KR100666330B1 - 동일한 무선 주파수 양방향 중계 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 동일한 무선 주파수 양방향 중계 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 건물 내에, 건물 지하, 터널지역에 전파가 도달하지 않는 음영지역을 해소하기 위해 누설동축케이블 또는 안테나에 설치되는 무선중계시스템에 있어서, 입력되는 동일한 무선 주파수를 송신신호(TX) 또는 수신신호(RX)를 구분하여 송출하는 제1 및 제2 듀플렉스와, 상기 신호 구분부 및 메인 증폭기로부터 입력 또는 출력되는 송신신호(TX) 또는 수신신호(RX)를 기 설정된 대역의 무선 주파수만을 통과시켜 송출하는 제1 및 제2 대역 통과 필터와, 과전압 입력시 기 설정된 값 이상의 전류가 흘렀을 때, 일정시간 내에 입력전류를 제한하는 제한기와, 입력 무선신호의 레벨에 따라 자동 이득 조절기나 메인 증폭기로 수신경로 구분해주는 방향성 결합기와, 상기 방향성 결합기에서 검출된 신호의 크기에 따라 입력 신호의 진폭 변동을 검출하여 출력 신호의 진폭이 항상 일정하게 유지되도록 진폭을 조절하는 자동 이득 조절기 및 상기 자동 이득 조절기로부터 설정된 신호를 증폭하는 메인 증폭기를 포함하는 동일한 무선 주파수 양방향 중계 시스템에 관한 것이다.

누설동축케이블, 안테나, 듀플렉스, 하이브리드, 아이솔레이션

Description

동일한 무선 주파수 양방향 중계 시스템{Only one frequency bilateral repeating system}

도 1은 본 발명에 따른 동일한 무선 주파수 양방향 중계 시스템의 개괄적인 전체 구성도

도 2는 본 발명에 따른 동일한 무선 주파수 양방향 중계 시스템의 상세 블럭도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100: 본 발명에 따른 동일한 무선 주파수 양방향 중계 시스템

101: 제1 듀플렉스 102: 제1 대역 통과 필터

103: 제한기 104: 레벨 조절부

105: 프리 증폭기 106: 방향성 결합기

107: 자동 이득 조절기 108: 메인 증폭기

109: 제2 대역 통과 필터 110: 제2 신호 구분기

200: 누설동축케이블 300: 안테나

본 발명은 동일한 무선 주파수 양방향 중계 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 건물 내에, 건물 지하, 터널지역에 전파가 도달하지 않는 음영지역에 누설동축케이블(leakage coaxial cable)이나 안테나(antenna)를 설치하여 무선 주파수 430MHZ~470MHZ 영역에서 사용되는, 소방용 무선통신 및 산업용 무전기의 송수신을 원활하도록 중계하는 동일한 무선 주파수 양방향 중계 시스템에 관한 것이다.

현대 사회의 발전에 따라 대도시에는, 고층건물과 지하상가, 지하터널, 지하 주차장 등의 고층, 대형 및 지하 건축구조물이 급격히 증가함에 따라, 그 이용인원 또한 날로 증가하고 있는 추세이다.

고층, 대형 및 지하 건축구조물을 관리, 유지 및 화재 발생시에 서로 간의 통신수단으로서 소방용 및 산업용 무전기를 사용하고 있다.

상기 고층, 대형 및 지하 건축구조물은 두꺼운 콘크리트 등으로 인하여 무선교신은 전파의 흐름이 차폐되는 무선 통신의 불리한 조건으로 인하여 전파 수신 신호의 강도가 약해지고, 통신 품질이 떨어지는 전파 음영지역 (dead zone)이 존재하는데, 이러한 음영지역에서는 통화 품질이 극히 나쁘거나, 통화가 불가능한 일이 종종 발생 되고 있다.

그러므로 이러한 지역에서도 통화 가능하도록 하기 위해서 음영지역에 다수개의 무선 통신 중계기를 설치하는 방법이 현재까지 사용되고 있었다.

그러나 상술한 바와 같이, 건물 내에 또는 건물 지하나 터널 등에 다수개의 무선 통신 중계기를 설치하면, 상기 시스템 설치 비용이 증가하므로 상기 시스템 설치업자들의 마진이 부족하게 되는 문제점이 발생하게 된다.

상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명에 따른 동일한 무선 주파수 양방향 중계 시스템의 목적은, 건물 내에, 건물 지하, 터널지역에 전파가 도달하지 않는 음영지역에 누설동축케이블이나 안테나를 설치하고, 상기 누설동축케이블이나 안테나의 설치 간격 사이에 존재하는 전파 음영지역에 양방향 중계기를 설치함으로써, 단일 무선 주파수로 양방향이 송수신이 가능할 뿐만 아니라 양호한 음질의 송수신이 가능함은 물론, 그 구성이 간단하여 시스템 설치비의 절감을 도모하는 동일한 무선 주파수 양방향 중계 시스템을 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 입력되는 같은 무선 주파수를 송신신호(TX) 또는 수신신호(RX)를 아이솔레이션하여, 상기 송신신호(TX) 또는 수신신호(RX)의 경로를 하이브리드하여, 송수신신호 간 상호간섭이 발생 되지 않고 아울러, 자동 이득 조절기에서 출력신호의 레벨을 조정해 주어 통신감도가 양호한 동일한 무선 주파수 양방향 중계 시스템을 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 제한기를 설치하여 과 전력 입력시 기 설정된 값 이상의 전력이 흘렀을 때, 일정시간 내에 입력전력을 제한하여 각 부의 회로를 보호할 수 있는 동일한 무선 주파수 양방향 중계 시스템을 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 제한기의 차선책으로 자동 이득 장치를 더 설치하여 과 입력을 보강하고, 과 입력시 출력을 조정할 수 있는 동일한 무선 주파수 양방향 중계 시스템을 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 동작 표시부를 레벨 조절부와 자동 이득 조절기의 사이에 설치하여, 자동 이득 조절기를 통과하는 송신신호(TX) 또는 수신신호(RX)의 입력 또는 출력 여부를 시각적으로 확인할 수 있도록 하여 송수신이 원활하지 않을 때에도 신속하게 고장 여부를 확인할 수 있는 동일한 무선 주파수 양방향 중계 시스템을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 안출된 본 발명에 따른 동일한 무선 주파수 양방향 중계 시스템은, 건물 내에, 건물 지하, 터널지역에 전파가 도달하지 않는 음영지역을 해소하기 위해 누설동축케이블 또는 안테나에 설치되는 무선중계시스템에 있어서, 입력되는 동일한 무선 주파수를 송신신호(TX) 또는 수신신호(RX)를 구분하여 송출하는 제1 및 제2 듀플렉스와, 상기 신호 구분부 및 메인 증폭기로부터 입력 또는 출력되는 송신신호(TX) 또는 수신신호(RX)를 기 설정된 대역의 무선 주파수만을 통과시켜 송출하는 제1 및 제2 대역 통과 필터와, 과전압 입력시 기 설정된 값 이상의 전류가 흘렀을 때, 일정시간 내에 입력전류를 제한하는 제한기와, 입력 무선신호의 레벨에 따라 자동 이득 조절기나 메인 증폭기로 수신경로 구분해주는 방향성 결합기와, 상기 방향성 결합기에서 검출된 신호의 크기에 따라 입력 신호의 진폭 변동을 검출하여 출력 신호의 진폭이 항상 일정하게 유지되도록 진폭을 조절하는 자동 이득 조절기 및 상기 자동 이득 조절기로부터 설정된 신호를 증폭하는 메인 증폭기를 포함한다.

또한, 상기 듀플렉스는, 상기 송신신호(TX) 또는 수신신호(RX)를 입력 또는 출력하는 제1 포트, 제2 포트 및 제3 포트를 포함한다.

또한, 상기 제1 및 제2 듀플렉스는, 송신신호(TX) 또는 수신신호(RX)를 아이솔레이션을 통해 상기 송신신호(TX) 또는 수신신호(RX)의 경로가 하이브리드 되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 동일한 무선 주파수 양방향 중계 시스템은, 자동 이득 조절기에서 송신신호(TX) 또는 수신신호(RX)의 입력 또는 출력시 상기 입력 또는 출력 여부를 시각적으로 확인하는 동작 표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 메인 증폭기는, 최대 출력 데시벨 레벨을 약 5~7 데시벨로 증폭하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 동일한 무선 주파수 양방향 중계 시스템의 바람직한 일실시예에 대해 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 동일한 무선 주파수 양방향 중계 시스템의 개괄적인 전체 구성도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 동일한 무선 주파수 양방향 중계 시스템은, 건물 내에, 건물 지하, 터널지역에 전파가 도달하지 않는 음영지역에 누설동축케이블(200)이나 안테나(300)를 설치하고, 누설동축케이블(200) 또는 안테나(300)의 설치 간격 사이에 존재하는 전파 음영지역에 본 발명에 따른 양방향 중계기(100)를 설치한다.

양방향 중계기(100)는, 제1 듀플렉스(101), 제1 대역통과필터(102), 제한기(103), 레벨 조절부(104), 프리 증폭기(105), 방향성 결합기(106), 자동 이득 조절기(107), 메인 증폭기(108), 제2 대역통과필터(109) 및 제2 듀플렉스(111)를 포함한다.

제1 듀플렉스(101)는 제1 포트(1001), 제2 포트(1002) 및 제3 포트(1003)를 포함한다.

제1 듀플렉스(101)의 제1 포트(1001)로 수신되는 같은 무선 주파수의 무선 신호를 아이솔레이션을 통해 송신신호(TX)와 수신신호(RX)를 구분하고, 상기 송신신호(TX)는 제2 포트(1002)로 통과하여, 제1 대역통과필터(102)로 송신된다.

제1 듀플렉스(101)는 제1 포트(1001), 제2 포트(1002) 및 제3 포트(1003)를 포함하며, 제1 포트(101)와 제2 포트(1002)의 사이의 아이솔레이션을 통해 서로 간에 신호가 전달되지 않는다.

즉, 제1 듀플렉스(101)와 후술할 제2 듀플렉스(111)는 송신 단과 수신 단을 분기하는 역할하는 Duplex를 말하는 것이다.

제1 대역통과필터(102)는 사이 제2 포트(1002)를 거쳐 수신된 상기 송신신호(TX)를 기 설정된 대역의 무선 주파수만을 통과시켜 송출한다.

즉, 제1 대역통과필터(102)는 좁은 대역의 통과 필터를 사용하기 때문에 후술할 프리 증폭기(105) 및 메인 증폭기(108)의 리니어 특성도 좋아지게 함과 아울러, 노이즈(noise) 지수도 낮아지는 것이다.

한편, 제한기(103)는 본 발명에 따른 양방향 중계기(100)은 DC전원을 누설동 축케이블(200)에 신호와 중첩되기 때문에 쇼트(short) 또는 과전압 유입시 기 설정된 값 이상의 전류가 흘렀을 때 일정시간 내에 입력되는 전류를 제한하도록 설치되어 있는 것이다.

그러므로, 과전압 유입시 상기 본 발명에 따른 양방향 중계기(100)의 각 부의 회로를 보호할 수 있는 것이다.

또한, 본 발명에 따른 양방향 중계기(100)는 선로 상에 DC 전력을 중첩해서 사용하기도 하나, 개별적인 전원 공급할 수 있는 것이 바람직하다.

또한, 상술한 제한기(103)의 차선책으로 후술할 자동 이득 조절기(107)가 설치되는 것이 바람직하다.

이어서, 제1 대역통과필터(102)를 거쳐 송신되는 송신신호(TX)는 프리 증폭기(105)로 수신된다.

이때, 제1 대역통과필터(102)는 B·P·F(band-pass filter)로서, 기 설정된 범위의 무선 주파수 대역만 통과시키는 필터를 말한다.

프리 증폭기(105)는 제1 대역통과필터(102)를 거쳐 수신되는 송신신호(TX)의 미세한 전력을 증폭하고, 상기 송신신호(TX)는 방향성 결합기(106)로 송신된다.

방향성 결합기(106)는 프리 증폭기(105)에서 증폭된 송신신호(TX)를 상기 송신신호(TX)의 입력 레벨에 따라 자동 이득 조절기(107) 또는 메인 증폭기(108)로 수신경로 구분해주는 것이다.

자동 이득 조절기(107)는 방향성 결합기(106)에서 검출된 신호의 크기(레벨)에 따라 송신(입력)되는 송신신호(TX)의 진폭 변동을 검출하여 출력 신호의 진폭이 항상 일정하게 유지되도록 진폭을 조절하는 것이다.

또한, 레벨 조절부(104)는 자동 이득 조절기(107)에서 검출하는 신호의 레벨의 범위를 기 설정할 수 있다.

동작 표시부(110)는 레벨 조절부(104)와 자동 이득 조절기(107) 사이에 설치되어, 자동 이득 조절기(107)를 통과하는 송신신호(TX) 또는 수신신호(RX)의 입력 또는 출력시 상기 입력 또는 출력 여부를 시각적으로 확인할 수 있도록 LED(luminescent diode) 등이 설치되어 있는 것이 바람직하다.

이어서, 메인 증폭기(108)는 상기 자동 이득 조절기(107)로부터 신호의 크기가 조절된 후, 피드백되어 다시 프리 증폭기(105)를 거쳐 방향성 결합기(106)의 수신경로 구분에 따라 수신되는 송신신호(TX)를 증폭한다.

메인 증폭기(108)를 통해 증폭된 송신신호(TX)는 다시 제2 대역통과필터(109)를 통해 기 설정된 대역의 무선 주파수만이 통과되어 제2 듀플렉스(111)로 송출된다.

상술한 바와 같이, 제2 대역통과필터(109)는 제1 대역통과필터(102)와 마찬가지로 좁은 대역의 통과 필터를 사용하기 때문에 메인 증폭기(108)와 프리 증폭기(105)의 리니어 특성도 좋아지게 함과 아울러, 노이즈 지수도 낮아지는 것이다.

이때, 송출되는 송신신호(TX)는 메인 증폭기(108)를 통해 증폭되는 무선 주파수 레벨은 최대 출력 데시벨 레벨은 약 10~15 데시벨(decibel)이나, 회로 안정성을 위해 최대 출력 데시벨 레벨을 약 5~7 데시벨로 증폭하는 것이 바람직하다.

그 다음, 제2 듀플렉스(111)는 제1 포트(1111), 제2 포트(1112) 및 제3 포트 (1113)를 포함한다.

또한 제2 듀플렉스(111)는 상술한 바와 같이, 수신되는 같은 무선 주파수를 아이솔레이션으로 송신신호(TX)와 수신신호(RX)를 구분하고, 상기 송신신호(RX)는 제3 포트(1113)를 거쳐 통과하여 출력되는 것은 상술한 제1 듀플렉스(101)에서와 동일하므로 더 이상이 상세한 설명은 생략하기로 한다.

제1 듀플렉스(101)와 제2 듀플렉스(111)는 송신신호(TX) 또는 수신신호(RX)를 아이솔레이션하여 입력 또는 출력되도록 상기 송신신호(TX) 또는 수신신호(RX)의 경로가 하이브리드 됨으로써, 전파 음영지역에 본 발명에 따른 양방향 중계기(100)를 설치하면 단일 무선 주파수로 쌍방으로 송수신이 가능할 뿐만 아니라 양호한 음질의 송수신이 가능함과 아울러, 구성이 간단하여 시스템 설치비의 절감을 도모할 수 있는 것이다.

본 발명은 상술한 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 용이하게 변형 실시 가능한 것은 물론이고, 이와 같은 변경은 청구항의 청구범위 기재범위 내에 있게 된다.

이상 살펴본 바와 같은 본 발명에 따르면, 건물 내에, 건물 지하, 터널지역에 전파가 도달하지 않는 음영지역에 누설동축케이블이나 안테나를 설치하고, 상기 누설동축케이블이나 안테나의 설치 간격 사이에 존재하는 전파 음영지역에 양방향 중계기를 설치함으로써, 단일 무선 주파수를 양방향으로 송수신이 가능할 뿐만 아니라 양호한 음질의 송수신이 가능함은 물론, 그 구성이 간단하여 시스템 설치비의 절감을 도모하는 동일한 무선 주파수 양방향 중계 시스템을 제공할 수 있다.

또한 본 발명에 따르면, 입력되는 같은 무선 주파수를 송신신호(TX) 또는 수신신호(RX)를 아이솔레이션하여, 상기 송신신호(TX) 또는 수신신호(RX)의 경로를 하이브리드하여, 송수신신호 간 상호간섭이 발생 되지 않고 아울러, 자동 이득 조절기에서 출력신호의 레벨을 조정해 주어 통신감도가 양호한 동일한 무선 주파수 양방향 중계 시스템을 제공할 수 있다.

또한 본 발명에 따르면, 제한기를 설치하여 과 전력 입력시 기 설정된 값 이상의 전력이 흘렀을 때 일정시간 내에 입력전력을 제한하여 각 부의 회로를 보호할 수 있는 동일한 무선 주파수 양방향 중계 시스템을 제공할 수 있다.

또한 본 발명에 따르면, 제한기의 차선책으로 자동 이득 장치를 더 설치하여 과 입력을 보강하고, 과 입력시 출력을 조정할 수 있는 동일한 무선 주파수 양방향 중계 시스템을 제공할 수 있다.

또한 본 발명에 따르면, 동작 표시부를 레벨 조절부와 자동 이득 조절기의 사이에 설치하여, 자동 이득 조절기를 통과하는 송신신호(TX) 또는 수신신호(RX)의 입력 또는 출력 여부를 시각적으로 확인할 수 있도록 하여 송수신이 원활하지 않을 때에도 신속하게 고장 여부를 확인할 수 있는 동일한 무선 주파수 양방향 중계 시스템을 제공할 수 있다.

Claims (5)

1. 건물 내에, 건물 지하, 터널지역에 전파가 도달하지 않는 음영지역을 해소하기 위해 누설동축케이블 또는 안테나에 설치되는 무선중계시스템에 있어서,

   입력되는 동일한 무선 주파수를 송신신호(TX) 또는 수신신호(RX)를 구분하여 송출하는 제1 및 제2 듀플렉스;

   상기 제1 및 제2 듀플렉스로부터 입력 또는 출력되는 송신신호(TX) 또는 수신신호(RX)를 기 설정된 대역의 무선 주파수만을 통과시켜 송출하는 제1 및 제2 대역 통과 필터;

   과 전압 입력시 기 설정된 값 이상의 전류가 흘렀을 때, 일정시간 내에 입력전류를 제한하는 제한기;

   제1 및 제2 대역 통과 필터를 통과한 입력 무선신호의 레벨에 따라 자동 이득 조절기나 메인 증폭기로 수신경로 구분해주는 방향성 결합기;

   상기 방향성 결합기에서 검출된 신호의 크기에 따라 입력 신호의 진폭 변동을 검출하여 출력 신호의 진폭이 항상 일정하게 유지되도록 진폭을 조절하는 자동 이득 조절기; 및

   상기 자동 이득 조절기로부터 설정된 신호를 증폭하는 메인 증폭기; 를 포함하는 동일한 무선 주파수 양방향 중계 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 듀플렉스는,

   상기 송신신호(TX) 또는 수신신호(RX)를 입력 또는 출력하는 제1 포트, 제2 포트 및 제3 포트를 포함하는 동일한 무선 주파수 양방향 중계 시스템.
3. 제2항에 있어서, 상기 제1 및 제2 듀플렉스는,

   송신신호(TX) 또는 수신신호(RX)를 아이솔레이션을 통해 상기 송신신호(TX) 또는 수신신호(RX)의 경로가 하이브리드 되는 것을 특징으로 하는 동일한 무선 주파수 양방향 중계 시스템.
4. 제1항에 있어서,

   자동 이득 조절기에서 송신신호(TX) 또는 수신신호(RX)의 입력 또는 출력시 상기 입력 또는 출력 여부를 시각적으로 확인하는 동작 표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동일한 무선 주파수 양방향 중계 시스템.
5. 제1항에 있어서, 상기 메인 증폭기는,

   최대 출력 데시벨 레벨을 약 5~7 데시벨로 증폭하는 것을 특징으로 하는 동일한 무선 주파수 양방향 중계 시스템.

Images