KR20010016363A - 이동 통신용 양방향 능동 증폭장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 목적은 이동 통신에서의 전파음영지역 해소를 위한 초소형 중계기 또는 소형 중계기의 종단 입, 출력부에 사용 할 양방향 능동 증폭기 시스템을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성수단은 송수신 회로를 분리하기 위한 2개의 듀플렉서 및 저 잡음 증폭기를 이용한 수신회로와 저 전력 소비형 고출력 증폭회로를 이용한 송신회로로 양방향으로 증폭기를 제작하여 전송선로의 손실에 대한 송수신의 신호의 감쇠를 보상하고 수신시 전체 시스템의 잡음지수(Noise Figure)의 개선과 송신전력의 최대출력을 내기 위하여 전파의 입출력부인 안테나에 밀착 구성하는 것으로 특징 지워진다.
이러한 본 발명의 이동 통신용 양방향 능동 증폭장치 제공은 중계기를 이용한 이동 통신의 전파음영지역의 해소에 있어서 더 넓은 서비스가능지역 확보와 안정적인 통화품질을 제공한다.

Description

이동 통신용 양방향 능동 증폭장치{A active bidirectional amplifier system of mobile communication.}
이동 통신 서비스에 대한 소비자들의 요구가 갈수록 커지고 있는 상황에서 현재 초, 소형 중계기의 보급, 설치로 인하여 음영지역 해소 및 통화품질 향상을 확보하였다.
그러나 현재 상당량의 대부분 초, 소형 중계기들은 안테나와 중계기간의 전송선로가 길어 전송선로 손실을 줄이기 위해 가격이 비싼 전송선로를 채택하고 있다. 더구나 사용주파수가 높을수록 전송선로의 손실은 커지며, 실제의 시스템 전체 수신잡음지수가 증가된다. 또한 송신전력의 전송선로에서의 감쇠는 안테나까지의 전력을 공급하는데 손실로 나타난다.
실제로 고출력 증폭기의 경우 안테나까지의 손실이 송신기 최대출력의 손실로 나타나기 때문에 손실을 줄이기 위한 방법으로 전송선로의 고급화는 시설에서의 원자재 가격의 상승요인으로 나타나고 있다.
이러한 전송선로에 대한 시설비 절약과 시스템 전체의 성능을 향상시키기 위하여 이동 통신용 양방향 능동 증폭장치를 제공한다.
본 발명은 이동 통신에 사용하는 초, 소형 중계기 시스템 장치에 관한 것으로 시설 및 이용방법을 제공하고 있다.
이동 통신에서 음영지역을 해소하기 위하여 초, 소형 중계기를 사용할 경우, 대 출력이 아니기 때문에 중계기 내부에 송신용 전력 증폭회로 및 수신용 저 잡음 증폭기 회로를 하나의 함체에 내장하여 제조 원가를 줄이고 있다. 송신기 출력 또한 중계기 제조원가와 밀접한 관계가 있어, 성능 및 기능을 고 기능화 하면서 공급가격은 저 가격으로 요구하는 소비자의 요구를 충족시켜줄 방법은 무한적으로 개발하고 있다. 이동 통신이 성숙단계에서는 중계기 장비자체의 가격하락은 더 이상 내리기 어려운 상태이고 시설비용도 내리기 어려운 상태이다.
무선 송수신 시스템 전체의 수신 잡음지수(Noise Figure)는 안테나를 포함한 전송선로의 손실 및 중계기의 잡음지수로 표시 할 수 있으며, 일반적으로 중계기의 잡음지수는 규격화하여 품질을 관리하고 있다. 하지만 현장 시설에 있어서 실제로 적용하는 경우, 중계기와 안테나간의 전송선로 길이가 상당히 길어 질 수 가 있으며, 이는 곧 수신 잡음지수 증가로 나타나며 시스템 전체의 수신에 영향을 줄 수 있다. 또한 중계기의 송신전력의 일부가 전송선로에서의 손실로 나타나 최종 안테나에서 방사되는 고주파 전력은 일부 감쇠된 출력으로 자유공간으로 전파된다. 본 발명의 목적은 상기한 선행기술의 문제점을 해결하고 이동 통신의 통화품질을 개선하기 위한 방법으로 도1, 도2, 도3 예시에 나타내고 있다.
도 1은 본 발명의 이동 통신용 양방향 능동 증폭장치를 적용한 실시예시 기본 구성도 이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
10 : 이동 통신용 외부 옥외형 야기 안테나
12 : 이동 통신용 양방향 능동 증폭장치
14 : 외부 옥외형 야기 안테나와 이동 통신용 양방향 능동 증폭장치의 연결 전송선로
16 : 이동 통신용 양방향 능동 증폭장치와 건물내 초소형 중계기를 연결하는 전송선로
18 : 초소형 중계기 또는 소형중계기
20 : 초소형 중계기와 옥내형 패치 안테나 사이의 전송선로
22 : 옥내형 패치 안테나
24 : 초소형 중계기의 전원공급선로
26 : 외부 옥외형 야기 안테나 고정용 파이프
28 : 건물 또는 건물 지하실(전파 음영지역)
도 2는 본 발명의 이동 통신용 양방향 능동 증폭장치의 내부구성도 이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
10 : 이동 통신용 외부 옥외형 야기 안테나
30 : 송수신 주파수 신호를 분리하기 위한 듀플렉서(Duplexer)
40 : 하향주파수 저잡음 증폭기(LNA)
42 : 하향주파수 통과대역 여파기(Band Pass Filter, BPF)
44 : 하향주파수 여진증폭기(RF AMP)
38 : 송수신 주파수 신호를 분리하기 위한 듀플렉서
46 : 직류전원 차단용 커패시터(DC BLOCK)
16 : 초소형 중계기와 연결된 전송선로(동축케이블)
50 : 고주파 신호 차단을 위한 코일(Inductor)
52 : 고주파 신호 차단을 위한 커패시터(Capacitor)
54 : 고주파 신호를 차단하고 직류전원 공급을 위한 관통형 콘덴서(Feed through Capacitor)
도 3은 본 발명의 이동 통신용 양방향 능동 증폭장치의 전원공급을 위한 초소형 중계기 내부의 전원 공급회로 구성이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
16 : 초소형 중계기와 연결된 전송선로(동축케이블)
74 : 고주파용 커넥터(Male Type)
76 : 고주파용 커넥터(Female Type)
72 : 초소형 중계기의 송수신 주파수 신호를 분리하기 위한 듀플렉서
60 : 전송선로(16, 동축케이블)의 심선
62 : 초소형 중계기의 직류전원 차단용 커패시터(DC BLOCK)
64 : 초소형 중계기의 고주파 신호 차단을 위한 코일(Inductor)
66 : 초소형 중계기의 고주파 신호 차단을 위한 커패시터(Capacitor)
68 : 초소형 중계기의 고주파 신호를 차단하고 초소형 중계기의 직류전원을 사용하여, 이동 통신용 양방향 능동 증폭장치에 전원공급을 하기 위한 관통형 콘덴서(Feed through Capacitor)
일반적인 하향 주파수의 경우:
상기목적을 달성하기 위한 본 발명은 도 1의 예시에서 옥외형 야기 안테나(10)를 통해 수신한 하향 기지국 신호는 전송선로(14)를 거쳐 양방향 증폭기(12)의 수신부에 전달되고 일정이득으로 증폭된 수신 신호는 전송선로(16)를 통해 초소형 중계기(18)의 수신부에 전달된다. 초소형 중계기에서 일정이득으로 증폭된 신호는 전송선로(20)를 거쳐 옥내형 패치 안테나(22)를 통해 건물 내 전파음영지역으로 전파된다.
도 2에서의 이동 통신용 양방향 능동 증폭장치의 하향 주파수 동작 설명
옥외형 야기안테나로부터 수신된 하향 주파수 신호는 이동 통신용 양방향 능동 증폭장치(12)의 송수신 분리용 듀플렉서(30)를 거쳐 수신부의 저 잡음증폭기(40, LNA)에서 일정 이득으로 증폭된 다음 하향주파수 대역 여파기(42, BPF)를 통과한다. 하향주파수 고주파 증폭기(44, RF AMP)에서 일정 이득으로 증폭된 신호는 송수신분리용 듀플렉서(38, Duplexer)를 거쳐 직류전원 차단용 커패시터(46, DC BLOCK)를 거쳐 동축케이블 전송선로(16)를 통해 초소형 중계기(18)의 수신부에 전달된다.
여기서 쵸크코일(50)과 커패시터(52)는 고주파 신호의 차단용 여파기(LPF)로 동작한다.
일반적인 상향 주파수의 경우:
상기목적을 달성하기 위한 본 발명은 도 1의 예시에서 옥내형 패치안테나(22)에 수신된 상향신호를 전송선로(20)을 거쳐 초소형 중계기(18) 상향 증폭회로에서 일정 이득으로 증폭된 다음 전송선로 (16)을 거쳐 양방향 증폭기(12)에서 일정이득으로 증폭되어 전송선로(14)를 통해 옥외형 야기 안테나(10)에 공급된다. 옥외형 안테나(10) 방향은 기지국 또는 다른 중계국을 향하고 있다.
도 2에서의 이동 통신용 양방향 능동 증폭장치의 상향 주파수 동작 설명
초소형 중계기(18)에서 일정이득으로 증폭된 상향신호는 전송선로(16)을 거쳐 이동 통신용 양방향 능동 증폭장치(12)의 직류전원 차단용 커패시터(DC BLOCK)(46)을 통과하여 송수신 분리용 듀플렉서(38)를 거쳐 상향주파수 송신부의 여진 증폭기(36)에서 일정 이득으로 증폭된 다음 상향주파수 대역여파기(34)를 통과한다. 상향주파수 고주파 전력 증폭기(32)에서 일정이득으로 증폭된 고주파 신호는 송수신분리용 듀플렉서(30)을 거쳐 동축케이블 전송선로(14)을 통해 옥외형 야기 안테나(10)에 전달된다.
도 3은 본 발명의 이동 통신용 양방향 능동 증폭장치의 전원공급을 위한 초소형 중계기의 전원 공급회로 설명.
초소형 중계기(18)의 전원부로부터 이동 통신용 양방향 능동 증폭장치(12)에 전원을 공급하기 위하여 초소형 중계기(18)의 관통형 콘덴서(68, Feed through Capacitor) 사용하여 초소형 중계기(18)의 고주파 신호를 차단하고 초소형 중계기(18)에 내장된 직류전원을 공급한다. 직류전원이 초소형 중계기(18)의 고주파 신호 차단을 위한 코일(64, Inductor), 고주파용 커넥터(76, Female Type), 전송선로(16, 동축케이블)의 심선을 통해 이동 통신용 양방향 능동 증폭장치(12)의 전원부에 공급된다.
동축케이블(16)을 통해 전달된 직류전원은 코일(50)과 관통형 콘덴서(54, Feed through Capacitor)를 통해 이동 통신용 양방향 능동 증폭장치(12)의 전원으로 사용한다.
.

Claims (5)

  1. 초, 소형 중계기와 옥외형 안테나 사이에 이동 통신용 양방향 능동 증폭장치 배치하여 초, 소형 중계기의 송수신 신호를 이동 통신용 양방향 능동 증폭장치를 통하여 송수신하는 것을 특징으로 구성하는 연결회로.
  2. 청구항 1에 있어서 이동 통신용 양방향 능동 증폭장치와 옥외형 안테나회로가 결합한 것을 특징으로 한 능동형 안테나 구성 연결회로.
  3. 청구항 1에 있어서 초, 소형 중계기와 연결된 전송선로를 통하여 이동 통신용 양방향 능동 증폭장치에 필요한 전원을 공급하여 사용하는 것을 특징으로 구성하는 연결회로.
  4. 청구항 1에 있어서 이동 통신용 양방향 능동 증폭장치의 전원으로 사용하기 위하여 초, 소형 중계기의 전원을 이용하는 것을 특징으로 구성하는 연결회로.
  5. 청구항 1에 있어서 초, 소형 중계기 보다 큰 출력을 사용하는 이동 통신용 양방향 증폭장치를 사용한 것을 특징으로 구성한 연결회로
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