KR100602753B1 - 누설동축케이블을 이용한 중계시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무선통신용 중계시스템에 관한 것으로서, 기지국으로부터 급전선을 경유하여 전달되는 RF신호를 누설동축케이블(LCX)을 이용해 방사하는 중계시스템에 있어서, 상기 급전선과 누설동축케이블 사이에 개재되어 방사주파수대 이외의 고주파 잡음신호를 선택적으로 차단하는 저역통과필터(LPF)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면 급전선을 경유하여 유입되는 희망주파수대 이외의 고주파 잡음신호를 차단할 수 있다.

누설동축케이블, 급전선, LPF, 혼변조, 스커트 특성

Description

누설동축케이블을 이용한 중계시스템{Repeater system using a leaky coaxial cable}

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 중계시스템의 구성도.

도 2는 본 발명에 따라 급전선과 누설동축케이블 사이에 저역통과필터가 결합된 상태를 도시하는 평면도.

도 3은 본 발명에 따라 분배기가 연결된 급전선과 누설동축케이블 사이에 저역통과필터가 결합된 상태를 도시하는 평면도.

도 4는 급전선을 따라 진행하는 RF신호의 주파수 스펙트럼도.

도 5는 도 4의 신호가 저역통과필터를 통과했을 때의 주파수 스펙트럼도.

<도면의 주요 참조부호에 대한 설명>

11...기지국 12...급전선

13...분배기 14...저역통과필터

15...누설동축케이블

본 발명은 누설동축케이블을 이용한 무선통신용 중계시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 급전선(Power Feeding Cable)으로부터 누설동축케이블(Leaky Coaxial Cable; LCX)에 유입되는 잡음신호를 차단하여 통화품질을 향상시킬 수 있는 누설동축케이블을 이용한 중계시스템에 관한 것이다.

일반적으로 터널이나 지하철은 지상에 비해 전파손실이 현저히 크므로 안테나의 사용에 제약을 많이 받는데, 그 대안으로 현재 널리 사용되고 있는 것이 누설동축케이블을 이용한 중계시스템이다.

누설동축케이블은 길이방향을 따라 구비된 복수의 슬롯(Slot)을 통해 전파의 방사가 이루어지도록 한 케이블로서, 기수와 우수 주파수와 같은 고조파가 슬롯의 주기나 각도에 따라 결정되므로 특성주파수의 설계가 자유롭고, 어떠한 형태의 전파음영지역이라도 포설이 용이하므로 향후에도 전파손실이 큰 지역에 매우 유용하게 적용될 것으로 기대되고 있다.

그러나, 이러한 누설동축케이블을 이용하는 종래의 중계시스템은 급전선과 누설동축케이블이 직접적으로 접속됨으로 인해 외부로부터 상기 급전선을 따라 진행하는, 희망주파수대 이외의 고주파 잡음신호가 그대로 누설동축케이블 내로 유입되어 혼변조(Cross modulation)를 일으키는 등 방사특성을 저하시키는 경우가 발생하게 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 급전선을 따라 누설동축케이블로 유입되는 고주파 잡음신호를 선택적으로 차단할 수 있는 누설동축케이블 중계시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 누설동축케이블 중계시스템은, 기지국으로부터 급전선을 경유하여 전달되는 RF신호를 누설동축케이블(LCX)을 이용해 방사하는 중계시스템에 있어서, 상기 급전선과 누설동축케이블 사이에 개재되어 방사주파수대 이외의 고주파 잡음신호를 선택적으로 차단하는 저역통과필터(LPF)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 급전선에는 다지점으로 급전선을 분기시키는 분배기(Distributor)가 연결되고, 상기 분배기와 누설동축케이블 사이에 상기 저역통과필터가 결합될 수 있다.

상기 저역통과필터는 50Ω으로 매칭되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 저역통과필터의 대역폭은 신호감도가 최대인 점으로부터 3데시벨[dB] 떨어진 차단 주파수범위내에 방사주파수(Radiation Frequency)대가 포함되도록 설계되는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 누설동축케이블을 이용한 중계시스템의 구성도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명은 바람직하게 지면(1) 아래의 지하철 시설과 같은 전파음영구역에 구축되는 것으로서, 지상안테나(10)가 구비된 기지국(11)으로부터 연장되는 급전선(12)과, 상기 급전선(12)에 결합되어 여러 지점으로 급전선(12)을 분기시키는 분배기(13)와, 상기 분배기(13)의 각 출력포트에 접속되는 저역통과필터(Low Pass Filter; LPF)(14) 및 누설동축케이블(15)을 포함한다.

상기 기지국(11)은 지상안테나(10)에 수신된 RF신호를 증폭한 후 실질적으로 상기 누설동축케이블(15)을 통해 누설파를 방사하고, 이와 더불어 상기 누설동축케이블(15)에 유기되는 신호를 증폭하여 상기 지상안테나(10)를 통해 외부로 송출한다. 상기 기지국(11)과 누설동축케이블(15)은 급전선(12)을 매개로 상호 연결된다.

상기 급전선(12)과 누설동축케이블(15) 사이에는 도 2에 도시된 바와 같이 저역통과필터(14)가 개재되어 희망하는 방사주파수대 이외의 고주파 잡음신호를 선택적으로 차단한다. 이러한 저역통과필터(14)의 구체적인 기술적 구성은 통상의 RF 필터기술을 채용하여 구성될 수 있으므로 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.

바람직하게, 분배기(13)를 통해 상기 급전선(12)이 다지점으로 분기되는 경우에는, 도 3에 도시된 바와 같이 분배기(13)의 각 출력포트와 누설동축케이블(15) 사이에 저역통과필터(14)가 개재될 수 있다.

여기서, 결합손실을 최소화하여 전압정재파비(Voltage, Standing Wave Ratio: VSWR) 등의 성분이 열화하는 것을 방지하기 위해서는, 상기 저역통과필터(14)의 임피던스가 급전선(12)을 비롯하여 분배기(13) 및 누설동축케이블(15)의 특성임피던스와 매칭(Matching) 되어야 하는데, 통상적으로 급전선(12), 분배기(13) 및 누설동축케이블(15)의 입출력단자는 50Ω으로 설계되므로 50Ω의 RF커넥터(미도시)를 이용해 상기 저역통과필터(14)를 결합하는 것이 바람직하다.

상기 저역통과필터(14)의 대역폭(Band width)은, 신호감도가 최대인 점으로부터 3데시벨[㏈] 떨어진 차단주파수(Cut-off frequency) 범위내에 희망하는 방사주파수대가 포함되도록 설계된다. 이때, 상기 대역폭 내의 신호에는 리플(Ripple)이 적어야 하며, 고주파 잡음신호의 제거효율을 높이도록 차단주파수 이상의 주파수 경계영역에서 스커트(Skirt) 특성이 좋아야 한다.

누설동축케이블(15)은 자켓(15b) 내에 종입된 외부도체의 길이방향을 따라 의도된 주기 및 각도로 슬롯(15a)을 형성하여 방사주파수에 상응하는 전파의 누설이 이루어지도록 하는 것으로서, 소정의 부하(16)가 구비되는 통상의 누설동축케이블이 동일하게 채용될 수 있다. 이때, 상기 부하(16)는 누설동축케이블(15)을 타고 오는 신호의 반사가 없도록 50Ω으로 설계하는 것이 바람직하다.

그러면, 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 작용에 대하여 설명하기로 한다.

본 발명에 의하면, 전파음영지역에 포설되는 누설동축케이블(15)과, 기지국(11)으로부터 연장된 급전선(12)의 상호 연결시, 상기 급전선(12)과 누설동축케이블(15) 사이, 혹은 상기 급전선(12)에 구비된 분배기(13)와 누설동축케이블(15) 사이에는 방사주파수 이외 대역의 신호를 선택적으로 차단하는 저역통과필터(14)가 개재된다.

통상적으로 상기 급전선(12)을 경유하여 누설동축케이블(15)측으로 진행하는 RF신호에는, 도 4에 도시된 바와 같이 희망하는 방사주파수 대역(100) 이외에 고주파 잡음신호대역(101)이 존재한다.

따라서, 상기 RF신호가 저역통과필터(14)를 통과하게 되면, 도 5에 도시된 바와 같이 방사주파수 대역(100) 이외의 신호가 차단되어 실질적으로 잡음신호가 제거된 RF신호에 상응하는 누설파가 상기 누설동축케이블(15)을 통해 방사된다.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

상술한 바와 같이 본 발명은 급전선을 따라 누설동축케이블로 유입되는, 희망하는 방사주파수대 이외의 고주파 잡음신호를 선택적으로 제거할 수 있다.

따라서, 이러한 본 발명을 특히, 신호대잡음비가 좋지 않은 전파음영지역에 적용할 경우 종래에 비해 통화품질을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

Claims (4)

1. 기지국으로부터 급전선을 경유하여 전달되는 RF신호를 누설동축케이블(LCX)을 이용해 방사하는 중계시스템에 있어서,

   상기 급전선과 누설동축케이블 사이에 직접적으로 개재되어 방사주파수대 이외의 고주파 잡음신호를 선택적으로 차단하는 저역통과필터(LPF)를 포함하는 것을 특징으로 하는 중계시스템.
2. 제 1항에 있어서,

   다지점으로 급전선을 분기시키는 분배기;를 더 포함하고,

   상기 저역통과필터와 연결되는 급전선은 상기 분배기를 통해 분기된 급전선임을 특징으로 하는 중계시스템.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 저역통과필터가 50Ω으로 매칭된 것을 특징으로 하는 중계시스템.
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 저역통과필터의 대역폭은 신호감도가 최대인 점으로부터 3데시벨[dB] 떨어진 차단 주파수범위내에 방사주파수대가 포함되도록 설계되는 것을 특징으로 하는 중계시스템.

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