KR100324027B1 - 중계기의 동작 제어회로 - Google Patents

Abstract

개시된 동작 제어회로는 무선 단말기와 기지국의 사이에서 RF 신호를 중계하는 중계기가 중계 출력하는 RF 신호의 레벨이 정격 출력레벨보다 높을 경우에 RF 신호를 차단하여 출력되지 않도록 하는 것이다.

무선 단말기와 기지국간의 RF 신호를 중계하는 중계기; 국부 발진신호를 발생하여 상기 중계기에 공급하는 국부신호 발생부; 상기 중계기가 중계 송출하는 RF 신호의 레벨을 검출하는 출력신호 검출부; 상기 국부신호 발생부가 발생하는 국부 발진신호의 주파수를 제어하고 상기 출력신호 검출부가 검출한 RF 신호의 레벨을 미리 설정된 기준신호와 비교하여 RF 신호의 레벨이 설정 레벨 이상인지를 판단하는 시스템 컨트롤러; 및 상기 출력신호 검출부가 검출한 RF 신호의 레벨이 설정 레벨 이상일 경우에 상기 시스템 컨트롤러가 출력하는 제어신호에 따라 상기 중계기가 RF 신호를 송출하지 못하도록 차단하는 전원 제어부를 구비하여, 중계기가 중계하여 송출하는 RF 신호의 레벨을 검출하여 미리 설정된 레벨 이상일 경우에 RF 신호가 송출되지 못하도록 함으로써 정격 레벨 이상의 높은 RF 신호의 송출로 발생되는 중계기 자체 및 인근 기지국의 성능을 저하시키거나 통신 품질을 저하시키는 것이 미연에 방지된다.

Description

중계기의 동작 제어회로{Control circuit of repeater}

본 발명은 무선 단말기와 기지국의 사이에서 RF(Radio Frequency) 신호를 중계하는 IF(Intermediate Frequency) 방식의 중계기에 관한 것으로, 특히 중계 출력하는 RF 신호의 레벨이 설정된 정격 레벨보다 높을 경우에 RF 신호를 차단하여 출력되지 않도록 하는 중계기의 동작 제어회로에 관한 것이다.

정보통신 기술의 발전과 생활 형태의 변화 및 경제의 성장 등으로 통신 문화의 형태가 급속도로 변화되고, 정보화 시대에 있어 고속의 정보전달에 대한 요구로때와 장소에 구애받지 않고 지하, 공중, 해상 및 산악 지역에서도 통신 서비스를 받을 수 있는 이동 통신은 일상 생활에 없어서는 안될 중요한 통신 매체로 자리잡고 있다.

이동 통신 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 설치된 무선 기지국(Cell Site)들은 교환 시스템에서 집중 제어하고, 중계기는 기지국과 사용자 단말기간의 원활한 통신을 위하여 무선 기지국과 단말기로부터 송출된 낮은 출력의 음성 데이터를 수신하여 원하는 대역의 주파수를 선택하며, 증폭하여 무선 단말기와 기지국으로 RF 신호를 송출하는 역할을 하게 된다.

도 1은 일반적인 IF 방식의 중계기를 개략적으로 보인 도면이다.

이에 도시된 바와 같이 송수신 안테나(1)를 통해 RF 신호를 전송 받거나 전송할 수 있고 수신채널(RX) 및 송신채널(TX)로 RF 신호를 동시에 양방향 처리할 수 있는 송수 전환기(11)와, 상기 송수 전환기(11)에서 출력되는 RF 신호를 증폭하는 저잡음 증폭기(12)와, 미리 설정된 기준전압에 따라 국부 발진신호를 발생하는 국부신호 발생부(20)와, 상기 저잡음 증폭기(12)에서 출력되는 RF 신호에 상기 국부신호 발생부(20)에서 출력되는 국부발진신호(LO1)를 혼합하여 IF 신호로 변환하는 제 1 믹서(13)와, 상기 제 1 믹서(13)에서 출력되는 IF 신호를 증폭하는 IF 증폭기(14)와, 상기 IF 증폭기(14)에서 출력되는 IF 신호를 필터링하여 설정된 주파수 대역의 IF 신호를 검출하는 필터(15)와, 상기 필터(15)의 출력신호에 상기 국부신호 발생부(20)에서 출력되는 국부 발진신호(LO2)를 혼합하여 RF 신호로 변환하는 제 2 믹서(16)와, 상기 제 2 믹서(16)에서 출력되는 RF 신호를 증폭하는 구동 증폭기(17)와, 상기 구동 증폭기(17)에서 출력되는 RF 신호를 송수신 안테나(1a)를 통해 전송하거나 송수신 안테나(1a)를 통해 RF 신호를 수신할 수 있고 수신채널(RX) 및 송신채널(TX)로 RF 신호를 동시에 양방향 처리할 수 있는 송수 전환기(18)로 구성하였다.

여기서, 도 1의 도면은 송수신 안테나(1)를 통해 수신되는 RF 신호를 처리한 후 송수신 안테나(1a)를 통해 송신하는 회로부만을 도시한 것으로서, 송수 전환기(18, 11)의 송신채널(TX)의 사이에도, 상기 저잡음 증폭기(12), 국부신호 발생부(20), 제 1 믹서(13), IF 증폭기(14), 필터(15), 제 2 믹서(16) 및 구동 증폭기(17)를 구비하여 RF 신호를 양방향으로 중계하게 구성된다.

이와 같이 구성된 종래의 중계기는 안테나(1)를 통해 송수 전환기(11)에서 수신되어 저잡음 증폭기(12)에서 저잡음 증폭된 RF 신호에, 제 1 믹서(13)가 국부신호 발생부(20)에서 발생되는 국부 발진신호(LO1)를 혼합하여 IF 신호로 변환 및 출력하고, 제 1 믹서(13)가 출력하는 IF 신호는 IF 증폭기(14)에서 증폭되고, 필터(15)에서, RF 신호와 국부 발진신호(LO1)의 가산 값(RF＋LO1) 또는 감산 값(RF－LO1)의 IF 신호를 필터링하며, 필터링한 IF 신호에 제 2 믹서(16)가 국부신호 발생부(20)에서 발생되는 국부 발진신호(LO2)를 혼합하여 다시 RF 신호로 변환한 후 구동 증폭기(17), 송수 전환기(18) 및 안테나(1a)를 통해 송출하게 된다.

이러한 중계기는 기지국 및 중계기의 설치 위치와 통화량 등에 따라 송수신 안테나(1, 1a)에 수신되는 입력 RF 신호의 레벨이 가변될 수 있고, 송수신 안테나(1, 1a)에 수신되는 입력 RF 신호가 일정 레벨보다 높을 경우에는 중계기를 통해 적정 레벨보다 높은 레벨의 RF 신호로 증폭되어 송출된다.

상기 RF 신호가 적정 레벨보다 높은 레벨의 RF 신호로 증폭 및 송출되면, 중계기 자체는 물론 인근 기지국의 성능을 저하시키고, 다른 통신 사업자의 통신 품질도 악화시키게 되는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 중계기가 중계하여 송출하는 RF 신호의 레벨을 검출하여 설정된 적정 레벨 이상인지를 판단하고 판단 결과 설정된 적정 레벨 이상일 경우에 중계하는 RF 신호가 송출되지 않도록 하는 중계기의 동작 제어회로를 제공하는데 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 중계기의 동작 제어회로에 따르면, 무선 단말기와 기지국간의 RF 신호를 중계하는 중계기; 국부 발진신호를 발생하여 상기 중계기에 공급하는 국부신호 발생부; 상기 중계기가 중계 송출하는 RF 신호의 레벨을 검출하는 출력신호 검출부; 상기 국부신호 발생부가 발생하는 국부 발진신호의 주파수를 제어하고 상기 출력신호 검출부가 검출한 RF 신호의 레벨을 미리 설정된 기준신호와 비교하여 RF 신호의 레벨이 설정 레벨 이상인지를 판단하는 시스템 컨트롤러; 및 상기 출력신호 검출부가 검출한 RF 신호의 레벨이 설정 레벨 이상일 경우에 상기 시스템 컨트롤러가 출력하는 제어신호에 따라 상기 중계기가 RF 신호를 송출하지 못하도록 차단하는 전원 제어부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

도 1은 일반적인 IF 방식의 중계기를 개략적으로 보인 도면이고,

도 2는 본 발명의 동작 제어회로에 의한 IF 방식의 중계기의 구성을 보인 도면이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

100 : 중계기 200 : 국부신호 발생부

300 : 출력신호 검출부 400 : 시스템 컨트롤러

500 : 전원 제어부 600 : 대역 선택부

이하, 첨부된 도 2의 도면을 참조하여 본 발명의 중계기의 동작 제어회로를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 동작 제어회로에 의한 IF 방식 중계기의 구성을 보인 도면이다.

이에 도시된 바와 같이 본 발명은 송수신 안테나(101, 101a)를 통해 수신되는 RF 신호를 처리한 후 송수신 안테나(101a, 101)를 통해 송출하여 중계하는 IF 방식의 중계기(100)와, 국부 발진신호(LO1, LO2)를 발생하는 국부신호 발생부(200)와, 출력신호 검출부(300)와, 시스템 컨트롤러(400)와, 전원 제어부(500)와, 대역 선택부(600)를 구비한다.

상기 중계기(100)는, 송수신 안테나(101)를 통해 RF 신호를 전송 받거나 전송할 수 있고 수신채널(RX) 및 송신채널(TX)로 RF 신호를 동시에 양방향 처리할 수 있는 송수 전환기(110)와, 상기 송수 전환기(110)에서 출력되는 RF 신호를 증폭하는 저잡음 증폭기(120)와, 상기 저잡음 증폭기(120)에서 출력되는 RF 신호와 상기 국부신호 발생부(200)에서 출력되는 국부발진신호(LO1)를 혼합하여 IF 신호로 변환하는 제 1 믹서(130)와, 상기 제 1 믹서(130)에서 출력되는 IF 신호를 증폭하는 IF 증폭기(140)와, 상기 IF 증폭기(140)에서 출력되는 IF 신호를 필터링하여 설정된 주파수 대역의 IF 신호를 검출하는 필터(150)와, 상기 필터(150)의 출력신호에 상기 국부신호 발생부(200)에서 출력되는 국부 발진신호(LO2)를 혼합하여 RF 신호로변환하는 제 2 믹서(160)와, 상기 제 2 믹서(160)에서 출력되는 RF 신호를 증폭하는 구동 증폭기(170)와, 상기 구동 증폭기(170)에서 출력되는 RF 신호를 송수신 안테나(101a)를 통해 전송하거나 송수신 안테나(101a)를 통해 RF 신호를 수신할 수 있고 수신채널(RX) 및 송신채널(TX)로 RF 신호를 동시에 양방향 처리할 수 있는 송수 전환기(180)를 구비한다.

상기 국부신호 발생부(200)는, 미리 설정된 기준신호 및 제어신호에 따라 국부 발진신호를 발생하는 국부신호 발생기(210)와, 상기 국부신호 발생기(210)에서 출력되는 국부 발진신호를 분리하여 증폭한 후 상기 중계기(100)의 제 1 믹서(130)및 제 2 믹서(160)에 국부 발진신호(LO1, LO2)를 각기 공급하는 분리기(250)를 구비한다.

상기 출력신호 검출부(300)는, 상기 중계기(100)의 최종 증폭단인 구동 증폭기(170)에서 출력되는 RF 신호의 레벨을 검출하는 검출부(310)와, 상기 검출부(310)의 검출신호를 디지털 신호로 변환하여 상기 시스템 컨트롤러(400)로 입력시키는 A/D 변환기(350)를 구비한다.

상기 시스템 컨트롤러(400)는, 상기 국부신호 발생부(200)로 제어신호를 출력하여 국부신호 발생부(200)가 발생하는 국부 발진신호의 주파수를 제어하고, 상기 검출신호 발생부(300)의 출력신호로 상기 중계기(100)가 중계하는 RF 신호의 레벨을 판단하고 판단 결과에 따라 상기 전원 제어부(500)로 제어신호를 발생하여 상기 중계기(100)의 동작을 제어한다.

상기 전원제어부(500)는, 상기 시스템 컨트롤러(400)가 출력하는 제어신호에따라 동작하는 출력 구동부(510)와, 상기 출력 구동부(510)의 동작에 따라 절환되어 상기 중계기(100)의 구동 증폭기(170)에 전원(VCC)을 공급 및 차단하는 전원공급 스위치(550)를 구비한다.

상기 대역 선택부(600)는, 사용자의 스위치 선택에 따라 상기 국부신호 발생부(200)의 국부 발진신호의 주파수를 설정하여 상기 중계기(100)에서 변조되는 IF 신호의 주파수를 조절하는 복수의 스위치로 구성된다.

여기서 도 2의 도면은 송수신 안테나(101)를 통해 수신되는 RF신호를 처리한 후 송수신 안테나(1a)를 통해 송신하는 회로만을 도시한 것으로, 송수 전환기(180, 110)의 송신채널(TX)의 사이에도, 상기 저잡음 증폭기(120), 국부신호발생부(200), 제1 믹서(130), IF증폭기(140), 필터(150), 제2믹서(160) 및 구동 증폭기(170), 전원제어부(500)를 구비하여 RF신호를 양방향으로 중계하게 구성된다.이와 같이 구성된 본 발명의 중계기의 동작 제어회로는, 전원(VCC)이 인가된 상태에서 시스템 컨트롤러(400)는 사용자의 조작에 따른 대역 선택부(600)의 출력신호에 따라 소정의 제어신호를 발생하고, 이 시스템 컨트롤러(400)가 발생하는 제어신호 및 기준신호에 따라 국부신호 발생부(200)의 국부신호 발생기(210)가 소정 주파수의 국부 발진신호를 발생하며, 발생한 국부 발진신호는 분리기(250)에서 증폭 및 분리되어 중계기(100)의 제 1 믹서(130) 및 제 2 믹서(160)에 국부 발진신호(LO1, LO2)로 공급된다.

그리고 중계기(100)는, 안테나(101)를 통해 송수 전환기(110)에서 수신되어 저잡음 증폭기(120)에서 저잡음 증폭된 RF 신호에, 제 1 믹서(130)가 국부신호 발생부(200)에서 발생되는 국부 발진신호(LO1)를 혼합하여 IF 신호로 변환 및 출력하고, 제 1 믹서(130)가 출력하는 IF 신호는 IF 증폭기(140)에서 증폭되고, 필터(150)에서, RF 신호와 국부 발진신호(LO1)의 가산 값(RF＋LO1) 또는 감산 값(RF－LO1)의 IF 신호를 필터링하며, 필터링한 IF 신호에 제 2 믹서(160)가 국부신호 발생부(200)에서 발생되는 국부 발진신호(LO2)를 혼합하여 다시 RF 신호로 변환한 후 구동 증폭기(170), 송수 전환기(180) 및 안테나(101a)를 통해 송출하게 된다.

이와 같이 중계기(100) 및 국부신호 발생부(200)가 동작하여 RF 신호를 중계하는 상태에서 상기 중계기(100)의 구동 증폭기(170)에서 증폭되어 출력되는 RF 신호의 레벨을 출력신호 검출부(300)의 검출부(310)가 검출하고, 검출부(310)의 검출신호는 A/D 변환기(350)에서 디지털 신호로 변환되어 시스템 컨트롤러(400)로 입력된다.

그러면, 시스템 컨트롤러(400)는 출력신호 검출부(300)의 A/D 변환기(350)로부터 입력되는 RF 신호의 검출신호를 미리 설정된 기준신호와 비교하여 미리 설정된 레벨 이상인지를 판단하고, 판단 결과 미리 설정된 레벨 이상이 아닐 경우에 전원 제어부(500)로 동작 제어신호를 출력한다.

상기 시스템 컨트롤러(400)가 출력하는 제어신호에 따라 전원 제어부(500)의 출력 구동부(510)가 전원공급 스위치(550)를 제어하여 계속 접속시키고, 이로 인하여 전원(VCC)이 전원공급 스위치(550)를 통해 구동 증폭기(170)에 인가되므로 구동 증폭기(170)가 정상으로 동작하고, 중계기(100)는 RF 신호를 처리하여 정상으로 중계하게 된다.

그리고 상기 RF 신호의 검출신호의 레벨이 미리 설정된 레벨 이상일 경우에 시스템 컨트롤러(400)는 전원 제어부(500)로 동작정지 제어신호를 출력한다.

그러면, 전원 제어부(500)의 출력 구동부(510)가 전원공급 스위치(550)를 제어하여 개방시키고, 이로 인하여 전원(VCC)이 차단되어 구동 증폭기(170)에 인가되지 못하게 되므로 구동 증폭기(170)가 동작하지 않고, 중계기(100)는 RF 신호를 송출하지 못하게 되어 필요 이상으로 높은 레벨의 RF 신호가 송출되는 것을 방지한다.

여기서, 상기 전원공급 스위치(550)는 트랜지스터 등의 스위칭 소자로 스위칭 회로를 구성하여 출력 구동부(510)에서 출력되는 '로우' 및 '하이' 신호에 따라 온 및 오프되게 구성하는 것이 바람직하다.

한편, 상기에서는 IF 방식의 중계기를 예로 들어 필요 이상으로 높은 레벨의 RF 신호가 송출되지 않도록 하는 것을 예로 들어 설명하였다.

본 발명을 실시함에 있어서는 이에 한정되지 않고, RF 방식의 중계기 등에도 간단히 적용하여 실시할 수 있다.

이상에서와 같이 본 발명은 중계기가 중계하여 송출하는 RF 신호의 레벨을 검출하여 미리 설정된 레벨 이상일 경우에 RF 신호가 송출되지 못하도록 함으로써 정격 레벨 이상의 높은 RF 신호의 송출로 발생하는 중계기 자체 및 인근 기지국의 성능을 저하시키거나 통신 품질을 저하시키는 것을 미연에 방지할 수 있다.

Claims (1)

1. (정정) 제1 및 제2 송수신 안테나를 통해 RF 신호를 전송 받거나 전송할 수 있고 수신채널(RX) 및 송신채널(TX)로 RF 신호를 동시에 양방향 처리할 수 있는 제1 및 제2 송수 전환기와,

   미리 설정된 기준신호 및 제어신호에 따라 국부 발진신호를 발생하고, 상기 발생한 국부 발진신호를 분리하여 증폭한 후 국부 발진신호(LO1, LO2)를 각기 출력하는 국부신호발생기와,

   상기 복수의 송수 전환기로부터 출력되는 RF 신호를 증폭하는 제1 및 제2 저잡음 증폭기와,

   상기 제1 및 제2 저잡음 증폭기에서 출력되는 RF 신호와 국부신호 발생부에서 출력되는 국부발진신호(LO1)를 혼합하여 IF 신호로 변환하는 제 1 및 제3 믹서와,

   상기 제 1 믹서 및 제3 믹서에서 출력되는 IF 신호를 증폭하는 제1 및 제2 IF 증폭기와,

   상기 제1 및 제2 IF 증폭기에서 출력되는 IF 신호를 필터링하여 설정된 주파수 대역의 IF 신호를 검출하는 제1 및 제2 필터와,

   상기 제1 및 제2 필터의 출력신호에 상기 국부신호 발생부에서 출력되는 국부 발진신호(LO2)를 혼합하여 RF 신호로 변환하는 제 2 및 제4 믹서와,

   상기 제 2 및 제4 믹서에서 출력되는 RF 신호를 증폭하는 제1 및 제2 구동 증폭기와,

   상기 제1 및 제2 구동증폭기로부터 출력된 RF 신호의 레벨을 검출하는 제1 및 제2 출력신호 검출부와,

   상기 제1 및 제2 검출부의 검출신호를 디지털 신호로 변환하여 상기 시스템 컨트롤러로 입력시키는 제1 및 제2 A/D 변환기와,

   상기 국부신호 발생부가 발생하는 국부 발진신호의 주파수를 발생하도록 제어하고 상기 제1 및 제2 A/D변환기로부터 디지털 변환한 검출한 RF검출신호의 레벨을 미리 설정된 기준신호와 비교하여 RF 신호의 레벨이 설정 레벨 이상인지를 판단하여 전원온/오프 제어신호를 출력하는 시스템 컨트롤러와,

   상기 시스템 컨트롤러가 출력하는 제어신호에 따라 전원 온/오프신호를 출력 하는 제1 및 제2 출력구동부와,

   상기 제1 및 제2 출력 구동부의 동작에 따라 절환되어 상기 제1 및 제2 구동 증폭기에 전원(VCC)을 공급 및 차단하는 제1 및 제2 전원공급 스위치로 구성됨을 특징으로 하는 중계기의 동작 제어회로.