KR100527604B1 - 무손실 분배기 및 결합기를 내장한 카드 타입의 다채널공청 안테나용 신호처리 및 전송장비 - Google Patents

무손실 분배기 및 결합기를 내장한 카드 타입의 다채널공청 안테나용 신호처리 및 전송장비 Download PDF

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Abstract

본 발명은 MATV용 신호처리 및 장비에 관한 것으로, 보다 상세하게는 주파수 가변 기술을 이용한 지상파 디지털 신호 전송장비에 관한 것이다.
본 발명의 무손실 분배기 및 결합기를 내장한 카드 타입의 다채널 공청 안테나용 신호처리 및 전송장비는 MATV 신호처리 전송 시스템에 있어서, MATV 디지털 및 아날로그 신호를 입력받는 공청용 안테나; 상기 공청용 안테나로부터 입력받은 신호의 수신감도 및 분배손실을 보상하기 위한 저잡음 증폭기; 상기 저잡음 증폭기로부터 증폭된 신호를 병렬분배방식으로 균등 분배하는 전체 이득이 2㏈ 내지 4㏈인 카드 타입의 무손실 분배기; 상기 카드 타입의 무손실 분배기로부터 신호를 입력받아서 IF의 베이스밴드 신호로 다운시켜 SAW 필터를 통해 인접 대역 및 불요파 신호를 제거한 후 카드 타입의 결합기로 전송하는 플러그-인 카드 타입의 탈장착이 가능한 다수의 신호처리기; 및 상기 신호처리기로부터 입력된 다수의 신호를 합성하여 출력하는 카드 타입의 결합기로 구성된 것에 기술적 특징이 있다.
따라서, 본 장비는 카드 타입의 무손실 분배기 및 결합기를 채용하여 공간 활용이 우수함과 동시에 카드 타입으로 구성되어있어 별도의 케이블 작업이 필요치 않아 설치 작업이 간단하다, 또한 입력 되는 MATV 신호를 감쇄없이 각 카드에 공급되므로 직렬 또는 별도의 분배기를 사용하여 연결된 다른 장비에 비해 신호의 감도 및 환경에 따른 영향이 적은 효과가 있으며, 각 카드에 독립적으로 신호가 연결되어 중간의 카드가 불량이 나더라도 다른 카드에 영향없이 교체 및 수리를 할 수 있어 가입자에게 안정적인 서비스를 제공하는 효과가 있다.

Description

무손실 분배기 및 결합기를 내장한 카드 타입의 다채널 공청 안테나용 신호처리 및 전송장비{transmitter and digital signal processor embedding card type no-loss divider and combiner for multi-channel master antenna television}
본 발명은 MATV용 신호처리 및 전송장비에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무손실 분배기 및 결합기를 내장한 카드 타입의 다채널 MATV용 신호처리 및 전송장비에 관한 것이다.
MATV(Master Antenna Television) 방식은 아파트, 대형빌딩, 빌라, 오피스텔 등 공동건물 옥상에 공청용 안테나를 설치한 후, 각 가정이나 사무실에 증폭기 및 분배기 등의 전송기기를 통해 전송하는 방식이다. 따라서, 각 가정 및 사무실에서는 별도의 안테나를 설치하지 않고도 MATV를 시청할 수 있다.
MATV를 시청하기 위해서는, 헤드엔드 시스템을 이용하여 공청용 안테나를 통해 입력된 MATV 신호의 품질을 균일하게 함과 동시에 MATV 망을 이용하여 각 가정에 전송해야 하므로 서로의 신호가 겹치지 않도록 주파수 변환 및 불요파 제거과정을 거친다. 이렇게 처리된 방송신호는 결합 및 증폭 후 하나의 MATV 망을 통해 각 가정에 전송되어 가정에서는 원하는 TV 프로그램을 시청할 수 있다.
디지털 신호를 이용한 디지털방송은 아날로그방송에 비해 여러 가지 장점을 가지고 있다. 아날로그방송은 영상, 음성, 데이터 등의 정보, 즉 프로그램을 아날로그 신호의 형태로 변환하여 이를 전송한다. 아날로그 신호는 압축과정이 없기 때문에 정보를 전달할 수 있는 용량이 매우 제한적이며, 전송과정에서 잡음 및 왜곡의 영향을 크게 받으며 이로 인해 손상된 신호를 완벽하게 복원하기가 어려워 신호품질이 떨어지게 된다. 이러한 현상은 텔레비전 수상기에서 화면의 이중상(Ghost) 및 색번짐 등으로 나타나게 된다. 디지털 방송은 영상, 음성, 데이터 등의 정보를 '0'과 '1'의 디지털 신호의 형태로 변환하여 이를 전송한다.
디지털 신호의 경우는 압축 기법을 이용하여 대용량의 정보를 손쉽게 전달할 수 있어, 아날로그방송에서는 1개 채널에 1개의 프로그램밖에 전달하지 못하나 디지털방송에서는 여러 개의 일반 프로그램 또는 1개의 고화질 프로그램을 전송할 수 있다. 또한 전송과정에서 발생하는 잡음 및 왜곡의 영향을 적게 받으며, 신호가 손상되더라도 이를 완벽하게 복원할 수 있어 시청자는 방송국에서 보내는 프로그램과 동일한 품질로 시청할 수 있다.
디지털 전송방식은 크게 미국방식과 유럽방식으로 나누어져 있다. 최근 정부는 미국의 디지털TV 규격인 ATSC(Advanced Television Systems Committee) 8-VSB (Vestigial Side Bands: 잔류측파대 변조 방식)를 우리나라의 표준으로 확정하여 디지털 방송을 더욱 확대해 나가고 있다. 미국식 디지털방송 시스템은 미국의 Grand Alliance가 고안한 것으로, ATTC가 시험하고 FCC가 인정한 것이다. 8-VSB란 간단히 말해서 펄스진폭변조의 일종으로, 디지털 신호를 가정으로 보내기 위한 디지털 텔레비전 표준규격의 RF변조 포맷을 말한다. 즉, 8개의 레벨을 사용하는 변조방식으로, 전송로의 군지연 특성 및 복조기의 재생 반송파 위상오차에 강하고 높은 데이터 전송율을 얻을 수 있다.
지상파 디지털 전송장비는 크게 변복조 방식과 IF 방식으로 나누어진다. 변복조 방식은 공중파 신호를 수신하여 복조를 한후 다시 변조하여 전송하는 방식이다. 방송국의 중계국 및 지역 방송국에서 사용하며 전송 구간이 길다. IF 방식은 공중파 신호를 수신하여 필터링(Filtering)을 통해 인접채널 및 불요파를 제거한 후 전송하는 방식으로 입력 고정 또는 출력 고정형이 있다. 이것은 아파트와 같은 공동주택 또는 전송 구간이 짧은 곳에서 주로 사용한다.
도 1은 종래기술에 의한 MATV용 신호처리기 및 전송장비 블럭도를 도시한 것이다. 도 1에 나타난 바와 같이, 공동 주택용 TV 공청 장비인 헤드엔드 장비는 19" 랙(Rack)의 형태를 가지며, 최소 3개의 랙이 헤드엔드 장비실에 비치되어 있다. 이러한 19" 랙에는 1U Type의 제품인 분배기(10), 신호처리기(20), 결합기(30) 등으로 구성되어 있으며, 이렇게 구성된 장비들은 방열문제로 1U의 공간을 두고 설치되어 있다. 이러한 구성은 공간을 많이 차지하며, 각각의 제품을 연결하기 위한 케이블로 복잡하게 연결되어 있다.
하지만 이제는 시대의 요청에 의해 건설사들은 헤드엔드 장비실의 공간을 축소하고 있는 실정이며, 기존 아파트 및 공동 주택의 헤드엔드 장비실이 존재하는 현장에도 더 이상 장비를 인입할 수 있는 공간이 부족한 상태이다. 이러한 환경에 적응하여 공동 주택의 각 세대에 보다 안정적이고 고품질의 서비스를 제공하기 위해서는 장비의 소형화 및 제품간 연결선의 단순화가 이루어져야 한다.
대한민국 등록특허 제354666호는 방식으로 송출되는 디지털 방송 신호를 공청용 안테나로 수신한 후, 디지털 및 아날로그 텔레비전에 재생이 가능하도록 디지털 방송 신호를 처리하는 헤드엔드를 구비함으로써 각 채널별로 최적의 방송신호를 재생할 수 있도록 된 디지털 방송 공청 시스템을 제공하는 기술을 제시하였다. 그러나, 상기와 같은 종래의 기술은 입력 및 출력 주파수가 고정되어 있으며, 별도의 분배기 및 결합기를 사용하여 장비실의 공간 활용도를 저하시키는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 단점과 문제점을 해결하기 위한 것으로, 내장형의 무손실 분배기 및 결합기를 적용하여 공간 활용 및 신호의 품질을 높임과 동시에 플러그인 타입으로 케이블 작업을 줄여 유지보수 및 사후관리가 용이한 설계를 제공함과 동시에, MATV 신호의 균등 분배가 가능한 카드 타입의 분배기 및 결합기가 내장된 신호처리 장비를 제공함에 본 발명의 목적이 있다.
본 발명의 상기 목적은 MATV 신호처리 전송 시스템에 있어서, MATV 디지털 및 아날로그 신호를 입력받는 공청용 안테나; 상기 공청용 안테나로부터 입력받은 신호의 수신감도 및 분배손실을 보상하기 위한 저잡음 증폭기; 상기 저잡음 증폭기로부터 증폭된 신호를 병렬분배방식으로 균등 분배하는 전체 이득이 2㏈ 내지 4㏈인 카드 타입의 무손실 분배기; 상기 카드 타입의 무손실 분배기로부터 신호를 입력받아서 IF의 베이스밴드 신호로 다운시켜 SAW 필터를 통해 인접 대역 및 불요파 신호를 제거한 후 카드 타입의 결합기로 전송하는 플러그-인 카드 타입의 탈장착이 가능한 다수의 신호처리기; 및 상기 신호처리기로부터 입력된 다수의 신호를 합성하여 출력하는 카드 타입의 결합기로 구성된 무손실 분배기 및 결합기를 내장한 카드 타입의 다채널 공청 안테나용 신호처리 및 전송장비에 의해 달성된다.
본 발명의 상기 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 바람직한 실시예를 도시하고 있는 도면을 참조한 이하 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다.
도 2는 본 발명에 의한 MATV용 신호처리기 및 전송장비 블럭도를 도시한 것이다. 도 2에 나타난 바와 같이, 상기 MATV용 신호처리 전송장비는 표준 19" 랙(Rack)에 장착하여 사용할 수 있으며, 한 개의 메인 쉘프(Main Shelf)에는 카드 타입으로 구성되어 있는 무손실 분배기(100), 결합기(120), 전원공급기(130) 및 최대 6개의 신호처리기(110)를 실장 할 수 있다. 상기 신호처리기(110)의 메인 쉘프는 3U 타입이며, 별도의 케이블 작업이 필요치 않다. 따라서, 헤드엔드 장비실의 공간 활용도를 높일 수 있으며, 유지보수 등 사후관리를 용이하게 할 수 있다.
도 3은 본 발명에 의한 공청 신호 무손실 분배방식을 나타낸 구성도이다. 도 3에 도시한 바와 같이, MATV용 디지털 및 아날로그 신호를 입력받는 공청용 안테나로부터 공청 신호를 입력받아 카드 타입의 분배기(300) 내부에 있는 저잡음 증폭기(310)를 통해 손실 부분을 미리 보상한다. 이렇게 보상된 신호는 카드 타입의 신호처리기로 입력된다. 상기 저잡음 증폭기(310)를 통해 분배된 공중파 신호는 수신감도가 향상되며 신호의 손실도 적어 안정적인 특성을 나타낸다. 입력되는 신호가 감쇄없이 그대로 각 신호처리기에 공급되므로 직렬 또는 별도의 분배기를 사용하여 연결된 다른 장비에 비해 신호의 감도 및 환경에 따른 영향이 적다. 상기 무손실 분배기(300)는 카드 타입의 신호처리기로 균등 분배하여 전송한다. 여기서 상기 저잡음 증폭기(310)의 이득(Gain)은 17dB 내외이며, 상기 무손실 분배기(300)의 전체 이득은 2~4dB 가 바람직하다.
도 4는 본 발명에 의한 공중파 신호 결합방식을 나타낸 구성도이다. 도 4에 도시한 바와 같이, 카드 타입의 신호처리기(400)에서 출력되는 신호를 카드 타입의 결합기(410)로 합성해서 최종 출력한다. 상기 결합기(410) 전면부에 있는 신호 검출 단자를 이용하여 출력 신호 레벨 및 주파수를 확인할 수 있어 신호의 검출이 간단하다.
도 5는 본 발명에 의한 MATV용 다채널 신호처리기 및 전송 시스템의 전체 구성도를 도시한 것이다. 도 5에 나타난 바와 같이, 공청용 안테나로 수신된 공중파 신호를 저잡음 증폭기가 내장된 카드 타입의 분배기(510)를 통해 신호를 병렬분배방식으로 균등 분배하여 각 카드 타입의 신호처리기(520)로 전송한다.
상기 신호처리기(520)는 공중파 신호를 IF(44MHz)의 베이스밴드(Baseband) 신호로 다운시킨후 SAW(Surface Acoustic Wave) 필터를 통해 인접 대역 및 불요파 신호를 제거한 후, 결합기(530)로 출력한다. 즉, 상기 신호처리기(520)는 무손실 분배기(510)로부터 신호를 입력받아 사용자가 원하는 신호를 가변적으로 선택하여 카드 타입의 결합기(530)로 전송한다. 또한, 상기 신호처리기(520)는 플러그-인 타입으로 탈장착이 가능하고, 상기 카드 타입의 결합기(530)는 다수의 신호처리기(520)로부터 입력된 신호를 합성하여 출력한다.
상기 결합기(530)로부터 출력되는 MATV 신호는 50MHz~870MHz의 사용자가 원하는 주파수로 변환하여 기존 공중파 방송 신호와 결합되어 구내증폭기, 구내단자함 등 공청 선로를 통해 가입자 댁내 셋탑박스 또는 텔레비전으로 전송한다. 가입자는 상기 셋탑박스와 연결된 TV, 또는 TV로 방송을 시청할 수 있게 된다. 이러한 공청 장비의 경우 타 신호와 결합되어 전송되기 때문에 서로간의 간섭을 주지 않아야 한다. 따라서 주파수 변환 및 인접 채널 제거 등의 특성이 우수하여야 한다.
본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
본 장비는 카드 타입의 무손실 분배기 및 결합기를 채용하여 공간 활용이 우수함과 동시에 카드 타입으로 구성되어있어 별도의 케이블 작업이 필요치 않아 설치 작업이 간단하다, 또한 입력 되는 MATV 신호를 감쇄없이 각 카드에 공급되므로 직렬 또는 별도의 분배기를 사용하여 연결된 다른 장비에 비해 신호의 감도 및 환경에 따른 영향이 적은 효과가 있으며, 각 카드에 독립적으로 신호가 연결되어 중간의 카드가 불량이 나더라도 다른 카드에 영향없이 교체 및 수리를 할 수 있어 가입자에게 안정적인 서비스를 제공하는 효과가 있다.
도 1은 종래기술에 의한 MATV용 신호처리기 및 전송장비 블럭도이다.
도 2는 본 발명에 의한 MATV용 신호처리기 및 전송장비 블럭도이다.
도 3은 본 발명에 의한 공청 신호 무손실 분배방식을 나타낸 구성도이다.
도 4는 본 발명에 의한 공중파 신호 결합방식을 나타낸 구성도이다.
도 5는 본 발명에 의한 MATV용 다채널 신호처리기 및 전송 시스템의 전체 구성도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100,510 : 분배기 110,520 : 신호처리기
120,530 : 결합기 310 : 저잡음 증폭기

Claims (4)

  1. MATV 신호처리 전송 시스템에 있어서,
    MATV 디지털 및 아날로그 신호를 입력받는 공청용 안테나;
    상기 공청용 안테나로부터 입력받은 신호의 수신감도 및 분배손실을 보상하기 위한 저잡음 증폭기;
    상기 저잡음 증폭기로부터 증폭된 신호를 병렬분배방식으로 균등 분배하는 전체 이득이 2㏈ 내지 4㏈인 카드 타입의 무손실 분배기;
    상기 카드 타입의 무손실 분배기로부터 신호를 입력받아서 IF의 베이스밴드 신호로 다운시켜 SAW 필터를 통해 인접 대역 및 불요파 신호를 제거한 후 카드 타입의 결합기로 전송하는 플러그-인 카드 타입의 탈장착이 가능한 다수의 신호처리기; 및
    상기 신호처리기로부터 입력된 다수의 신호를 합성하여 출력하는 카드 타입의 결합기
    를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 무손실 분배기 및 결합기를 내장한 카드 타입의 다채널 공청 안테나용 신호처리 및 전송장비.
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