KR100362011B1 - 스위칭이 가능한 채널 콤바이너 - Google Patents

Abstract

본 발명은 통신 시스템의 기지국에 사용되는 채널 콤바이너에 관한 것으로서, 좀 더 상세하게는 스위칭부를 구비하여 다수개의 채널을 결합하되 채널수를 증감할 필요가 있거나 일부 채널에서 장애가 발생할 경우 스위칭 작용에 의해 해당 경로를 종단(Terminated)시킴으로써 시스템에 영향을 주지 않고도 채널수의 효과적인 스위칭이 가능한 채널 콤바이너에 관한 것이다.

종래의 채널 콤바이너는 일반적으로 다수의 채널 필터와 아이솔레이터, 그리고 결합기(Junction)로 구성되는데 정상적인 동작이 이루어지지 않는 채널을 시스템으로부터 분리할 필요가 있거나, 채널수를 증감할 필요가 있을 경우 콤바이너의 구성을 바꿔야만 하는 단점을 갖고 있었다. 본 발명에 따른 스위칭이 가능한 채널 콤바이너는 상기와 같은 단점을 극복하기 위해 안출된 것으로 상기 채널 필터의 후단에 결합기 기능을 갖는 스위칭 수단을 구비하여 특정 채널이 비정상적인 동작을 보이는 경우 해당 채널을 시스템으로부터 분리함으로써 전체 시스템을 보호할 수 있고, 사용 채널수가 증가하거나 감소하는 경우 선택적으로 채널수를 증감할 수 있어 보다 경제적이고 안정된 시스템을 운용할 수 있다는 효과를 갖는다.

Description

스위칭이 가능한 채널 콤바이너{Switchable channel combiner}

본 발명은 채널 콤바이너(Channel Combiner)에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 특정 채널 경로상에 이상이 발생하는 경우 해당 채널을 분리하고, 시스템 운영상태에 맞추어 결합되어지는 채널수를 조정할 수 있도록 스위치를 구비한 스위칭이 가능한 채널 콤바이너에 관한 것이다.

통상의 채널 콤바이너는 기본적으로 채널 필터(Filter), 아이솔레이터(Isolator), 결합기(Junction)로 구성되어 다수의 개별 채널 송신 신호들을 결합하여 하나의 안테나로 전송하는 기능을 수행한다. 도 1은 종래 기술에 따른 n채널 콤바이너의 블럭도이다. 채널 송신 신호들은 각 채널 필터(12)를 통과하여 해당 채널의 신호만이 통과되고 결합기(14)에서 결합되어 안테나로 전달된다. 각각의 채널 필터(12) 전단에는 아이솔레이터(11)가 구비되어 각 채널간의 상호간 분리도를 좋게 하고 안테나로부터 각 송신회로로 유입되는 불요전력을 차단하여 송신회로를 보호하는 역할을 수행한다. 결합되어지는 각 채널 송신 신호들은 상기 결합기(14)를 통과하여 안테나 쪽으로만 전송되도록 하기 위해 특정 채널에서 볼 때 타 채널 경로로는 임피던스가 무한대(∞)가 되도록 구성해야 한다. 이와 같은 무한대 임피던스 조건을 만족시키기 위한 한 방법으로 각 채널 필터에서 타 채널 필터까지의 알에프(RF) 케이블(13)의 길이를 조절하여 이를 충족시킨다.

그러나, 상기 종래의 기술은 각 채널상에 발생될 수 있는 송신회로의 고장과 같은 비정상적인 상황에 대한 대책이 마련되어 있지 않으며, 채널 수요량의 증감에 따라 결합되어지는 채널수를 변동시킬 만한 수단이 구비되어 있지 않아 비효율적인요소를 안고 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 극복하기 위해 안출된 것으로, 각 채널을 스위칭하는 것이 가능하여 비정상적인 동작을 보이는 채널은 시스템으로부터 분리하여 전체 시스템을 보호하고, 채널 수요량에 따라 결합되는 채널수를 조정할 수 있도록 채널 필터와 결합기 사이에 스위칭 수단을 구비한 스위칭이 가능한 채널 콤바이너를 제공하는 것을 그 기술적 과제로 한다.

도 1은 종래 기술에 따른 n채널 콤바이너의 블록도.

도 2a는 본 발명에 따른 스위칭이 가능한 채널 콤바이너의 일실시예를 나타내는 블록도.

도 2b는 도 2a의 스위칭 수단의 블록도.

도 3a는 본 발명에 따른 스위칭이 가능한 채널 콤바이너의 다른 실시예를 나타내는 블록도.

도 3b는 도 3a의 스위칭 수단의 블록도.

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

11, 21, 31 : 아이솔레이터(Isolator) 12, 22, 32 : 채널 필터

13, 23, 33 : 알에프(RF) 케이블 14, 24 : 결합기

25, 35 : 종단 저항 26, 36 : 제어기

27 : 제 1 스위치 28 : 제 n 스위치

29, 37 : 입력포트 34 : 스위치 시스템

38 : 출력포트

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명에 따른 스위칭이 가능한 채널 콤바이너는 각 채널 필터와 결합기 사이에 하나의 입력포트와 두 개의 출력포트를 가지며 한 출력포트에 종단 저항(25)이 연결되는 단극쌍투(SPDT;Single Pole Double Throw) 스위치(27, 28)를 포함한다. 상기 스위치는 결합하고자 하는 채널수와 동수로 구비되며, 제어기(26)로부터 제어신호를 받아 두 출력포트 중 한 포트만이 선택되어 입력포트와 접속된다.

이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명에 따른 스위칭이 가능한 채널 콤바이너의 구성 및 동작원리를 설명한다. 이하의 설명에서 동일하거나 대응하는 부재는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다. 도 2a는 본 발명에 따른 스위칭이 가능한 채널 콤바이너의 일실시예를 나타내는 블록도이다. 각 채널의 송신단으로부터 출력되는 각각의 채널 송신 신호들은 아이솔레이터(21)를 거쳐 해당 채널 필터(22)를 통과하면서 소요 대역폭의 신호만 통과되고제 1 스위치(27) 내지 제 n 스위치(28)를 거쳐 소정 길이의 알에프 케이블(23)을 통해 연결된 결합기(24)에서 서로 결합되어 안테나로 전송된다.

여기서 상기 제 1 스위치 내지 제 n 스위치의 입력포트는 상기 채널 필터에 연결되고, 두 출력포트중 하나의 포트는 종단 저항(25)과 접속되며 나머지 포트는 상기 알에프 케이블과 연결된다. 상기 제 1 스위치 내지 제 n 스위치의 스위칭 동작은 제어기(26)에 의해 이루어지는데 상기 제어기로부터의 제어신호에 따라 입력포트가 해당 출력포트를 통해 상기 종단 저항에 접속되거나 상기 알에프 케이블에 접속된다. 상기 입력포트가 상기 종단 저항에 연결되는 것은 해당 채널이 결합기로부터 분리되는 경우로써 예를 들면, 채널상에 송신회로의 손상과 같은 비정상적인 상황이 발생되거나 채널을 사용하지 않는 경우이다. 이와 같은 비정상적인 상황의 발생은 각 채널상에 설치되는 별도의 방향성 결합기(Directional Coupler)와 같은 감지수단(도시하지 않음)에 의해 감지될 수 있으며, 상기 제어기(26)로 그 신호를 보냄으로써 제어기가 상기 제 1 스위치 내지 제 n 스위치 가운데 문제가 발생된 채널의 스위치로 제어신호를 보내 해당 채널을 스위칭하도록 한다. 또한, 상기 알에프 케이블(23)은 상기 결합기에서 각각의 채널 송신 신호들이 서로 결합되어 안테나로만 전송이 이루어지게 하기 위해서 타 채널로의 입력 임피던스가 무한대가 되도록 하는 조건을 만족시키도록 길이가 결정된다.

도 2b는 도 2a의 스위칭 수단의 블록도를 나타낸다. 도 2b에서 제 1 스위치(27) 내지 제 n 스위치(28)는 전술한 단극쌍투 스위치로서, 제 1 스위치의동작을 살펴보면 입력포트(29)를 통하여 P_i1신호가 입력되면 스위치는 통상 SWP1이 ON되고 SWT1이 OFF되어 상기 P_i1신호는 P₁→ C → 알에프 케이블(23) → 결합기(24)의 경로를 통해 출력되는데, 상기 채널 경로에서 이상이 발생하거나 상기 채널을 사용하지 않을 경우에는 제어신호에 의해 상기 제 1 스위치의 SWP1은 OFF되고 SWT1이 ON되어 상기 P_i1신호는 P₁→T₁→종단 저항(25)의 경로를 통해 종단(Terminated) 처리된다. 이와같은 동작은 제 2 스위치(도시하지 않음) 내지 제 n 스위치(28)에 대해서도 동일하다.

도 3a는 본 발명에 따른 스위칭이 가능한 채널 콤바이너의 다른 실시예를 나타내는 블록도로서 4채널 콤바이너를 도시한 것이다. 상기 도 2a의 실시예와의 큰 차이점은 다수의 스위치가 기구적으로 합체된 하나의 스위치 시스템(34)으로 대체되었다는 것이다. 또한, 출력포트를 공통의 하나의 포트로 함으로써 별도의 결합기가 필요치 않으며 상기한 무한대 임피던스 조건을 만족시키기 위한 채널 필터에서 결합기까지의 알에프 케이블의 길이의 조정이 단극쌍투 스위치를 거쳐야 하는 도 2a의 실시예보다 용이해진다는 장점을 갖는다. 도3a에서 알 수 있는 바와 같이 븐 실시예의 동작은 상기 도 2a의 실시예의 동작과 동일하다.

도 3b는 도 3a의 스위칭 수단의 블록도를 나타내는데, 도 3b에서 첫 번째 채널 경로에 대해 살펴보면 입력포트(37)를 통하여 P_i1신호가 입력되면 스위치는 통상 SWP1이 ON되고 SWT1이 OFF되어 상기 P_i1신호는 P₁→C의 경로를 통해 출력되는데, 상기 채널 경로에서 이상이 발생하거나 상기 채널을 사용하지 않을 경우에는 제어신호에 의해 상기 SWP1은 OFF되고 SWT1이 ON되어 상기 P_i1신호는 P₁→T₁→종단 저항(35)의 경로를 통해 종단(Terminated) 처리된다.

상기한 바와 같이 본 발명에 따른 스위칭이 가능한 채널 콤바이너는 결합하는 채널의 선택이 가능하여 채널이 비정상적인 동작을 보이는 경우 해당 채널을 시스템으로부터 분리함으로써 시스템을 보호할 수 있고, 사용 채널수가 증가하거나 감소하는 경우 선택적으로 채널수를 증감시킬 수 있어 좀 더 효율적이고 안정된 시스템을 운용할 수 있다는 효과를 갖는다.

Claims (3)

1. 무선통신 시스템에 사용되어 원하는 대역의 신호만을 통과시키는 다수개의 채널 필터와,

   비가역성 대칭회로로서 한쪽 방향으로만 신호를 통과시키고 반대쪽 방향은 통과시키지 않음으로써 불요파 등으로부터 송신부를 보호하기 위한 채널수와 동수의 아이솔레이터와,

   다수의 채널을 결합하여 하나의 안테나로 신호를 전송하기 위한 결합기와,

   상기 채널 필터와 결합기를 접속하기 위한 소정 길이의 알에프 케이블로 구성되는 채널 콤바이너에 있어서,

   상기 다수개의 채널 필터와 결합기 사이에 각각 위치하여 하나의 입력포트로 상기 채널필터로부터 입력받아 상기 결합기에 연결되는 하나의 출력포트와,

   터미네이션(Termination) 수단으로서 50Ω의 종단 저항이 연결되는 또다른 출력포트를 구비하여,

   상기 두 개의 출력포트중 상기 제어수단의 제어신호에 따라 어느 한 출력포트로 신호를 출력하는 단극쌍투 스위치로 구성되어 각 채널을 스위칭할 수 있다는 것을 특징으로 하는 스위칭이 가능한 채널 콤바이너.
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