KR100406866B1

KR100406866B1 - Full duplex communication apparatus

Info

Publication number: KR100406866B1
Application number: KR1019960032050A
Authority: KR
Inventors: 현석교
Original assignee: 삼성탈레스 주식회사
Priority date: 1996-07-31
Filing date: 1996-07-31
Publication date: 2004-01-28
Also published as: KR980012703A

Abstract

PURPOSE: A full duplex communication apparatus is provided to reduce transmitting/receiving noise by using a single antenna. CONSTITUTION: A hybrid divider(27) changes a phase of a transmitting signal by 180 degrees to output it. A variable attenuator(29) attenuates an amplitude of an output signal of the hybrid divider(27) by its inverse number. A synthesizer(25) synthesizes a receiving signal and a signal inputted from the variable attenuator(29). A circulator(23) outputs the transmitting signal to a transmitting/receiving antenna(21). The circulator(23) outputs the receiving signal inputted from the transmitting/receiving antenna(21) to the synthesizer(25). A control interface(37) generates a PWM(Pulse Width Modulation) control signal for controlling a carrier frequency generation of a carrier frequency generator(33). The control interface(37) interfaces a transmitting/receiving signal inputted and outputted to a transmitter(31) and a receiver(35).

Description

Full Duplex Communication Device

본 발명은 전이중(full duplex) 통신장치에 관한 것으로, 특히 단일 안테나를 이용하여 하드웨어 크기를 작고 송신 및 수신 잡음을 대폭 줄일 수 있는 전이중 통신장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a full duplex communication device, and more particularly, to a full duplex communication device that can reduce hardware size and greatly reduce transmission and reception noise using a single antenna.

일반적인 전이중 통신장치는 송신단의 고출력 신호는 송신 잡음으로서 수신단에 재 인입되는 경우가 있으며, 또한 안테나의 부정합(mismatch)에 의한 반사파도 수신 잡음으로서 수신단에 인입된다. 이러한 송신 및 수신 잡음은 통신 신뢰성을 크게 약화시키는 요인이 된다.In a general full-duplex communication apparatus, a high output signal of a transmitting end may be re-introduced into a receiving end as transmission noise, and a reflected wave due to mismatch of an antenna may also be introduced into the receiving end as reception noise. This transmission and reception noise is a factor that greatly weakens the communication reliability.

도 1은 종래의 전이중 통신장치를 설명하기 위한 구성 블록도를 도시한 것으로, 도면 부호 1은 송신 안테나를, 3은 송신부를, 5는 캐리어 주파수 발생부를, 7은 수신부를, 9는 제어 인터페이스를, 11은 수신 안테나를 각각 나타낸 것이다.1 is a block diagram illustrating a conventional full-duplex communication apparatus, in which reference numeral 1 denotes a transmission antenna, 3 denotes a transmitter, 5 denotes a carrier frequency generator, 7 denotes a receiver, and 9 denotes a control interface. And 11 denote receive antennas, respectively.

제어 인터페이스(9)로부터의 PWM 제어신호에 따라 캐리어 주파수 발생부(5)는 캐리어 주파수를 발생하고, 이 캐리어 주파수에 따라 송신부(3) 및 수신부(7)는 각각 송수신 동작을 수행하게 된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 전이중 통신 장치는 송신 및 수신 안테나를 별도로 각각 사용하므로, 하드웨어의 크기가 크고, 여러 개의 장치를 동시에 사용하는 경우, 안테나의 갯수가 2배로 증가하므로 외관이 복잡할 뿐만 아니라 가격 또한 고가일 수밖에 없다. 또한, 송신 안테나(1)를 통해 방사된 고출력 송신신호는 수신 안테나(11)로 일정 양만큼 감소된 신호로 유입되어 송신 잡음이 발생되며, 또한 안테나의 부정합에 의한 반사파도 수신단에 유입되어 수신 잡음을 형성한다. 또한, 이러한 송신 및 수신 잡음은 그 전력 레벨도 정상 신호보다 매우 높아서 통신 에러를 발생하는 요인이 되었다.According to the PWM control signal from the control interface 9, the carrier frequency generator 5 generates a carrier frequency, and the transmitter 3 and the receiver 7 respectively perform transmission and reception operations according to the carrier frequency. As shown in FIG. 1, since the conventional full-duplex communication apparatus uses the transmit and receive antennas separately, the hardware is large in size, and when the multiple devices are used at the same time, the number of antennas is doubled so that the appearance is complicated. Not only that, but the price is also expensive. In addition, the high power transmission signal radiated through the transmission antenna 1 is introduced into the signal reduced by a predetermined amount to the reception antenna 11 to generate the transmission noise, and the reflected wave due to the mismatch of the antenna also flows into the receiving end to receive the noise To form. In addition, these transmission and reception noises are also very high power level than the normal signal, causing a communication error.

본 발명의 목적은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 송신 및 수신 잡음을 대폭 줄일 수 있는 단일 안테나를 이용한 전이중 통신장치를 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide a full-duplex communication apparatus using a single antenna that can significantly reduce the transmission and reception noise in order to solve the above-mentioned conventional problems.

도 1는 종래의 전이중 통신장치를 설명하기 위한 구성 블록도.1 is a block diagram illustrating a conventional full duplex communication apparatus.

도 2는 본 발명의 전이중 통신장치를 설명하기 위한 구성 블록도.2 is a block diagram illustrating a full duplex communication apparatus of the present invention.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전이중 통신장치는 송수신 안테나; 송신신호에 대하여 위상을 180°변화시켜 출력하는 하이브리드 디바이더; 상기 하이브리드 디바이더의 출력신호의 크기에 대한 역수 만큼 감쇄시키는 가변 감쇄부; 수신신호와 상기 가변 감쇄부로부터 입력되는 신호를 합성하는 합성부; 및 상기 송신신호를 상기 송수신 안테나로 출력하고, 상기 송수신 안테나로부터 입력되는 수신신호를 상기 합성부로 출력하는 서큘레이터를 구비한 것을 특징으로 한다.Full duplex communication apparatus according to the present invention for achieving the above object of the present invention; A hybrid divider for shifting the phase by 180 degrees with respect to the transmission signal and outputting the phase; A variable attenuator configured to attenuate the inverse of the magnitude of the output signal of the hybrid divider; A synthesizer which synthesizes a received signal and a signal input from the variable attenuator; And a circulator for outputting the transmission signal to the transmission / reception antenna and outputting the reception signal input from the transmission / reception antenna to the synthesis unit.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따른 전이중 통신장치를 설명하기 위한 구성 블록도를 도시한 것으로, 도면 부호 21은 안테나를, 23은 서큘레이터(circulator)를, 25는 합성부를, 27은 하이브리드 디바이더(hybrid divider)를, 29는 가변 감쇄기를, 31은 송신부를, 33은 캐리어 주파수를, 35는 수신부를, 37은 제어 인터페이스를 각각 나타낸 것이다.2 is a block diagram illustrating a full-duplex communication apparatus according to the present invention, in which reference numeral 21 denotes an antenna, 23 denotes a circulator, 25 denotes a synthesizer, and 27 denotes a hybrid divider. ), 29 denotes a variable attenuator, 31 denotes a transmitter, 33 denotes a carrier frequency, 35 denotes a receiver, and 37 denotes a control interface.

제어 인터페이스(37)는 캐리어 주파수 발생부(33)의 캐리어 주파수 발생을 제어하기 위한 PWM 제어신호를 발생하며, 송신부(31) 및 수신부(35)에 입출력되는 송수신 신호의 인터페이싱을 담당한다.The control interface 37 generates a PWM control signal for controlling the carrier frequency generation of the carrier frequency generator 33, and is responsible for interfacing the transmission / reception signals input and output to and from the transmitter 31 and the receiver 35.

캐리어 주파수 발생부(33)는 PWM 제어신호에 따라 캐리어 주파수를 발생하여 송신부(31) 및 수신부(35)에 출력한다.The carrier frequency generator 33 generates a carrier frequency according to the PWM control signal and outputs the carrier frequency to the transmitter 31 and the receiver 35.

송신부(31)는 캐리어 주파수에 따라 제어 인터페이스(37)로부터 입력되는 송신신호를 변조를 행하고, 수신부(35)는 캐리어 주파수에 따라 합성부(25)에서 입력되는 수신신호를 복조를 행한다.The transmitter 31 modulates the transmitted signal input from the control interface 37 in accordance with the carrier frequency, and the receiver 35 demodulates the received signal input from the combiner 25 according to the carrier frequency.

하이브리드 디바이더(27)는 송신부(31)로부터의 변조된 송신신호를 서큘레이터(27)로 그대로 출력하고, 가변 감쇄기(29)에도 180°위상 변화시켜 출력한다.The hybrid divider 27 outputs the modulated transmission signal from the transmitter 31 to the circulator 27 as it is, and outputs the phase shifted 180 degrees to the variable attenuator 29.

가변 감쇄기(29)는 하이브리드 디바이더(27)로부터 입력되는 신호에 대하여 그 크기에 역수 만큼 가변적으로 감쇄시킨다.The variable attenuator 29 variably attenuates the signal input from the hybrid divider 27 by the inverse of its magnitude.

서큘레이터(23)는 하이브리드 디바이더(27)로부터 입력되는 신호를 안테나(21)로 단방향 전송하고, 안테나(21)에서 수신된 신호를 합성부(25)로 단방향 전송한다.The circulator 23 unidirectionally transmits the signal input from the hybrid divider 27 to the antenna 21, and unidirectionally transmits the signal received from the antenna 21 to the combiner 25.

합성부(25)는 서큘레이터(23)로부터 입력되는 수신신호와 가변 감쇄기(29)로부터 입력되는 신호를 합성함에 의해, 송신 및 수신 잡음을 상쇄시킨다.The combining unit 25 cancels the transmission and reception noise by combining the received signal input from the circulator 23 and the signal input from the variable attenuator 29.

상기 구성에 따른 동작을 살펴보면 다음과 같다.Looking at the operation according to the configuration as follows.

먼저, 송신 주파수를 Wc라 하고, 도 2에 도시된 신호 흐름을 정의하면 다음과 같다.First, a transmission frequency is called Wc, and the signal flow shown in FIG. 2 is defined as follows.

①은 안테나(21)를 통해 방사되는 수신신호 흐름을 나타낸다. ②는 안테나의 부정합(mismatch)으로 인하여 서큘레이터(23)을 통해 합성부(25)에 유입되는 송신 잡음을 나타내며,라 하자. ③은 송신신호중 서큘레이터(23)를 통해 합성부(25)에 유입되는 수신잡음을 나타내며,라 하자. ④는 정상적으로 안테나(21)을 통해 수신되는 수신신호를 나타내며,라 하자. ⑤는 가변 감쇄기(29)를 통과한 잡음 상쇄용 신호를 나타낸다. ⑥은 송신부(31)에서 출력되는 송신신호를 나타내며,라 하자. 이때,는 각각 신호 크기를 나타낸다.① indicates the flow of the received signal radiated through the antenna 21. ② represents the transmission noise flowing into the synthesizer 25 through the circulator 23 due to mismatch of the antennas, Let's do it. ③ represents the reception noise flowing into the combining unit 25 through the circulator 23 of the transmission signal, Let's do it. ④ represents a reception signal normally received through the antenna 21, Let's do it. ? Indicates a noise canceling signal that has passed through the variable attenuator 29. ⑥ represents a transmission signal output from the transmission unit 31, Let's do it. At this time, Each represents a signal magnitude.

먼저, 합성부(25)에는 각각 ②, ③, ④, 및 ⑤ 신호들이 유입되며, 실제 필요한 정상적인 수신신호는 ④ 신호뿐이다. 따라서, ② 및 ③의 잡음 신호는 ⑤의 신호로 상쇄시켜야 하므로 ② + ③ = (-)⑤ 식을 만족시켜야 한다. 그러므로, ⑤신호는이 되어야 한다. ⑥ 신호는 하이브리드 디바이더(27)를 통해 180° 위상 변화가 되고, 또한로 감쇄될 때, 가변 감쇄기(29)에 입력되는 신호는가 된다. 이어서, 가변 감쇄기(29)의 감쇄율을로 설정하면 가변 감쇄기(29)를 통과한 ⑤ 신호는가 된다. 따라서, 합성부(25)는 상술한 ⑤ 신호에 의해 ② 및 ③ 신호가 상쇄되어 최종 정상신호 ④만이 수신부(7)에 입력된다.First, (2), (3), (4), and (5) signals are introduced into the combiner (25). Therefore, the noise signals of ② and ③ must be canceled by the signals of ⑤, so the equation ② + ③ = (-) ⑤ must be satisfied. Therefore, the signal ⑤ Should be ⑥ the signal is 180 ° out of phase via the hybrid divider 27, When attenuated by, the signal input to the variable attenuator 29 is Becomes Next, the attenuation rate of the variable attenuator 29 is When set to, the signal ⑤ passed through the variable attenuator 29 Becomes Therefore, the synthesizing section 25 cancels the? And? Signals by the? Signal described above, and only the final normal signal? Is input to the receiver 7.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 단일 안테나를 이용함으로써, 하드웨어 크기를 줄일 수 있으며, 아울러 잡음 상쇄 신호에 의해 잡음을 제거시킬 수 있다는 잇점이 있다.As described above, the present invention has the advantage that the hardware can be reduced by using a single antenna, and the noise can be removed by the noise canceling signal.

Claims

Transmit and receive antennas;

A hybrid divider for shifting the phase by 180 degrees with respect to the transmission signal and outputting the phase;

A variable attenuator configured to attenuate the inverse of the magnitude of the output signal of the hybrid divider;

A synthesizer which synthesizes a received signal and a signal input from the variable attenuator; And

And a circulator for outputting the transmission signal to the transmission / reception antenna and outputting the reception signal input from the transmission / reception antenna to the synthesis unit.