KR100871469B1

KR100871469B1 - 저잡음 증폭기를 이용한 ｅｔｃｓ 단말 및 그 ｒｆ 신호처리 방법

Info

Publication number: KR100871469B1
Application number: KR1020070060595A
Authority: KR
Inventors: 최광희; 박봉수
Original assignee: 서울통신기술 주식회사
Priority date: 2007-06-20
Filing date: 2007-06-20
Publication date: 2008-12-03

Abstract

본 발명은 저잡음 증폭기를 이용한 ETCS 단말 및 그 RF 신호 처리 방법에 관한 것으로, 송신 데이터를 입력받아 업링크 RF(Radio Frequency) 신호로 변환하는 송신 데이터 처리부, 다운링크 RF 신호를 복조하여 수신 데이터를 획득하는 수신 데이터 처리부 및 제1 시간 동안 송신 데이터 처리부가 변환한 업링크 RF 신호를 안테나로 스위칭하고, 제2 시간 동안 안테나로 수신되는 다운링크 RF 신호를 상기 수신 데이터 처리부로 스위칭하는 저잡음 증폭기(LNA : Low Noise Amplifier)를 포함하는 ETCS 단말과 이를 이용한 RF 신호 제어 방법을 제공함으로써 보다 간단한 구성의 ETCS 단말 구성이 가능해지며, 대기시 누설전력을 억제할 수 있다.

Description

저잡음 증폭기를 이용한 ＥＴＣＳ 단말 및 그 ＲＦ 신호 처리 방법{ETCS Terminal using a Low Noise Amplifier with Bypass Switch and RF Signal Processing Method Thereof}

도 1은 일반적인 ETCS 단말용 RF 처리 시스템의 블록 구성을 나타낸 도면.

도 2는 도 1과 다른 형태의 ETCS 단말용 RF 처리 시스템의 블록 구성을 나타낸 도면.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 ETCS 단말의 내부 구성을 나타낸 도면.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 ETCS 단말의 내부 구성을 나타낸 도면.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 ETCS 단말의 업링크 RF 신호 제어 방법을 나타낸 도면.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 ETCS 단말의 다운링크 RF 신호 제어 방법을 나타낸 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>

101 : 버퍼(Buffer) 102 : 저대역통과필터(LPF)

103 : ASK 변조기 104 : 5.8GHz PLL부

105 : RF 스위치 106 : 감쇠기(Attenuator)

107 : 증폭기(AMP) 108 : 저잡음 증폭기(LNA with Bypass)

109 : 필터 110 : 안테나

본 발명은 저잡음 증폭기를 이용한 ETCS 단말 및 그 RF 신호 처리 방법에 관한 것이다.

최근 차량 증가로 인하여 교통이 혼잡해지면서 국내외에서 전자지불 시스템(ETC : Electronic Toll Collection System) 시스템이 도입되고 있다. 전자지불 시스템은 톨게이트의 통과시간을 단축시킴으로써 원활한 교통 흐름을 제공하게 된다. 현재 국내에서는 한국도로공사에서 구축한 일명 '하이패스' 시스템이 고속도로에 일부 도입되고 있는 실정이다.

이와 같은 전자지불 시스템은 톨게이트와 같은 통신 구역 내에 차량이 진입하면, 톨 부스의 갠트리(Gantry)에 설치된 통행료 징수 단말기와 차량 유닛 간의 RF(Radio Frequency) 통신으로 상호 인증 및 통행 정보를 확인한 후 사용자의 IC 카드로부터 통행 요금을 인출하는 처리 과정을 거치게 된다.

이와 같은 전자지불 시스템은 도로 상에 설치된 노변 기지국 장치와 차량에 탑재되는 단말로 구성될 수 있다. 이하, 차량에 탑재되는 ETCS 단말의 일반적인 구성에 대하여 살펴보기로 한다.

도 1은 일반적인 ETCS 단말용 RF 처리 시스템의 블록 구성을 나타낸 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이 ETCS 단말용 RF 처리 시스템은 버퍼(11), LPF(12), ASK 변조기(13), 앰프(14, 15), 감쇠기(16), ASK 복조기(17), IF 앰프(18), SAW 필터(19), 믹서(20), RF 스위치(23, 24), 필터(25), 안테나(26), LNA(27) 등으로 구성될 수 있다. 상기 도 1을 참조하여 일반적인 ETCS 단말용 RF 처리 시스템의 송수신 신호 처리 과정에 대하여 각각 살펴보기로 한다.

먼저, 송신 데이터는 먼저 도 1 RF 처리 시스템의 버퍼(11)로 입력된다. 버퍼(11)에 임시 저장되어 있던 송신 데이터는 LPF(12)를 거쳐 ASK 변조기(13)로 입력되어 진폭변이변조를 수행하게 된다. 이와 같이 진폭변이된 신호는 앰프(14, 15)에서 증폭되어 RF 스위치(24)로 전달된다.

RF 스위치(24)는 증폭된 송신 신호를 필터(25)와 안테나(26)로 스위칭하는 역할을 수행한다. ETCS 단말은 시분할 복신 방식(TDD : Time Division Duplex) 방식을 이용하므로 RF 스위치(24)는 송신을 위하여 할당된 구간동안 앰프(14, 15)에서 전달된 업링크 신호를 안테나(26) 방향으로 스위칭하는 것이다.

다운링크되는 RF 신호는 먼저 ETCS 단말의 안테나(26)로 수신되며, 필터(25) 를 거쳐 RF 스위치(24)로 전달된다. RF 스위치(24)는 수신을 위하여 할당된 구간동안 안테나(26)로 수신된 다운링크 RF 신호를 LNA(27)로 스위칭하는 역할을 수행한다.

LNA(27)는 다운링크 RF 신호를 증폭한 후 중간 주파수 변환을 위하여 믹서(20)로 전달한다. 믹서(20)는 5.8GHz PLL부(22)에서 전달되는 발진 주파수와 LNA(27)에서 증폭되어 전달되는 다운링크 RF 신호를 혼합하여 중간 주파수 변환을 수행하여 SAW 필터(19)로 출력한다.

SAW 필터(19)는 다운링크 해당 주파수 대역만을 필터링하는 역할을 수행하며, IF 앰프(18)는 SAW 필터(19)를 거친 IF 신호를 증폭하여 ASK 복조기(17)로 전달한다. ASK 복조기(17)는 증폭된 IF 신호를 진폭변이복조를 수행함으로써 수신 데이터를 획득한다.

도 2는 도 1과 다른 형태의 ETCS 단말용 RF 처리 시스템의 블록 구성을 나타낸 도면이다.

도 2에 도시된 ETCS 단말용 RF 처리 시스템도 도 1과 마찬가지로 TDD 방식을 이용하여 업링크 또는 다운링크 RF 신호를 처리하는 기능을 수행한다. 도 2의 ETCS 단말용 RF 처리 시스템은 버퍼(31), LPF(32), 믹서(33), ASK 복조기(34), IF 앰프(35, 37), SAW 필터(36), PLL부(40), 다수의 앰프(41, 44, 45, 46, 47), 두 개의 RF 스위치(43, 49), LNA(48), 필터(50), 5.8GHz 안테나(52) 등으로 구성될 수 있다.

이하, 상기 도 2의 ETCS 단말용 RF 처리 시스템의 송수신 신호 처리 과정에 대하여 각각 살펴보기로 한다.

먼저, 송신 데이터는 먼저 도 2의 버퍼(31)로 입력된다. 버퍼(31)에 임시 저장되어 있던 송신 데이터는 LPF(32)를 거쳐 믹서(33)로 전달된다. 믹서(33)는 5.8GHz PLL부(40)로부터 송신 주파수를 입력받아 송신 데이터를 주파수 변환하여 필터(42)로 전달한다. 필터(42)를 경유하여 RF 스위치(43)로 전달된 송신 RF 신호는 온도에 따른 보상 과정을 거쳐, RF 스위치(49)로 전달된다. RF 스위치(49)는 할당된 업링크 구간 동안 송신 RF 신호를 필터(50)로 스위칭하며, 스위칭된 송신 RF 신호는 안테나(52)를 통하여 송출된다.

다운링크되는 RF 신호는 먼저 ETCS 단말의 안테나(52)로 수신되며, 필터(50)를 거쳐 RF 스위치(49)로 전달된다. RF 스위치(49)는 수신을 위하여 할당된 구간동안 안테나(52)로 수신된 다운링크 RF 신호를 LNA(48)로 스위칭하는 역할을 수행한다.

LNA(48)는 다운링크 RF 신호를 증폭하여 RF 스위치(43)로 전달한다. RF 스위치(43)는 할당된 수신 구간동안 다운링크 RF 신호를 믹서(33)로 스위칭하는 역할을 수행한다. 믹서(33)는 5.8GHz PLL부(40)에서 전달되는 발진 신호와 RF 스위치(43)로부터 인가되는 전달되는 다운링크 RF 신호를 혼합하여 중간 주파수 변환을 수행하여 SAW 필터(36) 방향으로 출력한다.

SAW 필터(36)는 다운링크 해당 주파수 대역만을 필터링하는 역할을 수행하며, IF 앰프(35)는 SAW 필터(36)를 거친 IF 신호를 증폭하여 ASK 복조기(34)로 전 달한다. ASK 복조기(34)는 증폭된 IF 신호를 진폭변이복조를 수행함으로써 수신 데이터를 획득한다.

이상에서 살펴본 도 1, 2의 ETCS 시스템은 TDD 방식으로 송수신 신호를 스위칭하기 위하여 별도의 스위칭 모듈(RF Switch)을 사용하여 구현하였으며, 스위치를 통과한 신호가 LAN를 통해 이득을 포함한 수신경로 특성을 확보하였다. 이와 같은 종래의 ETCS 시스템의 RF 처리 장치는 스위치 모듈을 꼭 필요로 하여, 그 회로의 구성이 복잡해진다는 문제점이 존재한다.

따라서, 본 발명은 상기한 종래 기술에 따른 문제점을 해결하기 위한 것으로, 제1 시간 동안 송신 데이터 처리부가 변환한 업링크 RF 신호를 안테나로 스위칭하고, 제2 시간 동안 안테나로 수신되는 다운링크 RF 신호를 상기 수신 데이터 처리부로 스위칭하는 저잡음 증폭기를 포함하는 ETCS 단말 및 이를 이용한 RF 신호 처리 방법의 제공을 그 목적으로 한다.

본 발명의 일 측면에 따른 ETCS 단말의 RF 처리 장치는 송신 데이터를 입력받아 업링크 RF(Radio Frequency) 신호로 변환하는 송신 데이터 처리부, 다운링크 RF 신호를 복조하여 수신 데이터를 획득하는 수신 데이터 처리부, 및 제1 시간 동 안 송신 데이터 처리부가 변환한 업링크 RF 신호를 안테나로 스위칭하고, 제2 시간 동안 안테나로 수신되는 다운링크 RF 신호를 상기 수신 데이터 처리부로 스위칭하는 저잡음 증폭기(LNA : Low Noise Amplifier)를 포함한다.

이 경우 저잡음 증폭기는 업링크 구간 동안에는 상기 송신 데이터 처리부로부터 입력되는 업링크 RF 신호를 필터로 스위칭하는 바이패스 모드(Bypass Mode)로 동작할 수 있으며, 다운링크 구간 동안에는 안테나로부터 입력된 다운링크 RF 신호를 저잡음 증폭을 수행한 후, 역방향 아이솔레이션을 확보하여 수신 데이터 처리부로 전달하는 저잡음 증폭 모드(LNA Mode)로 동작하는 것을 특징으로 한다. 이 경우 저잡음 증폭기는 저잡음 증폭 모드에서 역방향 아이솔레이션으로 누설 전력을 차단하는 특징을 가진다.

ETCS 단말의 송신 데이터 처리부는 상위 계층으로부터 송신 데이터를 입력받아 임시 저장하기 위한 버퍼, 송신 데이터의 저주파 성분만을 통과시키기 위한 저대역여과필터 및 상기 저대역여과필터가 필터링한 데이터를 PLL(Phased Lock Loop)부가 발진한 신호를 이용하여 진폭편이변조를 수행하는 ASK(Amplitude Shift Keying) 변조기로 구성될 수 있다.

ETCS 단말의 수신 데이터 처리부는 저잡음 증폭기가 저잡음 증폭한 RF 신호와 PLL 부로부터 발진 신호를 수신하여 중간 주파수 변환하는 믹서, 믹서가 중간 주파수 변환한 IF(Intermediate Frequency) 신호 중 원하는 채널 신호만을 선택하는 대역통과필터, 대역통과필터가 출력한 신호를 증폭하기 위한 IF 증폭기 및 IF 증폭기가 증폭한 신호를 진폭변이복조하여 수신 데이터를 획득하는 ASK 복조기로 구성될 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따른 ETCS 단말의 업링크 RF 신호 처리 방법은 ETCS 단말이 상위 계층으로부터 전달받은 송신 데이터를 RF 신호로 변환하는 단계, ETCS 단말의 저잡음 증폭기는 업링크 구간동안 바이패스 모드로 동작하여, RF 신호를 안테나로 바이패스함으로써 RF 신호를 출력하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에 따른 ETCS 단말의 다운링크 RF 신호 처리 방법은 ETCS 단말이 안테나를 통하여 RF 신호를 수신하는 단계, 저잡음 증폭기는 소정의 다운링크 구간동안 저잡음 증폭 모드(LNA Mode)로 동작하여 상기 수신된 RF 신호를 저잡음 증폭을 수행한 후 역방향 아이솔레이션(Isolation) 포트를 통하여 출력하는 단계 및 ETCS 단말은 출력된 RF 신호를 중간 주파수 변환한 후, 복조하여 수신 데이터를 획득하는 단계를 포함한다.

본 발명의 또 다른 측면에 따른 ETCS 단말은 업링크 RF 신호와 다운링크 RF 신호를 처리하는 MMIC RF 트랜시버(Transceiver)와 업링크 구간 동안 상기 MMIC RF 트랜시버가 전달한 업링크 RF 신호를 안테나로 스위칭하고, 다운링크 구간 동안 안테나로 수신되는 다운링크 RF 신호를 상기 MMIC RF 트랜시버로 스위칭하는 저잡음 증폭기를 포함한다.

마찬가지로, 저잡음 증폭기는 업링크 구간 동안 상기 MMIC RF 트랜시버로부 터 입력되는 업링크 RF 신호를 필터로 스위칭하는 바이패스 모드(Bypass Mode)로 동작하며, 다운링크 구간 동안 안테나로부터 입력된 다운링크 RF 신호를 저잡음 증폭을 수행하여 MMIC RF 트랜시버로 전달하는 저잡음 증폭 모드(LNA Mode)로 동작한다. 이 경우 저잡음 증폭 모드(LNA Mode)에서 저잡음 증폭기는 역방향 아이솔레이션으로 누설 전력을 차단하는 것을 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 저잡음 증폭기를 이용한 ETCS 단말 및 그 RF 신호 처리 방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 ETCS 단말의 내부 구성을 나타낸 도면이다.

도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 ETCS 단말은 버퍼(101), 저대역여과필터(LPF)(102), ASK 변조기(103), 5.8GHz PLL부(104), RF 스위치(105), 감쇠기(106), 앰프(107), 저잡음 증폭기(108), 필터(109), 안테나(110), 믹서(111), SAW 필터(112), IF 증폭기(113), ASK 복조기(114), TXCO부(115) 등을 포함할 수 있다.

먼저, ETCS 단말의 송신 RF 신호의 처리 방법에 대하여 살펴보기로 한다. 송신 데이터 처리부의 버퍼(101)는 송신데이터를 입력받아 임시 저장하기 위한 구성 요소이다. 버퍼(101)와 연결되어 있는 저대역여과필터(102)는 송신 데이터의 저주파 성분만을 통과시키기 위한 필터에 해당한다. 저대역여과필터(102)가 필터링한 데이터는 ASK 변조기(103)에 의하여 진폭 편이 변조되며, 앰프(107)에서 증폭 되어 저잡음 증폭기(108)로 인가된다.

상기 버퍼(101), 저대역여과필터(102) 및 ASK 변조기(103) 및 앰프(107)는 송신 데이터를 입력받아 RF 신호를 변환하는 기능을 수행하며, 본 실시예에서는 이를 송신 데이터 처리부로 칭하기로 한다.

저잡음 증폭기(108)는 송신 RF 신호의 처리시 바이패스 모드(Bypass Mode)로 동작하게 되며, ASK 변조기(103)와 앰프(107)를 거쳐 입력된 송신 RF 신호를 필터(109)로 전달한다. 필터(109)는 송신 RF 신호 중 고조파 대역의 신호를 제거하게 되며, 고조파 대역의 신호가 제거된 송신 RF 신호는 안테나(110)에서 송출된다. 이 경우 저잡음 증폭기(108)와 필터(109)의 위치는 바뀌어도 정상적인 동작이 가능하다.

이하, ETCS 단말의 수신 RF 신호에 대한 제어 방법에 대하여 살펴보기로 한다.

먼저 ETCS 단말은 안테나(110)를 통하여 RF 신호를 수신한다. 안테나(110)로부터 수신된 RF 신호는 필터(109)를 통하여 필요한 대역폭만이 선택되어, 저잡음 증폭기(108)로 입력된다.

저잡음 증폭기(108)는 수신 RF 신호의 처리시 저잡음 증폭 모드(LNA Mode)로 동작한다. 저잡음 증폭 모드에서 저잡음 증폭기(108)는 필터(109)로부터 입력된 수신 RF 신호를 저잡음 증폭을 수행하는 한편, 역방향 아이솔레이션(Isolation)을 확보하여 믹서(111)로 전달하게 된다. 이 경우 저잡음 증폭기(108)는 역방향 아이솔레이션으로 누설 전력을 차단함으로써 RF 신호의 수신 능력이 향상된다.

도 3의 믹서(111)는 저잡음 증폭기(108)로부터 증폭된 RF 신호를 수신하는 한편, 5.8GHz PLL부(104)로부터 발진 신호를 전달받는다. 믹서(111)는 인가된 발진 신호를 이용하여 RF 신호를 중간 주파수 변환을 행하게 된다. 이와 같이 중간 주파수 변환된 IF 신호는 SAW 필터(112)로 전달된다.

SAW 필터(112)는 상기 믹서(111)가 출력한 IF 신호 중 원하는 채널 신호만을 선택하는 역할을 수행한다. 그 후 IF 증폭기(113)는 SAW 필터(112)가 대역 통과한 신호의 크기를 증폭하는 역할을 수행하며, ASK 복조기(114)는 증폭된 IF 신호를 수신 데이터 형식으로 복조하는 역할을 담당한다.

상기 믹서, SAW 필터(112), IF 증폭기(113) 및 ASK 복조기(114)는 저잡음 증폭기(108)로부터 전달받은 수신 RF 신호를 복조하여 수신 데이터를 획득하는 장치에 해당한다. 본 실시예에서는 이를 수신 데이터 처리부로 칭한다.

도 3의 ETCS 단말은 송, 수신부의 경로를 확보하기 위하여 저잡음 증폭기(108)를 사용하는 것을 그 특징으로 한다. 상기 저잡음 증폭기(108)는 프로세서로부터 제어 신호를 인가받아 송신 기간에는 송신 신호를 송신 신호의 고조파 제거를 위한 여파기인 필터에 인가할 수 있게 바이패스 모드로 동작을 한다.

한편, 상기 저잡음 증폭기(108)는 수신 기간 동안 안테나로부터 수신된 신호를 저잡음 증폭과 동시에 역방향 아이솔레이션을 확보하여 믹서 단에 인가하는 저잡음 증폭 모드로 동작하는 것을 그 특징으로 한다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 ETCS 단말의 내부 구성을 나타낸 도면 이다.

도 4의 실시예에 따른 ETCS 단말은 LPF(121, 129), RF MMIC 모듈(122), 대역통과필터(123, 132), 저잡음 증폭기(124), 안테나(126), ASK 복조기(127), SAW 필터(128), PLL부(131) 및 TCXO부(130)를 포함하여 구성될 수 있다.

여기서 RF MMIC 모듈(122)은 도 3의 앰프부와 ASK 변조기, 감쇠기, RF 스위치 및 믹서 등을 하나의 칩으로 집적한 모듈을 의미한다. 이와 같은 RF MMIC 모듈(122)은 전압 제어 발진기에서 출력되는 주파수가 외부 환경 변화에 영향받지 않고 일정 정확도를 가지도록 하는 PLL부(131)와 연결되며, 상기 PLL부(131)는 클럭으로 사용되는 저주파를 발진하는 TCXO(130)와 연결된다.

도 3과 마찬가지로 저잡음 증폭기(124)는 바이패스 모드와 저잡음 증폭 모드를 지원한다. 상기 저잡음 증폭기(124)는 할당된 송신 구간동안은 RF MMIC 모듈(122)로부터 전달받은 업링크 RF 신호를 동축 커넥터(125)를 통하여 안테나(126)로 스위칭하는 동작을 수행한다.

반대로, 할당된 수신 기간동안 저잡음 증폭기(124)는 안테나(126)로부터 동축 커넥터(125)를 경유하여 전달받은 다운링크 RF 신호를 증폭함과 동시에 역방향 아이솔레이션(Isolation)을 수행함으로써 RF MMIC 모듈(122)로 전달하는 저잡음 증폭 모드로 동작하게 된다.

기타 RF MMIC 모듈(122)로부터 출력된 RF 대역의 다운링크 신호가 저대역여과필터(129)와 SAW 필터(128) 및 ASK 복조기(127)를 통하여 수신 데이터로 복조되는 과정과 송신 데이터가 RF MMIC 모듈(122)을 통하여 RF 대역의 업링크 신호로 변 환되는 과정은 앞서 설명한 바와 다르지 않으므로 그 자세한 설명은 생략하기로 한다.

살펴본 바와 같이 도 4의 ETCS 단말은 바이패스 모드를 지원하는 저잡음 증폭기(124)와 RF MMIC 트랜시버 모듈(122)을 이용하여 구현된 장치이며, 이 경우 RF MMIC 트랜시버 모듈(122)은 수신시 국부발진 주파수의 역방향 누설을 효과적으로 차단할 수 있으며, 동시에 저잡음 증폭 역할을 수행할 수 있다는 장점이 존재한다.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 ETCS 단말의 업링크 RF 신호 제어 방법을 나타낸 도면이다.

ETCS 단말의 버퍼는 송신 데이터를 입력받아 임시 저장한다(S501). ETCS 단말의 저대역여과필터는 송신 데이터 중 저주파 성분만을 통과시켜(S502), ASK 변조기로 전달하며, ASK 변조기는 송신 데이터를 진폭편이변조한다(S503).

ETCS 단말의 저잡음 증폭기는 업링크 구간동안 바이패스 모드로 동작하여, 송신 RF 신호를 필터로 바이패스하는 기능만을 수행한다(S504). 필터로 전달된 송신 RF 신호는 안테나를 통하여 출력됨으로써 업링크 신호의 전송이 이루어진다(S505).

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 ETCS 단말의 다운링크 RF 신호 제어 방법을 나타낸 도면이다.

먼저 ETCS 단말은 안테나를 통하여 RF 신호를 수신한다(S601). 안테나와 연 결되어 있는 필터는 수신된 RF 신호 중 필요한 대역폭만을 선택하여 저잡음 증폭기로 전달한다(S602).

저잡음 증폭기는 할당된 다운링크 구간 동안에는 저잡음 증폭 모드(LNA Mode)로 동작한다. 저잡음 증폭 모드로 동작하는 경우 저잡음 증폭기는 필터로부터 입력된 수신 RF 신호를 저잡음 증폭을 수행하는 한편, 증폭된 RF 신호를 역방향 아이솔레이션(Isolation) 포트를 통하여 믹서로 전달한다(S603).

믹서는 저잡음 증폭기로부터 수신한 RF 신호를 중간 주파수 변환을 수행하며(S604), SAW 필터가 중간 주파수 변환한 IF 신호 중 원하는 채널 신호만을 선택하게 된다(S605).

그 후 IF 증폭기는 SAW 필터가 대역 통과한 신호의 크기를 증폭한 후(S606), ASK 복조기가 증폭된 IF 신호를 복조함으로써 수신 데이터를 획득할 수 있다(S607).

이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의하여 정해져야 한다.

상기한 바와 같이 본 발명에 따르면 바이패스 모드를 지원하는 저잡음 증폭기를 이용한 ETCS 단말 및 그 RF 신호 처리 방법을 제공함으로써 ETCS 단말의 회로를 간단하게 구현할 수 있으며, MMIC 칩을 이용하여 대기시 국부발진 주파수의 역방향 누설을 효과적으로 차단할 수 있다는 효과를 얻을 수 있다.

Claims

ETCS 단말에 있어서,

송신 데이터를 입력받아 업링크 RF(Radio Frequency) 신호로 변환하는 송신 데이터 처리부;

다운링크 RF 신호를 복조하여 수신 데이터를 획득하는 수신 데이터 처리부; 및

업링크 구간 동안 송신 데이터 처리부가 변환한 업링크 RF 신호를 안테나로 스위칭하고, 다운링크 구간 동안 안테나로 수신되는 다운링크 RF 신호를 상기 수신 데이터 처리부로 스위칭하는 저잡음 증폭기(LNA : Low Noise Amplifier)를 포함하는 ETCS 단말.
제1항에 있어서,

상기 저잡음 증폭기는,

상기 업링크 구간 동안 상기 송신 데이터 처리부로부터 입력되는 업링크 RF 신호를 필터로 스위칭하는 바이패스 모드(Bypass Mode)로 동작하는 것을 특징으로 하는 ETCS 단말.
제1항에 있어서,

상기 저잡음 증폭기는,

상기 다운링크 구간 동안 안테나로부터 입력된 다운링크 RF 신호를 저잡음 증폭을 수행한 후, 수신 데이터 처리부로 전달하는 저잡음 증폭 모드(LNA Mode)로 동작하는 것을 특징으로 하는 ETCS 단말.
제3항에 있어서,

상기 저잡음 증폭기는,

상기 저잡음 증폭 모드(LNA Mode)에서 역방향 아이솔레이션으로 누설 전력을 차단하는 것을 것을 특징으로 하는 ETCS 단말.
제1항에 있어서,

상기 송신 데이터 처리부는,

상위 계층으로부터 송신 데이터를 입력받아 임시 저장하기 위한 버퍼;

송신 데이터의 저주파 성분만을 통과시키기 위한 저대역여과필터;

상기 저대역여과필터가 필터링한 데이터를 PLL(Phased Lock Loop)부가 발진한 신호를 이용하여 진폭편이변조를 수행하는 ASK(Amplitude Shift Keying) 변조기를 포함하는 ETCS 단말.
제1항에 있어서,

상기 수신 데이터 처리부는,

상기 저잡음 증폭기가 저잡음 증폭한 RF 신호와 PLL 부로부터 발진 신호를 수신하여, 중간 주파수 변환하는 믹서;

상기 믹서가 중간 주파수 변환한 IF(Intermediate Frequency) 신호 중 원하는 채널 신호만을 선택하는 대역통과필터;

상기 대역통과필터가 출력한 신호를 증폭하기 위한 IF 증폭기; 및

상기 IF 증폭기가 증폭한 신호를 진폭변이복조하여 수신 데이터를 획득하는 ASK 복조기를 포함하는 ETCS 단말.
ETCS 단말의 업링크 RF 신호 제어 방법에 있어서,

ETCS 단말은 상위 계층으로부터 전달된 송신 데이터를 RF 신호로 변환하는 단계;

ETCS 단말의 저잡음 증폭기는 업링크 구간동안 바이패스 모드로 동작하여, 상기 RF 신호를 안테나로 바이패스함으로써 RF 신호를 출력하는 단계를 포함하는 ETCS 단말의 업링크 RF 신호 제어 방법.
삭제
ETCS 단말에 있어서,

업링크 RF 신호와 다운링크 RF 신호를 처리하는 MMIC RF 트랜시버(Transceiver);

업링크 구간 동안 상기 MMIC RF 트랜시버가 전달한 업링크 RF 신호를 안테나로 스위칭하고, 다운링크 구간 동안 안테나로 수신되는 다운링크 RF 신호를 상기 MMIC RF 트랜시버로 스위칭하는 저잡음 증폭기를 포함하는 ETCS 단말.
제9항에 있어서,

상기 저잡음 증폭기는,

상기 업링크 구간 동안 상기 MMIC RF 트랜시버로부터 입력되는 업링크 RF 신호를 필터로 스위칭하는 바이패스 모드(Bypass Mode)로 동작하는 것을 특징으로 하는 ETCS 단말.
제9항에 있어서,

상기 저잡음 증폭기는,

상기 다운링크 구간 동안 안테나로부터 입력된 다운링크 RF 신호를 저잡음 증폭을 수행한 후, 상기 MMIC RF 트랜시버로 전달하는 저잡음 증폭 모드(LNA Mode)로 동작하는 것을 특징으로 하는 ETCS 단말.
제11항에 있어서,

상기 저잡음 증폭기는,

상기 저잡음 증폭 모드(LNA Mode)에서 역방향 아이솔레이션으로 누설 전력을 차단하는 것을 것을 특징으로 하는 ETCS 단말.