KR19980035436A

KR19980035436A - 저잡음 안테나 스위치 다이버시티 시스템

Info

Publication number: KR19980035436A
Application number: KR1019960053780A
Authority: KR
Inventors: 김남수; 김연진; 김호영; 김병일
Original assignee: 박병엽; 주식회사 팬택
Priority date: 1996-11-13
Filing date: 1996-11-13
Publication date: 1998-08-05

Abstract

본 발명은 수신측에 송신측으로부터 송신되는 신호를 수신하기 위한 복수 개의 수신 안테나를 구비하며, 상기 송신 신호의 순시 레벨에 따라 상기 수신 안테나들을 스위칭한 후에 상기 스위칭된 수신 안테나를 통하여 상기 송신 신호를 수신하는 안테나 스위치 다이버시티 시스템에 있어서, 상기 송신 신호의 순시 레벨을 두 개의 서로 다른 기준 레벨과 비교하며, 상기 순시 레벨과 상기 기준 레벨들 사이의 대소에 따라 수신 안테나의 스위칭을 제어하는 출력 신호를 발생시키는 레벨비교기를 구비하여 수신 안테나의 스위칭 회수를 감소시키므로써 결과적으로 복조 신호의 신호 대 잡음비를 증가시킬 수 있도록 한 안테나 스위치 다이버시티 시스템을 제공한다.

Description

저잡음 안테나 스위치 다이버시티 시스템

본 발명은 안테나 다이버시티 시스템에 관한 것으로, 특히 히스테리시스 레벨비교기를 사용하여 안테나의 절환잡음을 감소시키므로써 신호 대 잡음비를 개선시킨 저잡음 안테나 다이버시티 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 안테나 스위치 다이버시티 시스템(antenna switch diversity system)에서는 하나의 안테나를 통해 수신한 신호의 레벨이 일정한 기준 레벨(Threshold Level)보다 낮으면 수신 안테나를 다른 안테나로 절환하는 안테나 절환 방식을 사용하고 있다.

도 1은 종래의 안테나 스위치 다이버시티 시스템의 블록구성도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 종래의 안테나 스위치 다이버시티 시스템에서 송신기(10)에 입력된 신호는 송신 안테나(AN_T)를 통하여 공중(즉 무선 채널)으로 송신되는데, 이렇게 송신되는 중에 페이딩(Fading)을 받으면 신호의 세기가 계속 변화한다. 다음, 이렇게 송신된 신호는 안테나 스위치(20)에 의하여 복수개의 수신용 다이버시티 안테나(AN_R1, AN_R2) 중에서 하나만을 통하여 수신되게 되고, 이후에 수신기(22)에서 복구되어 출력되게 된다.

한편, 레벨비교기(24)는 수신기(22)로부터 출력되는 수신 신호의 순시 레벨(V_INS)을 미리 설정해 놓은 기준 레벨(V_REF)과 비교한다. 상기한 비교 결과, 순시 레벨(V_INS)이 기준 레벨(V_REF)보다 낮은 경우에 레벨비교기(24)에서는 이에 따른 제어 신호를 스위치 구동회로(26)에 출력하여 안테나 스위치(20)의 위치를 바꾸게 되는데, 이에 따라 수신 안테나가 다른 것으로 절환되게 된다. 반대로, 순시 레벨(V_INS)이 기준 레벨(V_REF) 이상이면 수신 안테나는 절환되지 아니한다.

도 2는 도 1의 시스템에서 잡음이 없을 때의 스위치 절환 회수를 설명하기 위한 도로서, 하나의 수신 안테나와 다른 수신 안테나로 수신된 신호가 수신기(22)를 거쳐서 출력되는 순간의 레벨, 즉 순시 레벨(V_INS)과 기준 레벨(V_REF) 사이의 관계를 도시하고 있다.

도 3은 도 1의 시스템에서 잡음이 없을 때의 레벨비교기의 출력파형도이다. 레벨비교기(24)는 도 2에 도시한 바와 같은 수신 신호의 순시 레벨(V_INS)을 그 기준 레벨(V_REF)과 비교한 후에 도 3에 도시한 바와 같이 레벨 (A) 또는 레벨(B)를 가지는 출력을 발생시킨다. 그리고, 레벨비교기(24)의 출력이 레벨(B)로 될 때 스위치 구동회로(26)가 동작하여 안테나 스위치(20)의 경로를 절환하게 되는데, 본 예에서는 안테나 스위치(20)가 3회 절환되고 있음을 알 수가 있다.

도 4는 도 1의 시스템에서 잡음이 있을 때의 스위치 절환 회수를 설명하기 위한 도이고, 도 5는 도 1의 시스템에서 잡음이 있을 때의 레벨비교기의 출력파형도로서, 본 예에서는 안테나 스위치(20)가 6회 절환되고 있음을 알 수가 있다. 이와 같이 수신 신호에 잡음이 포함된 경우에는 안테나 스위치(20)의 절환 회수가 증가하게 되고 이에 따라 스위칭 잡음도 그 만큼 증가하게 된다.

전술한 바와 같이, 종래의 안테나 스위치 다이버시티 시스템에 있어서는 수신기에서 출력된 신호에 잡음이 부가된 경우에 스위치 구동회로가 필요 이상으로 구동되므로써 절환잡음이 발생되는 문제점이 있었다. 그리고, 이 때 발생된 절환 잡음은 복조한 신호의 신호대 잡음비, 즉 S/N비를 저하시키는 문제점이 있었다.

한편, 전술한 문제점을 개선하기 위하여 샘플 앤 홀드(Sample and Hold) 방법 또는 차단(Blanking) 방법 등이 사용되고 있으나, 이 방법들 역시 보조적인 회로가 필요할 뿐만 아니라 개선효과도 그렇게 탁월하지 못하다는 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 기준 레벨을 두 개 가지는 히스테리시스 레벨비교기를 사용하여 안테나의 절환잡음을 감소시키므로써 결과적으로 신호 대 잡음비가 개선되도록 한 저잡음 안테나 다이버시티 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 수신측에 송신측으로부터 송신되는 신호를 수신하기 위한 복수 개의 수신 안테나를 구비하며, 상기 송신 신호의 순시 레벨에 따라 상기 수신 안테나들을 스위칭한 후에 상기 스위칭된 수신 안테나를 통하여 상기 송신 신호를 수신하는 안테나 스위치 다이버시티 시스템에 있어서, 상기 송신 신호의 순시 레벨을 두 개의 서로 다른 기준 레벨과 비교하며, 상기 순시 레벨과 상기 기준 레벨들 사이의 대소에 따라 수신 안테나의 스위칭을 제어하는 출력 신호를 발생시키는 레벨비교기를 구비하여 수신 안테나의 스위칭 회수를 감소시킨 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래의 안테나 스위치 다이버시티 시스템의 블록구성도,

도 2는 도 1의 시스템에서 잡음이 없을 때의 스위치 절환 회수를 설명하기 위한 도,

도 3은 도 1의 시스템에서 잡음이 없을 때의 레벨비교기의 출력파형도,

도 4는 도 1의 시스템에서 잡음이 있을 때의 스위치 절환 회수를 설명하기 위한 도,

도 5는 도 1의 시스템에서 잡음이 있을 때의 레벨비교기의 출력파형도,

도 6은 본 발명에 의한 저잡음 안테나 스위치 다이버시티 시스템의 블록 구성도,

도 7은 도 6의 시스템에서의 스위치 절환 회수를 설명하기 위한 도,

도 8은 도 6의 시스템에서 레벨비교기의 출력파형도이다.

*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ***

10: 송신기, 20: 안테나 스위치,

22: 수신기, 24: 레벨비교기,

26: 스위치 구동회로, 30: 히스테리시스 레벨비교기,

AN_T: 송신 안테나, AN_R1, AN_R2: 수신 안테나

이하에는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 양호한 실시 예에 따른 저잡음 안테나 다이버시티 시스템에 대해서 상세하게 설명한다.

도 6은 본 발명에 의한 저잡음 안테나 스위치 다이버시티 시스템의 블록 구성도로서, 도 1의 구성과 동일한 부분에는 동일한 참조 번호를 부여하고 상세한 설명은 생략한다. 도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 안테나 스위치 다이버시티 시스템에서는 수신기(22)와 스위치 구동회로(26) 사이에 종래의 단일의 기준 레벨(V_REF)을 가지는 레벨비교기(24)를 대체하여 두 개의 기준 레벨을 가지는 히스테리시스 레벨비교기(30)가 사용되고 있다. 이러한 히스테리시스 레벨비교기(30)는 연산 증폭기를 포함하여 이루어지는 슈미트 트리거 회로등으로 널리 알려져 있기 때문에 그 구성에 대한 상세 설명은 생략한다.

이하에는 본 발명에 따른 안테나 다이버시티 시스템의 동작에 대해서 상세하게 설명한다.

도 7은 도 6의 시스템에서의 스위치 절환 회수를 설명하기 위한 도인 바, 수신 신호에 잡음이 포함되어 있는 예를 도시하고 있으며, 더욱이 종래의 시스템과의 비교를 용이하게 하기 위하여 각각의 안테나를 통하여 수신되는 신호의 파형을 도 4에 도시한 파형과 동일하게 도시하고 있다. 도 7에 도시한 바와 같이, 본 발명의 히스테리스 레벨비교기(30)는 두 개의 기준 레벨, 즉 상위 기준 레벨(V_REFU) 및 하위 기준 레벨(V_REFL)을 가진다. 그리고, 상기 상위 기준 레벨(V_REFU)은 종래의 레벨비교기(24)의 단일의 기준 레벨(V_REF)보다는 높게 설정되어 있고, 상기 하위 기준 레벨(V_REFL)은 종래의 레벨비교기(24)의 단일의 기준 레벨(V_REF)보다는 낮게 설정되어 있다. 따라서, 수신기(22)에서 출력되는 신호에 포함된 잡음의 상한 및 하한 피크치가 상기 레벨비교기(30)의 상위 기준 레벨(V_REFU)과 하위 기준 레벨(V_REFL)의 사이에 위치한 경우에는 비록 수신기(22)의 출력 신호에 잡음이 포함되어 있더라도 레벨비교기(30)의 출력이 변화되지 아니한다.

도 8은 도 6의 시스템에서 레벨비교기의 출력파형도로서, 레벨비교기(30)의 출력은 수신기(22)에서 출력되는 신호의 순시 레벨(V_INS)이 레벨비교기(30)의 하위 기준 레벨(V_REFL) 보다 낮아지는 경우에 레벨(A)에서 레벨(B)로 변환된다. 그리고, 이러한 레벨비교기(30)의 출력 신호의 레벨 변화에 따라 스위치 구동회로(26)가 동작하여 안테나 스위치(20)를 절환하므로써 송신 신호는 다른 안테나를 통하여 수신측으로 수신되게 된다.

결과적으로, 종래의 안테나 스위치 다이버시티 시스템에서는 도 4 및 도 6에 도시한 수신 파형에 대하여 6회의 스위칭 동작이 발생하였지만, 본 발명에 따른 안테나 스위치 다이버시티 시스템에서는 동일한 수신 파형에 대하여 단지 3회의 스위칭 동작이 발생하였음을 알 수가 있다.

본 발명의 안테나 스위치 다이버시티 시스템은 전술한 실시 예에 국한되지 않고, 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 안테나 스위치 다이버시티 시스템에 따르면, 기준 레벨을 하나로 고정하는 종래의 시스템과는 달리 기준 레벨을 두 개 갖는 레벨비교기를 사용하여 레벨비교기가 히스테리시스 특성을 가지게 된다. 이에 따라 안테나의 스위칭 회수가 감소되어 절환 잡음이 줄어 들게 되고, 결과적으로 복조 신호의 신호대 잡음비가 증가하는 효과가 있다.

Claims

수신측에 송신측으로부터 송신되는 신호를 수신하기 위한 복수 개의 수신 안테나를 구비하며, 상기 송신 신호의 순시 레벨에 따라 상기 수신 안테나들을 스위칭한 후에 상기 스위칭된 수신 안테나를 통하여 상기 송신 신호를 수신하는 안테나 스위치 다이버시티 시스템에 있어서,

상기 송신 신호의 순시 레벨을 두 개의 서로 다른 기준 레벨과 비교하며, 상기 순시 레벨과 상기 기준 레벨들 사이의 대소에 따라 수신 안테나의 스위칭을 제어하는 출력 신호를 발생시키는 레벨비교기를 구비하여 수신 안테나의 스위칭 회수를 감소시킨 것을 특징으로 하는 안테나 스위치 다이버시티 시스템.