 적응하는 전방 감쇄기 및 후방감쇄기의 감쇄량을 자동으로 조절하는 것으로서 낮은 잡음지수와 낮은 IMD 값으로 RF 신호를 중계하여 보다 향상된 특성을 가지는 중계기를 구현할 수 있고, 사용자가 고통화 품질로 전화통화를 할 수 있다.As described above, the present invention is an RF repeater, which automatically adjusts the attenuation amounts of the front attenuator and the rear attenuator adapted to the strength of the received RF signal, and further improves the characteristics by relaying the RF signal with a low noise figure and a low IMD value. A repeater can be implemented, and the user can make a telephone call with pain quality.
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