KR101958466B1 - Rf 송수신기 보호장치 및 이를 이용한 rf 송수신 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 RF 송수신 보호장치 및 이를 이용한 RF 송수신 시스템으로 RF 수신신호를 입력 받는 RF 수신신호 입력부, 입력된 RF 수신신호가 미리 설정된 구간에 따라 리미터부로 향하도록 경로를 조절하는 경로 조절부, 경로가 조절된 RF 수신신호의 신호 레벨을 제한하여 RF 수신기로 출력하는 리미터부 및 미리 설정된 구간에 따라 제어신호를 생성하여 경로 조절부를 제어하는 제어부를 포함하여 RF 신호를 송수신하는 과정에서 발생할 수 있는 송신기 또는 수신기가 파손되거나 송수신감도가 떨어지는 문제를 해결할 수 있다.

Description

RF 송수신기 보호장치 및 이를 이용한 RF 송수신 시스템{APPARATUS FOR PROTECITING RADIO FREQUENCY TRANSCEIVER AND RADIO FREQUENCY TRANSMITTING-RECEIVING SYSTEM USING THE SAME}

본 발명은 RF 신호를 송수신하는 경우 신호 레벨이 큰 RF 신호로부터 송수신기를 보호하기 위한 장치 및 이를 이용한 RF 송수신 시스템에 관한 것이다.

수신기는 무선 시스템 및 레이다의 수신단에 위치하여 미약한 수신신호를 저잡음 증폭 및 주파수 하향을 수행하며 상술한 과정을 거친 신호를 아날로그 디지털 변환 장치로 전달하는 역할을 한다.

아날로그 디지털 변환장치는 아날로그에서 디지털로 신호 변환처리가 가능한 동적 범위에 해당하는 레벨인 AD 포화레벨을 맞춰 증폭해야 하므로 수신기의 최대 입력 레벨은 낮은 상태이다.

하지만, 레이다 운용 시 다양한 신호를 수신하게 되며, 안테나를 통해 방사되는 송신신호 중 주변환경에 의해 근거리에서 일부의 신호가 안테나를 통해 반사되는 반사신호 또는 조립과정의 실수로 인해 송신신호가 전반사되어 수신할 수 있다. 이 경우 반사되어 수신되는 신호는 신호 레벨이 높은 신호로 이때의 신호 레벨 크기는 AD 포화레벨을 넘을 수 있으며, 수신기에서 증폭기(Amplifier, AMP)가 증폭할 수 있는 최대 입력 레벨도 초과할 수 있다. 따라서, 이러한 신호가 수신기에 그대로 입력되는 경우 수신기의 동작에 문제를 발생시켜 수신기가 손상될 수 있다.

이를 방지하기 위해 수신기 전단에는 안테나를 통해 수신하는 신호의 레벨을 제한할 수 있는 리미터 회로가 장착될 수 있으나, 종래에 사용되는 리미터 회로는 수신신호를 제한할 때 단일로 구성되기 때문에 전력을 제한하는 정도가 낮으며, 일부 큰 전력이 다시 누설될 수 있다는 문제점이 있다. 또한, 리미터 회로에서 제한된 신호는 다시 반사되어 송신기로 전달될 수 있으므로 송신기 동작에도 영향을 미치게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 신호 레벨이 큰 RF 신호를 수신하여 수신된 RF 신호가 리미터부에서 반사되어 송신기로 전달되는 경우 송신기에서 발생될 수 있는 문제 및 RF 신호를 송신하는 도중 누설되거나 송신하는 과정 중 안테나에서 반사되는 경우 송신 과정에서 발생된 누설되거나 반사된 신호가 수신기로 전달되면서 수신기에서 발생될 수 있는 문제를 해결하도록, 신호 레벨을 제한하여 수신기로 출력하는 리미터부로 미리 설정된 구간에 따라 수신된 RF 신호를 전달하도록 경로를 조절할 수 있는 RF 송수신기 보호장치 및 이를 이용한 RF 송수신 시스템을 제공함에 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 RF 송수신기 보호장치는 RF 수신신호를 입력 받는 RF 수신신호 입력부; 상기 입력된 RF 수신신호가 미리 설정된 구간에 따라 리미터부로 향하도록 경로를 조절하는 경로 조절부; 상기 경로가 조절된 RF 수신신호의 신호 레벨을 제한하여 상기 RF 수신기로 출력하는 리미터부; 및 상기 미리 설정된 구간에 따라 제어신호를 생성하여 상기 경로 조절부를 제어하는 제어부;를 포함할 수 있다.

바람직하게, 터미네이션부;를 더 포함하고, 상기 미리 설정된 구간은 RF 송신신호를 증폭시켜 출력하는 구간인 송신구간 및 상기 송신구간 이외에 RF 수신신호를 입력 받는 구간인 수신구간을 포함하며, 상기 경로 조절부는 상기 송신구간에서 상기 입력된 RF 수신신호가 상기 터미네이션부로 향하도록 경로를 조절하고, 상기 수신구간에서 상기 입력된 RF 수신신호가 상기 리미터부로 향하도록 경로를 조절하며, 상기 터미네이션부는 상기 경로가 조절된 RF 수신신호를 소진할 수 있다.

바람직하게, 상기 경로 조절부는 상기 송신구간에서 상기 입력된 RF 수신신호가 상기 터미네이션부로 향하도록 스위칭시키는 제1 스위치; 및 상기 수신구간에서 상기 입력된 RF 수신신호가 상기 리미터부로 향하도록 스위칭시키는 제2 스위치;를 포함할 수 있다.

바람직하게, 상기 제1 스위치는 일단은 상기 터미네이션부와 병렬로 연결되고 타단은 접지와 연결되어 상기 송신구간에서 상기 입력된 RF 수신신호가 상기 터미네이션부로 향하도록 스위칭 역할을 하는 제1 핀 다이오드이고, 상기 제2 스위치는 일단은 상기 리미터부와 병렬로 연결되고 타단은 상기 접지와 연결되어 상기 수신구간에서 상기 입력된 RF 수신신호가 상기 리미터부를 향하도록 스위칭 역할을 하는 제2 핀 다이오드일 수 있다.

바람직하게, 상기 제어부는 상기 송신구간에서 상기 제1 핀 다이오드를 차단시키는 제1 제어신호를 생성하고, 상기 제2 핀 다이오드를 도통시키는 제2 제어신호를 생성하며, 상기 수신구간에서 상기 제1 핀 다이오드를 도통시키는 제3 제어신호를 생성하고, 상기 제2 핀 다이오드를 차단시키는 제4 제어신호를 생성할 수 있다.

바람직하게, 상기 제1 핀 다이오드의 일단과 상기 제어부 사이에 위치하여 상기 생성된 제1 및 제3 제어신호의 신호 레벨을 조절하고, 상기 제어부로 상기 RF 수신신호의 유입을 차단하는 제1 제어신호 조절부; 및 상기 제2 핀 다이오드의 일단과 상기 제어부 사이에 위치하여 상기 생성된 제2 및 제4 제어신호의 신호 레벨을 조절하고, 상기 제어부로 상기 RF 수신신호의 유입을 차단하는 제2 제어신호 조절부;를 더 포함할 수 있다.

바람직하게, 상기 송신구간에서 상기 제1 제어신호의 신호 레벨은 음(-)의 값이고, 상기 제2 제어신호의 신호 레벨은 양(+)의 값이며, 상기 수신구간에서 상기 제3 제어신호의 신호 레벨은 양(+)의 값이고, 상기 제4 제어신호의 신호 레벨은 음(-)의 값일 수 있다.

바람직하게, 상기 리미터부는 상기 제2 핀 다이오드와 병렬로 연결되어 상기 입력된 RF 수신신호의 신호 레벨을 제한하는 제3 핀 다이오드를 포함할 수 있다.

바람직하게, 상기 제어부는 상기 리미터부로 경로가 조절된 RF 수신신호 중 상기 리미터부에 의해 신호 레벨이 제한되어 상기 RF 수신기로 출력된 RF 수신신호 이외의 RF 수신신호가 상기 리미터부에서 반사되는 경우 상기 반사된 RF 수신신호가 상기 터미네이션부로 향하도록 상기 경로 조절부를 제어할 수 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 RF 송수신 시스템은 RF 송신신호를 출력하고 RF 수신신호를 입력 받는 안테나; 상기 RF 송신신호를 생성하여 상기 안테나로 송신하는 송신기; 상기 안테나로부터 입력된 RF 수신신호와 상기 송신기로부터 송신된 RF 송신신호를 분리하는 분리부; 미리 설정된 구간에 따라 경로를 조절하여 상기 분리된 RF 수신신호의 신호 레벨을 제한하는 송수신기 보호장치; 및 상기 신호 레벨이 제한된 RF 수신신호를 수신하는 수신기;를 포함할 수 있다.

바람직하게, 상기 송수신기 보호장치는 상기 RF 수신신호를 입력 받는 수신신호 입력부; 상기 RF 수신신호가 미리 설정된 구간에 따라 리미터부로 향하도록 경로를 조절하는 경로 조절부; 상기 경로가 조절된 RF 수신신호의 신호 레벨을 제한하여 상기 신호 레벨이 제한된 RF 수신신호를 상기 수신기로 출력하는 리미터부; 및 상기 미리 설정된 구간에 따라 제어신호를 생성하여 상기 경로 조절부를 제어하는 제어부;를 포함할 수 있다.

바람직하게, 상기 송수신기 보호장치는 터미네이션부;를 더 포함하고 상기 미리 설정된 구간은 상기 RF 송신신호를 증폭시켜 출력하는 구간인 송신구간 및 상기 송신구간 이외에 상기 RF 수신신호를 입력 받는 구간인 수신구간을 포함하며, 상기 경로 조절부는 상기 송신구간에서 상기 입력된 RF 수신신호가 상기 터미네이션부로 향하도록 경로를 조절하고, 상기 수신구간에서 상기 입력된 RF 수신신호가 상기 리미터부로 향하도록 경로를 조절하며, 상기 터미네이션부는 상기 경로가 조절된 RF 수신신호를 소진할 수 있다.

바람직하게, 상기 경로 조절부는 상기 터미네이션부와 병렬로 연결되어 상기 송신구간에서 상기 입력된 RF 수신신호가 상기 터미네이션부로 향하도록 스위치 역할을 하는 제1 핀 다이오드; 및 상기 리미터부와 병렬로 연결되어 상기 수신구간에서 상기 입력된 RF 수신신호가 상기 리미터부로 향하도록 스위치 역할을 하는 제2 핀 다이오드;를 포함하고, 상기 리미터부는 상기 제2 핀 다이오드와 병렬로 연결되어 상기 입력된 RF 수신신호의 신호 레벨을 제한하는 제3 핀 다이오드를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 RF 신호를 송신하는 과정에서 일부가 누설된 누설신호 또는 송신하는 과정에서 안테나에서 반사된 반사신호가 수신기로 전달되면서 수신기가 파손되는 문제 또는 수신기의 수신감도가 떨어지는 문제를 해결할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따르면 RF 신호를 수신하는 과정에서 신호 레벨이 큰 RF 신호가 리미터부에서 반사되어 송신기로 전달되면서 송신기가 파손되는 문제를 해결할 수 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해 될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 RF 송수신 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 RF 송수신 시스템의 구성을 구체적으로 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 RF 송수신 시스템의 구성을 구체적으로 도시한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 송수신기 보호장치를 구체적으로 설명하기 위한 회로도를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 송신구간과 수신구간을 설명하기 위한 도면을 나타낸 것이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 수신구간에서의 RF 수신신호의 경로를 설명하기 위한 도면을 나타낸 것이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 송신구간에서의 RF 수신신호의 경로를 설명하기 위한 도면을 나타낸 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

본 명세서에서 "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

본 명세서에서 각 단계들에 있어 식별부호(예를 들어, a, b, c 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.

본 명세서에서, “가진다”, “가질 수 있다”, “포함한다” 또는 “포함할 수 있다”등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.

또한, 본 명세서에 기재된 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(field-programmable gate array) 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터 구조들 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 RF 송수신 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 RF 송수신 시스템(10)은 안테나(100), 송신기(200), 분리부(300), 송수신기 보호장치(400) 및 수신기(500)를 포함할 수 있다.

본 명세서에서 무선 주파수(Radio Frequency, RF)는 진동수가 3 KHz에서 300 GHz까지의 전자기파를 나타낸다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나(100)는 RF 송신신호를 출력할 수 있고, RF 수신신호를 입력 받을 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 송신기(200)는 RF 송신신호를 생성하여 안테나(100)로 송신할 수 있다. 구체적으로, 송신기(200)는 안테나가 RF 송신신호를 출력하도록 RF 송신신호를 생성하고 증폭시킬 수 있고, 생성된 RF 송신신호는 분리부(300)를 통해 안테나(100)로 송신될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 분리부(300)는 송신기(200)로부터 송신된 RF 송신신호를 안테나(100)로 전달할 수 있으며, 또한 안테나로부터 수신한 RF 수신신호를 송신기(200)가 아닌 수신기(500)로 전달할 수 있다. 즉, 분리부(300)는 송신기(200)로부터 송신된 RF 송신신호와 안테나로부터 수신한 RF 수신신호를 분리할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 분리부(300)는 상술한 송신기(200)로부터 송신된 RF 송신신호와 안테나로부터 수신한 RF 수신신호를 분리하기 위해 일방향으로만 전력을 전달하는 3-port 수동소자인 순환기(circulator)로 구현될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 송수신기 보호장치(400)는 분리부(300)로부터 분리된 RF 수신신호를 입력 받을 수 있고, 미리 설정된 구간에 따라 경로를 조절하여 입력 받은 RF 수신신호의 신호 레벨을 제한할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 미리 설정된 구간은 송신기(200)가 RF 송신신호를 증폭시켜 출력하는 구간인 송신구간 및 송신구간 이외에 안테나(100)가 RF 수신신호를 입력 받는 구간인 수신구간을 포함할 수 있다. 상술한 송신구간과 수신구간에 대해서는 도 5에서 후술하도록 한다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 수신기(500)는 송수신기 보호장치(400)로부터 신호 레벨이 제한된 RF 수신신호를 수신할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 RF 송수신 시스템의 구성을 구체적으로 도시한 블록도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 RF 송수신 시스템(10)은 안테나(100), 송신기(200), 분리부(300), 송수신기 보호장치(400) 및 수신기(500)를 포함하고, 송수신기 보호장치(400)는 제어부(410), 수신신호 입력부(420), 경로 조절부(430), 리미터부(440) 및 터미네이션부(450)를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 안테나(100)는 RF 송신신호를 출력할 수 있고, RF 수신신호를 입력 받을 수 있다. 송신기(200)는 안테나(100)가 RF 송신신호를 출력하도록 RF 송신신호를 생성하고 증폭시켜 분리부(300)로 전달할 수 있고, 분리부(300)는 송신기(200)로부터 송신된 RF 송신신호를 안테나로 전달할 수 있다. 또한 분리부(300)는 안테나로부터 수신한 RF 수신신호를 송신기(200)가 아닌 수신기(500)로 전달할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 수신신호 입력부(420)는 분리부(300)에서 분리된 RF 수신신호를 입력 받을 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 경로 조절부(430)는 입력 받은 RF 수신신호가 미리 설정된 구간에 따라 리미터부(440) 또는 터미네이션부(450)로 향하도록 경로를 조절할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 제어부(410)는 상술한 경로 조절부(430)가 미리 설정된 구간에 따라 경로를 조절할 수 있도록 제어신호를 생성할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 미리 설정된 구간은 송신기(200)가 RF 송신신호를 증폭시켜 출력하는 구간인 송신구간 및 송신구간 이외에 안테나(100)가 RF 수신신호를 입력 받는 구간인 수신구간을 포함할 수 있다. 상술한 송신구간과 수신구간에 대해서는 도 5에서 후술하도록 한다.

구체적으로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 경로 조절부(430)는 송신구간에서 입력 받은 RF 수신신호가 터미네이션부(450)로 향하도록 경로를 조절할 수 있고, 이에 따라 제어부(410)는 경로 조절부(430)를 제어하기 위한 제어신호를 생성할 수 있다. 또한, 경로 조절부(430)는 수신구간에서 입력 받은 RF 수신신호가 리미터부(440)로 향하도록 경로를 조절할 수 있고, 이에 따라 제어부(410)는 경로 조절부(430)를 제어하기 위한 제어신호를 생성할 수 있다.

상술한 RF 수신신호는 수신구간에서 안테나로부터 입력 받은 신호일 수 있으며, 또한 RF 수신신호는 송신구간에서 누설되거나 반사된 신호일 수 있다. 구체적으로, 송신구간에서 송신기(200)가 RF 송신신호를 증폭하여 높은 신호 레벨을 가지는 RF 송신신호를 분리부(300)로 송신하는 경우 송신하는 RF 송신신호의 일부가 누설될 수 있다. 따라서, 송신구간에서 RF 수신신호는 상술한 RF 송신신호가 송신하는 도중 누설된 신호에 해당할 수 있다. 또한, 송신구간에서 안테나(100)가 분리부(300)를 통과한 RF 송신신호를 출력하는 경우 안테나(100)에서 일부 반사된 반사전력이 분리부(300)를 통하여 송수신기 보호장치(400)로 유입될 수 있다. 따라서, 송신구간에서 RF 수신신호는 안테나(100)에서 반사된 반사신호에 해당할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 리미터부(440)는 상술한 방법에 의해 경로가 조절된 RF 수신신호를 입력 받을 수 있고, 입력 받은 RF 수신신호의 신호 레벨을 제한할 수 있다. 따라서, 리미터부(440)는 RF 수신신호의 신호 레벨을 제한하여 수신기(500)로 출력할 수 있다.

이에 비해, 본 발명의 일 실시 예에 따른 터미네이션부(450)는 상술한 방법에 의해 경로가 조절된 RF 수신신호를 입력 받을 수 있고, 입력 받은 RF 수신신호를 소진시킬 수 있다. 따라서, 송신구간에서 입력 받은 RF 수신신호는 수신기(500)가 아닌 터미네이션부(450)로 전달될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 터미네이션부(450)는 전달 받은 RF 수신신호를 소진시키는 저항소자로 구현될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상술한 본 발명의 일 실시 예에 따른 경로 조절부(430)는 송신구간에서 입력된 RF 수신신호가 터미네이션부(450)를 향하도록 스위칭시키는 제1 스위치를 포함할 수 있다. 또한, 경로 조절부(450)는 수신구간에서 입력된 RF 수신신호가 리미터부(440)를 향하도록 스위칭시키는 제2 스위치를 포함할 수 있다.

상술한 제1 스위치는 터미네이션부(450)와 병렬로 연결되어 송신구간에서 입력된 RF 수신신호가 터미네이션부(450)로 향하도록 스위치 역할을 하는 제1 핀 다이오드일 수 있다. 또한, 제2 스위치는 리미터부(440)와 병렬로 연결되어 수신구간에서 입력된 RF 수신신호가 리미터부(440)로 향하도록 스위치 역할을 하는 제2 핀 다이오드일 수 있다. 단, 상술한 예시는 본 발명의 일 실시 예를 설명하기 위한 예시일 뿐 이에 한정되는 것은 아니며, 상술한 제1 및 제2 스위치는 트랜지스터로도 구현될 수 있다.

상술한 제1 및 제2 핀 다이오드는 접지 전원(GND)과 연결될 수 있으며, 송신구간 또는 수신구간에 따라 제어부(410)에서 생성되는 제어신호에 의해 수신신호 입력부(420)에 입력 되는 신호의 경로를 조절할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 핀 다이오드(PIN diode)는 저주파 신호에서는 전류를 한 방향으로만 흐르게 하고, 그 역방향으로 흐르지 못하게 하는 다이오드처럼 동작하지만 고주파 신호에서는 저항처럼 동작하는 다이오드를 나타낸다. 구체적으로, 핀 다이오드는 P(positive)형 반도체와 N(negative)형 반도체 사이에 진성(intrinsic) 반도체 또는 저농도의 P형 반도체를 접합시킨 소자를 나타내며, 본 발명의 일 실시 예에 따른 핀 다이오드는 순방향 제어신호에 의한 고주파 가변 저항을 제어할 수 있다. 따라서, 핀 다이오드에 순방향 제어신호가 인가되면 핀 다이오드는 RF 신호가 통과할 수 있도록 도통되고, 역방향 제어신호가 인가되면 핀 다이오드는 RF 신호가 통과할 수 없도록 차단 상태가 된다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 제어부(410)는 송신구간에서 입력된 RF 수신신호가 터미네이션부(450)로 향하도록 제1 핀 다이오드를 차단시키는 제1 제어신호를 생성하고, 제2 핀 다이오드를 도통시키는 제2 제어신호를 생성할 수 있다. 또한, 제어부(410)는 수신구간에서 입력된 RF 수신신호가 리미터부(440)로 향하도록 제1 핀 다이오드를 도통시키는 제3 제어신호를 생성하고, 제2 핀 다이오드를 차단시키는 제4 제어신호를 생성할 수 있다.

이때 송신구간에서 제어부(410)에서 생성된 제1 제어신호의 신호 레벨은 음(-)의 값일 수 있고, 제2 제어신호의 신호 레벨은 양(+)의 값일 수 있다. 바람직하게, 제1 제어신호는 제1 핀 다이오드의 회복 시간을 고려하여 -70 [V]일 수 있고, 제2 제어신호는 제2 핀 다이오드의 순방향 특성을 고려하여 +5[V]일 수 있다.

또한, 수신구간에서 제어부(410)에서 생성된 제3 제어신호의 신호 레벨은 양(+)의 값일 수 있고, 제4 제어신호의 신호 레벨은 음(-)의 값일 수 있다. 바람직하게, 제3 제어신호는 제1 핀 다이오드의 순방향 특성을 고려하여 +5[V]일 수 있고, 제4 제어신호는 제2 핀 다이오드의 회복 시간을 고려하여 -70[V]일 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 리미터부(440)는 상술한 경로 조절부(430)에 포함된 제2 핀 다이오드와 병렬로 연결되어 입력된 RF 수신신호의 신호 레벨을 제한하는 제3 핀 다이오드를 포함할 수 있다.

따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 경로 조절부(430)에 포함된 제2 핀 다이오드와 리미터부(440)에 포함된 제3 핀 다이오드는 2단으로 구성될 수 있다.

도 3은 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 RF 송수신 시스템의 구성을 구체적으로 도시한 블록도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 RF 송수신 시스템(10)은 안테나(100), 송신기(200), 분리부(300), 송수신기 보호장치(400) 및 수신기(500)를 포함하고, 송수신기 보호장치(400)는 제어부(410), 제어신호 조절부(460), 수신신호 입력부(420), 경로 조절부(430), 리미터부(440) 및 터미네이션부(450)를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 송신기(200)는 안테나(100)가 RF 송신신호를 출력하도록 RF 송신신호를 생성하고 증폭시켜 분리부(300)를 거쳐 안테나(100)로 송신할 수 있고, 안테나(100)는 RF 송신신호를 출력할 수 있다. 또한, 안테나(100)는 RF 수신신호를 입력 받을 수 있으며, 분리부(300)는 안테나로부터 수신한 RF 수신신호를 송수신기 보호장치(400)로 전달할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 송수신기 보호장치(400)에 포함된 수신신호 입력부(420)는 분리부(300)에서 분리된 RF 수신신호를 입력 받을 수 있고, 경로 조절부(430)는 미리 설정된 구간에 따라 입력 받은 RF 수신신호를 제어부(410)에서 생성된 제어신호에 의해 터미네이션부(450) 또는 리미터부(440)로 전달할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 제어신호 조절부(460)는 상술한 제어부(410)에서 생성된 제어신호의 신호 레벨을 조절할 수 있고, 또한 제어부(410)로 RF 수신신호가 유입되는 것을 차단할 수 있다.

구체적으로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 제어신호 조절부(460)는 제어부(410)에서 생성된 제어신호의 신호 레벨을 조절하기 위해 저항을 포함할 수 있으며, 또한 제어부(410)로 RF 수신신호가 유입되는 것을 차단하도록 인덕터를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 경로 조절부(430)는 송신구간에서 입력된 RF 수신신호가 터미네이션부(450)를 향하도록 스위칭시키는 제1 스위치를 포함할 수 있다. 또한, 경로 조절부(450)는 수신구간에서 입력된 RF 수신신호가 리미터부(440)를 향하도록 스위칭시키는 제2 스위치를 포함할 수 있다.

상술한 제1 스위치는 터미네이션부(450)와 병렬로 연결되어 송신구간에서 입력된 RF 수신신호가 터미네이션부(450)로 향하도록 스위치 역할을 하는 제1 핀 다이오드일 수 있다. 또한, 제2 스위치는 리미터부(440)와 병렬로 연결되어 수신구간에서 입력된 RF 수신신호가 리미터부(440)로 향하도록 스위치 역할을 하는 제2 핀 다이오드일 수 있다.

제어부(410)는 송신구간에서 입력된 RF 수신신호가 터미네이션부(450)로 향하도록 제1 핀 다이오드를 OFF 시키는 제1 제어신호를 생성하고, 제2 핀 다이오드를 ON 시키는 제2 제어신호를 생성할 수 있다. 또한, 제어부(410)는 수신구간에서 입력된 RF 수신신호가 리미터부(440)로 향하도록 제1 핀 다이오드를 ON 시키는 제3 제어신호를 생성하고, 제2 핀 다이오드를 OFF 시키는 제4 제어신호를 생성할 수 있다.

본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 제어신호 조절부(460)는 제1 제어신호 조절부 및 제2 제어신호 조절부를 포함할 수 있으며, 제1 제어신호 조절부는 제1 핀 다이오드의 일단과 제어부(410) 사이에 위치하여 제어부(410)에서 생성된 제1 제어신호 및 제3 제어신호의 신호 레벨을 조절할 수 있고, 또한 RF 수신신호가 제어부(410)로 유입되는 것을 차단할 수 있다.

또한, 제2 제어신호 조절부는 제2 핀 다이오드의 일단과 제어부(410) 사이에 위치하여 제어부(410)에서 생성된 제2 및 제4 제어신호의 신호 레벨을 조절할 수 있고, 또한 RF 수신신호가 제어부(410)로 유입되는 것을 차단할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 송수신기 보호장치를 구체적으로 설명하기 위한 회로도를 나타낸 것이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 송수신기 보호장치(400)는 제어부(410), 제어신호 조절부(460), 수신신호 입력부(420), 경로 조절부(430), 리미터부(440), 복수 개의 커패시터들(470) 및 터미네이션부(450)를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 수신신호 입력부(420)는 RF 수신신호를 입력 받을 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 RF 수신신호는 도 2에서 상술한 바와 같이 수신구간에서 안테나로부터 입력 받은 신호일 수 있으며, 또한 RF 수신신호는 송신구간에서 누설되거나 반사된 신호일 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 경로 조절부(430)는 터미네이션부(450)와 병렬로 연결되어 송신구간에서 입력된 RF 수신신호가 터미네이션부(450)로 향하도록 스위치 역할을 하는 제1 핀 다이오드(430a) 및 리미터부(440)와 병렬로 연결되어 수신구간에서 입력된 RF 수신신호가 리미터부(440)로 향하도록 스위치 역할을 하는 제2 핀 다이오드(430b)로 구현될 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 리미터부(440)는 제2 핀 다이오드(430b)와 병렬로 연결되어 입력된 RF 수신신호의 신호 레벨을 제한하여 신호 레벨이 제한된 RF 수신신호를 수신기(500)로 출력하는 제3 핀 다이오드(440a)로 구현될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 제어부(410)는 송신구간에서 입력된 RF 수신신호가 터미네이션부(450)로 향하도록 제1 핀 다이오드(430a)를 차단시키는 제1 제어신호를 생성하고, 제2 핀 다이오드(430b)를 도통시키는 제2 제어신호를 생성할 수 있다. 이때 송신구간에서 제어부(410)에서 생성된 제1 제어신호의 신호 레벨은 음(-)의 값일 수 있고, 제2 제어신호의 신호 레벨은 양(+)의 값일 수 있다. 바람직하게, 제1 제어신호는 -70 [V]이고, 제2 제어신호는 +5[V]일 수 있다.

또한, 제어부(410)는 수신구간에서 입력된 RF 수신신호가 리미터부(440)에 포함된 제3 핀 다이오드(440a)로 향하도록 제1 핀 다이오드(430a)를 도통시키는 제3 제어신호를 생성하고, 제2 핀 다이오드(430b)를 차단시키는 제4 제어신호를 생성할 수 있다. 이때 수신구간에서 제어부(410)에서 생성된 제3 제어신호의 신호 레벨은 양(+)의 값일 수 있고, 제4 제어신호의 신호 레벨은 음(-)의 값일 수 있다. 바람직하게, 제3 제어신호는 +5[V]이고, 제4 제어신호는 -70[V]일 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 제어신호 조절부(460)는 제1 및 제2 제어신호 조절부(461 및 462)를 포함할 수 있으며, 제1 제어신호 조절부(461)는 제1 저항(461a) 및 제1 저항(461a)과 직렬로 연결된 제1 인덕터(461b)를 포함할 수 있고, 제2 제어신호 조절부(462)는 제2 저항(462a) 및 제2 저항(462a)과 직렬로 연결된 제2 인덕터(462b)를 포함할 수 있다.

송신구간에서, 제1 제어신호 조절부(461)에 포함된 제1 저항(461a)은 제어부(410)와 직렬로 연결되어 제어부(410)로부터 제1 핀 다이오드(430a)를 차단시키도록 생성된 제1 제어신호의 크기를 감소시킬 수 있고, 제1 인덕터(461b)는 RF 수신신호가 제어부(410)로 유입되는 것을 차단할 수 있다.

제2 제어신호 조절부(462)에 포함된 제2 저항(462a)은 제어부(410)와 직렬로 연결되어 제어부(410)로부터 제2 핀 다이오드(430b)를 도통시키도록 생성된 제2 제어신호의 크기를 감소시킬 수 있고, 제2 인덕터(462b)는 RF 수신신호가 제어부(410)로 유입되는 것을 차단할 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 제2 저항(462a)은 제2 핀 다이오드(430b)가 높은 전력을 수용할 수 있도록 제2 핀 다이오드(430b)에 흐르는 전류가 최소가 되도록 조정될 수 있다.

마찬가지로, 수신구간에서, 제1 제어신호 조절부(460)에 포함된 제1 저항(461a)은 제어부(410)와 직렬로 연결되어 제어부(410)로부터 제1 핀 다이오드(430a)를 도통시키도록 생성된 제3 제어신호의 크기를 감소시킬 수 있고, 제1 인덕터(461b)는 RF 수신신호가 제어부(410)로 유입되는 것을 차단할 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 제1 저항(461a)은 제1 핀 다이오드(430a)가 높은 전력을 수용할 수 있도록 제1 핀 다이오드(430a)에 흐르는 전류가 최소가 되도록 조정될 수 있다.

제2 제어신호 조절부(462)에 포함된 제2 저항(462a)은 제어부(410)와 직렬로 연결되어 제어부(410)로부터 제2 핀 다이오드(430b)를 차단시키도록 생성된 제2 제어신호의 크기를 감소시킬 수 있고, 제2 인덕터(462b)는 RF 수신신호가 제어부(410)로 유입되는 것을 차단할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 제1 인덕터(461b)의 일단은 제1 저항(461a)과 연결되어 있고, 제1 인덕터(461b)의 타단은 제1 핀 다이오드(430a)의 일단과 연결되어 있으며, 제1 핀 다이오드(430a)의 타단은 접지 전원(GND)과 연결되어 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 제2 인덕터(462b)의 일단은 제2 저항(462a)과 연결되어 있고, 제2 인덕터(462b)의 타단은 제2 핀 다이오드(430b)의 일단과 연결되어 있으며, 제2 핀 다이오드(430b)의 타단은 접지 전원(GND)과 연결되어 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 송수신기 보호장치(400)는 DC 신호는 격리시키고 수신신호 입력부(420)로부터 입력되는 RF 수신신호를 통과시키는 복수 개의 커패시터들(470)을 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 복수 개의 커패시터들(470)은 제1 커패시터(470a), 제2 커패시터(470b), 제3 커패시터(470c) 및 제4 커패시터(470d)를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 제1 커패시터(470a)의 일단은 수신신호 입력부(420)와 연결되어 있고, 제1 커패시터(470a)의 타단은 제1 핀 다이오드(430a)의 일단과 연결되어 있다. 제2 커패시터(470b)의 일단은 제1 핀 다이오드(430a)의 일단과 연결되어 있고, 제2 커패시터(470b)의 타단은 터미네이션부(450)와 연결되어 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 제1 커패시터(470a)의 타단, 제2 커패시터(470b)의 일단, 제1 인덕터(461b)의 타단 및 제1 핀 다이오드(430a)의 일단은 동일한 노드를 공유한다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 제3 커패시터(470c)의 일단은 수신신호 입력부(420)와 연결되어 있고, 제3 커패시터(470c)의 타단은 제2 핀 다이오드(430b)의 일단과 연결되어 있다. 제4 커패시터(470d)의 일단은 제1 핀 다이오드(430a)의 일단과 연결되어 있고, 제4 커패시터(470d)의 타단은 제3 핀 다이오드(440a)의 일단과 연결되어 있다. 또한, 제3 핀 다이오드(440a)의 타단은 수신기(500)와 연결되어 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 제3 커패시터(470c)의 타단, 제4 커패시터(470d)의 일단, 제2 인덕터(462b)의 타단 및 제2 핀 다이오드(430b)의 일단은 동일한 노드를 공유하고, 제4 커패시터(470d)와 제3 핀 다이오드(440a)는 직렬로 연결되어 있다.

따라서, 상술한 제1 내지 제4 커패시터(470a 내지 470d) 각각은 DC 신호를 격리시키고 RF 수신신호를 통과시킬 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 송신구간과 수신구간을 설명하기 위한 도면을 나타낸 것이다.

구체적으로, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따라 송신구간과 수신구간에 따라 경로를 제어하기 위한 타이밍 신호도를 나타낸 것이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 송신구간(T2 내지 T3 시점)은 송신기로부터 RF 송신신호가 증폭되어 안테나로 송신되는 시간 간격에 해당하는 구간뿐만 아니라 RF 송신신호가 안테나로 송신되기 전 일정 시간 간격에 해당하는 구간 및 송신기로부터 RF 송신신호가 증폭되어 안테나로 송신된 후 일정 시간 간격에 해당하는 구간을 더 포함한다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 수신구간(T1 내지 T2 시점 및 T3 내지 T4 시점)은 상술한 송신구간 이외에 구간에 해당한다. 상술한 수신구간에서 안테나는 RF 수신신호를 입력 받은 후 분리부로 전달하며, 분리부는 RF 수신신호를 분리하여 상술한 송수신기 보호장치를 전달할 수 있고, 송수신기 보호장치는 상술한 RF 수신신호의 신호 레벨을 제한하여 수신기로 출력할 수 있다.

즉, 본 발명의 일 실시 예에 따른 송신기에서 송신신호가 증폭되어 분리부로 전달되기 이전에 타이밍 신호가 상승되는 시점(610)에 해당하는 T2 시점부터 안테나에서 수신된 RF 수신신호는 수신기가 아닌 터미네이션부로 향하도록 제어부가 RF 수신신호의 경로를 조절할 수 있으며, 경로가 조절된 RF 수신신호는 터미네이션부에서 소진될 수 있다. 따라서, 상술한 방법에 의해 수신되는 RF 수신신호의 경로를 조절함으로써 송신구간(T2 내지 T3 시점)에서 누설될 수 있는 전력을 효과적으로 제한할 수 있다.

또한, 타이밍 신호가 하강되는 시점(620)에 해당하는 송신구간이 끝나는 시점인 T3 시점부터 안테나에서 수신된 RF 수신신호는 터미네이션부가 아닌 리미터부로 향하도록 제어부가 RF 수신신호의 경로를 조절할 수 있으며, 경로가 조절된 RF 수신신호는 리미터부에서 신호 레벨이 조절되어 수신기로 출력될 수 있다.

도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 수신구간에서의 RF 수신신호의 경로를 설명하기 위한 도면을 나타낸 것이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 수신구간에서의 RF 수신신호의 경로는 먼저 안테나(100)가 RF 수신신호(610)를 입력 받을 수 있고, 안테나(100)는 입력 받은 RF 수신신호(610)를 분리부(300)로 전달할 수 있다. 분리부(300)는 전달 받은 RF 수신신호(610)를 송수신기 보호장치로 전달할 수 있고, 송수신기 보호장치(400)에 포함된 수신신호 입력부(420)는 분리부(300)에서 분리된 RF 수신신호(610)를 입력 받을 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 수신신호 입력부(420)는 입력 받은 RF 수신신호(610)를 제어부(410)에서 생성된 제어신호에 의해 RF 수신신호(610)가 리미터부(440)로 향하도록 경로가 조절된 경로 조절부(430)로 전달할 수 있으며, 경로 조절부(430)로 전달된 RF 수신신호(610)는 조절된 경로를 따라 리미터부(440)로 향할 수 있다. 리미터부(440)는 전달 받은 RF 수신신호(610)의 신호 레벨을 제한하여 수신기(500)로 전달할 수 있다.

상술한 방법에 의해 수신구간에서 안테나(100)로부터 입력 받은 RF 수신신호(610)는 안테나(100), 분리부(300) 및 송수신기 보호장치(400)를 순차적으로 통과하여 수신기(500)로 출력될 수 있다.

도 7을 참조하면, 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 수신구간에서의 RF 수신신호(710)가 임계값보다 더 큰 신호 레벨을 가지는 경우를 설명하기 위한 도면으로, 도 6과 동일하게 수신구간에서 안테나(100)로부터 입력 받은 RF 수신신호(710)는 분리부(300)에서 분리되어 송수신기 보호장치(400)에 포함된 리미터부(440)로 전달될 수 있다.

리미터부(440)로 전달된 RF 수신신호(710)는 신호 레벨이 조절되어 수신기(500)로 출력될 수 있고, 리미터부(440)에서 출력된 RF 수신신호(710) 이외의 RF 수신신호(720)는 리미터부(440)에서 반사될 수 있다.

리미터부(440)에서 반사된 RF 수신신호(720)는 다시 경로 조절부(430)로 향하게 되며, 제어부(410)는 리미터부(440)에서 반사된 RF 수신신호(720)가 터미네이션부(450)를 향하도록 경로 조절부(430)를 제어하는 제어신호를 생성할 수 있다.

제어부(410)에서 생성된 제어신호에 의해 리미터부(440)에서 반사된 RF 수신신호(720) 중 일부에 해당하는 신호(730)는 터미네이션부(450)로 전달되어 소진될 수 있다. 리미터부(440)에서 반사된 RF 수신신호(720) 중 터미네이션부(450)로 전달되지 않은 RF 수신신호(740)는 분리부(300)로 전달되어 송신기(200)로 전달될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 경로 조절부(430)는 반사된 RF 수신신호(720)가 터미네이션부(450)로 향하도록 스위치 역할을 하는 제1 핀 다이오드를 포함할 수 있으며, 리미터부(440)에서 반사된 RF 수신신호(720) 중 일부에 해당하는 신호(730)는 제1 핀 다이오드의 격리도 만큼 터미네이션부(450)로 전달되어 소진될 수 있다. 상술한 리미터부(440)에서 반사된 RF 수신신호(720) 중 터미네이션부(450)로 전달되어 소진된 RF 수신신호(730) 이외에 제1 핀 다이오드의 격리도 만큼 신호 레벨이 감소된 RF 수신신호(740)는 분리부(300)로 전달되어 송신기(200)로 전달될 수 있다.

따라서, 리미터부(440)에서 반사된 신호 레벨이 큰 RF 수신신호(720) 중 일부의 신호(730)가 터미네이션부(450)로 소진되면서, 송신기(200)로 전달된 RF 수신신호(740)의 신호 레벨은 처음 리미터부(440)에서 반사된 RF 수신신호(720)의 신호 레벨보다 많이 감소된 신호 레벨에 해당한다. 따라서, 송신기(200)는 리미터부(440)에서 반사된 RF 수신신호(720)에 의해 영향을 받는 정도가 감소하기 때문에 본 발명의 일 실시 예에 따른 송수신기 보호장치(400)는 리미터부(440)에서 반사된 RF 수신신호(720)로부터 송신기(200)를 보호할 수 있다.

이에 비해 종래에는 신호 레벨이 임계값보다 큰 RF 수신신호를 안테나가 입력 받는 경우, 리미터부(440)에서 신호 레벨이 제한되어 수신기로 출력되어도 리미터부(440)에서 반사되는 RF 수신신호 또한 신호 레벨이 크기 때문에 반사된 신호 레벨이 큰 RF 수신신호가 그대로 송신기(200)로 전달되었다. 따라서, 송신기(200)는 반사된 RF 수신신호에 의해 영향을 크게 받아 정상적으로 동작하는데 문제가 있었다.

도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 송신구간에서의 RF 수신신호의 경로를 설명하기 위한 도면을 나타낸 것이다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 송신구간에서의 RF 수신신호(820)는 송신기(200)에서 생성되고 증폭된 신호 레벨이 큰 RF 송신신호(810)가 안테나(100)로 송신되는 과정에서 누설된 누설신호(820)를 나타낸다.

상술한 RF 수신신호(820)는 송수신기 보호장치(400)에 포함된 수신신호 입력부(420)로 입력될 수 있다. 수신신호 입력부(420)는 제어부(410)에서 생성된 제어신호에 따라 RF 수신신호(820)가 터미네이션부(450)로 향하도록 경로가 조절된 경로 조절부(430)로 RF 수신신호(820)를 전달할 수 있으며, 경로 조절부(430)에서 조절된 경로를 따라 RF 수신신호(820)는 터미네이션부(450)로 향할 수 있다. 터미네이션부(450)는 전달 받은 RF 수신신호(820)를 소진시킬 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 송수신기 보호장치(400)에 포함된 경로 조절부(430)는 터미네이션부(450)와 병렬로 연결되어 입력 받은 신호의 경로가 터미네이션부(450)로 향하도록 스위치 역할을 하는 제1 핀 다이오드 및 리미터부(440)와 병렬로 연결되어 입력 받은 신호의 경로가 리미터부(440)로 향하도록 스위치 역할을 하는 제2 핀 다이오드를 포함할 수 있다.

따라서, 송신구간에서 터미네이션부(450)는 경로 조절부(430)로부터 전달 받은 RF 수신신호(820)를 소진시킬 수 있으므로, 상술한 송수신기 보호장치(400)를 포함하는 RF 송수신 시스템(10)에서는 RF 송신신호(810)를 안테나(100)로 송신하는 과정에서 일부가 누설되어도 누설된 신호(820)로부터 수신기(500)를 보호할 수 있다.

이에 비해 종래에는 RF 송신신호가 안테나(100)로 송신하는 도중 일부가 누설되는 경우 누설된 신호가 수신기(500)로 전달되면서 수신기(500)가 파손되거나 또는 수신기(500)의 수신감도가 떨어지는 문제가 발생하였다.

도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 송신구간에서 RF 수신신호는(920) 송신기(200)에서 생성된 RF 송신신호(910)가 분리부(300)를 통해 안테나(100)로 송신되어 출력되면서 안테나(100)에서 일부 반사된 반사신호(920)를 나타낸다.

도 8과 마찬가지로, 안테나(100)에서 일부 반사된 반사신호(920)를 나타내는 RF 수신신호(920)는 송수신기 보호장치(400)에 포함된 수신신호 입력부(420)로 입력될 수 있다. 수신신호 입력부(420)는 제어부(410)에서 생성된 제어신호에 따라 RF 수신신호(920)가 터미네이션부(450)로 향하도록 경로가 조절된 경로 조절부(430)로 RF 수신신호(920)를 전달할 수 있으며, 경로 조절부(430)에서 조절된 경로를 따라 RF 수신신호(920)는 터미네이션부(450)로 향할 수 있다. 터미네이션부(450)는 전달 받은 RF 수신신호(920)를 소진시킬 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 송수신기 보호장치(400)에 포함된 경로 조절부(430)는 터미네이션부(450)와 병렬로 연결되어 입력 받은 신호의 경로가 터미네이션부(450)로 향하도록 스위치 역할을 하는 제1 핀 다이오드 및 리미터부(440)와 병렬로 연결되어 입력 받은 신호의 경로가 리미터부(440)로 향하도록 스위치 역할을 하는 제2 핀 다이오드를 포함할 수 있다.

따라서, 송신구간에서 터미네이션부(450)는 경로 조절부(430)로부터 전달 받은 RF 수신신호(920)를 소진시킬 수 있으므로, 상술한 송수신기 보호장치(400)를 포함하는 RF 송수신 시스템(10)에서는 RF 송신신호(910)가 안테나(100)로 송신되어 출력되면서 안테나(100)에서 일부가 반사되어도 반사된 신호(920)로부터 수신기(500)를 보호할 수 있다.

따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 송수신기 보호장치(400)를 포함하는 RF 송수신 시스템(100)에서는 상술한 종래의 문제를 해결함으로써 수신기(500)를 보호할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 기재되어 있다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10: RF 송수신 시스템
100: 안테나
200: 송신기
300: 분리부
400: 송수신기 보호장치
500: 수신기

Claims (13)

1. RF 송신기 및 RF 수신기를 보호하는 RF 송수신기 보호장치에 있어서,
   RF 수신신호를 입력 받는 RF 수신신호 입력부;
   상기 입력된 RF 수신신호가 미리 설정된 구간에 따라 리미터부 또는 터미네이션부로 향하도록 경로를 조절하는 경로 조절부;
   상기 경로가 조절된 RF 수신신호의 신호 레벨을 제한하여 상기 RF 수신기로 출력하는 리미터부;
   상기 경로가 조절된 RF 수신신호를 소진하는 터미네이션부; 및
   상기 미리 설정된 구간에 따라 제어신호를 생성하여 상기 경로 조절부를 제어하는 제어부;를 포함하고,
   상기 미리 설정된 구간은 RF 송신신호를 증폭시켜 출력하는 구간인 송신구간 및 상기 송신구간 이외에 RF 수신신호를 입력 받는 구간인 수신구간을 포함하며,
   상기 경로 조절부는 상기 송신구간에서 상기 입력된 RF 수신신호가 상기 터미네이션부로 향하도록 경로를 조절하고, 상기 수신구간에서 상기 입력된 RF 수신신호가 상기 리미터부로 향하도록 경로를 조절하는 것을 특징으로 하는 RF 송수신기 보호장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 경로 조절부는,
   상기 송신구간에서 상기 입력된 RF 수신신호가 상기 터미네이션부로 향하도록 스위칭시키는 제1 스위치; 및
   상기 수신구간에서 상기 입력된 RF 수신신호가 상기 리미터부로 향하도록 스위칭시키는 제2 스위치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 RF 송수신기 보호장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 제1 스위치는 일단은 상기 터미네이션부와 병렬로 연결되고 타단은 접지와 연결되어 상기 송신구간에서 상기 입력된 RF 수신신호가 상기 터미네이션부로 향하도록 스위칭 역할을 하는 제1 핀 다이오드이고,
   상기 제2 스위치는 일단은 상기 리미터부와 병렬로 연결되고 타단은 상기 접지와 연결되어 상기 수신구간에서 상기 입력된 RF 수신신호가 상기 리미터부를 향하도록 스위칭 역할을 하는 제2 핀 다이오드인 것을 특징으로 하는 RF 송수신기 보호장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 송신구간에서 상기 제1 핀 다이오드를 차단시키는 제1 제어신호를 생성하고, 상기 제2 핀 다이오드를 도통시키는 제2 제어신호를 생성하며,
   상기 수신구간에서 상기 제1 핀 다이오드를 도통시키는 제3 제어신호를 생성하고, 상기 제2 핀 다이오드를 차단시키는 제4 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 RF 송수신기 보호장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 제1 핀 다이오드의 일단과 상기 제어부 사이에 위치하여 상기 생성된 제1 및 제3 제어신호의 신호 레벨을 조절하고, 상기 제어부로 상기 RF 수신신호의 유입을 차단하는 제1 제어신호 조절부; 및
   상기 제2 핀 다이오드의 일단과 상기 제어부 사이에 위치하여 상기 생성된 제2 및 제4 제어신호의 신호 레벨을 조절하고, 상기 제어부로 상기 RF 수신신호의 유입을 차단하는 제2 제어신호 조절부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 RF 송수신기 보호장치.
7. 제5항에 있어서,
   상기 송신구간에서 상기 제1 제어신호의 신호 레벨은 음(-)의 값이고, 상기 제2 제어신호의 신호 레벨은 양(+)의 값이며,
   상기 수신구간에서 상기 제3 제어신호의 신호 레벨은 양(+)의 값이고, 상기 제4 제어신호의 신호 레벨은 음(-)의 값인 것을 특징으로 하는 RF 송수신기 보호장치.
8. 제4항에 있어서,
   상기 리미터부는 상기 제2 핀 다이오드와 병렬로 연결되어 상기 입력된 RF 수신신호의 신호 레벨을 제한하는 제3 핀 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 RF 송수신기 보호장치.
9. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 리미터부로 경로가 조절된 RF 수신신호 중 상기 리미터부에 의해 신호 레벨이 제한되어 상기 RF 수신기로 출력된 RF 수신신호 이외의 RF 수신신호가 상기 리미터부에서 반사되는 경우 상기 반사된 RF 수신신호가 상기 터미네이션부로 향하도록 상기 경로 조절부를 제어하는 것을 특징으로 하는 RF 송수신기 보호장치.
10. RF 송신신호를 출력하고 RF 수신신호를 입력 받는 안테나;
    상기 RF 송신신호를 생성하여 상기 안테나로 송신하는 송신기;
    상기 안테나로부터 입력된 RF 수신신호와 상기 송신기로부터 송신된 RF 송신신호를 분리하는 분리부;
    미리 설정된 구간에 따라 경로를 조절하여 상기 분리된 RF 수신신호의 신호 레벨을 제한하는 송수신기 보호장치; 및
    상기 신호 레벨이 제한된 RF 수신신호를 수신하는 수신기;를 포함하고,
    상기 송수신기 보호장치는,
    상기 RF 수신신호를 입력 받는 수신신호 입력부;
    상기 RF 수신신호가 미리 설정된 구간에 따라 리미터부 또는 터미네이션부로 향하도록 경로를 조절하는 경로 조절부;
    상기 경로가 조절된 RF 수신신호의 신호 레벨을 제한하여 상기 신호 레벨이 제한된 RF 수신신호를 상기 수신기로 출력하는 리미터부;
    상기 경로가 조절된 RF 수신신호를 소진하는 터미네이션부; 및
    상기 미리 설정된 구간에 따라 제어신호를 생성하여 상기 경로 조절부를 제어하는 제어부;를 포함하며,
    상기 미리 설정된 구간은 상기 RF 송신신호를 증폭시켜 출력하는 구간인 송신구간 및 상기 송신구간 이외에 상기 RF 수신신호를 입력 받는 구간인 수신구간을 포함하고,
    상기 경로 조절부는 상기 송신구간에서 상기 입력된 RF 수신신호가 상기 터미네이션부로 향하도록 경로를 조절하고, 상기 수신구간에서 상기 입력된 RF 수신신호가 상기 리미터부로 향하도록 경로를 조절하는 것을 특징으로 하는 RF 송수신 시스템.
11. 삭제
12. 삭제
13. 제10항에 있어서,
    상기 경로 조절부는,
    상기 터미네이션부와 병렬로 연결되어 상기 송신구간에서 상기 입력된 RF 수신신호가 상기 터미네이션부로 향하도록 스위치 역할을 하는 제1 핀 다이오드; 및
    상기 리미터부와 병렬로 연결되어 상기 수신구간에서 상기 입력된 RF 수신신호가 상기 리미터부로 향하도록 스위치 역할을 하는 제2 핀 다이오드;를 포함하고,
    상기 리미터부는 상기 제2 핀 다이오드와 병렬로 연결되어 상기 입력된 RF 수신신호의 신호 레벨을 제한하는 제3 핀 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 RF 송수신 시스템.

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