KR101088796B1 - 고출력 신호 분배기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무선통신 서비스를 위한 안테나용 신호 분배기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 3개의 내부 선로(line)를 T 자 형태로 접합(Junction)하여 1개의 입력 신호를 2개의 출력 신호로 분배해주는 신호 분배기에 관한 것이다.
본 발명의 고출력 신호 분배기는, 안테나와 기지국 또는 중계기 사이에서 신호를 분배 및 결합하며, 상기 안테나 신호 입출력을 위한 2개의 입출력 포트 및 2개의 출력 선로와 상기 기지국 또는 중계기의 신호 입출력을 위한 1개의 입출력 포트 및 1개의 입력 선로를 갖고, 상기 2개의 출력 선로는 각각 임피던스 정합을 위해 테이퍼 선로(tapered line) 구조를 갖는 것을 특징으로 하여 이루어진다.

Description

고출력 신호 분배기{High Power Signal Divider}

본 발명은 무선통신 서비스를 위한 안테나용 신호 분배기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 3개의 내부 선로(line)를 T 자 형태로 접합(Junction)하여 1개의 입력 신호를 2개의 출력 신호로 분배해주는 신호 분배기에 관한 것이다.

최근 들어, 무선 통신의 진화 및 발전에 따라 무선 통신 서비스는 다양한 주파수 대역을 사용하는 무선 통신 서비스로 발전되고 있다.

무선 통신은 음성 위주의 서비스를 하는 PCS CDMA (Personal Communication System Code Domain Multiple Access) 무선 이동 통신 서비스, 음성뿐만 아니라 화상 통화까지도 가능한 WCDMA(Wide band Code Division Multiple Access) 무선 이동통신 서비스와 무선 인터넷 서비스를 위한 WiBro(Wireless Broadband Service) 무선 이동통신 서비스로 다양한 되고 있다.

각각의 무선 통신 서비스는 각각 다른 주파수 대역을 사용하여야 하므로 각각의 서비스를 받기 위해서는 각각의 무선 이동 통신 단말기(MS : Mobile Station)가 있어야하며 또한 각각의 기지국(Base Transceiver Station)을 설치하여 한다.

또한 기지국과 멀리 떨어져 있는 지역이나 지하상가, 터널, 지하 주차장, 빌딩 등과 같은 전파 음영 지역들은 중계기를 설치하여 전파 음영 지역에 있는 서비스 이용자에게도 무선 통신 서비스가 가능하도록 한다. 즉, 각각의 중계기는 음영 지역이나 차폐된 공간에 설치되어 각각의 기지국 신호를 수신한 후 증폭하여 재방사하는 방식을 이용하여 전파 음영지역에서의 무선 통신 서비스의 이용을 가능하게 한다.

기지국 또는 중계기의 서비스 영역(Service Coverage)을 확대하기 위해서는 기지국 또는 중계기당 2개 이상의 다중 안테나(Multi Antenna)를 사용하며, 기지국 신호 또는 중계기 신호를 2개 이상의 다중 안테나로 분배하기 위해서는 T-접합 분배기(T-Junction Divider)와 같은 신호 분배기를 사용한다.

도 1 은 기존 T-접합 분배기를 이용한 무선 통신 서비스를 간략하게 나타낸 구성도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 기지국 또는 중계기(100) 신호는 급전 케이블(Feeder Cable, 110)를 통해 T-접합 분배기(120)로 입력되고, T-접합 분배기의 2개의 출력 포트로 출력된다. 출력 포트로 출력된 신호는 안테나 급전 케이블(111, 112)를 통해 안테나(130, 131)로 전달된다. T-접합 분배기(120)는 1개의 입력을 2개 이상의 출력으로 분배하기 위해 사용되는 고출력(High Power) 신호 분배기(Signal Divider)이며 출력 포트(Port)간의 분배된 전력(Power)의 차이가 동일(50% : 50%)할 때 사용된다.

기존 T-접합 분배기(100)는 고출력 입력 신호를 복수개의 출력 포트에 균등(Equal)하게 분배해주도록 내부가 구성되어 있기 때문에 고출력 입력 신호를 복수개의 출력 포트에 비균등(Unequal)하게 분배해주기 위해서는 다른 구조의 고출력 신호 분배기가 필요하다.

상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 신호 분배기가 1개의 입력 신호를 2개의 출력 신호로 비균등하게 분배해주도록 내부의 2개의 출력 선로(line)의 선로 폭과 길이를 변경하여, 입력 신호가 반사되지 않고 출력 포트로 원하는 양만큼 분배되도록 하는 데 그 목적이 있다.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 고출력 신호 분배기는, 안테나와 기지국 또는 중계기 사이에서 신호를 분배 및 결합하며, 상기 안테나 신호 입출력을 위한 2개의 입출력 포트 및 2개의 출력 선로와 상기 기지국 또는 중계기의 신호 입출력을 위한 1개의 입출력 포트 및 1개의 입력 선로를 갖고, 상기 2개의 출력 선로는 각각 임피던스 정합을 위해 테이퍼 선로(tapered line) 구조를 갖는 것을 특징으로 하여 이루어진다.

여기서, 상기 2개의 출력 선로 중 어느 하나의 출력 선로는 다른 하나의 출력 선로 보다 그 폭이 좁거나 넓게 형성된 것을 특징으로 하여 이루어진다.

여기서, 상기 신호 분배기는 출력 주파수 특성을 조절할 수 있도록 상기 2개의 출력 선로와 연결되는 하나 이상의 수동소자로 구성되는 로드(Load)가 부가되도록 하여 고출력 신호 분배기의 출력 주파수 특성을 조절할 수 있다.

상술한 본 발명의 구성에 따르면, 신호 분배기를 사용하여 기지국 또는 중계기 신호를 2개 이상의 안테나 포트로 연결 시 안테나와 연결되는 신호 분배기의 내부 선로의 폭과 길이를 변경하여 입력 신호가 임피던스 부정합 없이 출력 포트로 원하는 양만큼 분배되도록 할 수 있다.

도 1 은 기존 T-접합 분배기를 이용한 무선 통신 서비스를 간략하게 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 고출력 신호 분배기를 적용한 무선 통신 서비스의 구성도를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 고출력 신호 분배기의 내부 구성도의 예이다.
도 4는 본 발명에 따른 로드가 추가된 고출력 신호 분배기의 내부 구성도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 고출력 신호 분배기의 구조 및 신호 분배기가 적용된 구성 및 작용 효과를 살펴본다.

도 2는 본 발명에 따른 고출력 신호 분배기를 적용한 무선 통신 서비스의 구성도를 도시한 것이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 기지국 또는 중계기(300) 신호는 급전 케이블(Feeder Cable, 310)를 통해 고출력 신호 분배기(320)로 입력되고, 고출력 신호 분배기(320)에서 2개의 출력 포트로 출력된다. 출력 포트로 출력된 신호는 안테나 급전 케이블(311, 312)를 통해 안테나(330, 331)로 전달된다.

도 1에 도시된 종래의 구성에 있어서는 기지국 또는 중계기(100) 신호를 2개의 안테나(130, 131)로 균등 분배(50% : 50%)하기 위해서는 기존 T-접합 분배기(120)가 필요하게 되나, 기지국 또는 중계기(300) 신호를 2개의 안테나(330, 331)로 비균등 분배(예를 들면 70% : 30%)하기 위해서는 본 발명의 고출력 신호 분배기(320)가 필요하게 된다.

본 발명의 고출력 신호 분배기(320)를 설치하면 입력과 출력 포트 간의 임피던스 부정합 없이 입력 신호를 2개의 안테나(330, 331)로 비균등하게 분배할 수 있게 된다.

도 3은 본 발명에 따른 고출력 신호 분배기의 내부 구성도의 예이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 고출력 신호 분배기(400)는 1개의 입력 선로(Input Line, 401)와 2개의 출력 선로(Output Line, 401, 402)로 구성되어 있으며, 기지국 또는 중계기 신호는 급전 케이블(Feeder Cable, 410)를 통해 고출력 신호 분배기(400)로 입력되고, 고출력 신호 분배기에서 2개의 출력 포트로 출력된다. 출력 포트로 출력된 신호는 안테나 급전 케이블(411, 412)를 통해 안테나로 전달된다.

고출력 신호 분배기(400) 내부의 입력 선로(401)로 입력된 신호가 출력 선로(402, 403)에서 반사(Reflection)되어 출력 포트로 출력되지 못하고 입력 포트로 반사되지 않도록 하기 위해 출력 선로(402, 403)는 테이퍼 선로(tapered line) 구조로 되어 있다. 즉, 입력 선로(401)와 연결되는 출력 선로(402, 403)의 선로(Line) 폭은 좁게 하고 출력 포트로 갈수록 선로 폭을 넓게 하는 테이퍼 선로(tapered line) 구조로 변경하게 되면 입력 포트와 출력 포트 간에 광대역 임피던스 정합이 이루어져서 입력 포트로 입력된 신호는 임피던스 부정합에 의한 입력 신호의 반사 없이 출력 포트로 분배되게 된다.

또한, 좌측 출력 선로(402)의 폭을 우측 출력 선로(403)의 폭보다 더 넓게하면 좌측 출력 포트 및 좌측 급전선(411)쪽으로 우측 출력 포트 및 우측 급전선(412)쪽보다 더 많은 입력 신호를 분배할 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 로드가 추가된 고출력 신호 분배기의 내부 구성도이다.

도 4는 본 발명의 또 다른 예로, 도 3의 구조에서 로드(Load, 520)를 출력 선로(502, 503)에 추가하여, 고출력 신호 분배기(500)의 출력 주파수 특성을 조절할 수 있다. 로드(Load)로는 저항(Resister), 인덕터(Inductor)와 커패시터(Capacitor) 등의 소자가 사용될 수 있으며, 하나 또는 하나 이상의 직병렬 연결구조로 사용될 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

300 ; 기지국 또는 중계기 310, 410, 510 ; 급전 케이블
320, 400, 500 ; 고출력 신호분배기
311, 312, 411, 412, 511, 512 ; 안테나 급전 케이블
330, 331 ; 안테나 401, 501 ; 입력 선로
402, 403, 502, 503 ; 출력 선로 520 ; 로드(Load)

Claims (3)

1. 안테나와 기지국 또는 중계기 사이에서 신호를 분배 및 결합하며,
   상기 안테나 신호 입출력을 위한 2개의 입출력 포트 및 2개의 출력 선로와 상기 기지국 또는 중계기의 신호 입출력을 위한 1개의 입출력 포트 및 1개의 입력 선로를 갖고,
   상기 2개의 출력 선로는 각각 임피던스 정합을 위해 테이퍼 선로(tapered line) 구조를 갖으며,
   상기 2개의 출력 선로 중 어느 하나의 출력 선로는 다른 하나의 출력 선로 보다 그 폭이 좁거나 넓게 형성된, 고출력 신호 분배기.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 신호 분배기는 출력 주파수 특성을 조절할 수 있도록 상기 2개의 출력 선로와 연결되는 하나 이상의 수동소자로 구성되는 로드(Load)가 부가된, 고출력 신호 분배기.

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