KR100522749B1 - 시분할 다중 통신 시스템의 송수신대역 잡음 제거장치 - Google Patents

시분할 다중 통신 시스템의 송수신대역 잡음 제거장치 Download PDF

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KR100522749B1
KR100522749B1 KR10-2004-0022564A KR20040022564A KR100522749B1 KR 100522749 B1 KR100522749 B1 KR 100522749B1 KR 20040022564 A KR20040022564 A KR 20040022564A KR 100522749 B1 KR100522749 B1 KR 100522749B1
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Abstract

본 발명은 시분할 다중 통신 시스템의 송수신대역 잡음 제거장치에 관한 것으로, 특히 본 발명은 안테나를 통해 유입되는 수신신호 중 일정 대역의 주파수를 필터링하고, 송신신호 중 일정 대역의 주파수를 필터링하여 안테나로 전달하는 대역통과필터와; 대역통과필터와 상호 연결되어 있으며, 양방향 신호를 분리하여 역 다중화하거나 재 다중화된 양방향 신호들을 병합하여 지정된 경로로 전달하는 서큘레이터와; 서큘레이터에 연결되어 있으며, 서큘레이터로부터 전달되는 수신신호 중 일정 레벨 이상의 수신신호를 소정의 기준치로 제한하는 리미터와; 리미터에 연결되어 있으며, 리미터를 통과한 수신신호를 스위칭하는 제1 스위치와; 제1 스위치에 연결되어 있으며, 제1 스위치에 의해 스위칭되어 인가되는 수신신호의 잡음성분을 억제한 상태에서 원래의 신호만을 증폭시키는 제1 저잡음 증폭기와; 송신신호 및 잡음성분을 증폭하여 일정한 진폭의 신호로 출력하는 고출력 증폭기와; 고출력 증폭기에 연결되어 있으며, 고출력 증폭기에서 증폭된 신호를 지정된 경로로 분기하는 제1 방향성 결합기와; 제1 방향성 결합기에 연결되어 있으며, 제1 방향성 결합기에서 분기된 신호의 위상을 지연시키는 필터와; 제1 방향성 결합기에 연결되어 있으며, 제1 방향성 결합기에서 분기된 신호를 스위칭하는 제2 스위치와; 제2 스위치에 연결되어 있으며, 제2 스위치로부터 인가되는 신호의 위상과 크기를 위상 및 온도변화에 따라 설정된 초기값으로 조절하는 모듈 결합부와; 모듈 결합부에 연결되어 있으며, 모듈 결합부로부터 인가되는 신호의 잡음성분을 억제한 상태에서 원래의 신호만을 증폭시키는 제2 저잡음 증폭기; 및 지연필터 및 제2 저잡음 증폭기에 연결되어 있으며, 지연필터로부터 인가되는 신호와 제2 저잡음 증폭기로부터 인가되는 신호를 결합시켜 서큘레이터로 전달하는 제2 방향성 결합기를 포함한다. 따라서, 본 발명에 의하면 고가의 고출력 TDD 스위치를 사용하지 않고 저가의 스위치 및 서큘레이터를 이용하여 송/수신신호를 분리 처리하고 수신시 송신단에서 발생하는 잡음을 제거함으로써, 잡음 없는 우수한 통화품질을 구현할 수 있는 효과가 있다.

Description

시분할 다중 통신 시스템의 송수신대역 잡음 제거장치{Apparatus for removing noise of transmitting and receiving band in a time division duplex}
본 발명은 시분할 다중 통신 시스템의 송수신대역 잡음 제거장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 서큘레이터를 통해 송신신호와 수신신호를 분리 처리하고, 수신시 송신단에서 발생하는 잡음을 제거함으로써 우수한 통화품질을 제공하는 시분할 다중 통신 시스템의 송수신대역 잡음 제거장치에 관한 것이다.
일반적으로, 무선 통신에 있어서 이동 단말기로 통화를 시도하게 되면 저출력의 무선 신호가 가장 가까운 곳에 위치한 기지국으로 전송되고 기지국은 교환기로 신호를 전송하도록 구현되어 있다. 무선 통신에서는 각 가입자를 무선 주파수로 구분하게 되며 서비스 지역은 작은 셀로 구분되어 있다. 주파수는 인접 셀에 간섭을 주지 않는 범위 내에서 재사용 될 수 있는데 이는 출력을 최소로 유지함으로써 가능하다. 최근에는 위성을 이용한 이동 통신 방식이 시도되고 있으며 위성을 이용하게 되면 전세계 어디에서도 서비스를 받을 수 있게 된다.
무선 통신에는 시분할 다중(TDD: Time Division Duplex) 통신 방식이 널리 이용되고 있는데, 이러한 시분할 다중 통신 방식을 이용한 통신 시스템에서는 실제 전송매체를 통해 데이터가 전달될 때 송신측에서 보낸 원래의 데이터와 수신측에서 받은 데이터는 약간 다른 신호 형태를 가지게 된다. 이는 전송장애 때문에 발생하며, 이러한 전송장애의 주요 형태로는 감쇄, 지연왜곡 또는 잡음 등을 들 수 있다. 지연왜곡이란 주로 유선매체에서 발생하는 것으로, 수신되는 신호가 그 신호를 구성하는 주파수의 가변적 속도에 따라 원래의 신호가 다른 형태로 일그러지는 현상을 말하고, 잡음이란 전송로 상에서 전송신호에 유입되는 불필요한 신호로서, 전송매체의 저항에 의한 열의 영향 때문에 발생하는 열잡음(백색잡음), 인접 선로의 상호간섭에 의한 누화, 신호의 파괴나 손상에 의한 충격성 잡음 등이 있다. 따라서, 이와 같은 전송장애 때문에 전송로를 통해 보내지는 데이터는 다소의 에러를 포함하게 된다.
도 1은 종래의 TDD 방식을 이용한 통신 시스템(100)의 구성을 보여주는 블록도로서, DECT(Digital European Cordless Telephone 또는 Digital Enhanced Cordless Telephone)를 예로서 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 안테나에 수신된 신호는 대역통과필터(BPF)(101)와 TDD 스위치(102)를 통하여 수신단에 전달된다. 수신단은 저잡음 증폭기(LNA)(103), 대역통과필터(BPF)(104, 106), 믹서(105), 중간주파수 증폭기(107) 및 중간주파수 처리기(108)로 구성되어 있다. 송신단은 가우시안필터(109), 전압제어 발진기(110), 위상동기루프(PLL) 회로(111), 버퍼 증폭기(113), 대역통과필터(BPF)(114), 구동 증폭기(115) 및 전력 증폭기(116, 117)로 구성되어 있다. DECT는 1881.972~1897.344MHz 대역에서 TDD 방식으로 통신한다. 송신 주파수와 수신 주파수는 동일하며, TDD의 주기에 따라 송신단과 수신단이 교번 동작하여 TDD 스위치(102)를 통해 안테나에 전달된다.
수신모드에서는 TDD 스위치(102)가 BPF(101)와 수신단을 연결시킨다. 수신된 신호는 LNA(103)에 의해 일차적으로 증폭되어 BPF(104)에서 불필요한 대역의 신호가 제거된다. 믹서(105)는 BPF(104)의 출력과 국부 발진 신호를 혼합하여 110.592MHz의 제1 중간주파수 신호를 발생시킨다. 국부 발진 신호는 송신단에서 설명하게 될 전압제어 발진기(110)에서 생성된 발진 신호가 버퍼 증폭기(112)를 통해 믹서(105)에 입력된다. 믹서(105)에서 혼합된 신호는 BPF(106) 및 IF AMP(107)에 의해 필터링 및 증폭되어 IF(108)로 전달된다. IF(108)는 제1 중간주파수 신호를 입력받아 제2 중간주파수 신호로 변환한 후 이를 복조하여 수신신호를 발생시킨다.
송신모드에서는 TDD 스위치(102)가 BPF(101)와 송신단을 연결시킨다. 가우시안필터(109)를 통과한 송신신호는 전압제어 발진기(110)에서 1881.792~1897.344MHz의 송신 주파수로 변환되어 버퍼 증폭기(113)를 거쳐 BPF(114)에 전달된다. BPF(114)는 입력된 송신신호에서 고조파 성분(Harmonics) 등의 불필요한 신호를 제거한 후 구동 증폭기(115) 및 전력 증폭기(116, 117)에 의해 증폭되어 TDD 스위치(102), BPF(101) 및 안테나를 통해 무선 구간으로 송신된다. 구동 증폭기(115)와 전력 증폭기(116, 117)에서의 증폭 정도는 송신전력 제어신호에 의해 결정된다.
그러나, 이와 같은 종래의 TDD 방식을 이용한 통신 시스템은 일반적으로 TDD 스위치를 이용하여 송/수신단에 연결되도록 구현되어 있으므로 송/수신을 원활하게 스위칭 할 수 있다는 장점이 있는 반면, TDD 스위치가 고출력 스위치이기 때문에 제작비용이 많아지는 단점이 있다. 또한, 송수신시 발생하는 잡음이 타단(즉, 송신시 수신단, 수신시 송신단)으로 유입되어 필요한 특정 신호와 혼합되어 다른 형태의 신호로 변질되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 고가의 고출력 TDD 스위치를 사용하지 않고 저가의 스위치 및 서큘레이터를 이용하여 송/수신신호를 분리 처리하고, 수신시 송신단에서 발생하는 잡음을 제거하기 위한 시분할 다중 통신 시스템의 송수신대역 잡음 제거장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 지리적, 공간적 상황 및 주위 환경 등에 적합한 다양한 실시예를 적용하여 최적의 조건에 맞게 설계할 수 있도록 설계자의 폭을 넓히고 변화된 조건에 즉각적으로 대응할 수 있는 송/수신 루프를 구현할 수 있는 시분할 다중 통신 시스템의 송수신대역 잡음 제거장치를 제공하는 데 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 시분할 다중 통신 방식을 이용한 통신 시스템에 있어서, 안테나를 통해 유입되는 수신신호 중 일정 대역의 주파수를 필터링하고, 송신신호 중 일정 대역의 주파수를 필터링하여 안테나로 전달하는 대역통과필터와; 대역통과필터와 상호 연결되어 있으며, 양방향 신호를 분리하여 역 다중화하거나 재 다중화된 양방향 신호들을 병합하여 지정된 경로로 전달하는 서큘레이터와; 서큘레이터에 연결되어 있으며, 서큘레이터로부터 전달되는 수신신호 중 일정 레벨 이상의 수신신호를 소정의 기준치로 제한하는 리미터와; 리미터에 연결되어 있으며, 리미터를 통과한 수신신호를 스위칭하는 제1 스위치와; 제1 스위치에 연결되어 있으며, 제1 스위치에 의해 스위칭되어 인가되는 수신신호의 잡음성분을 억제한 상태에서 원래의 신호만을 증폭시키는 제1 저잡음 증폭기와; 송신신호 및 잡음성분을 증폭하여 일정한 진폭의 신호로 출력하는 고출력 증폭기와; 고출력 증폭기에 연결되어 있으며, 고출력 증폭기에서 증폭된 신호를 지정된 경로로 분기하는 제1 방향성 결합기와; 제1 방향성 결합기에 연결되어 있으며, 제1 방향성 결합기에서 분기된 신호의 위상을 지연시키는 필터와; 제1 방향성 결합기에 연결되어 있으며, 제1 방향성 결합기에서 분기된 신호를 스위칭하는 제2 스위치와; 제2 스위치에 연결되어 있으며, 제2 스위치로부터 인가되는 신호의 위상과 크기를 위상 및 온도변화에 따라 설정된 초기값으로 조절하는 모듈 결합부와; 모듈 결합부에 연결되어 있으며, 모듈 결합부로부터 인가되는 신호의 잡음성분을 억제한 상태에서 원래의 신호만을 증폭시키는 제2 저잡음 증폭기; 및 지연필터 및 제2 저잡음 증폭기에 연결되어 있으며, 지연필터로부터 인가되는 신호와 제2 저잡음 증폭기로부터 인가되는 신호를 결합시켜 서큘레이터로 전달하는 제2 방향성 결합기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 시분할 다중 통신 시스템의 송수신대역 잡음 제거장치에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명한다.
(제1 실시예)
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 송수신 대역 잡음 제거장치(200)의 구성을 보여주는 블록도로서, 본 잡음 제거장치(200)는 안테나(ANT), 대역통과필터(BPF)(210), 서큘레이터(220), 수신단(230) 및 송신단(240)으로 구성되어 있고, 수신단(230)은 리미터(231), 제1 스위치(232) 및 제1 저잡음 증폭기(LNA)(233)를 포함하고, 송신단(240)은 고출력 증폭기(241), 제1 방향성 결합기(242), 지연필터(243), 제2 스위치(244), 모듈 결합부(245), 제2 저잡음 증폭기(LNA)(246) 및 제2 방향성 결합기(247)를 포함하여 구성되어 있다.
BPF(210)는 일정한 대역의 주파수만을 통과시키고 그 이외의 주파수는 제거시키는 필터로서, 안테나를 통해 유입되는 수신신호 중 일정 대역의 주파수를 필터링하거나 송신신호 중 일정 대역의 주파수를 필터링하여 안테나로 전달하는 역할을 수행한다.
서큘레이터(220)는 BPF(210)와 상호 연결되어 있으며, 양방향 신호를 분리하여 역 다중화하거나 재 다중화된 양방향 신호들을 병합하는 역할을 수행한다. 서큘레이터(220)는 3개 이상의 포트로 구성된 비가역적 수동소자이다. 예를 들어, 3개의 포트로 구성된 경우, 제1 포트로 입력된 신호는 제2 포트로만 출력되고 제2 포트로 입력된 신호는 제3 포트로만 출력되도록 구성된 순환구조를 갖는 소자이다. 따라서, 서큘레이터(220)는 송신신호와 수신신호가 분리 처리되도록 지원한다.
수신단(230)은 서큘레이터(220)에 연결되어 있으며, 서큘레이터(220)로부터 전달되는 수신신호를 스위칭 동작에 의해 제한 및 증폭하여 일정한 레벨의 수신신호를 생성하는 역할을 수행한다. 수신단(230)은 리미터(231), 제1 스위치(232) 및 제1 LNA(233)를 포함하여 구성되어 있다.
리미터(231)는 서큘레이터(220)로부터 전달되는 수신신호 중 일정 레벨 이상의 수신신호를 소정의 기준치로 제한하는 역할을 수행한다. 제1 스위치(232)는 리미터(231)에 연결되어 리미터(231)를 통과한 수신신호를 스위칭하는 역할을 수행한다. 여기에서, 제1 스위치(232) 및 후술할 송신단(240)의 제2 스위치(245)는 고가의 고출력 다이오드를 이용하는 종래의 스위치 대신 MMIC(Monolithic Microwave IC) 공정에 의해 IC화된 저가의 소출력 스위치를 사용한다. 이러한 저가의 소출력 스위치를 사용함으로써, 제작비용 단가를 현저히 줄일 수 있는 특징이 있다. 제1 스위치(232)는 수신시 온되고 송신시 오프되도록 구현되어 있다. 제1 LNA(233)는 제1 스위치(232)에 의해 스위칭되어 인가되는 수신신호의 잡음성분을 억제한 상태에서 원래의 신호만을 증폭시켜 수신신호의 강도를 향상시키는 역할을 수행한다. 여기에서, 제1 LNA(233)는 가용 전력 범위가 넓어야 하며, 능동소자를 포함한 회로의 일부가 동작하지 않을 경우, 성능은 떨어지더라도 소정 동작할 수 있도록 구현하는 것이 바람직하다.
송신단(240)은 서큘레이터(220)에 연결되어 있으며, 송신신호 중 잡음성분을 제거하여 서큘레이터(220)로 인가하는 역할을 수행한다. 송신단(240)은 고출력 증폭기(241), 제1 방향성 결합기(242), 지연필터(243), 제2 스위치(244), 모듈 결합부(245), 제2 저잡음 증폭기(LNA)(246) 및 제2 방향성 결합기(247)를 포함하여 구성되어 있다.
고출력 증폭기(241)는 송신신호 및 잡음성분을 증폭하여 일정한 진폭의 신호로 출력하는 역할을 수행한다. 제1 방향성 결합기(242)는 고출력 증폭기(241)에서 증폭된 신호를 지정된 경로로 분기하는 역할을 수행한다. 즉, 송신신호와 잡음성분을 서로 다른 경로로 분기한다. 지연필터(243)는 제1 방향성 결합기(242)에서 분기된 신호의 위상을 지연시키는 필터로서, 제1 방향성 결합기(242)에 의해 분기된 다른 경로의 잡음성분과 위상 지연을 동일하게 유지하는 역할을 수행한다.
제2 스위치(244)는 제1 방향성 결합기(242)에서 분기된 신호를 스위칭하는 역할을 수행한다. 여기에서, 제2 스위치(244)는 제1 스위치(232)와 마찬가지로 고가의 고출력 다이오드를 이용하는 종래의 스위치 대신 MMIC(Monolithic Microwave IC) 공정에 의해 IC화된 저가의 소출력 스위치를 사용한다. 이러한 저가의 소출력 스위치를 사용함으로써, 제작비용 단가를 현저히 줄일 수 있는 특징이 있다. 또한, 제2 스위치(244)는 제1 스위치(232)와 마찬가지로 수신시 온되고 송신시 오프되도록 구현되어 있다.
모듈 결합부(245)는 인가되는 신호의 위상과 크기를 위상 및 온도변화에 따라 설정된 초기값으로 조절하는 역할을 수행한다. 모듈 결합부(245)는 온도 검출부, 잡음 검출부 및 제어부로 이루어져 있으며, 온도 검출부는 본 장치의 온도를 검출하는 역할을 수행하고, 잡음 검출부는 제2 스위치(244)로부터 인가되는 잡음성분을 검출하는 역할을 수행하고, 제어부는 온도 검출부와 잡음 검출부에서 인가되는 데이터에 따라 기설정된 초기값으로 본 장치를 설정하는 역할을 수행한다. 즉, 모듈 결합부(245)는 제1 방향성 결합기(242)로 분기되어 지연필터(243)로 전달되는 신호와 크기는 같고 위상이 반대(즉, 180도)인 신호를 생성하는 역할을 수행한다.
제2 LNA(246)는 모듈 결합부(245)에 연결되어 있으며, 모듈 결합부(245)로부터 인가되는 신호의 잡음성분을 억제한 상태에서 원래의 신호만을 증폭시켜 수신신호의 강도를 향상시키는 역할을 수행한다. 여기에서, 제2 LNA(246)는 제1 LNA(233)와 마찬가지로 가용 전력 범위가 넓어야 하며, 능동소자를 포함한 회로의 일부가 동작하지 않을 경우, 성능은 떨어지더라도 소정 동작할 수 있도록 구현하는 것이 바람직하다.
제2 방향성 결합기(247)는 지연필터(243) 및 제2 LNA(246)에 연결되어 있으며, 지연필터(243)로부터 인가되는 신호와 제2 LNA(246)로부터 인가되는 신호를 결합시키는 역할을 수행한다. 다시 말해서, 지연필터(243)로부터 인가되는 신호와 제2 LNA(246)로부터 인가되는 신호는 크기는 같고 위상이 반대인 신호이므로 제2 방향성 결합기(247)에 의해 두 개의 신호가 결합되면 잡음성분이 제거되는 것이다.
이하에서는, 본 발명의 제1 실시예에 따른 시분할 다중 통신 시스템의 송수신대역 잡음 제거장치에 대한 동작관계를 첨부된 도면에 의거하여 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 수신모드에서의 동작관계를 살펴보기로 하자.
안테나를 통해 인가되는 수신신호는 BPF(210)에 의해 소정 대역만 필터링되고, 서큘레이터(220)를 통해 수신단(230)에 전달된다. 리미터(231)는 서큘레이터(220)로부터 전달되는 수신신호 중 일정 레벨 이상의 수신신호를 소정의 기준치로 제한하여 제1 스위치(232)를 통해 제1 LNA(233)로 전달한다. 이때, 수신모드에서 제1 스위치(232)는 온되어 있으므로 리미터(231)로부터 인가되는 수신신호를 제1 LNA(233)로 전달할 수 있게 된다. 제1 LNA(233)는 인가되는 수신신호의 잡음성분이 제거된 상태에서 원래의 신호만을 증폭시켜 최종 수신신호를 출력한다.
또한, 수신모드에서 발생한 송신단(240)의 잡음성분은 고출력 증폭기(241)에 의해 소정 레벨 증폭되어 제1 방향성 결합기(242)로 인가되고, 제1 방향성 결합기(242)는 인가된 신호 중 일부 신호(예컨대, 인가된 신호의 99/100 정도)는 지연필터(243)로 분기하고, 일부 신호(예컨대, 인가된 신호의 1/100 정도)는 제2 스위치(244)로 분기시킨다. 지연필터(243)는 분기된 신호의 위상을 소정 레벨로 지연시키고, 제2 스위치(244)는 분기된 신호를 모듈 결합부(245)로 전달시킨다. 여기에서, 수신모드시 제2 스위치(244)는 온되어 있으므로 분기된 신호를 모듈 결합부(245)로 전달할 수 있게 된다. 모듈 결합부(245)는 제2 스위치(244)를 통해 인가되는 신호를 온도 및 온도변화에 따라 설정된 초기값으로 위상과 크기를 조절하여 제2 LNA(246)로 전달한다. 즉, 모듈 결합부(245)는 제1 방향성 결합기(242)로 분기되어 지연필터(243)로 전달되는 신호와 크기는 같고 위상이 반대(즉, 180도)인 신호를 생성한다. 제2 LAN(246)는 모듈 결합부(245)로부터 인가되는 신호의 잡음성분이 제거된 상태에서 원래의 신호만을 증폭시켜 제2 방향성 결합기(247)로 전달한다. 제2 방향성 결합기(247)는 지연필터(243)로부터 인가되는 신호와 제2 LNA(246)로부터 인가되는 신호를 결합시켜 잡음성분을 제거시킨다. 지연필터(243)로부터 인가되는 신호와 제2 LNA(246)로부터 인가되는 신호는 크기는 같고 위상이 반대인 신호이므로 제2 방향성 결합기(247)에 의해 두 개의 신호가 결합되면 잡음성분이 제거되는 것이다. 따라서, 수신모드시 송신단에서 생성된 잡음성분이 완전히 제거되어 고품질의 수신신호만을 생성할 수 있다.
다음으로, 송신모드에서의 동작관계를 살펴보기로 하자.
송신신호는 고출력 증폭기(241)에 의해 소정 레벨 증폭되어 제1 방향성 결합기(242)로 인가되고, 제1 방향성 결합기(242)는 인가된 신호를 지연필터(243)로 분기시킨다. 이때, 송신모드에서 제1 스위치(232) 및 제2 스위치(244)는 오프되도록 구현되어 있으므로 고출력 증폭기(241)로부터 인가되는 송신신호는 제1 방향성 결합기(242)를 통해 지연필터(243)로 전달된다. 즉, 송신신호는 고출력 증폭기(241), 제1 방향성 결합기(242), 지연필터(243), 제2 방향성 결합기(247), 서큘레이터(220) 및 BPF(210)를 거쳐 안테나를 통해 무선 구간으로 전달된다.
(제2 실시예)
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 송수신 대역 잡음 제거장치(300)의 구성을 보여주는 블록도로서, 본 잡음 제거장치(300)의 구성은 제1 실시예와 동일하지만 연결 관계가 다소 상이하다. 따라서, 필요 없이 본 발명의 요지를 불명료하게 하는 것을 방지하기 위해 동일 부분에 대한 설명은 여기에서 생략하고 차이점만을 설명한다.
제2 실시예는 제1 실시예와 거의 동일하며, 제1 실시예의 제2 스위치(244)와 모듈 결합부(245)의 결합 순서만을 변경하여 제2 실시예를 구성한 것이다. 즉, 제2 실시예는 제1 방향성 결합기(342)에서 분기된 신호를 모듈 결합부(345)를 통해 크기 및 위상을 조절한 다음에 스위칭 동작을 수행하도록 구현한 것이다. 따라서, 제1 실시예와 같이 스위칭 동작 후 모듈 결합부(245)를 통해 온도변화에 따라 크기 및 위상을 조절하는 것과 제2 실시예와 같이 모듈 결합부(345)를 통해 온도변화에 따라 크기 및 위상을 조절한 후 스위칭 동작을 수행하는 것은 결과면에서 동일한 결과를 얻게 된다.
(제3 실시예)
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 송수신 대역 잡음 제거장치(400)의 구성을 보여주는 블록도로서, 본 잡음 제거장치(400)의 구성은 제1 실시예와 거의 동일하다. 따라서, 필요 없이 본 발명의 요지를 불명료하게 하는 것을 방지하기 위해 동일 부분에 대한 설명은 여기에서 생략하고 차이점만을 설명한다.
제3 실시예는 제1 실시예의 지연필터(243) 대신에 수동필터(343)를 사용하여 구현한 것이다. 수동필터(343)는 지연필터(243)와 마찬가지로 제1 방향성 결합기(242)에서 분기된 신호의 위상을 지연시키는 필터로서, 제1 방향성 결합기(242)에 의해 분기된 다른 경로의 잡음성분과 위상 지연을 동일하게 유지하는 역할을 수행한다. 그 외의 구성 및 동작은 제1 실시예와 동일하다.
(제4 실시예)
도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 송수신 대역 잡음 제거장치(500)의 구성을 보여주는 블록도로서, 본 잡음 제거장치(500)의 구성은 제2 실시예와 거의 동일하다. 따라서, 필요 없이 본 발명의 요지를 불명료하게 하는 것을 방지하기 위해 동일 부분에 대한 설명은 여기에서 생략하고 차이점만을 설명한다.
제4 실시예는 제2 실시예의 지연필터(343) 대신에 수동필터(543)를 사용하여 구현한 것이다. 수동필터(543)는 지연필터(343)와 마찬가지로 제1 방향성 결합기(342)에서 분기된 신호의 위상을 지연시키는 필터로서, 제1 방향성 결합기(342)에 의해 분기된 다른 경로의 잡음성분과 위상 지연을 동일하게 유지하는 역할을 수행한다. 그 외의 구성 및 동작은 제2 실시예와 동일하다.
이상의 설명은 하나의 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며 첨부한 특허청구범위 내에서 다양하게 변경 가능한 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소의 형상 및 구조는 변형하여 실시할 수 있는 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 시분할 다중 통신 시스템의 송수신대역 잡음 제거장치에 의하면, 고가의 고출력 TDD 스위치를 사용하지 않고 저가의 스위치 및 서큘레이터를 이용하여 송/수신신호를 분리 처리하고 수신시 송신단에서 발생하는 잡음을 제거함으로써, 잡음 없는 우수한 통화품질을 구현할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 지리적, 공간적 상황 및 주위 환경 등에 적합한 다양한 실시예를 적용하여 최적의 조건에 맞게 설계할 수 있도록 설계자의 폭을 넓히고 변화된 조건에 즉각적으로 대응함으로써, 소비자에게 양질의 서비스를 제공할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 TDD 방식을 이용한 통신 시스템의 구성을 보여주는 블록도이고,
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 송수신 대역 잡음 제거장치의 구성을 보여주는 블록도이고,
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 송수신 대역 잡음 제거장치의 구성을 보여주는 블록도이고,
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 송수신 대역 잡음 제거장치의 구성을 보여주는 블록도이고,
도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 송수신 대역 잡음 제거장치의 구성을 보여주는 블록도이다.
♣ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣
210, 310, 410, 510: BPF 220, 320, 420, 520: 서큘레이터
230, 330, 430, 530: 수신단 240, 340, 440, 540: 송신단

Claims (5)

  1. 시분할 다중 통신 방식을 이용한 통신 시스템에 있어서,
    안테나를 통해 유입되는 수신신호 중 일정 대역의 주파수를 필터링하고, 송신신호 중 일정 대역의 주파수를 필터링하여 상기 안테나로 전달하는 대역통과필터;
    상기 대역통과필터와 상호 연결되어 있으며, 양방향 신호를 분리하여 역 다중화하거나 재 다중화된 양방향 신호들을 병합하여 지정된 경로로 전달하는 서큘레이터;
    상기 서큘레이터에 연결되어 있으며, 상기 서큘레이터로부터 전달되는 수신신호 중 일정 레벨 이상의 수신신호를 소정의 기준치로 제한하는 리미터;
    상기 리미터에 연결되어 있으며, 상기 리미터를 통과한 수신신호를 스위칭하는 제1 스위치;
    상기 제1 스위치에 연결되어 있으며, 상기 제1 스위치에 의해 스위칭되어 인가되는 수신신호의 잡음성분을 억제한 상태에서 원래의 신호만을 증폭시키는 제1 저잡음 증폭기;
    송신신호 및 잡음성분을 증폭하여 일정한 진폭의 신호로 출력하는 고출력 증폭기;
    상기 고출력 증폭기에 연결되어 있으며, 상기 고출력 증폭기에서 증폭된 신호를 지정된 경로로 분기하는 제1 방향성 결합기;
    상기 제1 방향성 결합기에 연결되어 있으며, 상기 제1 방향성 결합기에서 분기된 신호의 위상을 지연시키는 필터;
    상기 제1 방향성 결합기에 연결되어 있으며, 상기 제1 방향성 결합기에서 분기된 신호를 스위칭하는 제2 스위치;
    상기 제2 스위치에 연결되어 있으며, 상기 제2 스위치로부터 인가되는 신호의 위상과 크기를 위상 및 온도변화에 따라 설정된 초기값으로 조절하는 모듈 결합부;
    상기 모듈 결합부에 연결되어 있으며, 상기 모듈 결합부로부터 인가되는 신호의 잡음성분을 억제한 상태에서 원래의 신호만을 증폭시키는 제2 저잡음 증폭기; 및
    상기 지연필터 및 제2 저잡음 증폭기에 연결되어 있으며, 상기 지연필터로부터 인가되는 신호와 상기 제2 저잡음 증폭기로부터 인가되는 신호를 결합시켜 상기 서큘레이터로 전달하는 제2 방향성 결합기를 포함하는 것을 특징으로 하는 시분할 다중 통신 시스템의 송수신대역 잡음 제거장치.
  2. 시분할 다중 통신 방식을 이용한 통신 시스템에 있어서,
    안테나를 통해 유입되는 수신신호 중 일정 대역의 주파수를 필터링하고, 송신신호 중 일정 대역의 주파수를 필터링하여 상기 안테나로 전달하는 대역통과필터;
    상기 대역통과필터와 상호 연결되어 있으며, 양방향 신호를 분리하여 역 다중화하거나 재 다중화된 양방향 신호들을 병합하여 지정된 경로로 전달하는 서큘레이터;
    상기 서큘레이터에 연결되어 있으며, 상기 서큘레이터로부터 전달되는 수신신호 중 일정 레벨 이상의 수신신호를 소정의 기준치로 제한하는 리미터;
    상기 리미터에 연결되어 있으며, 상기 리미터를 통과한 수신신호를 스위칭하는 제1 스위치;
    상기 제1 스위치에 연결되어 있으며, 상기 제1 스위치에 의해 스위칭되어 인가되는 수신신호의 잡음성분을 억제한 상태에서 원래의 신호만을 증폭시키는 제1 LNA;
    송신신호 및 잡음성분을 증폭하여 일정한 진폭의 신호로 출력하는 고출력 증폭기;
    상기 고출력 증폭기에 연결되어 있으며, 상기 고출력 증폭기에서 증폭된 신호를 지정된 경로로 분기하는 제1 방향성 결합기;
    상기 제1 방향성 결합기에 연결되어 있으며, 상기 제1 방향성 결합기에서 분기된 신호의 위상을 지연시키는 필터;
    상기 제1 방향성 결합기에 연결되어 있으며, 상기 제1 방향성 결합기로부터 인가되는 신호의 위상과 크기를 위상 및 온도변화에 따라 설정된 초기값으로 조절하는 모듈 결합부;
    상기 모듈 결합부에 연결되어 있으며, 상기 모듈 결합부로부터 인가되는 신호를 스위칭하는 제2 스위치;
    상기 제2 스위치에 연결되어 있으며, 상기 제2 스위치로부터 인가되는 신호의 잡음성분을 억제한 상태에서 원래의 신호만을 증폭시키는 제2 LNA; 및
    상기 지연필터 및 제2 LNA에 연결되어 있으며, 상기 지연필터로부터 인가되는 신호와 상기 제2 LNA로부터 인가되는 신호를 결합시켜 상기 서큘레이터로 전달하는 제2 방향성 결합기를 포함하는 것을 특징으로 하는 시분할 다중 통신 시스템의 송수신대역 잡음 제거장치.
  3. 제1항 및 제2항에 있어서, 상기 필터는 지연필터 및 수동필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 시분할 다중 통신 시스템의 송수신대역 잡음 제거장치.
  4. 제1항 및 제2항에 있어서, 상기 모듈 결합부는
    온도를 검출하는 온도 검출부;
    잡음을 검출하는 잡음 검출부; 및
    상기 온도 검출부와 잡음 검출부에서 인가되는 데이터에 따라 상기 지연필터로 전달되는 신호와 크기는 같고 위상이 반대(즉, 180도)인 신호를 생성하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 시분할 다중 통신 시스템의 송수신대역 잡음 제거장치.
  5. 제1항 및 제2항에 있어서, 상기 제1 스위치 및 제2 스위치는 소출력 스위치를 사용하고, 수신모드시 온되고 송신모드시 오프되도록 구현되는 것을 특징으로 하는 시분할 다중 통신 시스템의 송수신대역 잡음 제거장치.
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