KR20020006169A - 와이드 밴드 듀플렉서 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광대역 무선 이동 통신 단말기의 듀플렉서에 관한 것으로, 보다 상세하게는 60MHz 이상의 대역 적용에 있어서도 전혀 문제가 없으며 RF특성을 개선할 수 있도록 한 와이드 밴드 듀플렉서(Wide Band Deplexer)에 관한 것으로, 이러한 본 발명은 이동 통신 단말기의 듀플렉서에 있어서, 하나의 서비스 업체 대역이 수신(RX) 30MHz 및 송신(TX) 30MHz인 것을 특징으로 한다.

Description

와이드 밴드 듀플렉서{wide band duplexer}

본 발명은 광대역 무선 이동 통신 단말기의 듀플렉서에 관한 것으로, 보다 상세하게는 60MHz 이상의 대역 적용에 있어서도 전혀 문제가 없으며 RF특성을 개선할 수 있도록 한 와이드 밴드 듀플렉서(Wide Band Deplexer)에 관한 것이다.

일반적으로 시분할 다중접속 방식을 사용하는 무선 이동 통신 단말기는 시간을 짧게 나누어 타임슬롯을 통해 통신을 수행하는 장치를 말한다. 이러한 시분할 다중접속 방식에서는 송신과 수신시에 동일한 대역의 주파수를 사용하고 있다. 따라서 시분할 방식을 사용하지 않는 무선 단말기에서와 같이 주파수 대역에 따라 송신신호와 수신신호의 듀플렉싱을 수행할 필요가 없다. 즉, 송신시간과 수신 시간에 따라 스위칭 동작만으로도 수신 신호와 송신신호를 분리하여 사용하도록 할 수 있다. 그러므로 기본적으로 송신과 수신시 다른 대역의 주파수를 분리하여 송수신하기 위한 고가의 듀플렉서를 채용할 필요가 없다. 이를 시분할 다중접속방식을 채용한 대표적인 방식으로 덱트 무선 시스템을 들 수 있다. 이하의 설명에서는 덱트 무선 시스템을 예로 설명한다. 덱트 무선 시스템에서는 10ms의 단위로 송신시간과 수신시간이 변경되며, 상기 10ms내의 송신시간 내에 12 송신 타입슬롯과, 10ms 내의 수신시간 내에 12 수신 타임슬롯이 존재한다. 따라서 고속의 스위치를 부가하지 못하므로 회로적으로 이를 구현하여 사용하고 있다. 그런데 실제로 무선 전파를 이용한 공중파는 다양한 주파수 대역의 신호들이 송수신된다. 따라서 불필요한 다른 대역의 주파수가 안테나를 통해 무선 단말기의 내부로 수신되게 된다. 이는 무선 단말기 내부 수신측에서 볼 때 내부 변조 왜곡(inter Modulation Distortion)과, 동일 채널 혼신(Co-channel interference)등이 발생의 요인이 된다. 그러므로 시분할 다중접속 방식을 사용하는 시스템의 성능이 저하되는 문제점이 있었다.

상기한 문제점을 해결하기 위해 종래에는 듀플렉서를 사용하였다.

도 1은 종래기술에 따른 듀플렉서의 상세 회로도이다. 먼저 송신과정을 사펴보면, 송신될 신호는 전력 증폭기(20) 및 대역통과 필터(30)를 통해 필터링되어 A노드로 출력된다. 또한, 상기 스위치(10)는 송신시간에 무선 단말제어부(미도시)로부터 출력되는 스위치 제어신호를 수신하여 상기 전력증폭기(20)과 상기 A노드에 직류 바이어스 전압를 인가한다. 따라서 상기 전력증폭기(20)는 증폭동작을 수행하며, 동시에 상기 A노드에 직류전압이 인가된다. 상기 스위치(10)을 통해 인가된 직류전압은 제1다이오드 D1을 턴온시키며, 임피던스 매칭용으로 설치된 스티립 라인(STRIP LINE)을 통해 제2다이오드 D2에 인가된다. 따라서 상기 제2다이오드 D2 또한 턴온된다. 한편 상기 대역통과 필터(30)을 통해 출력되는 신호는 노드 A에 인다되므로 상기 임피던스 매칭용으로 설치된 제1캐패시터 C1 및 제1코일 L1을 통해 노드 B지점으로 출력된다. 그러면 상기 출력신호는 직류를 제거하기 위한 제2캐패시터 C2에 의해 직류신호가 제거되며, 상시 출력 신호중 직류가 제거된 신호는 제2대역통과 필터(40)를 통해 필터링된다. 그리고 상기 제2대역통과 필터(40)에 의해 필터링된 신호는 안테나(ANT)를 통해 송신된다.

다음으로 수신과정을 살펴보면, 상기 안테나를 통해 수신되는 상기 제2대역통과 필터(40)를 통해 필터링되며, 상기 필터링된 신호는 제2캐패시터(C2)를 통해 상기 B노드에 인가된다. 또한 이때 상기 스위치 제어신호는 상기 스위치(10)를 오프시키도록 한다. 그러면 상기 제1다이오드(D1)는 오프상태이다. 그러므로 상기 B노드에 인가된 신호는 임피던스 매칭을 위해 사용된 스트립 라인(SL1)을 통해 C노드에 인가된다. 또한 상기 제2다이오드(D2)는 핀 다이오드를 사용하고 있으므로,역방향의 마이크로파에 대해서는 개방상태이다. 따라서 상기 C노드에 인가된 신호가 제3캐패시터(C3)를 통해 제3대역통과 필터(50)에 인가된다. 상기 제3대역통과 필터(50)는 수신된 신호를 다시 필터링하여 저잡음 증폭기(60)을 통해 증폭된다. 상기 증폭된 신호는 대역통과 필터(70)를 통해 수신된 신호를 다시 필터링하여 수신단으로 출력한다.

또한, 현재 서비스 업체(3사)에서 사용중인 이동 통신 단말기의 듀플렉서는 도 2a에 도시된 바와 같이, 송신(Tx) 10MHz, 수신(Rx) 10MHz를 사용하고 있고 총 60MHz 대역을 커버(cover)하고 있다.

그러나, 종래의 듀플렉서는 60MHz 이상의 밴드를 커버하기에 많은 문제점이 있을 뿐만 아니라 모든 서비스 업체의 밴드를 동시에 커버함으로써 도 2b에 도시된 바와 같이 서비스 업체 대역간의 간섭이 발생 하였으며, 송신(Tx)과 수신(Rx)간의 간섭 또한 매우 민감한 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기한 종래 기술에 따른 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로 본 발명의 목적은, 하나의 듀플렉서로 와이드 밴드 폰(Wide Band Phone)의 전 밴드를 커버할 수 있도록 한 와이드 밴드 듀플렉서를 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 와이드 밴드 듀플렉서의 특징은, 이동 통신 단말기의 듀플렉서에 있어서, 상기 듀플렉서는 하나의 서비스 업체 대역이 수신(RX) 30MHz 및 송신(TX) 30MHz인 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래기술에 따른 이동 통신 단말기의 듀플렉서의 회로도,

도 2a는 종래의 이동 통신 단말기의 듀플렉서의 주파수 사용 대역도,

도 2b는 종래의 이동 통신 단말기의 듀플렉서의 주파수 특성도,

도 3a는 본 발명에 따른 와이드 밴드 듀플렉서의 주파수 사용 대역도,

도 3b는 본 발명에 따른 와이드 밴드 듀플렉서의 주파수 특성도,

도 3c는 본 발명에 따른 와이드 밴드 듀플렉서를 폰에 적용한 예시도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 듀플렉서.

이하, 본 발명에 따른 와이드 밴드 듀플렉서의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 3a는 본 발명에 따른 와이드 밴드 듀플렉서의 주파수 사용 대역도이다.

도 3a에 도시된 바와 같이, 와이드 밴드 듀플렉서는 각 서비스 업체 별로 광대역을 커버하는 수신(RX) 30MHz와 송신(TX) 30MHz로 이루어진다.

예를들어, A사의 수신(RX)과 송신(TX)은 각각 30MHz이고 총 60MHz이다.

또한, B사의 수신(RX)과 송신(TX)은 각각 30MHz이고 총 60MHz이다.

그리고, C사의 수신(RX)과 송신(TX)은 각각 30MHz이고 총 60MHz이다.

한편, A, B, C사의 수신(RX)과 송신(TX)을 합하면 총 180MHz이다.

도 3b는 본 발명에 따른 와이드 밴드 듀플렉서의 주파수 특성도이다.

도 3b에 도시된 바와 같이, A, B, C사의 수신(RX)과 송신(TX)의 주파수 대역이 각각 구분되어 있다.

따라서, 원하는 서비스 업체(A, B, C사)의 듀플렉스 만을 선택하여 사용하므로, 도 3b에서 셋중 하나의 특성 곡선을 가지게 되므로 서비스 업체 대역간의 간섭이나 송신(Tx), 수신(Rx) 간의 간섭을 확실 줄일 수 있다.

도 3c는 본 발명에 따른 와이드 밴드 듀플렉서를 폰에 적용한 예시도이다.

도 3c에 도시된 바와 같이, A, B, C사의 와이드 밴드 듀플렉서(10)와, 소프트웨어 콘트롤 신호에 의해 제어되는 스위치1, 2와, 상기 스위치1과 스위치2를 연결해 주는 다수의 연결핀(1,2,3,4,5,6)으로 구성된다.

상기와 같이 구성된 와이드 밴드 듀플렉서에 폰을 적용한 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, A사의 와이드 밴드 폰일 경우, 소프트웨어적으로 스위치1과 스위치2를 A사의 사양으로 콘트롤한다.

이때, 상기 스위치1은 1핀과 2핀에 연결되고, 상기 스위치2의 1핀은 수신(RX)에 연결되며, 상기 스위치2의 2핀은 송신(TX)에 연결된다.

따라서, 와이드 밴드 듀플렉서중 A사 듀플렉서만이 패스(Path)로 연결되어 동작이되고, B사, C사의 듀플렉스는 오픈 상태로 전혀 영향을 미치지 않는다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 새로운 개념의 와이드 밴드 듀플렉서 개발이라른 전자 재료적 분야에 이용할 수 있을 뿐만 아니라 특히, 와이드 밴드 폰에 적용하여 기존 듀플렉서 RF특성 보다 훨씬 우수한 특성을 기대할 수 있어 이동 통신 단말기 분야에 크게 활용할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 이동 통신 단말기의 듀플렉서에 있어서,

   상기 듀플렉서는 하나의 서비스 업체 대역이 수신(RX) 30MHz 및 송신(TX) 30MHz인 것을 특징으로 하는 와이드 밴드 듀플렉서.
2. 각각의 서비스 업체 대역만을 커버할 수 있는 듀플렉서를 서로 멀티플렉싱시켜 구성하고 스위치를 상기 듀플렉서 전, 후단에 연결하여 소프트웨어적으로 상기 서비스 업체를 서칭(Searching)할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 와이드 밴드 듀플렉서.