KR20000075229A - 주파수 변환 중계장치 - Google Patents

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Abstract

개시된 중계장치는 중계하는 고주파 신호를 다시 수신 및 중계하지 않고, 또한 송신/수신안테나를 근접된 장소에 설치하여도 중계하는 고주파 신호를 다시 수신 및 중계하지 않도록 한다.
상호간에 분리되어 설치되는 제 1 중계기 및 제 2 중계기를 구비하고, 제 1 중계기는, 기지국에서 무선 단말기로 전송하는 제 11 고주파 신호를 수신 및 제 12 고주파 신호로 변환하여 송신함과 아울러 수신되는 제 22 고주파 신호를 무선 단말기에서 기지국으로 전송하는 제 21 고주파 신호로 변환하여 기지국으로 송신하며, 제 2 중계기는, 무선 단말기에서 기지국으로 전송하는 제 21 고주파 신호를 수신 및 제 22 고주파 신호로 변환하여 제 1 중계기로 송신함과 아울러 상기 제 1 중계기가 송신하는 제 12 고주파 신호를 제 11 고주파 신호로 변환하여 무선 단말기로 송신하며, 제 1 및 제 2 중계기는 복수의 듀플렉서의 사이에 복수의 LNA, BPF, ATT 및 HPA가 양방향으로 전송 가능하게 구비되거나 또는 LNA, ATT, BPF 및 HPA가 양방향으로 전송 가능하게 구비되고, 이들 LNA, BPF, ATT 및 HPA의 각각의 사이 또는 LNA, ATT, BPF 및 HPA의 각각의 사이들 중에서 어느 하나에 주파수 변환기가 선택적으로 구비되어 입력되는 고주파 신호의 주파수를 변환한다.

Description

주파수 변환 중계장치{Repeater using frequency change}
본 발명은 기지국과 무선 단말기의 사이에서 고주파 신호를 양방향 중계하는 중계장치에 관한 것으로 특히 중계하는 고주파 신호가 다시 수신되어 중계되지 않도록 하는 중계장치에 관한 것이다.
정보통신 기술의 발전, 생활 형태의 변화 및 경제의 성장 등으로 통신문화의 형태가 급속도로 변화되고, 정보화 시대에 있어서 고속의 정보전달에 대한 요구로 시간과 장소에 구애받지 않고, 지하, 공중, 해상 및 산악 지역에서도 통신 서비스를 받을 수 있는 이동 통신 시스템은 일상생활에 없어서는 안될 중요한 통신매체로 자리잡고 있다.
상기 이동 통신 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, 중계장치는 기지국과 사용자 단말기간의 원활한 통신을 위하여 무선 기지국과 단말기로부터 송출된 낮은 출력의 고주파 신호를 수신하며, 이를 증폭 및 다시 송신하여 중계하는 역할을 하게 된다.
그러나 현재까지 무선 기지국의 셀 영역에 속하지 않는 서비스 이외의 영역들이 많이 존재하고, 이 서비스 이외의 영역들을 모두 이동 통신 서비스 영역으로 확보하기 위해서는 보다 많은 무선 기지국 및 중계장치를 설치해야 된다.
도 1은 일반적인 중계장치의 일 예를 보인 회로도이다.
이에 도시된 바와 같이 고주파 신호를 송신 및 수신하는 송신/수신안테나
(10)(10a)와, 송신단자(TX1)(TX2)로 입력되는 고주파 신호를 필터링하고 상기 송신/수신안테나(10)(10a)를 통해 송신함과 아울러 상기 송신/수신안테나(10)(10a)를 통해 수신되는 고주파 신호들 중에서 원하는 주파수 대역의 고주파 신호를 필터링하여 수신단자(RX1)(RX2)로 출력하는 제 1 및 제 2 듀플렉서(duplexer)(11)(11a)와, 상기 제 1 및 제 2 듀플렉서(11)(11a)의 수신단자(RX1)(RX2)로 출력되는 고주파 신호를 저잡음 증폭하는 제 1 및 제 2 LNA(Low Noise Amplifier)(12)(12a)와, 상기 제 1 및 제 2 LNA(12)(12a)에서 저잡음 증폭된 고주파 신호들 중에서 원하는 주파수 대역의 고주파 신호를 검출하는 제 1 및 제 2 BPF(Band Pass Filter)(13)(13a)와, 상기 제 1 및 제 2 BPF(13)(13a)를 통해 검출된 고주파 신호를 적정한 레벨로 감쇄시키는 제 1 및 제 2 ATT(ATTenuator)(14)(14a)와, 상기 제 1 및 제 2 ATT(14)(14a)의 출력신호를 증폭하여 상기 제 1 및 제 2 듀플렉서(11)(11a)의 송신단자(TX1)(TX2)로 각기 입력시키는 제 1 및 제 2 HPA(High Power Amplifier)(15)(15a)로 구성된다.
이러한 구성을 가지는 중계장치는 송신/수신안테나(10)를 통해 수신되는 고주파 신호를 제 1 듀플렉서(11)가 대역 필터링하여 원하는 주파수 대역의 고주파 신호 즉, 기지국으로부터 무선 단말기로 전송되는 고주파 신호(이하, '제 1 고주파 신호'라고 약칭함)를 검출 및 수신단자(RX1)로 출력하게 된다.
상기 제 1 듀플렉서(11)가 수신단자(RX1)로 출력한 제 1 고주파 신호는 제 1 LNA(12)에서 저잡음 증폭되고, 제 1 BPF(13)에서 대역 필터링되어 제 1 고주파 신호의 주파수 대역이 정밀하게 검출된다.
상기 제 1 BPF(13)에서 대역 필터링된 제 1 고주파 신호는 제 1 ATT(14)에서 소정의 레벨로 감쇄되고, 제 1 HPA(15)에서 증폭되어 제 2 듀플렉서(11a)의 송신단자(TX2)로 입력된다.
그러면, 제 2 듀플렉서(11a)는 송신단자(TX2)로 입력된 제 1 고주파 신호를 다시 필터링하고, 송신/수신안테나(10a)를 통해 송신하여 중계하게 된다.
그리고 송신/수신안테나(10a)를 통해 수신되는 고주파 신호를 제 2 듀플렉서(11a)가 대역 필터링하여 원하는 주파수 대역의 고주파 신호 즉, 무선 단말기로부터 기지국으로 전송되는 고주파 신호(이하, '제 2 고주파 신호'라고 약칭함)를 검출 및 수신단자(RX2)로 출력하게 된다.
상기 제 2 듀플렉서(11a)가 수신단자(RX2)로 출력한 제 2 고주파 신호는 제 2 LNA(12a)에서 저잡음 증폭되고, 제 2 BPF(13a)에서 대역 필터링되어 제 2 고주파 신호의 주파수 대역이 정밀하게 검출된다.
상기 제 2 BPF(13a)에서 대역 필터링된 제 2 고주파 신호는 제 2 ATT(14a)에서 소정의 레벨로 감쇄되고, 제 2 HPA(15a)에서 증폭되어 제 1 듀플렉서(11)의 송신단자(TX1)로 입력된다.
그러면, 제 1 듀플렉서(11)는 송신단자(TX1)로 입력된 제 2 고주파 신호를 다시 필터링하고, 송신/수신안테나(10)를 통해 송신하여 중계하게 된다.
여기서, 기지국으로부터 송신/수신안테나(10)를 통해 수신되어 제 1 듀플렉서(11), 제 1 LNA(12), 제 1 BPF(13), 제 1 ATT(14), 제 1 HPA(15) 및 제 2 듀플렉서(11a)를 통과한 후 송신/수신안테나(10a)를 통해 무선 단말기로 송신하여 중계하는 제 1 고주파 신호의 주파수와, 무선 단말기로부터 송신/수신안테나(10a)를 통해 수신되어 제 2 듀플렉서(11a), 제 2 LNA(12a), 제 2 BPF(13a), 제 2 ATT(14a), 제 2 HPA(15a) 및 제 1 듀플렉서(11)를 통과한 후 송신/수신안테나(10)를 통해 기지국으로 송신하여 중계하는 제 2 고주파 신호의 주파수는 서로 상이하게 설정되어 있다.
예를 들면, 기지국으로부터 무선 단말기로 중계하는 제 1 고주파 신호의 주파수 대역은 869∼894MHz이고, 무선 단말기에서 기지국으로 중계하는 제 2 고주파 신호의 주파수 대역은 824∼849MHz로 설정되어 있다.
도 2는 일반적인 중계장치의 다른 예를 보인 회로도이다.
이에 도시된 바와 같이 중계장치의 다른 예는 제 1 및 제 2 LNA(12)(12a)에서 출력되는 제 1 및 제 2 고주파 신호가 먼저 제 1 및 제 2 ATT(14)(14a)에서 감쇄되고, 제 1 및 제 2 BPF(13)(13a)에서 대역 필터링된 후 제 1 및 제 2 HPA(15)(15a)로 입력되게 구성된다.
상기한 제 1 및 제 2 BPF(13)(13a)와, 제 1 및 제 2 ATT(14)(14a)의 배열 순서는 중계장치가 수신 및 중계하는 제 1 및 제 2 고주파 신호의 세기와, 중계장치가 설치된 장소의 여건 등에 따라 조절된다.
이러한 종래의 중계장치는 기지국과 무선 단말기의 사이에서 제 1 및 제 2 고주파 신호를 원활하게 중계할 수 있으나, 중계하는 제 1 및 제 2 고주파 신호가 다시 중계장치로 수신 및 중계되어 메아리(echo) 등의 잡음이 발생되었다.
즉, 중계장치의 송신/수신안테나(10)로 수신되어 처리한 후 송신/수신안테나
(10a)로 출력하여 중계하는 고주파 신호가 다시 송신/수신안테나(10)로 수신 및 중계되고, 또한 송신/수신안테나(10a)로 수신되어 처리한 후 송신/수신안테나(10)로 출력하여 중계하는 고주파 신호가 다시 송신/수신안테나(10a)로 수신 및 중계되어 하울링 등의 잡음이 발생하는 경우가 많다.
그러므로 종래에는 송신/수신안테나(10)(10a)를 상호간에 멀리 떨어지게 설치하여 중계하는 고주파 신호가 중계장치에 다시 수신 및 중계되는 것을 방지하고 있으나, 여전히 중계하는 고주파 신호가 중계장치에 다시 수신 및 중계되어 메아리 등의 잡음이 발생하는 경우가 빈번하였음은 물론 멀리 떨어진 송신/수신안테나
(10)(10a)를 중계장치에 연결해야 되므로 송신/수신안테나(10)(10a)와 중계장치를 선로로 연결하기 위한 별도의 가설 작업을 해야 되는 등 설치 작업이 매우 어렵고, 많은 작업 시간이 소요되는 등의 여러 가지 문제점이 있었다.
따라서 본 발명의 목적은 중계하는 고주파 신호가 다시 수신 및 중계되지 않도록 하는 주파수 변환 중계장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 송신/수신안테나를 근접된 장소에 설치하여도 중계하는 고주파 신호가 다시 수신 및 중계되지 않는 주파수 변환 중계장치를 제공하는 데 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 주파수 변환 중계장치에 따르면, 상호간에 분리되어 설치되는 제 1 중계기 및 제 2 중계기를 구비한다.
상기 제 1 중계기는, 기지국에서 무선 단말기로 전송하는 제 11 고주파 신호를 수신 및 제 12 고주파 신호로 변환하여 송신함과 아울러 수신되는 제 22 고주파 신호를 무선 단말기에서 기지국으로 전송하는 제 21 고주파 신호로 변환하여 기지국으로 송신한다.
상기 제 2 중계기는, 무선 단말기에서 기지국으로 전송하는 제 21 고주파 신호를 수신 및 제 22 고주파 신호로 변환하여 제 1 중계기로 송신함과 아울러 상기 제 1 중계기가 송신하는 제 12 고주파 신호를 제 11 고주파 신호로 변환하여 무선 단말기로 송신한다.
그리고 상기 제 1 및 제 2 중계기는 복수의 듀플렉서의 사이에 복수의 LNA, BPF, ATT 및 HPA가 양방향으로 전송 가능하게 구비되거나 또는 LNA, ATT, BPF 및 HPA가 양방향으로 전송 가능하게 구비되고, 이들 LNA, BPF, ATT 및 HPA의 각각의 사이 또는 LNA, ATT, BPF 및 HPA의 각각의 사이들 중에서 어느 하나에 주파수 변환기가 선택적으로 구비되어 입력되는 고주파 신호의 주파수를 변환한다.
도 1은 일반적인 중계장치의 일 예를 보인 회로도,
도 2는 일반적인 중계장치의 다른 예를 보인 회로도,
도 3은 본 발명의 주파수 변환 중계장치의 실시 예의 구성을 보인 회로도,
도 4는 도 3의 제 11 주파수 변환기의 구성을 보인 회로도,
도 5는 도 3의 제 12 주파수 변환기의 구성을 보인 회로도,
도 6은 도 3의 제 21 주파수 변환기의 구성을 보인 회로도,
도 7은 도 3의 제 22 주파수 변환기의 구성을 보인 회로도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
30, 35 : 제 1 및 제 2 중계기
40, 43, 50, 53, 60, 63, 70, 73 : 국부 발진기
41, 44, 51, 54, 61, 64, 71, 74 : 혼합기
42, 52, 62, 72 : SAW 필터
45, 55, 65, 75, 304, 304a, 354, 354a : BPF
301, 301a, 351, 351a : 송신/수신안테나
302, 302a, 352, 352a : 듀플렉서
303, 303a, 353, 353a : LNA
305, 305a, 355, 355a : 주파수 변환기
306, 306a, 356, 356a : ATT
307, 307a, 357, 357a : HPA
이하 첨부된 도 3 내지 도 7의 도면을 참조하여 본 발명의 주파수 변환 중계장치를 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 주파수 변환 중계장치의 구성을 보인 블록도이다.
이에 도시된 바와 같이 본 발명의 중계장치는 상호간에 분리되어 설치되는 제 1 중계기(30) 및 제 2 중계기(35)를 구비하고, 제 1 중계기(30)와 제 2 중계기(35)는 각기 제 11 중계부 및 제 12 중계부와, 제 21 중계부 및 제 22 중계부를 구비한다.
상기 제 1 중계기(30)의 제 11 중계부는, 상기 제 1 중계기(30)의 제 12 중계부의 제 12 HPA(307a)로부터 입력되는 소정 주파수의 고주파 신호 즉, 무선 단말기로부터 기지국으로 중계하는 고주파 신호(이하, '제 21 고주파 신호'라고 약칭함)를 필터링하고 송신/수신안테나(301)를 통해 송신함과 아울러 상기 송신/수신안테나(301)를 통해 수신되는 고주파 신호들 중에서 기지국으로부터 무선 단말기로 중계하는 고주파 신호(이하, '제 11 고주파 신호'라고 약칭함)를 필터링하여 출력하는 제 11 듀플렉서(302)와, 상기 제 11 듀플렉서(302)에서 출력되는 제 11 고주파 신호를 저잡음 증폭하는 제 11 LNA(303)와, 상기 제 11 LNA(303)에서 저잡음 증폭된 제 11 고주파 신호를 정밀하게 필터링하여 검출하는 제 11 BPF(304)와, 상기 제 11 BPF(304)에서 출력되는 제 11 고주파 신호를 다른 주파수의 고주파 신호(이하, '제 12 고주파 신호'라고 약칭함)로 변환하는 제 11 주파수 변환기(305)와, 상기 제 11 주파수 변환기(305)에서 출력되는 제 12 고주파 신호를 적정한 레벨로 감쇄시키는 제 11 ATT(306)와, 상기 제 11 ATT(306)의 출력신호를 증폭하는 제 11 HPA(307)를 구비한다.
상기 제 1 중계기(30)의 제 12 중계부는, 상기 제 1 중계기(30)의 제 11 중계부의 제 11 HPA(307)가 출력하는 제 12 고주파 신호를 필터링하고 송신/수신안테나(301a)를 통해 제 2 중계기(35)로 송신함과 아울러 상기 송신/수신안테나(301a)를 통해 수신되는 고주파 신호들 중에서 상기 제 2 중계기(35)의 제 22 중계부가 출력하는 고주파 신호(이하, '제 22 고주파 신호'라고 약칭함)를 필터링하여 출력하는 제 12 듀플렉서(302a)와, 상기 제 12 듀플렉서(302a)에서 출력되는 제 22 고주파 신호를 저잡음 증폭하는 제 12 LNA(303a)와, 상기 제 12 LNA(303a)에서 저잡음 증폭된 제 22 고주파 신호를 정밀하게 검출하는 제 12 BPF(304a)와, 상기 제 12 BPF(304a)에서 출력되는 제 22 고주파 신호를 무선 단말기로부터 기지국으로 중계하는 고주파 신호(이하, '제 21 고주파 신호'라고 약칭함)로 변환하는 제 12 주파수 변환기(305a)와, 상기 제 12 주파수 변환기(305a)에서 출력되는 제 21 고주파 신호를 적정한 레벨로 감쇄시키는 제 12 ATT(306a)와, 상기 제 12 ATT(306a)의 출력신호를 증폭하여 상기 제 11 듀플렉서(302)로 입력시키는 제 12 HPA(307a)를 구비한다.
그리고 상기 제 2 중계기(35)의 제 21 중계부는, 상기 제 22 중계부의 제 22 HPA(357a)로부터 입력되는 제 11 고주파 신호를 필터링하고 송신/수신안테나(351)를 통해 송신함과 아울러 상기 송신/수신안테나(351)를 통해 수신되는 고주파 신호들 중에서 제 21 고주파 신호를 필터링하여 출력하는 제 21 듀플렉서(352)와, 상기 제 21 듀플렉서(352)에서 출력되는 제 21 고주파 신호를 저잡음 증폭하는 제 21 LNA(353)와, 상기 제 21 LNA(353)에서 저잡음 증폭된 제 21 고주파 신호를 정밀하게 검출하는 제 21 BPF(354)와, 상기 제 21 BPF(354)를 통해 출력되는 제 21 고주파 신호를 제 22 고주파 신호로 변환하는 제 21 주파수 변환기(355)와, 상기 제 21 주파수 변환기(355)에서 출력되는 제 22 고주파 신호를 적정한 레벨로 감쇄시키는 제 21 ATT(356)와, 상기 제 21 ATT(356)의 출력신호를 증폭하는 제 11 HPA(357)를 구비한다.
상기 제 2 중계기(35)의 제 22 중계부는, 상기 제 21 중계부의 제 21 HPA(357)가 출력하는 제 22 고주파 신호를 필터링하고 송신/수신안테나(351a)를 통해 제 1 중계기(30)로 송신함과 아울러 상기 송신/수신안테나(351a)를 통해 수신되는 고주파 신호들 중에서
상기 제 1 중계기(30)의 제 12 듀플렉서(302a)가 송신/수신안테나(301a)를 통해 송신하는 제 12 고주파 신호를 필터링하여 출력하는 제 22 듀플렉서(352a)와, 상기 제 22 듀플렉서(352a)에서 출력되는 제 12 고주파 신호를 저잡음 증폭하는 제 22 LNA(353a)와, 상기 제 22 LNA(353a)에서 저잡음 증폭된 제 12 고주파 신호를 정밀하게 검출하는 제 22 BPF(354a)와, 상기 제 22 BPF(354a)를 통해 출력되는 제 12 고주파 신호를 제 11 고주파 신호로 변환하는 제 22 주파수 변환기(355a)와, 상기 제 22 주파수 변환기(355a)에서 출력되는 제 11 고주파 신호를 적정한 레벨로 감쇄시키는 제 22 ATT(356a)와, 상기 제 22 ATT(356a)의 출력신호를 증폭하여 상기 제 21 듀플렉서(352)로 입력시키는 제 22 HPA(357a)로 구성된다.
상기 제 11 주파수 변환기(305)는, 도 4에 도시된 바와 같이 제 111 국부 발진신호를 발생하는 제 111 국부 발진기(40)와, 입력되는 제 11 고주파 신호와 상기 제 111 국부 발진기(40)의 제 111 국부 발진신호를 혼합하는 제 111 혼합기(41)와, 상기 제 111 혼합기(41)의 출력신호에서 원하는 주파수의 고주파 신호를 필터링하는 제 111 SAW(Surface Acoustic Wave) 필터(42)와, 제 112 국부 발진신호를 발생하는 제 112 국부 발진기(43)와, 상기 제 111 SAW 필터(42)의 출력신호 및 상기 제 112 국부 발진기(43)의 제 112 국부 발진신호를 혼합하는 제 112 혼합기(44)와, 상기 제 112 혼합기(44)의 출력신호에서 상기 제 12 고주파 신호를 필터링하여 출력하는 제 111 BPF(45)로 구성된다.
그리고 상기 제 12 주파수 변환기(305a)는, 도 5에 도시된 바와 같이 제 121 국부 발진신호를 발생하는 제 121 국부 발진기(50)와, 입력되는 제 22 고주파 신호와 상기 제 121 국부 발진기(50)의 제 121 국부 발진신호를 혼합하는 제 121 혼합기(51)와, 상기 제 121 혼합기(51)의 출력신호에서 원하는 주파수의 고주파 신호를 필터링하는 제 121 SAW 필터(52)와, 제 122 국부 발진신호를 발생하는 제 122 국부 발진기(53)와, 상기 제 121 SAW 필터(52)의 출력신호 및 상기 제 122 국부 발진기(53)의 제 122 국부 발진신호를 혼합하는 제 122 혼합기(54)와, 상기 제 122 혼합기(54)의 출력신호에서 상기 제 21 고주파 신호를 필터링하여 출력하는 제 121 BPF(55)로 구성된다.
상기 제 21 주파수 변환기(355)는, 도 6에 도시된 바와 같이 제 211 국부 발진신호를 발생하는 제 211 국부 발진기(60)와, 입력되는 제 21 고주파 신호와 상기 제 211 국부 발진기(60)의 제 211 국부 발진신호를 혼합하는 제 211 혼합기(61)와, 상기 제 211 혼합기(61)의 출력신호에서 원하는 주파수의 고주파 신호를 필터링하는 제 211 SAW 필터(62)와, 제 212 국부 발진신호를 발생하는 제 212 국부 발진기(62)와, 상기 제 211 SAW 필터(63)의 출력신호 및 상기 제 212 국부 발진기(63)의 제 212 국부 발진신호를 혼합하는 제 212 혼합기(64)와, 상기 제 212 혼합기(64)의 출력신호에서 상기 제 22 고주파 신호를 필터링하여 출력하는 제 211 BPF(65)로 구성된다.
그리고 상기 제 22 주파수 변환기(355a)는, 도 7에 도시된 바와 같이 제 221 국부 발진신호를 발생하는 제 221 국부 발진기(70)와, 입력되는 제 12 고주파 신호와 상기 제 221 국부 발진기(70)의 제 221 국부 발진신호를 혼합하는 제 221 혼합기(71)와, 상기 제 221 혼합기(71)의 출력신호에서 원하는 주파수의 고주파 신호를 필터링하는 제 221 SAW 필터(72)와, 제 222 국부 발진신호를 발생하는 제 222 국부 발진기(73)와, 상기 제 221 SAW 필터(72)의 출력신호 및 상기 제 222 국부 발진기(73)의 제 222 국부 발진신호를 혼합하는 제 222 혼합기(74)와, 상기 제 222 혼합기(74)의 출력신호에서 상기 제 11 고주파 신호를 필터링하여 출력하는 제 221 BPF(75)로 구성된다.
상기에서 제 1 중계기(30) 및 제 2 중계기(35)는 서로 멀리 떨어진 위치에 설치되는 것으로서 제 1 중계기(30)가 출력하는 제 21 고주파 신호가 제 2 중계기(35)에 수신되지 않음과 아울러 제 2 중계기(35)가 출력하는 제 11 고주파 신호가 제 1 중계기(30)에 수신되지 않고, 또한 제 1 중계기(30)가 출력하는 제 12 고주파 신호를 제 2 중계기(35)가 원활하게 수신함과 아울러 제 2 중계기(35)가 출력하는 제 22 고주파 신호를 제 1 중계기(30)가 원활하게 수신할 수 있는 위치에 제 1 중계기(30) 및 제 2 중계기(35)를 각기 설치한다.
이와 같이 구성된 본 발명의 주파수 변환 중계장치는 제 1 중계기(30)의 송신/수신안테나(301)를 통해 수신되는 고주파 신호들 중에서 원하는 주파수 대역의 고주파 신호 즉, 기지국으로부터 무선 단말기로 전송하는 제 11 고주파 신호가 제 11 듀플렉서(302)에서 대역 필터링되어 검출되고, 검출된 제 11 고주파 신호는 제 11 LNA(303)에서 저잡음 증폭되고, 제 11 BPF(304)에서 대역 필터링되어 제 11 고주파 신호가 정밀하게 검출된다.
상기 제 11 BPF(304)에서 대역 필터링된 제 11 고주파 신호는 제 11 주파수 변환기(305)에서 제 12 고주파 신호로 주파수 변환되어 출력된다.
상기 제 11 주파수 변환기(305)는, 도 4에 도시된 바와 같이 제 111 및 제 112 국부 발진기(40)(43)가 발진하여 제 111 및 제 112 국부 발진신호를 발생하게 된다.
상기 제 111 국부 발진기(40)가 출력하는 제 111 국부 발진신호는 입력되는 제 11 고주파 신호와 제 111 혼합기(41)에서 혼합되고, 제 111 SAW 필터(42)에서 필터링된 후 상기 제 112 국부 발진기(43)가 출력하는 제 112 국부 발진신호와 제 112 혼합기(44)에서 다시 혼합되고, 제 111 BPF(45)에서 대역 필터링되어 제 12 고주파 신호가 출력된다.
예를 들면, 제 111 및 제 112 국부 발진기(40)(43)가 각기 960MHz 및 920MHz의 제 111 및 제 112 국부 발진신호를 발생하고, 입력되는 제 11 고주파 신호의 주파수가 890MHz라고 가정할 경우에 제 111 혼합기(41)는 890MHz의 제 11 고주파 신호와 960MHz의 제 111 국부 발진신호를 혼합하여 70MHz 및 1850MHz의 고주파 신호를 발생하고, 제 111 혼합기(41)에서 발생된 70MHz 및 1850MHz의 고주파 신호들 중에서 제 111 SAW 필터(42)가 70MHz의 고주파 신호를 필터링하여 출력하며, 제 111 SAW 필터(42)가 출력하는 70MHz의 고주파 신호는 제 112 혼합기(44)에서 920MHz의 제 112 국부 발진신호와 다시 혼합되어 850MHz 및 990MHz의 고주파 신호가 발생되며, 제 112 혼합기(44)에서 발생된 850MHz 및 990MHz의 고주파 신호들 중에서 850MHz의 고주파 신호가 제 111 BPF(45)에서 필터링되어 제 12 고주파 신호로 출력된다.
이와 같이 제 11 주파수 변환기(305)에서 출력되는 제 12 고주파 신호는 제 11 ATT(306)에서 적정한 레벨로 감쇄되고, 제 11 HPA(307)에서 증폭되며, 제 12 듀플렉서(302a)에서 대역 필터링된 후 송신/수신안테나(301a)를 통해 제 2 중계기
(35)로 송신된다.
이와 같이 제 1 중계기(30)의 송신/수신안테나(301a)를 통해 송신되는 제 12 고주파 신호는 상기 제 2 중계기(35)의 송신/수신안테나(351a)를 통해 수신되고, 제 22 듀플렉서(352a)에서 대역 필터링되어 검출되며, 검출된 제 12 고주파 신호는 제 22 LNA(353a)에서 저잡음 증폭된 후 제 22 BPF(354a)에서 대역 필터링되어 제 12 고주파 신호가 정밀하게 검출된다.
상기 제 22 BPF(354a)에서 대역 필터링된 제 12 고주파 신호는 제 22 주파수 변환기(355a)에서 제 11 고주파 신호로 주파수 변환되어 출력된다.
상기 제 22 주파수 변환기(355a)는, 도 7에 도시된 바와 같이 제 221 및 제 222 국부 발진기(70)(73)가 발진하여 제 221 및 제 222 국부 발진신호를 발생하게 된다.
상기 제 221 국부 발진기(70)가 출력하는 제 221 국부 발진신호는 입력되는 제 12 고주파 신호와 제 221 혼합기(71)에서 혼합되고, 제 221 SAW 필터(72)에서 필터링된 후 상기 제 222 국부 발진기(73)가 출력하는 제 222 국부 발진신호와 제 222 혼합기(74)에서 다시 혼합되고, 제 221 BPF(75)에서 대역 필터링되어 제 11 고주파 신호가 출력된다.
예를 들면, 제 21 및 제 22 국부 발진기(70)(73)가 각기 920MHz 및 960MHz의 제 221 및 제 222 국부 발진신호를 발생하고, 입력되는 제 12 고주파 신호의 주파수가 850MHz라고 가정할 경우에 제 221 혼합기(71)는 850MHz의 제 12 고주파 신호와 920MHz의 제 221 국부 발진신호를 혼합하여 70MHz 및 1770MHz의 고주파 신호를 발생하고, 제 221 혼합기(71)에서 발생된 70MHz 및 1770MHz의 고주파 신호들 중에서 제 221 SAW 필터(72)가 70MHz의 고주파 신호를 필터링하여 출력하며, 제 221 SAW 필터(72)가 출력하는 70MHz의 고주파 신호는 제 222 혼합기(74)에서 960MHz의 제 222 국부 발진신호와 다시 혼합되어 890MHz 및 1030MHz의 고주파 신호가 발생되며, 제 222 혼합기(74)에서 발생된 고주파 신호들 중에서 890MHz의 고주파 신호가 BPF(75)에서 필터링되어 제 11 고주파 신호로 출력된다.
상기 제 22 주파수 변환기(355a)에서 출력되는 제 11 고주파 신호는 제 22 ATT(356a)에서 적정한 레벨로 감쇄되고, 제 22 HPA(357a)에서 증폭되며, 제 21 듀플렉서(352)에서 대역 필터링된 후 송신/수신안테나(351)를 통해 송신된다.
그리고 제 2 중계기(35)의 송신/수신안테나(351)를 통해 수신되는 고주파 신호들 중에서 원하는 주파수 대역의 고주파 신호 즉, 무선 단말기로부터 기지국으로 전송하는 제 21 고주파 신호가 제 21 듀플렉서(352)에서 대역 필터링되어 검출되고, 검출된 제 21 고주파 신호는 제 21 LNA(353)에서 저잡음 증폭되며, 제 21 BPF(354)에서 대역 필터링되어 제 21 고주파 신호가 정밀하게 검출된다.
상기 제 21 BPF(354)에서 대역 필터링된 제 21 고주파 신호는 제 21 주파수 변환기(355)에서 제 22 고주파 신호로 주파수 변환되어 출력된다.
상기 제 21 주파수 변환기(355)는, 도 6에 도시된 바와 같이 제 211 및 제 212 국부 발진기(60)(63)가 발진하여 제 211 및 제 212 국부 발진신호를 발생하게 된다.
상기 제 211 국부 발진기(60)가 출력하는 제 211 국부 발진신호는 입력되는 제 21 고주파 신호와 제 211 혼합기(61)에서 혼합되고, 제 211 SAW 필터(62)에서 필터링된 후 상기 제 212 국부 발진기(63)가 출력하는 제 212 국부 발진신호와 제 212 혼합기(64)에서 다시 혼합되고, 제 211 BPF(65)에서 대역 필터링되어 제 22 고주파 신호가 출력된다.
예를 들면, 제 211 및 제 212 국부 발진기(60)(63)가 각기 960MHz 및 920MHz의 제 211 및 제 212 국부 발진신호를 발생하고, 입력되는 제 21 고주파 신호의 주파수가 840MHz라고 가정할 경우에 제 211 혼합기(61)는 840MHz의 제 21 고주파 신호와 960MHz의 제 211 국부 발진신호를 혼합하여 120MHz 및 1800MHz의 고주파 신호를 발생하고, 제 211 혼합기(61)에서 발생된 120MHz 및 1800MHz의 고주파 신호들 중에서 제 211 SAW 필터(62)가 120MHz의 고주파 신호를 필터링하여 출력하며, 제 211 SAW 필터(62)가 출력하는 120MHz의 고주파 신호는 제 212 혼합기(64)에서 920MHz의 제 212 국부 발진신호와 다시 혼합되어 800MHz 및 1040MHz의 고주파 신호가 발생되며, 제 212 혼합기(64)에서 발생된 800MHz 및 1040MHz의 고주파 신호들 중에서 800MHz의 고주파 신호가 제 211 BPF(65)에서 필터링되어 제 22 고주파 신호로 출력된다.
이와 같이 제 21 주파수 변환기(355)에서 출력되는 제 22 고주파 신호는 제 21 ATT(356)에서 적정한 레벨로 감쇄되고, 제 21 HPA(357)에서 증폭되며, 제 22 듀플렉서(352a)에서 대역 필터링된 후 송신/수신안테나(351a)를 통해 제 1 중계기(30)로 송신된다.
이와 같이 제 2 중계기(35)의 송신/수신안테나(351a)를 통해 송신되는 제 22 고주파 신호는 상기 제 1 중계기(30)의 송신/수신안테나(301a)를 통해 수신되고, 제 12 듀플렉서(302a)에서 대역 필터링되어 검출되며, 검출된 제 22 고주파 신호는 제 12 LNA(303a)에서 저잡음 증폭되며, 제 12 BPF(304a)에서 대역 필터링되어 제 22 고주파 신호가 정밀하게 검출된다.
상기 제 12 BPF(304a)에서 대역 필터링된 제 22 고주파 신호는 제 12 주파수 변환기(305a)에서 제 21 고주파 신호로 주파수 변환되어 출력된다.
상기 제 12 주파수 변환기(305a)는, 도 5에 도시된 바와 같이 제 121 및 제 122 국부 발진기(50)(53)가 발진하여 제 121 및 제 122 국부 발진신호를 발생하게 된다.
상기 제 121 국부 발진기(50)가 출력하는 제 121 국부 발진신호는 입력되는 제 22 고주파 신호와 제 121 혼합기(51)에서 혼합되고, 제 121 SAW 필터(52)에서 필터링된 후 상기 제 122 국부 발진기(53)가 출력하는 제 122 국부 발진신호와 제 122 혼합기(54)에서 다시 혼합되고, 제 121 BPF(55)에서 대역 필터링되어 제 21 고주파 신호가 출력된다.
예를 들면, 제 121 및 제 122 국부 발진기(50)(53)가 각기 920MHz 및 960MHz의 제 121 및 제 122 국부 발진신호를 발생하고, 입력되는 제 22 고주파 신호의 주파수가 800MHz라고 가정할 경우에 제 121 혼합기(51)는 800MHz의 제 22 고주파 신호와 920MHz의 제 121 국부 발진신호를 혼합하여 120MHz 및 1720MHz의 고주파 신호를 발생하고, 제 121 혼합기(51)에서 발생된 120MHz 및 1720MHz의 고주파 신호들 중에서 제 121 SAW 필터(52)가 120MHz의 고주파 신호를 필터링하여 출력하며, 제 121 SAW 필터(52)가 출력하는 120MHz의 고주파 신호는 제 122 혼합기(54)에서 960MHz의 제 122 국부 발진신호와 다시 혼합되어 840MHz 및 1080MHz의 고주파 신호가 발생되며, 제 122 혼합기(54)에서 발생된 고주파 신호들 중에서 840MHz의 고주파 신호가 BPF(55)에서 필터링되어 제 21 고주파 신호로 출력된다.
상기 제 12 주파수 변환기(305a)에서 출력되는 제 21 고주파 신호는 제 12 ATT(306a)에서 적정한 레벨로 감쇄되고, 제 12 HPA(307a)에서 증폭되며, 제 11 듀플렉서(302)에서 대역 필터링된 후 송신/수신안테나(351)를 통해 송신된다.
여기서, 상기 제 1 중계기(30) 및 제 2 중계기(35)는 서로 분리 설치되어 상기 제 1 중계기(30)의 제 11 듀플렉서(302)가 송신/수신안테나(301)를 통해 송신하는 제 21 고주파 신호와 제 2 중계기(35)의 제 21 듀플렉서(352)가 송신/수신안테나(351)를 통해 송신하는 제 11 고주파 신호를 상호간에 수신할 수 없도록 설치하고, 또한 상기 제 1 중계기(30)의 제 12 듀플렉서(302a)가 송신/수신안테나(301a)를 통해 송신하는 제 12 고주파 신호와 제 2 중계기(35)의 제 22 듀플렉서(352a)가 송신/수신안테나(351a)를 통해 송신하는 제 22 고주파 신호를 상호간에 수신할 수 있도록 함으로써 중계하는 제 11 고주파 신호 및 제 21 고주파 신호를 제 1 중계기(30) 및 제 2 중계기(35)가 다시 수신 및 중계하지 않게 된다.
한편, 상기에서는 BPF(304)(304a)(354)(354a) 및 ATT(306)(306a)(356)(356a)의 사이에 주파수 변환기(305)(305a)(355)(355a)를 각기 구비하여 고주파 신호를 변환하는 것을 예로 들어 설명하였으나, 본 발명을 실시함에 있어서는 이에 한정되지 않고, LNA(303)(303a)(353)(353a) 및 BPF(304)(304a)(354)(354a)의 사이에 주파수 변환기(305)(305a)(355)(355a)를 구비하거나 또는 ATT(306)(306a)(356)(356a) 및 HPA(307)(307a)(357)(357a)의 사이에 주파수 변환기(305)(305a)(355)(355a)를 구비하여 고주파 신호를 변환하게 구성할 수도 있다.
상기 LNA(303)(303a)(353)(353a)와 BPF(304)(304a)(354)(354a)의 사이에 주파수 변환기(305)(305a)(355)(355a)를 구비할 경우에는 BPF(304)(304a)(354)(354a)가 대역 필터링하는 고주파 신호의 주파수를 변경해야 됨은 물론하다.
그리고 상기에서는 복수의 듀플렉서의 사이에 LNA, BPF, ATT 및 HPA가 순차적으로 구비되는 중계장치를 예로 들어 설명하였으나, 본 발명을 실시함에 있어서는 복수의 듀플렉서의 사이에 LNA, ATT, BPF 및 HPA가 순차적으로 구비되는 중계장치에도 간단히 적용하여 실시할 수 있는 것으로서 복수의 듀플렉서의 사이에 LNA, ATT, BPF 및 HPA가 순차적으로 구비되는 중계장치에서도 LNA와 ATT의 사이, ATT와 BPF의 사이 및 BPF와 HPA의 사이에 선택적으로 주파수 변환기를 구비하여 고주파 신호를 중계하게 구성할 수도 있다.
이상에서와 같이 본 발명은 상호간에 멀리 떨어져 설치되는 제 1 중계기 및 제 2 중계기를 구비하고, 제 1 중계기 및 제 2 중계기가 중계하는 고주파 신호의 주파수를 변환하여 상호간에 전송하게 함으로써 중계하는 고주파 신호를 다시 수신 및 중계하지 않게 되어 메아리 등의 잡음이 발생하지 않고, 이로 인하여 통화 품질이 향상되는 효과가 있다.

Claims (10)

  1. 상호간에 분리되어 설치되는 제 1 중계기 및 제 2 중계기를 구비하고,
    상기 제 1 중계기는, 기지국에서 무선 단말기로 전송하는 제 11 고주파 신호를 수신 및 제 12 고주파 신호로 변환하여 송신함과 아울러 수신되는 상기 제 2 중계기가 전송하는 제 22 고주파 신호를 무선 단말기에서 기지국으로 전송하는 제 21 고주파 신호로 변환하여 기지국으로 송신하며,
    상기 제 2 중계기는, 무선 단말기에서 기지국으로 전송하는 제 21 고주파 신호를 수신 및 상기 제 22 고주파 신호로 변환하여 상기 제 1 중계기로 송신함과 아울러 상기 제 1 중계기가 송신하는 제 12 고주파 신호를 다시 제 11 고주파 신호로 변환하여 무선 단말기로 송신하는 것을 특징으로 하는 주파수 변환 중계장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 제 1 및 제 2 중계기는;
    복수의 듀플렉서의 사이에 복수의 LNA, BPF, ATT 및 HPA가 양방향으로 전송 가능하게 구비되고, 상기 LNA, BPF, ATT 및 HPA의 사이에는 입력되는 고주파 신호의 주파수를 변환하는 주파수 변환기가 각기 구비되는 것을 특징으로 하는 주파수 변환 중계장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 주파수 변환기는;
    LNA 및 BPF의 사이에 구비되는 것을 특징으로 하는 주파수 변환 중계장치.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 주파수 변환기는;
    BPF 및 ATT의 사이에 구비되는 것을 특징으로 하는 주파수 변환 중계장치.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 주파수 변환기는;
    ATT 및 HPA의 사이에 구비되는 것을 특징으로 하는 주파수 변환 중계장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 제 1 및 제 2 중계기는;
    복수의 듀플렉서의 사이에 복수의 LNA, ATT, BPF 및 HPA가 양방향으로 전송 가능하게 구비되고, 상기 LNA, ATT, BPF 및 HPA의 사이에는 입력되는 고주파 신호의 주파수를 변환하는 주파수 변환기가 각기 구비되는 것을 특징으로 하는 주파수 변환 중계장치.
  7. 제 2 항에 있어서, 상기 주파수 변환기는;
    LNA 및 ATT의 사이에 구비되는 것을 특징으로 하는 주파수 변환 중계장치.
  8. 제 2 항에 있어서, 상기 주파수 변환기는;
    ATT 및 BPF의 사이에 구비되는 것을 특징으로 하는 주파수 변환 중계장치.
  9. 제 2 항에 있어서, 상기 주파수 변환기는;
    BPF 및 HPA의 사이에 구비되는 것을 특징으로 하는 주파수 변환 중계장치.
  10. 제 2 항 내지 제 9 항중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 주파수 변환기는;
    제 1 및 제 2 국부 발진기;
    입력되는 고주파 신호를 상기 제 1 국부 발진기의 국부 발진신호와 혼합하여 주파수를 변환하는 제 1 혼합기;
    상기 제 1 혼합기의 출력신호에서 하나의 고주파 신호를 필터링하는 SAW 필터;
    상기 SAW 필터의 출력신호에 상기 제 2 국부 발진기의 국부 발진신호를 혼합하여 주파수 변환하는 제 2 혼합기; 및
    상기 제 2 혼합기의 출력신호에서 하나의 고주파 신호를 선택하여 출력하는 BFP로 구성됨을 특징으로 하는 주파수 변환 중계장치.
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