KR100328487B1 - 반이중 무선통신장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 입력되는 발진 주파수와 기준 주파수를 비교하여 두 주파수의 위상차에 따른 전압을 발생하는 PLL IC와, 상기 PLL IC에서 입력되는 전압에서 불필요한 주파수 성분을 제거하여 제어 전압을 생성하는 LPF와, 상기 LPF에서 출력되는 제어 전압에 따라 발진 주파수를 가변시켜 RX 출력단 또는 TX 출력단으로 출력하는 전압 제어 발진회로를 포함하는 반이중 무선통신장치에 있어서, 입력되는 전압의 크기에 따라 상기 LPF에서 출력되는 전압을 가변시키도록 상기 LPF의 출력단에 연결되는 전압 가변부와, 상기 PLL IC와 LPF와 전압 제어 발진회로 및 전압 가변부의 일단에 연결되어 상기 RX 출력단 및 상기 TX 출력단을 가변시켜 RX, TX 모드를 전환시키는 스위칭부와, 시스템의 상태에 따라 상기 RX, TX 모드를 변환시키도록 상기 스위칭부를 제어하는 스위칭 제어부로 이루어진다.

따라서, 본 발명은 하나의 LPF와 전압 제어 발진회로와 스위칭부를 사용하여 스위칭부를 제어하여 RX 모드에서 TX 모드로 또는 TX 모드에서 RX 모드로 전환시킴으로써 회로의 부품을 감소하여 회로 기판의 면적성을 향상시킬 수 있다.

Description

반이중 무선통신장치{Half duplex radio communication device}

본 발명은 무선통신장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하나의 PLL IC와 LPF와 전압 제어 발진회로와 스위칭부로 반이중 무선통신장치를 구성하고, 스위칭부의 스위칭 작용으로 RX, TX 모드를 변환할 수 있는 반이중 무선통신장치에 관한 것이다.

일반적으로 종래의 반이중 무선통신장치는 도 1에 도시된 바와 같이 PLL IC(1)와, RX LPF(2)와, RX 전압 제어 발진회로(3)와, TX LPF(4)와, TX 전압 제어 발진회로(5)로 구성된다.

먼저, PLL IC(1)는 입력되는 발진 주파수와 기준 주파수를 비교하여 두 주파수의 위상차에 따른 전압을 발생하도록 구성된다.

RX LPF(Low Pass Filter)(2)는 RX 모드시 PLL IC(1)에서 입력되는 전압에서 불필요한 주파수 성분을 제거하여 제어 전압을 생성하도록 구성된다.

그리고, RX 전압 제어 발진회로(3)는 RX 모드시 RX LPF(2)에서 출력되는 제어 전압에 따라 발진 주파수를 가변시켜 RX 출력단으로 출력하도록 구성된다.

TX LPF(4)는 TX 모드시 PLL IC(1)에서 입력되는 전압에서 불필요한 주파수 성분을 제거하여 제어 전압을 생성하도록 구성된다.

또한, TX 전압 제어 발진회로(5)는 TX 모드시 TX LPF(4)에서 출력되는 제어 전압에 따라 발진 주파수를 가변시켜 TX 출력단으로 출력하도록 구성된다.

이러한 종래의 반이중 무선통신장치의 작용을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 무선 데이터의 수신 즉, RX 모드에서는 PLL IC(1)와 RX LPF(2) 및 RX 전압 제어 발진회로(3)를 통해서 무선 데이터를 수신하였고, 무선 데이터의 송신 즉, TX 모드에서는 PLL IC(1)와 TX LPF(4) 및 TX 전압 제어 발진회로(5)를 통해서 무선 데이터를 송신하여 통신이 이루어졌다.

그러나, 이러한 종래의 반이중 무선통신장치는 RX 모드와 TX 모드시 각각의 LPF와 전압 제어 발진회로가 사용되므로 회로가 복잡해지는 문제점이 있었다.

또한, 반이중 무선통신장치에 여러개의 전압 발진 제어기가 사용되므로 주파수 방사 특성이 나빠지고 노이즈가 발생하는 다른 문제점이 있었다.

따라서, 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 하나의 LPF와 전압 제어 발진회로와 스위칭부를 사용하여 스위칭부를 제어하여 RX 모드에서 TX 모드로 또는 TX 모드에서 RX 모드로 전환시킴으로써 회로의 부품을 감소하여 회로 기판의 면적성을 향상시키도록 하는 데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 반이중 무선통신장치에 하나의 전압 제어 발진회로만을 사용하므로 주파수의 방사 특성을 향상시키고 노이즈가 발생하는 것을 차단하도록 하는 데 있다.

도 1은 일반적인 종래의 반이중 무선통신장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블록 구성도

도 2는 본 발명에 의한 반이중 무선통신장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블록 구성도

<도면중 주요부분에 대한 부호의 설명>

1, 10 : PLL IC 2, 4 : RX, TX LPF

3, 5 : RX, TX 전압 제어 발진회로 20 : LPF

30 : 전압 제어 발진회로 40 : 스위칭부

41~44 : 제1~제4 스위치 50 : 전압 가변부

상기와 같은 목적들을 달성하기 위하여 발명된 본 발명의 특징은, 입력되는 발진 주파수와 기준 주파수를 비교하여 두 주파수의 위상차에 따른 전압을 발생하는 PLL IC와, 상기 PLL IC에서 입력되는 전압에서 불필요한 주파수 성분을 제거하여 제어 전압을 생성하는 LPF와, 상기 LPF에서 출력되는 제어 전압에 따라 발진 주파수를 가변시켜 RX 출력단 또는 TX 출력단으로 출력하는 전압 제어 발진회로를 포함하는 반이중 무선통신장치에 있어서,

입력되는 전압의 크기에 따라 상기 LPF에서 출력되는 전압을 가변시키도록 상기 LPF의 출력단에 연결되는 전압 가변부와,

상기 PLL IC와 LPF와 전압 제어 발진회로 및 전압 가변부의 일단에 연결되어 상기 RX 출력단 및 상기 TX 출력단을 가변시켜 RX, TX 모드를 전환시키는 스위칭부와,

시스템의 상태에 따라 상기 RX, TX 모드를 변환시키도록 상기 스위칭부를 제어하는 스위칭 제어부로 이루어진다.

여기서, 상기 전압 가변부는,

상기 전압 제어 발진회로와 상기 LPF의 연결 선로상에 병렬로 연결되는 제1 바렉터 다이오드와,

상기 전압 제어 발진회로와 상기 LPF의 연결 선로상인 상기 제1 바렉터 다이오드의 전단에 병렬 연결되는 제2 바렉터 다이오드로 구성된다.

또한, 상기 스위칭부는,

상기 LPF와 상기 PLL IC의 연결 선로상에 연결되어 외부에서 입력되는 제어 신호에 따라 접점이 변경되는 제1 스위치와,

상기 전압 가변부의 전단에 연결되어 외부에서 입력되는 제어 신호에 따라 접점이 변경되는 제2 스위치와,

상기 RX 출력단 및 상기 TX 출력단과 상기 PLL IC를 연결시키는 선로상에 설치되어 외부에서 입력되는 제어 신호에 따라 상기 RX 출력단과 상기 TX 출력단을 선택적으로 연결시키는 제3 스위치와,

상기 전압 제어 발진회로의 출력단에 연결되어 외부에서 입력되는 제어 신호에 따라 접점이 변경되어 상기 RX 출력단과 상기 TX 출력단을 선택적으로 연결시키는 제4 스위치로 구성된다.

따라서, 하나의 PLL IC와 LPF와 전압 제어 발진회로와 스위칭부를 사용하여 반이중 무선통신장치를 구성하여 스위칭부를 이용하여 RX, TX 모드를 변경하므로 회로를 간단하게 구성할 수 있다.

이하, 본 발명에 의한 반이중 무선통신장치의 구성 및 작용을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 의한 반이중 무선통신장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블록 구성도이다.

도 2를 보면, 먼저 PLL IC(10)는 입력되는 발진 주파수와 기준 주파수를 비교하여 두 주파수의 위상차에 따른 전압을 발생하도록 RX 출력단과 TX 출력단에 단자인 fin1, fin2가 연결되어 구성된다.

LPF(20)는 PLL IC(10)에서 입력되는 전압에서 불필요한 주파수 성분을 제거하여 제어 전압을 생성하도록 PLL IC(10)의 단자인 Cp1, Cp2에 연결된다.

그리고, 전압 제어 발진회로(30)는 LPF(20)에서 출력되는 제어 전압에 따라 발진 주파수를 가변시켜 RX 출력단 또는 TX 출력단으로 출력하도록 구성된다.

전압 가변부(50)는 입력되는 전압의 크기에 따라 LPF(20)에서 출력되는 전압을 가변시키도록 제1 바렉터 다이오드(D1)와, 제2 바렉터 다이오드(D2)로 구성된다.

제1 바렉터 다이오드(D1)는 전압 제어 발진회로(30)와 LPF(20)의 연결 선로상에 병렬로 연결된다.

제2 바렉터 다이오드(D2)는 전압 제어 발진회로(30)와 LPF(20)의 연결 선로상인 제1 바렉터 다이오드(D1)의 전단에 병렬 연결된다. 여기서, 제2 바렉터 다이오드(D2)의 후단에는 오디오 입력단(Audio Input)이 연결된다.

또한. 스위칭부(40)는 PLL IC(10)와 LPF(20)와 전압 제어 발진회로(30) 및 전압 가변부(50)의 일단에 연결되어 RX 출력단 및 TX 출력단을 가변시켜 반이중 무선통신장치가 RX 모드에서 TX 모드로 또는 TX 모드에서 RX 모드로 전환되도록 제1 스위치(41)와, 제2 스위치(42)와, 제3 스위치(43)와, 제4 스위치(44)로 구성된다.

제1 스위치(41)는 LPF(20)와 PLL IC(10)의 연결 선로상에 연결되어 외부에서 입력되는 제어 신호에 따라 접점이 변경된다.

제2 스위치(42)는 전압 가변부(50)의 전단에 연결되어 외부에서 입력되는 제어 신호에 따라 접점이 변경된다.

제3 스위치(43)는 RX 출력단 및 TX 출력단과 PLL IC(10)를 연결시키는 선로상에 설치되어 외부에서 입력되는 제어 신호에 따라 RX 출력단과 TX 출력단을 선택적으로 연결시킨다.

제4 스위치(44)는 전압 제어 발진회로(30)의 출력단에 연결되어 외부에서 입력되는 제어 신호에 따라 접점이 변경되어 RX 출력단과 TX 출력단을 선택적으로 연결시킨다. 여기서, 제1~4 스위치(41~44)의 제어는 시스템의 마이크로 컴퓨터(미도시)에서 수행하고, 제1~4 스위치(41~44)는 마이크로 컴퓨터의 제어에 의해 접점이 동시에 변경되도록 구성된다.

이하, 본 발명에 의한 반이중 무선통신장치의 작용을 도 2를 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 초기상태에서 스위칭부(40)의 제1~4 스위치(41~44)의 접점은 a접점에 연결되어 RX 모드를 유지시킨다.

이러한 상태에서, 무선 데이터를 송신하기 위해서 마이크로 컴퓨터가 스위칭부(40)를 제어하여 제1~4 스위치(41~44)의 접점은 b접점으로 변경시키면 반이중 무선통신장치를 TX 모드로 전환된다.

그러면, PLL IC(10)와 LPF(20)와 전압 제어 발진회로(30)를 통해 출력되는 신호는 시스템의 앰프(미도시)와 필터(미도시)를 경유하여 안테나(미도시)를 통해 방사된다.

즉, PLL IC(10)의 출력 전압은 단자 Cp1을 통해 제1 스위치(41)의 b접점을 통해 LPF(20)와 제2 바렉터 다이오드(D2)로 입력되고, LPF(20)를 통해 출력되는 제어 전압은 전압 제어 발진회로(30)로 입력되고, 전압 제어 발진회로(30)에서 발생되는 발진 주파수는 TX 출력단을 통해 출력된다. 또한, 전압 제어 발진회로(30)에서 출력되는 발진 주파수는 PLL IC(10)의 단자인 fin2로 피드백된다.

또한, 데이터의 송신이 완료되면 마이크로 컴퓨터는 스위칭부(40)를 제어하여 제1~4 스위치(41~44)의 접점을 a접점으로 변경시켜 RX 모드를 유지한다.

반이중 무선통신장치가 RX 모드를 유지하고 있는 상태에서 무선 데이터가 수신되면 외부에서 안테나를 통해 수신된 신호는 PLL IC(10)와 LPF(20)와 전압 제어 발진회로(30)를 통해 믹서(미도시)로 입력된다.

즉, PLL IC(10)의 출력 전압은 단자 Cp2를 통해 제1 스위치(41)의 a접점을 통해 LPF(20)와 제1 바렉터 다이오드(D1)로 입력되고, LPF(20)를 통해 출력되는 제어 전압은 전압 제어 발진회로(30)로 입력되고, 전압 제어 발진회로(30)에서 발생되는 발진 주파수는 RX 출력단을 통해 출력된다. 또한, 전압 제어 발진회로(30)에서 출력되는 발진 주파수는 PLL IC(10)의 단자인 fin1로 피드백된다.

따라서, 하나의 LPF와 하나의 전압 제어 발진회로와 스위칭부를 이용하여 RX 모드와 TX 모드를 겸용할 수 있도록 함으로써 반이중 무선통신장치의 구성을 간략화시킨다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 반이중 무선통신장치에 따르면 다음과 같은 이점들이 발생한다.

먼저, 반이중 무선통신장치을 하나의 LPF와 전압 제어 발진회로와 스위칭부로 구성하고, 스위칭부를 제어하여 RX 모드에서 TX 모드로 또는 TX 모드에서 RX 모드로 전환시킴으로써 회로의 부품을 감소하여 회로를 간략화하고, 회로 기판의 면적성을 향상시킬 수 있다.

또한, 반이중 무선통신장치에 하나의 전압 제어 발진회로만을 사용하므로 주파수 방사 특성을 향상시키고 노이즈가 발생하는 것을 차단시킬 수 있다.

Claims (3)

1. 입력되는 발진 주파수와 기준 주파수를 비교하여 두 주파수의 위상차에 따른 전압을 발생하는 PLL IC와, 상기 PLL IC의 위상차에 따른 출력 전압에서 불필요한 주파수 성분을 제거하여 직류 전압을 출력하는 LPF와, 상기 LPF에서 출력되는 직류 전압에 따라 발진 주파수를 생성하여 RX 출력단 또는 TX 출력단으로 출력하는 전압 제어 발진회로를 포함하는 반이중 무선통신장치에 있어서,

   입력되는 전압의 크기에 따라 상기 LPF에서 출력되는 전압을 가변시키도록 상기 LPF의 출력단에 연결되는 전압 가변부와,

   상기 LPF와 상기 PLL IC의 연결 선로상에 연결되어 외부에서 입력되는 제어 신호에 따라 접점이 변경되는 제1 스위치와,

   상기 전압 가변부의 전단에 연결되어 외부에서 입력되는 제어 신호에 따라 접점이 변경되는 제2 스위치와,

   상기 RX 출력단 및 상기 TX 출력단과 상기 PLL IC를 연결시키는 선로상에 설치되어 외부에서 입력되는 제어 신호에 따라 상기 RX 출력단과 상기 TX 출력단을 선택적으로 연결시키는 제3 스위치와,

   상기 전압 제어 발진회로의 출력단에 연결되어 외부에서 입력되는 제어 신호에 따라 접점이 변경되어 상기 RX 출력단과 상기 TX 출력단을 선택적으로 연결시키는 제4 스위치로 구성되는 것을 특징으로 하는 반이중 무선통신장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 전압 가변부는,

   상기 전압 제어 발진회로와 상기 LPF의 연결 선로상에 병렬로 연결되는 제1 바렉터 다이오드와,

   상기 전압 제어 발진회로와 상기 LPF의 연결 선로상인 상기 제1 바렉터 다이오드의 후단에 병렬 연결되는 제2 바렉터 다이오드로 구성되는 것을 특징으로 하는 반이중 무선통신장치.
3. 삭제