KR20000030837A - 중계기에서 고주파 수동소자 상호변조 왜곡신호의 제거회로 - Google Patents
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Abstract
개시된 제거회로는 발생되는 왜곡신호의 레벨에 따라 능동적으로 왜곡신호를 제거함은 물론 발생되는 왜곡신호를 검출하고, 검출한 왜곡신호에 따라 감쇠량과 위상 변환각도를 조절하여 수신신호의 출력선로로 출력되는 왜곡신호를 제거하는 것이다.
송신신호를 처리하여 안테나를 통해 송출함과 아울러 안테나를 통해 수신되는 수신신호를 처리하여 출력하는 듀플렉서; 상기 듀플렉서로 입력되는 송신신호 및 상기 듀플렉서에서 상기 안테나로 출력되는 신호로 왜곡신호를 검출하는 왜곡신호 검출부; 및 상기 왜곡신호 검출부가 검출한 왜곡신호로 상기 듀플렉서가 출력하는 수신신호에 포함된 왜곡신호를 제거하는 왜곡신호 제거부를 구비하며, 또한 왜곡신호 제거량 제어수단을 구비하여 왜곡신호의 발생량을 검출하고 검출한 왜곡신호의 발생량에 따라 상기 왜곡신호 제거부 및 왜곡신호 검출부의 감쇠량과 위상 변환각도를 조절하는 것으로 발생하는 왜곡신호에 능동적으로 동작하여 완벽하게 제거한다.
Description
본 발명은 이동통신 단말기의 무선 통신을 중계하는 중계기에 있어서, 고주파 수동소자인 듀플렉서에서 발생되어 수신신호의 출력선로로 출력되는 왜곡신호를 효과적으로 제거하는 중계기에서 고주파 수동소자 상호변조 왜곡신호의 제거회로에 관한 것이다.
정보통신 기술의 발전과 생활 형태의 변화 및 경제 성장 등으로 통신 문화의 형태가 급속도로 변화되고, 정보화 시대를 맞이하여 고속의 정보전달에 대한 요구로 때와 장소에 구애받지 않고, 지하, 공중, 해상 및 산악 지역 등에서도 통신 서비스를 받을 수 있는 이동통신 시스템은 일상 생활에 없어서는 안될 중요한 통신 매체로 자리잡고 있다.
상기 이동통신 시스템은, 서비스 지역을 하나의 넓은 지역으로 사용하는 광역 방식과는 달리 전체 서비스 지역을 셀(Cell)이라는 소규모의 서비스 영역으로 분할하고, 각 셀 내에서는 사용 가능한 일정한 수의 무선 채널을 할당하게 된다.
그리고 각 셀 내에 설치된 무선 기지국(Cell Site)들은 교환 시스템에서 집중 제어하고, 중계기는 무선 기지국과 사용자의 이동통신 단말기간의 원활한 통신을 위하여, 무선 기지국과 이동통신 단말기에서 각기 송출되는 낮은 출력의 RF 신호를 수신하며, 수신한 RF 신호를 증폭한 후 이동통신 단말기와 무선 기지국으로 중계 송출하는 역할을 하게 된다.
상기 중계기는 무선통신을 중계하기 위하여 수동소자인 듀플렉서를 사용하고 있다. 즉, 상기 듀플렉서는 송신신호를 처리한 후 안테나를 통해 송출함과 아울러 안테나를 통해 수신되는 수신신호를 처리하여 출력하고 있다.
상기 듀플렉서는 송신신호를 처리하여 안테나를 통해 송출할 경우에 상호 변조된 왜곡신호가 발생하고, 발생한 왜곡신호는 수신신호를 출력하는 선로로 출력되어 중계기의 중계 능력을 저하시키고, 중계하는 무선통신 신호가 왜곡되어 통화 품질을 저하시키게 된다. 그러므로 중계기의 듀플렉서가 송신신호를 처리하면서 발생되는 상호 변조된 왜곡신호를 제거할 필요가 있다.
상기 듀플렉서에서 발생되는 왜곡신호를 제거하기 위하여 종래에는 공진기의 수를 늘려 대역통과필터의 차(pole)수를 증가시킴으로써 각각의 경로에 대한 아이솔레이션(isolation)을 향상시키는 수동적인 방법을 사용하였다. 그러나 상기 대역통과필터의 차수를 증가시키는 방법은 외부의 환경 변화에 대하여 능동적으로 대처하지 못하고, 이로 인하여 응용의 범위가 한정되는 문제점이 있었다.
따라서 본 발명의 목적은 발생되는 왜곡신호의 레벨에 따라 능동적으로 왜곡신호를 제거하는 중계기에서 고주파 수동소자 상호변조 왜곡신호의 제거회로를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 발생되는 왜곡신호를 검출하고, 검출한 왜곡신호에 따라 감쇠기의 감쇠량 및 위상 변환기의 위상 변환각을 자동으로 제어하여 수신신호의 출력선로로 출력되는 왜곡신호를 제거할 수 있는 중계기에서 고주파 수동소자 상호변조 왜곡신호의 제거회로를 제공하는데 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 중계기에서 고주파 수동소자 상호변조 왜곡신호의 제거회로에 따르면, 송신신호를 처리하여 안테나를 통해 송출함과 아울러 안테나를 통해 수신되는 수신신호를 처리하여 출력하는 듀플렉서; 상기 듀플렉서로 입력되는 송신신호 및 상기 듀플렉서에서 상기 안테나로 출력되는 신호로 왜곡신호를 검출하는 왜곡신호 검출부; 및 상기 왜곡신호 검출부가 검출한 왜곡신호로 상기 듀플렉서가 출력하는 수신신호에 포함된 왜곡신호를 제거하는 왜곡신호 제거부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 왜곡신호 검출부는, 송신신호를 소정 레벨 감쇠시켜 출력하는 제 1 커플러; 상기 제 1 커플러의 감쇠 출력신호를 감쇠시키는 제 1 감쇠기; 상기 감쇠기의 출력신호의 위상을 반전시키는 제 1 위상 변환기; 상기 듀플렉서에서 상기 안테나로 출력되는 신호를 소정 레벨 감쇠시켜 출력하는 제 2 커플러; 및 상기 제 2 커플러의 감쇠 출력신호에 상기 위상 변환기의 출력신호를 가산하여 왜곡신호를 검출하는 제 1 가산기로 이루어지고, 상기 왜곡신호 제거부는, 상기 왜곡신호 검출부에서 출력되는 왜곡신호를 감쇠시키는 제 2 감쇠기; 상기 감쇠기의 출력신호의 위상을 반전시키는 제 2 위상 변환기; 상기 위상 변환기의 출력신호를 증폭하는 증폭기; 및 상기 증폭기의 출력신호와 상기 듀플렉서가 출력하는 수신신호를 가산하여 왜곡신호를 제거하는 제 2 가산기로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한 왜곡신호의 발생량을 검출하고 검출한 왜곡신호의 발생량에 따라 상기 왜곡신호 제거부 및 왜곡신호 검출부의 감쇠량과 위상 변환각도를 조절하는 왜곡신호 제거량 제어수단을 포함하고, 상기 왜곡신호 제거량 제어수단은, 상기 듀플렉서에서 안테나로 출력되는 신호를 소정 레벨 감쇠시켜 출력하는 제 3 커플러; 상기 왜곡신호 검출부에서 출력되는 왜곡신호를 소정 레벨 감쇠시켜 출력하는 제 4 커플러; 상기 제 3 커플러 및 제 4 커플러의 출력신호를 선택적으로 통과시키는 멀티플렉서; 소정 주파수의 신호를 발생하는 PLL 회로; 상기 멀티플렉서 및 PLL 회로의 출력신호를 혼합하여 원하는 주파수의 신호를 발생시키는 혼합기; 상기 혼합기의 출력신호에서 원하는 주파수 신호를 검출하는 대역통과필터; 상기 대역통과필터에서 출력되는 신호의 전력을 검출하는 전력 검출기; 및 상기 멀티플렉서의 선택 동작을 제어함과 아울러 상기 PLL 회로가 발생하는 신호의 주파수를 제어하고 상기 전력 검출기의 출력신호로 상기 송신신호 및 왜곡신호의 전력을 판단하여 상기 왜곡신호 제거부 및 왜곡신호 검출부의 감쇠량과 위상 변환각도를 제어하는 제어기로 구성됨을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명의 제거회로에 따른 일 실시 예를 보인 회로도이고,
도 2는 본 발명의 제거회로에 사용되는 커플러의 동작을 설명하기 위한 도면이며,
도 3은 본 발명의 제거회로에 따른 다른 실시 예를 보인 회로도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
100 : 듀플렉서 110 : 왜곡신호 검출부
111, 117, 201, 203 : 제 1 내지 제 4 커플러
113, 121 : 제 1 및 제 2 감쇠기 115, 123 : 제 1 및 제 2 위상 변환기
119, 127 : 제 1 및 제 2 가산기 120 : 왜곡신호 제거부
125, 130, 140 : 증폭기 200 : 왜곡신호 제거량 제어수단
205 : 멀티플렉서 207 : PLL 회로
209 : 혼합기 211 : 대역통과필터
213 : 전력 검출기 215 : 제어기
ANT : 안테나 TX : 송신신호
RX : 수신신호
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 중계기에서 고주파 수동소자 상호변조 왜곡신호의 제거회로를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 제거회로의 일 실시 예를 보인 회로도이다. 이에 도시된 바와 같이 송신신호(TX)를 처리하여 안테나(ANT)를 통해 송출함과 아울러 안테나(ANT)를 통해 수신되는 수신신호(RX)를 처리하여 출력하는 듀플렉서(100)와, 상기 듀플렉서(100)로 입력되는 송신신호(TX) 및 상기 듀플렉서(100)에서 상기 안테나(ANT)로 출력되는 신호로 왜곡신호를 검출하는 왜곡신호 검출부(110)와, 상기 왜곡신호 검출부(110)가 검출한 왜곡신호로 상기 듀플렉서(100)가 출력하는 수신신호(RX)의 왜곡신호를 제거하는 왜곡신호 제거부(120)를 구비한다.
상기 왜곡신호 검출부(110)는, 송신신호(TX)를 소정 레벨 감쇠시켜 출력하는 제 1 커플러(111)와, 상기 제 1 커플러(111)의 감쇠 출력신호를 감쇠시키는 제 1 감쇠기(113)와, 상기 제 1 감쇠기(113)의 출력신호의 위상을 반전시키는 제 1 위상 변환기(115)와, 상기 듀플렉서(100)에서 상기 안테나(ANT)로 출력되는 신호를 소정 레벨 감쇠시켜 출력하는 제 2 커플러(117)와, 상기 제 2 커플러(117)의 감쇠 출력신호에 상기 제 1 위상 변환기(115)의 출력신호를 가산하여 왜곡신호를 검출하는 제 1 가산기(119)로 구성된다.
상기 왜곡신호 제거부(120)는, 왜곡신호 검출부(110)의 제 1 가산기(119)에서 출력되는 왜곡신호를 감쇠시키는 제 2 감쇠기(121)와, 상기 제 2 감쇠기(121)의 출력신호의 위상을 반전시키는 제 2 위상 변환기(123)와, 상기 제 2 위상 변환기(123)의 출력신호를 증폭하는 증폭기(125)와, 상기 증폭기(125)의 출력신호와 상기 듀플렉서(100)가 출력하는 수신신호(RX)를 가산하여 왜곡신호를 제거하는 제 2 가산기(127)로 구성된다.
도 1의 도면 설명중 미설명 부호 130 및 140은 각기 송신신호(TX) 및 수신신호(RX)를 증폭하는 증폭기이다.
이와 같이 구성된 본 발명의 제거회로는 입력되는 송신신호(TX)가 증폭기(130)에서 증폭되고, 왜곡신호 검출부(110)의 제 1 커플러(111)를 통해 듀플렉서(100)로 입력됨과 아울러 소정의 레벨이 감쇠되어 출력된다.
상기 커플러(111, 117)들은 도 2에 도시된 바와 같이 입력되는 소정의 신호를 제 1 출력으로 감쇠함이 없이 출력함과 아울러 제 2 출력인 감쇠 출력으로 예를 들면 약 －10㏈ 정도 감쇠하여 출력한다.
상기 듀플렉서(100)로 입력된 송신신호(TX)는 소정 처리된 후 출력되고, 왜곡신호 검출부(110)의 제 2 커플러(117)를 통해 안테나(ANT)로 출력되어 송출됨과 아울러 그 제 2 커플러(117)에서 소정 레벨 감쇠되어 출력된다.
이 때, 듀플렉서(100)가 송신신호(TX)를 처리하면서 송신신호(TX)의 좌우 양측으로 왜곡신호가 발생하고, 발생한 왜곡신호는 안테나(ANT)를 통해 송출되나, 다음 단에서 무선 중계하는 중계기 및/또는 이동통신 단말기 등에서 필터링 및 제거되어 통화 품질에는 거의 영향을 주지 않는다.
또한 상기 듀플렉서(100)에서 발생되는 왜곡신호들 중에서 상측의 왜곡신호는 듀플렉서(100)에 내장되어 있는 대역통과필터 등에 의해 모두 제거되나, 하측의 왜곡신호는 제거되지 않고, 수신신호(RX)의 출력 라인으로 출력되어 통화 품질을 저하시키게 되는 것으로서 그 수신신호(RX)의 출력 라인으로 출력되는 하측의 왜곡신호를 제거해야 된다.
상기 제 1 커플러(111)에서 감쇠 출력되는 송신신호(TX)는 제 1 감쇠기(113)에서 소정 레벨 감쇠되고, 제 1 위상 변환기(115)에서 위상이 반전되어 제 1 가산기(119)로 입력된다. 또한 상기 제 2 커플러(117)에서 감쇠 출력되는 신호도 제 1 가산기(119)로 입력된다. 그러면, 제 1 가산기(119)는 입력되는 두 신호를 가산하여 송신신호(TX)의 성분을 모두 제거하고, 왜곡신호를 검출하여 출력하게 된다.
상기 왜곡신호 검출부(110)의 제 1 가산기(119)에서 출력되는 왜곡신호는 왜곡신호 제거부(120)의 제 2 감쇠기(121)를 통해 소정 레벨 감쇠되고, 제 2 위상 변환기(123)에서 위상이 반전되며, 증폭기(125)에서 증폭된 후 제 2 가산기(127)로 상기 듀플렉서(100)가 출력하는 왜곡신호의 신호와 함께 입력된다. 그러면, 제 2 가산기(127)는 상기 증폭기(125)의 출력신호와 상기 듀플렉서(100)가 출력하는 수신신호(RX)를 가산하여 왜곡신호가 제거되고, 왜곡신호가 제거된 신호는 증폭기(140)를 통해 출력된다.
여기서, 출력하는 수신신호(RX)의 상측으로 위상이 반전된 왜곡신호가 잔존하게 되나, 그 위상이 반전된 상측의 왜곡신호는 증폭기(140)의 다음 단에 구비되는 대역통과필터 등에 의해 간단히 제거되고, 통화 품질에는 거의 영향을 주지 않는다.
도 3은 본 발명의 제거회로에 따른 다른 실시 예를 보인 회로도이다. 이에 도시된 바와 같이 본 발명의 다른 실시 예는 왜곡신호의 발생량을 검출하고, 검출한 발생량에 따라 상기 제 1 감쇠기(113) 및 제 2 감쇠기(121)의 감쇠량과 제 1 위상 변환기(115) 및 제 2 위상 변환기(123)의 위상변환 각도를 자동으로 조절하는 것으로서 왜곡신호의 발생량을 검출하여 제 1 감쇠기(113) 및 제 2 감쇠기(121)의 감쇠량과 제 1 위상 변환기(115) 및 제 2 위상 변환기(123)의 위상변환 각도를 자동으로 조절하는 왜곡신호 제거량 제어수단(200)을 구비한다.
상기 왜곡신호 제거량 제어수단(200)은, 상기 듀플렉서(100)에서 안테나(ANT)로 출력되는 신호를 소정 레벨 감쇠시켜 출력하는 제 3 커플러(201)와, 상기 왜곡신호 검출부(110)에서 출력되는 왜곡신호를 소정 레벨 감쇠시켜 출력하는 제 4 커플러(203)와, 상기 제 3 커플러(201) 및 제 4 커플러(203)의 출력신호를 선택적으로 통과시키는 멀티플렉서(205)와, 소정 주파수의 신호를 발생하는 PLL(Phase Locked Loop) 회로(207)와, 상기 멀티플렉서(205) 및 PLL 회로(207)의 출력신호를 혼합하여 원하는 주파수의 신호를 발생시키는 혼합기(209)와, 상기 혼합기(209)의 출력신호에서 원하는 주파수의 신호를 검출하는 대역통과필터(211)와, 상기 대역통과필터(211)에서 출력되는 신호의 전력을 검출하는 전력 검출기(213)와, 상기 멀티플렉서(205)의 선택 동작을 제어함과 아울러 상기 PLL 회로(207)가 발생하는 신호의 주파수를 제어하고 상기 전력 검출기(213)의 출력신호로 송신신호(TX) 및 왜곡신호의 전력을 판단하여 상기 제 1 감쇠기(113) 및 제 2 감쇠기(121)와 상기 제 1 위상 변환기(115) 및 제 2 위상 변환기(123)를 제어하는 제어기(215)로 구성된다.
이와 같이 구성된 본 발명의 다른 실시 예는 듀플렉서(100)에서 안테나(ANT)로 출력되는 신호를 제 3 커플러(201)가 소정 레벨 감쇠시켜 출력함과 아울러 왜곡신호 검출부(110)에서 검출하여 출력되는 왜곡신호를 제 4 커플러(203)가 소정 레벨 감쇠시켜 출력하고, 제 3 커플러(201) 및 제 4 커플러(203)의 출력신호는 멀티플렉서(205)로 입력된다.
이와 같은 상태에서 제어기(215)는 멀티플렉서(205)를 제어하여 상기 제 3 커플러(201) 및 제 4 커플러(203)의 출력신호를 순차적으로 선택 출력하게 제어함과 아울러 PLL 회로(207)를 제어하여 원하는 소정 주파수의 신호를 발생하게 한다.
상기 멀티플렉서(205)가 선택 출력하는 신호와 상기 PLL 회로(207)가 출력하는 소정 주파수의 신호가 혼합기(209)에 입력되어 혼합 및 소정 주파수의 신호로 변환되고, 변환된 소정 주파수의 신호는 대역통과필터(211)에서 대역 필터링되어 검출되며, 전력 검출기(213)에서 전력 레벨이 검출되어 제어기(215)로 입력된다.
그러면, 제어기(215)는 상기 전력 검출기(213)의 출력신호로 송출하는 송신신호(TX)의 전력 세기 및 발생된 왜곡신호의 전력 세기를 판단하고, 판단한 전력 세기에 따라 제 1 감쇠기(113) 및 제 2 감쇠기(121)의 감쇠량과 제 1 위상 변환기(115) 및 제 2 위상 변환기(123)의 위상 변환각도를 제어하여 수신신호(RX)로 출력되는 왜곡신호를 모두 제거하게 된다.
이상에서와 같이 본 발명에 따르면, 발생되는 왜곡신호를 검출하고, 검출한 왜곡신호에 따라, 수신신호의 출력라인으로 출력되는 왜곡신호를 제거함으로써 발생되는 왜곡신호에 따라 능동적으로 동작하여 모두 제거할 수 있고, 이로 인하여 통화 품질이 향상되는 등의 효과가 있다.
Claims (5)
- 송신신호를 처리하여 안테나를 통해 송출함과 아울러 안테나를 통해 수신되는 수신신호를 처리하여 출력하는 듀플렉서;상기 듀플렉서로 입력되는 송신신호 및 상기 듀플렉서에서 상기 안테나로 출력되는 신호로 왜곡신호를 검출하는 왜곡신호 검출부; 및상기 왜곡신호 검출부가 검출한 왜곡신호로 상기 듀플렉서가 출력하는 수신신호에 포함된 왜곡신호를 제거하는 왜곡신호 제거부로 구성됨을 특징으로 하는 중계기에서 고주파 수동소자 상호변조 왜곡신호의 제거회로.
- 제 1 항에 있어서, 상기 왜곡신호 검출부는;송신신호를 소정 레벨 감쇠시켜 출력하는 제 1 커플러;상기 제 1 커플러의 감쇠 출력신호를 감쇠시키는 제 1 감쇠기;상기 감쇠기의 출력신호의 위상을 반전시키는 제 1 위상 변환기;상기 듀플렉서에서 상기 안테나로 출력되는 신호를 소정 레벨 감쇠시켜 출력하는 제 2 커플러; 및상기 제 2 커플러의 감쇠 출력신호에 상기 위상 변환기의 출력신호를 가산하여 왜곡신호를 검출하는 제 1 가산기로 구성됨을 특징으로 하는 중계기에서 고주파 수동소자 상호변조 왜곡신호의 제거회로.
- 제 1 항에 있어서, 상기 왜곡신호 제거부는;상기 왜곡신호 검출부에서 출력되는 왜곡신호를 감쇠시키는 제 2 감쇠기;상기 감쇠기의 출력신호의 위상을 반전시키는 제 2 위상 변환기;상기 위상 변환기의 출력신호를 증폭하는 증폭기; 및상기 증폭기의 출력신호와 상기 듀플렉서가 출력하는 수신신호를 가산하여 왜곡신호를 제거하는 제 2 가산기로 구성됨을 특징으로 하는 중계기에서 고주파 수동소자 상호변조 왜곡신호의 제거회로.
- 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 하나의 항에 있어서,왜곡신호의 발생량을 검출하고 검출한 왜곡신호의 발생량에 따라 상기 왜곡신호 제거부 및 왜곡신호 검출부의 감쇠량과 위상 변환각도를 조절하는 왜곡신호 제거량 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 중계기에서 고주파 수동소자 상호변조 왜곡신호의 제거회로.
- 제 4 항에 있어서, 상기 왜곡신호 제거량 제어수단은;상기 듀플렉서에서 안테나로 출력되는 신호를 소정 레벨 감쇠시켜 출력하는 제 3 커플러;상기 왜곡신호 검출부에서 출력되는 왜곡신호를 소정 레벨 감쇠시켜 출력하는 제 4 커플러;상기 제 3 커플러 및 제 4 커플러의 출력신호를 선택적으로 통과시키는 멀티플렉서;소정 주파수의 신호를 발생하는 PLL 회로;상기 멀티플렉서 및 PLL 회로의 출력신호를 혼합하여 원하는 주파수의 신호를 발생시키는 혼합기;상기 혼합기의 출력신호에서 원하는 주파수 신호를 검출하는 대역통과필터;상기 대역통과필터에서 출력되는 신호의 전력을 검출하는 전력 검출기; 및상기 멀티플렉서의 선택 동작을 제어함과 아울러 상기 PLL 회로가 발생하는 신호의 주파수를 제어하고 상기 전력 검출기의 출력신호로 상기 송신신호 및 왜곡신호의 전력을 판단하여 상기 왜곡신호 제거부 및 왜곡신호 검출부의 감쇠량과 위상 변환각도를 제어하는 제어기로 구성됨을 특징으로 하는 중계기에서 고주파 수동소자 상호변조 왜곡신호의 제거회로.
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