KR101832071B1 - 파장 조정 기능을 가지는 무선 fm/dmb 주파수 신호 중계 장치 - Google Patents

파장 조정 기능을 가지는 무선 fm/dmb 주파수 신호 중계 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 주파수 변조(Frequency Modulation: FM) 및 지상파 디지털방송(Terrestrial Digital Multimedia Broadcast: T-DMB)을 이용한 재난 방송 시스템의 중계 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 안테나의 길이 및 종류에 따른 파장을 조정할 수 있도록 하여 안테나포트에 서로 다른 길이 및 서로 다른 형태의 다양한 안테나를 연결할 수 있도록 하는 파장 조정 기능을 가지는 무선 FM/DMB 주파수 신호 중계 장치에 관한 것이다.

Description

파장 조정 기능을 가지는 무선 FM/DMB 주파수 신호 중계 장치{Radio frequency signal repeater with wavelength adjustment function}
본 발명은 주파수 변조(Frequency Modulation: FM) 및 지상파 디지털방송(Terrestrial Digital Multimedia Broadcast: T-DMB)을 이용한 재난 방송 시스템의 중계 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 안테나의 길이 및 종류에 따른 파장을 조정할 수 있도록 하여 안테나포트에 서로 다른 길이 및 서로 다른 형태의 다양한 안테나를 연결할 수 있도록 하는 파장 조정 기능을 가지는 무선 FM/DMB 주파수 신호 중계 장치에 관한 것이다.
일반적으로 재난 발생 시 국민의 안전을 위해 국민 누구에게나 신속하게 정보를 전달하고, 재난에 따른 대처요령 등의 전달을 위해 재난 방송을 한다.
이러한 재난 방송을 하기 위한 매체로는 주파수 변조(Frequency Modulation: FM) 방송과 지상파 디지털 방송(Terrestrial Digital Multimedia Broadcasting: T-DMB)이 적용되고 있다.
통상 FM 방송과 T-DMB 방송은 서로 다른 주파수 대역을 사용함에 따라 그 시스템의 구성이 상이하다. 구성이 상이함에 따라 FM 방송과 T_DMB 재난 방송을 위한 각각의 재난 방송 시스템을 구축해야 하므로 많은 장치들이 지하 대피소, 공공주택, 일반 건물 지하, 터널 등의 대피공간에 설치되고 있다.
이러한 장치 중 하나가 무선주파수 신호 중계 장치이다. 통상 무선주파수 신호 중계 장치는 입력된 무선주파수 신호를 보강한 후 무선주파수 신호 중계 장치에 최적화되어 연결되어 있는 특정 안테나를 통해 다시 송신한다.
상술한 바와 같이 무선주파수 신호 중계 장치에는 장치에 최적화되도록 설계된 특정 안테나가 연결된다. 그러나 최근 다양한 길이 및 형태를 가지는 외장형 안테나 및 칩 안테나 등이 개발되어 출시되고 있으나, 무선주파수 신호 중계 장치에 사용할 수 없었다.
이는 무선주파수 신호 중계 장치의 특정 안테나의 고장 및 파손 시 다른 외장형 안테나 및 칩 안테나 등을 적용할 수 없으므로 반드시 특정 안테나를 재구매하여야 함을 의미한다.
따라서 종래 무선주파수 신호 중계 장치의 특정 안테나가 고장 나거나 파손되는 경우, 유지보수 관리자가 빠르게 안테나를 확보할 수 없는 문제점이 있으며, 특정 안테나만을 사용해야 함에 따른 구매비용이 증가할 수 있는 문제점이 있었다.
등록특허 제10-1629997호(2016.06.07.)
따라서 본 발명의 목적은 안테나의 길이 및 종류에 따른 파장을 조정할 수 있도록 하여 안테나포트에 서로 다른 길이 및 서로 다른 형태의 다양한 안테나를 연결할 수 있도록 하는 파장 조정 기능을 가지는 무선 FM/DMB 주파수 신호 중계 장치를 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 파장 조정 기능을 가지는 무선 FM/DMB 주파수 신호 중계 장치는: 무선주파수(RF)신호를 입력받는 입력포트, 및 서로 다른 길이 및 형태의 안테나와 연결되고, 연결된 안테나로 보강된 무선주파수신호를 전송하는 안테나포트를 구비하는 모듈 본체; 및 상기 모듈 본체 내부에 구성되고, 상기 모듈 본체의 안테나포트에 연결된 안테나에 대응하도록 미리 설정된 파장 조정값에 따라 상기 입력포트를 통해 입력되는 무선주파수신호의 파장을 조정하여 상기 안테나포트를 통해 상기 안테나로 전송하는 중계 모듈을 포함하되, 상기 중계 모듈은, 상기 입력포트를 통해 입력되는 무선주파수 신호를 장치 임피던스에 매칭하여 전송하는 임피던스 매칭부; 상기 임피던스 매칭부로부터 입력되는 무선주파수 신호의 무선주파수 신호에 포함된 적어도 하나 이상의 신호의 주파수 대역 차이에 따라 상기 입력포트에 연결되는 동축 케이블을 통해 수신 시 발생되는 신호 손실을 보상하여 일정한 이득의 무선 주파수 신호를 출력하는 기울기 조절부;
상기 신호 손실에 대해 보상된 무선주파수 신호를 중계 처리하여 보강한 후 출력하는 무선주파수 신호 처리부; 및 안테나에 대응하도록 미리 설정된 상기 파장 조정값에 따라 상기 중계 처리된 무선주파수 신호의 파장을 조정하여 출력하는 안테나 파장 조정부를 포함하고, 상기 안테나 파장 조정부는, 가변 인덕턴스 입력부를 포함하여 상기 가변 인덕턴스 입력부의 조절에 따른 인덕턴스에 따라 상기 무선주파수 신호에 대한 안테나의 파장 길이 조정 매칭을 수행하는 가변 인덕터; 및 가변 커패시턴스 입력부를 포함하여 상기 가변 커패시턴스 입력부의 조절에 따른 커패시턴스에 따라 상기 무선주파수 신호에 대한 안테나와 무선주파수 임피던스 매칭을 수행하는 가변 커패시터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
삭제
상기 기울기 조절부는, 가변저항, 고정 커패시터 및 고정 인덕터를 포함하되, 상기 가변저항은 조절된 가변 저항값에 따라 상기 무선주파수 신호의 기울기 커브를 결정하고, 상기 고정 커패시터는 상기 가변저항의 저항값 및 인덕터의 값에 의해 연동되어 주파수 대역별 임피던스를 일정하게 유지하는 임피던스 매칭을 수행하며, 상기 고정 인덕터는 상기 가변저항의 저항값 및 커패시터의 값에 의해 연동되어 주파수 대역별 신호 손실률을 조절하는 것을 특징으로 한다.
상기 무선주파수 신호는 FM신호 및 DMB신호가 혼합된 혼합 무선주파수 신호이되, 상기 무선주파수 신호 처리부는, 상기 혼합 무선주파수신호를 분배하여 임시 분배 혼합 무선주파수신호를 출력하는 중계 분배부; 상기 중계 분배부에서 분배된 임시 분배 혼합 무선주파수신호로부터 FM신호를 필터링한 후 중계에 따른 보강을 수행하여 출력하는 FM 중계 처리부; 상기 중계 분배부에서 분배된 임시 분배 혼합 무선주파수신호로부터 DMB신호를 필터링한 후 중계 따른 보강을 수행하여 출력하는 DMB 중계 처리부; 및 상기 FM 중계 처리부를 통해 보강된 FM신호 및 상기 DMB 중계 처리부를 통해 보강된 DMB신호를 결합하여 보강 혼합 무선주파수신호를 생성하여 출력하는 혼합부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 FM 중계 처리부는, 상기 중계 분배부에서 분배된 임시 분배 혼합 무선주파수신호를 로우패스 필터링을 수행하여 FM신호를 출력하는 FM 로우패스 필터링부; 상기 FM신호를 증폭하여 출력하는 FM 증폭부; 상기 증폭된 FM 신호의 이득을 조절하여 출력하는 FM 이득 조절부; 및 이득이 조절된 상기 FM신호를 하이패스 필터링하여 출력하는 FM 하이패스 필터링부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 DMB 중계 처리부는, 상기 중계 분배부에서 분배된 임시 분배 혼합 무선주파수신호를 하이패스 필터링을 수행하여 DMB신호를 출력하는 DMB 하이패스 필터링부; 상기 DMB신호를 증폭하여 출력하는 DMB 증폭부; 상기 증폭된 DMB신호의 이득을 조절하여 출력하는 DMB 이득 조절부; 및 이득이 조절된 상기 DMB신호를 로우패스 필터링하여 출력하는 DMB 로우패스 필터링부를 포함하는 것을 특징으로 하는 혼합 무선주파수신호 및 직류신호를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 장치는: 상기 기울기 조절부 및 무선주파수 신호 처리부 사이에 연결되어 상기 기울기 조절부에서 출력되는 무선주파수 신호를 저잡음 증폭하여 상기 무선주파수 신호 처리부로 전송하는 저잡음 증폭부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 장치는: 상기 무선주파수 신호 처리부 및 안테나 파장 조정부 사이에 연결되어 상기 무선주파수 신호 처리부에서 출력되는 무선주파수 신호를 고전력 증폭하여 상기 안테나 파장 조정부로 전송하는 고전력 증폭부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 장치는: 상기 입력포트 및 임피던스 매칭부 사이에 연결되어 입력포트를 통해 입력되는 무선주파수 신호의 레벨을 측정하여 무선주파수 신호 레벨을 출력하는 입력 RF 레벨 측정부; 및 상기 무선주파수 신호 레벨을 입력받아 표시하는 입력 RF 레벨 표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 장치는: 상기 고전력 증폭부 및 안테나 파장 조정부 사이에 연결되어 상기 고전력 증폭부에서 출력되는 무선주파수 신호의 레벨을 측정하여 무선주파수 신호 레벨을 출력하는 출력 RF 레벨 측정부; 및 상기 무선주파수 신호 레벨을 입력받아 표시하는 출력 RF 레벨 표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
삭제
본 발명은 다양한 길이 및 다양한 형태의 외장 안테나 및 칩 안테나 등의 다양한 안테나를 무선 FM/DMB 주파수 신호 중계 장치에 간단하게 적용할 수 있는 효과를 갖는다.
본 발명은 다양한 안테나를 적용할 수 있도록 함으로써 안테나의 파손 및 고장 시 빠르게 안테나를 확보하여 장착할 수 있으므로 유지보수가 간편하고, 유지보수가 빨라질 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 다양한 안테나를 적용할 수 있도록 함으로써 수신 성능을 향상시키고, 설치 공간의 제약을 덜 받을 수 있으며, 다양한 안테나의 공급으로 인한 안테나 공급가격을 낮출 수 있는 효과를 갖는다. 즉, 본 발명은 유지보수 비용을 줄일 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명에 따른 무선 FM/DMB 주파수 신호 중계 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 무선 FM/DMB 주파수 신호 중계 장치의 중계모듈의 구성을 나타낸 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 무선 FM/DMB 주파수 신호 중계 장치의 구성 및 동작을 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 무선 FM/DMB 주파수 신호 중계 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면 본 발명의 파장 조정 기능을 가지는 무선 FM/DMB 주파수 신호 중계 장치(1)는 모듈 본체(2) 및 중계모듈(100)을 포함한다.
모듈 본체(2)는 하나의 입력포트(101)와, 안테나가 연결되는 출력단자인 안테나포트(102)를 포함하며, 실시예에 따른 모니터링 포트(103)를 더 포함할 수 있다. 또한, 모듈 본체(2)의 내부에는 상기 중계모듈(100)이 구성되며, 모듈 본체(2)의 외측 일면에는 도 1에서 나타낸 바와 같이 연결된 안테나에 따른 파장을 조정하기 위해 중계모듈(100)의 파장 조정값 입력부(211)가 노출되도록 구성된다.
파장 조정값 입력부(211)는 가변 인덕턴스 입력부(212) 및 가변 커패시턴스 입력부(213)를 포함한다. 상기 가변 인덕턴스 입력부(212) 및 가변 커패시턴스 입력부(213)는 도 1에서 보이는 바와 같이 좌우 회전 가능하도록 구성되고 회전 정도에 따라 해당 가변 인덕터 및 가변 커패시턴스가 서로 다른 인덕턴스 및 커패시턴스를 가질 것이다.
상기 입력포트(101)는 동축 케이블 등을 통해 무선주파수(RF)신호를 입력받아 중계모듈(100)로 전송한다. 상기 무선주파수 신호는 주파수변조(Frequency Modulation: FM) 방송 신호(이하 "FM 신호"라 함) 및 멀티미디어 방송(Digital Multimedia Broadcast: DMB) 신호(이하 "DMB 신호"라 함)가 혼합된 혼합 무선주파수 신호일 것이다. 그러나 본 발명에서 상기 무선주파수 신호가 혼합 무선주파수 신호로 한정되는 것은 아니다.
안테나포트(102)는 도 1과 같이 다른 안테나 또는 안테나가 연결된 동축케이블이 연결되도록 외부로 돌출되도록 구성될 수도 있고, 모듈 본체(2) 내측으로 칩 안테나가 연결되도록 구성될 수도 있을 것이다.
모니터링포트(103)는 외부기기와 연결되어 상기 중계모듈(100)을 통해 검출된 혼합 무선주파수신호 모니터링 정보를 외부기기로 전송한다. 상기 외부기기와의 연결수단은 도 1과 같이 동축케이블 형태가 될 수도 있으며, 연결된 케이블을 통해 안테나포트(102)를 출력되는 무선주파수 신호를 외부기기에서 모니터링할 수 있도록 한다.
중계모듈(100)은 상술한 바와 같이 파장 조정값 입력부(211)를 포함하며, 상기 파장 조정값 입력부(211)만 모듈본체(2) 외측 일면으로 노출되고, 나머지는 모듈본체(2) 내측에 구성된다.
중계모듈(100)의 상세 구성 및 동작은 다음의 도 2를 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 혼합 무선주파수 신호 및 직류신호를 포함하는 중계신호 분배 장치의 중계모듈의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 중계모듈(100)은 임피던스 매칭부(110), 기울기 조절부(120), 무선주파수 신호 처리부(140) 및 안테나 파장 조정부(210)를 포함하고, 실시예에 따라 저잡음 증폭부(Low Noise Amplifier: LNA)(130), 고전력 증폭부(How Power Amplifier: HPA)(200), 모뎀(220), 입력 RF 레벨 측정부(230), 입력 RF 레벨 표시부(240), 출력 RF 레벨 측정부(250) 및 출력 RF 레벨 표시부(250)를 더 포함하도록 구성될 수 있을 것이다.
상기 임피던스 매칭부(110)는 입력포트(101)를 통해 입력되는 무선주파수 신호를 장치 임피던스에 매칭시켜 기울기 조절부(120)로 전송한다.
기울기 조절부(120)는 상기 임피던스 매칭부(110)로부터 입력되는 무선주파수 신호에 포함된 주파수 대역 차이에 따라 동축케이블에서 발생되는 손실을 보상하여 무선주파수 신호 처리부(140)로 출력한다.
구체적으로 설명하면, 상기 무선주파수 신호가 FM신호 및 DMB 신호가 혼합된 혼합 무선주파수 신호인 경우 FM신호 및 DMB신호의 주파수 대역 차이에 따라 동축케이블 상에서 발생되는 신호 손실에 차이가 발생한다. 즉, FM신호 대역은 T-DMB신호 주파수 대역보다 낮은 주파수 대역을 가지므로 상대적으로 동축케이블에서의 손실이 적다. 그러나 반대로 T-DMA신호는 주파수 대역이 FM신호 대역보다 높으므로 동축케이블 상에서의 손실이 상대적으로 커진다.
이를 보완해 주기 위해 기울기 조절부(120)는 저항(R) 인덕터(L) 및 커패시터(C)를 포함하여 원하는 대역의 공진 포인트를 매칭시켜 각각의 커브를 반대로 만들어 주어 주파수 편차에 따른 전체 이득이 일정해지도록 이득을 조절한다.
여기서 저항(R)은 100Ω의 가변저항이 사용될 수 있으며, 가변 저항의 값을 조절함으로써 FM신호 대역에서 T-DMB 신호 대역의 기울기의 커브(정도)를 결정한다. 상기 가변저항의 저항값은 장치 생산 시 또는 유지보수 시 장치 사용자 또는 관리자에 의해 수동으로 변경될 수도 있고, 후술할 무선주파수 신호 처리부(140)의 제어부(180)의 제어를 받아 변경될 수도 있을 것이다. 후자의 경우 제어부(180)는 혼합 무선주파수 신호의 대역을 모니터링하고 있어야 할 것이다.
그리고 인덕터(L)는 47uH의 고정 인덕터가 사용될 수 있으며, 가변 저항(R)의 값 및 커패시터(C)의 값에 의해 연동되어 주파수 대역별 신호 손실률을 조절한다.
그리고 커패시터(C)는 20pF의 고정 커패시터가 사용될 수 있으며, 가변저항(R)의 값 및 인덕터(L)의 값에 의해 연동되어 주파수 대역별 임피던스가 급격하게 무너지지 않도록 임피던스 매칭을 수행한다.
무선주파수 신호 처리부(140)는 상기 기울기 조절부(120)에서 신호 손실이 보상된 무선주파수 신호를 증폭하고, 이득을 조절하여 무선주파수 신호를 보강한 후 안테나 파장 조정부(210)로 전송한다.
무선주파수 신호 처리부(140)는 상기 무선주파수 신호가 혼합 무선주파수 신호인 경우, 중계 분배기(150), FM 중계 처리부(160), DMB 중계 처리부(170), 제어부(180) 및 혼합부(190)를 포함한다.
중계 분배부(150)는 상기 증폭된 혼합 무선주파수신호를 2개로 분할하여 임시 분할 혼합 무선주파수신호를 생성하고, 하나는 FM 중계 처리부(160)로 전송하고, 나머지는 DMB 중계 처리부(170)로 전송한다.
FM 중계 처리부(160)는 FM 로우패스 필터링부(161), FM 증폭부(162), FM이득 조절부(163), FM 하이패스 필터링부(164)를 포함하여, 상기 중계 분배부(150)로부터 출력되는 임시 분할 혼합 무선주파수신호를 입력받고, 상기 임시 분할 혼합 무선주파수신호로부터 FM신호를 필터링한 후, 필터링된 FM신호를 보강하여 출력한다.
구체적으로 설명하면, FM 로우패스 필터링부(161)는 상기 임시 분할 혼합 무선주파수신호에서 FM신호의 주파수 대역의 끝지점인 108MHz 이전 주파수(~108MHz)만을 통과 시킨다. 즉, FM 로우패스 필터링부(161)는 임시 분할 혼합 무선주파수신호에서 DMB신호는 차단하고 FM신호만을 필터링하여 출력한다.
FM 증폭부(162)는 필터링된 FM 신호를 증폭하여 출력한다.
FM 이득 조절부(163)는 증폭된 FM신호를 정해진 출력 레벨로 일정하게 출력될 수 있도록 이득을 조절한다. 상기 FM 이득 조절부(163)는 FM신호의 출력레벨을 검출하여 제어부(180)로 제공하고, 제어부(180)의 제어를 받아 이득을 조절하도록 구성될 수 있을 것이다.
FM 하이패스 필터링부(164)는 상기 FM신호의 주파수 대역의 시작 지점인 88MHz 이후의 주파수만을 통과시킨다. 즉 FM 하이패스 필터링부(164)는 FM신호 주파수 대역 이전의 주파수 신호를 차단한다.
상기 FM 로우패스 필터링부(161) 및 FM 하이패스 필터링부(164) 대신 FM 밴드패스 필터링부를 적용하여 FM신호만을 필터링하도록 구성될 수도 있을 것이다.
DMB 중계 처리부(170)는 DMB 하이패스 필터링부(171), DMB 증폭부(172), DMB이득 조절부(173), DMB 로우패스 필터링부(174)를 포함하여, 상기 중계 분배부(150)로부터 출력되는 임시 분할 혼합 무선주파수신호를 입력받고, 상기 임시 분할 혼합 무선주파수신호로부터 DMB신호를 필터링한 후, 필터링된 DMB신호를 보강하여 출력한다.
구체적으로 설명하면, DMB 하이패스 필터링부(171)는 상기 임시 분할 혼합 무선주파수신호에서 DMB신호의 주파수 대역의 시작지점인 174MHz 이후의 주파수(174MHz~)만을 통과 시킨다. 즉, DMB 하이패스 필터링부(171)는 임시 분할 혼합 무선주파수신호에서 FM신호는 차단하고 DMB신호만을 필터링하여 출력한다.
DMB 증폭부(172)는 필터링된 DMB 신호를 증폭하여 출력한다.
DMB 이득 조절부(173)는 증폭된 DMB신호를 정해진 출력 레벨로 일정하게 출력될 수 있도록 이득을 조절한다. 상기 DMB 이득 조절부(173)는 DMB신호의 출력레벨을 검출하여 제어부(180)로 제공하고, 제어부(180)의 제어를 받아 이득을 조절하도록 구성될 수 있을 것이다.
FM 로우패스 필터링부(174)는 상기 FM신호의 주파수 대역의 끝지점인 216MHz 이전의 주파수만을 통과시킨다. 즉 DMB 로우패스 필터링부(174)는 DMB신호 주파수 대역 이후의 주파수 신호를 차단한다.
상기 DMB 하이패스 필터링부(171) 및 DMB 로우패스 필터링부(174) 대신 DMB 밴드패스 필터링부를 적용하여 DMB신호만을 필터링하도록 구성될 수도 있을 것이다.
혼합부(190)는 상기 FM 중계 처리부(160)에서 중계 처리된 FM신호 및 상기 DMB 중계 처리부(170)에서 중계 처리된 DMB신호를 결합하여 혼합 무선주파수신호를 생성한 후 안테나 파장 조정부(210)로 전송한다.
상기 FM 중계 처리부(160)는 FM 증폭부(162)에서 출력되는 증폭된 FM신호의 신호세기를 검출하여 출력하는 FM 세기 검출부(165)를 더 포함할 수 있고, 상기 DMB 중계 처리부(170)는 DMB 증폭부(172)에서 출력되는 증폭된 DMB신호의 신호세기를 검출하여 출력하는 DMB 세기 검출부(175)를 더 포함할 수 있을 것이다.
제어부(180)는 상기 FM 세기 검출부(165)를 통해 검출된 FM신호 세기 및 DMB 세기 검출부(175)를 통해 검출된 DMB신호 세기를 입력받고 각각의 이득 조절부(163, 173)를 제어하여 FM신호 및 DMB신호의 이득을 적절하게 조절하도록 구성될 수 있을 것이다.
안테나 파장 조정부(210)는 파장 조정값 입력부(211)를 포함하고 상기 파장 조정값 입력부(211)의 가변 인덕턴스 입력부(212)를 포함하는 가변 인덕터(214) 및 가변 커패시턴스 입력부(213)를 포함하는 가변 커패시터(215)를 포함하며, 상기 파장 조정값 입력부(211)의 가변 인덕턴스 입력부(212) 및 가변 커패시턴스 입력부(213)에 의해 각각 설정된 가변 인덕터(214)의 인덕턴스 및 가변 커패시터(215)의 커패시턴스에 따라 상기 무선주파수 신호 처리부(140)에서 중계 처리된 무선주파수 신호의 파장을 조정하여 안테나포트(102)를 통해 출력한다.
상기 가변 인덕터(214)는 30nH ~ 180nH의 가변 인덕턴스를 가지는 것을 사용하는 것이 바람직하며, 안테나의 파장 길이 조정 매칭에 사용된다.
그리고 가변 커패시터(215)는 1pF ~ 20pF의 가변 커패시턴스를 가지는 것을 사용하는 것이 바람직하며, 안테나와 RF 임피던스 매칭에 사용된다.
저잡음 증폭부(LNA)(130)는 상기 기울기 조절부(120)와 무선주파수 신호 처리부(140) 사이에 연결되어 기울기 조절부(120)에서 이득이 보상된 무선주파수 신호를 저잡음 증폭하여 출력한다.
고전력 증폭부(HPA)(200)는 무선주파수 신호 처리부(140) 및 안테나 파장 조정부(210) 사이에 연결되어 상기 무선주파수 신호 처리부(140)에서 보강된 무선주파수신호를 다시 최종적으로 증폭하여 안테나 파장 조정부(210)로 출력한다.
모뎀(220)은 제어부(180)의 제어를 받아 주파수를 가변할 수 있는 원칩으로 구성되는 주파수 가변형 모뎀으로, 주파수 편이(Frequency Shift Keying: FSK) 변조(Modulation) 모뎀이다. 모뎀(200)은 제어부(180)의 제어에 따른 가변 FSK 변조 신호를 입력포트(101)를 통해 입력되는 무선주파수신호에 포함하여 출력하거나 무선주파수 신호에 포함된 FSK 변조 신호를 수신받아, 상기 가변 FSK 변조 신호에 의해 타 장비 간 통신을 수행하고, 각 장비의 상태 감시 및 제어 기능을 제공한다.
또한, 중계모듈(100)은 입력 무선주파수(RF) 레벨 측정부(230) 및 출력 무선주파수 레벨 측정부(250)를 더 구비하여 입력포트(101)를 통해 입력되는 무선주파수 신호 및 안테나포트(102)를 통해 출력되는 무선주파수 신호 각각의 레벨인 무선주파수 신호레벨, 즉 무선주파수 신호의 신호전계강도를 측정하여 출력한다.
상기 측정된 입력 무선주파수 신호 레벨 및 출력 무선주파수 신호 레벨은 각각 입력 무선주파수 신호 레벨 표시부(240) 및 출력 무선주파수 신호 레벨 표시부(260)로 입력하도록 구성될 수도 있고, 제어부(180)로 입력되도록 구성될 수도 있을 것이다.
또한, 중계모듈(100)은 입력 무선주파수 레벨 표시부(240) 및 출력 무선주파수 레벨 표시부(260)를 더 구비하여 상기 입력 무선주파수 레벨 측정부(230) 및 출력 무선주파수 레벨 측정부(250)에서 각각 측정된 무선주파수 신호의 레벨을 표시한다. 상기 입력 RF 레벨 표시부(240) 및 출력 RF 레벨 표시부(260)는 발광다이오드(LED), 플렉시블 뉴머릭 디스플레이(Flexible Numeric Display: FND), 액정표시장치(Liquid Crystal Display: LCD) 등이 될 수 있을 것이다.
상기 입력 무선주파수 레벨 표시부(240) 및 출력 무선주파수 레벨 표시부(260)는 각각 입력 무선주파수 레벨 측정부(230)로부터 입력 무선주파수 신호 레벨 및 출력 무선주파수 신호 레벨을 입력받아 표시할 수도 있고, 제어부(180)로부터 입력받아 표시할 수도 있을 것이다.
한편, 본 발명은 전술한 전형적인 바람직한 실시예에만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 개량, 변경, 대체 또는 부가하여 실시할 수 있는 것임은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 이러한 개량, 변경, 대체 또는 부가에 의한 실시가 이하의 첨부된 특허청구범위의 범주에 속하는 것이라면 그 기술사상 역시 본 발명에 속하는 것으로 보아야 한다.
1: 무선 FM/DMB 주파수 신호 중계 장치
2: 모듈본체
100: 중계모듈 101: 입력포트
102: 안테나포트 103: 모니터링 포트
110: 임피던스 매칭부 120: 기울기 조절부
130: 저잡음 증폭부(LNA) 140: 무선주파수 신호 처리부
150: 중계 분배부 160: FM 중계 처리부
161: FM 로우패스 필터링부 162: FM 증폭부
163: FM 이득 조절부 164: FM 하이패스 필터링부
170: DMB 중계 처리부 171: DMB 하이패스 필터링부
172: DMB 증폭부 173: DMB 이득 조절부
174: DMB 로우패스 필터링부 180: 제어부
190: 혼합부 200: 고전력 증폭부(HPA)
210: 안테나 파장 조정부 211: 파장 조정값 입력부
212: 가변 인덕턴스 입력부 213: 가변 커패시턴스 입력부
214: 가변 인덕터 215: 가변 커패시터
220: 모뎀 230: 입력 RF 레벨 측정부
240: 입력 RF 레벨 표시부 250: 출력 RF 레벨 측정부
260: 출력 RF 레벨 표시부

Claims (11)

  1. 무선주파수(RF)신호를 입력받는 입력포트, 및
    외부로 돌출되어 서로 다른 길이 및 형태의 안테나와 연결되고, 연결된 안테나로 보강된 무선주파수신호를 전송하는 안테나포트를 구비하는 모듈 본체; 및
    상기 모듈 본체 내부에 구성되고, 상기 모듈 본체의 안테나포트에 연결된 안테나에 대응하도록 미리 설정된 파장 조정값에 따라 상기 입력포트를 통해 입력되는 무선주파수신호의 파장을 조정하여 상기 안테나포트를 통해 상기 안테나로 전송하는 중계 모듈을 포함하되,
    상기 중계 모듈은,
    상기 입력포트를 통해 입력되는 무선주파수 신호를 장치 임피던스에 매칭하여 전송하는 임피던스 매칭부;
    상기 임피던스 매칭부로부터 입력되는 무선주파수 신호의 무선주파수 신호에 포함된 적어도 하나 이상의 신호의 주파수 대역 차이에 따라 상기 입력포트에 연결되는 동축 케이블을 통해 수신 시 발생되는 신호 손실을 보상하여 일정한 이득의 무선 주파수 신호를 출력하는 기울기 조절부;
    상기 신호 손실에 대해 보상된 무선주파수 신호를 중계 처리하여 보강한 후 출력하는 무선주파수 신호 처리부; 및
    안테나에 대응하도록 미리 설정된 상기 파장 조정값에 따라 상기 중계 처리된 무선주파수 신호의 파장을 조정하여 출력하는 안테나 파장 조정부를 포함하고,
    상기 안테나 파장 조정부는,
    상기 모듈본체의 외부로 돌출되고 좌우회전 가능하도록 구성되어 좌우 회전에 따라 인덕턴스를 조절하는 가변 인덕턴스 입력부 및 상기 모듈본체의 외부로 돌출되고 좌우회전 가능하도록 구성되어 좌우회전에 따라 커패시턴스를 조절하는 가변 커패시턴스 입력부를 포함하는 파장 조정값 입력부;
    상기 가변 인덕턴스 입력부의 조절에 따른 인덕턴스에 따라 상기 무선주파수 신호에 대한 안테나의 파장 길이 조정 매칭을 수행하는 가변 인덕터; 및
    상기 가변 커패시턴스 입력부의 조절에 따른 커패시턴스에 따라 상기 무선주파수 신호에 대한 안테나와 무선주파수 임피던스 매칭을 수행하는 가변 커패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 파장 조정 기능을 가지는 무선 FM/DMB 주파수 신호 중계 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 기울기 조절부는,
    가변저항, 고정 커패시터 및 고정 인덕터를 포함하되,
    상기 가변저항은 조절된 가변 저항값에 따라 상기 무선주파수 신호의 기울기 커브를 결정하고,
    상기 고정 커패시터는 상기 가변저항의 저항값 및 인덕터의 값에 의해 연동되어 주파수 대역별 임피던스를 일정하게 유지하는 임피던스 매칭을 수행하며,
    상기 고정 인덕터는 상기 가변저항의 저항값 및 커패시터의 값에 의해 연동되어 주파수 대역별 신호 손실률을 조절하는 것을 특징으로 하는 파장 조정 기능을 가지는 무선 FM/DMB 주파수 신호 중계 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 무선주파수 신호는 FM신호 및 DMB신호가 혼합된 혼합 무선주파수 신호이되,
    상기 무선주파수 신호 처리부는,
    상기 혼합 무선주파수신호를 분배하여 임시 분배 혼합 무선주파수신호를 출력하는 중계 분배부;
    상기 중계 분배부에서 분배된 임시 분배 혼합 무선주파수신호로부터 FM신호를 필터링한 후 중계에 따른 보강을 수행하여 출력하는 FM 중계 처리부;
    상기 중계 분배부에서 분배된 임시 분배 혼합 무선주파수신호로부터 DMB신호를 필터링한 후 중계 따른 보강을 수행하여 출력하는 DMB 중계 처리부; 및
    상기 FM 중계 처리부를 통해 보강된 FM신호 및 상기 DMB 중계 처리부를 통해 보강된 DMB신호를 결합하여 보강 혼합 무선주파수신호를 생성하여 출력하는 혼합부를 포함하는 것을 특징으로 하는 파장 조정 기능을 가지는 무선 FM/DMB 주파수 신호 중계 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 FM 중계 처리부는,
    상기 중계 분배부에서 분배된 임시 분배 혼합 무선주파수신호를 로우패스 필터링을 수행하여 FM신호를 출력하는 FM 로우패스 필터링부;
    상기 FM신호를 증폭하여 출력하는 FM 증폭부;
    상기 증폭된 FM 신호의 이득을 조절하여 출력하는 FM 이득 조절부; 및
    이득이 조절된 상기 FM신호를 하이패스 필터링하여 출력하는 FM 하이패스 필터링부를 포함하는 것을 특징으로 하는 파장 조정 기능을 가지는 무선 FM/DMB 주파수 신호 중계 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 DMB 중계 처리부는,
    상기 중계 분배부에서 분배된 임시 분배 혼합 무선주파수신호를 하이패스 필터링을 수행하여 DMB신호를 출력하는 DMB 하이패스 필터링부;
    상기 DMB신호를 증폭하여 출력하는 DMB 증폭부;
    상기 증폭된 DMB신호의 이득을 조절하여 출력하는 DMB 이득 조절부; 및
    이득이 조절된 상기 DMB신호를 로우패스 필터링하여 출력하는 DMB 로우패스 필터링부를 포함하는 것을 특징으로 하는 파장 조정 기능을 가지는 무선 FM/DMB 주파수 신호 중계 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 기울기 조절부 및 무선주파수 신호 처리부 사이에 연결되어 상기 기울기 조절부에서 출력되는 무선주파수 신호를 저잡음 증폭하여 상기 무선주파수 신호 처리부로 전송하는 저잡음 증폭부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파장 조정 기능을 가지는 무선 FM/DMB 주파수 신호 중계 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 무선주파수 신호 처리부 및 안테나 파장 조정부 사이에 연결되어 상기 무선주파수 신호 처리부에서 출력되는 무선주파수 신호를 고전력 증폭하여 상기 안테나 파장 조정부로 전송하는 고전력 증폭부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파장 조정 기능을 가지는 무선 FM/DMB 주파수 신호 중계 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 입력포트 및 임피던스 매칭부 사이에 연결되어 입력포트를 통해 입력되는 무선주파수 신호의 레벨을 측정하여 무선주파수 신호 레벨을 출력하는 입력 RF 레벨 측정부; 및
    상기 무선주파수 신호 레벨을 입력받아 표시하는 입력 RF 레벨 표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파장 조정 기능을 가지는 무선 FM/DMB 주파수 신호 중계 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 고전력 증폭부 및 안테나 파장 조정부 사이에 연결되어 상기 고전력 증폭부에서 출력되는 무선주파수 신호의 레벨을 측정하여 무선주파수 신호 레벨을 출력하는 출력 RF 레벨 측정부; 및
    상기 무선주파수 신호 레벨을 입력받아 표시하는 출력 RF 레벨 표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파장 조정 기능을 가지는 무선 FM/DMB 주파수 신호 중계 장치.
  11. 삭제
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