KR100843315B1 - 단주파 양방향 증폭기의 원격제어 시스템 - Google Patents

단주파 양방향 증폭기의 원격제어 시스템 Download PDF

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KR100843315B1 KR1020070044102A KR20070044102A KR100843315B1 KR 100843315 B1 KR100843315 B1 KR 100843315B1 KR 1020070044102 A KR1020070044102 A KR 1020070044102A KR 20070044102 A KR20070044102 A KR 20070044102A KR 100843315 B1 KR100843315 B1 KR 100843315B1
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전기훈
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Abstract

본 발명은 지상에 설치된 원격제어기의 조작을 통해 단주파 양방향 증폭기를 개별적으로 선택하여 이득을 설정할 수 있는 단주파 양방향 증폭기의 원격제어 시스템에 관한 것으로서, 전파 음영 지역에 중계하기 위한 단주파 양방향 중계장치(100); 상기 단주파 양방향 중계장치(100)로부터 송출된 신호를 단주파 양방향 증폭기(300)로 전송하기 위해 단주파 양방향 증폭기(300) 수만큼 구비된 안테나 매칭 박스(ANT MATCHING BOX)(200); 그리고, 상기 ANT MATCHING BOX(200)로부터 수신된 신호를 저역 통과시켜 제2고역/저역결합기(302)와 고역 통과시켜 2분배기(303) 측으로 전송하기 위한 제1고역/저역 결합기(301); 상기 제1고역/저역 결합기(301)로부터 수신된 신호를 고역통과시켜 입출력용 대역 통과수단(330)의 입력용 대역통과여과기(331)로 전송하고, 상기 신호를 저역 통과시켜 송수신용 대역통과수단(340)의 2분배기(341)로 전송하기 위한 제2고역/저역 결합기(302); 상기 제1고역/저역 결합기(301)로부터 수신된 신호를 수신용 레벨검출수단(310)과 송신용 레벨검출수단(320) 측으로 전송하기 위한 2분배기(303); 상기 2분배기(303)로부터 수신된 신호의 레벨을 검출하기 위한 수신용 레벨 검출 수단(310); 상기 2분배기(303)로부터 송신된 신호의 레벨을 검출하기 위한 송신용 레벨 검출 수단(320); 상기 제2고역/저역 결합기(302)로부터 전송된 신호를 대역통과시키기 위한 입출력용 대역통과 수단(330); 상기 제2고역/저역 결합기(302)로부터 전송된 신호를 대역통과시키기 위한 송수신용 대역통과 수단(340); 상기 수신용 레벨 검출 수단(310), 송신용 레벨 검출 수단(320), 입출력용 대역통과 수단(330), 송수신용 대역통과 수단(340)의 동작을 제어하기 위한 제어 수단(350); 제4고역/저역 결합기(307)로부터 전송된 신호를 2분배하기 위한 2분배기(304); 제4고역/저역 결합기(307) 측으로 전송하기 위한 제3고역/저역 결합기(306); 제3역/저역 결합기(306)로부터 전송된 신호를 2분배하기 위한 2분배기(305); 및 상기 2분배기(304)와 제3고역/저역 결합기(306)로부터 전송되는 신호를 결합하기 위한 제4고역/저역 결합기(307)를 포함하여 양방향으로 통신 경로를 제공하기 위한 하나 이상의 단주파 양방향 증폭기(300); 를 포함하여 이루어진다.
본 발명에 의한 단주파 양방향 중계기의 원격제어시스템에 의하면, 단주파 양방향 증폭기의 동작 상태를 원격 제어기를 이용하여 실시간으로 모니터링함으로써 전파 음영 지역에서도 지상과 동일한 전파 환경을 제공할 수 있게 된다.
Figure R1020070044102
단주파, 양방향, 증폭기, 원격제어

Description

단주파 양방향 증폭기의 원격제어 시스템 {Remote control system of one frequency bilateral amplifier}
도1은 종래의 듀플렉서(Duplexer) 방식 단주파 양방향 증폭기를 개략적으로 나타낸 도면.
도2는 종래의 전원 온오프(On/Off) 방식 단주파 양방향 중계 장치를 개략적으로 나타낸 도면.
도3a는 단주파 양방향 증폭기의 원격제어시스템의 전체 구성을 개략적으로 도시한 블럭도.
도3b는 본 발명에 의한 원격제어시스템 중 단주파 양방향 중계장치의 구성을 도시한 블럭도.
도3c는 본 발명에 의한 원격제어시스템의 단주파 양방향 증폭기의 구성을 도시한 블럭도.
도4는 본 발명에 의한 원격제어시스템의 단주파 양방향 중계장치 중 원격제어기의 구성을 도시한 블럭도.
도5는 본 발명에 의한 원격제어시스템의 단주파 양방향 증폭기 중 수신용 레벨 검출 수단의 구성을 도시한 블럭도.
도6은 본 발명에 의한 원격제어시스템의 단주파 양방향 증폭기 중 송신용 레벨 검출 수단의 구성을 도시한 블럭도.
도7은 본 발명에 의한 원격제어시스템의 단주파 양방향 증폭기 중 입출력용 대역통과수단의 구성을 도시한 블럭도.
도8은 본 발명에 의한 원격제어시스템의 단주파 양방향 증폭기 중 송수신용 대역통과수단의 구성을 도시한 블럭도.
도9는 본 발명에 의한 원격제어시스템의 단주파 양방향 증폭기 중 제어수단의 구성을 도시한 블럭도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 ... 단주파 양방향 중계장치
200 ... ANT MATCHING BOX
300 ... 단주파 양방향 증폭기
본 발명은 단주파 양방향 증폭기의 원격제어 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 지상에 설치된 원격제어기의 조작을 통해 단주파 양방향 증폭기를 개별적으로 선택하여 이득을 설정할 수 있는 단주파 양방향 증폭기의 원격제어 시스템 에 관한 것이다.
도1은 종래의 듀플렉서(Duplexer) 방식 단주파 양방향 증폭기를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도1에 도시된 바와 같이, 종래의 단주파 양방향 증폭 장치는 듀플렉서(Duplexer)(10)에 의한 구현이 일반적이다. 즉, 동일한 주파수를 사용하여 송수신할 경우에 듀플렉서의 송수신 상호간에 아이솔레이션(Isolation)을 확보하여 상행 증폭기(11)의 동작시에 하행 증폭기(12) 측으로 RF 신호 세력이 피드백(Feed Back)되지 않도록 한다.
그러나, 원래 듀플렉서는 동일한 주파수가 아니라 서로 다른 송수신 주파수를 사용하여 송신과 수신 간에 아이솔레이션(Isolation)을 확보하여 송수신 회로간에 피드백이 되지 않도록 하는 것이다. 결과적으로, 이러한 방식은 송수신 회로 간에 아이솔레이션(Isolation) 확보가 어려워 6dB 이상의 증폭이 불가능하기 때문에 원거리 전송이 어려워진다. 따라서, 증폭기의 설치 간격을 약 50m 정도로 짧게 하여 다단으로 설치해야 되므로 설치 비용이 비싸질 수 밖에 없다. 또한, 증폭기의 전후단에 들어가는 저역통과 여과기(Low Pass Filter)(13)는 수동소자 'L, C'를 사용하기 때문에 계절에 따라 온도, 습도의 변화에 민감하게 반응하여 증폭기의 이득이 변해 수시로 검침기로 측정한 후 수동으로 재조정해야만 하는 불편함이 존재한다. 고장시에도 다단으로 설치된 증폭기 중에 고장난 증폭기를 파악하는 것도 어려워진다.
도2는 종래의 전원 온오프(On/Off) 방식 단주파 양방향 중계 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도2에 도시된 바와 같이, 종래의 전원 온오프 방식 단주파 양방향 중계 장치에서, FM방송 주파수(88MHz~108MHz)는 대기시에 UHF 하행 증폭기(20)의 전원에 공급되고 UHF 상행 증폭기(21)는 전원공급이 차단된 상태로 된다. 이때, 지상의 무전기에서 전파를 방사하는 경우에는, 소방하행 증폭기에서 증폭하여 전파음영지역 UHF 주파수대 RF 세력 측으로 전송하며, 전파음영지역에서 전파를 방사하는 경우에는, RF 레벨 검출기(22)에서 RF 세력을 검출하여 하행 측 증폭기 전원을 차단하고 상행 측 증폭기 전원을 공급하여 RF 신호를 지상으로 전송하게 된다. 이때, 송수신간 분리도 및 일정한 증폭도를 얻기 위하여 상행, 하행의 두 증폭기 중 한 개만 동작시킨다.
그러므로, 양방향 선로 증폭기를 다단으로 설치할 경우에는, 전파음영지역에서 무전기로 전파 방사시 중앙에 설치된 양방향 선로 증폭기에서 RF 세력을 검출했을 때 상행 측 증폭기에 전원이 공급되고 하행 측 증폭기에는 전원 공급이 중단된다. RF 신호가 상행 측으로만 전송되어 지상과 무선통신이 이루어지는 것이다. 이때, 하행 측 증폭기는 OFF되므로 다음 단의 하행 측 선로 증폭기는 신호레벨이 미약하여 증폭기가 동작되지 않게 된다. 그래서, 원활한 무선 통신을 위해서는 증폭기의 설치 간격을 30m 이내로 하여야 되기 때문에 설치 비용이 증가될 수 밖에 없고, 고장난 증폭기를 찾아내기도 힘들어진다.
또한, 듀플렉서 방식에서와 같이, 계절에 따른 온도/습도의 변화에 민감하여 증폭기의 이득이 변하기 때문에 수동으로 증폭기를 재조정해야만 하는 불편함이 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 단주파 양방향 증폭기의 동작 상태를 원격 제어기를 이용하여 실시간으로 모니터링할 수 있는 단주파 양방향 증폭기의 원격제어 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.
이하에서는 상술한 바와 같은 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하고자 한다.
도3a는 단주파 양방향 증폭기의 원격제어시스템의 전체 구성을 개략적으로 도시한 블럭도이다. 도면을 참조하면, 본 발명에 의한 단주파 양방향 증폭기의 원격제어시스템은 전파 음영 지역에 중계하기 위한 단주파 양방향 중계장치(100); 양방향으로 통신 경로를 제공하기 위한 하나 이상의 단주파 양방향 증폭기(300); 및 상기 단주파 양방향 중계장치(100)로부터 송출된 신호를 단주파 양방향 증폭기(300)로 전송하기 위해 단주파 양방향 증폭기(300) 수만큼 구비된 ANT MATCHING BOX(200)로 구성된다.
상기 단주파 양방향 중계장치(100)는 지상에 설치되며, 원격지점의 지하구간에는 누설동축케이블 혹은 ANT 동축케이블에 설치된 ANT MATCHING BOX(200)와 단주파 양방향 증폭기(300)가 N개 설치되어지며, 각 단주파 양방향 증폭기(300)는 개별 식별번호(ID)를 갖고 있다.
도3b는 본 발명에 의한 원격제어시스템 중 단주파 양방향 중계장치의 구성을 도시한 블럭도이다. 도시된 바와 같이, 상기 단주파 양방향 중계장치(100)는, UHF수신안테나로부터 수신된 신호를 증폭하여 제2고역/저역 결합기(140)로 전송하기 위한 UHF 단주파 양방향 중계기(110); FM방송수신용 안테나로부터 수신된 신호의 주파수 대역을 광대역으로 증폭하여 송출하기 위한 FM 광대역 단방향 중계기(120); 상기 FM 광대역 단방향 중계기(120)로부터 송출된 신호를 결합하기 위한 제1고역/저역 결합기(130); 상기 제1고역/저역 결합기(130)와 UHF 단주파 양방향 중계기(110)로부터 수신된 신호를 대역통과시켜 ANT MATCHING BOX(200) 측으로 전송하는 제2고역/저역 결합기(140); 및 상기 단주파 양방향 증폭기의 동작을 실시간으로 모니터링하기 위한 원격제어기(150)로 이루어진다.
도4는 본 발명에 의한 원격제어시스템의 단주파 양방향 중계장치 중 원격제어기의 구성을 도시한 블럭도이다. 도면을 참조하면, 원격제어기(150)는, 상기 제1고역/저역 결합기(130)으로부터 전송된 FSK 데이터를 RS232C 형식으로 변환하여 제어기(154)측으로 전송하는 FSK MODEM(153); 상기 FSK MODEM(153)으로부터 전송받은 신호를 제어하기 위한 제어기(154); 제어기의 상태를 표시하기 위한 LCD DISPLAY(155); 상기 제어기(154)로부터 전송된 데이터를 처리하기 위한 PC(152); 및 상기 PC(152)의 상태를 표시하기 위한 LCD 모니터(151)로 이루어진다.
상기 FM광대역 단방향 중계기(120)와 원격제어기(150)를 제1고역/저역 결합기(130)로 결합하고, 결합된 신호를 제2고역/저역 결합기(140)를 이용하여 UHF 단주파 양방향 중계기(110)와 결합한 후 ANT MATCHING BOX(200)를 경유하여 단주파 양방향 증폭기(300) 측으로 단주파 양방향 증폭기(300)의 장비점검용 및 증폭기 이 득 조절을 위한 FSK(주파수 편이방식) 데이터를 송수신하게 된다.
이러한 모든 기능 조작은 제어기(154)의 CONTROL 스위치를 조작하여 각 기능에 해당하는 데이터를 RS232C 직렬통신방식으로 FSK MODEM(153) 측으로 전송하고, FSK MODEM(153)에서 이 RS232C 데이터를 FSK(주파수 편이방식) 데이터로 변환하여 전파음영지역에 N개 설치된 단주파 양방향 증폭기(300) 측으로 전송한다.
도3c는 본 발명에 의한 원격제어시스템의 단주파 양방향 증폭기의 구성을 도시한 블럭도이다. 도면을 참조하면, 단주파 양방향 증폭기(300)는, 상기 ANT MATCHING BOX(200)로부터 수신된 신호를 저역 통과시켜 제2고역/저역결합기(302)와 고역 통과시켜 2분배기(303) 측으로 전송하기 위한 제1고역/저역 결합기(301); 상기 제1고역/저역 결합기(301)로부터 수신된 신호를 고역통과시켜 입출력용 대역 통과수단(330)의 입력용 대역통과여과기(331)로 전송하고, 상기 신호를 저역 통과시켜 송수신용 대역통과수단(340)의 2분배기(341)로 전송하기 위한 제2고역/저역 결합기(302); 상기 제1고역/저역 결합기(301)로부터 수신된 신호를 수신용 레벨검출수단(310)과 송신용 레벨검출수단(320) 측으로 전송하기 위한 2분배기(303); 상기 2분배기(303)로부터 수신된 신호의 레벨을 검출하기 위한 수신용 레벨 검출 수단(310); 상기 2분배기(303)로부터 송신된 신호의 레벨을 검출하기 위한 송신용 레벨 검출 수단(320); 상기 제2고역/저역 결합기(302)로부터 전송된 신호를 대역통과시키기 위한 입출력용 대역통과 수단(330); 상기 제2고역/저역 결합기(302)로부터 전송된 신호를 대역통과시키기 위한 송수신용 대역통과 수단(340); 상기 수신용 레벨 검출 수단(310), 송신용 레벨 검출 수단(320), 입출력용 대역통과 수단(330), 송수신용 대역통과 수단(340)의 동작을 제어하기 위한 제어 수단(350); 제4고역/저역 결합기(307)로부터 전송된 신호를 2분배하기 위한 2분배기(304); 제4고역/저역 결합기(307) 측으로 전송하기 위한 제3고역/저역 결합기(306); 제3역/저역 결합기(306)로부터 전송된 신호를 2분배하기 위한 2분배기(305); 및 상기 2분배기(304)와 제3고역/저역 결합기(306)로부터 전송되는 신호를 결합하기 위한 제4고역/저역 결합기(307)를 포함한다.
도5는 본 발명에 의한 원격제어시스템의 단주파 양방향 증폭기 중 수신용 레벨 검출 수단의 구성을 도시한 블럭도이다. 도시된 바와 같이, 수신용 레벨검출수단(310)은, 상기 2분배기(303)로부터 수신된 신호를 대역통과시켜 2분배기(312) 측으로 전송하기 위한 수신용 제1대역통과여과기(311); 상기 제1대역통과여과기(311)를 통과한 신호를 수신용 고주파 감쇄기(313)와 수신용 고주파 레벨 검출기(315) 측으로 분배하기 위한 2분배기(312); 상기 2분배기(312)를 통과한 신호를 감쇄시키기 위한 수신용 고주파 감쇄기(313); 상기 수신용 고주파 감쇄기(313)를 통과한 신호를 증폭하기 위한 수신 증폭기(314); 상기 2분배기(312)를 통과한 신호를 레벨을 검출하기 위한 수신용 고주파 레벨검출기(315)로 이루어진다.
여기서, 상기 수신용 고주파 레벨 검출기(315)는, 입력된 RF 레벨 신호를 직류로 변환하기 위한 LOG AMP 회로(315a); 및 상기 LOG AMP 회로(315a)를 통과한 신호를 12bit A/D로 변환하기 위한 A/D 컨버터(315b)로 구성된다.
도6은 본 발명에 의한 원격제어시스템의 단주파 양방향 증폭기 중 송신용 레벨 검출 수단의 구성을 도시한 블럭도이다. 도면을 참조하면, 송신용 레벨검출수단(320)은, 2분배기(303)로부터 수신된 신호를 2분배하여 송신용 고주파 감쇄기(322)와 송신용 레벨 검출기(325) 측으로 전송하기 위한 2분배기(321); 상기 2분배기(321)를 통과한 신호를 감쇄시키기 위한 송신용 고주파 감쇄기(322); 상기 송신용 고주파 감쇄기(322)를 통과한 신호를 증폭하기 위한 송신 증폭기(323); 상기 송신증폭기(323)를 통과한 신호를 대역통과시키기 위한 송신용 제1대역 통과 여과기(324); 및 상기 2분배기(321)를 통과한 신호의 레벨을 검출하기 위한 송신용 고주파 레벨 검출기(325)로 이루어진다.
여기서, 송신용 고주파 레벨 검출기(325)는, 입력된 RF 레벨 신호를 직류로 변환하기 위한 LOG AMP 회로(325b); 및 상기 LOG AMP 회로(325b)를 통과한 신호를 12bit A/D로 변환하기 위한 A/D 컨버터(325a)로 구성된다.
도7은 본 발명에 의한 원격제어시스템의 단주파 양방향 증폭기 중 입출력용 대역통과수단의 구성을 도시한 블럭도이다. 도면을 참조하면, 입출력용 대역통과수단(330)은, 상기 제2고역/저역 결합기(302)로부터 수신된 신호를 FM방송 수신용 주파수 대역만을 통과시키는 입력용 대역통과여과기(331); 상기 입력용 대역통과여과기(331)로부터 수신된 신호를 증폭하기 위한 FM광대역증폭기(332); 및 상기 FM광대역증폭기(332)에 의해 증폭된 신호를 FM방송수신용 주파수대역만을 제3고역/저역 결합기(306)로 전송하기 위한 출력용 대역통과여과기(333)로 이루어진다.
도8은 본 발명에 의한 원격제어시스템의 단주파 양방향 증폭기 중 송수신용 대역통과수단의 구성을 도시한 블럭도이다. 도시된 바와 같이, 송수신용 대역통과수단(340)은, 제2고역/저역 결합기(302)에 의해 저역통과된 신호를 분배하기 위한 2분배기(341); 상기 2분배기(341)에서 분배된 신호를 수신용 제1통과여과기(344)와 제어수단(350)의 RX FSK MODEM(352)로 전송하기 위한 2분배기(342); 상기 2분배기(341)에서 분배된 신호를 제어수단(350)의 TX FSK MODEM(351)과 송신용 제2대역통과여과기(349)로 전송하기 위한 2분배기(343); 상기 2분배기(342)로부터 수신된 신호를 대역 통과시키기 위한 수신용 제1대역 통과여과기(344); 상기 수신용 제1대역 통과여과기(344)에 의해 대역 통과된 신호를 증폭하기 위한 수신증폭기(345); 상기 수신증폭기(345)에 의해 증폭된 신호를 대역 통과시키기 위한 수신용 제2대역통과여과기(346); 제3고역/저역 결합기(306)로부터 전송된 신호를 2분배하는 2분배기(305)로부터 수신된 신호를 대역 통과시켜 송신증폭기(348)로 전송하기 위한 송신용 제1대역통과여과기(347); 상기 송신용 제1대역통과여과기(347)로부터 수신된 신호를 증폭하기 위한 송신증폭기(348); 상기 송신증폭기(348)에서 증폭된 신호를 대역통과시켜 2분배기(343)로 전송하기 위한 송신용 제2대역통과여과기(349)로 구성된다.
도9는 본 발명에 의한 원격제어시스템의 단주파 양방향 증폭기 중 제어수단의 구성을 도시한 블럭도이다. 도면을 참조하면, 제어수단(350)은, TX FSK MODEM(351); 2분배기(342)로부터 입력받은 FSK 데이터를 RS232C 데이터로 변환하여 MICOM(353) 측으로 전송하기 위한 RX FSK MODEM(352); 수신용 레벨검출수단(310)의 수신용 고주파 레벨검출기(315) 또는 송신용 고주파 레벨검출기(325)로부터 수신된 신호를 분석하여 원격제어기(150)에서 미리 설정된 수신증폭기(314) 또는 송신증폭기(323)의 증폭도를 갖도록 수신용 고주파 감쇄기(313) 또는 송신용 고주파 감쇄기(322)의 가감을 제어하고, 다음단의 단주파 양방향 증폭기가 충분히 구동될 수 있을 만큼 증폭하여 분배기(304)측으로 전송할 수 있도록 제어하는 MICOM(353); 및 단주파 양방향 증폭기(300)의 ID를 설정하기 위한 ID 셋팅기(354)로 구성된다.
ANT MATCHING BOX(200)를 경유하여 단주파 양방향 증폭기(300)의 입력측에 수신된 FSK(주파수 편이방식) 신호를 제1고역/저역결합기(301)에서 고역 통과 주파수 400MHz 이상과 저역통과 주파수 150MHz 이하를 분리하여 고역통과 주파수는 2분배기(303) 측으로 전송하고, 저역통과 주파수는 제2고역/저역결합기(302) 측으로 전송한다.
상기 제2고역/저역결합기(302)에서는 입력된 주파수 대역 중 고역과 저역을 분리하여 고역통과 주파수 80MHz 이상은 입출력용 대역통과수단(330) 측으로 전송하고, 저역통과 주파수대는 송수신용 대역통과수단(340) 측으로 전송한다.
송수신용 대역통과수단(340)의 2분배기(341)에 입력된 FSK(주파수 편이방식) 신호는 2분배기(342), 2분배기(343) 측으로 2분배되어 각각 전송되어진다. 상기 2분배기(342)에 입력된 FSK 신호를 2분배기(342)에서 2분배하여 수신용 제1대역통과여과기(344)와 RX FSK MDDEM(352) 측으로 전송한다. 상기 RX FSK MODEM(352)는 수신된 FSK 신호를 RS232C 데이터로 변환하여 MICOM(353) 측으로 전송하게 된다. 상기 MICOM(353)에서는 상기 데이터를 분석하여 ID 셋팅기(354)에서 설정된 ID가 일치할 경우에는, 단주파 양방향 증폭장치(100)의 원격제어기(150)에 있는 제어기(154)의 조작에 따라 해당 단주파 양방향 증폭기(300)의 수신증폭기(314), 송신증폭기(323)의 증폭도 및 출력레벨 등을 설정하면 MICOM(353)에 의하여 수신용 고주파 레벨검출기(315)와 송신용 고주파 레벨검출기(325)에서 송수신된 증폭기의 입력 레벨을 측정하여 설정된 증폭도 및 출력 레벨 등을 연산하여 송신용 고주파 감쇄기(322)와 수신용 고주파 감쇄기(313)를 가감하여 해당 단주파 양방향 증폭기의 무선 통화 상태를 최량의 상태로 유지하도록 MICOM(353)에서 자동으로 증폭기의 증폭도를 제어한다.
송신증폭기(323)과 수신증폭기(314)의 증폭도 및 출력레벨, 입력 레벨을 실시간으로 측정하여 MICOM(353)의 TX FSK MODEM(351)에서 FSK 데이터를 단주파 양방향 중계장치(100)의 원격제어기(150) 측으로 전송하면, FSK MODEM(153)에서 FSK 데이터를 RS232C 형식으로 변환하여 제어기(154) 측으로 전송하고, LCD DISPLAY(155)에 표시된다.
단주파 양방향 증폭기(300)의 설치 대수가 많은 장소에서는 제어기(154)에서 실시간으로 측정한 데이터를 PC(152) 측으로 전송하고, LCD 모티너(151)에 단주파 양방향 증폭기의 동작상태 등이 실시간으로 모니터링된다.
한편, 2분배기(342)를 경유한 신호는 수신용 제1대역통과여과기(344)에 의해 FSK 수신주파수만 대역통과되어 하행 FSK 수신증폭기(345) 측으로 전송되며, 수신용 제2대역통과여과기(346)에 의해 대역통과되어지고 2분배기(305)를 거쳐 제3고역/저역결합기(306) 측으로 전송되어진다. 상기 제3고역/저역결합기(306)에서 고역통과 주파수(80MHz)와 저역통과 주파수(55MHz)를 결합하여 제4고역/저역결합기(307) 측으로 전송하게 된다. 상기 제4고역/저역결합기(307)에서는 고역통과 주파수(400MHz 이상)와 저역통과 주파수(150MHz)가 결합하여 N개 설치된 ANT MATCHING BOX(200) 및 단주파 양방향 증폭기(300) 측으로 단주파 양방향 증폭기의 원격제어신호를 FSK 데이터로 변환하여 전송한다.
반대로, 제4고역/저역결합기(307)에 입력된 FSK 신호는 송신용 제1대역통과여과기(347) 측으로 전송되어 49,670 MHz~49,970 MHz의 대역폭을 갖는 주파수만 통과하여 상행 FSK 송신증폭기(348) 측으로 전송된다. 상기 송신증폭기(348)에 의해 증폭된 신호는 송신용 제2대역통과여과기(349)에 의해 49,670 MHz~49,970 MHz의 대역폭을 갖는 주파수만 통과되어 2분배기(343) 측으로 전송되어진다. 이어, 2분배기(341)를 거쳐 제2고역/저역결합기(302)으로 전송되어 저역통과 주파수(55MHz이하) 대역인 FSK 신호 주파수만 통과된 후 제1고역/저역결합기(301) 측으로 전송된다.
상기 제1고역/저역결합기(301)는 저역통과주파수(150MHz이하)대역인 FSK 신호 주파수를 통과시켜 ANT MATCHING BOX(200) 측으로 전송하면, FSK 신호주파수는 ANT MATCHING BOX(200)를 경유하여 단주파 양방향 중계장치(100)측으로 전송되어진다. 전송된 FSK 신호는 단주파 양방향 중계장치(100)의 제2고역/저역결합기(140)와 제1고역/저역결합기(130)를 거쳐 원격제어기(150)의 FSK MODEM(153) 측으로 전송된다. 상기 FSK MODEM(153)에서는 FSK 신호를 RS232C 신호로 변환하여 제어기(154) 측으로 전송하면, 상기 제어기(154)에서 수신한 데이터를 분석하여 임의의 단주파 양방향 증폭기의 동작 상태를 실시간으로 모니터링하여 제어기(154)에 부착된 LCD DISPLAY(155)에 표시하거나, PC(152)로 전송하여 LCD 모니터(151)에 표시하게 된다.
한편, 제2고역/저역결합기(302)측으로 입력된 신호가 입출력용대역통과수단(330)의 입력용대역통과여과기(331)로 전송되면, 특정 방송 수신용 주파수대의 주파수대역만 통과시켜 FM광대역증폭기(332) 측으로 전송된다. 상기 FM광대역증폭기(332)에 의해 증폭된 신호는 출력용 대역통과여과기(333)에 의해 특정 주파수대역만 통과되어 제3고역/저역결합기(306)를 거쳐 제4고역/저역결합기(307)로 전송되어진다.
상기 제4고역/저역결합기(307)의 저역통과 주파수대(150MHz 이하) 측으로 특정 방송수신용 주파수대의 신호 주파수를 통과시켜 N개 설치된 ANT MATCHING BOX에서 방송수신용 전파를 전파음영지역에 방사하고 누설동축케이블 또는 ANT 동축케이블에서 전파전송 중 감쇄되는 주파수대의 신호세력을 N개 설치된 단주파 양방향 증폭기의 광대역 단방향 중계부에서 보상함으로써 전파 음영 지역에서도 특정 방송을 청취할 수 있게 되는 것이다.
제1고역/저역 결합기(301) 측으로 전송된 신호가 2분배기(303)를 거쳐 수신용 레벨검출수단(310)의 수신용 제1대역통과여과기(311) 측으로 전송되는 경우에는, 상기 수신용 제1대역통과여과기(311)에 수신된 UHF 무전기 주파수대의 신호 세력을 2분배기(312)에서 분배하여 수신용 고주파 레벨검출기(315)와 수신용 고주파 감쇄기(313) 측으로 전송한다.
상기 수신용 고주파 레벨검출기(315)의 입력측에 수신된 UHF 무전기 주파수대의 고주파 신호 레벨은 LOG AMP(315a)에서 입력 레벨을 90dB 증폭하고 RF 신호 레벨을 직류로 변환하며, 이 아날로그 신호를 12BIT AD CONVERTER(315b)로 변환하여 MICOM(353) 측으로 전송한다.
상기 MICOM(353)은 전송받은 데이터를 분석하여 단주파 양방향 중계장치(100)의 원격제어기(150)에서 미리 설정된 단주파 양방향 증폭기(300)의 하행 수신 증폭기(314)의 증폭도를 갖도록 수신용 고주파 감쇄기(313)를 가감함으로써 하행 수신 증폭기(314)가 포화되어 발진하지 않도록 하고 다음 단의 단주파 양방향 증폭기를 충분히 구동할 수 있을 정도로 증폭하여 2분배기(304) 측으로 전송하게 된다.
제4고역/저역 결합기(307)는 입력된 UHF 무전기 주파수대를 고역통과 주파수 대역 측으로 통과시켜 ANT MATCHING BOX(400) 측으로 전송하면, 상기 ANT MATCHING BOX(400)에서 UHF 주파수 대역을 무전기(10c) 측으로 방사하여 지상의 무전기(10a)에서 송신하는 내용을 무전기(10c)의 스피커로 들을 수 있게 된다. 이와 동시에, RF 신호의 일부를 ANT MATCHING BOX(400)를 통과시켜 단주파 양방향 증폭기(500) 측으로 전송한다.
전파 음영 지역에서 이동 중인 무전기(10c)에서 무선 교신을 위해 송신할 경우에는, ANT MATCHING BOX(400)에서 전파를 수신하여 단주파 양방향 증폭기(300) 측으로 전송하면, 제4고역/저역 결합기(307)에 의해 고역통과 주파수대로 통과되어 2분배기(304) 측으로 전송된다.
상기 2분배기(304)에 전송된 신호는 2분배되어 송신용 고주파 감쇄기(322)와 송신용 고주파 레벨검출기(325) 측으로 전송되어진다. 상기 송신용 고주파 레벨검출기(325)에 전송된 신호를 LOG AMP(325b)에서 RF 신호 레벨을 변환하고, 이 아날로그 신호를 12BIT AD 컨버터(325a)를 거쳐 MICOM(353) 측으로 전송한다.
상기 MICOM(353)은 수신된 데이터를 분석하여 단주파 양방향 중계장치(100)의 원격제어기(150)에서 미리 설정된 단주파 양방향 증폭기(300)의 상행 송신 증폭기(323)의 증폭도를 갖도록 송신용 고주파 감쇄기(322)를 가감하여 송신 증폭기(323)가 포화되어 발진되지 않도록 하고, UHF 단주파 양방향 중계기(110)를 충분히 구동할 수 있을 정도로 증폭하여 송신용 제1대역통과여과기(324) 측으로 송신한다. 상기 송신용 제1대역통과여과기(324)에 의해 특정 주파수대역만 대역 통과시키고 2분배기(303) 측으로 전송한다. 상기 2분배기(303)를 통과한 RF 신호를 제1고역/저역 결합기(301)에서 고역 주파수 대역으로 통과시켜 ANT MATCHING BOX(200) 측으로 전송한다.
상기 ANT MATCHING BOX(200)에서 전파를 무전기(10b) 측으로 방사함으로써 무전기(10c)에서 송신한 무전 내용을 무전기(10b)의 스피커를 통해 들을 수 있게 된다. 이와 동시에, RF신호의 일부를 ANT MATCHING BOX(200)를 통과시켜 단주파 양방향 중계장치(100)의 UHF 단주파 양방향 중계기(110) 측으로 전송한다.
단주파 양방향 중계장치(100)의 제2고역/저역 결합기(140)에 수신된 RF 신호를 고역 주파수 대역 측으로 통과시켜 UHF 단주파 양방향 중계기(110) 측으로 전송하면, 안테나를 통해 무전기(10a) 측으로 전파를 방사하여 무선 교신을 하게 된다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 단주파 양방향 중계기의 원격제어시스템에 의하면, 단주파 양방향 증폭기의 동작 상태를 원격 제어기를 이용하여 실시간으로 모니터링함으로써 전파 음영 지역에서도 지상과 동일한 전파 환경을 제공할 수 있게 된다.

Claims (12)

  1. 전파 음영 지역에 중계하기 위한 단주파 양방향 중계장치(100);
    상기 단주파 양방향 중계장치(100)로부터 송출된 신호를 단주파 양방향 증폭기(300)로 전송하기 위해 단주파 양방향 증폭기(300) 수만큼 구비된 안테나 매칭 박스(ANT MATCHING BOX)(200); 그리고,
    상기 ANT MATCHING BOX(200)로부터 수신된 신호를 저역 통과시켜 제2고역/저역결합기(302)와 고역 통과시켜 2분배기(303) 측으로 전송하기 위한 제1고역/저역 결합기(301); 상기 제1고역/저역 결합기(301)로부터 수신된 신호를 고역통과시켜 입출력용 대역 통과수단(330)의 입력용 대역통과여과기(331)로 전송하고, 상기 신호를 저역 통과시켜 송수신용 대역통과수단(340)의 2분배기(341)로 전송하기 위한 제2고역/저역 결합기(302); 상기 제1고역/저역 결합기(301)로부터 수신된 신호를 수신용 레벨검출수단(310)과 송신용 레벨검출수단(320) 측으로 전송하기 위한 2분배기(303); 상기 2분배기(303)로부터 수신된 신호의 레벨을 검출하기 위한 수신용 레벨 검출 수단(310); 상기 2분배기(303)로부터 송신된 신호의 레벨을 검출하기 위한 송신용 레벨 검출 수단(320); 상기 제2고역/저역 결합기(302)로부터 전송된 신호를 대역통과시키기 위한 입출력용 대역통과 수단(330); 상기 제2고역/저역 결합기(302)로부터 전송된 신호를 대역통과시키기 위한 송수신용 대역통과 수단(340); 상기 수신용 레벨 검출 수단(310), 송신용 레벨 검출 수단(320), 입출력용 대역통과 수단(330), 송수신용 대역통과 수단(340)의 동작을 제어하기 위한 제어 수단(350); 제4고역/저역 결합기(307)로부터 전송된 신호를 2분배하기 위한 2분배기(304); 제4고역/저역 결합기(307) 측으로 전송하기 위한 제3고역/저역 결합기(306); 제3역/저역 결합기(306)로부터 전송된 신호를 2분배하기 위한 2분배기(305); 및 상기 2분배기(304)와 제3고역/저역 결합기(306)로부터 전송되는 신호를 결합하기 위한 제4고역/저역 결합기(307)를 포함하여 양방향으로 통신 경로를 제공하기 위한 하나 이상의 단주파 양방향 증폭기(300); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 단주파 양방향 증폭기의 원격 제어 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 단주파 양방향 중계장치(100)는,
    UHF수신안테나로부터 수신된 신호를 증폭하여 제2고역/저역 결합기(140)로 전송하기 위한 UHF 단주파 양방향 중계기(110);
    FM방송수신용 안테나로부터 수신된 신호의 주파수 대역을 광대역으로 증폭하여 송출하기 위한 FM 광대역 단방향 중계기(120);
    상기 FM 광대역 단방향 중계기(120)로부터 송출된 신호를 결합하기 위한 제1고역/저역 결합기(130);
    상기 제1고역/저역 결합기(130)와 UHF 단주파 양방향 중계기(110)로부터 수신된 신호를 대역통과시켜 ANT MATCHING BOX(200) 측으로 전송하는 제2고역/저역 결합기(140); 및
    상기 단주파 양방향 증폭기의 동작을 실시간으로 모니터링하기 위한 원격제어기(150)를 포함하는 것을 특징으로 하는 단주파 양방향 증폭기의 원격 제어 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 원격제어기(150)는,
    상기 제1고역/저역 결합기(130)으로부터 전송된 FSK 데이터를 RS232C 형식으로 변환하여 제어기(154)측으로 전송하는 FSK MODEM(153);
    상기 FSK MODEM(153)으로부터 전송받은 신호를 제어하기 위한 제어기(154);
    제어기의 상태를 표시하기 위한 LCD DISPLAY(155);
    상기 제어기(154)로부터 전송된 데이터를 처리하기 위한 PC(152); 및
    상기 PC(152)의 상태를 표시하기 위한 LCD 모니터(151)를 포함하는 것을 특징으로 하는 단주파 양방향 증폭기의 원격 제어 시스템.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 수신용 레벨검출수단(310)은,
    상기 2분배기(303)로부터 수신된 신호를 대역통과시켜 2분배기(312) 측으로 전송하기 위한 수신용 제1대역통과여과기(311);
    상기 제1대역통과여과기(311)를 통과한 신호를 수신용 고주파 감쇄기(313)와 수신용 고주파 레벨 검출기(315) 측으로 분배하기 위한 2분배기(312);
    상기 2분배기(312)를 통과한 신호를 감쇄시키기 위한 수신용 고주파 감쇄기(313);
    상기 수신용 고주파 감쇄기(313)를 통과한 신호를 증폭하기 위한 수신 증폭기(314);
    상기 2분배기(312)를 통과한 신호를 레벨을 검출하기 위한 수신용 고주파 레벨검출기(315)를 포함하는 것을 특징으로 하는 단주파 양방향 증폭기의 원격 제어 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 수신용 고주파 레벨 검출기(315)는,
    입력된 RF 레벨 신호를 직류로 변환하기 위한 LOG AMP 회로(315a); 및
    상기 LOG AMP 회로를 통과한 신호를 12bit A/D로 변환하기 위한 A/D 컨버터(315b)를 포함하는 것을 특징으로 하는 단주파 양방향 증폭기의 원격 제어 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 상기 송신용 레벨검출수단(320)은,
    2분배기(303)로부터 수신된 신호를 2분배하여 송신용 고주파 감쇄기(322)와 송신용 레벨 검출기(325) 측으로 전송하기 위한 2분배기(321);
    상기 2분배기(321)를 통과한 신호를 감쇄시키기 위한 송신용 고주파 감쇄기(322);
    상기 송신용 고주파 감쇄기(322)를 통과한 신호를 증폭하기 위한 송신 증폭기(323);
    상기 송신증폭기(323)를 통과한 신호를 대역통과시키기 위한 송신용 제1대역 통과 여과기(324); 및
    상기 2분배기(321)를 통과한 신호의 레벨을 검출하기 위한 송신용 고주파 레벨 검출기(325)를 포함하는 것을 특징으로 하는 단주파 양방향 증폭기의 원격 제어 시스템.
  8. 제7항에 있어서, 상기 송신용 고주파 레벨 검출기(325)는,
    입력된 RF 레벨 신호를 직류로 변환하기 위한 LOG AMP 회로(325b); 및
    상기 LOG AMP 회로(325b)를 통과한 신호를 12bit A/D로 변환하기 위한 A/D 컨버터(325a)를 포함하는 것을 특징으로 하는 단주파 양방향 증폭기의 원격 제어 시스템.
  9. 제1항에 있어서, 상기 입출력용 대역통과수단(330)은,
    상기 제2고역/저역 결합기(302)로부터 수신된 신호를 FM방송 수신용 주파수 대역만을 통과시키는 입력용 대역통과여과기(331);
    상기 입력용 대역통과여과기(331)로부터 수신된 신호를 증폭하기 위한 FM광대역증폭기(332); 및
    상기 FM광대역증폭기(332)에 의해 증폭된 신호를 FM방송수신용 주파수대역만을 제3고역/저역 결합기(306)로 전송하기 위한 출력용 대역통과여과기(333)를 포함하는 것을 특징으로 하는 단주파 양방향 증폭기의 원격 제어 시스템.
  10. 제1항에 있어서, 상기 송수신용 대역통과수단(340)은,
    제2고역/저역 결합기(302)에 의해 저역통과된 신호를 분배하기 위한 2분배기(341);
    상기 2분배기(341)에서 분배된 신호를 수신용 제1대역 통과여과기(344)와 제어수단(350)의 RX FSK MODEM(352)로 전송하기 위한 2분배기(342);
    상기 2분배기(341)에서 분배된 신호를 제어수단(350)의 TX FSK MODEM(351)과 송신용 제2대역통과여과기(349)로 전송하기 위한 2분배기(343);
    상기 2분배기(342)로부터 수신된 신호를 대역 통과시키기 위한 수신용 제1대역 통과여과기(344);
    상기 수신용 제1대역 통과여과기(344)에 의해 대역 통과된 신호를 증폭하기 위한 수신증폭기(345);
    상기 수신증폭기(345)에 의해 증폭된 신호를 대역 통과시키기 위한 수신용 제2대역통과여과기(346);
    제3고역/저역 결합기(306)로부터 전송된 신호를 2분배하기 위한 2분배기(305)로부터 수신된 신호를 대역 통과시켜 송신증폭기(348)로 전송하기 위한 송신용 제1대역통과여과기(347);
    상기 송신용 제1대역통과여과기(347)로부터 수신된 신호를 증폭하기 위한 송신증폭기(348);
    상기 송신증폭기(348)에서 증폭된 신호를 대역통과시켜 2분배기(343)로 전송하기 위한 송신용 제2대역통과여과기(349)를 포함하는 것을 특징으로 하는 단주파 양방향 증폭기의 원격 제어 시스템.
  11. 제1항에 있어서, 상기 제어수단(350)은,
    TX FSK MODEM(351);
    2분배기(342)로부터 입력받은 FSK 데이터를 RS232C 데이터로 변환하여 MICOM(353) 측으로 전송하기 위한 RX FSK MODEM(352);
    수신용 레벨검출수단(310)의 수신용 고주파 레벨검출기(315) 또는 송신용 고주파 레벨검출기(325)로부터 수신된 신호를 분석하여 원격제어기(150)에서 미리 설정된 수신증폭기(314) 또는 송신증폭기(323)의 증폭도를 갖도록 수신용 고주파 감쇄기(313) 또는 송신용 고주파 감쇄기(322)의 가감을 제어하고, 다음단의 단주파 양방향 증폭기가 충분히 구동될 수 있을 만큼 증폭하여 분배기(304)측으로 전송할 수 있도록 수신용 고주파 감쇄기(313) 또는 송신용 고주파 감쇄기(322)를 제어하는 MICOM(353); 및
    단주파 양방향 증폭기(300)의 ID를 설정하기 위한 ID 셋팅기(354)를 포함하는 것을 특징으로 하는 단주파 양방향 증폭기의 원격 제어 시스템.
  12. 제11항에 있어서, 상기 MICOM(353)은,
    수신용 고주파 레벨검출기(315)로부터 신호를 수신한 경우에는, 그 신호를 분석하여 원격제어기(150)에서 미리 설정된 수신증폭기(314)의 증폭도를 갖도록 수신용 고주파 감쇄기(313)의 가감을 제어하며,
    송신용 고주파 레벨검출기(325)로부터 신호를 수신한 경우에는, 그 신호를 분석하여 원격제어기(150)에서 미리 설정된 송신증폭기(323)의 증폭도를 갖도록 송신용 고주파 감쇄기(322)의 가감을 제어하는 것을 특징으로 하는 단주파 양방향 증폭기의 원격 제어 시스템.
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