KR100335632B1 - 이동통신 기지국 시스템에서의 바이어스 스위칭을 이용한저잡음 증폭기 이중화 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이동통신 기지국 시스템에서의 바이어스 스위칭을 이용한 저잡음 증폭기 이중화 장치, 더욱 상세하게는 바이어스 스위칭을 이용한 저잡음 증폭기 이중화시 정상 동작중인 패스로 낙뇌에 의한 과전압이 유입되어 저잡음 증폭기가 동작하지 못하는 경우 이중화된 다른 패스의 저잡음 증폭기를 구동시키는 것이 가능하도록 해주는 이동통신 기지국 시스템에서의 바이어스 스위칭을 이용한 저잡음 증폭기 이중화 장치에 관한 것으로서, 본 발명에 의한 이동통신 기지국 시스템에서의 바이어스 스위칭을 이용한 저잡음 증폭기 이중화 장치에 의하면, 두 패스를 모두 구동하지 않으므로 전력 효율이 향상되고, 낙뇌 등과 같이 큰 과전압이 입력되어 한쪽 패스의 저잡음 증폭기가 동작하지 못하는 경우에도 계속해서 서비스를 제공해 줄 수 있을 뿐만 아니라, 운용자 입장에서도 MTBT가 두 배로 향상되는 뛰어난 효과가 있다.
Description
본 발명은 이동통신 기지국 시스템에서의 바이어스 스위칭을 이용한 저잡음 증폭기 이중화 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 바이어스 스위칭을 이용한 저잡음 증폭기 이중화시 낙뇌에 의한 과전압이 정상 동작중인 패스로 유입되어 저잡음 증폭기가 동작하지 못하는 경우 이중화된 다른 패스의 저잡음 증폭기를 구동시키는 것이 가능하도록 해주는 이동통신 기지국 시스템에서의 바이어스 스위칭을 이용한 저잡음 증폭기 이중화 장치에 관한 것이다.
종래의 이동통신 기지국 시스템에서의 저잡음 증폭기 이중화 장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 일정한 구동 전압을 출력하는 정전압 회로부(1); 안테나를 통해 수신받은 RF(Radio Frequency;이하 RF라 칭함.) 신호를 분배시키는 스플리터(Splitter)(2); 다수개의 앰프로 구성되어, 상기 정전압 회로부(1)의 구동 전압에 의해 구동된 후 상기 스플리터(2)에서 출력한 RF 신호를 적정 레벨로 증폭하는 제 1 저잡음 증폭기(3); 다수개의 앰프로 구성되어, 상기 정전압 회로부(1)의 구동 전압에 의해 구동된 후 상기 스플리터(2)에서 출력한 RF 신호를 적정 레벨로 증폭하는 제 2 저잡음 증폭기(4); 상기 제 1 저잡음 증폭기(3) 및 제 2 저잡음 증폭기(4)로부터 각각 RF 신호를 입력받음과 동시에 합성한 후 상위단으로 출력하는 컴바인(Combiner)(5); 및 상기 제 1 저잡음 증폭기(3) 또는 제 2 저잡음 증폭기(4)내에 장착된 다수개의 앰프의 고장 여부를 각각 검출한 후 운용자에게 알람 신호를출력하는 고장 신호 검출부(6)로 구성되었다.
그러나, 상기와 같은 종래의 이동통신 기지국 시스템에서의 저잡음 증폭기 이중화 장치는, 두 패스를 모두 구동하여 사용함에 따라 전력 효율이 저하되고, 낙뇌 등과 같이 큰 과전압이 입력되어 저잡음 증폭기가 동작하지 못하는 경우 서비스가 중단되며, RRU(Remote RF Unit)나 TT저잡음 증폭기(Tower Top 저잡음 증폭기)등 높은 철탑위에 설치하는 경우 고장 발생시 유지보수가 어려울 뿐만 아니라 운용자 입장에서도 MTBF(Min. Time Between Failure; 장비의 고장과 다음 고장간의 평균 시간)가 저하되는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 낙뇌에 의한 과전압이 유입되어 저잡음 증폭기가 동작하지 못하는 경우 이중화된 다른 패스의 저잡음 증폭기를 구동시켜 줌으로써, 낙뇌 등과 같이 큰 과전압이 입력되어 한쪽 패스의 저잡음 증폭기가 동작하지 못하는 경우 계속해서 이동통신 서비스를 제공해 주기 위한 이동통신 기지국 시스템에서의 바이어스 스위칭을 이용한 저잡음 증폭기 이중화 장치를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명 이동통신 기지국 시스템에서의 바이어스 스위칭을 이용한 저잡음 증폭기 이중화 장치는, 일정한 구동 전압을 출력하는 정전압 회로부;
상기 정전압 회로부로부터 일정한 구동 전압을 입력받아 제 1 패스로 출력하는 한편, 스위칭 제어신호를 입력받으면 상기 정전압 회로부로부터 입력받은 구동전압을 제 2 패스로 출력하는 바이어스 스위치;
안테나를 통해 수신받은 RF 신호를 제 1 패스로 통과시키는 한편, 스위칭 제어신호를 입력받으면 상기 RF 신호를 제 2 패스로 통과시키는 제 1 SPDT 스위치;
다수개의 앰프로 구성되어 상기 정전압 회로부의 구동 전압에 의해 구동된 후 상기 제 1 SPDT 스위치의 제 1 패스를 통해 RF 신호를 입력받으면 그 RF 신호를 증폭하는 제 1 저잡음 증폭기;
다수개의 앰프로 구성되어 상기 제 1 저잡음 증폭기의 액티브 동작시 전원이 공급되지 않은 상태로 동작 대기함에 따라 낙뇌 등의 전기적인 충격에 의해 구동중인 상기 제 1 저잡음 증폭기가 고장나는 경우에도 전기적인 충격이 발생하지 않으며, 상기 정전압 회로부에서 출력한 구동 전압이 상기 바이어스 스위치의 제 2 패스를 거쳐 입력되면 액티브 상태로 천이되어 상기 제 1 SPDT 스위치의 제 2 패스를 통해 입력된 RF 신호를 증폭하는 제 2 저잡음 증폭기;
상기 제 1 저잡음 증폭기의 제 1 패스를 거쳐 RF 신호를 상위단으로 통과시키다가, 스위칭 제어신호를 입력받으면 상기 제 2 저잡음 증폭기의 제 2 패스를 거친 RF 신호를 상위단으로 통과시키는 제 2 SPDT 스위치; 및
상기 제 1 저잡음 증폭기내 다수개의 앰프의 고장여부를 검출한 후 이에 상응한 알람 신호를 운용자에게 출력하는 한편, 상기 제 1 저잡음 증폭기의 고장 여부에 따라 상기 제 1 SPDT 스위치, 제 2 SPDT 스위치, 및 바이어스 스위치로 스위칭 제어신호를 출력하는 고장 신호 검출부로 구성된 것을 특징으로 한다.
도 1은 종래의 이동통신 기지국 시스템에서의 저잡음 증폭기 이중화 장치의 구성을 나타낸 기능블록도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 이동통신 기지국 시스템에서의 바이어스 스위칭을 이용한 저잡음 증폭기 이중화 장치의 구성을 나타낸 기능블록도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 정전압 회로부 200 : 바이어스 스위치
300 : 제 1 SPDT 스위치 400 : 제 1 저잡음 증폭기
401 : 앰프 500 : 제 2 저잡음 증폭기
501 : 앰프 600 : 제 2 SPDT 스위치
700 ; 고장 신호 검출부
이하, 본 발명의 일 실시예에 의한 이동통신 기지국 시스템에서의 바이어스 스위칭을 이용한 저잡음 증폭기 이중화 장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 이동통신 기지국 시스템에서의 바이어스 스위칭을 이용한 저잡음 증폭기 이중화 장치의 기능블록도로서, 본 발명의 일 실시예에 의한 이동통신 기지국 시스템에서의 바이어스 스위칭을 이용한 저잡음 증폭기 이중화 장치는 정전압 회로부(100); 바이어스 스위치(200); 제 1 SPDT(Single Pole Dual Transmitter; 이하 SPDT라 칭함.) 스위치(300); 제 1 저잡음 증폭기(400); 제 2 저잡음 증폭기(500); 제 2 SPDT 스위치(600); 및 고장 신호 검출부(700)로 구성되어 있다.
상기 정전압 회로부(100)는 상기 제 1 저잡음 증폭기(400) 및 제 2 저잡음 증폭기(500)를 구동시키기 위한 일정한 구동 전압을 상기 바이어스 스위치(200)로 출력하는 역할을 한다.
또한, 상기 바이어스 스위치(200)는 상기 정전압 회로부(100)로부터 일정한 구동 전압을 입력받은 후 그 구동 전압을 제 1 패스를 통해 상기 제 1 저잡음 증폭기(400)로 출력하는 한편, 상기 고장 신호 검출부(700)로부터 스위칭 제어신호를입력받으면 상기 정전압 회로부(100)로부터 입력받은 구동전압을 제 2 패스를 통해 상기 제 2 저잡음 증폭기(500)로 출력하는 역할을 한다.
한편, 상기 제 1 SPDT 스위치(300)는 안테나를 통해 수신받은 RF 신호를 제 1 패스를 통해 상기 제 1 저잡음 증폭기(400)로 통과시키는 한편, 상기 고장 신호 검출부(700)로부터 스위칭 제어신호를 입력받으면 상기 안테나를 통해 수신받은 RF 신호를 제 2 패스를 통해 상기 제 2 저잡음 증폭기(500)로 통과시키는 역할을 한다.
또한, 상기 제 1 저잡음 증폭기(400)는 다수개의 앰프(401)로 구성되어, 상기 제 1 SPDT 스위치(300) 및 바이어스 스위치(200)로부터 제 1 패스를 통해 RF 신호 및 구동 전압을 입력받음과 동시에 그 RF 신호를 다수개의 앰프(401)로 증폭한 후 그 RF 신호를 상기 제 2 SPDT 스위치(600)로 출력하는 역할을 한다.
한편, 상기 제 2 저잡음 증폭기(500)는 다수개의 앰프(501)로 구성되어, 상기 제 1 저잡음 증폭기(400)가 액티브 동작시 동작 대기 하다가, 상기 정전압 회로부(100)에서 출력한 구동 전압이 상기 바이어스 스위치(200)의 제 2 패스를 거쳐 입력되면 액티브 상태로 천이되어, 상기 제 1 SPDT 스위치(300)의 제 2 패스를 통해 입력된 RF 신호를 상기 제 2 SPDT 스위치(600)로 출력하는 역할을 한다.
또한, 상기 제 2 SPDT 스위치(600)는 상기 제 1 저잡음 증폭기(400)의 제 1 패스를 거친 RF 신호를 상위단으로 통과시키다가, 상기 고장 신호 검출부(700)로부터 스위칭 제어신호를 입력받으면 상기 제 2 저잡음 증폭기(500)의 제 2 패스를 거친 RF 신호를 통과시키는 역할을 한다.
한편, 고장 신호 검출부(700)는 상기 제 1 저잡음 증폭기(400)내 다수개의 앰프(401)의 고장 여부를 검출한 후 이에 상응한 알람 신호를 운용자에게 출력하는 한편, 상기 제 1 저잡음 증폭기(400)의 고장 여부에 따라 상기 제 1 SPDT 스위치(300), 제 2 SPDT 스위치(600), 및 바이어스 스위치(200)로 스위칭 제어신호를 출력하는 역할을 한다.
그러면, 상기와 같은 구성을 가지는 이동통신 기지국 시스템에서의 바이어스 스위칭을 이용한 저잡음 증폭기 이중화 장치의 동작과정에 대해 도 2를 참조하여 설명하기로 한다.
먼저, 상기 정전압 회로부(100)는 일정한 구동 전압을 상기 바이어스 스위치(200)로 출력한다.
그러면, 상기 바이어스 스위치(200)는 상기 정전압 회로부(100)로부터 일정한 구동 전압을 입력받은 후 제 1 패스를 통해 상기 제 1 저잡음 증폭기(400)내에 장착된 다수의 제 1 저잡음 앰프(401)로 구동 전압을 출력한다.
이때, 상기 제 1 SPDT 스위치(300)는 안테나를 통해 수신받은 RF 신호를 제 1 패스로 통해 상기 제 1 저잡음 증폭기(400)로 출력한다.
그러면, 상기 제 1 저잡음 증폭기(400)는 상기 바이어스 스위치(200)를 통해 입력되는 구동 전압에 의해 다수의 제 1 저잡음 앰프(401)가 각각 구동되는 상태에서 상기 제 1 SPDT 스위치(300)를 통해 입력되는 RF 신호를 증폭한 후 그 RF 신호를 상기 제 2 SPDT 스위치(600)로 출력한다.
이후, 상기 제 2 SPDT 스위치(600)는 상기 제 1 저잡음 증폭기(400)로부터 입력받은 RF 신호를 상위단으로 정상 출력한다.
한편, 상기 고장 신호 검출부(700)는 상기 제 1 저잡음 증폭기(400)로부터 낙뇌 등으로 인한 과전압에 의해 파손되는 고장 신호가 검출되는 경우 운용자에게 알람 신호를 출력하는 한편, 상기 제 1 SPDT 스위치(300), 제 2 SPDT 스위치(600), 및 바이어스 스위치(200)로 스위칭 제어신호를 출력한다.
그러면, 상기 제 1 SPDT 스위치(300), 제 2 SPDT 스위치(600), 및 바이어스 스위치(200)는 상기 고장 신호 검출부(700)로부터 스위칭 제어신호를 입력받은 후 제 1 패스로 연결된 스위치를 차단시킴과 동시에 제 2 패스로 스위치를 연결시킨다.
이후, 상기 바이어스 스위치(200)는 상기 정전압 회로부(100)로부터 입력받은 구동 전압을 제 2 패스를 통해 상기 제 2 저잡음 증폭기(500)내에 장착된 다수의 제 2 저잡음 앰프(501)로 구동 전압을 출력한다.
또한, 상기 제 1 SPDT 스위치(300)는 안테나를 통해 수신받은 RF 신호를 제 2 패스로 통해 상기 제 2 저잡음 증폭기(500)로 출력한다.
그러면, 상기 제 2 저잡음 증폭기(500)는 상기 바이어스 스위치(200)를 통해 입력되는 구동 전압에 의해 다수의 제 2 저잡음 앰프(501)가 각각 구동되는 상태에서 상기 제 1 SPDT 스위치(300)를 통해 입력되는 RF 신호를 증폭한 후 그 RF 신호를 상기 제 2 SPDT 스위치(600)로 출력한다.
이후, 상기 제 2 SPDT 스위치(600)는 상기 제 2 저잡음 증폭기(500)로부터입력받은 RF 신호를 상위단으로 정상 출력한다.
따라서, 상술한 동작과정에서와 정상 동작중인 패스로 낙뇌에 의한 과전압 유입시 이중화된 다른 패스의 저잡음 증폭기를 구동시키는 것이 가능하도록 스위칭 해줌으로써 한쪽 패스의 저잡음 증폭기가 동작하지 못하는 경우에도 계속해서 서비스를 제공해 줄 수 있다. 또한, 이러한 저잡음 증폭기 이중화 장치는 RRU(Remote RF Unit)나 TT저잡음 증폭기(Tower Top 저잡음 증폭기)등 높은 철탑위에 설치하여 사용할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의한 이동통신 기지국 시스템에서의 바이어스 스위칭을 이용한 저잡음 증폭기 이중화 장치에 의하면, 바이어스 스위칭을 이용한 저잡음 증폭기 이중화시 정상 동작중인 패스로 낙뇌에 의한 과전압이 유입되어 저잡음 증폭기가 동작하지 못하는 경우 이중화된 다른 패스의 저잡음 증폭기를 구동시키는 것이 가능하도록 해줌으로써 두 패스를 모두 구동하지 않으므로 전력 효율이 향상되고, 낙뇌 등과 같이 큰 과전압이 입력되어 한쪽 패스의 저잡음 증폭기가 동작하지 못하는 경우에도 계속해서 서비스를 제공해 줄 수 있을 뿐만 아니라, 운용자 입장에서도 MTBT(Min. Time Between Failure)가 두 배로 향상되는 뛰어난 효과가 있다.
Claims (1)
- 일정한 구동 전압을 출력하는 정전압 회로부;상기 정전압 회로부로부터 일정한 구동 전압을 입력받아 제 1 패스로 출력하는 한편, 스위칭 제어신호를 입력받으면 상기 정전압 회로부로부터 입력받은 구동전압을 제 2 패스로 출력하는 바이어스 스위치;안테나를 통해 수신받은 RF 신호를 제 1 패스로 통과시키는 한편, 스위칭 제어신호를 입력받으면 상기 RF 신호를 제 2 패스로 통과시키는 제 1 SPDT 스위치;다수개의 앰프로 구성되어 상기 정전압 회로부의 구동 전압에 의해 구동된 후 상기 제 1 SPDT 스위치의 제 1 패스를 통해 RF 신호를 입력받으면 그 RF 신호를 증폭하는 제 1 저잡음 증폭기;다수개의 앰프로 구성되어 상기 제 1 저잡음 증폭기의 액티브 동작시 전원이 공급되지 않은 상태로 동작 대기함에 따라 낙뇌 등의 전기적인 충격에 의해 구동중인 상기 제 1 저잡음 증폭기가 고장나는 경우에도 전기적인 충격이 발생하지 않으며, 상기 정전압 회로부에서 출력한 구동 전압이 상기 바이어스 스위치의 제 2 패스를 거쳐 입력되면 액티브 상태로 천이되어 상기 제 1 SPDT 스위치의 제 2 패스를 통해 입력된 RF 신호를 증폭하는 제 2 저잡음 증폭기;상기 제 1 저잡음 증폭기의 제 1 패스를 거쳐 RF 신호를 상위단으로 통과시키다가, 스위칭 제어신호를 입력받으면 상기 제 2 저잡음 증폭기의 제 2 패스를 거친 RF 신호를 상위단으로 통과시키는 제 2 SPDT 스위치; 및상기 제 1 저잡음 증폭기내 다수개의 앰프의 고장여부를 검출한 후 이에 상응한 알람 신호를 운용자에게 출력하는 한편, 상기 제 1 저잡음 증폭기의 고장 여부에 따라 상기 제 1 SPDT 스위치, 제 2 SPDT 스위치, 및 바이어스 스위치로 스위칭 제어신호를 출력하는 고장 신호 검출부로 구성된 것을 특징으로 하는 이동통신 기지국 시스템에서의 바이어스 스위칭을 이용한 저잡음 증폭기 이중화 장치.
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