KR102366272B1 - 타일형 반도체 송수신모듈의 전류 및 전압 관리 방법 및 이를 수행하는 카드형 연결 장치 - Google Patents

타일형 반도체 송수신모듈의 전류 및 전압 관리 방법 및 이를 수행하는 카드형 연결 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 타일형 반도체 송수신모듈의 전류 및 전압 관리 방법 및 이를 수행하는 카드형 연결 장치에 관한 것으로, 상기 장치는 상기 송수신 제어 장치의 전원 변환 모듈로부터 전원 신호를 수신하여 상기 타일형 반도체 송수신모듈에게 드레인(drain) 전압을 제공하는 드레인 전압 제공모듈; 및 상기 드레인 전압 제공모듈과 연결되어 상기 타일형 반도체 송수신 모듈에게 게이트(gate) 전압을 제공하는 과정에서, 상기 타일형 반도체 송수신모듈의 전류, 전압 또는 연결 상태에 관한 이상을 감지하여 상기 드레인 전압 제공모듈에 대한 전압 경로 차단을 제어하는 전압 경로 제어모듈을 포함한다.

Description

타일형 반도체 송수신모듈의 전류 및 전압 관리 방법 및 이를 수행하는 카드형 연결 장치{CURRENT AND VOLTAGE MANAGEMENT METHOD OF TILE TYPE SEMICONDUCTOR TRANSMITTER-RECEIVER MODULE AND CARD TYPE CONNECTION DEVICE PERFORMING THE SAME}
본 발명은 송수신모듈 관리 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 송수신모듈과 제어 장치 사이를 연결하면서 송수신모듈에 대한 전류 및 전압 관리를 제공할 수 있는 타일형 반도체 송수신모듈의 전류 및 전압 관리 방법 및 이를 수행하는 카드형 연결 장치에 관한 것이다.
RF(Radio Frequency) 통신은 무선 주파수에서 작동하는 통신에 해당할 수 있다. 통신 주파수 대역은 일반적으로 30kHz에서 300GHz에 해당할 수 있다. RF 통신에선 디지털(digital) 신호를 전파에 실어서 송신하는데, 전파에 전달하는 다양한 기법이 존재한다. 진폭 편이 방식(Amplitude Shift Keying, ASK)와 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation, PWM) 등과 같은 다양한 기법을 사용하여 디지털 신호를 송신할 수 있다.
RF 통신을 IR(Infrared) 통신과 간단히 비교하면, RF 통신은 IR 통신에 비해 더 멀리 신호를 전달할 수 있으며, 송신기와 수신기 사이에 장애물이 있어도 통신이 가능할 수 있다. 또한, IR 통신은 다른 IR 신호들에 의해 간섭을 받을 가능성이 높은 반면, RF 통신은 특정 주파수 대역을 사용하므로 간섭의 영향이 낮을 수 있다.
한국공개특허 제10-2011-0064261호 (2011.06.15)
본 발명의 일 실시예는 송수신모듈과 제어 장치 사이를 연결하면서 송수신모듈에 대한 전류 및 전압 관리를 제공할 수 있는 타일형 반도체 송수신모듈의 전류 및 전압 관리 방법 및 이를 수행하는 카드형 연결 장치를 제공하고자 한다.
실시예들 중에서, 타일형 반도체 송수신모듈의 전류 및 전압 관리 기능을 가진 카드형 연결 장치는 송수신 제어 장치와 타일형 반도체 송수신모듈 사이에 형성된 히트싱크(heat sink) 공간에 배치되고, 상기 타일형 반도체 송수신모듈의 전류 및 전압 관리를 수행하며, 상기 송수신 제어 장치의 전원 변환 모듈로부터 전원 신호를 수신하여 상기 타일형 반도체 송수신모듈에게 드레인(drain) 전압을 제공하는 드레인 전압 제공모듈; 및 상기 드레인 전압 제공모듈과 연결되어 상기 타일형 반도체 송수신 모듈에게 게이트(gate) 전압을 제공하는 과정에서, 상기 타일형 반도체 송수신모듈의 전류, 전압 또는 연결 상태에 관한 이상을 감지하여 상기 드레인 전압 제공모듈에 대한 전압 경로 차단을 제어하는 전압 경로 제어모듈을 포함한다.
상기 드레인 전압 제공모듈 및 상기 전압 경로 제어모듈은 하나의 단위 모듈로 구성되어 상기 타일형 반도체 송수신모듈의 각 송수신모듈과 독립적으로 연결되도록 구현될 수 있다.
상기 전압 경로 제어모듈은 상기 송수신 제어 장치의 제어 및 처리 모듈과 다른 전압 경로 제어모듈들 각각에 대해 SPI 라인을 통해 연결될 수 있다.
상기 전압 경로 제어모듈은 상기 각 송수신모듈로부터 루프백(loop back) 신호를 수신할 수 있다.
상기 전압 경로 제어모듈은 특정 송수신모듈의 전류, 전압 또는 연결 상태에 관한 이상이 감지된 경우, 상기 드레인 전압 제공모듈에게 상기 전압 경로 차단을 위한 제1 차단 신호를 전달하고, 상기 특정 송수신모듈에게 게이트 전압 차단을 위한 제2 차단 신호를 전달하며, 상기 송수신 제어 장치의 제어 및 처리 모듈에게 상기 전류, 전압 또는 연결 상태에 관한 경보 발생 신호를 전달할 수 있다.
상기 전압 경로 제어모듈은 상기 특정 송수신모듈의 특정 루프백 신호에 관한 이상이 감지되면 해당 송수신모듈과의 물리적 연결에 관한 이상이 감지된 것으로 결정할 수 있다.
상기 드레인 전압 제공모듈은 FET를 포함하고, 상기 전압 경로 제어모듈은 상기 FET에 직접 연결되는 전류 센서(current sensor)와 게이트 전압을 직접 전달하는 DAC를 포함할 수 있다.
상기 전압 경로 제어모듈은 상기 전류 센서에서 상기 DAC로의 전류 신호를 기초로 상기 타일형 반도체 송수신모듈의 전류 이상을 감지하고, 상기 DAC에서 상기 각 송수신모듈로의 전압 신호를 기초로 상기 타일형 반도체 송수신모듈의 전압 이상을 감지할 수 있다.
실시예들 중에서, 타일형 반도체 송수신모듈의 전류 및 전압 관리 방법은 송수신 제어 장치와 타일형 반도체 송수신모듈 사이에 형성된 히트싱크(heat sink) 공간에 배치되고, 복수의 단위 모듈들로 구성되어 상기 타일형 반도체 송수신모듈의 각 송수신모듈과 독립적으로 연결되도록 구현된 카드형 연결장치에서 수행되며, 송수신 제어 장치의 전원 변환 모듈로부터 전원 신호를 수신하여 상기 타일형 반도체 송수신모듈에게 드레인(drain) 전압을 제공하는 단계; 상기 드레인 전압의 제공과 함께 상기 타일형 반도체 송수신 모듈에게 게이트(gate) 전압을 제공하는 과정에서, 상기 타일형 반도체 송수신모듈의 전류, 전압 또는 연결 상태에 관한 이상을 모니터링 하는 단계; 및 상기 이상이 감지된 경우 상기 드레인 전압의 제공을 위한 전압 경로의 차단을 제어하는 단계를 포함한다.
개시된 기술은 다음의 효과를 가질 수 있다. 다만, 특정 실시예가 다음의 효과를 전부 포함하여야 한다거나 다음의 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 타일형 반도체 송수신모듈의 전류 및 전압 관리 방법 및 이를 수행하는 카드형 연결 장치는 송수신모듈과 제어 장치 사이를 연결하면서 송수신모듈에 대한 전류 및 전압 관리를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 카드형 연결 장치를 설명하는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 카드형 연결 장치의 구성을 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 카드형 연결 장치의 구체적 구성을 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 카드형 연결 장치의 동작을 설명하는 순서도이다.
도 5 내지 7은 본 발명에 따른 전류, 전압 및 연결 상태에 관한 관리 방법을 설명하는 도면이다.
본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
"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.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다"또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
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 발명은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현될 수 있고, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
타일형 반도체 송수신모듈은 무선통신을 위해 무선신호를 발생시키고 수신하도록 구현된 모듈에 해당할 수 있으며, 타일 형태의 구조로 구현되어 활용성을 극대화한 송수신모듈에 해당할 수 있다. 타일형 반도체 송수신모듈은 기본적으로 안테나, RF 신호처리 모듈 및 메모리 모듈 등을 포함하여 구현될 수 있다.
또한, 타일형 반도체 송수신모듈은 베이스밴드(Baseband) 신호를 IQ 신호로 변조하거나, 변조된 IQ 신호를 베이스밴드 신호로 복조하는 변복조 모듈, Digital-to-Analog 신호 변환하거나 또는 Analog-to-Digital 신호 변환하는 신호 변환 모듈, 저역 통과 필터, 믹서(mixer), 고전력 증폭기(High Power Amplifier, HPA), TR(Transistor) 스위치, 안테나(antenna), 저잡음 증폭기(Low Noise Amplifier, LNA), 위상 고정 루프(Phase Locked Loop, PLL) 및 국부 발진기(Local Oscillator, LO) 등을 더 포함하여 구현될 수 있다. 한편, 타일형 반도체 송수신모듈은 다수의 송수신모듈들을 포함할 수 있으며 송수신모듈들 간의 신호 간섭 및 노이즈 억제를 위한 회로를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 타일형 반도체 송수신모듈의 전류 및 전압 관리 기능을 가진 카드형 연결 장치(이하, 카드형 연결 장치)는 판상 구조의 보드판, 즉 카드 형태로 구현되어 연결대상이 되는 장치들 사이를 전기적으로 연결하는 역할을 수행할 수 있다. 특히, 카드형 연결 장치는 단순히 전기적 연결에 그치지 않고 타일형 반도체 송수신모듈의 전류, 전압 및 물리적 연결 상태를 모니터링하고 이상이 감지된 경우 제어 장치에게 이상 발생을 알림으로써 송수신모듈의 이상 여부를 효과적으로 관리할 수 있다.
이하, 도 1 내지 7를 참조하여 본 발명에 따른 카드형 연결 장치의 구성 및 동작에 대해 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 카드형 연결 장치를 설명하는 도면이다.
도 1을 참조하면, 카드형 연결 장치(130)는 송수신 제어 장치(110)와 타일형 반도체 송수신모듈(150) 사이를 전기적으로 연결할 수 있다. 이를 위하여, 카드형 연결 장치(130)는 송수신 제어 장치(110) 및 타일형 반도체 송수신모듈(150) 각각과 연결 가능한 커넥터를 포함하여 구현될 수 있다.
여기에서, 송수신 제어 장치(110)는 타일형 반도체 송수신모듈(150)에 대한 전원 공급을 제어할 수 있고, 구체적인 동작에 관한 제어를 수행할 수 있으며, 이를 위한 구성으로서 전원 및 제어 보드를 포함하여 구현될 수 있다. 통상적으로는 송수신 제어 장치(110)가 타일형 반도체 송수신모듈(150)에 직접 결합하는 구조로 구현될 수 있으며, 이 경우 송수신 제어 장치(110)를 통해 송수신모듈의 동작에 관한 제어가 수행될 수 있다.
타일형 반도체 송수신모듈(150)은 복수의 송수신모듈들을 포함하여 구현될 수 있고, 카드형 연결 장치(130)는 복수의 송수신모듈들 각각과 연결되어 동작할 수 있다. 즉, 카드형 연결 장치(130)는 복수의 단위 모듈들을 포함하여 구현될 수 있으며, 복수의 단위 모듈들 각각은 복수의 송수신모듈들 각각과 연결되어 동작할 수 있다.
또한, 카드형 연결 장치(130)는 송수신 제어 장치(110) 및 타일형 반도체 송수신모듈(150) 사이에 형성되는 히트싱크(heat sink) 공간에 배치될 수 있는 구조로 구현될 수 있다.
한편, 도 1에서는 카드형 연결 장치(130)가 송수신 제어 장치(110) 및 타일형 반도체 송수신모듈(150) 사이에서 수직 방향으로 배치된 것으로 표현되어 있으나, 반드시 이에 한정되지 않고, 구현 환경에 따라 수평 방향으로 배치될 수 있음은 물론이다.
도 2는 본 발명에 따른 카드형 연결 장치의 구성을 설명하는 도면이다.
도 2를 참조하면, 카드형 연결 장치(130)는 드레인 전압 제공모듈(210) 및 전압 경로 제어모듈(220)을 포함하여 구현될 수 있다.
드레인 전압 제공모듈(210)은 송수신 제어 장치(110)의 전원 변환 모듈로부터 전원 신호를 수신하여 타일형 반도체 송수신모듈(150)에게 드레인(drain) 전압(예를 들어, VDrain1, VDrain2)을 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 드레인 전압 제공모듈(210)은 전계효과 트랜지스터(FET, Field Effect Transistor)를 포함하여 구현될 수 있다. FET는 게이트 전극에 전압을 걸어 채널의 전기장에 의하여 전자 또는 양공이 흐르는 관문이 생기게 하는 원리를 이용하여 소스(source) 및 드레인(drain)의 전류를 제어하는 트랜지스터에 해당할 수 있다.
보다 구체적으로, 드레인 전압 제공모듈(210)은 송수신 제어 장치(110)의 전원 변환 모듈(도 3의 112)로부터 전원 신호를 수신할 수 있고, 이를 기초로 송수신모듈의 드레인으로 전달되는 드레인 전압을 제공할 수 있다. 이때, FET 내부에는 전원 변환 모듈(112)에서 송수신모듈까지 연결되는 전압 경로가 생성될 수 있으며, 전압 경로 제어모듈(220)의 제어에 따라 전압 경로의 생성과 차단이 반복적으로 수행될 수 있다.
전압 경로 제어모듈(220)은 드레인 전압 제공모듈(210)과 연결되어 타일형 반도체 송수신 모듈(150)에게 게이트(gate) 전압(예를 들어, VGate1, VGate2)을 제공하는 과정에서, 타일형 반도체 송수신모듈(150)의 전류, 전압 또는 연결 상태에 관한 이상을 감지하여 드레인 전압 제공모듈(210)에 대한 전압 경로 차단을 제어할 수 있다. 즉, 전압 경로 제어모듈(220)은 송수신 제어 장치(110)와 타일형 반도체 송수신모듈(150) 사이의 동작 과정에 직접 개입하여 전기적 연결을 중개하면서 타일형 반도체 송수신모듈(150)의 전류, 전압 및 연결 상태에 관한 이상을 직접 감지할 수 있고, 이에 관한 구체적 조치로서 드레인 전압 제공모듈(210)의 전압 경로를 차단할 수 있으며, 이상 발생 신호를 송수신 제어 장치(110)에게 제공할 수 있다.
일 실시예에서, 전압 경로 제어모듈(220)은 드레인 전압 제공모듈(210)의 FET에 직접 연결되는 전류 센서(current sensor)(도 3의 221)와 송수신모듈의 게이트 전압을 직접 전달하는 DAC(Digital Analog Convertor)(도 3의 222)를 포함할 수 있다. 전류 센서(221)는 DAC(222)와 전기적으로 직접 연결되어 동작할 수 있으며 DAC(222)는 게이트 전압을 발생시켜 송수신모듈에게 전달할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 카드형 연결 장치의 구체적 구성을 설명하는 도면이다.
도 3을 참조하면, 카드형 연결 장치(130)는 타일형 반도체 송수신모듈(150)에게 드레인(drain) 전압을 제공하는 드레인 전압 제공모듈(210)과 드레인 전압 제공모듈(210)에 대한 전압 경로 차단을 제어하는 전압 경로 제어모듈(220)을 포함하여 구현될 수 있다.
일 실시예에서, 전압 경로 제어모듈(220)은 송수신 제어 장치(110)의 제어 및 처리 모듈(111)과 다른 전압 경로 제어모듈(220)들 각각에 대해 SPI 라인을 통해 연결될 수 있다. 여기에서, SPI(Serial Peripheral Interface) 라인은 SPI 프로토콜을 사용하는 통신 라인에 해당할 수 있다. 즉, 송수신 제어 장치(110)는 카드형 연결 장치(130)의 전압 경로 제어모듈(220)과 각각 SPI 라인으로 연결될 수 있고, 카드형 연결 장치(130)에 의해 송수신모듈의 이상이 감지된 경우 이상 발생 신호를 빠르게 수신함으로써 이상 발생에 따른 동작을 신속히 처리할 수 있다.
일 실시예에서, 전압 경로 제어모듈(220)은 각 송수신모듈로부터 루프백(loop back) 신호를 수신할 수 있다. 즉, 카드형 연결 장치(130)는 각 송수신모듈로부터 수신되는 루프백 신호의 이상을 감지할 수 있고, 그에 따라 해당 송수신모듈과의 물리적 연결 상태에 관한 관리 기능을 제공할 수 있다.
일 실시예에서, 전압 경로 제어모듈(220)은 특정 송수신모듈의 특정 루프백 신호에 관한 이상이 감지되면 해당 송수신모듈과의 물리적 연결에 관한 이상이 감지된 것으로 결정할 수 있으며, 이상 감지에 따른 구체적 동작을 수행할 수 있다. 다른 실시예에서, 전압 경로 제어모듈(220)은 전류 센서(221)에서 DAC(222)로의 전류 신호를 기초로 타일형 반도체 송수신모듈(150)의 전류 이상을 감지하고, DAC(222)에서 각 송수신모듈로의 전압 신호를 기초로 타일형 반도체 송수신모듈(150)의 전압 이상을 감지할 수 있으며, 이상 감지에 따른 구체적 동작을 수행할 수 있다. 즉, 전압 경로 제어모듈(220)은 전류 센서(221)에서 공급되는 전류량을 관찰하여 송수신모듈의 이상여부를 감지할 수 있으며, 또한 DAC(222)에서 게이트 전압 제어 이상도 감지하는 역할을 담당할 수 있다.
일 실시예에서, 전압 경로 제어모듈(220)은 특정 송수신모듈의 전류, 전압 또는 연결 상태에 관한 이상이 감지된 경우, 드레인 전압 제공모듈(210)에게 전압 경로 차단을 위한 제1 차단 신호를 전달하고, 특정 송수신모듈에게 게이트 전압 차단을 위한 제2 차단 신호를 전달하며, 송수신 제어 장치(110)의 제어 및 처리 모듈에게 전류, 전압 또는 연결 상태에 관한 경보 발생 신호를 전달할 수 있다.
보다 구체적으로, 전압 경로 제어모듈(220)은 각 송수신모듈과 연결된 상태에서 송수신모듈로부터의 전기적 신호를 모니터링 할 수 있고, 해당 전기적 신호의 정상 범위 이탈이 감지된 경우 이상이 발생한 것으로 처리할 수 있다. 이상 감지 시 전압 경로 제어모듈(220)의 구체적 동작에 대해서는 도 5 내지 7에서 보다 자세히 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 카드형 연결 장치의 동작을 설명하는 순서도이다.
도 4를 참조하면, 카드형 연결 장치(130)는 송수신 제어 장치(110)와 타일형 반도체 송수신모듈(150) 사이에 형성된 히트싱크(heat sink) 공간에 배치되어 타일형 반도체 송수신모듈(150)에 대한 전류, 전압 및 연결 상태에 관한 이상을 감지할 수 있다(단계 S410). 카드형 연결 장치(130)는 이상이 감지된 경우 일련의 절차를 통해 관리 기능을 수행할 수 있다. 즉, 카드형 연결 장치(130)는 이러한 관리 기능을 통해 송수신 제어 장치(110) 및 타일형 반도체 송수신모듈(150)의 오작동을 방지하고 신속한 수리 및 점검을 요청하여 시스템 전체의 빠른 정상화를 지원할 수 있다.
또한, 카드형 연결 장치(130)는 송수신 제어 장치(110)와 타일형 반도체 송수신모듈(150) 간의 전압 경로를 차단할 수 있으며(단계 S430), 이를 위하여 내부의 드레인 전압 제공모듈(210)로 제공되는 게이트 전압을 제어할 수 있다. 즉, 드레인 전압 제공모듈(210)은 FET의 게이트 전압을 제어하여 FET 내부에 형성된 전기적 통로를 제거할 수 있다.
또한, 카드형 연결 장치(130)는 송수신모듈로 전달되는 게이트 전압을 차단할 수 있으며(단계 S450), 이를 위하여 내부의 전류 센서(221) 또는 DAC(222)를 제어함으로써 DAC(222)의 출력 전압을 조절할 수 있다.
또한, 카드형 연결 장치(130)는 송수신 제어 장치(110)로 이상 경보 발생 신호를 전달할 수 있다(단계 S470). 특히, 카드형 연결 장치(130)는 송수신 제어 장치(110)의 제어 및 처리 모듈(111)에 SPI 라인을 통해 직접 연결된 상태에서 이상 경보 발생 신호를 빠르게 전달함으로써 전류, 전압 또는 연결 상태에 관한 이상 상황이 빠르게 복구되도록 지원할 수 있다.
도 5 내지 7은 본 발명에 따른 전류, 전압 및 연결 상태에 관한 관리 방법을 설명하는 도면이다.
도 5 내지 7을 참조하면, 카드형 연결 장치(130)는 전압 경로 제어모듈(220)을 통해 각 송수신모듈과 연결된 상태에서 송수신모듈로부터의 전기적 신호를 모니터링 할 수 있고, 해당 전기적 신호의 정상 범위 이탈이 감지된 경우 이상이 발생한 것으로 처리할 수 있다.
도 5에서, 카드형 연결 장치(130)는 송수신모듈의 HPA 또는 LNA 이상으로 인한 전류 이상을 감지할 수 있다. 즉, 카드형 연결 장치(130)는 전압 경로 제어모듈(220) 내부의 전류 센서(221)에서 DAC(222)로 전달되는 전류 신호를 모니터링하여 전류 이상을 감지할 수 있다. 만약 전류 이상이 감지된 경우, 카드형 연결 장치(130)는 드레인 전압 제공모듈(210)에게 전압 경로 차단을 위한 전기적 신호를 전송할 수 있고, 이와 함께 송수신 모듈로 전달되는 게이트 전압을 차단할 수 있다. 즉, 카드형 연결 장치(130)는 타일형 반도체 송수신모듈(150)의 동작을 중지시킴으로써 비정상적 동작에 의해 발생하는 추가 오류를 방지할 수 있다.
또한, 카드형 연결 장치(130)는 타일형 반도체 송수신모듈(150)의 동작을 중지시킨 이후 송수신 제어 장치(110)에게 전류 경보 발생 신호를 SPI 라인을 통해 전달할 수 있다. 송수신 제어 장치(110)는 해당 정보를 수신하여 이후 관리자에게 알리거나 관련 프로세스를 수행할 수 있다.
도 6에서, 카드형 연결 장치(130)는 송수신모듈의 HPA 또는 LNA의 게이트 전압 이상을 감지할 수 있다. 즉, 카드형 연결 장치(130)는 전압 경로 제어모듈(220) 내부의 DAC(222)에서 타일형 반도체 송수신모듈(150)로 전달되는 전압 신호를 모니터링하여 게이트 전압 이상을 감지할 수 있다. 만약 게이트 전압 이상이 감지된 경우, 카드형 연결 장치(130)는 드레인 전압 제공모듈(210)에게 전압 경로 차단을 위한 전기적 신호를 전송할 수 있고, 이와 함께 송수신 모듈로 전달되는 게이트 전압을 차단할 수 있다.
또한, 카드형 연결 장치(130)는 타일형 반도체 송수신모듈(150)의 동작을 중지시킨 이후 송수신 제어 장치(110)에게 전압 경보 발생 신호를 SPI 라인을 통해 전달할 수 있다. 송수신 제어 장치(110)는 해당 정보를 수신하여 이후 관리자에게 알리거나 관련 프로세스를 수행할 수 있다.
도 6에서, 카드형 연결 장치(130)는 타일형 반도체 송수신모듈(150) 간의 물리적 연결 이상을 감지할 수 있다. 즉, 카드형 연결 장치(130)는 타일형 반도체 송수신모듈(150)로부터 전압 경로 제어모듈(220)로 수신되는 루프백(Loop back) 신호를 모니터링하여 연산 상태 이상을 감지할 수 있다. 만약 연결 상태 이상이 감지된 경우, 카드형 연결 장치(130)는 드레인 전압 제공모듈(210)에게 전압 경로 차단을 위한 전기적 신호를 전송할 수 있고, 이와 함께 송수신 모듈로 전달되는 게이트 전압을 차단할 수 있다.
또한, 카드형 연결 장치(130)는 타일형 반도체 송수신모듈(150)의 동작을 중지시킨 이후 송수신 제어 장치(110)에게 연결 상태 경보 발생 신호를 SPI 라인을 통해 전달할 수 있다. 송수신 제어 장치(110)는 해당 정보를 수신하여 이후 관리자에게 알리거나 관련 프로세스를 수행할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 카드형 연결 장치(130)는 송수신 제어 장치(110)와 타일형 반도체 송수신모듈(150) 사이에 배치되어 동작할 수 있으며, 필요에 따라 복수개가 상호 연동하여 동작할 수도 있다. 예를 들어, 도 1의 경우, 하나의 카드형 연결 장치(130)가 연결되는 구성으로 도시되어 있으나, 필요에 따라 복수개의 카드형 연결 장치(130)들이 병렬적으로 배치되어 동작할 수 있다.
이 경우, 각 카드형 연결 장치(130)는 다른 카드형 연결 장치(130)들과 독립적으로 동작할 수 있으며, 다른 카드형 연결 장치(130)들과 연결되어 상호 연동할 수도 있다. 또한, 복수의 카드형 연결 장치(130)들 간의 상호 연결을 위한 별도의 커넥터를 포함하여 구성될 수 있고, 해당 커넥터들을 서로 연결하는 별도의 케이블을 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 복수의 카드형 연결 장치(130)들 중 어느 하나가 마스터로 동작하고, 나머지 카드형 연결 장치(130)들은 슬레이브로 동작할 수 있으며, 이 경우 각 카드형 연결 장치(130)에 포함된 커넥터를 통해 성형(star) 구조의 네트워크를 형성할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
110: 송수신 제어 장치
111: 제어 및 처리 모듈 112: 전원 변환 모듈
130: 카드형 연결 장치 150: 타일형 반도체 송수신모듈
210: 드레인 전압 제공모듈 220: 전압 경로 제어모듈
221: 전류 센서 222: DAC

Claims (8)

  1. 송수신 제어 장치와 타일형 반도체 송수신모듈 사이에 형성된 히트싱크(heat sink) 공간에 배치되고, 상기 타일형 반도체 송수신모듈의 전류 및 전압 관리를 수행하는 카드형 연결장치에 있어서,
    상기 송수신 제어 장치의 전원 변환 모듈로부터 전원 신호를 수신하여 상기 타일형 반도체 송수신모듈에게 드레인(drain) 전압을 제공하는 드레인 전압 제공모듈; 및
    상기 드레인 전압 제공모듈과 연결되어 상기 타일형 반도체 송수신모듈에게 게이트(gate) 전압을 제공하는 과정에서, 상기 타일형 반도체 송수신모듈의 전류, 전압 또는 연결 상태에 관한 이상을 감지하여 상기 드레인 전압 제공모듈에 대한 전압 경로 차단을 제어하는 전압 경로 제어모듈을 포함하고,
    상기 드레인 전압 제공모듈 및 상기 전압 경로 제어모듈은 하나의 단위 모듈로 구성되어 상기 타일형 반도체 송수신모듈의 각 송수신모듈과 독립적으로 연결되도록 구현되는 타일형 반도체 송수신모듈의 전류 및 전압 관리 기능을 가진 카드형 연결 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 전압 경로 제어모듈은
    상기 송수신 제어 장치의 제어 및 처리 모듈과 다른 전압 경로 제어모듈들 각각에 대해 SPI 라인을 통해 연결되는 것을 특징으로 하는 타일형 반도체 송수신모듈의 전류 및 전압 관리 기능을 가진 카드형 연결 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 전압 경로 제어모듈은
    상기 각 송수신모듈로부터 루프백(loop back) 신호를 수신하는 것을 특징으로 하는 타일형 반도체 송수신모듈의 전류 및 전압 관리 기능을 가진 카드형 연결 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 전압 경로 제어모듈은
    특정 송수신모듈의 전류, 전압 또는 연결 상태에 관한 이상이 감지된 경우, 상기 드레인 전압 제공모듈에게 상기 전압 경로 차단을 위한 제1 차단 신호를 전달하고, 상기 특정 송수신모듈에게 게이트 전압 차단을 위한 제2 차단 신호를 전달하며, 상기 송수신 제어 장치의 제어 및 처리 모듈에게 상기 전류, 전압 또는 연결 상태에 관한 경보 발생 신호를 전달하는 것을 특징으로 하는 타일형 반도체 송수신모듈의 전류 및 전압 관리 기능을 가진 카드형 연결 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 전압 경로 제어모듈은
    상기 특정 송수신모듈의 특정 루프백 신호에 관한 이상이 감지되면 해당 송수신모듈과의 물리적 연결에 관한 이상이 감지된 것으로 결정하는 것을 특징으로 하는 타일형 반도체 송수신모듈의 전류 및 전압 관리 기능을 가진 카드형 연결 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 드레인 전압 제공모듈은 FET를 포함하고,
    상기 전압 경로 제어모듈은 상기 FET에 직접 연결되는 전류 센서(current sensor)와 게이트 전압을 직접 전달하는 DAC를 포함하는 것을 특징으로 하는 타일형 반도체 송수신모듈의 전류 및 전압 관리 기능을 가진 카드형 연결 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 전압 경로 제어모듈은
    상기 전류 센서에서 상기 DAC로의 전류 신호를 기초로 상기 타일형 반도체 송수신모듈의 전류 이상을 감지하고, 상기 DAC에서 상기 각 송수신모듈로의 전압 신호를 기초로 상기 타일형 반도체 송수신모듈의 전압 이상을 감지하는 것을 특징으로 하는 타일형 반도체 송수신모듈의 전류 및 전압 관리 기능을 가진 카드형 연결 장치.
  8. 송수신 제어 장치와 타일형 반도체 송수신모듈 사이에 형성된 히트싱크(heat sink) 공간에 배치되고, 복수의 단위 모듈들로 구성되어 상기 타일형 반도체 송수신모듈의 각 송수신모듈과 독립적으로 연결되도록 구현된 카드형 연결장치에서 수행되는 방법에 있어서,
    상기 송수신 제어 장치의 전원 변환 모듈로부터 전원 신호를 수신하여 상기 타일형 반도체 송수신모듈에게 드레인(drain) 전압을 제공하는 단계;
    상기 드레인 전압의 제공과 함께 상기 타일형 반도체 송수신모듈에게 게이트(gate) 전압을 제공하는 과정에서, 상기 타일형 반도체 송수신모듈의 전류, 전압 또는 연결 상태에 관한 이상을 모니터링 하는 단계; 및
    상기 이상이 감지된 경우 상기 드레인 전압의 제공을 위한 전압 경로의 차단을 제어하는 단계를 포함하는 타일형 반도체 송수신모듈의 전류 및 전압 관리 방법.
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