KR100418348B1 - 무선 중계기의 신호지연을 보상하기 위한 딜레이 모듈 및그 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무선 중계기에서 발생되는 신호의 지연을 조절할 수 있을 뿐만 아니라 에러 신호, 노이즈 성분 및 고조파를 감소시킬 수 있도록 한 무선 중계기의 신호지연을 보상하기 위한 딜레이 모듈 및 그 제어방법에 관한 것이다.

이에 본 발명에서의 딜레이 모듈은, 내부에 소정의 공간을 형성하는 케이스와, 상기 케이스의 내주면에 신호의 타이밍을 지연시킬 수 있도록 일정간격으로 적어도 하나 이상 구비된 윈도우와, 상기 윈도우 사이에 노이즈와 고주파성분을 필터링할 수 있도록 각각 구비되는 공진소자와, 상기 케이스의 양측으로 형성된 커플러와, 상기 커플러의 양측으로 입출력 포트와 커플링포트를 포함하여 구성한 것을 특징으로 한다.

그리고, 무선신호의 입력신호를 분배기에 의하여 두개로 나누는 단계; 상기 두 개로 분배된 무선신호를 조합하여 상쇄시키는 단계; 상기 상쇄된 무선신호를 전력증폭기로 증폭시키는 단계; 상기 증폭된 무선신호의 타이밍 지연을 딜레이 모듈로 보상하고, 필요한 데이터 무선신호만을 필터링하여 안테나에 전송하는 단계로 이루어져 무선 중계기의 신호를 보상할 수 있게 된다.

Description

무선 중계기의 신호지연을 보상하기 위한 딜레이 모듈 및 그 제어 방법{DELAYING MODULE AND METHOD FOR COMPENSATING SIGNAL DELAYING OF WIRELESS GATEWAY}

본 발명은 무선 중계기의 신호지연을 보상하기 위한 딜레이 모듈에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 무선 중계기에서 발생되는 신호의 시간차이를 각각 조절하여 에러 신호, 노이즈, 고조파를 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 필요한 신호만을 골라 증폭할 수 있도록 한 무선 중계기의 신호지연을 보상하기 위한 딜레이 모듈 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로 무선 중계기는 지하 또는 건물에서 전계강도가 부족하여 발생하는 부분적인 음영 지역을 커버할 수 있도록 기지국 신호를 재증폭하기 위하여 이용된다.

그리고, 무선신호를 제3의 전송매체를 통하여 원하는 원격 지역에 전송하여, 이를 다시 무선신호를 재생하는 하기 위하여 신호의 증폭, 감쇄, 혼합, 분배하는회로를 거치면서 필연적으로 발생되는 무선신호의 지연(Delaying)으로 인하여 기지국 통화용량과 품질을 저하 시킬수 있을 뿐만 아니라 중계기의 동작을 불가능하게 하는 단점이 있었다.

종래에 상기한 바와 같은 단점을 보완하기 위하여 다수의 특허가 출원된 바 있으며, 그 한 예로써 본 출원인에 의하여 실용신안 등록 제 1735712호로 출원된 바 있는 딜레이 라인이 있다.

상기 딜레이 라인은, 도 6에 도시된 바와 같이 일정간격을 두고 연속 설치되며 안테나부(1)와 증폭부(2)로 이루어지는 기지국에서, 상기 안테나부(1)의 중간라인에 전파신호중에서 지연되지않은 신호를 지연된 신호만큼 지연시키기 위해 딜레이 라인(3)이 설치되어져 통화가 끊기지 않고 지속적으로 연결될 수 있게 된다.

그러나 상기한 바와 같은 딜레이라인은, 동축 케이블의 고유 지연 시간에 의존하여 사용하고 있는 현실로 인하여, 동축 케이블로 제작된 딜레이 라인을 사용할 경우 커플러, 필터등의 부가 장치가 추가로 필요하며, 이는 무선 중계기의 무게와 크기 등의 개선을 저해하고 있으며 또한 고가의 수입 동축케이블을 사용함으로써 외화의 낭비와 제작시간의 증가, 업계의 재고부담등이 크게 증가하는 문제점이 있다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하고자 고안된 것으로서, 본 발명의 목적은 무선 중계기에 발생되는 신호의 지연을 조정할 수 있도록 하고 필터및 커플러의 기능을 일체로 갖는 딜레이 모듈을 설치하여 보다 좋은 통화품질을 제공할 수 있도록 하는 데 있는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 무선 중계기에 신호지연을 보상하기 위한 실시예를 나타낸 흐름도.

도 2는 본 발명에 따른 무선 중계기의 신호지연을 보상하기 위하여 구비된 딜레이 모듈의 분해상태를 나타낸 사시도.

도 3는 딜레이 모듈의 케이스에서 덮개가 분리된 상태를 나타낸 평면도.

도 4는 본 발명에 따른 무선 중계기의 딜레이 모듈과 종래의 딜레이 라인과의 전기적 및 기계적 특성을 비교한 것을 나타낸 표.

도 5는 종래 무선 중계기의 딜레이 모듈을 나타낸 사시도.

<도면의 주요부분에 대한 설명>

100 : 분배기 200 : 감쇄기

300 : 전력증폭기 400 : 딜레이 모듈

410 : 케이스 410a : 덮개

420 : 윈도우 425 : 윈도우 조절봉

430 : 공진소자 431 : 공진관

431a : 관통홀 432 : 공진판

440 : 커플러 450a : 입력포트

450b : 출력포트 433 : 공진 조절봉

460 : 커플링포트 500 : 안테나

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 덮개에 의해 개방공간을 갖는 케이스와, 상기 케이스의 내주면에 신호의 타이밍을 지연시킬 수 있도록 일정간격으로 구비된 윈도우와, 상기 윈도우 사이에 노이즈와 고주파성분을 필터링할 수 있도록 각각 구비되는 공진소자와, 상기 케이스의 양측으로 입출력포트와 커플링포트가 구비된 커플러를 포함하여 구성한 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 딜레이 모듈을 무선 중계기에 설치하여 신호의 지연을 보상하기 위하여, 무선신호의 입력신호를 분배기에 의하여 두개로 나누는 단계; 두 개로 분배된 무선신호중 그 하나를 전력증폭기로 증폭시키고, 상기 증폭된 무선신호의 타이밍 지연을 딜레이 모듈로 보상하고, 필요한 데이터 무선신호만을 필터링하여 안테나에 전송하는 단계; 상기 분배된 무선신호중 그 다른 하나를 딜레이 모듈로 타이밍 지연보상 및 필터링하고, 상기 전력증폭기로 증폭시켜 안테나에 전송하는 단계; 상기 두 개로 분배된 무선신호가 서로 조합하여 감쇄기로 상쇄될 수 있도록 하는 단계를 포함하여 수행하는 것을 특징으로 한다.

상기 특징에 따라 본 발명은 무선신호의 적절한 타이밍 조정 및 기타 부가되는 필터, 커플러 기능을 갖는 딜레이 모듈을 무선 중계기에 설치하여 좋은 통화품질을 제공할 수 있으며, 무선 중계기의 성능을 향상시킬 수 있게 된다.

이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 무선 중계기에 신호지연을 보상하기 위한 실시예를 나타낸 흐름도이고, 도 2는 본 발명에 따른 무선 중계기의 신호지연을 보상하기 위하여 구비된 딜레이 모듈의 분해상태를 나타낸 사시도, 도 3은 딜레이 모듈의 케이스에서 덮개가 분리된 상태를 나타낸 평면도, 도 4는 본 발명에 따른 무선 중계기의 딜레이 모듈과 종래의 딜레이 라인과의 전기적 및 기계적 특성을 비교한 것을 나타낸 표이다.

이에 본 발명은 무선 중계기의 신호지연을 보상하기 위하여, 무선신호의 입력신호를 두개로 나누는 분배기(100)와, 상기 두 개로 분배된 무선신호를 조합하여 상쇄시키는 감쇄기(200)와, 상기 상쇄된 무선신호를 증폭시키는 전력증폭기(300)와, 상기 증폭된 무선신호의 타이밍을 지연시키고 노이즈 및 고조파를 제거시킬 수 있는 딜레이 모듈(400)과, 상기 무선신호를 전송받는 안테나(500)로 구성된다.

상기 분배기(100)는 입력된 무선신호를 소신호용 및 대신호용 두개의 라인으로 분배시킨다.

상기 감쇄기(200)는 상기 두 개로 분배된 무선신호를 조합하여 이를 다시 상쇄시킴으로써 무선 중계기의 출력을 주변 운용 환경의 변화에 영향없이 일정하게 유지시켜 주게 된다.

상기 전력증폭기(300)는 무선 중계기에서의 무선신호가 요구되어지는 레벨로 증폭하기 위해 사용된다.

상기 딜레이 모듈(400)은 도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이 케이스(410)와, 상기 케이스(410)의 내주면에 일정간격으로 적어도 하나 이상 구비된 윈도우(420)와, 상기 윈도우(420) 사이에 구비되는 공진소자(430)와, 상기 케이스(410)의 양측으로 형성된 커플러(440)와, 상기 커플러(440)의 양측으로 입출력 포트(450a, 450b)와 커플링포트(460)로 구성된다.

상기 케이스(410)는 알루미늄 재질로 이루어지며, 내부에 소정공간을 형성한다.

상기 윈도우(420)는 상기 케이스(410)의 내부에 일정한 배열로 소정크기의 공동을 형성하기 위해 상기 케이스(410)의 내주면 양측과 저면으로부터 소정폭 돌출된 요철(凹)형으로서, 상기 케이스(410)의 종방향을 따라 형성되고 횡방향을 따라 일정간격으로 적어도 하나 이상으로 구비되어, 본 발명에 따른 딜레이 모듈(400)로 입력되는 무선신호의 타이밍을 지연시킨다.

그리고, 무선신호의 타이밍을 정확하게 지연시킬 수 있도록 상기 윈도우(420)의 요철(凹) 사이에는 소정길이를 가지며, 상기 케이스 덮개(410a)에 볼트고정되어 상하 이동이 가능한 윈도우 조절봉(425)이 구비되어 임피던스를 조정하게 된다.

상기 공진소자(430)는 동 또는 알루미늄 합금등의 금속재질로 이루어 지고, 상기 윈도우(420) 사이에서 노이즈 및 고주파성분을 필터링할 수 있도록 상기 딜레이 모듈(400)의 내부에 형성된 소정의 공간에 각각 구비되며, 중심으로 관통홀(431a)이 형성된 원통형의 공진관(431)과, 상기 공진관(431)의 상측으로 원판형의 공진판(432)으로 이루어진다.

그리고, 상기 공진소자(430)의 관통홀(431a)에는 상기 케이스 덮개(410a)에 구비되어, 상기 관통홀(431a)을 상하이동하여 삽입될 수 있는 공진 조절봉(433)이 구비되어, 캐패시턴스를 조절함으로써 상기 딜레이 모듈(400)의 주파수 대역폭을 조정한다.

한편, 상기 공진소자(430)는 온도손실율이 작으며 부품의 신뢰도를 향상시킬 수 있도록 황동 또는 세라믹 재질로 제작될 수 있다.

상기 커플러(440)는 상기 케이스(410)의 입/출력 양측으로 각각 형성되어 무선신호를 입/출력시킬 수 있도록 입출력포트(450a, 450b)가 구비되며, 무선신호의 값을 측정할 수 있도록 커플링포트(460)가 구비된다.

상기 입출력포트(450a, 450b)는 상기 커플러(410)의 입/출력 양측에 각각 구비되며, 상기 커플러(440)의 일면으로 관통되어 상기 공진소자(430)에 무선신호를 전파시킬 수 있도록 하고, 상기 입출력포트(450)의 단부가 상기 케이스(410)에 일면에 접속할 수 있도록 다단으로 굴곡된 형상을 가지며, 바람직하게는 'ㄷ'형으로 굴곡되어 상기 커플러(440)에 구비된다.

상기 커플링포트(460)는 무선신호의 다양한 입출력 값을 측정할 수 있도록 상기 커플러(440)에 적어도 하나 이상으로 구비되고, 상기 커플러(440)의 내부에 측방향으로 관통되어 내주면 상하면으로 접촉될 수 있도록 굴곡된다.

상기 안테나(500)는 무선 중계기로부터 무선신호를 자유공간으로 방사시키게 한다.

상기한 바와 같이 구성된 무선 중계기는, 무선신호의 입력신호를 분배기(100)에 의하여 두개로 나누는 단계와; 두 개로 분배된 무선신호중 그 하나를 전력증폭기(300)로 증폭시키고, 상기 증폭된 무선신호의 타이밍 지연을 딜레이모듈(400)로 보상하고, 필요한 데이터 무선신호만을 필터링하여 안테나(500)에 전송하는 단계와; 상기 분배된 무선신호중 그 다른 하나를 딜레이 모듈(400)로 타이밍 지연보상 및 필터링하고, 상기 전력증폭기(300)로 증폭시켜 안테나(500)에 전송하는 단계; 상기 두 개로 분배된 무선신호가 서로 조합하여 감쇄기(200)로 상쇄될 수 있도록 하는 단계로 제어된다.

그리고, 상기 분배기(100)에 의하여 분배된 무선신호는 대신호의 타이밍 지연을 보상시킬 수 있도록 전력증폭기(300)와 딜레이 모듈(400)을 차례로 거쳐 안테나(500)로 전송되며, 소신호의 타이밍 지연을 보상시킬 수 있도록 딜레이 모듈(400)과 전력증폭기(300)를 거쳐 안테나(500)로 각각 전송된다.

또한, 상기 두 개로 분배된 무선신호가 서로 조합하여 상쇄될 수 있도록 감쇄기(200)가 일측 전력증폭기(300)의 출력단과 타측 전력증폭기(300)의 입력단 사이에 연결된다.

이에 따른 본 발명의 작용상태를 상세히 설명하면 다음과 같다.

우선 입력된 무선신호는 분배기(100)에 의하여 두개로 나누어지며, 그 하나의 무선신호는 상기 전력증폭기(300)에 의하여 증폭된 다음, 상기 딜레이 모듈(400)의 윈도우(420)를 통과하는 대신호용 무선신호가 각각 2ns 타이밍으로 지연되며, 상기 복수개의 윈도우(420)를 지나면서 바람직하게는 5~20ns의 타이밍으로 지연시켜 신호의 차이를 일치시키게 한다.

그리고, 상기 무선신호는, 상기 딜레이 모듈(400)에 복수개로 구비된 공진소자(430)로 인하여 무선신호의 노이즈 및 고조파를 제거되고, 나머지 신호는 대역통과되면서 상기 안테나(500)에 전송되어 통화자의 무선단말기에 도달하게 된다.

한편, 그 다른 무선신호는 상기 딜레이 모듈(400)를 거쳐 소신호용 무선신호의 타이밍 지연을 보상하고 노이즈(ERROR SIGNAL) 및 고조파를 제거한 다음, 상기 전력증폭기(300)에 의하여 증폭된 다음 상기 안테나(500)에 무선신호를 전송시키게 되어 보다 좋은 통화품질을 제공할 수 있으며, 도 5에 도시된 바와 같이 종래의 딜레이 라인에 비하여 상기 딜레이 모듈은 뛰어난 전기적 및 기계적 특성을 발휘할 수 있게 되어 무선 중계기를 소형화으로 제작하여 고장율의 감소와 유지보수를 쉽게 할 수 있게 된다.

이에 본 발명은 타이밍에 지연 조정 및 기타 잡음 및 고조파를 제거하는 필터링, 커플러 기능을 갖는 딜레이 모듈(400)을 무선 중계기에 설치하여 무선 신호의 타이밍을 조정할 수 있어 중계기의 동작을 원활히 하여 보다 좋은 통화품질을 제공할 수 있는 효과가 있게 된다.

그리고, 상기 딜레이 모듈(400)은 필터의 기능을 함께 가져 고조파를 제거하기 위한 별도의 필터를 추가할 필요가 없을 뿐만 아니라 커플러(440)를 추가 하여 무선 중계기를 소형화할 수 있으며, 간편화하여 고장율의 감소와 유지보수를 쉽게 할 수 있는 효과가 있게 된다.

Claims (12)

1. 덮개에 의해 개방공간을 갖고, 상기 덮개에 공진소자에 삽입하여 주파수 대역폭을 조정할 수 있도록 소정길이를 가지며 상하이동 가능한 공진 조절봉을 갖는 케이스와, 상기 케이스의 내주면 양측과 저면에 요철(凹)형으로 소정폭 돌출되며, 신호의 타이밍을 지연시킬 수 있도록 상기 케이스의 종방향으로 적어도 하나 이상 일정간격으로 구비된 윈도우와, 상기 윈도우 사이에 노이즈와 고주파성분을 필터링할 수 있도록 각각 구비되는 공진소자와, 상기 케이스의 양측으로 입출력포트와 커플링포트가 구비된 커플러를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 무선 중계기의 신호지연을 보상시킬 수 있도록 한 딜레이 모듈.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서

   상기 케이스의 덮개에는, 무선신호의 타이밍을 지연시킬 수 있도록 임피던스를 조정하게 되는 윈도우 조절봉이 볼트고정되어 소정길이를 가지며 상하 이동될 수 있는 것을 특징으로 하는 무선 중계기의 신호지연을 보상시킬 수 있도록 한 딜레이 모듈.
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서

   상기 공진소자는, 중심으로 관통홀을 형성한 공진관과, 상기 공진관의 상측에 형성된 원판형의 공진판으로 이루어진 것을 특징으로 하는 무선 중계기의 신호지연을 보상하기 위한 딜레이 모듈.
6. 제 1항에 있어서

   상기 커플링포트는, 무선신호의 다양한 입출력 값을 측정할 수 있도록 상기 커플러에 적어도 하나 이상으로 구비된 것을 특징으로 하는 무선 중계기의 신호지연을 보상하기 위한 딜레이 모듈.
7. 제 1항에 있어서

   상기 커플링포트는, 상기 커플러의 내부에 측방향으로 관통되어 내주면 상하면으로 접촉될 수 있도록 굴곡된 것을 특징으로 하는 무선 중계기의 신호지연을 보상하기 위한 딜레이 모듈.
8. 제 1항에 있어서

   상기 입출력 포트는, 상기 커플러를 관통하여 상기 공진소자에 무선신호를 전파시키며 상기 케이스에 일면에 접속할 수 있도록 다단으로 굴곡된 굴곡부를 갖는 것을 특징으로 하는 무선 중계기의 신호지연을 보상하기 위한 딜레이 모듈.
9. 제 8항에 있어서

   상기 입출력 포트는 'ㄷ'형상으로 굴곡된 것을 특징으로 하는 무선 중계기의 신호지연을 보상하기 위한 딜레이 모듈.
10. 무선신호의 입력신호를 분배기에 의하여 두개로 나누는 단계;

    두 개로 분배된 무선신호중 그 하나를 전력증폭기로 증폭시키고, 상기 증폭된 무선신호의 타이밍 지연을 딜레이 모듈로 보상하고, 필요한 데이터 무선신호만을 필터링하여 안테나에 전송하는 단계;

    상기 분배된 무선신호중 그 다른 하나를 딜레이 모듈로 타이밍 지연보상 및 필터링하고, 상기 전력증폭기로 증폭시켜 안테나에 전송하는 단계;

    상기 두 개로 분배된 무선신호가 서로 조합하여 감쇄기로 상쇄될 수 있도록 하는 단계;

    를 포함하여 수행하는 것을 특징으로 하는 무선 중계기의 신호지연을 보상하기 위한 딜레이 모듈 제어방법.
11. 제 10항에 있어서

    상기 감쇄기가 일측 전력증폭기의 출력단과 타측 전력증폭기의 입력단 사이에 연결되는 것을 특징으로 하는 무선 중계기의 신호지연을 보상하기 위한 방법.
12. 제 10 항 또는 제11 항에 있어서,

    상기 두개로 분배된 무선신호가 서로 조합하여 상쇄될 수 있도록 커넥터가 일측 전력증폭기의 출력단과 타측 전력증폭기의 입력단 사이에 연결되는 것을 특징으로 하는 무선 중계기의 신호지연을 보상하기 위한 방법.