KR100438065B1 - Appliance for radio frequency of Road Side Equipment of Dedicated Short Range Communication - Google Patents
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Abstract
본 발명은 지능형 교통 시스템의 근거리 무선 통신 기지국에 있어서, 특히 국부 발진 장치를 채널 스캔이 가능한 PLL 타입을 적용한 것에 관한 것으로, 본 발명에 따른 근거리 무선 통신 기지국의 고주파 장치는, 차량 단말과의 통신시 송신 및 수신 모드에 따라 경로를 선택해 주는 고주파 스위치와; 수신 고주파 신호를 근거리 무선 주파대로 수신한 후 국부 발진 신호와 혼합하여 중간 주파수로 변환하고, 수신 데이터를 복조하는 수신부와; 송신 데이터를 국부 발진 신호로 변조한 후 전력 증폭하고 상기 고주파 스위치를 통해 출력하는 송신부와; 단일 경로 상에 PLL 방식을 적용하여 발생된 주파수의 2차 고조파 성분을 이용하여 근거리 무선 통신 대역의 송수신 국부 발신 신호를 발생하는 국부 발진부를 포함하는 것을 특징으로 한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to the application of a PLL type capable of performing a channel scan on a local oscillation device in a near field wireless communication base station of an intelligent transportation system. A high frequency switch for selecting a path according to a transmission and reception mode; A receiving unit for receiving the received high frequency signal as a near field radio frequency signal, mixing the local oscillation signal, converting it into an intermediate frequency, and demodulating the received data; A transmitter which modulates the transmission data into a local oscillation signal and then amplifies and outputs the power through the high frequency switch; It is characterized in that it comprises a local oscillator for generating a transmission and reception local transmission signal of the short-range wireless communication band by using the second harmonic component of the frequency generated by applying the PLL method on a single path.
이 같은 본 발명에 의하면, 단일 경로 상에 PLL 방식을 갖는 국부 발진부를 적용하여, PLL 발진 주파수의 2차 고조파 성분을 이용하여 송신 및 수신 국부 발진 신호로 송수신 되는 데이터를 동조시킬 수 있도록 함으로써, 채널 스캔 및 변경이 용이한 근거리 무선 통신 기지국을 제공함에 있다.According to the present invention, by applying a local oscillator having a PLL scheme on a single path, by using the second harmonic component of the PLL oscillation frequency to synchronize data transmitted and received in the transmission and reception local oscillation signal, the channel The present invention provides a short range wireless communication base station that is easy to scan and change.
Description
본 발명은 근거리 무선 통신 기지국의 국부 발진장치에 있어서, 특히 온도보상 수정 발진기 및 PLL(Phase Lock Loop) 모듈을 갖고 PLL 주파수의 2차 고주파 성분을 이용하여 근거리 무선 통신 대역의 국부 발진신호를 발생할 수 있도록 한 근거리 무선 통신 기지국의 고주파 장치에 관한 것이다.According to the present invention, in the local oscillation apparatus of a short range wireless communication base station, a local oscillation signal of a short range wireless communication band can be generated by using a second compensation high frequency component of a PLL frequency with a temperature compensation crystal oscillator and a PLL (Phase Lock Loop) module. The present invention relates to a high frequency device of a short range wireless communication base station.
지능형 교통 시스템(ITS: Intelligent Transport System)은 기존의 교통 체계를 정보통신, 전자, 제어, 컴퓨터 등의 첨단기술과 접목시켜 교통의 이동성, 안정성, 효율성 및 교통 환경을 개선하는 신 교통체계로서, 교통 혼잡 완화, 교통 사고의 감소, 대중 교통의 이용 확대 및 물류비 절감을 위한 것이다.ITS (Intelligent Transport System) is a new transportation system that improves the mobility, stability, efficiency and the traffic environment by integrating the existing transportation system with advanced technologies such as information communication, electronics, control, and computers. It is aimed at reducing congestion, reducing traffic accidents, expanding the use of public transportation, and reducing logistics costs.
이러한 지능형 교통 시스템 서비스를 제공하기 위해 도입된 새로운 근거리 무선 통신 수단(DSRC: Dedicated Short Range Communication)은 도로변에 위치한 노변 기지국과 차량에 탑재된 차량 단말로 양방향 통신하는 시스템이다.The new Dedicated Short Range Communication (DSRC), which is introduced to provide such intelligent transportation system services, is a system that bidirectionally communicates with a roadside base station located at a roadside and a vehicle terminal mounted on a vehicle.
상기 근거리 무선 통신 수단은 통신 거리가 100M 이하이고, 전송 속도가 1Mbps인 5.8GHz 대역의 TDMA/TDD 방식을 지원하는 소 출력 장치로, 자동요금징수시스템(ETC) 서비스뿐만 아니라 교통정보 및 제어시스템의 제반 ITS 서비스를 수용하고 있다.The short range wireless communication means is a small output device supporting the TDMA / TDD scheme of the 5.8 GHz band having a communication distance of 100M or less and a transmission rate of 1 Mbps. It accommodates all ITS services.
도 1은 종래 근거리 무선 통신 기지국의 고주파 장치의 블록 구성도이다.1 is a block diagram of a high frequency device of a conventional short-range wireless communication base station.
도 1을 참조하면, 안테나(100)를 통해 차량 단말과 통신시 송신모드 및 수신모드 경로를 스위칭 선택하는 고주파 스위치(110)과, 수신모드시 고주파 스위치(110)로부터 수신되는 주파수를 중간 주파수로 변환하고 데이터 신호를 복조하는 수신부(120)와, 전송 데이터를 변조하여 상기 고주파 스위치(110)를 통해 출력하는 송신부(130) 및, 데이터 송수신시 상기 수신부(120) 및 송신부(130)의 주파수 동조를 위한 국부 발신 신호를 출력하는 국부 발진부(140)로 구성된다.Referring to FIG. 1, a high frequency switch 110 for switching a transmission mode and a reception mode path when communicating with a vehicle terminal through an antenna 100, and a frequency received from the high frequency switch 110 in a reception mode as an intermediate frequency. A receiver 120 for converting and demodulating a data signal, a transmitter 130 for modulating transmission data and outputting the modulated data through the high frequency switch 110, and frequency tuning of the receiver 120 and the transmitter 130 during data transmission and reception. It consists of a local oscillator 140 for outputting a local outgoing signal for.
여기서, 상기 수신부(120)는 수신 주파수의 5.8GHz 대역을 필터링하는 제 1밴드패스 필터(121)와, 상기 필터링된 주파수 신호의 저 잡음 신호를 증폭하는 저 잡음 증폭기(LNA: Low Noise Amplifier)(122)와, 상기 저 잡음 증폭기(122)의 출력 주파수를 국부 발진 신호와 혼합하여 중간 주파수를 변환하는 주파수 변환기(123)와, 중간 주파수 대역을 필터링하는 제 2밴드패스 필터(124)와, 상기 중간 주파수 신호를 증폭하는 중간주파 증폭기(125)와, 상기 증폭된 중간주파 신호로부터 데이터 신호를 복조하는 복조기(126)로 구성된다.Here, the receiver 120 includes a first bandpass filter 121 for filtering a 5.8 GHz band of a reception frequency, and a low noise amplifier (LNA) for amplifying a low noise signal of the filtered frequency signal (LNA). 122, a frequency converter 123 for mixing the output frequency of the low noise amplifier 122 with a local oscillation signal to convert the intermediate frequency, a second band pass filter 124 for filtering the intermediate frequency band, and An intermediate frequency amplifier 125 for amplifying the intermediate frequency signal, and a demodulator 126 for demodulating the data signal from the amplified intermediate frequency signal.
그리고, 상기 송신부(130)는 데이터를 일정 대역 신호로 필터링하는 데이터 필터(131)와, 상기 필터링된 데이터 신호를 국부 발진 신호로 변조하는 ASK(Amplitude Sequence Keying) 변조부(132)와, 상기 ASK 변조된 신호를 5.8GHz 대역으로 필터링하는 제 3밴드패스 필터(133)와, 상기 제 3밴드패스 필터(133)에 의해 필터링된 신호를 전력 증폭하는 전력 증폭기(134)로 구성된다.The transmitter 130 includes a data filter 131 for filtering data into a predetermined band signal, an amplitude sequence keying (ASK) modulator 132 for modulating the filtered data signal into a local oscillation signal, and the ASK. And a third bandpass filter 133 for filtering the modulated signal to the 5.8 GHz band, and a power amplifier 134 for power amplifying the signal filtered by the third bandpass filter 133.
그리고, 상기 국부 발진부(140)는 5.8GHz 대 수신 주파수를 발생하는 제 1유전체 공진 발진기(DRO: : Dielectric Resonator Oscillator)(121)와, 수신 주파수를 증폭하여 상기 주파수 변환기(123)에 국부 발진신호로 출력하는 제 2 구동 증폭기(142)와, 5.8GHz 대 송신 주파수를 발생하는 제 2유전체 공진 발진기(143)와, 상기 발생된 송신 주파수를 증폭하여 국부 발진신호로 ASK 변조부(132)에 출력하는 제 2구동 증폭기(144)로 구성된다.The local oscillator 140 may include a first dielectric resonator oscillator (DRO) generating a reception frequency of 5.8 GHz and a local oscillation signal to the frequency converter 123 by amplifying the reception frequency. A second driving amplifier 142 for outputting a signal, a second dielectric resonance oscillator 143 for generating a transmission frequency of 5.8 GHz, and amplifying the generated transmission frequency and outputting the local oscillation signal to the ASK modulator 132. It consists of a second drive amplifier (144).
상기와 같은 종래의 근거리 무선 통신 기지국의 고주파 장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Referring to the accompanying drawings, a high frequency device of a conventional short-range wireless communication base station as described above is as follows.
먼저, 송신 모드시에 고주파 스위치(110)는 수신부 측으로 스위칭 전환되어,차량 단말로부터 전송된 신호가 안테나(100)에 수신되면, 수신된 신호(5.8GHz)를 수신부(120)로 출력된다.First, in the transmission mode, the high frequency switch 110 is switched to the receiver side, and when a signal transmitted from the vehicle terminal is received by the antenna 100, the received signal (5.8 GHz) is output to the receiver 120.
수신부(120)는 상기 수신 주파수를 국부 발진 신호와 혼합하여 중간 주파수(IF)로 만들고, 수신 데이터로 복조하게 된다.The receiver 120 mixes the reception frequency with the local oscillation signal to make the intermediate frequency IF and demodulates the received data.
이를 위해서, 수신부(120)의 제 1밴드패스 필터(121)는 수신되는 주파수를 5.8GHz 대 주파수로 필터링하고 그 이외의 대역 신호는 제거한다. 저잡음 증폭기(122)는 저 잡음을 증폭하여 잡음 특성을 좋게 하고, 주파수 변환기(123)는 상기 저잡음 증폭기(LNA)(122)로부터 출력된 주파수를 국부 발진 신호와 혼합하여 중간 주파수로 변환하며, 제 2밴드패스 필터(124)는 상기 중간 주파수 대역만을 필터링한다. 중간주파 증폭기(125)는 상기 필터링된 중간 주파수를 증폭하고 복조기(126)는 중간 주파수로부터 수신 데이터 신호를 복조해 낸다.To this end, the first bandpass filter 121 of the receiver 120 filters the received frequency to the 5.8 GHz band and removes other band signals. The low noise amplifier 122 amplifies low noise to improve noise characteristics, and the frequency converter 123 converts the frequency output from the low noise amplifier (LNA) 122 into an intermediate frequency by mixing with a local oscillation signal. The two band pass filter 124 filters only the intermediate frequency band. The intermediate frequency amplifier 125 amplifies the filtered intermediate frequency and the demodulator 126 demodulates the received data signal from the intermediate frequency.
그리고, 송신 모드시 송신부(130)의 데이터 필터(131)는 입력 데이터 신호를 필터링하고, ASK 변조부(132)는 상기 데이터 신호를 국부 발진 신호로 5.8GHz 대 주파수로 변조하며, 제 3밴드패스 필터(133)는 상기 ASK 변조부(132)에서 변조된 주파수 중에 필요한 5.8GHz 대 주파수로 필터링하고 전력 증폭기(134)로 전력 증폭하여 출력한다.In the transmission mode, the data filter 131 of the transmitter 130 filters the input data signal, and the ASK modulator 132 modulates the data signal with a local oscillation signal at a frequency of 5.8 GHz and uses a third band pass. The filter 133 filters the required 5.8 GHz band among the frequencies modulated by the ASK modulator 132, and amplifies and outputs the power to the power amplifier 134.
그러면, 상기 송신부(130)의 전력 증폭기(134)로부터 출력된 송신 신호는 송신 모드에 따라 연동하는 고주파 스위치(110)의 스위칭 전환으로 안테나(100)를 통해서 차랑 단말로 송출된다.Then, the transmission signal output from the power amplifier 134 of the transmitter 130 is transmitted to the terminal through the antenna 100 in the switching switching of the high frequency switch 110 to work in accordance with the transmission mode.
한편, 국부 발진부(140)는 송수신 모드에 따라 송신 및 수신 국부 발진 신호를 발생시켜 수신부(120) 및 송신부(130)에 각각 출력하는데, 제 1유전체 공진 발진기(DRO)(141)는 5.8GHz 대 수신 주파수(5.87GHz)를 발생하고, 구동 증폭기(142)는 상기 수신 주파수를 증폭하여 수신 국부 발진 신호로 주파수 변환기(123)에 출력해 준다.On the other hand, the local oscillator 140 generates transmit and receive local oscillation signals according to the transmission and reception mode, and outputs them to the receiver 120 and the transmitter 130, respectively. The first dielectric resonance oscillator (DRO) 141 is 5.8 GHz band. Generates a reception frequency (5.87 GHz), and the driving amplifier 142 amplifies the reception frequency and outputs the received local oscillation signal to the frequency converter 123.
그리고, 제 2유전체 공진 발진기(DRO)(143)는 5.8GHz대 송신 주파수(5.8GHz)를 발생하고, 제 2구동 증폭기(144)는 상기 송신 주파수를 증폭한 후 국부 발진 신호로 ASK 변조부(132)에 출력하므로 송신 데이터를 변조시켜 준다.In addition, the second dielectric resonator oscillator (DRO) 143 generates a transmission frequency (5.8 GHz) of 5.8 GHz, and the second driving amplifier 144 amplifies the transmission frequency and then uses an ASK modulation unit (ASK) as a local oscillation signal. 132) to modulate the transmission data.
그러나, 종래에는 국부 발진부(140)에서 발진 주파수를 발생하는 유전체 공진 발진기(141,143)를 서로 다른 송신 및 수신 경로에 설치하고, 5.8GHz 대 주파수를 발생하고 있으나, 유전체 공진 발진기(141,143)는 그 부피가 크고, 공장 출하시 세팅된 고정된 채널만을 이용할 수 있고, 채널 스캔 및 변경이 불 가능하여 항상 고정된 채널만 이용할 수 있다.However, in the related art, the dielectric resonator oscillators 141 and 143 generating oscillation frequency in the local oscillator 140 are installed in different transmission and reception paths and generate 5.8 GHz band, but the dielectric resonator oscillators 141 and 143 have their volume. Large, only factory-set fixed channels are available, and channel scans and changes are not possible, so only fixed channels are always available.
또한, 유전체 공진 발진기(141,143)의 외형적인 크기로 인해 고주파부(RF부)의 사이즈가 커지고, 전체 기지국으로 보면 제어부와 고주파부를 분리하게 되는 중요 요인으로 작용하고 있다는데 그 문제가 있다.In addition, the size of the high frequency part (RF part) is increased due to the external size of the dielectric resonator oscillators 141 and 143, and it acts as an important factor that separates the control part from the high frequency part.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 온도 보상 수정 발진기와 PLL 모듈이 단일 경로 상에 설치된 국부 발진부를 갖는 고주파 장치를 제공함에 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and an object thereof is to provide a high frequency device having a local oscillation unit in which a temperature compensated crystal oscillator and a PLL module are installed on a single path.
또한, 근거리 무선 통신 대역을 PLL 주파수의 2차 고조파 성분을 필터링하여얻을 수 있도록 한 근거리 무선 통신 기지국의 고주파 장치를 제공함에 그 목적이 있다.It is also an object of the present invention to provide a high frequency device of a short range wireless communication base station, which can obtain a short range wireless communication band by filtering a second harmonic component of a PLL frequency.
도 1은 종래 근거리 무선 통신 기지국의 고주파 장치를 나타낸 블록 구성도.1 is a block diagram showing a high frequency device of a conventional short-range wireless communication base station.
도 2는 본 발명 실시 예에 따른 근거리 무선 통신 기지국의 고주파 장치를 나타낸 블록 구성도.2 is a block diagram illustrating a high frequency device of a short range wireless communication base station according to an exemplary embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
100,200...안테나 110,210...고주파 스위치100,200 ... antenna 110,210 ... high frequency switch
120,220...수신부 130,230...송신부120,220 ... receiver 130,230 ... transmitter
140,240...국부 발진부 141,143...DRO140,240 ... local oscillator 141,143 ... DRO
142,144,244...증폭기 241...온도보상 수정발진기142,144,244 ... Amplifier 241 ... Temperature Compensated Crystal Oscillator
242...PLL모듈 243...밴드패스 필터242 ... PLL module 243 ... band pass filter
상기한 목적 달성을 위한, 본 발명 실시 예에 따른 근거리 무선 통신 기지국의 고주파 장치는,In order to achieve the above object, a high frequency device of a short range wireless communication base station according to an embodiment of the present invention,
차량 단말과의 통신시 송신 및 수신 모드에 따라 경로를 선택해 주는 고주파 스위치와;A high frequency switch for selecting a path according to a transmission and reception mode when communicating with a vehicle terminal;
수신 고주파 신호를 근거리 무선 주파대로 수신한 후 국부 발진 신호와 혼합하여 중간 주파수로 변환하고, 수신 데이터를 복조하는 수신부와;A receiving unit for receiving the received high frequency signal as a near field radio frequency signal, mixing the local oscillation signal, converting it into an intermediate frequency, and demodulating the received data;
송신 데이터를 국부 발진 신호로 변조한 후 전력 증폭하고 상기 고주파 스위치를 통해 출력하는 송신부와;A transmitter which modulates the transmission data into a local oscillation signal and then amplifies and outputs the power through the high frequency switch;
단일 경로 상에 PLL 방식을 적용하여 발생된 주파수의 2차 고조파 성분을 이용하여 근거리 무선 통신 대역의 송수신 국부 발신 신호를 발생하는 국부 발진부를 포함하는 것을 특징으로 한다.It is characterized in that it comprises a local oscillator for generating a transmission and reception local transmission signal of the short-range wireless communication band by using the second harmonic component of the frequency generated by applying the PLL method on a single path.
바람직하게, 상기 국부 발진부는 단일 경로 상에, PLL 동작을 위한 기준 주파수를 발생하는 수정 발진기와, 상기 PLL 기준 주파수에 동작하고 고속 락킹 타임으로 송신 및 수신 주파수를 발생하는 PLL 모듈과, 상기 발생된 PLL 주파의 두 번째 고조파 성분을 필터링하여 근거리 무선 통신 대역을 출력하는 밴드패스 필터와, 상기 밴드패스 필터링된 근거리 무선 통신 대역의 필요 주파수를 증폭하는 구동 증폭기와, 상기 고주파 스위치와 연동하여 송신 및 수신 국부 발진 신호로 출력하는출력 스위치를 포함하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the local oscillator comprises, on a single path, a crystal oscillator for generating a reference frequency for PLL operation, a PLL module for operating at the PLL reference frequency and generating transmit and receive frequencies with a fast locking time, and the generated oscillator. A bandpass filter for filtering a second harmonic component of the PLL frequency to output a short range wireless communication band, a drive amplifier for amplifying a required frequency of the bandpass filtered short range wireless communication band, and transmitting and receiving in conjunction with the high frequency switch And an output switch outputting the local oscillation signal.
이하 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings as follows.
도 2는 본 발명 실시 예에 따른 근거리 무선 통신 기지국의 고주파 장치의 블록 구성도이다.2 is a block diagram of a high frequency device of a short range wireless communication base station according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 안테나(200)를 통해 차량 단말과 송수신되는 근거리 무선 데이터의 송수신 경로를 전환하는 고주파 스위치(210)와, 수신되는 고주파 신호를 국부 발진 신호에 의해 중간 주파수로 변환하고 수신 데이터를 복조하는 수신부(220)와; 송신 데이터를 국부 발진 신호로 변조하여 5.8GHz 대 주파수로 전력 증폭한 후 상기 고주파 스위치(210)로 출력하는 송신부(230)와; 단일 경로 상에 송신 및 수신 모드에 따라 온도보상 수정 발진기(241) 및 PLL 모듈(242), 밴드패스 필터(243)를 이용하여 송수신 국부 발진 신호를 출력하는 국부 발진부(240)를 포함한 구성이다.2, a high frequency switch 210 for switching a transmission / reception path of short-range wireless data transmitted and received to and from a vehicle terminal through an antenna 200, and converting a received high frequency signal into an intermediate frequency by a local oscillation signal and receiving data. A receiver 220 for demodulating the signal; A transmission unit 230 for modulating the transmission data into a local oscillation signal, amplifying the power to a high frequency of 5.8 GHz, and outputting the power to the high frequency switch 210; A local oscillation unit 240 is configured to output a transmission / reception local oscillation signal using a temperature compensation crystal oscillator 241, a PLL module 242, and a bandpass filter 243 according to a transmission and reception mode on a single path.
여기서, 상기 국부 발진부(240)는 송신 및 수신 모드시 PLL 기준 주파수를 발생하는 온도보상 수정 발진기(TCXO, 241)와, 상기 PLL 기준 주파수에 의해 송신 주파수 및 수신 주파수를 발생하는 PLL 모듈(242)과, 상기 발생된 주파수의 2차 고조파 성분인 5.8GHz대 주파수를 필터링하는 밴드패스 필터(243)와, 상기 밴드패스 필터링된 필요 주파수를 증폭하는 구동 증폭기(244)와, 구동 증폭기(244)에 의해 증폭된 송신 및 수신 국부 발진 신호를 송수신 모드에 따라 출력하는 출력 스위치(245)로 구성된다.Here, the local oscillator 240 is a temperature compensation crystal oscillator (TCXO, 241) for generating a PLL reference frequency in the transmission and reception mode, and a PLL module 242 for generating a transmission frequency and a reception frequency by the PLL reference frequency. And a bandpass filter 243 for filtering the 5.8 GHz band, which is the second harmonic component of the generated frequency, a drive amplifier 244 for amplifying the bandpass filtered required frequency, and a drive amplifier 244. And an output switch 245 for outputting the amplified transmission and reception local oscillation signals according to the transmission / reception mode.
상기와 같은 본 발명 실시 예에 따른 근거리 무선통신 기지국의 고주파 장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Referring to the accompanying drawings, a high frequency device of a short range wireless communication base station according to an exemplary embodiment of the present invention will be described.
도 2를 참조하면, 차량 단말과 근거리 무선 통신을 위해서 고주파 스위치(210)는 안테나(200)를 통해 송신되는 신호와 수신되는 신호는 송수신 모드에 따라 전환되어 수신부(220) 및 송신부(230)로 연결된다.Referring to FIG. 2, the high frequency switch 210 converts a signal transmitted through the antenna 200 and a received signal according to a transmission / reception mode to the receiver 220 and the transmitter 230 for short range wireless communication with the vehicle terminal. Connected.
수신 모드시에는 차량 단말의 송신 신호가 안테나(200)를 통해 수신되며, 수신된 고주파 신호는 고주파 스위치(210)를 통해서 수신부(220)로 인가되고, 수신부(220)는 상기 고주파 신호를 제 1밴드패스 필터(221)에서 밴드패스 필터링시키고, 저 잡음 증폭기(222)로 저 잡음 증폭한다.In the reception mode, a transmission signal of the vehicle terminal is received through the antenna 200, the received high frequency signal is applied to the receiver 220 through the high frequency switch 210, and the receiver 220 receives the first high frequency signal. The bandpass filter is performed by the bandpass filter 221 and low noise amplified by the low noise amplifier 222.
그리고, 주파수 변환기(223)는 수신 고주파 신호를 국부 발진 주파수와 혼합하여 중간 주파수를 변환하고, 주파수 변환기(233)에 의해 변환된 중간 주파수는 밴드패스 필터(234)에 의해 중간 주파수 성분만 필터링되고, 중간 주파 증폭기(235)에 의해 증폭된 후 복조기(236)를 통해서 수신 데이터(1Mbps)로 복조된다.The frequency converter 223 mixes the received high frequency signal with the local oscillation frequency to convert the intermediate frequency, and the intermediate frequency converted by the frequency converter 233 is filtered by the bandpass filter 234 to filter only the intermediate frequency component. After amplification by the intermediate frequency amplifier 235, the demodulator 236 demodulates the received data (1 Mbps).
그리고, 송신 모드시에는 송신 데이터가 송신부(230)에서 국부 발진 주파수로 변조된 후 상기 고주파 스위치(210) 및 안테나(200)를 통해 차량 단말로 송신된다.In the transmission mode, the transmission data is modulated to the local oscillation frequency in the transmission unit 230 and then transmitted to the vehicle terminal through the high frequency switch 210 and the antenna 200.
이러한 수신부(230)의 데이터 필터(231)는 전송하고자 하는 디지털 데이터(1Mbps)를 필터링하고, ASK 변조부(232)는 송신 데이터를 상기 국부 발진 신호로 변조한 후, 제 3밴드패스 필터(233)는 변조된 주파수를 5.8GHz 대역으로 밴드패스 필터링하고, 전력 증폭기(234)는 상기 밴드패스 필터링된 주파수를 전력 증폭하여, 상기 고주파 스위치(210)로 출력한다.The data filter 231 of the receiver 230 filters digital data (1 Mbps) to be transmitted, and the ASK modulator 232 modulates the transmitted data into the local oscillation signal, and then, the third band pass filter 233. ) Bandpass filters the modulated frequency to the 5.8 GHz band, and the power amplifier 234 power amplifies the bandpass filtered frequency and outputs the amplified frequency to the high frequency switch 210.
한편, 국부 발진부(240)는 상기 송수신부(220,230)의 송신 및 수신 신호에 동조시켜 주기 위한 국부 발진 신호를 발생하는데, 단일 경로 상에 송수신 모드에 따라 송수신 국부 발진 신호를 각각 발생한다.On the other hand, the local oscillator 240 generates a local oscillation signal for tuning to the transmission and reception signals of the transmission and reception unit 220, 230, respectively generates a transmission and reception local oscillation signal according to the transmission and reception mode on a single path.
국부 발진부(240)는 온도 보상 수정발진기(TCXO)(241), PLL(Phase Lock Loop) 모듈(242), 밴드패스 필터(BPF)(243), 구동 증폭기(244), 출력 스위치(245)로 구성된다.The local oscillator 240 includes a temperature compensated crystal oscillator (TCXO) 241, a phase lock loop (PLL) module 242, a band pass filter (BPF) 243, a drive amplifier 244, and an output switch 245. It is composed.
온도 보상 수정발진기(241)는 수정 응용 제품의 하나로서, PLL을 동작시키기 위한 기준 주파수를 발생하고, PLL 모듈(242)은 PLL 기준 주파수와 발진 주파수의 위상을 비교하여 그 차이를 이용하여 주파수를 찾아 원하는 송신 및 수신 주파수를 각각 출력한다. 이러한 PLL 모듈(242)은 양방향 통신시 TDD(Time Division Duplex) 통신을 위한 송신 및 수신 경로(TX, RX) 상에 각각 존재한다.The temperature compensated crystal oscillator 241 is a crystal application and generates a reference frequency for operating the PLL, and the PLL module 242 compares the phase of the PLL reference frequency and the oscillation frequency and uses the difference to generate the frequency. Find and output the desired transmit and receive frequencies respectively. The PLL module 242 exists on the transmit and receive paths TX and RX for TDD communication in bidirectional communication.
이때, PLL 모듈(242)은 동작 주파수 변경(송신 및 수신)시 걸리는 시간(PLL locking time)을 30us 이내에서 구현한다. 즉, TDD 방식에서 서로 다른 송신 주파수와 수신 주파수로의 주파수 발생을 고속 락킹 타임에 의해 빠른 변경이 가능해 진다.At this time, the PLL module 242 implements a PLL locking time within 30 us when the operating frequency is changed (transmitted and received). That is, in the TDD scheme, frequency generation to different transmission and reception frequencies can be quickly changed by the fast locking time.
이러한 PLL은 기준 발진기의 기준 주파수와 전압제어 발진기(VCO: Voltage Control Oscillator)의 발진 주파수의 위상을 비교하여 그 차이를 이용하여 주파수를 주파수를 찾아 가는데, 락 타임(Lock Time)과 위상 노이즈(Phase Noise)의 관계 및 주파수의 변화량(Frequency Shift)은 각각 반비례 관계를 가지고 있다. 즉, 최적의 상태에서 PLL 락 타임을 짧게 하면 위상 노이즈 특성은 비례적으로 악화되고, 주파수 변화량이 클수록 PLL 락 타임이 길어지게 된다.The PLL compares the phase of the reference frequency of the reference oscillator and the oscillation frequency of the voltage control oscillator (VCO) and uses the difference to find the frequency using the difference, which is lock time and phase noise. The relationship between noise and frequency shift is inversely related to each other. In other words, if the PLL lock time is shortened in an optimal state, the phase noise characteristic deteriorates proportionally, and the larger the amount of change in frequency, the longer the PLL lock time becomes.
이때, 밴드패스 필터(243)는 PLL 기준 주파수가 발생되면 고조파 성분 중 기준 주파수 2.9GHz의 두 번째 고조파인 5.8GHz를 필터링하여, 원하는 근거리 무선 통신 대역의 신호를 얻을 수 있다.In this case, when the PLL reference frequency is generated, the bandpass filter 243 may filter the second harmonic of the harmonic component of the reference frequency of 2.9 GHz to obtain a signal of a desired short range wireless communication band.
상기 밴드 패스필터(243)에 의해 필터링된 신호는 구동 증폭기(244)에 의해 근거리 무선 통신 대역의 필요 주파수로 증폭된 후, 출력 스위치(245)에 의해 수신부(220) 및 송신부(230)에 송수신 동조를 위한 국부 발진 신호로 출력된다.The signal filtered by the band pass filter 243 is amplified by a driving amplifier 244 to a required frequency of a short range wireless communication band, and then transmitted and received by the output switch 245 to the receiver 220 and the transmitter 230. It is output as a local oscillation signal for tuning.
이와 같이 본 발명은, ITS 근거리 무선 통신용 기지국에 PLL 타입을 적용하여 공장에서 출하된 고정된 채널만이 아니라, 채널 스캔이 가능하므로, 채널 변경 용이 및 다양한 서비스에 대응할 수 있을 뿐만 아니라, 센터(Center)에서 기지국 채널의 원격 제어가 가능해 진다.As described above, the present invention applies the PLL type to the base station for the ITS short-range wireless communication so that not only the fixed channel shipped from the factory but also the channel scan is possible, so that the channel can be easily changed and various services can be supported. In this case, the base station channel can be remotely controlled.
여기서, 송신 주파수는 수신 주파수와 약 70MHz 떨어져 있어, 송신과 수신시에는 70MHz 주파수 변화가 일어난다.Here, the transmission frequency is about 70 MHz away from the reception frequency, and a 70 MHz frequency change occurs during transmission and reception.
이와 같이, 단일 경로 상에 수정 발진기(241)와 PLL 모듈(242)을 각각 위치시키고 PLL 모듈(242)로부터 발생된 PLL 주파수의 2차 고조파 성분을 필터링하여 근거리 무선 통신 대역의 주파수를 만들 수 있도록 함으로써, 근거리 무선 통신에 필요로 하는 5.8GHz 대 동조 주파수를 발생한다.As such, the crystal oscillator 241 and the PLL module 242 are positioned on a single path, respectively, and the second harmonic component of the PLL frequency generated from the PLL module 242 can be filtered to create a frequency of a short range wireless communication band. This generates the 5.8 GHz band tuning frequency required for short-range wireless communication.
또한 ITS 노변 기지국용 고주파부에서의 국부 발생 장치에 PLL 방식을 사용하므로 채널 스캔(Channel scan)이 가능하므로 채널 변경이 용이하고, 센터에서 설치된 기지국 채널을 원격 제어 및 다양한 서비스에 대응할 수 있다.In addition, since the PLL method is used for the local generator in the high frequency unit for the ITS roadside base station, the channel scan is possible, and thus the channel can be easily changed, and the base station channel installed in the center can be remotely controlled and various services are provided.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 근거리 무선통신 기지국의 국부 발진 장치에 의하면, 단일 경로 상에 PLL 타입 적용하여 기존에 DRO 타입보다 저 가격 및 설치된 기지국에서의 채널 스캔 및 채널 변경이 용이하여 다양한 서비스에 대응할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the local oscillation apparatus of the short-range wireless communication base station according to the present invention, by applying the PLL type on a single path, the channel scan and the channel change in the base station installed at a lower price than the conventional DRO type are easy, It is effective to cope with service.
또한, PLL 모듈로 송신 및 수신 주파수를 발생하고, 그 주파수의 두 번째 고주파 성분의 필터링으로 근거리 무선 통신 주파수대의 국부 발진 신호를 발생할 수 있도록 함으로써, 5.8GHz 대 주파수 발생시 고주파 증폭기 및 체배기를 구비하지 않아도 되므로 PLL 타입 방식에서의 부품 절감 효과 및 고주파 장치의 소형화가 가능한 효과가 있다.In addition, the PLL module generates transmit and receive frequencies, and by filtering the second high frequency component of the frequency, it is possible to generate local oscillation signals in the short range wireless communication frequency band, thereby eliminating the need for a high frequency amplifier and multiplier when generating 5.8 GHz band. Therefore, it is possible to reduce parts and miniaturize high frequency devices in the PLL type.
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Patent Citations (2)
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KR920001869A (en) * | 1990-06-25 | 1992-01-30 | 강진구 | Radio wave reception circuit using up conversion |
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