KR101015940B1 - Antenna apparatus with solar cell, radio repeater and terminal using the same - Google Patents
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Abstract
일체형 솔라셀/안테나 장치, 및 이를 이용한 중계기와 단말기가 개시된다. 상기 일체형 솔라셀/안테나 장치는 다수의 솔라셀들을 포함하며, 태양광을 집광하는 솔라셀어레이; 및 상기 솔라셀 어레이와 일체로 형성되는 박막형 제1안테나를 포함하여 구성되며, 상기 중계기 및 단말기는 일체형 솔라셀/안테나 장치를 구비함으로써, 전력 공급을 위한 전선의 시공이 필요 없으며, 중량이 가벼워 장소에 구애됨이 없이 설치 가능한 효과가 있다. Disclosed are an integrated solar cell / antenna device, and a repeater and a terminal using the same. The integrated solar cell / antenna device includes a plurality of solar cells, the solar cell array for collecting sunlight; And a thin film type first antenna which is integrally formed with the solar cell array, and the repeater and the terminal have an integrated solar cell / antenna device, which does not require construction of electric wires for power supply and is light in weight. It can be installed without regard to.
중계기, 이동중계기, 차량용중계기, 태양광, 솔라셀, 필름 안테나 Repeater, Mobile Repeater, Vehicle Repeater, Solar, Cell, Film Antenna
Description
본 발명은 안테나 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 일체형 솔라셀/안테나 장치, 및 이를 이용한 중계기와 단말기에 관한 것이다.The present invention relates to antenna technology, and more particularly, to an integrated solar cell / antenna device, and a repeater and a terminal using the same.
일반적으로 중계기는 기지국과 단말기 사이에 전파가 미약하거나 도달하지 못하는 곳에 위치하여 그 지역에 양호한 신호를 제공하여 해당 서비스를 가능케 하는 장치를 말하며, 중계기의 종류는 마이크로웨이브 중계기, RF 중계기, 광 중계기, 및 간섭제거 중계기 등이 있다.In general, a repeater is a device that provides a good signal to the area and is located in a place where radio waves are weak or unreachable between a base station and a terminal to enable a corresponding service. The types of repeaters include microwave repeaters, RF repeaters, optical repeaters, And an interference cancellation repeater.
중계기는 상기 기지국과 상기 단말기 사이에 위치하여 상기 기지국으로부터 발생된 미약한 신호를 양호한 신호로 변환하여 상기 단말기로 전송(이하, '순방향 전송' 혹은 '하향 전송'이라 한다.)하거나, 상기 단말기로부터 발생된 미약한 신호를 양호한 신호로 변환하여 상기 기지국으로 전송(이하, '역방향 전송' 혹은 '상향 전송'이라 한다.)할 수 있다.The repeater is located between the base station and the terminal to convert the weak signal generated from the base station into a good signal to transmit to the terminal (hereinafter referred to as 'forward transmission' or 'downward transmission'), or from the terminal The weak signal generated may be converted into a good signal and transmitted to the base station (hereinafter referred to as 'reverse transmission' or 'uplink transmission').
도 1은 종래의 중계기의 착탈 구조를 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면, 도 1a는 종래의 중계기(1)는 전력 공급을 위한 전선의 시공이 필요하여 전력 인프 라 구축이 되어 있지 않은 곳에서의 설치가 용이하지 않다. 또한, 도 1b의 송신과 수신 안테나가 일체형으로 제작된 중계기(일체형 중계기)(2)는 크기가 크고 중량이 무거워 고정 브라켓(3)을 이용하여 벽이나 기둥에 고정해야만 한다. 즉, 종래의 일체형 중계기(2)는 천정에 구멍을 뚫고 나사로 고정하였으며, 별도의 전원 공급이 필요하여 배선이 가설되는 문제점이 있다. 따라서, 중량이 가볍고 전력 인프라와 무관하게 설치가 용이한 중계기가 필요한 실정이다. 1 is a view showing a detachable structure of a conventional repeater. Referring to Figure 1, Figure 1a is a conventional repeater (1) is not easy to install in a place where the power infrastructure is not built because the construction of the wire for power supply is not easy. In addition, the repeater (integrated repeater) 2, in which the transmitting and receiving antennas of FIG. That is, the conventional integrated
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 중량이 가볍고 전력 인프라와 상관없이 설치가 용이하며, 안테나간의 간섭을 방지하기 위한 일체형 솔라셀/안테나 장치를 제공하는 것이다.Accordingly, the technical problem to be achieved by the present invention is to provide an integrated solar cell / antenna device that is light in weight, easy to install regardless of power infrastructure, and prevents interference between antennas.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 상기 일체형 솔라셀/안테나 장치를 이용한 중계기 및 단말기를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a repeater and a terminal using the integrated solar cell / antenna device.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 일체형 솔라셀/안테나 장치는 다수의 솔라셀들을 포함하며, 태양광을 집광하는 솔라셀어레이; 및 상기 솔라셀 어레이와 일체로 형성되는 박막형 제1안테나를 구비한다.An integrated solar cell / antenna device according to an embodiment of the present invention for achieving the above technical problem includes a plurality of solar cells, a solar cell array for condensing sunlight; And a thin film type first antenna integrally formed with the solar cell array.
제1항에 있어서, 상기 일체형 솔라셀/안테나 장치는 상기 박막형 제1안테나의 패턴이 형성되는 제1 지지부재; 및 상기 솔라셀 어레이가 형성되는 상기 제2 지지부재를 더 구비하며, 상기 제1 및 제2 지지부재가 접합되어 일체형으로 형성될 수 있다.The method of
상기 일체형 솔라셀/안테나 장치는 상기 박막형 제1안테나의 패턴 및 상기 솔라셀 어레이가 형성되는 지지부재를 더 구비할 수 있다.The integrated solar cell / antenna device may further include a support member on which the thin film first antenna pattern and the solar cell array are formed.
상기 박막형 제1안테나 패턴은 상기 솔라셀 어레이의 상기 솔라셀들 사이의 공간에 형성될 수 있다.The thin film first antenna pattern may be formed in a space between the solar cells of the solar cell array.
상기 일체형 솔라셀/안테나 장치는 상기 지지부재의 일면에 형성되는 접착부재 를 더 구비하며, 상기 일체형 솔라셀/안테나 장치는 상기 접착부재를 이용하여 외부 물체에 접착 가능한 것을 특징으로 할 수 있다.The integrated solar cell / antenna device may further include an adhesive member formed on one surface of the support member, and the integrated solar cell / antenna device may be attached to an external object using the adhesive member.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 일체형 솔라셀/안테나 장치를 이용한 중계기는, 상기 일체형 솔라셀/안테나 장치; 제2안테나; 및 상기 박막형 제1안테나 및 제2안테나 중에서 어느 하나의 안테나를 통하여 수신되는 아날로그 신호를 수신하고 처리하여 상기 박막형 제1안테나 및 상기 제2안테나 중에서 다른 하나의 안테나를 통하여 전송하기 위한 신호로 변환 및 증폭하여 전송하는 신호처리부를 내장하는 중계기 함체를 구비할 수 있다.Repeater using an integrated solar cell / antenna device according to an embodiment of the present invention for achieving the technical problem, the integrated solar cell / antenna device; A second antenna; And receiving and processing an analog signal received through one of the thin film first antenna and the second antenna and converting the signal into a signal for transmission through the other antenna of the thin film first antenna and the second antenna. It may be provided with a repeater housing having a built-in signal processor for amplifying and transmitting.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 일체형 솔라셀/안테나 장치를 이용한 단말기는, 상기 제1항의 일체형 솔라셀/안테나 장치; 및 제2 안테나를 포함하며, 상기 박막형 제1안테나 및 제2안테나 중에서 어느 하나의 안테나를 통하여 수신되는 아날로그 신호를 수신하고 처리하여 상기 박막형 제1안테나 및 상기 제2 안테나 중에서 다른 하나의 안테나를 통하여 전송할 수 있다.The terminal using the integrated solar cell / antenna device according to an embodiment of the present invention for achieving the technical problem, the integrated solar cell / antenna device of
상기 박막형 제1안테나는 기지국과 무선신호를 송수신하기 위한 도너 안테나이고, 상기 제2안테나는 단말기와 무선신호를 송수신하기 위한 서비스 안테나인 것을 특징으로 할 수 있다.The thin film type first antenna may be a donor antenna for transmitting and receiving a wireless signal with a base station, and the second antenna may be a service antenna for transmitting and receiving a wireless signal with a terminal.
상기 제2안테나는 상기 신호처리부를 내장하는 중계기 함체의 일면에 형성될 수 있다.The second antenna may be formed on one surface of a repeater housing in which the signal processor is embedded.
상기 중계기 함체는, 상기 중계기 함체의 다른 일면에 형성되는 패치형 제1안테나; 상기 패치형 제1안테나와 상기 박막형 제1안테나 중 하나를 선택적으로 스위 칭 하기 위한 스위칭부; 상기 패치형 제1안테나, 및 상기 박막형 제1안테나 중 하나를 선택하기 위한 제어신호를 상기 스위칭부로 출력하는 제어부; 상기 단말기와 연결시 전력을 상기 단말기로 공급하며 상기 단말기로부터 디버그 정보를 획득하는 인터페이스부; 및 상기 솔라셀어레이로부터 집광된 태양에너지를 전력으로 변환하며 상기 중계기 함체 내부의 회로로 전력을 공급하며, 상기 인터페이스부를 통하여 상기 단말기로 전력을 공급하는 전력공급부를 더 포함할 수 있다.The repeater housing may include a patch-type first antenna formed on the other surface of the repeater housing; A switching unit for selectively switching one of the patch type first antenna and the thin film type first antenna; A control unit outputting a control signal for selecting one of the patch type first antenna and the thin film type first antenna to the switching unit; An interface unit for supplying power to the terminal and obtaining debug information from the terminal when connected to the terminal; And a power supply unit converting solar energy collected from the solar cell array into electric power, supplying power to a circuit inside the repeater housing, and supplying power to the terminal through the interface unit.
상기 박막형 제1안테나는 상기 중계기 함체의 하단 면의 외부로 형성될 수 있다.The thin film type first antenna may be formed outside the bottom surface of the repeater housing.
상기 패치형 제1안테나는 상기 중계기 함체의 하단 면에 형성되며, 상기 제2안테나는 상기 중계기 함체의 상단 면에 부착되어 상향의 단방향성 방사패턴 구조로 형성되어, 역방향 전송의 경우 상기 제2안테나의 출력신호가 상기 박막형 및 상기 패치형 제1안테나로 궤횐되는 것을 방지할 수 있다.The patch-type first antenna is formed on the bottom surface of the repeater housing, and the second antenna is attached to the top surface of the repeater housing to form an upward unidirectional radiation pattern structure. The output signal can be prevented from being fed into the thin film type and the patch type first antennas.
상기 디버그 정보는, Primary Scramble Code, RSCP(Received Signal Code Power), FA(Frequency Allocation) 정보일 수 있다.The debug information may be Primary Scramble Code, Received Signal Code Power (RSCP), and Frequency Allocation (FA) information.
상기 박막형 제1안테나는, 상기 박막형 제1안테나의 패턴이 상기 중계기 함체의 PCB 기판에 연결되며, 상기 솔라셀어레이는, 상기 중계기 함체 내부에 형성된 형성된 상기 전력공급부와 병렬로 연결되어 케이블을 사용하지 않는 것을 특징으로 할 수 있다.The thin film type first antenna has a pattern of the thin film type first antenna connected to the PCB substrate of the repeater housing, and the solar cell array is connected in parallel with the power supply unit formed inside the repeater housing so as not to use a cable. It may be characterized as not.
상기 전력공급부는, 상기 솔라셀어레이로부터 공급된 전력이 저장되는 밧데리부; 상기 솔라셀어레이와 상기 밧데리부 사이에 연결되어, 상기 밧데리부가 부하 용량을 넘지 않도록 상기 밧데리부에 공급되는 전력을 제어하는 충전제어회로; 및 상기 밧데리부에 연결되어 상기 밧데리부에 저장된 직류 전류를 교류로 변환하는 전압전환장치를 포함할 수 있다.The power supply unit, a battery unit that stores the power supplied from the solar cell array; A charge control circuit connected between the solar cell array and the battery unit to control power supplied to the battery unit such that the battery unit does not exceed a load capacity; And a voltage conversion device connected to the battery unit and converting the DC current stored in the battery unit to AC.
상기 신호처리부는, 상기 어느 하나의 안테나를 통하여 수신되는 아날로그 신호를 아날로그-디지털 변환하고 아날로그-디지털 변환된 신호를 증폭하고 증폭된 신호에 포함된 상기 간섭신호를 제거하고 상기 간섭신호가 제거된 신호를 디지털-아날로그 변환하여 출력할 수 있다.The signal processor, analog-to-digital conversion of the analog signal received through the one of the antenna, amplify the analog-to-digital converted signal, remove the interference signal included in the amplified signal, the signal from which the interference signal is removed Can be output by digital-to-analog conversion.
상기 신호처리부는, 상기 디지털-아날로그 변환하기 전에, 상기 간섭신호가 제거된 신호를 증폭하고 증폭된 신호를 상기 디지털-아날로그 변환하고 디지털-아날로그 변환된 신호를 출력할 수 있다.The signal processor may amplify the signal from which the interference signal is removed, convert the amplified signal into the digital-analog conversion, and output the digital-analog converted signal before the digital-analog conversion.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 일체형 솔라셀/안테나를 이용한 중계기는, 중계기 함체의 하단 면에 형성되는 패치형 제1안테나, 상기 중계기 함체의 일 측면에 형성되는 외부형 제1안테나, 상기 중계기 함체의 하단 면의 외부로 수평하게 형성된 솔라셀어레이 상단에 적층되는 박막형 제1안테나 중 적어도 하나 이상을 포함하며 기지국과 무선신호를 송수신하는 제1안테나; 단말기와 무선 신호를 송수신하며 상기 중계기 함체의 상단 면에 부착되어 상향의 단방향성 방사패턴을 구조로 형성되는 제2안테나; 및 상기 패치형 제1안테나, 상기 외부형 제1안테나, 및 상기 박막형 제1안테나 중 하나를 선택하기 위한 제어신호를 스위칭부로 출력하는 제어부를 포함할 수 있다.Repeater using an integrated solar cell / antenna in another embodiment of the present invention for achieving the above technical problem, a patch-type first antenna is formed on the bottom surface of the repeater housing, the external first formed on one side of the repeater housing A first antenna including at least one of an antenna and a thin film first antenna stacked on an upper end of a solar cell array formed horizontally to the outside of the bottom surface of the repeater housing and transmitting and receiving a radio signal with a base station; A second antenna configured to transmit and receive a wireless signal to and from a terminal and be attached to an upper surface of the repeater housing to form an upward unidirectional radiation pattern; And a controller outputting a control signal for selecting one of the patch type first antenna, the external type first antenna, and the thin film type first antenna to a switching unit.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 일체형 솔라셀/안테나 장치를 이용한 중계기와 단말기는 전력 공급을 위한 전선의 시공이 필요 없으며, 중량이 가벼워 장소에 구애됨이 없이 설치 가능한 효과가 있다. As described above, the repeater and the terminal using the integrated solar cell / antenna device according to the present invention do not require the installation of electric wires for power supply, and have a light weight, so that the installation can be performed without regard to the place.
또한, 본 발명은 안테나간 간섭현상을 제거하기 위해 전파환경에 따라 안테나의 선택이 가능하여 안테나간 간섭을 방지하는 효과를 제공한다.In addition, the present invention can select the antenna according to the radio wave environment in order to eliminate the interference phenomenon between the antennas to provide an effect of preventing the interference between the antennas.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하여 첨부 도면 및 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다. 이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다. In order to fully understand the present invention, the operational advantages of the present invention, and the objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings and the contents described in the drawings. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Like reference numerals in the drawings denote like elements.
도 2는 일반적인 중계기, 기지국, 및 이동통신단말간의 관계를 나타내는 도면이며, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 일체형 솔라셀 겸용 안테나 장치(이하 '솔라셀/안테나 장치'라 함)를 이용한 중계기를 나타내는 평면도이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 일체형 솔라셀/안테나 장치를 이용한 중계기를 나타내는 단면도이고, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 일체형 솔라셀/안테나 장치를 이용한 중계기의 구성을 나타내는 블록도이다.2 is a diagram illustrating a relationship between a general repeater, a base station, and a mobile communication terminal, and FIG. 3 is a repeater using an integrated solar cell antenna device (hereinafter, referred to as a 'cell / antenna device') according to an embodiment of the present invention. 4 is a cross-sectional view illustrating a repeater using an integrated solar cell / antenna device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a configuration of a repeater using an integrated solar cell / antenna device according to an embodiment of the present invention. It is a block diagram showing.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 중계기(10)는 제1안테나(100), 솔라셀어레이(300), 중계기함체(500), 및 제2안테나(700)를 포함할 수 있다.2 to 5, the
중계기(10)는 제1안테나(100)를 통하여 기지국(30)으로부터 발생된 제1 아날로그신호(Vr1)을 수신하고 수신된 신호를 양호한 신호(예컨대, 간섭이나 잡음이 제거 되고 증폭된 신호)로 변환하여 변환된 제2 아날로그 신호(Vr11)를 제2안테나(700)를 통하여 이동통신단말(50)로 전송(이하, '순방향 전송' 혹은 '하향 전송'이라 한다.)할 수 있다.The
또한, 중계기(10)는 제2안테나(700)를 통하여 단말기(50)로부터 발생된 제3 아날로그 신호(Vr22)를 수신하고 수신된 신호를 양호한 신호(예컨대, 간섭이나 잡음이 제거되고 증폭된 신호)로 변환하여 변환된 제4 아날로그 신호(Vr2)를 제1안테나(100)를 통하여 기지국(30)으로 전송(이하, '역방향 전송' 혹은 '상향 전송'이라 한다.)할 수 있다.In addition, the
중계기(10)는 간섭제거 중계기(ICS: Interference Cancellation System)일 수 있으며 TDD(Time Division Duplex) 방식, GSM(Global System for Mobile Telecommunication) 방식, CDMA(Code Division Multiple Access) 또는 WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 방식을 사용할 수 있다.The
제1안테나(100)는 기지국(30)과 무선 통신을 통해 제1 아날로그 신호(Vr1 및 Vr2)를 송수신한다. 제1안테나(100)는 박막형 제1안테나(110), 외부형 제1안테나(130), 및 패치형 제1안테나(150)를 포함할 수 있다. The
박막형 제1안테나(110)는 중계기 함체(500)의 하단 면의 외부로 수평하게 형성된 솔라셀어레이(300) 상단에 적층되게 코팅 접합하여 일체로 형성할 수 있다. The thin film type
외부형 제1안테나(130)는 중계기 함체(500)의 일 측면에 형성될 수 있으며, 중계기 함체(500)에 형성된 외부 연결을 위한 단자인 외부안테나포트(131)에 연결된 외부형 안테나일 수 있다. 외부안테나 포트(131)는 송수신율이 높은 외부형 제1안 테나(130)와의 연결을 위한 인터페이스이다.The external
패치형 제1안테나(150) 기본적으로 사용되는 안테나일 수 있다. 패치형 제1안테나(150)는 중계기 함체(500)의 하단 면에 형성될 수 있다. The patch-type
즉, 외부형 제1안테나(130) 및 패치형 제1안테나(150)와 달리 박막형 제1안테나(110)는 중계기 함체(500)의 외부에 형성되며, 제2안테나(700)와의 거리를 이격시킴으로써, 제2안테나(700)가 제2 아날로그신호(Vr11)를 이동통신단말(50)로 전송할 경우 안테나간의 간섭 현상을 줄일 수 있는 효과가 제공된다. 또한, 패치형 제1안테나(150)는 제2 안테나(700)와 중계기 함체(500)에서 대응되는 반대 면에 형성함으로써, 제2 안테나(700)가 제2 아날로그신호(Vr11)를 이동통신단말(50)로 전송할 경우 안테나간의 간섭 현상을 줄일 수 있다.That is, unlike the external
솔라셀어레이(300)는 다수의 솔라셀을 포함하며, 집광된 태양광에너지를 전력공급부(570)로 전달하며, 중계기 함체(500)에서 외부로 연결된 일체형으로 제작된다. 솔라셀어레이(300)는 폴리에틸렌을 이용한 필름 형태로 다양한 형태의 면에 부착이 용이하다. 박막형 제1안테나(110)는 솔라셀어레이(300) 전면에 내장될 수 있다. 한편, 솔라셀어레이(300)의 뒷면에는 외부 물체(부착하고자 하는 면)와 접착을 위한 접착부재(미도시)가 형성될 수 있다.The
중계기 함체(500)는 간섭제거 중계기를 기준으로 설명하나 마이크로웨이브 중계기, RF 중계기, 및 광 중계기에 당업자에 의해 변형 가능할 것이다. The
중계기 함체(500)는 무선 신호인 제1 아날로그신호(Vr1)를 수신하여 증폭과 간섭제거 과정을 거쳐 신호처리를 하는 유닛으로, 신호처리부(510), 제어부(530), 표시부(550), 및 전력공급부(570)를 포함할 수 있다.The
신호처리부(510)는 제1 듀플렉스(511), 하향신호처리부(Down-Unit), 상향신호처리부(Up-Unit), 및 제2 듀플렉스(519)를 포함할 수 있다.The
제1 듀플렉스(511)는 제1안테나(100)를 통하여 수신되는 제1 아날로그신호(Vr1)를 하향신호처리부(Down-Unit)로 순방향으로 전송(또는, 유도)할 수 있으며, 상향신호처리부(Up-Unit)로부터 수신되는 제3 아날로그 신호(Vr22)를 제1안테나(100)로 역방향으로 전송(또는, 유도)할 수 있다. The
하향신호처리부(Down-Unit)는 제1안테나(100)를 통하여 간섭신호를 포함하는 제1 아날로그 신호(Vr1)를 수신하고 수신된 제1 아날로그 신호(Vr1)를 처리하여 제2안테나(700)를 통하여 전송하기 위한 제2 아날로그 신호(Vr11)로 변환할 수 있다.The down-signal processor receives the first analog signal Vr1 including the interference signal through the
간섭 신호는 제2안테나(700)를 통하여 출력된 신호가 직접적으로, 혹은 반사되어 제1안테나(100)로 입력되는 궤환 신호일 수 있다.The interference signal may be a feedback signal that is directly or reflected by the signal output through the
도 5b는 신호처리부(510) 중 하향신호처리부의 상세한 구성을 나타내는 나타내는 블록도이다. 도 5b를 참조하면, 하향신호 처리부(Down-Unit)는 제1 저잡음증폭기(512), 아날로그-디지털변환기(513), 제1 자동이득증폭기(514), 간섭신호제거부(515), 제2 자동이득증폭기(516), 디지털-아날로그변환기(517), 및 제2 저잡음증폭기(518)를 포함할 수 있다.5B is a block diagram illustrating a detailed configuration of a downlink signal processor of the
제1 저잡음증폭기(512)는 제1안테나(100)를 통하여 기지국(30)으로부터 출력된 간섭신호를 포함하는 제1 아날로그 신호(Vr1)를 수신하여 증폭하고 증폭된 신호를 아날로그-디지털변환기(513)로 출력할 수 있다. The first
아날로그-디지털변환기(513)는 제1 저잡음증폭기(512)의 출력신호를 아날로그-디지털 변환하고 아날로그-디지털 변환된 신호를 출력할 수 있다. The analog-
제1 자동이득증폭기(514)는 아날로그-디지털변환기(513)의 출력신호를 증폭하고 증폭된 신호를 출력할 수 있다. 제1 자동이득증폭기(514)는 아날로그-디지털변환기(513)의 출력 신호의 크기에 기초하여 자동이득 제어신호를 생성할 수 있다.The first
간섭신호제거부(515)는 제1 자동이득증폭기(514)의 출력신호에 포함된 간섭신호를 제거하고 간섭신호가 제거된 신호를 출력할 수 있다.The interference
예컨대, 간섭신호제거부(515)는 자신의 출력신호(Sig-Out)와 제1 자동이득 증폭기(514)의 출력신호(Sig-In)의 모사성(Replication)을 검출하고 검출결과에 상응하는 모사정보에 기초하여 제1 자동이득 증폭기(514)의 출력신호에서 간섭신호를 추정하여 제거할 수 있다.For example, the interference
모사정보는 간섭신호제거부(515)의 출력신호(Sig_out)와 제1 자동이득증폭기(514)의 출력신호(Sig_In)의 모사성을 나타내는 정보로서 모사정보는 자신의 출력신호(Sig_Out)와 제1 자동이득증폭기(514)의 출력신호(Sig_In)의 시간(Time)에 따른 위상(Phase) 및 진폭(Amplitude)에 대한 모사점(또는, 공통점)을 포함할 수 있다.The simulation information is information representing the simplicity of the output signal Sig_out of the interference
예컨대, 간섭신호제거부(515)는 추정된 간섭 신호와 시간(Time), 위상(Phase), 및 진폭(Amplitude) 정보를 기준으로 동일한 진폭을 갖되 위상은 반대(즉, 역위상)인 신호를 생성하고 생성된 신호를 제1 자동이득 증폭기(514)의 출력신호(Sig_In)와 가산하여 간섭신호가 제거된 신호를 출력할 수 있다.For example, the
제2 자동이득증폭기(516)는 간섭신호제거부(515)의 출력 신호(Sig_Out)를 증폭하고 증폭된 신호를 디지털-아날로그 변환기(517)로 출력할 수 있다. 한편, 제1 및 제2 자동이득증폭기(516)는 자동이득제어부(미도시)가 생성한 자동이득제어신호에 따라 미리 설정된 n배(n은 실수)를 증폭하여 출력하거나, 자동이득 증폭없이 출력할 수 있다.The second
디지털-아날로그 변환기(517)는 제2 자동이득증폭기(516)의 출력신호(Sig-Out)를 디지털-아날로그 변환하여 디지털-아날로그 변환된 신호를 출력할 수 있다.The digital-
제2 저잡음증폭부(518)는 디지털-아날로그 변환기(517)의 출력신호를 저잡음 증폭하고 저잡음 증폭된 신호를 제2 아날로그 신호(Vr11)로서 출력할 수 있다. The second
즉, 제2 저잡음증폭부(518)는 디지털-아날로그 변환기(517)의 출력신호를 저잡음 증폭하고 저잡은 증폭된 신호를 제2 아날로그 신호(Vr11)로서 출력할 수 있다.That is, the second
한편, 상향신호처리부(Up-Unit)는 하향신호처리부(Down-Unit)와 방향성만 반대일 뿐 동일한 구성과 기능을 가지므로 당업자에 의해 변환 가능한 것이 자명하므로 상향신호처리부에 대한 구체적인 설명과 도면은 생략하도록 한다.Meanwhile, since the up-unit has only the opposite direction as the down-unit, the up-unit has the same configuration and function. Omit it.
제2 듀플렉스(519)는 제2안테나(700)를 통하여 수신되는 제3 아날로그신호(Vr22)를 상향신호처리부(Up-Unit)로 역방향으로 전송(또는, 유도)할 수 있으며, 하향신호처리부(Down-Unit)로부터 수신되는 제2 아날로그신호(Vr11)를 제2 안테나(700)로 순방향으로 전송(또는, 유도)할 수 있다.The
이상 설명한 하향신호처리부(Down-Unit) 및 상향신호처리부(Up-Unit)에 대하여는 본 출원인의 한국특허출원 제2008-0036588호의 '적응적으로 자동 이득 조절이 가능한 간섭제거모듈, 무선 중계기, 및 그 방법'에 자세히 기재되어 있으며, 본 발명은 그 기재 내용을 포함할 수 있다. 간혹 이런 출원들과 본 명세서에 사용된 도면 부호들과 용어들이 서로 다를 수 있으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 의미상의 동일성 여부를 쉽게 파악할 수 있을 것이다.For the Down-Unit and Up-Unit described above, the interference cancellation module, wireless repeater, and the like, which can automatically adjust the gain of Korean Patent Application No. 2008-0036588 of the applicant Method, and the present invention may include the contents of the description. In some cases, these applications and the reference numerals and terms used in the present specification may be different from one another, but one of ordinary skill in the art to which the present invention pertains may readily grasp the semantic identity.
제어부(530)는 박막형 제1안테나(110), 외부형 제1안테나(130), 패치형 제1안테나(150)를 선택적으로 스위칭 하는 스위칭 제어신호(CS11, CS12, CS13)를 스위칭부(520)로 출력하며, 중계기(10)의 운용상태에 대한 표시 제어신호(CS2)를 표시부(550)로 출력한다. 스위칭부(520)는 상기 스위칭 제어신호(CS11, CS12, CS13)에 따라 제1안테나(100)에 구비된 안테나(110, 130, 150) 중 하나를 선택적으로 스위칭한다. The
또한, 제어부(530)는 이동통신단말(50)과 인터페이스(590) 간의 이동통신단말(50)로부터 필요한 정보를 전송을 제어할 수 있다.In addition, the
표시부(550)는 표시 제어신호(CS2)를 제어부(530)로부터 입력 받아 중계기(10)의 운용상태를 표시해 줄 수 있다. 즉, 표시부(550)는 중계기(10)가 정상 상태로 운용되는지 여부, 제1안테나(110, 130, 150)중 어느 안테나가 사용되는지 여부, 전력공급부(570)로부터 전력공급여부, 및 솔라셀어레이(300)를 통한 전력공급부(570)에 충전된 전하량 등이 표시될 수 있다.The
전력공급부(570)는 솔라셀어레이(300)와 연결된 구조로 형성되며, 신호처리부(510), 제어부(530), 표시부(550), 및 인터페이스(590) 각각에 전력(POW_ME)을 공급한다. 전력공급부(570)는 내부에 솔라셀어레이(300)로부터 전달받아 사용하고 남은 잉여 전력을 저장하기 위한 밧데리부(570_3, 도 7참조)를 구비할 수 있다. 전력공급부(570)는 제어부(530)부터 출력된 제어신호(CS3)를 입력 받음으로써, 전력공급부(570)는 상기 각 구성요소로 전력을 공급 및 차단할 수 있다.The
인터페이스(590)는 제어부(530)와 연결된 구조이며, 이동통신단말(50)과 제어부(530) 간의 데이터 입출력을 위한 매개체이다. 이동통신단말(50)이 인터페이스(590)에 연결되면, 이동통신단말(50)은 충전되며, 인터페이스(590)와 연결된 제어부(530)는 이동통신단말(50)의 각종 전파 환경 정보 및 기지국 파라미터 설정값을 획득할 수 있다(도 8참조).The
인터페이스(590)는 USB 포트 (Universal Serial Bus PORT)를 포함할 수 있다. 이동통신단말(50)은 인터페이스(590)에 포함된 USB포트를 통해 전력공급부(570)로부터 포트전압(Vcc:+5V)를 제공받고 DATA라인을 통해 중계기(10)와 인터페이스할 수 있도록 한다. The
제2안테나(700)는 이동통신단말(50)과 무선 통신을 통해 제2 아날로그 신호(Vr11 및 Vr22)를 송수신한다. 제2안테나(700)는 패치형 안테나가 될 수 있음으로, 전파를 방사하기 위한 패치 형태로 형성된다. The
또한, 순방향 전송(하향 전송)시 제2안테나(700)는 출력신호를 이동통신단말(50)로 송신하는 경우 출력신호가 제1 안테나(100)로 궤환되는 것을 방지하기 위하여 단방향성 방사패턴을 갖는 안테나를 사용하는 것이 바람직하다. 즉, 제2 안테나(700)는 중계기 함체(500)의 상단에 부착된 면의 반대 면의 방향인 중계기 함체(500)의 상향으로 출력신호를 방사(放射)한다. In addition, during forward transmission (downward transmission), when transmitting the output signal to the
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 일체형 솔라셀/안테나 장치의 구성을 나타내는 도면이다. 도 6a를 참조하면, 솔라셀어레이(300) 전면에 박막형 제1 안테나(110)가 적층된 후 코팅 접합함으로써 형성될 수 있다. 6 is a view showing the configuration of an integrated solar cell / antenna device according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 6A, the thin film type
구체적으로, 박막형 제1안테나(110)는 폴리에틸렌필름으로 형성된 제1 지지부재(111) 내부에 박막형 제1안테나 패턴(113)이 형성된 구조이며, 솔라셀어레이(300)는 폴리에틸렌필름으로 형성된 제2 지지부재(301) 상부에 셀(303)들이 모여 형성된다. 박막형 제1안테나(110)는 솔라셀어레이(300) 전면에 코팅 접합되어 일체로 적층된다.Specifically, the thin film type
한편, 다른 실시 예로 도 6b를 참조하면, 폴리에틸렌필름으로 형성된 제1 지지부재(301')의 하부에 솔라셀(303)들이 모여 솔라셀 어레이(300)가 형성되며, 폴리에틸렌필름으로 형성된 제2 지지부재(111')의 상부에 박막형 제1 안테나 패턴(113)이 형성된 구조로 형성된다. 제1안테나(110)는 박막형 솔라셀어레이(300) 후면에 코팅 접합되어 일체로 적층된다.Meanwhile, referring to FIG. 6B, the
또 다른 실시예로 도 6c를 참조하면, 폴리에틸렌필름으로 형성된 지지부재의 상부에 솔라셀(303)들이 모여 솔라셀 어레이가 형성되며, 그 지지부재의 내부에는 박막형 제1 안테나 패턴(113)이 형성된 구조로 형성될 수 있다.또 다른 실시예로 도 6d를 참조하면, 폴리에틸렌필름으로 형성된 지지부재의 사이에 솔라셀(303)들이 모여 솔라셀 어레이가 형성되며, 형성된 솔라셀 어레이 사이의 공간(틈)을 이용하여 두께가 얇은 박막형 제1 안테나 패턴(113)이 형성된 구조로 형성될 수 있다. 이 경우 솔라셀 어레이에 놓여진 솔라셀(303)들의 크기는 상기 도 6a 내지 도 6c보다 작게 형성되며, 박막형 제1 안테나 패턴의 각 두께도 상기 도 6a 내지 도 6c에서의 제1 안테나 패턴보다 얇게 형성될 수 있다. 이 경우 박막형 제1 안테나 패턴(113)을 솔라셀(303)들 사이에 배치하는 것은 박막형 제1 안테나 패턴(113)이 솔라셀(303)을 가리는 문제를 해결하기 위함이다. 상기 도 6d와 같은 배치로 인해, 일체형 솔라셀/안테나 장치의 두께가 얇아지며, 재료비가 절감되고, 일체형 솔라셀/안테나 장치의 성능은 향상된다.솔라셀어레이(300)와 박막형 제1안테나(110)는 상기와 같이 일체형의 필름 형태로 제작됨으로써 중계기 함체(500)와 결합하기에 용이한 구조이다. As another embodiment, referring to FIG. 6C, a
한편, 솔라셀어레이(300)와 부착하고자 하는 면 사이에 접착부재(미도시)를 형성할 수 있어 다양한 형태의 면(건물의 유리창, 차량의 선바이저 부위 등)에 부착이 용이한 효과를 제공한다. 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 일체형 솔라셀/안테나 장치를 이용한 중계기에서 중계기 함체(500), 박막형 제1안테나(110), 및 솔라셀어레이(300) 간의 결합 상태를 나타내는 도면이다. Meanwhile, an adhesive member (not shown) may be formed between the
도 7을 참조하면, 박막형 제1안테나(110)는 안테나 패턴(Antenna Pattern)(113)이 중계기(10)의 PCB(Printed Circuit Board)기판에 케이블의 사용없이 직접 솔더링(Soldering)되어 있다. 구체적으로는 박막형 제1안테나의 패턴(113)은 PCB기판 중 제1 듀플렉스(511) 부분과 직접 솔더링될 수 있다. Referring to FIG. 7, in the thin film type
한편, 솔라셀어레이(300)는 중계기 함체(500)와 연결되어 외설되며 이로부터 이어진 중계기 함체(500) 내부의 전력공급부(570)는 충전제어회로(570_1), 밧데리부(570_3), 및 전압전환장치(570_5)를 포함할 수 있다. On the other hand, the
충전제어회로(570_1)는 그 출력에는 복수의 밧데리를 수장한 밧데리부(570_3)가 연결되며, 밧데리부(570_3)가 과부화되지 않도록 충전이 완료되면 솔라셀어레이(300)로부터의 전력 공급을 차단한다. The charge control circuit 570_1 is connected to a battery part 570_3 having a plurality of batteries connected to the output thereof, and shuts off the power supply from the
한편, 밧데리부(570_3)는 충전제어회로(570_1)와 전압전환장치(570_5) 사이에 연결될 수 있으며, 밧데리부(570_3) 내부에는 복수 밧데리(미도시)가 형성되며, 각각에 1.5V 충전 전류가 제공될 수 있다.On the other hand, the battery unit 570_3 may be connected between the charging control circuit 570_1 and the voltage switching device 570_5, and a plurality of batteries (not shown) are formed inside the battery unit 570_3, each having a 1.5V charging current. May be provided.
전압전환장치(570_5)는 솔라셀어레이(300)로부터 발생된 직류 전력이 충전제어회로(570_1)를 통해 직접(direct) 전달되거나 밧데리부(570_3)에 저장된 후 전달될 경우 상용주파수, 및 전압의 교류로 변환하여 전달하는 장치이다. 전압전환장치(570_5)의 출력은 중계기 함체(500)의 잭(Jack)과 같은 인터페이스를 통해 외부 부하로 이어지도록 형성될 수 있다.The voltage conversion device 570_5 uses a common frequency and voltage when DC power generated from the
이와 같은 결합 구조로 박막형 제1안테나(110)와 중계기 함체(500)간의 RF 케이블의 사용이 없다. With such a coupling structure, there is no use of the RF cable between the thin film
또한, 솔라셀어레이(300)와 전력공급부(570)가 일체로 연결되어 형성됨으로써 별도의 전원 공급이 필요 없으므로 전원 케이블의 사용이 없다. 상기와 같이 RF 케이블과 전원케이블이 없어 커넥터 결합에 의한 삽입손실(Insertion loss) 및 케이블손실(Cable loss)이 없으며, RF 케이블과 전원케이블에 대한 체결부위가 없어 이에 따른 장애 발생이 없다. In addition, since the
더욱이, 폴리에틸렌필름(111, 111', 301, 및 301' 등: 도 6 참조)이 중계기 함체(500)에 삽입 고정되어 꺾임에 의한 안테나 패턴(113) 손상을 방지하는 효과도 제공된다.Furthermore,
도 8는 본 발명의 실시 예에 따른 일체형 솔라셀/안테나 장치를 이용한 중계기에서 중계기 함체(500)와 이동통신단말(50)간의 결합 상태를 나타내는 도면이다. 8 is a view showing a coupling state between the
도 8를 참조하면, 이동통신단말(50)이 이동통신단말 인터페이스(590)를 통해 중계기 함체(500)와 결합한다. Referring to FIG. 8, the
중계기(10)가 인터페이스(590)를 통해 이동통신단말(50)과 연결되면 이동통신단말(50)은 충전이 되며, 제어부(530)는 이동통신단말(50)을 통해 각종 전파 환경 정보 및 기지국 파라미터 설정 값을 판독한다. When the
구체적으로, 중계기(10)의 제어부(530)는 이동통신단말(50)로부터 디버그(Debug) 정보를 획득하여 이용한다. 제어부(530)가 이동통신단말(50)로부터 취득되는 정보는 Primary Scramble code, RSCP(Received Signal Code Power) 등 일 수 있으며 상기 정보를 이용하여 중계기(10)는 Self Installation을 수행할 수 있다. 한편, 제어부(530)는 증폭해야 할 FA(Frequency Allocation) 정보도 이동통신단말(50)을 통해 취득할 수 있다.Specifically, the
따라서, 사용자(User)의 이동통신단말(50)로부터 원하는 정보를 취득할 수 있으며, 장치 내부에 모뎀을 설치할 필요가 없어져 원가를 절감할 수 있고 또한 제품의 크기를 줄이는 것에도 도움이 된다.Therefore, it is possible to obtain desired information from the user's
중계기(10)는 전원 공급 및 전파수신을 위한 안테나 케이블 등이 없으므로 설 치가 간편하고, 고장의 발생이 적다.Since the
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 일체형 솔라셀/안테나 장치를 이용한 중계기(10)가 차량 및 건물에 설치된 상태를 나타내는 도면이다. 도 9를 참조하면, 중계기 함체(500)는 협소한 장소에도 플렉서블(Flexible)하게 부착 가능하다. 즉, 도 9a와 같이, 차량 앞 유리 상단(썬바이저 위치)에 썬팅용 시트지를 부착하듯 중계기(10)를 부착할 수 있다. 부착하고, 중계기(10)의 파워 스위치를 단락하여 이동통신단말(50)을 연결하면, 중계기(10)는 정상 동작 모드로 셀프-인스톨레이션(Self-installation) 될 수 있다.9 is a diagram illustrating a state in which the
또한, 도 9b와 같이, 통화가 원활하지 않은 건물의 창문에 썬팅용 시트지를 부착하듯 중계기(10)를 부착할 수 있다. 상기 차량에서와 같이 파워 스위치를 단락하고 이동통신단말(50)을 연결하면, 중계기(10)는 정상 동작 모드로 Self-installation 될 수 있다.In addition, as shown in FIG. 9B, the
한편, 이상에서 살펴본 일체형 솔라셀/안테나 장치는 상기 중계기에 부착된 경우를 가정하여 설명하였으나, 상기 일체형 솔라셀/안테나 장치는 상기 중계기뿐 아니라, DMB 장치, 내비게이션 장치, 포터블 PC, 근거리 및 장거리 네트워크를 위한 장치, 그 밖에 RF 송수신이 가능한 단말기에서 사용되는 RF안테나로 사용될 수 있다.Meanwhile, the integrated solar cell / antenna device described above has been described on the assumption that it is attached to the repeater, but the integrated solar cell / antenna device is not only the repeater, but also a DMB device, a navigation device, a portable PC, a local area network, and a long-distance network. For the device, in addition to the RF antenna used in the terminal capable of transmitting and receiving RF can be used.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 차량용 DMB 장치 등과 같이 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이 다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to an embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and various modifications and equivalent other embodiments, such as a vehicle DMB device, are possible from those skilled in the art. I will understand the point. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS In order to better understand the drawings cited in the detailed description of the invention, a brief description of each drawing is provided.
도 1은 종래의 중계기의 착탈 구조를 나타내는 도면이다. 1 is a view showing a detachable structure of a conventional repeater.
도 2는 일반적인 중계기, 기지국, 및 이동통신단말간의 관계를 나타내는 도면이다.2 is a diagram illustrating a relationship between a general repeater, a base station, and a mobile communication terminal.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 일체형 솔라셀/안테나 장치를 이용한 중계기를 나타내는 평면도이다.3 is a plan view illustrating a repeater using an integrated solar cell / antenna device according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 일체형 솔라셀/안테나 장치를 이용한 중계기를 나타내는 단면도이다.4 is a cross-sectional view illustrating a repeater using an integrated solar cell / antenna device according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 실시 예에 따른 일체형 솔라셀/안테나 장치를 이용한 중계기의 구성을 나타내는 블록도이다.5A and 5B are block diagrams illustrating the configuration of a repeater using an integrated solar cell / antenna device according to an embodiment of the present invention.
도 6a 내지 6d는 본 발명의 실시 에에 따른 일체형 솔라셀/안테나 장치의 구성을 나타내는 도면이다.6A to 6D are views showing the configuration of an integrated solar cell / antenna device according to an embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 일체형 솔라셀/안테나 장치를 이용한 중계기에서 중계기 함체, 박막형 제1안테나, 및 솔라셀 간의 결합 상태를 나타내는 도면이다. FIG. 7 is a view illustrating a coupling state between a repeater enclosure, a thin film first antenna, and a solar cell in a repeater using an integrated solar cell / antenna device according to an embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 일체형 솔라셀/안테나 장치를 이용한 중계기에서 중계기 함체와 이동통신단말간의 결합 상태를 나타내는 도면이다. 8 is a diagram illustrating a coupling state between a repeater enclosure and a mobile communication terminal in a repeater using an integrated solar cell / antenna device according to an embodiment of the present invention.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 실시 예에 따른 일체형 솔라셀/안테나 장치를 이용한 중계기가 차량 및 건물에 설치된 상태를 나타내는 도면이다.9A and 9B are views illustrating a state in which a repeater using an integrated solar cell / antenna device according to an embodiment of the present invention is installed in a vehicle and a building.
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