KR100555297B1 - 무변파 무선 중계장치 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 부호분할다중접속(CDMA)방식을 이용하는 무선통신망에서 기지국과 이동국 간의 지상 전파 음영지역을 해소하고 중계기의 안테나간 아이소레이션(Isolation)을 개선하며 또한 지면 반사파 영향 및 발진 요소인 사이드 로브의 궤환 신호를 줄이기 위한 것으로서 안테나의 동일 원편파방식과 위상조절을 이용한 저지연 무변파의 무선 중계장치 및 그 제어방법에 관한 것이다. 본 발명의 무선중계장치의 제어방법은, 디지털 부호분할다중접속방식 통신망에서의 무변파 무선 중계장치에 있어서, 순방향 및 역방향의 중계신호 출력이 중계신호 입력으로 궤환될 때, 이 궤환되는 궤환신호의 주파수중에서 원래의 입력신호와 동일한 위상을 갖는 궤환주파수가 대역분할 중계 주파수 대역 밖에 설정되도록 중계기의 3/4칩(Chip)이내에서 지연시간과 위상을 파장(λ)의 배수(0을 포함하는 양의 정수배)로 통신 에러 없이 제어한다.

무변파 무선 중계기, 위상천이(Phase Shift), 발진, 동일 원편파

Description

무변파 무선 중계장치 및 그 제어방법 {Direct RF Repeater System And Method of Controlling The Same}

도 1은 일반적인 무선 중계장치를 설명하기 위한 개념 구성도이고,

도 2는 안테나의 원편파를 설명하기 위한 도면이며,

도 3은 발진이 일어나지 않는 중계주파수 대역을 설명하기 위한 도면이고,

도 4는 역위상 신호의 궤환이 일어나는 조건을 설명하기 위한 도면이며,

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 무변파 무선중계장치의 블록 구성도이고,

도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 무선중계장치에서 채용되는 위상조절부의 일실시예를 설명하기 위한 블록 구성도이며,

도 7은 본 발명에 따른 무선중계장치에서 채용되는 간섭 제거기 모듈에 대한 블록 구성도이고,

도 8은 본 발명에 따른 무선중계장치에서 채용되는 위상조절부의 다른 실시예를 설명하기 위한 블록 구성도이며,

도 9는 통상적인 무선중계장치에서 채용되는 안테나의 일예를 설명하기 위한 도면,

도 10은 본 발명에 따른 무선중계장치에서 채용되는 안테나의 일예를 설명하기 위한 도면,

도 11은 본 발명에 따른 무선중계장치에서 채용되는 안테나의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

1 : 기지국방향 안테나 2,102 : 안테나 공용기

3, 103 : 저잡음 증폭기 4,11,104,111 : 방향성 결합기

5, 105 : 고입력 신호 제한기(High Level Input Limiter)

6, 8, 37, 106, 108 : 증폭기

7, 9, 42, 55A, 55B, 60A, 60B, 107, 109 : 감쇠기( Attenuator)

10,110 : 고출력 신호 제한기(High Level Output Limiter)

12,112 : 위상조절부

13,113 : 전력증폭기(High Power Amplifier)

14,114 : 신호합성기 15,115 : 주파수변환 및 신호제한부

15A : 국부발진기 15B : 혼합기

15C : 대역통과여파기 15D : 신호제한기

16, 116 : 대역분할부 16A~16C : 대역통과여파기

16D~16F : 신호검출기 17,117 : 신호비교부

18,118 : 실시간 신호 감쇠 제어부

20 : 중앙제어장치 30, 50B, 57A : 신호분할기

31A, 31B, 34A, 34B, 39, 43 : 아이솔레이터(Isolator)

32A, 32B : 대역통과여파기

33A, 33B, 38, 41, 54A, 54B, 58, 61A, 61B : 위상 천이기(Phase Shifter)

35, 50A, 57B : 신호 결합기 36 : 신호합성기

40A, 40B : 지연시간 조절기

51A, 51B, 56A, 56B, 59A, 59B, 63A, 63B : 아이솔레이터

53A, 53B, 62A, 62B : 궤환 시간 지연기

100 : 이동단말기방향 안테나

200 : 간섭 제거기 모듈 ANT1,ANT2 : 원편파 안테나

GN : 지면 OB : 장애물

RT : 중계기

본 발명은 무변파 무선 중계장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 본 발명은 부호분할다중접속(CDMA)방식을 이용하는 무선통신망에서 기지국과 이동국 간의 지상 전파 음영지역을 해소하고 중계기의 안테나간 아이솔레이션(Isolation)을 개선하며 또한 지면 반사파 영향을 줄이기 위한 것으로서 안테나의 동일 원편파방식과 위상조절을 이용한 저지연 무변파의 무선 중계장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.

통상적으로, 부호분할다중접속방식을 이용하는 무선통신망에서 사용되는 무선중계장치는, 중계장치에 입력되는 입력신호가 중계장치 내에서 변환 및 증폭되어, 중계장치에서 출력될 때에는 원래의 입력신호 주파수와는 다른 주파수를 갖는 신호가 출력된다. 이러한 중계장치를 이하에서는 변파중계장치(Frequency Shift Conversion Repeater Apparatus)라고 칭하기로 한다.

일반적인 무선중계장치의 성능을 제한하는 주된 요소중의 하나는 도 1에 도시한 바와 같이 두개의 안테나(ANT1,ANT2) 사이에서 궤환루프(Feedback Loop)가 형성되는 것이다. 이러한 궤환루프가 무선중계장치의 성능에 어떠한 영향을 미치는지에 대해 살펴보자.

즉, 순방향 신호 중계의 경우를 살펴보면, 안테나(ANT1)에 입력되는 입력신호(F1)는 중계기(RT)를 거치면서 증폭되어 안테나(ANT2)를 통하여 출력신호(F1')로 출력된다. 이 출력신호(F1')는 그 일부가 공간(L1)을 통하여 안테나(ANT1)에 재 입력된다. 이때, 궤환되어 재입력되는 신호의 세기와 위상이 발진조건을 만족하게 되면, 두개의 안테나(ANT1,ANT2)와 중계기(RT)를 포함하는 전체 중계장치는 발진하게 되어 신호의 중계가 불가능하게 된다. 이러한 발진 조건은 궤환루프 이득이 1이상일 것과, 궤환되는 주파수의 위상이 원래 신호의 위상과 동일하게 연속 궤환될 것의 두 가지이며, 이들 두 가지 조건을 모두 만족할 경우에 발진이 일어난다. 또한, 역방향 신호 중계의 경우, 즉 안테나(ANT2)에서 입력되는 입력신호(F2)가 중계장치(RT)를 거쳐 안테나(ANT1)를 통하여 출력신호(F2')로 출력될 경우에도 마 찬가지이다.

이러한 궤환루프에 의한 발진 가능성을 효과적으로 줄이기 위해 변파중계장치를 사용한다. 즉, 궤환된 신호 주파수와 원래의 입력신호는 주파수가 다르므로 중계장치 내부의 대역통과여파기 등에 의하여 효과적으로 감쇠됨에 따라, 궤환되어 재 입력되는 신호는 궤환루프 이득이 현저히 낮아져서 발진조건중 하나인 궤환루프 이득 조건을 만족시키지 못하므로 발진이 일어나지 않게 된다.

그러나, 이러한 이점에도 불구하고 변파중계장치는 원래의 중계주파수와 별도로 중계용 주파수가 별도로 필요하므로, 현재와 같이 주파수 자원이 부족하여, 새로운 무선 서비스가 필요할 때마다 점점 더 높은 주파수를 사용해야만 하는 현실에서 중계용으로 추가적인 주파수 소요는 매우 큰 단점이 아닐 수 없다.

이러한 변파중계장치의 단점을 보완하기 위하여, 중계장치에 입력되는 신호주파수(f1 또는 f2)와 중계장치에서 출력되는 신호주파수(f1' 또는 f2')를 동일하게 하여 중계하는 중계장치가 있다. 이하, 이러한 중계장치를 무변파중계장치(Direct Frequency Repeater Apparatus)라 칭한다.

상기한 무변파중계장치에서는 순방향 신호 전송의 경우를 예로 들어 설명하면 원래의 입력신호주파수(f1)와 궤환되어 재입력되는 신호주파수(f1')가 동일하므로, 변파중계장치에서와 같이 대역통과 여파기 등에 의해 궤환입력신호(f1')만을 선택적으로 제거할 수 없다. 이러한 상황에서 무변파중계장치를 발진없이 안정적으로 사용하기 위해서는, 두개의 안테나(ANT1,ANT2) 사이의 아이솔레이션(Isolation)보다 중계기 이득을 충분히 15dB 이상 낮게 하여 사용해야 한다.

즉, 중계기의 증폭이득을 충분히 높게 사용하려면, 두개의 안테나(ANT1,ANT2)사이의 아이솔레이션을 그 이상으로 충분히 크게 해야 한다. 이를 위해 안테나의 전후방비(Front to Back Ratio)를 크게 한다거나 사이드로브 레벨(Sidelobe Level)을 줄인다거나 하여, 두개의 안테나(ANT1,ANT2)사이의 직접적인 궤환을 줄여야 한다. 또, 두개의 안테나 사이의 공간적인 거리를 멀리 하거나 중간에 장애물을 둘 수도 있다. 또한, 지면 반사파의 영향을 줄이기 위해 안테나를 지면 또는 바닥면으로부터 높게 설치할 수도 있다.

중계장치가 복잡한 도시공간에서 사용되는 것을 감안할 때, 안테나 사이의 거리, 안테나의 설치 높이 등과 같이 공간적으로 아이솔레이션을 크게 하는 것은 한계가 있을 뿐만 아니라, 또한 두개의 안테나 사이의 직접적인 궤환을 줄이는데도 한계가 있지만, 지면의 반사, 회절, 산란 등의 영향과 눈과 비 등에 의한 안테나 자체의 성능 저하 등은 안테나 사이의 직접적인 궤환에 따른 아이솔레이션을 크게 해서 해결될 수 있는 것이 아니다.

이와 같이 기존의 무변파중계장치에서는 안테나 사이의 직접적인 아이솔레이션의 한계와, 지면 반사파나 산란, 회절, 이웃 건물로부터의 반사 등과 같은 아이솔레이션의 감소 요소 및 눈과 비와 같은 날씨에 따른 안테나 아이솔레이션의 변동 등의 제반 요소로 인하여, 중계장치의 증폭이득을 충분히 높게 사용할 수 없는 단점이 있다. 또한 인접 기지국과의 간섭을 최소화시켜 이동단말기에서 수신된 칩(Chip)당 파일럿 전력과 대역내 수신된 모든 신호전력의 비(Ec/Io)를 개선시키는 안테나의 구조도 필요하다.

예를 들면, 안테나간의 아이솔레이션이 100dB가 필요하다면, 실제 사용환경 하에서는 지면과 바닥의 반사파, 주위 건물들로부터의 반사파, 눈이나 비가 올 경우에 안테나 자체의 성능 저하와 지면의 반사조건의 악화 등을 고려하여, 안정적으로 중계장치를 동작시키기 위해서는 안테나 사이의 직접적인 아이솔레이션은 100dB보다 수십 dB 더 높은 아이솔레이션, 또는 수십 dB 더 높은 안테나 지향성의 전후방비, 또는 수십 dB 더 높은 사이드로브 레벨의 억제가 필요하다. 그러나 이러한 요구조건은 현실적으로 불가능하다는 문제가 있다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은 상기한 종래의 무선중계장치의 단점을 획기적으로 개선한 무변파 무선 중계장치 및 그 제어방법을 제공하고자 하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무변파 무선 중계장치의 제어방법은, 디지털 부호분할다중접속방식 통신망에서의 무변파 무선 중계장치에 있어서, 순방향 및 역방향의 중계신호 출력이 중계신호 입력으로 궤환될 때, 이 궤환되는 궤환신호의 주파수중에서 원래의 입력신호와 동일한 위상을 갖는 궤환주파수가 중계 주파수 대역(1FA) 밖에 설정되도록 중계기의 1파장(λ)이상에서 3/4칩(Chip)이내에서 지연시간과 위상을 제어하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 순방향 및 역방향의 중계신호에 대하여 두 개 이상으로 대역분할하 여 실시간적으로 발진을 감시하고, 발진의 발생 검출시 및/또는 발진 예측시에 상기 중계신호의 출력에 대하여 위상을 제어한다.

그리고, 순방향의 중계신호에 대하여 두 개 이상으로 대역분할하여 실시간적으로 발진을 감시하고 발진의 발생 검출시 및/또는 발진 예측시에 상기 중계신호의 출력에 대하여 위상을 제어하며, 역방향 중계신호에 대해서는 상기 순방향 중계신호의 제어에 종속적으로 연동하여 역방향 중계신호의 출력에 대하여 위상을 제어한다.

또, 상기 중계신호의 위상제어에 의하여 중계 주파수 대역 내의 발진 예측 위치 및 발진 위치가 제거되지 않는 경우, 궤환신호 제거를 위하여 궤환 주파수가 중계주파수 대역의 가운데 위치하도록 상기 중계신호의 출력에 대하여 위상을 조정하는 제어를 추가적으로 수행한다.

또한, 상기 중계신호 출력에 대한 위상 조정은, 상기 중계신호 출력을 복수의 대역으로 분할하고 그 분할된 각 대역에 대하여 개별적으로 위상을 변환시킨다.

또, 상기 발진 발생의 검출시 및/또는 발진 예측시에 상기 중계신호의 출력에 대하여 위상 조정과 병행하여, 상기 중계신호를 일정 단위로 서서히 감쇠시킨다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무선 중계장치는, 부호분할다중접속방식 통신망에서의 무선 중계장치에 있어서, 중계신호에 대하여 두 개 이상으로 대역분할하여 실시간적으로 발진을 감시하는 발진 감시수단과; 상기 중계신호의 출력의 위상을 조절하는 위상조절수단과; 상기 발진 감시수단에 의하여 발생 검출시 및/또는 발진 예측시에, 상기 중계신호의 출력이 중계신호 입력으로 궤환될 때에 이 궤환되는 궤환신호의 주파수중에서 원래의 입력신호와 동일한 위상을 갖는 궤환주파수가 중계 주파수 대역 밖에 설정되도록, 상기 위상조절수단을 제어하는 제어수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 위상조절수단은, 상기 중계신호의 출력을 복수의 대역으로 분할하고 그 분할된 각 대역에 대하여 개별적으로 위상을 조절한다.

그리고, 상기 무변파 무선 중계장치는, 상기 중계신호를 감쇠시키는 신호감쇠수단을 더 포함하여 구성되고, 상기 제어수단은, 상기 발진 발생의 검출시 및/또는 발진 예측시에 상기 위상조절수단을 제어와 함께, 상기 중계신호를 일정 단위로 서서히 감쇠시키도록 상기 신호감쇠수단을 제어한다.

또, 상기 발진 감시수단은 상기 신호감쇠수단에 의한 신호감쇠 전후의 중계신호를 이용하여 중계신호의 발진을 감시한다.

또한, 상기 무변파 무선 중계장치는, 순방향 신호 중계 및 역방향 신호 중계 각각에 대해, 입력신호를 증폭하는 저잡음증폭기를 통과한 신호의 크기를 제한하는 입력신호제한기와; 상기 입력신호제한기를 통과한 신호크기를 감쇠시키는 제1감쇠기와 제2감쇠기의 직렬회로와; 상기 제2감쇠기를 통과한 출력신호의 크기를 제한하는 출력신호제한기를 더 포함하여 구성되고, 상기 위상조절수단은, 상기 출력신호제한기를 통과한 신호를 입력받아, 해당 신호에 대한 기지국 또는 이동단말기에서 전송되어 제1안테나로 입력되는 소오스 신호의 위상과, 해당 신호가 제2안테나를 통해서 기지국 또는 이동단말기 측으로 전송될 때 상기 제1안테나측으로 궤환되는 궤환신호의 위상이, 동일 위상으로 궤환되는 신호 주파수를 중계 주파수 대역 밖에 있도록 위상을 조절하며, 상기 발진감시수단은 상기 저잡음증폭기의 출력신호와 상기 출력신호제한기의 출력신호를 이용하여 상기 중계 신호의 발진을 검출 및 감시하고 상기 제1 및 제2감쇠기중 어느 하나의 감쇠량을 제어하고, 상기 제어수단은 중계기에 입력 및 출력되는 입력 및 출력신호 크기, 상기 발진 검출부로부터의 검출신호를 근거로, 상기 제1 및 제2감쇠기중 다른 하나의 감쇠량과, 상기 위상조절수단의 조절 위상량을 제어한다.

상기 발진 감시수단은, 상기 저잡음증폭기의 출력신호 또는 상기 출력신호제한기의 출력신호 또는 그 합성신호를 주파수 변환하고 특정 레벨이상의 신호의 출력을 제한하는 주파수 변환 및 신호제한부와; 상기 주파수 변환 및 신호제한부에서 출력된 신호를 적어도 두 개의 주파수 대역으로 분할하는 대역분할부와; 상기 대역분할부의 출력을 근거로 해당 중계 신호의 발진 여부를 검출하는 비교검출부와; 상기 비교검출부의 검출결과에 따라 상기 제1 및 제2감쇠기중 어느 하나의 감쇠량을 실시간적으로 일정 단위씩 증가시키도록 제어하는 감쇠제어부를 포함하여 구성된다.

또, 상기 주파수 변환 및 신호제한부는, 상기 저잡음증폭기의 출력신호 또는 상기 출력신호제한기의 출력신호 또는 그 합성신호를 중간주파수대역으로 변환하는 주파수변환수단과, 상기 주파수변환수단의 출력을 대역통과 여파하는 수단 및, 상기 대역통과 여파된 신호의 크기를 제한하는 신호제한수단을 포함하여 구성된다.

또한, 상기 대역분할부는, 상기 주파수 변환부를 통과한 신호의 주파수 대역 을 적어도 두 개의 작은 대역으로 분할하기 위한 적어도 두 개의 대역 여파기와, 상기 대역 여파기에서 출력된 각 대역별 신호세기 검출을 위한 적어도 하나의 신호검출기를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 위상조절수단은, 상기 출력신호제한기를 통과한 신호를 다수의 경로로 신호를 분할하는 신호분할부와; 상기 분할된 각 신호경로별로 다른 대역을 통과시키는 대역통과 여파기와, 상기 각각의 신호경로에서 대역통과 여파기를 통과한 신호에 대하여 위상을 변화시키는 위상천이기로 이루어진 대역별 위상변환부와; 상기 대역별 위상변환부의 출력을 결합하는 신호결합부와; 상기 신호합성부의 출력신호를 증폭하고 위상을 변화시키는 위상천이기로 이루어진 전체 루프 위상변환부를 포함하여 구성된다.

상기 위상조절수단은, 상기 출력신호제한기를 통과한 신호중 일부를 지연시키고 위상을 천이시키며 신호 감쇠한 후에 상기 신호결합부의 출력과 합성하여 상기 전체 루프 위상변환부로 입력하는 신호지연 및 위상천이수단을 더 포함하여 구성된다.

상기 신호분할부에서 분할되어 상기 신호합성부로 입력되는 각 신호경로 및, 신호지연 및 위상천이수단에는 적어도 하나의 아이솔레이터가 설치된다.

상기 제어수단은, 상기 감쇠기의 감쇠량을 제어하면서, 중계신호의 증폭이득의 각 단계별로 상기 위상천이기의 천이 위상을 가변시켜가면서 발진 가능 주파수와 이때의 증폭이득과 위상을 인지하여 중계신호의 발진 가능성을 예측한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무 선 중계장치는, 중계기 본체와, 쌍방향 중계를 위한 2개의 동일방향 원편파 안테나를 가지고, 상기 2개의 원편파 안테나중 하나는 사이드로브가 지면에 대하여 대각선 방향으로 경사지며 사이드로브의 한 방향이 장애물 가장자리 선 바깥으로 하여 원거리 지면 반사시키도록 설치되고, 상기 2개의 원편파 안테나중 다른 하나는 사이드로브가 지면에 대하여 수직하게 되도록 설치된다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무선 중계장치는, 중계기 본체와, 쌍방향 중계를 위한 2개의 동일방향 원편파 안테나를 가지고, 상기 2개의 안테나 모두는 사이드로브 방향이 지면에 대하여 대각선 방향으로 경사지며, 각각의 사이드로브의 한 방향이 장애물 가장자리 선 바깥으로 향하여 원거리 반사시키도록 설치된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 무선중계장치는 다음과 같은 특징들을 갖는다. 첫번째로, 안테나의 전후방비나 사이드로브 레벨 등에 의해 안테나 끼리 직접 공간을 통해 궤환되는 양과 관련한 아이솔레이션은 기존의 장치와 같이 현실적으로 가능한 범위내에서 유지하되, 지면 또는 바닥면으로부터의 반사 등에 의해 안테나 아이솔레이션의 감소효과를 줄이기 위해, 안테나의 원편파 특성을 의도적으로 활용한다. 즉, 원편파의 경우, 반사파에서는 좌회전 원편파는 우회전 원편파가 되고 우회전 원편파는 좌회전 원편파가 되며, 원편파 안테나는 그 회전 방향이 반대방향인 편파는 수신이 되지 않는 점을 이용하여, 반사파의 영향을 최소화 한다.

두 번째로, 중계장치 내부의 회로설계에 있어, 궤환 시간 지연(Feedback Time Delay)을 소정의 시간 이내로 최대한 적게 하기 위하여, 위상천이기(Phase Shifter) 또는 지연기와 연계하여 입력신호와 동일 위상으로 궤환되는 주파수를 능동적으로 제어함으로써, 중계주파수 대역 내에서 발진의 위상조건이 맞는 주파수 개수를 최소로 만든다.

세 번째로, 위상천이기를 두고 궤환신호의 위상을 제어하여 동일 위상 궤환주파수를 대역통과여파기의 중계 주파수 대역 밖에 설정 가능하도록 한다. 또한, 궤환신호가 대역통과여파기의 대역통과 내에 있는 경우에는 궤환신호제거수단인 간섭 제거기 모듈을 이용한다.

네 번째로, 발진 검출기를 두어 미세 발진 여부를 검출함과 동시에 감쇠기를 제어하여 중계장치의 증폭이득을 변경시켜 발진을 실시간으로 억제함으로써, 완전 발진이 일어나더라도 1/2칩(Chip) 이내의 시간에 복구하여 데이터의 손실을 방지하도록 한다.

다섯 번째로, 발진 가능 여부의 예측을 가능하게 한다. 즉, 상기한 위상천이기와 감쇠기 및 발진검출부를 연계동작시켜 중계장치의 이득의 각 단계별로 위상천이기의 위상을 변경시켜가면서 발진여부를 검출함으로써 발진 가능성을 미리 예측해 볼 수 있도록 구성하고, 이를 위해 중앙제어장치를 설치한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예의 동작을 상세하게 설명한다.

먼저, 본 발명에 따른 무선중계장치의 원리를 개념적으로 설명한다.

<안테나의 편파>

일반적으로 수신 안테나는 송신 안테나와 동일한 편파방식을 사용한다. 즉, 기지국에서 수직편파용 안테나를 사용하여 신호를 송신하면 이동전화기에서도 수직편파용 안테나를 사용하여 수신하며, 이동전화기에서 기지국으로 송수신할 때도 동일한 편파방식을 사용한다. 이는 송수신 안테나가 동일한 편파방식을 사용할 때에 가장 효율적으로 송수신할 수 있기 때문이다. 만약 수직편파의 전파를 수평편파의 안테나로 수신한다면 제대로 수신할 수가 없다. 마찬가지로, 원편파에서도 마찬가지이며, 원편파에서는 그 회전방향까지 같아야 한다. 원편파에는 그 극성의 회전방향에 따라 좌회전 원편파(이하, LHCP)와 우회전 원편파(이하, RHCP)의 두가지로 구분된다. LHCP로 송신하면 LHCP 안테나로 수신해야 효율적인 수신이 가능하며, RHCP도 마찬가지이다. 만약 LHCP(또는 RHCP) 신호를 RHCP(또는 LHCP) 안테나로 수신하면 제대로 수신이 안된다. 원편파는 반사면에서 반사되면 그 위상이 180°차이가 나게되고 회전방향이 반대로 된다. 즉, LHCP는 반사면에서 RHCP로 반사되고 RHCP는 반사면에서 LHCP로 반사된다.

도 2에 도시한 바와 같이, 안테나(ANT1)에서 송신된 신호의 일부는 d로 표시한 바와 같이 안테나(ANT2)에 직접 입력되거나, i1과 r1로 표시한 바와 같이 지면(GN)에 반사되어 안테나(ANT2)에 입력되거나, 또는 i2와 r2로 표시한 바와 같이 건물 등의 장애물(OB)에 반사되어 안테나(ANT2)에 입력될 수 있다. 만약 지면(GN)이나 장애물(OB) 등에 의하여 반사되어 입력되는 신호(r1,r2)보다 안테나(ANT1)에서 안테나(ANT2)로 직접 입력되는 신호(d)가 더 클 때에는, 안테나(ANT1)와 안테나(ANT2)의 둘 중에 하나는 RHCP 안테나를 사용하고 다른 하나는 LHCP 안테나를 사용하면 안테나(A2)는 자신의 편파방식과 다른 편파방식을 수신하게 되므로 수신되는 세력이 매우 약하게 되어 두 안테나 사이의 아이솔레이션은 동일 편파방식을 사용할 때보다 더 크게 된다.

또한, 지면 및 장애물 등에서 반사된 반사파의 입력이 직접 들어오는 신호의 세기보다 더 클 때에는, 반사파는 원편파의 회전 방향이 반대로 되므로, 두개의 안테나(ANT1,ANT2)로서 동일 회전방향의 원편파 안테나를 사용하면, 안테나(ANT2)는 회전방향이 반대인 원편파를 수신하게 되므로, 반사파 입력 세력이 수십 dB로 약하게 된다. 이와 같이 원편파방식을 현지 상황에 맞게 적절히 선택함으로써, 반사파가 클 경우, 반사파에 의해 안테나의 아이솔레이션이 악화되는 것을 막을 수 있다. 또한, 사이드 로브의 반사파의 영향을 감소시키기 위해, 좁은 설치공간에서 안테나를 지면 혹은 바닥면에서 높게 설치해야 하는 어려움을 극복할 수 있다.

상기와 같이 안테나의 원편파방식중, RHCP(Right Hand Circular Polarization), LHCP(Left Hand Circular Polarization) 등의 편파방식을 현지 사정에 맞게 적절히 조합하여 사용함으로써 사이드 로브의 반사파의 영향을 최소화하고 안테나사이의 아이솔레이션을 크게 하는 원리를 본 발명에서는 의도적으로 사용한다.

<궤환된 신호의 지연시간(Feedback Time Delay)>

중계기에서 사용하는 일반적인 쏘(Saw)필터는 그 지연시간(Time Delay)이 길기 때문에 중계장치의 입력신호와 출력신호간의 지연시간이 수 us 이상이 되어, 이 출력신호가 입력측으로 궤환되어 재입력될 때 원래의 입력신호와 유사성이 없어 완전히 다른 신호로 인식된다.

이와 같이 CDMA의 경우 지연시간이 1칩(Chip; 1.23Mbps의 경우에는 812 nsec) 이상으로 장시간 지연된 신호가 원래의 신호와 합쳐지면, 수신기에서 복조하는데 장애가 발생하지 않도록 하기 위해, 궤환된 신호의 크기가 원래 신호의 크기에 비해 15dB 이상 차이가 나게 하고 15dB이상에서는 간섭 신호로 간주하고 있다.

그러나, 1/4칩 이내에서는 발진 포인트가 아니면 에러가 발생하지 않으며, 1/2칩 내지 3/4칩 이하의 지연 하에서는 안테나간 ISO 마진(Margin)이 5~10 dB의 레벨 차이만 나더라도 통화가 가능하다. 이때, 궤환신호가 동일 칩 내에서 액티브 세트(Active Set) 신호로 이동단말기가 동작하게 된다. 또한, 지연이 1칩 이상이 되면, 궤환신호가 타 칩에서 후보 세트(Candidate Set) 신호가 된다.

또한, 중계장치의 시간 지연을 줄임으로써, 다음 항의 위상천이기의 설명에서와 같이 중계장치의 증폭이득과 궤환 입력신호의 위상관계에 의해 발진의 제거 용이 및 제어가 데이터 손실 없이 가능해진다.

< 위상조절부 >

중계장치가 발진을 일으켜서 중계 불가 상태가 되기 위해서는, 중계장치의 두개의 안테나를 포함한 전체 궤환루프의 이득이 1보다 크고, 동시에 궤환입력되는 신호의 위상이 원래의 입력신호와 동일 위상으로 연속 궤환되어야 한다.

중계장치가 발진을 일으키기 위해서는 이들 이득조건과 위상조건이 동시에 충족되어야 한다.

두개의 안테나 사이의 아이솔레이션을 크게 하거나 중계장치의 증폭이득을 줄이는 것은 발진의 이득조건을 충족시키지 못하게 하여 발진이 일어나지 않도록 하기 위한 것이다.

본 발명에서는 이득조건을 제어할 뿐만 아니라, 위상 조절부를 설치하여 위상조건까지 제어하며, 또한 중계장치의 시간지연과 궤환신호의 위상 사이의 상호관계를 이용하여, 중계주파수 대역(1FA) 내에서 발진이 일어나지 않도록 제어한다. 이하에서는 이에 대하여 설명하기로 한다.

즉, 중계장치의 수신측 안테나의 입력신호를 Fin(w)라고 하고, 중계장치의 송신측 안테나의 출력신호가 수신측 안테나에 궤환되는 신호를 Fin'(w)라 하며, 중계장치의 궤환 시간지연(Feedback Time Delay)을 △t라 하면, Fin(w) 및 Fin'(w)은 각각 식 (1) 및 식 (2)로 표현할 수 있다.

Fin(w) = cos wt --------------- (1)

Fin'(w) = cos w(t-△t) ------------ (2)

여기서는, 상기 식(1)과 식(2)의 두 신호의 위상관계만 살펴보기 위해 진폭은 고려하지 않는다.

상기 식(2)은 다음과 같이 표현할 수 있다.

Fin'(w) = cos (wt-w△t) = cos (wt-2π·f△t)

여기서, f·△t = n (여기서 n은 주기의 배수)이라 놓으면, △t는 다음과 같이 표현될 수 있다.

△t = (1/f)·n ----------- (3)

상기 식 (3)을 이용하면, 다음의 식 (4)를 얻을 수 있다.

Fin'(w) = cos (wt - w·△t)

= cos (wt - 2π·n) ---------- (4)

각주파수(w)와는 다른 각주파수(w')도 각주파수(w)와 같이 궤환된다고 가정하면, w'=2πf'이므로 다음의 식 (5)를 얻을 수 있다.

Fin'(w') = cos w'(t - △t)

= cos (w't - 2πf'·(n/f))

= cos (w't - 2πn·(f'/f)) ------------- (5)

여기서, 식 (4)의 n이 정수가 되면, 각주파수 w, 즉 주파수 f에서는, 지연이 2π의 정수배가 되므로, 식 (1)의 원래의 입력신호와 동일 위상의 궤환이 된다.

또한 식 (5)에서 n이 정수일 때, n·(f'/f)가 정수가 되면 주파수 f'도 동일 위상으로 궤환된다.

그리고, f'>f이면, n·(f'/f) = n·((f+△f)/f)= n + n·(△f/f)이므로, n·(△f/f)가 정수로 되는 주파수에서 동일 위상으로 궤환된다.

또한, f'<f이면, n·(f'/f) = n·((f-△f)/f)= n - n·(△f/f)이므로, n·(△f/f)가 정수로 되는 주파수에서 동일 위상으로 궤환된다.

즉, 동일 위상으로 궤환되는 주파수 f가 있을 때, f±△f의 주파수가 동일 위상으로 궤환되는지의 여부는 n(△f/f)가 정수인지의 여부에 따른다. 즉,

n·(△f/f) = k (여기서, k는 양의 정수, 즉 자연수) ------- (6)

가 된다.

이를 다시 쓰면, 식 (3)에 의해 n = △t·f이므로, △t·f·(△f/f) = k가 되며, 이를 다시 쓰면,

△f = k/△t ----------- (7)

가 된다. 여기서, k=1,2,3,4, .이므로 △f, 2△f, 3△f,...인 모든 주파수는 동일 위상으로 궤환된다.

이상의 설명을 요약하면, 어떤 주파수 f가 동일 위상으로 궤환하면, f±△f, f±2△f, f±3△f,... 등의 주파수에서도 동일 위상으로 궤환된다.

도 3에서와 같이, 동일 위상으로 궤환되는 2개의 주파수(도 3에서는 f와 f+△f)의 사이에 중계주파수 대역을 위치시킬 수 있으면 그 대역(1FA) 내에서는 발진의 위상조건이 충족되지 않으므로 발진이 일어나지 않는다.

이와 같이 중계주파수 대역 밖의 한 주파수(도 3에서의 f)에 대해 궤환되는 신호의 위상을 동일 위상으로 만들기 위해 위상천이기 또는 지연케이블 등을 이용한다.

또한, △f를 충분히 크게 하기 위해 식 (7)에서의 △t, 즉 중계장치의 시간지연을 1/4칩 이하 또는 1/2칩 내지 3/4칩 이하가 되도록 한다.

예를 들면, f=1.8GHz, △f=1.25MHz이면, 식 (7)에서 k=1일 때 △f=1/△t에서 △t = 1/△f = 1/(1.25×10⁶) = 800(nsec)가 된다. 즉, 800nsec의 지연이 있을 경우, 동일한 위상으로 지연되는 주파수 간격은 1.25MHz가 된다.

동일 위상으로 궤환되는 주파수를 위상천이기를 이용하여 도 3의 중계주파수 대역 밖에 있도록 주파수를 조정하면, 중계주파수 대역(1FA) 내에서는 발진이 일어나지 않게 할 수 있다.

주파수 f가 동 위상의 궤환 주파수라고 할 때, n·(△f/f) = 1이 되는 주파수(f')는 동위상으로 궤환되지만, n·(△f/f) = 1/2이 되는 주파수(f')는 역위상으로 궤환된다. 이때, △f = f/2n = (1/2)·(f/n), 즉 동위상의 경우의 반의 주파수 차이의 주파수에 대해서는 역위상의 궤환이 일어난다.

즉, 도 4에서 f와 f+△f에서 동위상의 궤환이 일어난다면 f+(△f/2), 즉 f와 f+△f의 중심주파수에서는 역위상의 궤환이 일어난다. 따라서, 이 중심주파수의 위상이 역위상이 되도록 위상천이기를 조정하여도 f와 f+△f에서 동위상의 궤환이 일어나게 할 수 있다.

< 발진검출부 >

발진검출부는 중계장치의 입력신호의 일부를 입력받아서, 하나의 대역통과 여파기를 통과한 신호를 두 개 이상의 작은 대역으로 분할한 다음에 각 대역의 신호세기를 검출하고, 각 대역간의 신호세기를 서로 비교하여, 작은 대역 중의 어느 한 대역내의 주파수가 발진을 할 경우에 그 대역의 신호세기가 다른 대역의 신호세기보다 큰 점을 이용하여 발진 여부를 판단한 후, 감쇠기를 실시간으로 제어하여, 일정 레벨만큼 감쇠를 주어서 중계장치의 증폭이득을 감소시켜 일단 완전 발진을 중지시킨다. 발진 시작부터 발진의 중지까지는, 중계장치의 시간지연이 극히 작고 감쇠기는 즉각 제어되므로, 중계장치의 시간 지연의 양에 따라서 1칩 이내 또는 1~2개 이내의 칩 시간 이내에 제어가 가능하게 된다. 이러한 경우, 데이터의 손실 이 없거나 한개나 두개 이내의 손실로 제어가 가능하게 되며, 이러한 손실은 수신기의 에러정정기능에 의하여 복구 가능한 정도의 것이다.

이와 같이 일단 완전 발진을 정지시킨 후에는 본 발진검출부의 발진검출기능과 감쇠기를 이용하여 중앙제어장치의 제어에 의해 감쇠기의 감쇠량을 조금씩 변경시켜가면서, 이와 동시에 위상조절부의 위상천이기를 이용하여 궤환신호의 위상을 변경시키고, 동시에 또한 발진여부를 감지해가면서 증폭이득을 변경해봄으로써, 발진하지 않는 범위내에서 증폭이득의 미세조정을 행한다.

이하에서는 도 5를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무변파 무선중계장치의 구성 및 동작에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

도 5에서, 도면부호 1은 기지국과의 통신을 위한 원편파 안테나이고, 100은 이동통신 단말기와의 통신을 위한 안테나이며, 2 및 102는 안테나 공용기(Duplexer)이다. 그리고, 도면부호 3 및 103은 저잡음 증폭기(Low Noise Amlpifier; LNA)이고, 4,11,104 및 111은 방향성 결합기(Directional Coupler)이며, 5 및 105는 고입력 신호제한기(High Level Input Limiter)이다. 또, 도면부호 6,8,106 및 108은 증폭기이고, 7,9,107 및 109는 감쇠기(Attenuator)이며, 10 및 110은 고출력 신호제한기(High Level Output Limiter)이다. 또한, 도면부호 12 및 112는 위상조절부이고, 13 및 113은 전력증폭기(High Power Amplifier)이고, 14 및 114는 신호합성기이다. 또, 도면부호 15 및 115는 주파수변환 및 신호제한부이고, 16 및 116은 대역분할 및 신호검출부이고, 17 및 117은 신호비교부이며, 18 및 118은 실시간 신호감쇠 제어부이고, 20은 중앙제어장치(Central Control Unit)이며, 200은 간섭 제거기 모듈이다. 상기 주파수변환 및 신호제한부(15 또는 115)와 대역분할부(16 또는 116), 신호비교부(17 또는 117) 및 실시간 신호감쇠 제어부(18 또는 118)는 순방향 또는 역방향 중계 신호의 발진을 검출하는 발진검출부를 구성한다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무선중계장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.

기지국방향의 안테나(1)로 입력되는 입력신호는 안테나 공용을 위해 대역통과여파기 등으로 구성된 안테나 공용기(2)를 거쳐서 저잡음 증폭기(3)에 입력되어 증폭된다. 다음 단의 방향성 결합기(4)는 신호의 일부를 분리하여 발진검출부를 구성하는 주파수변환 및 신호제한부(15)로 보내고, 주 신호는 다음 단의 고입력신호제한기(5)로 입력시킨다.

상기 고입력신호제한기(5)는 중계장치에 과도한 크기의 신호가 입력되어, 장치의 성능저하, 발진포화, 장치 부품의 파손 등을 방지하기 위해 신호의 크기를 제한한다. 여기서는 수신입력신호의 레벨을 또한 검출하여 현재 입력되는 수신신호의 세기 레벨이 얼마인지를 중앙제어장치(20)에 통보한다.

다음 단의 증폭기(6)는 상기 고입력신호제한기(5)를 통과한 입력신호를 증폭하고, 다음 단의 감쇠기(7)는 중앙제어장치(28)의 제어를 받는데, 주로 중계장치의 증폭 이득의 미세 조정을 위해 신호에 대한 감쇠량을 조절한다. 그리고, 다음 단의 증폭기(8)는 상기 감쇠기(7)를 통과한 신호를 증폭하고, 다음 단의 감쇠기(9)는 입력신호를 감쇠된다. 상기 감쇠기(9)의 감쇠량은 발진검출부를 구성하는 실시간 신 호감쇠 제어부(18)에 의해 실시간으로 제어를 받는다. 이에 의해 발진이 일어나거나 일어날 가능성이 있을 때에 상기 감쇠기(9)에 의해 일정량 만큼 신호를 감쇠시켜 중계장치의 증폭이득을 줄여 완전발진을 방지한다. 이는 실시간으로 이루어져서 짧은 시간, 예를 들면 1/2칩 내지 3/4칩 또는 1~2개의 칩 이내에 완전 발진을 정지시킴으로써, 데이터의 손실이 없거나 한 개 또는 두개 정도의 데이터 손실로 국한시킨다.

상기 감쇠기(9)의 출력신호는 고출력신호제한기(10)에 입력되어 신호레벨이 제한되는데, 상기 고출력신호제한기(10)는 감쇠기(7,9)에서 신호가 감쇠됨에 따라 중계장치의 출력신호의 크기가 조절되더라도 중계장치의 과입력시 출력의 크기를 일정레벨 이하로 일정하게 유지시키도록 하여, 전력증폭기(13)가 과입력으로 인해 포화가 되는 것을 방지하기 위한 것이다.

상기 고출력신호제한기(10)의 출력신호는 방향성결합기(11)에 입력된다. 상기 방향성 결합기(11)의 주 신호는 다음 단의 위상조절부(12)에 보내지고, 신호의 일부는 분리되어 발진검출부를 구성하는 주파수변환 및 신호제한부(15)로 보내진다. 즉, 상기 방향성 결합기(11)(4)의 일부신호가 각각 신호합성기(14)에서 합성되어 주파수변환 및 신호제한부(15)에 입력된다. 여기서는, 상기 방향성 결합기(11)(4)의 일부신호를 합성하여 발진검출기의 입력으로 이용하는 것은 중계기의 입력신호와 출력신호를 합성하여 활용함으로써 신호감지가 용이하도록 하기 위함이다.

상기 방향성결합기(11)의 주 신호는 다음 단의 위상조절부(12)에 입력되어, 중앙제어장치(20)가 명령하는 만큼 입력신호의 위상을 천이시켜 전력증폭기(13)에 입력시킨다.

상기 위상조절부(12)(112)의 일예는 도 6a 및 도6b에 도시한 바와 같이 구성할 수 있다. 즉, 도 6a 및 도6b의 예에서의 위상조절부(12)(112)는 하나의 위상 천이기로 구성되어, 중앙제어장치(20)로부터의 제어신호(CS1,CS1')에 따라 신호의 위상이 가변적으로 변환되어 출력되도록 되어 있다. 이와 같이 위상조절부(12)(112)를 구성하고, 중앙제어장치(20)가 발진검출부의 발진 검출시 또는 발진 예측시에 위상천이기의 위상을 소정 각도 단위로 단계적으로 가변시키는 제어를 행하게 되면, 동위상으로 궤환되는 주파수신호를 중계주파수 대역 밖으로 조정할 수 있게 된다. 따라서, 중계주파수 대역 내에서의 발진을 제거하거나 방지할 수 있게 할 수 있다.

한편, 상기 위상조절부(12)(112)의 다른 예는 도 7에 도시한 바와 같이 구성할 수 있다. 즉, 도 7의 예에서의 위상조절부(12)(112)는 신호분할기(30)와 다수의 아이솔레이터(31A,31B,34A,34B,39,43), 다수의 대역통과 여파기(32A,32B), 다수의 위상천이기(Phase Shifter)(33A,33B,38,41), 신호결합기(35), 신호합성기(36), 감쇠기(42) 및 신호증폭기(37)로 구성된다. 여기서, 아이솔레이터(31A,31B,34A,34B,39,43)는 전송선로의 한쪽 방향에는 전자파를 전달할 수 있지만, 그 반대방향에는 전달할 수 없는 기능을 가진 소자이다.

이 경우, 방향성 결합기(11)에서 출력되는 주신호는 신호분할기(30)에 입력되어 예를 들면 2개의 신호로 분리된 후, 아이솔레이터(31A,31B)에서 일측 방향으 로만 전송되며, 아이솔레이터(31A)를 통과한 신호와 아이솔레이터(31B)와 지연소자(40A)를 통과한 신호는 각각 서로 다른 대역으로 설정된 대역통과 여파기(32A,32B)를 통과함에 따라 2개의 작은 대역신호로 분할되고, 이 작은 대역신호는 각각 위상천이기(33A,33B)에 입력된다. 이들 위상천이기(33A,33B)는 중앙제어장치(20)로부터의 제어신호(CS2,CS3)에 따라 입력신호의 위상을 가변적으로 변환되도록 한다. 이렇게 위상 천이된 작은 대역신호들은 각각 아이솔레이터(34A,34B)를 통과한 후 신호결합기(35)에서 결합된다.

한편, 상기 방향성 결합기(11)에서 출력되는 사이드 신호는 아이솔레이터(39)와 지연소자(40B)를 통과한 후 위상천이기(41)에 입력된다. 이 위상천이기(41)는 중앙제어장치(20)로부터의 제어신호(CS4)에 따라 입력신호의 위상을 가변적으로 변환되도록 한다. 이렇게 위상 천이된 신호는 감쇠기(42)를 통과하면서 일정레벨로 감쇠된 후 아이솔레이터(43)를 통과한다. 여기서, 지연소자(40A,40B)는 순방향 신호중계의 경우 인접 기지국 간의 간섭신호를 제거하기 위해 신호를 지연시키기 위한 것이다.

상기 신호결합기(35)에서 결합된 주신호와 아이솔레이터(43)를 통과한 사이드신호는 신호합성기(36)에서 합성되고 증폭기(37)에서 증폭되고나서 위상천이기(38)에 입력되어 중앙제어장치(20)로부터의 제어신호(CS5)에 따라 위상이 가변적으로 변환된 후, 전력증폭기(13)에 입력된다. 여기서, 상기 증폭기(39) 및 위상천이기(41)는 전체 중계기 루프의 위상을 조정하기 위한 것이다.

이와 같이 위상조절부(12)를 구성하고, 중앙제어장치(20)가 발진검출부의 발 진 검출시 또는 발진 예측시에 위상천이기(33A,33B,38,41)의 위상을 소정 각도 단위로 단계적으로 가변시키는 제어를 행하게 되면, 동위상으로 궤환되는 주파수신호를 중계주파수 대역 밖으로 조정할 수 있게 된다. 따라서, 중계주파수 대역 내에서의 발진을 억제하거나 방지할 수 있게 할 수 있다.

한편, 상기 도6a, 도6b 및 도 7에 구성된 위상조절부에 의해서도 대역내 발진 예측 위치가 제거되지 않을 경우에는 중앙제어장치(20)는 간섭제거모듈(200)에 제어신호(C)를 출력하여 궤환신호 제거 동작을 실행하도록 한다. 여기서, 상기 간섭제거모듈(200)의 일예는 도 8에 도시한 바와 같이 안테나(1)(100)사이에서 설치되어, 순방향 궤환신호제거 기능과 역방향 궤환신호제거 기능을 수행하게 된다.

먼저, 간섭제거모듈(200)의 순방향 궤환 신호제거 기능에 대하여 설명하면 다음과 같다. 즉, 안테나(100)를 통해 이동통신단말기 측으로부터 수신된 신호는 위상 천이기(58)에 입력되어 중앙제어장치(20)로부터의 제어신호(CS10)에 따라 위상이 가변적으로 변환된 후, 신호분할부(57A)에서 신호가 분할되어, 각각의 분할된 신호는 아이솔레이터(56A,56B) 및 감쇠기(55A,55B)를 통과하여 일정레벨로 감쇠되고 나서 위상 천이기(54A,54B)에 입력되어 중앙제어장치(20)로부터의 제어신호(CS6,CS7)에 따라 위상이 가변적으로 변환된다. 이 위상이 가변된 신호는 각각 신호지연소자(53A,53B)에서 궤환시간에 대응하는 만큼 신호지연된 후, 아이솔레이터(51A,51B)를 통해 신호결합부(50A)에 입력되어 결합되고나서 기지국측 안테나(1)로 출력된다.

또한, 간섭제거모듈(200)의 역방향 궤환신호 제거 기능에 대하여 설명하면 다음과 같다. 즉, 안테나(1)를 통해 기지국 측으로부터 수신된 신호는 신호분할부(50B)에서 신호가 분할되고, 각각의 분할된 신호는 아이솔레이터(59A,59B) 및 감쇠기(60A,60B)를 통과하여 일정레벨로 감쇠되고 나서 위상 천이기(61A,61B)에 입력되어 중앙제어장치(20)로부터의 제어신호(CS8,CS9)에 따라 위상이 가변적으로 변환된다. 이 위상이 가변된 신호는 각각 신호지연소자(62A,62B)에서 궤환시간에 대응하는 만큼 신호지연된 후, 아이솔레이터(63A,63B)를 통해 신호결합부(57B)에 입력되어 결합된다. 그후, 상기 결합된 위상 천이기(58)에 입력되어 중앙제어장치(20)로부터의 제어신호(CS10)에 따라 위상이 가변적으로 변환된 후, 이동통신 단말기 측의 안테나(100)로 출력된다. 여기서, 상기 위상천이기(58)는 전체 중계기 루프의 위상을 조정하기 위한 것이다.

이와 같이 간섭제거모듈(200)을 구성하고, 위상조절부(12)(112)에 의해서도 대역내 발진 예측 위치가 제거되지 않을 경우에는 중앙제어장치(20)는 간섭제거모듈(200)에 제어신호(C, 즉 CS6~CS10)를 출력하여 위상천이기(54A,54B,61A,61B,58)의 위상을 소정 각도 단위로 단계적으로 가변시키는 제어를 행하게 되면, 기지국측 안테나(1)와 이동통신단말기측 안테나(100) 사이에서 순방향 및 역방향으로 궤환되는 신호에 의한 간섭을 효과적으로 제거할 수 있어, 동위상으로 궤환되는 주파수신호를 중계주파수 대역 밖으로 조정할 수 있게 된다. 따라서, 중계주파수 대역 내에서의 발진을 억제하거나 방지할 수 있게 할 수 있다.

상기 전력증폭기(13)는 대전력증폭기로서 최종 증폭기이다. 이 전력증폭기(13)의 출력은 안테나 공용기(102)를 거쳐 안테나(100)에 의해 이동단말 기 방향으로 송신된다. 여기서, 상기 전력증폭기(13)의 출력은 중앙제어장치(20)에 입력되고, 중앙제어장치(20)는 중계장치의 전력 및 이득의 적응적 제어를 위하여 활용하게 된다.

상기 발진검출부는 주파수변환 및 신호제한부(15), 대역분할부(16) 및 신호비교부(17) 및 실시간 신호감쇠 제어부(18)로 구성된다.

상기 방향성 결합기(4)에 의해 일부 분리된 신호와 상기 방향성 결합기(11)에서 일부 분리된 신호가 신호합성기(14)에서 합성된 후, 발진검출부의 주파수변환 및 신호제한부(15)에 입력된 후, IF주파수 대역으로 변환된 다음에 출력된다.

상기 주파수변환 및 신호제한부(15)는 내부에 혼합기(15B), 국부 발진기(15A), 대역통과 여파기(15C) 및 신호제한기(Limiter)(15D)로 구성된다.

상기 주파수변환 및 신호제한부(15)에 입력된 신호는 혼합기(15B)와 국부발진기(15A)에 의해 IF주파수 대역으로 변환되고, 다음의 대역통과 여파기(15C)에 의해 주파수 변환 과정에서 발생되는 불요파가 제거된 다음에, 신호제한기(15D)에 의해 과도한 크기의 신호가 출력되지 않도록 일정레벨로 출력이 제한되어 대역분할부(16)에 입력된다.

상기 대역분할부(16)의 입력신호는 다수의 대역통과 여파기(본 실시예에서는 3개의 대역 통과 여파기 16A~16C)에 의해 여러 개의 작은 대역들로 신호가 분할된다, 각 분할된 대역은 각각 신호검출기(Detector)(16D~16F)에 의해 신호 크기가 검출된다. 각 신호의 크기는 전압의 크기로 나타난다. 본 실시예에서는 상기 신호검출기(16D~16F)에 의해 피크 값을 검출하도록 하였으나, 다른 실시예로서는 평균값(Root-Mean-Square Value)을 검출할 수도 있다.

또한 본 실시예에서는 대역을 3개의 분할하기 위해 대역통과 여파기를 3개 사용하였으나 그 분할 대역의 개수는 변경해서 실시할 수 있는 것이다. 또한 대역을 분할하지 않고 1개의 대역여파기를 사용하여도 된다.

이와 같이, 상기 대역분할부(16)에서 1개의 대역여파기를 사용하여 대역을 분할하지 않는 경우에는 대역분할기(16)의 검출된 신호 크기를 중앙제어장치(20)가 기억하여 두고, 일정시간 후에 다음에 검출되는 신호의 크기와 비교하여 발진여부를 중앙제어장치(20)가 판단하면 된다.

그리고, 상기 대역분할부(16)에서 다수의 대역여파기를 사용하여 대역을 여러 개로 분할할 경우에는 분할할 대역의 개수는 장치 전체의 지연시간을 고려하여 결정해야 한다. 즉, 1개의 대역 내에서는 동일 위상으로 궤한되는 주파수가 1개가 되도록 하면 효과적이다. 만약 1개의 대역 내에서 동일 위상으로 궤한되는 주파수가 1개가 나타나지 않을 경우 중간(IF)주파수를 변경하여 나타나는 대역으로 이동하거나 위상제어를 하여 대역내에 나타나도록 한다.

상기 대역분할부(16)에 의해 검출된 각 대역의 신호세기는 각각 신호비교부(17)와 중앙제어장치(20)로 보내진다. 상기 신호비교부(17)는 각 대역의 신호세기를 실시간으로 비교하여 어느 특정 대역이 다른 대역보다 신호세기가 일정레벨 이상 클 경우에는 발진 내지 발진 가능성으로 판단하여, 그 판단결과를 실시간 신호감쇠 제어부(18)에 전달한다. 이에 따라 상기 실시간 신호감쇠 제어부(18)는 감쇠기(9)를 제어하여 일정레벨 만큼 감쇠시켜서 중계장치의 증폭이득을 일정량 만큼 줄여서 발진을 극히 짧은 시간 이내에 정지시킨다. 또한, 중앙제어장치(20)가 발진 여부 및 감쇠기(9)의 감쇠량을 알 수 있도록 신호비교부(20)는 신호를 중앙제어장치(20)에도 보낸다.

본 실시예와는 달리 발진검출부는 여러가지로 실시 가능한 것이다. 즉, 주파수변환 및 신호제한부(15)에서 국부발진기(15A)의 주파수를 필요한 작은 대역의 개수만큼 순차적으로 일정시간 단위로 변경하고, 내부의 대역여파기(15C)의 대역폭을, (중계주파수 대역폭 ÷작은 대역의 개수) 만큼으로 하여, 대역여파기의 통과대역 주파수는 일정하되 실제로 입력되는 주파수는 중계주파수 대역을 분할하여 입력시키는 효과를 가져올 수 있게 하여도 된다. 이 경우, 대역통과 여파기의 출력을 국부 발진주파수가 바뀔 때마다 측정하면, 전체 중계 주파수 대역을 국부 발진주파수의 개수만큼 분할하여 측정하는 것이 된다. 따라서 이들 측정값을 기억하여 두었다가 서로 비교하여 발진여부를 결정할 수 있다. 이때에는 대역분할부(16)내의 대역여파기는 1개만을 사용하거나 또는 하나의 신호검출기만을 사용하여도 가능하다.

또한, 다른 실시예에서는, 주파수변환 및 신호제한부(15)의 기능중에서 신호제한기(Limiter)의 기능만을 살려서, 실제로는 주파수변환이 없게 하고, 대역분할부(16)의 대역여파기는 1개만 사용하여, 중계주파수 대역 전체의 신호세기를 시간차를 두고 검출하여, 먼저 주기에서 검출된 신호세기와 다음의 주기에서 검출된 신호세기를 비교하여 발진여부를 판단할 수 있다.

상기 중앙제어장치(20)는 다양한 신호를 받아들이고, 마이크로 컴퓨터 또는 마이크로프로세서와 메모리를 가지고, 프로그램에 의하여 받아들인 신호를 분석하 고 판단하여, 각종 제어신호를 출력해서 중계장치 전체가 효율적으로 운영되도록 한다.

즉, 중앙제어장치(20)는 입력으로는, 방향성 결합기(4)로부터 중계장치의 입력 중계주파수신호의 세기를 입력받고, 대역분할부(16)로부터 각 대역의 신호세기를 입력받고, 신호비교부(17)로부터 감쇠기(9)에 설정될 감쇠량에 관한 정보와 발진 여부에 관한 신호를 입력받으며, 전력증폭기(13)로부터 중계장치의 출력세기에 관한 신호를 입력받는다.

또한, 상기 중앙제어장치(20)는 출력으로는, 감쇠기(7)의 감쇠량을 미세 조정하기 위한 감쇠량 설정을 위한 신호를 내보내고, 위상조절부(12)의 위상 천이량을 설정하기 위한 신호를 내보내며, 발진검출부의 다양한 실시예에 따라 주파수변환 및 신호제한부(15)의 국부발진기의 발진주파수 결정을 위한 신호를 내보내기도 한다.

상기 중앙제어장치(20)는 발진검출부의 판단에 의해 감쇠기(7)의 감쇠량을 결정한 후, 증폭이득의 미세 조정을 위해 감쇠기(7)의 감쇠량을 미세 조정한다. 또한, 상기 중앙제어장치(20)는 상기한 바와 같이 위상조절부(12)를 제어하여, 동위상의 궤환되는 주파수가 중계주파수 대역 밖에 설정되도록 한다. 또, 상기 중앙제어장치(20)는 감쇠기(7)를 제어하여 증폭이득을 단계별로 변화시켜가면서, 동시에 각 이득단계별로 위상조절부(12)의 위상량을 변화시켜서 중계주파수 대역에서 발진이 일어나는지를 감시하여, 미리 발진 가능성이 있는 중계장치의 증폭이득 범위, 주파수 대역, 위상량 등을 판단하여, 발진 가능성을 예측할 수 있다. 또한, 상기 중앙제어장치(20)는 수시로 변화하는 중계환경에 적응하여 증폭이득과 위상천이량을 제어하여 환경의 변화에 관계없이 발진을 제어해서 안정된 중계를 하도록 한다.

본 실시예에서는 쌍방향 중계를 하도록 중계장치는 설계하였지만, 상기한 설명은 순방향의 신호중계, 즉 기지국에서 이동단말기 방향으로의 신호 중계에 대해서만 설명하였다. 역방향의 신호중계, 즉 이동단말기에서 기지국 방향으로의 신호 중계는 상기한 순방향의 신호 중계와 대칭적으로 구성되어 있다.

즉, 안테나(100)에서 입력되는 이동단말기 방향으로부터의 신호는 안테나 공용기(102)에 입력되고, 저잡음 증폭기(103)를 거쳐서 방향성 결합기(104)에 입력된 후, 주 신호는 고입력 신호제한기(105)에 입력되고, 일부 분리된 신호는 순방향 중계의 경우와 마찬가지로 발진검출부를 구성하는 주파수변환 및 신호제한부(115)에 입력된다. 상기 고입력신호제한기(105)의 출력은 증폭기(106), 감쇠기(107), 증폭기(106), 감쇠기(109), 고출력 신호제한기(110), 방향성결합기(111), 위상조절부(112), 전력증폭기(113)를 순차적으로 거친 다음, 안테나 공용기(2)를 거쳐 안테나(1)를 통해 기지국 방향으로 송신된다.

상기 역방향의 신호 중계에서 각 구성요소들의 기능과 신호흐름에 대해서는 순방향의 신호중계에서 설명한 내용과 대칭적이므로, 그에 대한 구체적인 설명은 생략한다. 그리고, 상기 중앙제어장치(20)는 순방향 신호 중계와 역방향 신호 중계를 모두 제어하며, 그 기능 또한 순방향과 역방향이 서로 대칭적으로 동일하다.

상기한 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 다른 중계장치에 대한 설명에서는 동 위상으로 궤환되는 신호를, 위상천이기를 이용하여 도 3의 주파수(f 또 는 f+△f)를 갖는 주파수 대역의 밖에 존재하도록 하였다. 따라서, 이때에는 중계주파수 대역 내에는 동일 위상으로 궤환되는 신호는 없으므로 △f 대역내에서는 발진이 일어나지 않는다. 또한, 주파수(f, f±△f, f±2△f,...) 등은 위상조절기(12)에 의해 감쇠를 받으므로, 결과적으로 전체 주파수에 대해 발진을 억제할 수 있게 된다. 이는 순방향 신호 중계와 역방향 신호 중계에서 마찬가지이다.

이상에서는 위상 천이기를 이용하였으나, 다른 실시예로서는 도 5의 위상조절부(12,112)와 역방향의 발진검출부(115~118)를 사용하지 않고, 순방향의 발진만 검출 및 제어하는 방법이다. 역방향의 발진검출부(115~118)를 중계장치에서 제외한 것은 순방향의 발진검출부(15~18)에 의해 제어되는 감쇠기(9)의 감쇠량과 중앙제어장치(20)에 의해 제어되는 감쇠기(7)의 감쇠량을 일정레벨 높게 하여 각각 역방향의 감쇠기(7)와 감쇠기(9)에 설정하도록 순방향의 중계장치의 증폭이득과 역방향의 증폭이득을 순간 순간에 연동시키기 위함이다. 순방향보다 역방향의 감쇠량을 일정레벨 더 많이 감쇠시켜서 역방향의 이득을 일정레벨 줄여서 순방향과 연동시킴으로써, 역방향에 대한 발진 제어를 행하지 않는데 따른 발진 가능성을 낮추어 안정적으로 역방향의 신호 중계도 가능하도록 한다.

역방향의 신호 중계에 대해서는 별도의 발진제어기능을 수행하지 않고, 순방향의 발진제어 기능에 의해 결정되는 증폭 이득에 의해 역방향의 증폭이득이 결정되며, 순방향 이득보다 역방향의 증폭이득이 일정 레벨 낮도록 역방향의 각 감쇠기를 설정하는 것은, 역방향에 대해서는 순방향에서와 같은 발진제어를 별도로 행하 지 않더라도 순방향과 동일 수준으로 역방향 중계가 이루어지도록 하기 위함이다.

한편, 본 발명에 따른 다른 실시예에서는 피딩 케이블을 적절한 길이로 짧게 설정하여 신호의 케이블 통과시의 신호지연의 영향을 최소화시켜도 된다.

도 9는 도 5에 도시한 안테나(1,100)에 대한 일반적인 특성을 도시한 도면이다. 본 발명의 중계장치의 원편파 안테나(ANT1,ANT2)는 4개의 다이폴(Dipole) 어레이[1/4λ(90°), 2/4λ(180°), 3/4λ(270°), λ(360°)의 합성]로 구성되며 4방향성 원편파로 되어 있다. 이와 같이 지면(GN) 또는 장애물(OB)에 대하여 안테나(ANT1,ANT2)의 사이드로브가 모두 수직하게 설치되는 경우, 이들 안테나(ANT1,ANT2)사이에서 사이드로브의 반사 및 산란이 발생하여, 안테나(ANT1,ANT2)사이의 아이솔레이션은 사이드로브에 의해 가장 심하게 영향을 받게 되며, 이때 반사파에 의한 영향도 크다.

도 10은 본 발명에 따른 무선중계장치에서 채용되는 동일 원편파 안테나의 일예를 설명하기 위한 도면이다. 동 도면에 도시한 바와 같이, 본 발명의 무선 중계장치에서는 기지국방향 원편파 안테나(ANT1)에 대해서는 사이드로브가 지면(GN)에 대하여 대각선 방향(45°)으로 경사지게 설치하고 이동단말기 방향의 원편파 안테나(ANT2)에 대해서는 사이드로브가 지면(GN)에 대하여 수직하게 설치하며, 이때 안테나(ANT1,ANT2)는 모두 동일방향 편파를 사용한다. 이와 같이 하면, 안테나(ANT1,ANT2)사이의 아이솔레이션은 사이드로브에 의해 가장 적게 영향을 받게 되어, 안테나(ANT1,ANT2)사이의 아이솔레이션을 크게 할 수 있으며, 이때 반사파에 의한 영향도 최소화 할 수 있게 된다. 이에 따라 보다 안정적인 중계장치의 동작을 보장할 수 있게 된다.

도 11은 본 발명에 따른 무선중계장치에서 채용되는 안테나의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다. 동 도면에 도시한 바와 같이, 본 발명의 무선 중계장치에서는 기지국방향 원편파 안테나(ANT1) 및 이동단말기방향 원편파 안테나(ANT2)에 대해서 모두 사이드로브가 지면(GN)에 대하여 45°경사지게 설치하고, 이때 안테나(ANT1,ANT2)는 모두 동일방향 원편파를 사용한다. 이와 같이 하면, 안테나(ANT1,ANT2)사이의 아이솔레이션은 사이드로브에 의해 가장 적게 영향을 받게 되어, 이때 사이드로브의 반사파에 의한 영향도 최소화 할 수 있게 된다. 이에 따라 보다 안정적인 중계장치의 동작을 보장할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 개량, 변경, 대체 또는 부가하여 실시할 수 있는 것임은 당해 기술분야에 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 이러한 개량, 변경, 대체 또는 부가에 의한 실시가 이하의 첨부된 특허청구범위의 범주에 속하는 것이라면 그 기술사상 역시 본 발명에 속하는 것으로 보아야 한다.

이상 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 안테나 간의 아이솔레이션 마진을 최소화하여 운용할 수 있고 발진제어가 용이하게 되므로 통신 데이터 에러없이 중계기의 운용이 가능하게 되는 효과가 있다. 또, 저지연 중계를 하므로 안테 나 간 아이솔레이션 마진 영역 및 지상 중첩지역에서도 이동단말기에서 수신된 칩(Chip)당 파일럿 전력과 대역내 수신된 모든 신호전력의 비(Ec/Io) 열화 및 EVM(Error Vector Magnitude)을 개선할 수 있다. 또한, 신호지연의 단축으로 지상 연속 중계가 가능하게 되는 효과가 있다.

또, 안테나 간의 장애물 및 지면 반사파나 산란, 회절, 이웃 건물로부터의 반사 등과 같은 아이솔레이션의 감소 요소 및, 눈과 비와 같은 날씨에 따른 안테나 간 아이솔레이션의 변동 등의 제반 요소로 인하여, 중계장치의 증폭이득을 충분히 높게 사용할 수 없는 기존의 문제점을 완벽하게 해결할 수 있는 효과가 있다.

현재까지 무선중계에서 기술적으로 구현하기 어려웠던 간섭 제거 및 발진을 함에 있어 안테나와 장비에서 시스템적으로 접근하여 반사파 및 인접 셀 간섭은 안테나에서 처리하고 궤환신호에 의한 발진은 장비에서 각각 처리하므로 무선 중계시의 문제점을 완벽하게 해결할 수 있는 효과가 있다.

Claims (22)

1. 디지털 부호분할다중접속방식 통신망에서의 무변파 무선 중계장치에 있어서,

   순방향 및 역방향의 중계신호 출력이 중계신호 입력으로 궤환될 때, 이 궤환되는 궤환신호의 주파수중에서 원래의 입력신호와 동일한 위상을 갖는 궤환주파수가 중계 주파수 대역(1FA) 밖에 설정되도록 중계기의 3/4칩(Chip)이내에서 지연시간과 위상을 파장(λ)의 배수(0을 포함하는 양의 정수배)로 제어하는 것을 특징으로 하는 무변파 무선 중계장치의 제어방법.
2. 제1항에 있어서,

   순방향 및 역방향의 중계신호에 대하여 두 개 이상으로 대역분할하여 실시간적으로 발진을 감시하고, 발진의 발생 검출시 및 발진 예측시에 상기 중계신호의 출력에 대하여 위상을 제어하는 것을 특징으로 하는 무변파 무선 중계장치의 제어방법.
3. 제1항에 있어서,

   순방향의 중계신호에 대하여 두 개 이상으로 대역분할하여 실시간적으로 발진을 감시하고, 발진의 발생 검출시 및 발진 예측시에 상기 중계신호의 출력에 대하여 위상을 제어하고,

   역방향 중계신호에 대해서는 상기 순방향 중계신호의 제어값에 따라서 역방향 중계신호의 출력에 대하여 위상을 제어하는 것을 특징으로 하는 무변파 무선 중계장치의 제어방법.
4. 제1항 내지 제 3항중 어느 한 항에 있어서,

   상기 중계신호의 위상제어에 의하여 중계 주파수 대역 내의 발진 예측 위치 및 발진 위치가 제거되지 않는 경우, 궤환신호 제거를 위하여 궤환 주파수가 중계주파수 대역의 가운데 위치하도록 상기 중계신호의 출력에 대하여 위상을 조정하는 제어를 추가적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 무변파 무선 중계장치의 제어방법.
5. 제2항 또는 제 3항에 있어서,

   상기 중계신호 출력에 대한 위상 조정은, 상기 중계신호 출력을 복수의 대역으로 분할하고 그 분할된 각 대역에 대하여 개별적으로 위상을 변환시키는 것을 특징으로 하는 무변파 무선 중계장치의 제어방법.
6. 제2항 또는 제3항에 있어서,

   상기 발진 발생의 검출시 및 발진 예측시에 상기 중계신호의 출력에 대하여 위상 조정과 병행하여, 상기 중계신호를 서서히 감쇠시키는 것을 특징으로 하는 무변파 무선 중계장치의 제어방법.
7. 부호분할다중접속방식 통신망에서의 무선 중계장치에 있어서,

   중계신호에 대하여 두 개 이상으로 대역분할하여 실시간적으로 발진을 감시하는 발진 감시수단과;

   상기 중계신호의 출력을 복수의 대역으로 분할하고 그 분할된 각 대역에 대하여 개별적으로 위상을 조절하는 위상조절수단과;

   상기 중계신호를 감쇠시키는 신호감쇠수단과;

   상기 발진감시수단에 의하여 발생 검출시 및 발진 예측시에, 상기 중계신호의 출력이 중계신호 입력으로 궤환될 때에 이 궤환되는 궤환신호의 주파수중에서 원래의 입력신호와 동일한 위상을 갖는 궤환주파수가 중계 주파수 대역 밖에 설정되도록 상기 위상조절수단을 제어하고, 상기 중계신호를 서서히 감쇠시키도록 상기 신호감쇠수단을 제어하는 제어수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무변파 무선 중계장치.
8. 삭제
9. 삭제
10. 제 7항에 있어서,

    상기 발진 감시수단은 상기 신호감쇠수단에 의한 신호감쇠 전후의 중계신호를 이용하여 중계신호의 발진을 감시하는 것을 특징으로 하는 무변파 무선 중계장치.
11. 제 7항에 있어서,

    순방향 신호 중계 및 역방향 신호 중계 각각에 대해, 입력신호를 증폭하는 저잡음증폭기를 통과한 신호의 크기를 제한하는 입력신호제한기와; 상기 입력신호제한기를 통과한 신호크기를 감쇠시키는 제1감쇠기와 제2감쇠기의 직렬회로와; 상기 제2감쇠기를 통과한 출력신호의 크기를 제한하는 출력신호제한기를 더 포함하여 구성되고,

    상기 위상조절수단은, 상기 출력신호제한기를 통과한 신호를 다수의 경로로 신호를 분할하는 신호분할부와, 상기 분할된 각 신호경로별로 다른 대역을 통과시키는 대역통과 여파기와, 상기 각각의 신호경로에서 대역통과 여파기를 통과한 신호에 대하여 위상을 변화시키는 위상천이기로 이루어진 대역별 위상변환부와, 상기 대역별 위상변환부의 출력을 결합하는 신호결합부와, 상기 신호결합부의 출력신호를 증폭하고 위상을 변화시키는 위상천이기로 이루어진 전체 루프 위상변환부를 포함하여 구성되어, 상기 출력신호제한기를 통과한 신호를 입력받아, 해당 신호에 대한 기지국 또는 이동단말기에서 전송되어 제1안테나로 입력되는 소오스 신호의 위상과, 해당 신호가 제2안테나를 통해서 기지국 또는 이동단말기 측으로 전송될 때 상기 제1안테나측으로 궤환되는 궤환신호의 위상이, 동일 위상으로 궤환되는 신호 주파수를 중계 주파수 대역 밖에 있도록 위상을 조절하고,

    상기 발진감시수단은, 상기 저잡음증폭기의 출력신호 또는 상기 출력신호제한기의 출력신호 또는 그 합성신호를 주파수 변환하고 특정 레벨이상의 신호의 출력을 제한하는 주파수 변환 및 신호제한부와, 상기 주파수 변환 및 신호제한부에서 출력된 신호를 적어도 두 개의 주파수 대역으로 분할하는 대역분할부와, 상기 대역분할부의 출력을 근거로 해당 중계 신호의 발진 여부를 검출하는 비교검출부와, 상기 비교검출부의 검출결과에 따라 상기 제1 및 제2감쇠기중 어느 하나의 감쇠량을 실시간적으로 증가시키도록 제어하는 감쇠제어부를 포함하여 구성되어, 상기 저잡음증폭기의 출력신호와 상기 출력신호제한기의 출력신호를 이용하여 상기 중계 신호의 발진을 검출 및 감시하고 상기 제1 및 제2감쇠기중 어느 하나의 감쇠량을 제어하고,

    상기 제어수단은, 중계기에 입력 및 출력되는 입력 및 출력신호 크기, 상기 발진 검출부로부터의 검출신호를 근거로, 상기 제1 및 제2감쇠기중 다른 하나의 감쇠량과, 상기 위상조절수단의 조절 위상량을 제어하는 것을 특징으로 하는 무변파 무선 중계장치.
12. 삭제
13. 삭제
14. 삭제
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16. 삭제
17. 삭제
18. 삭제
19. 중계기 본체와, 쌍방향 중계를 위한 2개의 동일방향 원편파 안테나를 가지 고,

    상기 2개의 원편파 안테나중 하나는 사이드로브가 지면에 대하여 대각선 방향으로 경사지며 사이드로브의 한 방향이 장애물 가장자리 선 바깥으로 하여 원거리 지면 반사시키도록 설치되고,

    상기 2개의 원편파 안테나중 다른 하나는 사이드로브가 지면에 대하여 수직하게 되도록 설치된 것을 특징으로 하는 무변파 무선 중계장치.
20. 중계기 본체와, 쌍방향 중계를 위한 2개의 동일방향 원편파 안테나를 가지고,

    상기 2개의 안테나 모두는 사이드로브 방향이 지면에 대하여 대각선 방향으로 경사지며, 각각의 사이드로브의 한 방향이 장애물 가장자리 선 바깥으로 향하여 원거리 반사시키도록 설치된 것을 특징으로 하는 무변파 무선 중계장치.
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