KR100877359B1 - 무선통신 기지국 공용화 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 메인 시스템과 추가 시스템을 하나의 안테나를 이용하여 공용화하기 위한 무선통신 기지국 공용화 장치에 있어서, 메인 시스템용 듀플렉서의 송수신 신호 라인과 제1포트를 통해 연결되며, 상기 제1포트를 통해 입력된 신호를 분배하여 제2포트 및 제3포트로 출력하며, 제2포트 및 제3포트를 통해 입력된 신호를 해당 위상에 따라 합성하여 제1포트 또는 제4포트로 출력하는 제1신호 합성/분배기와; 추가 시스템용 듀플렉서의 송수신 신호 라인과 제5포트를 통해 연결되고 안테나와 제8포트를 통해 연결되며, 제5포트를 통해 입력된 신호를 분배하여 제6포트 및 제7포트로 출력하며, 제6포트 및 제7포트를 통해 입력된 신호를 해당 위상에 따라 합성하여 제5포트 또는 제8포트로 출력하는 제2신호 합성/분배기와; 제1신호 합성/분배기의 제2포트와 제2신호 합성/분배기의 제6포트간의 신호 경로에 설치되는 제1필터부와, 제1신호 합성/분배기의 제3포트와 제2신호 합성/분배기의 제7포트간의 신호 경로에 설치되는 제2필터부를 구비한다.

기지국, 공용화, 무선통신

Description

무선통신 기지국 공용화 장치{APPARATUS FOR USING A WIRELESS COMMUNICATION BASE STATION IN COMMON}

도 1a, 1b, 1c는 종래 안테나 공용방법을 개략적으로 도시한 블록도.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 무선통신 기지국 공용화 장치의 블록 구성도.

도 3은 도 2에 있어서, 하이브리드 커플러의 개략적인 동작 설명도.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 무선통신 기지국 공용화 장치의 블록 구성도.

도 5는 도 4에 있어서, 매직티의 개략적인 동작 설명도.

도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 무선통신 기지국 공용화 장치의 블록도.

도 7은 도 6에 있어서, 서큘레이터를 추가 설치한 블록 구성도.

도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 무선통신 기지국 공용화 장치의 블록 구성도.

도 9는 도 8에 있어서, 서큘레이터를 추가 설치한 블록 구성도.

도 10은 본 발명의 제5 실시예에 따른 무선통신 기지국 공용화 장치의 블록 구성도.

도 11은 도 10에 있어서, 서큘레이터를 추가 설치한 블록 구성도.

본 발명은 무선통신 시스템에 관한 것으로, 특히 서로 다른 주파수 대역의 서비스를 하는 무선통신 시스템 구성시 안테나 및 피더케이블을 공용으로 사용할 수 있도록 하기 위한 무선통신 기지국 공용화 장치에 관한 것이다.

도 1a, 1b, 1c에 도시된 바와 같이, Cellular, CDMA, PCS, GSM 등 이동통신 시스템과 그 밖의 무선통신 시스템은 일반적으로 복수의 사업자가 서비스를 하고 있으며, 각 사업자 마다 개별적으로 독립된 기지국(10, 12)을 설치하여 서비스를 제공하고 있다.

따라서 개별 기지국 설치에 따른 중복 과잉투자와 인접한 지역에 기지국이 불필요하게 많이 설치되어 이들의 상호 간섭에 따른 전파품질저하 등의 문제점이 발생하고 있다.

또한 최근에는 한 사업자가 다른 사업자를 흡수 통합하여 다른 사업자가 사용하던 주파수 대역을 통합 관리하면서 서비스해야 하는 상황이 발생하기도 한다.

이러한 경우 비용절감을 위해 기존 시스템과 새로 추가되는 시스템을 단일화 하여 공용화할 필요성이 있다.

외국의 경우에는 한 사업자가 지역에 따라 다른 대역의 주파수를 할당받는 경우도 있다. 이러한 경우에는 지역별로 주파수 대역이 다른 기지국 시스템을 구비해야 한다.

이와 같은 문제점 때문에 기지국 공용화에 대한 기술들이 개발되고 있는데, 그중 종래에 실시되고 있는 기술은 도 1c에 도시된 바와 같이, 기존 기지국 시스템(예를 들어 A 시스템 10)과 추가되는 기지국 시스템(예를 들어 B 시스템 12)의 주파수대역을 포함하는 쿼드로플렉서(Quadroplexer)(132)를 새로 제작하여 기지국 안테나와 피더케이블을 공용으로 사용하는 것이다.

그러나 이와 같은 기술은 두 시스템이 안테나 및 피더케이블을 공용으로 사용할 수 있는 쿼드로플렉서를 새로 만들어야 하는 문제점이 있었다.

더구나 지역마다 사업자가 할당받은 주파수 대역이 다른 경우에는 많은 종류의 쿼드로플렉서를 새로 제작하여야 하는 문제점이 있었다.

더구나 공용으로 사용중에 다른 추가 시스템의 주파수 대역으로 바뀌는 경우도 발생하는데 이때도 역시 새로 쿼드로플렉서를 제작하여야만 하는 문제점이 있었다.

또한 추가되는 시스템의 숫자가 다수 개 인경우에는 여러 개의 새로운 쿼드로플렉서를 제작해야만 하는 문제점이 있었다.

이와 같이 종래에는 기존 기지국 시스템에 추가 기지국 시스템을 설치시 안테나 및 피더케이블을 공용화 하기 위해서는 새로운 쿼드로플렉서를 제작해야 하기 때문에 제작비용이 많이 발생하고, 또한 제품관리 비용이 많이 발생하는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안한 것으로, 기존 기지국 시스템에 새로운 기지국 시스템을 추가하면서, 기지국 안테나 및 피더 케이블을 공용으로 사용하고자 할 시, 추가 되는 기지국 시스템의 주파수 대역에 상관없이 쉽게 공용화 할 수 있는 무선통신 기지국 공용화 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 기존 기지국 시스템 및 추가되는 기지국 시스템의 주파수 대역이 모두 가변되어도 별도의 장비 추가없이도 기지국 안테나 및 피더케이블을 공용으로 사용할 수 있도록 한 무선통신 기지국 공용화 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 추가되는 기지국 시스템의 개수가 여러개인 경우에도 쉽게 안테나 및 피더케이블을 공용으로 사용할 수 있도록 한 무선통신 기지국 공용화 장치를 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 메인 시스템과 추가 시스템을 하나의 안테나를 이용하여 공용화하기 위한 무선통신 기지국 공용화 장치에 있어서,

상기 메인 시스템용 듀플렉서의 송수신 신호 라인과 제1포트를 통해 연결되며, 상기 제1포트를 통해 입력된 신호를 분배하여 제2포트 및 제3포트로 출력하며, 상기 제2포트 및 제3포트를 통해 입력된 신호를 해당 위상에 따라 합성하여 상기 제1포트 또는 제4포트로 출력하는 제1신호 합성/분배기와,

상기 추가 시스템용 듀플렉서의 송수신 신호 라인과 제5포트를 통해 연결되고 상기 안테나와 제8포트를 통해 연결되며, 상기 제5포트를 통해 입력된 신호를 분배하여 제6포트 및 제7포트로 출력하며, 상기 제6포트 및 제7포트를 통해 입력된 신호를 해당 위상에 따라 합성하여 상기 제5포트 또는 상기 제8포트로 출력하는 제2신호 합성/분배기와,

상기 제1신호 합성/분배기의 제2포트와 상기 제2신호 합성/분배기의 제6포트간의 신호 경로에 설치되는 제1필터부와,

상기 제1신호 합성/분배기의 제3포트와 상기 제2신호 합성/분배기의 제7포트간의 신호 경로에 설치되는 제2필터부를 포함함을 특징으로 한다.

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명에서는 구체적인 구성 소자 등과 같은 특정 사항들이 나타나고 있는데 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들이 본 발명의 범위 내에서 소정의 변형이나 혹은 변경이 이루어질 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예를 도시한 블록 구성도로서, 도 2에 도시한 바와 같이 본 발명의 제1 실시예에 따른 무선통신 기지국 공용화 장치(20)는 제3 듀플렉서(222)를 포함하는 메인 시스템(22)과, 제4 듀플렉서(242)를 포함하는 추가 시스템(24)의 안테나를 공용화하기 위한 구성을 가진다.

제3 듀플렉서를 포함하는 메인 시스템과;

제4 듀플렉서를 포함하는 추가 시스템과;

이러한 기지국 공용화 장치(20)는 1번 포트로 입력되는 상기 메인 시스템(22)의 송신신호를 분배하여 서로다른 위상차로 출력하는 제1 하이브리드 커플러(202)와;

상기 제1 하이브리드 커플러(202)의 2번 포트와 연결되어 메인 시스템(22)의 송수신신호(Tx1, Rx1)를 필터링하여 출력하는 제1 듀플렉서(206)와;

상기 제1 하이브리드 커플러(202)의 3번 포트와 연결되어 메인 시스템(22)의 송수신신호(Tx1, Rx1)를 필터링하여 출력하는 제2 듀플렉서(208)와;

상기 제1 및 제2 듀플렉서(206,208)로부터의 출력신호를 6번 포트 및 7번 포트로 입력받아 이를 합성하여 출력하고, 5번 포트는 상기 추가 시스템과 연결된 제2 하이브리드 커플러(204)로 구성한다.

안테나는 상기 제2 하이브리드 커플러(204)의 8번 포트와 연결된다.

상기 제1 및 제2 듀플렉서(206, 208)는 메인 시스템(22)의 송수신주파수 대역만을 통과시키는 필터로 구성한다.

이때, 상기 메인 시스템(22)과 추가 시스템(24)의 위치를 바꾼다면 상기 제1 및 제2 듀플렉서(206, 208)는 추가 시스템(24)의 송수신 주파수만을 통과시키는 필터로 구성할 수도 있다.

상기 제3, 제4 듀플렉서(222, 242)는 풀대역 듀플렉서로 구성된다.

이하, 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 하이브리드 커플러의 개략적인 동작을 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

하이브리드 커플러의 특징은 특정 신호전력을 일부 추출하는 기능과 하나의 신호전력을 두개 이상의 특정 신호전력으로 분배하는 기능이 있는데 본 발명에서는 특정신호전력의 분배기능을 설명한다. 1번 포트로 신호가 입력되면 그신호는 전력이 반으로 분배되어 2번, 3번 포트로 출력되고 4번 포트로는 출력되지 않는다. 출력된 신호는 90도의 위상차를 가지고 출력된다. 반대로 2번, 3번 포트로 90도의 위상차가 있는 신호가 입력되면 그 신호는 합성되어 출력된다.

좀더 자세히 설명하면 2번포트에 입력되는 신호의 위상이 90도, 3번 포트로 입력되는 신호의 위상이 180도인 경우에는 두 신호는 합성되어 1번 포트로 출력되고, 4번 포트로는 출력되지 않는다.

반대로 2번 포트로 입력되는 신호의 위상이 180도, 3번 포트로 입력되는 신호의 위상이 90도인 경우에는 두 신호는 합성되어 4번 포트로 출력되고 1번 포트로는 출력되지 않는다. 이와 같이 신호전력을 분배/합성의 기능을 하는 부품으로는 하이브리드링, 브랜치라인 방향성 커플러, 3dB 방향성 커플러, 매직티 등이 있다.

<메인 시스템의 송신과정>

메인 시스템(22)의 송신신호(TX1)가 제3 듀플렉서(222)를 통과하여 제1 하이브리드 커플러(202)의 1번 포트로 입력되면 그 신호는 2번, 3번 포트로 분배되어 나타나되, 2번 포트로는 90도, 3번 포트로는 180도 위상가변되어 출력된다. 즉, 90도의 위상차를 가지고 출력된다.

상기 2번, 3번 포트의 출력신호는 메인 시스템(22)의 송신신호(Tx1)만을 통 과시키는 제1 및 제2 듀플렉서(206, 208)를 통과하여 제2 하이브리드 커플러(204)의 6번, 7번 포트로 입력된다.

상기 제2 하이브리드 커플러의 6번, 7번 포트를 통해 입력된 신호는 서로 합성되어 8번 포트를 통해 출력되어 안테나를 통해 방사된다.

<메인 시스템의 수신과정>

안테나로부터 수신된 신호는 제2 하이브리드 커플러(204) 8번 포트로 입력되어 6번, 7번 포트로 분배되어 출력된다. 이때, 7번 포트는 90도 6번 포트는 180도 위상가변되어 출력된다. 즉, 90도의 위상차를 가지고 출력된다.

상기 6번, 7번 포트를 통해 출력된 신호는 제1 및 제2 듀플렉서(206, 208)를 통과하여 제1 하이브리드 커플러(202)의 2번, 3번 포트로 입력된다.

상기 제1 하이브리드 커플러(202)의 2번, 3번 포트를 통해 입력된 신호는 서로 합성되어 1번 포트를 통해 출력되고, 그 출력신호는 제3 듀플렉서(222)를 통해 메인 시스템(22)에 수신된다.

<추가 시스템의 송신과정>

추가 시스템(24)의 송신신호(TX2)는 제4 듀플렉서(242)를 통과하여 제2 하이브리드 커플러(204)의 5번 포트에 입력된다.

상기 5번 포트에 입력된 신호는 분배되어 6번, 7번 포트로 출력된다. 이때, 6번 포트로는 90도, 7번 포트로는 180도 위상가변되어 출력된다. 즉, 90도의 위상 차를 갖고 출력된다.

상기 6번, 7번 포트를 통해 출력된 신호는 제1 및 제2 듀플렉서(206, 208)를 통과하지 못하고 전반사 되어 다시 6번, 7번 포트로 입력된다.

상기 6번, 7번 포트로 입력된 신호는 서로 합성되어 8번 포트로 출력되고, 안테나를 통해 방사된다.

<추가 시스템의 수신과정>

안테나로부터 수신된 신호는 제2 하이브리드 커플러(204) 8번 포트로 입력되어 6번, 7번 포트로 분배되어 출력된다. 이때, 6번포트는 180도 7번 포트는 90도 위상가변되어 출력된다. 즉, 90도의 위상차를 가지고 출력된다.

상기 6번, 7번 포트를 통해 출력된 신호는 제1 및 제2 듀플렉서(206, 208)를 통과하지 못하고, 전반사되어 다시 6번, 7번 포트로 입력된다.

상기 6번, 7번 포트에 입력된 신호는 서로 합성되어 5번 포트를 통해 출력된다.

상기 5번 포트를 통해 출력된 수신신호는 제4 듀플렉서(242)를 통해 추가 시스템(24)의 수신단에 수신된다.

한편, 메인 시스템(22)의 송신신호(Tx1)가 제1 하이브리드 커플러(202)를 통해 출력될 때, 이론적으로는 반사되는 신호가 없으므로 4번 포트를 통해서는 신호의 출력이 없어야 하지만, 실제로는 미약하나마 4번 포트를 통해 출력되는 송신신호(Tx1)가 존재하기 때문에, 이를 방지하기 위해 로드저항(TERM)을 4번 포트에 장 착하여 아이솔레이션 기능을 갖도록 구성한다.

도 4는 본 발명의 제2 실시예를 도시한 블록 구성도로서, 이에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제2 실시에에 따른 무선통신 기지국 공용화 장치(40)는

제3 듀플렉서를 포함하는 메인 시스템과;

제4 듀플렉서를 포함하는 추가 시스템과;

1번 포트로 입력되는 메인 시스템(22)의 제3 듀플렉서(222)의 송신신호를 분배하여 서로다른 위상차로 출력하는 제1 매직티(402)와;

상기 제1 매직티(402)의 2번 포트 출력신호를 입력받아 그 위상을 가변하여 출력하는 제1 위상가변기(412)와;

상기 제1 위상가변기(412)의 출력신호를 필터링하여 출력하는 제1 듀플렉서와(406);

상기 제1 듀플렉서(406)의 출력신호의 위상을 가변하는 제2 위상가변기(414)와;

상기 제1 매직티(402)의 3번 포트 출력신호를 입력받아 이를 필터링하여 출력하는 제2 듀플렉서(408)와;

상기 제2 위상 가변기(414)와 제2 듀플렉서(408)로부터 출력신호를 6번 포트, 7번 포트로 입력받아 이를 합성하여 출력하고, 5번 포트는 상기 추가 시스템(24)의 제4 듀플렉서(242)와 연결되어 있는 제2 매직티(404)로 구성한다.

안테나는 상기 제2 매직티(404)의 8번 포트와 연결된다.

상기 제1 및 제2 듀플렉서(406, 408)는 메인 시스템(22)의 송수신주파수 대역만을 통과시키는 듀플렉서로 구성한다.

이때, 상기 메인 시스템(22)과 추가 시스템(24)의 위치를 바꾼다면 상기 제1 및 제2 듀플렉서(406, 408)는 추가 시스템의 송수신 주파수만을 통과시키는 필터로 구성할 수도 있다.

상기 제3, 제4 듀플렉서(222, 242)는 풀대역 듀플렉서로 구성된다.

이하, 동작을 설명하면 다음과 같다.

매직티의 기본동작을 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

1번 포트로 신호가 입력되면 그 신호는 분배되어 2번, 3번 포트로 출력되되, 180도의 위상차를 가지고 출력된다.

그러나 4번 포트로 신호가 입력되면 그 신호는 분배되어 2번, 3번 포트로 출력되되, 같은 위상으로 출력된다.

반대로 2번, 3번 포트로 위상차가 180도 차이나는 동일 주파수가 입력되면 그 신호는 합성되어 1번포트로 출력이 되고, 위상이 같은 신호가 입력되면 합성되어 4번포트로 출력된다.

<메인 시스템의 송신과정>

메인 시스템(22)의 송신신호(TX1)는 제3 듀플렉스서(222)를 통해 제1 매직티(402)의 1번 포트로 입력된다.

상기 1번 포트로 입력된 신호는 2개의 신호로 분배되어 2번, 3번 포트를 통 해 출력되되, 서로 180도의 위상차를 가지고 출력된다.

상기 3번 포트를 통해 출력된 신호는 제2 듀플렉서(408)를 통해 제2 매직티(404)의 7번 포트로 입력된다.

상기 2번 포트를 통해 출력된 신호는 제1 위상 가변기(412)를 통해 90도 위상이 바뀌고, 제1 듀플렉서(406)를 통과한 후, 다시 제2 위상 가변기(414)를 통해 90도 위상이 바뀐 상태에서 제2 매직티(404)의 6번 포트로 입력된다.

이로 인해 상기 제2 매직티(404)의 6번, 7번 포트에 입력되는 신호는 서로 위상이 동일한 신호가 된다.

이와 같이 상기 6번, 7번 포트에 위상이 동일한 신호가 입력되면 입력된 신호는 서로 합성되어 8번 포트를 통해 출력되고, 안테나를 통해 방사된다.

<메인 시스템의 수신과정>

안테나에서 수신된 신호가 상기 제2 매직티(404)의 8번 포트로 입력되면, 그 신호는 분배되어 6번, 7번 포트를 통해 서로 동위상 상태로 출력된다.

상기 7번 포트를 통해 출력된 신호는 제2 듀플렉서(408)를 통해 제1 매직티(402)의 3번 포트로 입력된다.

상기 제2 매직티(404)의 6번 포트를 통해 출력된 신호는 제2 위상 가변기(414)를 통해 90도 위상이 바뀌고, 제1 듀플렉서(406)를 통과한 후, 다시 제1 위상 가변기(412)를 통해 90도 위상이 바뀐 상태에서 제1 매직티(402)의 2번 포트로 입력된다.

이로 인해 상기 제1 매직티(402)의 2번, 3번 포트에 입력되는 신호는 서로 위상이 서로 180도의 위상차를 갖는 신호가 되어 그 신호는 서로 합성되어 1번 포트를 통해 출력된다.

상기 1번 포트를 통해 출력된 수신신호는 제3 듀플렉서(222)를 통해 메인 시스템(22)의 수신단에 입력된다.

<추가 시스템의 송신과정>

추가 시스템(24)에서 출력된 송신신호(TX2)는 제4 듀플렉서(242)를 통해 제2 매직티(404)의 5번 포트에 입력된다.

상기 5번 포트에 입력된 송신신호는 분배되어 6번, 7번 포트를 통해 출력되되, 180도 위상차를 갖고 출력된다.

상기 7번 포트를 통해 출력된 신호는 제2 듀플렉서(408)를 통과하지 못하고 전반사되어 다시 7번 포트에 입력된다.

상기 6번 포트를 통해 출력된 신호는 제2 위상 가변위상기(414)를 통해 90도 위상이 가변된 상태가 되나, 역시 제1 듀플렉서(406)를 통과하지 못하고, 전반사되는데, 제2 위상 가변위상기(414)를 다시 통과하면서 90도 위상이 가변된 상태로 6번 포트에 입력된다.

이로 인해 상기 제2 매직티(404)의 6번, 7번 포트에 입력되는 신호는 동위상의 신호가 되어 서로 합성되어 8번 포트를 통해 출력되고, 안테나를 통해 방사된다.

<추가 시스템의 수신과정>

안테나에서 수신된 신호가 상기 제2 매직티(404)의 8번 포트로 입력되면, 그 신호는 분배되어 6번, 7번 포트를 통해 서로 동위상 상태로 출력된다.

상기 7번 포트에서 출력된 신호는 제2 듀플렉서(408)를 통과하지 못하고 전반사되어 다시 7번 포트에 입력된다.

상기 6번 포트에서 출력된 신호는 제2 위상 가변기(414)를 통해 90도 위상이 가변되지만, 역시 제1 듀플렉서(406)를 통과하지 못하고 전반사 되는데, 다시 제2 위상 가변기(414)를 통하면서 90도 위상이 가변된 상태로 6번 포트에 입력된다.

이로 인해 상기 6번, 7번 포트에 입력되는 신호는 서로 180도의 위상차를 갖는 신호가 되어 그 신호는 서로 합성되어 5번 포트를 통해 출력된다.

5번 포트에서 출력된 수신신호는 제4 듀플렉서(242)를 통해 추가 시스템(24)의 수신단에 입력된다.

한편, 메인 시스템(22)의 송신신호(Tx1)가 제1 매직티(402)를 통해 출력될 때, 이론적으로는 반사되는 신호가 없으므로 4번 포트를 통해서는 신호의 출력이 없어야 하지만, 실제로는 미약하나마 4번 포트를 통해 출력되는 송신신호(Tx1)가 존재하기 때문에, 이를 방지하기 위해 로드저항(TERM)을 4번 포트에 장착하여 아이솔레이션 기능을 갖도록 구성한다.

본 발명에 따른 또 다른 실시예로서, 도 2 및 도 4에 있어서, 상기 제1 및 제2 듀플렉서(206, 208, 406, 408)를 고정필터가 아닌 주파수 대역 가변필터로 구 성할 수도 있다.

본 출원인은 주파수 대역을 가변시킬 수 있는 주파수 대역 가변필터에 대해 이미 출원한 바 있다. 이는 출원번호 2003-58556호, 2004-36623호, 2004-46103호에 자세히 설명되어 있다.

상기 제1 및 제2 밴드패스필터를 듀플렉서(206, 208, 406, 408)를 상기와 같은 주파수 대역 가변필터로 구성하면, 메인 시스템(22)의 송신주파수(TX1) 또는 추가 시스템(24)의 송신주파수(TX2)가 바뀌어도 이에 능동적으로 대응할 수 있다.

즉, 기존 시스템에 다른 시스템을 추가하는 경우 뿐만 아니라, 기존 시스템의 주파수 대역을 바꾸는 경우에도 별도의 장비없이도 대응할 수 있다.

도 6은 본 발명의 제3 실시예를 도시한 블록 구성도로서, 이에 도시한 바와 같이 본 발명의 제3 실시예에 따른 무선통신 기지국 공용화 장치(60)는 제3 듀플렉서(222)를 포함하는 메인 시스템(22)과, 추가 시스템(26)의 안테나를 공용화하기 위한 구성을 가진다.

제3 듀플렉서를 포함하는 메인 시스템과;

추가 시스템과;

이러한 기지국 공용화 장치(60)는 1번 포트로 입력되는 상기 제3 듀플렉서(222)의 송신신호 및 4번 포트로 입력되는 안테나 수신신호를 분배하여 서로다른 위상차로 출력하는 제1 하이브리드 커플러(602)와;

상기 제1 하이브리드 커플러(602)의 2번 포트 출력신호를 입력받아 이를 필 터링하여 출력하는 제1 밴드패스필터(606)와;

상기 제1 하이브리드 커플러(602)의 3번 포트 출력신호를 입력받아 이를 필터링하여 출력하는 제2 밴드패스필터(608)와;

상기 제1 및 제2 밴드패스필터(606, 608)로부터의 출력신호를 6번 포트 및 7번 포트로 입력받아 이를 합성하여 출력하는 제2 하이브리드 커플러(604)와;

상기 제2 하이브리드 커플러(604)의 5번 포트와 추가 시스템(26)과 연결된 제4 듀플렉서(622)와;

상기 제4 듀플렉서(622)내의 수신부(Rx)와 상기 추가 시스템(26)과의 사이에 연결되어 제2 제4 듀플렉서(622)의 수신부(Rx)의 출력신호를 분배하여 출력하는 분배기(624)와;

상기 분배기(624)의 일측 출력신호를 입력받아 이를 필터링하여 상기 제1 하이브리드 커플러(602)의 4번 포트에 인가하는 수신필터(626)로 구성한다.

안테나는 상기 제2 하이브리드 커플러(604)의 8번 포트와 연결된다.

상기 제3 및 제4 듀플렉서(222, 622)내의 수신부(Rx) 및 상기 수신필터(626)는 상기 메인 시스템(22) 및 추가 시스템(26)의 2가지 수신주파수 모두 통과시키는 필터로 구성할 수도 있고, 상기 메인 시스템(22) 및 추가 시스템(26)이 속하는 특정대역(예를들어 PCS대역)의 수신주파수 대역을 모두 통과시킬 수 있는 풀대역 수신필터로 구성할 수도 있다.

상기 제1 및 제2 밴드패스필터(606, 608)는 메인 시스템(22)의 송신주파수 대역만을 통과시키는 필터로 구성한다.

이때, 상기 메인 시스템(22)과 추가 시스템(26)의 위치를 바꾼다면 상기 제1 및 제2 밴드패스필터(606, 608)는 추가 시스템(26)의 송수신 주파수만을 통과시키는 필터로 구성할 수도 있다.

상기 제4 듀플렉서(622)는 추가 시스템(26)에 기 설치되어 있으면 생략할 수도 있다. 물론 이 경우에 상기 추가 시스템(26)은 상기 분배기(624)를 구비하여야 한다.

이하, 동작을 설명하면 다음과 같다.

<메인 시스템의 송신과정>

메인 시스템(22)의 송신신호(TX1)가 제3 듀플렉서(222)를 통과하여 제1 하이브리드 커플러(602) 1번 포트로 입력되면 그 신호는 2번, 3번 포트로 분배되어 나타나되, 2번 포트로는 90도, 3번 포트로는 180도 위상가변되어 출력된다. 즉, 90도의 위상차를 가지고 출력된다.

상기 2번, 3번 포트의 출력신호는 메인 시스템(22)의 송신신호(Tx1)만을 통과시키는 제1 및 제2 밴드패스필터(606, 608)를 통과하여 제2 하이브리드 커플러(604)의 6번, 7번 포트로 입력된다.

상기 제2 하이브리드 커플러(604)의 6번, 7번 포트를 통해 입력된 신호는 서로 합성되어 8번 포트를 통해 출력되어 안테나를 통해 방사된다.

<메인 시스템의 수신과정>

안테나로부터 수신된 신호는 제2 하이브리드 커플러(604) 8번 포트로 입력되어 6번, 7번 포트로 분배되어 출력된다. 이때, 7번 포트는 90도 6번 포트는 180도 위상가변되어 출력된다. 즉, 90도의 위상차를 가지고 출력된다.

상기 6번, 7번 포트를 통해 출력된 신호는 제1 및 제2 밴드패스필터(606, 608)를 통과하지 못하고, 전반사되어 다시 6번, 7번 포트로 입력된다.

상기 6번, 7번 포트에 입력된 신호는 서로 합성되어 5번 포트를 통해 출력된다.

상기 5번 포트를 통해 출력된 수신신호는 제4 듀플렉서(622)를 통하고, 분배기(624)를 통해 분배되어 출력된다.

상기 분배기(624)에서 출력된 수신신호중 하나는 추가 시스템(26)에 인가되고, 다른 하나는 상기 수신필터(626)를 통과하여 제1 하이브리드 커플러(602)의 4번 포트에 입력된다.

상기 4번 포트에 입력된 신호는 분배되어 서로 90도의 위상차를 가지고 2번, 3번 포트를 통해 출력된다.

상기 2번, 3번 포트를 통해 출력된 신호는 제1 및 제2 밴드패스필터(606, 608)를 통과하지 못하고 전반사되어 다시 2번, 3번 포트에 입력된다.

상기 2번, 3번 포트에 입력된 신호는 서로 합성되어 1번 포트를 통해 출력된다.

상기 1번 포트를 통해 출력된 신호는 제3 듀플렉서(222)를 통해 메인 시스템(22)에 수신된다.

<추가 시스템의 송신과정>

추가 시스템(26)의 송신신호(TX2)는 제4 듀플렉서(622)를 통과하여 제2 하이브리드 커플러(604)의 5번 포트에 입력된다.

상기 5번 포트에 입력된 신호는 분배되어 6번, 7번 포트로 출력된다. 이때, 6번 포트로는 90도, 7번 포트로는 180도 위상가변되어 출력된다. 즉, 90도의 위상차를 갖고 출력된다.

상기 6번, 7번 포트를 통해 출력된 신호는 제1 및 제2 밴드패스필터(606, 608)를 통과하지 못하고 전반사 되어 다시 6번, 7번 포트로 입력된다.

상기 6번, 7번 포트로 입력된 신호는 서로 합성되어 8번 포트로 출력되고, 안테나를 통해 방사된다.

<추가 시스템의 수신과정>

안테나로부터 수신된 신호는 제2 하이브리드 커플러(608) 8번 포트로 입력되어 6번, 7번 포트로 분배되어 출력된다. 이때, 6번 포트는 180도 7번 포트는 90도 위상가변되어 출력된다. 즉, 90도의 위상차를 가지고 출력된다.

상기 6번, 7번 포트를 통해 출력된 신호는 제1 및 제2 밴드패스필터(606, 608)를 통과하지 못하고, 전반사되어 다시 6번, 7번 포트로 입력된다.

상기 6번, 7번 포트에 입력된 신호는 서로 합성되어 5번 포트를 통해 출력된다.

상기 5번 포트를 통해 출력된 수신신호는 제4 듀플렉서(622)를 통하고, 분배기(624)를 통해 추가 시스템(26)의 수신단에 입력된다.

한편, 메인 시스템(22)의 송신신호(Tx1)가 제1 하이브리드 커플러(602)를 통해 출력될 때, 이론적으로는 반사되는 신호가 없으므로 4번 포트를 통해서는 신호의 출력이 없어야 하지만, 실제로는 미약하나마 4번 포트를 통해 출력되는 송신신호(Tx1)가 존재하기 때문에, 이를 방지하기 위해 도 7에 도시한 바와 같이 수신필터(626)와 제1 하이브리드 커플러(602)의 4번 포트 사이에 아이솔레이션 기능을 갖는 서큘레이터(628)를 추가적으로 설치할 수도 있다.

도 8은 본 발명의 제4 실시예를 도시한 블록 구성도로서, 이에 도시한 바와 같이 본 발명의 제4 실시예에 따른 무선통신 기지국 공용화 장치(80)는 제3 듀플렉서(222)를 포함하는 메인 시스템(22)과, 추가 시스템(26)의 안테나를 공용화하기 위한 구성을 가진다.

제3 듀플렉서를 포함하는 메인 시스템과;

추가 시스템과;

이러한 기지국 공용화 장치(80)는 1번 포트로 입력되는 상기 제3 듀플렉서(222)의 송신신호를 분배하여 서로 다른 위상차로 2번 및 3번 포트로 출력하며 및 4번 포트로 입력되는 안테나 수신신호를 분배하여 서로다른 위상차로 동위상 상태로 2번 및 3번 포트로 출력하는 제1 매직티(802)와;

상기 제1 매직티(802)의 2번 포트 출력신호를 입력받아 그 위상을 가변하여 출력하는 제1 위상가변기(812)와;

상기 제1 위상가변기(812)의 출력신호를 필터링하여 출력하는 제1 밴드패스필터(806)와;

상기 제1 밴드패스필터(806)의 출력신호의 위상을 가변하는 제2 위상가변기(814)와;

상기 제1 매직티(802)의 3번 포트 출력신호를 입력받아 이를 필터링하여 출력하는 제2 밴드패스필터(808)와;

상기 제2 위상 가변기(814)와 제2 밴드패스필터(808)로부터 출력신호를 6번 포트, 7번 포트로 입력받아 이를 합성하여 출력하는 제2 매직티(804)와;

상기 제2 매직티(804)의 5번 포트와 추가 시스템(26) 사이에 연결된 제4 듀플렉서(822)와;

상기 제4 듀플렉서(822)내의 수신부(Rx)와 상기 추가 시스템(26)과의 사이에 연결되어 제4 듀플렉서(822)의 수신부(Rx)의 출력신호를 분배하여 출력하는 분배기(824)와;

상기 분배기(824)의 일측 출력신호를 입력받아 이를 필터링하여 상기 제1 매직티(802)의 4번 포트로 인가하는 수신필터(826)로 구성한다.

안테나는 상기 제2 매직티(804)의 8번 포트와 연결된다.

상기 제3 및 제4 듀플렉서(222, 822)내의 수신부(Rx) 및 상기 수신필터(826)는 상기 메인 시스템(22) 및 추가 시스템(26)의 2가지 수신주파수 모두 통과시키는 수신필터로 구성할 수도 있고, 상기 메인 시스템(22) 및 추가 시스템(26)이 속하는 특정대역(예를들어 PCS대역)의 수신주파수 대역을 모두 통과시킬 수 있는 풀대역의 필터로 구성할 수도 있다.

상기 제1 및 제2 밴드패스필터(806, 808)는 메인 시스템(22)의 송신주파수 대역만을 통과시키는 필터로 구성한다.

이때, 상기 메인 시스템(22)과 추가 시스템(26)의 위치를 바꾼다면 상기 제1 및 제2 밴드패스필터(806, 808)는 추가 시스템(26)의 송수신 주파수만을 통과시키는 필터로 구성할 수도 있다.

상기 추가 시스템(26)에 상기 제4 듀플렉서(822)와 같은 필터가 이미 설치되어 있으면 상기 제4 듀플렉서(622)는 생략할 수도 있다.

이하, 동작을 설명하면 다음과 같다.

<메인 시스템의 송신과정>

메인 시스템(22)의 송신신호(TX1)는 제3 듀플렉스서(222)를 통해 제1 매직티(802)의 1번 포트로 입력된다.

상기 1번 포트로 입력된 신호는 2개의 신호로 분배되어 2번, 3번 포트를 통해 출력되되, 서로 180도의 위상차를 가지고 출력된다.

상기 3번 포트를 통해 출력된 신호는 제2 밴드패스필터(808)를 통해 제2 매직티(804)의 7번 포트로 입력된다.

상기 2번 포트를 통해 출력된 신호는 제1 위상 가변기(812)를 통해 90도 위상이 바뀌고, 제1 밴드패스필터(806)를 통과한 후, 다시 제2 위상 가변기(808)를 통해 90도 위상이 바뀐 상태에서 제2 매직티(804)의 6번 포트로 입력된다.

이로 인해 상기 제2 매직티(804)의 6번, 7번 포트에 입력되는 신호는 서로 위상이 동일한 신호가 된다.

이와 같이 상기 6번, 7번 포트에 위상이 동일한 신호가 입력되면 입력된 신호는 서로 합성되어 8번 포트를 통해 출력되고, 안테나를 통해 방사된다.

<메인 시스템의 수신과정>

안테나에서 수신된 신호가 상기 제2 매직티(804)의 8번 포트로 입력되면, 그 신호는 분배되어 6번, 7번 포트를 통해 서로 동위상 상태로 출력된다.

상기 7번 포트에서 출력된 신호는 제2 밴드패스필터(808)를 통과하지 못하고 전반사되어 다시 7번 포트에 입력된다.

상기 6번 포트에서 출력된 신호는 제2 위상 가변기(814)를 통해 90도 위상이 가변되고, 역시 제1 밴드패스필터(806)를 통과하지 못하고 전반사 되는데, 제2 위상 가변기(814)를 통해 다시 한번 90도 위상이 가변되어 즉, 처음보다 180도 가변되어 6번 포트에 입력된다.

이로 인해 상기 7번, 6번 포트에 입력되는 신호는 서로 180도의 위상차를 갖는 신호가 되어 그 신호는 서로 합성되어 5번 포트를 통해 출력된다.

5번 포트에서 출력된 수신신호는 제4 듀플렉서(822)를 통하고, 분배기(824)를 통해 2개의 신호로 분배되어 출력된다.

상기 분배기(824)에서 출력된 신호 중 하나는 추가 시스템(26)에 인가되고, 다른 하나는 수신필터(826)를 통해 제1 매직티(802)의 4번 포트에 입력된다.

4번 포트에 입력된 신호는 분배되어 2번, 3번 포트를 통해 출력되되 동위상의 신호로 출력된다.

상기 3번 포트에서 출력된 신호는 제2 밴드패스필터(808)를 통과하지 못하고 전반사되어 다시 3번 포트로 입력된다.

상기 2번 포트에서 출력된 신호는 제1 위상 가변기(812)를 통해 90도 위상이 바뀐 상태로 되나 역시 제1 밴드패스필터(806)를 통과하지 못하고 전반사되어, 다시 제1 위상 가변위상기(812)를 통해 90도 위상이 가변된 상태에서 2번 포트로 입력된다.

이로 인해 상기 2번, 3번 포트에 입력된 신호는 서로 180도의 위상차를 갖는 신호가 되고, 두 신호는 서로 합성되어 1번 포트로 출력된다.

상기 1번 포트를 통해 출력된 수신신호는 제3 듀플렉서(222)를 통해 메인 시스템(22)의 수신단에 입력된다.

<추가 시스템의 송신과정>

추가 시스템(26)에서 출력된 송신신호(TX2)는 제4 듀플렉서(822)를 통해 제2 매직티(804)의 5번 포트에 입력된다.

상기 5번 포트에 입력된 송신신호는 분배되어 6번, 7번 포트를 통해 출력되되, 180도 위상차를 갖고 출력된다.

상기 7번 포트를 통해 출력된 신호는 제2 밴드패스필터(808)를 통과하지 못 하고 전반사되어 다시 7번 포트에 입력된다.

상기 6번 포트를 통해 출력된 신호는 제2 위상 가변위상기(814)를 통해 90도 위상이 가변된 상태가 되나, 역시 제1 밴드패스필터(806)를 통과하지 못하고, 전반사되는데, 제2 위상 가변위상기(814)를 다시 통과하면서 90도 위상이 가변된 상태로 6번 포트에 입력된다.

이로 인해 상기 6번, 7번 포트에 입력된 신호는 동위상의 신호가 되어 서로 합성되어 8번 포트를 통해 출력되고, 안테나를 통해 방사된다.

<추가 시스템의 수신과정>

안테나에서 수신된 신호가 상기 제2 매직티(804)의 8번 포트로 입력되면, 그 신호는 분배되어 6번, 7번 포트를 통해 서로 동위상 상태로 출력된다.

상기 7번 포트에서 출력된 신호는 제2 밴드패스필터(808)를 통과하지 못하고 전반사되어 다시 7번 포트에 입력된다.

상기 6번 포트에서 출력된 신호는 제2 위상 가변기(814)를 통해 90도 위상이 가변되지만, 역시 제1 밴드패스필터(806)를 통과하지 못하고 전반사 되는데, 다시 제2 위상 가변기(814)를 통하면서 90도 위상이 가변된 상태로 6번 포트에 입력된다.

이로 인해 상기 6번, 7번 포트에 입력되는 신호는 서로 180도의 위상차를 갖는 신호가 되어 그 신호는 서로 합성되어 5번 포트를 통해 출력된다.

5번 포트에서 출력된 수신신호는 제4 듀플렉서(822)를 통하고, 분배기(824) 를 통해 2개의 신호로 분배되어 출력된다. 상기 분배기(824)에서 출력된 신호 중 하나는 추가 시스템(26)의 수신단에 입력된다.

한편, 메인 시스템(22)의 송신신호(Tx1)가 제1 매직티(802)를 통해 출력될 때, 이론적으로는 반사되는 신호가 없으므로 4번 포트를 통해서는 신호의 출력이 없어야 하지만, 실제로는 미약하나마 4번 포트를 통해 출력되는 송신신호(Tx1)가 존재하기 때문에, 이를 방지하기 위해 도 9에 도시한 바와 같이 수신필터(826)와 제1 매직티(802)의 4번 포트 사이에 아이솔레이션 기능을 갖는 서큘레이터(828)를 추가적으로 설치할 수도 있다.

본 발명에 따른 또 다른 실시예로서, 상기 제1 및 제2 밴드패스필터(806, 808)를 고정필터가 아닌 주파수 대역 가변필터로 구성할 수도 있다.

상기 제1 및 제2 밴드패스필터(806, 806)를 상기와 같은 주파수 대역 가변필터로 구성하면, 메인 시스템(22)의 송신주파수(TX1) 또는 추가 시스템(26)의 송신주파수(TX2)가 바뀌어도 이에 능동적으로 대응할 수 있다.

즉, 기존 기지국 시스템에 주파수 대역이 다른 기지국 시스템을 추가하는 경우 뿐만 아니라, 기존 기지국 시스템의 주파수 대역을 바꾸는 경우에도 능동적으로 대응하여 설치할 수 있다.

도 10은 본 발명의 제5 실시예를 도시한 블록 구성도로서, 이에 도시한 바와 같이 본 발명의 제4 실시예에 따른 무선통신 기지국 공용화 장치(90)는 제3 듀플렉서(222)를 포함하는 메인 시스템(22)과, 추가 시스템(26)의 안테나를 공용화하기 위한 구성을 가진다.

이러한 기지국 공용화 장치(80)는 4번 포트로 입력되는 상기 제3 듀플렉서(222)의 송신신호를 분배하여 동위상 상태로 3번 및 4번 포트로 출력하며, 1번 포트로 입력되는 신호를 분배하여 서로다른 위상차로 출력하는 제1 매직티(902)와;

상기 제1 매직티(902)의 3번 포트 출력신호를 입력받아 그 위상을 가변하여 출력하는 제1 위상가변기(912)와;

상기 제1 위상가변기(912)의 출력신호를 필터링하여 출력하는 제2 밴드패스필터(908)와;

상기 제1 매직티(902)의 2번 포트 출력신호를 입력받아 필터링하는 제1 밴드패스필터(906)와;

상기 제1 밴드패스필터(906)의 출력신호의 위상을 가변하는 제2 위상가변기(914)와;

상기 제2 위상 가변기(914)와 제2 밴드패스필터(908)로부터 출력신호를 6번 포트, 7번 포트로 입력받아 이를 합성하여 출력하는 제2 매직티(904)와;

상기 제2 매직티(904)의 5번 포트와 추가 시스템(26) 사이에 연결된 제4 듀플렉서(922)와;

상기 제4 듀플렉서(922)내의 수신부(Rx)와 상기 추가 시스템(26)과의 사이에 연결되어 제4 듀플렉서(922)의 수신부(Rx)의 출력신호를 분배하여 출력하는 분배기 (924)와;

상기 분배기(924)의 일측 출력신호를 입력받아 이를 필터링하여 상기 제1 매직티(902)의 1번 포트로 인가하는 수신필터(926)로 구성한다.

안테나는 상기 제2 매직티(904)의 8번 포트와 연결된다.

상기 제3 및 제4 듀플렉서(222, 922)내의 수신부(Rx) 및 상기 수신필터(926)는 상기 메인 시스템(22) 및 추가 시스템(26)의 2가지 수신주파수 모두 통과시키는 수신필터로 구성할 수도 있고, 상기 메인 시스템(22) 및 추가 시스템(26)이 속하는 특정대역(예를들어 PCS대역)의 수신주파수 대역을 모두 통과시킬 수 있는 풀대역의 필터로 구성할 수도 있다.

상기 제1 및 제2 밴드패스필터(906, 908)는 메인 시스템(22)의 송신주파수 대역만을 통과시키는 필터로 구성한다.

이때, 상기 메인 시스템(22)과 추가 시스템(26)의 위치를 바꾼다면 상기 제1 및 제2 밴드패스필터(906, 908)는 추가 시스템(26)의 송수신 주파수만을 통과시키는 필터로 구성할 수도 있다.

상기 추가 시스템(26)에 상기 제4 듀플렉서(922)와 같은 필터가 이미 설치되어 있으면 제4 듀플렉서(922)의 구성을 생략할 수도 있다.

이하, 동작을 설명하면 다음과 같다.

<메인 시스템의 송신과정>

메인 시스템(22)의 송신신호(TX1)는 제3 듀플렉서(222)를 통해 제1 매직티 (902)의 4번 포트로 입력된다.

상기 4번 포트로 입력된 신호는 2개의 신호로 분배되어 2번, 3번 포트를 통해 출력되어 서로 동위상 상태로 출력된다.

상기 3번 포트를 통해 출력된 신호는 제1 위상 가변기(912)를 통해 90도 위상이 바뀌고 제2 밴드패스필터(908)를 통해 제2 매직티(904)의 7번 포트로 입력된다.

상기 2번 포트를 통해 출력된 신호는 제1 밴드패스필터(906)를 통과한 후, 다시 제2 위상 가변기(914)를 통해 90도 위상이 바뀐 상태에서 제2 매직티(904)의 6번 포트로 입력된다.

이로 인해 상기 제2 매직티(904)의 6번, 7번 포트에 입력되는 신호는 서로 위상이 동일한 신호가 된다.

이와 같이 상기 6번, 7번 포트에 위상이 동일한 신호가 입력되면 입력된 신호는 서로 합성되어 8번 포트를 통해 출력되고, 안테나를 통해 방사된다.

<메인 시스템의 수신과정>

안테나에서 수신된 신호가 상기 제2 매직티(04)의 8번 포트로 입력되면, 그 신호는 분배되어 6번, 7번 포트를 통해 서로 동위상 상태로 출력된다.

상기 7번 포트에서 출력된 신호는 제2 밴드패스필터(908)를 통과하지 못하고 전반사되어 다시 7번 포트에 입력된다.

상기 6번 포트에서 출력된 신호는 제2 위상 가변기(914)를 통해 90도 위상이 가변되고, 역시 제1 밴드패스필터(906)를 통과하지 못하고 전반사 되는데, 제2 위상 가변기(914)를 통해 다시 한번 90도 위상이 가변되어 즉, 처음보다 180도 가변되어 6번 포트에 입력된다.

이로 인해 상기 7번, 6번 포트에 입력되는 신호는 서로 180도의 위상차를 갖는 신호가 되어 그 신호는 서로 합성되어 5번 포트를 통해 출력된다.

5번 포트에서 출력된 수신신호는 제4 듀플렉서(922)를 통하고, 분배기(924)를 통해 2개의 신호로 분배되어 출력된다.

상기 분배기(924)에서 출력된 신호 중 하나는 추가 시스템(26)에 인가되고, 다른 하나는 수신필터(926)를 통해 제1 매직티(902)의 1번 포트에 입력된다.

1번 포트에 입력된 신호는 분배되어 2번, 3번 포트를 통해 출력되되 서로 180도의 위상차를 가지고 출력된다.

상기 2번 포트에서 출력된 신호는 제1 밴드패스필터(906)를 통과하지 못하고 전반사되어 다시 2번 포트로 입력된다.

상기 3번 포트에서 출력된 신호는 제1 위상 가변기(912)를 통해 90도 위상이 바뀐 상태로 되나 역시 제1 밴드패스필터(906)를 통과하지 못하고 전반사되어, 다시 제1 위상 가변기(912)를 통해 90도 위상이 가변된 상태에서 2번 포트로 입력된다.

이로 인해 상기 2번, 3번 포트에 입력된 신호는 서로 동위상을 갖는 신호가 되고, 두 신호는 서로 합성되어 4번 포트로 출력된다.

상기 4번 포트를 통해 출력된 수신신호는 제3 듀플렉서(222)를 통해 메인 시 스템(22)의 수신단에 입력된다.

<추가 시스템의 송신과정>

추가 시스템(26)에서 출력된 송신신호(TX2)는 제4 듀플렉서(922)를 통해 제2 매직티(904)의 5번 포트에 입력된다.

상기 5번 포트에 입력된 송신신호는 분배되어 6번, 7번 포트를 통해 출력되되, 180도 위상차를 갖고 출력된다.

상기 7번포트를 통해 출력된 신호는 제2 밴드패스필터(908)를 통과하지 못하고 전반사되어 다시 7번 포트에 입력된다.

상기 6번 포트를 통해 출력된 신호는 제2 위상 가변기(914)를 통해 90도 위상이 가변된 상태가 되나, 역시 제1 밴드패스필터(906)를 통과하지 못하고, 전반사되는데, 제2 위상 가변기(914)를 다시 통과하면서 90도 위상이 가변된 상태로 6번 포트에 입력된다.

이로 인해 상기 6번, 7번 포트에 입력된 신호는 동위상의 신호가 되어 서로 합성되어 8번 포트를 통해 출력되고, 안테나를 통해 방사된다.

<추가 시스템의 수신과정>

안테나에서 수신된 신호가 상기 제2 매직티(904)의 8번포트로 입력되면, 그 신호는 분배되어 6번, 7번 포트를 통해 서로 동위상 상태로 출력된다.

상기 7번 포트에서 출력된 신호는 제2 밴드패스필터(908)를 통과하지 못하고 전반사되어 다시 7번 포트에 입력된다.

상기 6번 포트에서 출력된 신호는 제2 위상 가변기(914)를 통해 90도 위상이 가변되지만, 역시 제1 밴드패스필터(906)를 통과하지 못하고 전반사 되는데, 다시 제2 위상 가변기(914)를 통하면서 90도 위상이 가변된 상태로 6번 포트에 입력된다.

이로 인해 상기 6번, 7번 포트에 입력되는 신호는 서로 180도의 위상차를 갖는 신호가 되어 그 신호는 서로 합성되어 5번 포트를 통해 출력된다.

5번 포트에서 출력된 수신신호는 제4 듀플렉서(922)를 통하고, 분배기(924)를 통해 2개의 신호로 분배되어 출력된다. 상기 분배기(924)에서 출력된 신호 중 하나는 추가 시스템(26)의 수신단에 입력된다.

한편, 메인 시스템(22)의 송신신호(Tx1)가 제1 매직티(902)를 통해 출력될 때, 이론적으로는 반사되는 신호가 없으므로 4번 포트를 통해서는 신호의 출력이 없어야 하지만, 실제로는 미약하나마 4번 포트를 통해 출력되는 송신신호(Tx1)가 존재하기 때문에, 이를 방지하기 위해 도 11에 도시한 바와 같이 수신필터(926)와 제1 매직티(902)의 4번 포트 사이에 아이솔레이션 기능을 갖는 서큘레이터(928)를 추가적으로 설치할 수도 있다.

본 발명에 따른 또 다른 실시예로서, 상기 제1 및 제2 밴드패스필터(906, 908)를 고정필터가 아닌 주파수 대역 가변필터로 구성할 수도 있다.

상기 제1 및 제2 밴드패스필터(906, 908)를 상기와 같은 주파수 대역 가변필터로 구성하면, 메인 시스템(22)의 송신주파수(TX1) 또는 추가 시스템(26)의 송신주파수(TX2)가 바뀌어도 이에 능동적으로 대응할 수 있다.

즉, 기존 기지국 시스템에 주파수 대역이 다른 기지국 시스템을 추가하는 경우 뿐만 아니라, 기존 기지국 시스템의 주파수 대역을 바꾸는 경우에도 능동적으로 대응하여 설치할 수 있다.

상기와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 구성 및 동작이 이루어질 수 있으며, 한편 상기한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나 여러 가지 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 청구범위와 청구범위의 균등한 것에 의하여 정하여져야 할 것이다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 무선통신 기지국 공용화 장치는

기존 기지국 시스템에 다른 주파수 대역의 기지국 시스템을 추가하면서 안테나 및 피더케이블을 공용으로 사용하고자 할 때, 본 발명의 장치를 사용하면 쉽게 안테나 및 피더케이블을 공용으로 사용할 수 있는 효과가 있다.

또한 추가되는 시스템의 주파수 대역이 어떤 것이든 상관없이 공용으로 사용 할 수 있는 효과가 있다.

또한 추가되는 시스탬의 개수가 다수개가 되어도 간단히 구성할 수 있다.

또한 기존 시스템과 추가 시스템의 주파수 대역이 어떤 대역이든 대응할 수 있는 효과가 있다.

특히, 주파수 대역 가변필터가 적용된 경우, 여러 가지 주파수 조합에 대하여 한 가지 모델로 대응이 가능하기 때문에, 여러 가지 모델을 개발하지 않아도 된다.

또한 제품의 단납기가 가능하고, 여러 모델 생산에 따른 관리비용을 줄일 수 있으며, 대량생산이 가능해지기 때문에 제조원가를 줄일 수 있다.

그리고 필드에 설치된 상태로 주파수 대역 가변이 가능하기 때문에 사업자간 또는 지역간 주파수 변화에도 즉각적인 대응이 가능하고, 종래 방법에 비하여 철거 및 재설치 과정이 없기 때문에 그에 따른 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

Claims (12)

1. 메인 기지국 시스템과 서로 다른 주파수 대역을 사용하는 추가 기지국 시스템을 하나의 안테나를 이용하여 공용화하기 위한 무선통신 기지국 공용화 장치에 있어서,

   상기 메인 기지국 시스템의 듀플렉서의 송수신 신호 라인과 제1포트를 통해 연결되며, 상기 제1포트를 통해 입력된 신호를 분배하여 제2포트 및 제3포트로 출력하며, 상기 제2포트 및 제3포트를 통해 입력된 신호를 해당 위상에 따라 합성하여 상기 제1포트 또는 제4포트로 출력하는 제1신호 합성/분배기와,

   상기 추가 기지국 시스템의 듀플렉서의 송수신 신호 라인과 제5포트를 통해 연결되고 상기 안테나와 제8포트를 통해 연결되며, 상기 제5포트를 통해 입력된 신호를 분배하여 제6포트 및 제7포트로 출력하며, 상기 제6포트 및 제7포트를 통해 입력된 신호를 해당 위상에 따라 합성하여 상기 제5포트 또는 상기 제8포트로 출력하는 제2신호 합성/분배기와,

   상기 제1신호 합성/분배기의 제2포트와 상기 제2신호 합성/분배기의 제6포트간의 신호 경로에 설치되며, 상기 메인 기지국 시스템의 송신주파수 대역을 통과시키는 제1필터부와,

   상기 제1신호 합성/분배기의 제3포트와 상기 제2신호 합성/분배기의 제7포트간의 신호 경로에 설치되며, 상기 메인 기지국 시스템의 송신주파수 대역을 통과시키는 제2필터부를 포함함을 특징으로 하는 기지국 공용화 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1, 제2신호 합성/분배기는 하이브리드 커플러로 구성하며,

   상기 제1, 제2필터부는 상기 메인 기지국 시스템의 송수신주파수 대역을 통과시키는 듀플렉서로 구성함을 특징으로 하는 기지국 공용화 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 제1, 제2신호 합성/분배기는 매직티로 구성하며,

   상기 제1, 제2필터부는 상기 메인 기지국 시스템의 송수신주파수 대역을 통과시키는 듀플렉서로 구성하며,

   상기 제1필터부와 상기 제1신호 합성/분배기의 제2포트간의 신호 경로에 설치되는 제1위상 가변기와

   상기 제1필터부와 상기 제2신호 합성/분배기의 제6포트간의 신호 경로에 설치되는 제2위상 가변기를 더 구비함을 특징으로 하는 기지국 공용화 장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1신호 합성/분배기의 제4포트는 아이솔레이션 기능을 갖도록 하기 위한 로드저항이 부착됨을 특징으로 하는 기지국 공용화 장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 제1, 제2신호 합성/분배기는 하이브리드 커플러로 구성하며,

   상기 제1, 제2필터부는 상기 메인 기지국 시스템의 송신주파수 대역을 통과시키는 대역통과필터로 구성하며,

   상기 추가 기지국 시스템의 듀플렉서의 수신부에서 수신한 신호를 분배하는 분배기와,

   상기 분배기의 일측 분배 신호를 필터링하여 상기 제1신호 합성/분배기의 제4포트로 제공하는 수신필터를 더 구비함을 특징으로 하는 기지국 공용화 장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 제1, 제2신호 합성/분배기는 매직티로 구성하며,

   상기 제1, 제2필터부는 상기 메인 기지국 시스템의 송신주파수 대역을 통과시키는 대역통과필터로 구성하며,

   상기 제1필터부와 상기 제1신호 합성/분배기의 제2포트간의 신호 경로에 설치되는 제1위상 가변기와

   상기 제1필터부와 상기 제2신호 합성/분배기의 제6포트간의 신호 경로에 설치되는 제2위상 가변기와,

   상기 추가 기지국 시스템의 듀플렉서의 수신부에서 수신한 신호를 분배하는 분배기와,

   상기 분배기의 일측 분배 신호를 필터링하여 상기 제1신호 합성/분배기의 제4포트로 제공하는 수신필터를 더 구비함을 특징으로 하는 기지국 공용화 장치.
7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 수신필터와 상기 제1신호 합성/분배기의 제4포트의 신호 경로에 아이솔레이션 기능을 갖도록 하기 위한 서큘레이터가 더 구비됨을 특징으로 하는 기지국 공용화 장치.
8. 제1항에 있어서, 상기 제1, 제2신호 합성/분배기는 매직티로 구성하며,

   상기 제1, 제2필터부는 상기 메인 기지국 시스템의 송신주파수 대역을 통과시키는 대역통과필터로 구성하며,

   상기 제2필터부와 상기 제1신호 합성/분배기의 제3포트간의 신호 경로에 설치되는 제1위상 가변기와

   상기 제1필터부와 상기 제2신호 합성/분배기의 제6포트간의 신호 경로에 설치되는 제2위상 가변기와,

   상기 추가 기지국 시스템의 듀플렉서의 수신부에서 수신한 신호를 분배하는 분배기와,

   상기 분배기의 일측 분배 신호를 필터링하여 상기 제1신호 합성/분배기의 제4포트로 제공하는 수신필터를 더 구비함을 특징으로 하는 기지국 공용화 장치.
9. 제8항에 있어서, 상기 수신필터와 상기 제1신호 합성/분배기의 제4포트의 신호 경로에 아이솔레이션 기능을 갖도록 하기 위한 서큘레이터가 더 구비됨을 특징으로 하는 기지국 공용화 장치.
10. 메인 기지국 시스템과 추가 기지국 시스템을 하나의 안테나를 이용하여 공용화하기 위한 무선통신 기지국 공용화 장치에 있어서,

    상기 메인 기지국 시스템의 듀플렉서의 송수신 신호 라인과 4번 포트를 통해 연결되며, 상기 4번 포트를 통해 입력된 신호를 분배하여 동위상 상태로 2번 포트 및 3번 포트로 출력하며, 상기 2번 포트 및 3번 포트를 통해 입력된 신호를 해당 위상에 따라 합성하여 상기 제1포트 또는 제4포트로 출력하는 제1매직티와,

    상기 추가 기지국 시스템의 듀플렉서의 송수신 신호 라인과 5번 포트를 통해 연결되고 상기 안테나와 8번 포트를 통해 연결되며, 상기 5번 포트를 통해 입력된 신호를 분배하여 동위 상태로 6번 포트 및 7번 포트로 출력하며, 상기 6번 포트 및 7번 포트를 통해 입력된 신호를 해당 위상에 따라 합성하여 상기 5번 포트 또는 상기 8번 포트로 출력하는 제2매직티와,

    상기 제1매직티의 2번 포트와 상기 제2매직티의 6번 포트간의 신호 경로에 설치되며, 상기 메인 기지국 시스템의 송신주파수 대역을 통과시키는 제1대역통과필터와,

    상기 제1매직티의 3번 포트와 상기 제2신호 합성/분배기의 7번 포트간의 신호 경로에 설치되며, 상기 메인 기지국 시스템의 송신주파수 대역을 통과시키는 제2대역통과필터와,

    상기 제2대역통과필터와 상기 제1매직티의 3번 포트간의 신호 경로에 설치되는 제1위상 가변기와

    상기 제1대역통과필터와 상기 제2매직티의 6번 포트간의 신호 경로에 설치되는 제2위상 가변기와,

    상기 추가 기지국 시스템의 듀플렉서의 수신부에서 수신한 신호를 분배하는 분배기와,

    상기 분배기의 일측 분배 신호를 필터링하는 수신필터와,

    상기 수신필터의 필터링된 신호를 상기 제1매직티의 1번 포트로 제공하는 서큘레이터를 포함함을 특징으로 하는 기지국 공용화 장치.
11. 제1항, 제2항, 제3항, 제5항, 제6항, 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1, 제2필터부는 주파수 대역 가변 필터임을 특징으로 하는 기지국 공용화 장치.
12. 제10항에 있어서, 상기 제1, 제2대역통과필터는 주파수 대역 가변 필터임을 특징으로 하는 기지국 공용화 장치.

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