KR20020029168A - Power detector of transmission and reception double use in base station - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 기지국내 송수신 겸용 전력 검출장치에 관한 것으로, 특히 2:1 구조의 스위치를 사용하여 수신신호의 전력과 송신신호의 전력을 공동으로 검출할 수있도록 한 기지국내 송수신 겸용 전력 검출장치에 관한 것이다.The present invention relates to a power transmission and reception device for both base transceiver stations, and more particularly, to a power transmission and reception apparatus for both base transceiver stations capable of jointly detecting the power of a received signal and the power of a transmitted signal using a 2: 1 switch. will be.
종래 이동통신 시스템의 기지국에는 수신신호의 전력과 송신신호의 전력을 검출하기 위한 전력 검출장치가 구비되어 있다.The base station of the conventional mobile communication system is provided with a power detection device for detecting the power of the received signal and the power of the transmission signal.
이러한 종래 전력 검출장치는 도 1의 (가),(나)에 도시된 바와 같이 수신측과 송신측이 별도로 구성되어 있다.In the conventional power detection apparatus, as shown in (a) and (b) of FIG. 1, the receiving side and the transmitting side are separately configured.
즉, 종래 기지국내 수신신호의 전력 검출장치는 도 1의 (가)에 도시된 바와 같이 Rx 필터 및 LNA(Low Noise Amplifier)(1)와, 제1,제2 혼합기(3,4) 및 AGC(Auto Gain Controller)(5)를 구비한 DNCU(DowN Converter Unit)(2)로 이루어지고, 기지국내 송신신호의 전력 검출장치는 도 1의 (나)에 도시된 바와 같이 Tx 필터(6)와 전력 검출기(8)를 구비한 BTRU(BTS Transceiver Unit)(7)로 이루어진다.That is, the conventional power detection apparatus for the received signal in the base station includes an Rx filter and a low noise amplifier (LNA) 1, first and second mixers 3 and 4, and an AGC as shown in FIG. (DowN Converter Unit) (DNCU) having an Auto Gain Controller (5), and a power detection device of a transmission signal in a base station includes a Tx filter 6 as shown in FIG. It consists of a BTS Transceiver Unit (BTRU) 7 with a power detector 8.
상기 수신신호의 전력 검출장치는 상기 AGC(5)를 통해 기지국에 수신된 수신신호의 전력을 검출하고, 상기 송신신호의 전력 검출장치는 상기 BTRU(7)내 자체 전력 검출기(8)를 통해 기지국에서 송신한 송신신호의 전력을 검출한다.The power detection device of the received signal detects the power of the received signal received by the base station through the AGC (5), and the power detection device of the transmission signal through the self power detector (8) in the BTRU (7) Detect the power of the transmission signal sent by
그러나, 상기와 같은 종래 전력 검출장치에 있어서 수신신호의 전력 검출장치의 경우 기지국에 수신되는 수신신호가 Rx 필터 및 LNA(1), 제1,제2 혼합기(3,4) 등의 내부 디바이스(Device)들을 통과함에 따라 감쇄되므로 부정확한 전력 검출이 이루어질 수 있는 문제점이 있었다.However, in the conventional power detection device as described above, in the case of the power detection device of the received signal, the received signal received by the base station is not limited to the Rx filter and the internal devices such as the LNA (1) and the first and second mixers (3, 4). As attenuation occurs as devices pass through, there is a problem that incorrect power detection can be achieved.
또한, 전력 검출장치가 수신측과 송신측마다 별도로 구현됨에 따라 각각의 신호에 대한 전력 검출이 불편한 문제점이 있으며, 특히 한 채널의 수신신호 및 송신신호에 대한 전력만을 검출할 수밖에 없었다고 하는 문제점이 있었다.In addition, since the power detection apparatus is implemented separately for each receiving and transmitting side, there is a problem in that power detection for each signal is inconvenient, and in particular, there is a problem that only the power of the reception signal and the transmission signal of one channel has to be detected. .
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은 2:1 구조의 스위치를 사용하여 수신신호의 전력과 송신신호의 전력을 공동으로 검출할 수 있도록 한 기지국내 송수신 겸용 전력 검출장치를 제공하는 데에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a power transmission and reception device for both base transceiver stations capable of jointly detecting power of a received signal and power of a transmitted signal using a switch of a 2: 1 structure. To provide.
본 발명의 다른 목적은 수신주파수 전 대역의 수신신호와 송신주파수 전 대역의 송신신호에 대한 전력 검출이 가능한 기지국내 송수신 겸용 전력 검출장치를 제공하는 데에 있다.Another object of the present invention is to provide a power transmission and reception device for both base transceiver stations capable of detecting power of a reception signal of a full frequency band and a transmission signal of a full frequency band.
본 발명의 다른 목적은 한 채널의 수신신호와 송신신호에 대한 전력 검출이 가능한 기지국내 송수신 겸용 전력 검출장치를 제공하는 데에 있다.Another object of the present invention is to provide a power transmission and reception device for both base transceiver stations capable of detecting power of a received signal and a transmitted signal of one channel.
본 발명의 또 다른 목적은 수신주파수 대역 이외의 간섭성 스퓨리어스(Spurious)에 대한 전력 검출이 가능한 기지국내 송수신 겸용 전력 검출장치를 제공하는 데에 있다.Still another object of the present invention is to provide a power transmission and reception device for both base transceiver stations capable of detecting power for coherent spurious other than a reception frequency band.
도 1의 (가)는 종래 기지국내 수신신호의 전력 검출장치의 블록 구성도이고, (나)는 종래 기지국내 송신신호의 전력 검출장치의 블록 구성도,1 (a) is a block diagram of a power detection device for a conventional reception signal in a base station, (b) is a block diagram of a power detection device for a transmission signal in a conventional base station,
도 2는 본 발명에 의한 기지국내 송수신 겸용 전력 검출장치의 블록 구성도,2 is a block diagram of a power transmission and reception device for both base stations according to the present invention;
도 3의 (가)는 도 2의 비반전 증폭기의 회로 구성도이고, (나)는 비반전 증폭기의 입출력 관계를 보인 그래프.FIG. 3A is a circuit diagram of the non-inverting amplifier of FIG. 2, and FIG. 3B is a graph showing the input / output relationship of the non-inverting amplifier.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
11 : Rx 필터부12 : 가변 저전력 증폭기11: Rx filter unit 12: variable low power amplifier
13 : Tx 필터부14 : 가변 감쇄기13 Tx Filter Part 14 Variable Attenuator
15 : 스위치부16 : 선형 검출기15 switch 16: linear detector
17 : 비반전 증폭기17: non-inverting amplifier
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기지국내 송수신 겸용 전력 검출장치는, 안테나를 통해 기지국에 수신되는 RF 수신신호를 검출 조건에 따라 필터링하는 Rx 필터부와, 상기 Rx 필터부를 통과한 RF 수신신호의 전력을 선형 검출기의 선형성에 따른 범위에 맞게 가변 증폭하는 가변 저전력 증폭기와, 기지국에서 안테나를 통해 송신하고자 하는 RF 송신신호를 검출 조건에 따라 필터링하는 Tx 필터부와, 상기 Tx 필터부를 통과한 RF 송신신호의 전력을 선형 검출기의 선형성에 따른 범위에 맞게 가변 감쇄하는 가변 감쇄기와, 2:1 구조의 스위치를 이용하여 RF수신신호 또는 RF 송신신호에 대한 전력 검출경로를 선택하는 스위치부와, 상기 스위치부에서 선택된 전력 검출경로에 따라 입력되는 RF 수신신호 또는 RF 송신신호를 DC 전압으로 변환하는 선형 검출기와, 상기 선형 검출기에서 변환된 DC 전압을 증폭하는 비반전 증폭기로 구성되는 것을 특징으로 한다.In accordance with an aspect of the present invention, there is provided a base station transmitting / receiving power detection apparatus including an Rx filter unit for filtering an RF received signal received at a base station through an antenna according to a detection condition, and an RF reception passing through the Rx filter unit. A variable low power amplifier that variably amplifies the power of the signal according to the linearity of the linear detector, a Tx filter unit for filtering an RF transmission signal to be transmitted through an antenna in accordance with a detection condition by a base station, and the Tx filter unit. A variable attenuator for variably attenuating the power of the RF transmission signal according to the linearity of the linear detector; a switch unit for selecting a power detection path for the RF reception signal or the RF transmission signal using a 2: 1 switch; Linear to convert the RF receiving signal or the RF transmission signal input according to the power detection path selected by the switch unit into a DC voltage And a non-inverting amplifier for amplifying the DC voltage converted by the linear detector.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 기지국내 송수신 겸용 전력 검출장치의 구성 및 동작을 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the configuration and operation of the base station for transmitting and receiving power detection device according to the present invention.
도 2는 본 발명에 의한 기지국내 송수신 겸용 전력 검출장치의 블록 구성도로서, 안테나(Ant)를 통해 기지국에 수신되는 RF 수신신호를 검출 조건에 따라 Rx 필터 또는 Rx 채널 필터를 사용하여 필터링하는 Rx 필터부(11)와, 상기 Rx 필터부(11)를 통과한 RF 수신신호의 전력을 선형 검출기의 선형성에 따른 범위(Range)에 맞게 가변 증폭하는 가변 저전력 증폭기(12)와, 기지국에서 안테나(Ant)를 통해 송신하고자 하는 RF 송신신호를 검출 조건에 따라 Tx 필터 또는 Tx 채널 필터를 사용하여 필터링하는 Tx 필터부(13)와, 상기 Tx 필터부(13)를 통과한 RF 송신신호의 전력을 선형 검출기의 선형성에 따른 범위에 맞게 가변 감쇄하는 가변 감쇄기(14)와, 2:1 구조의 스위치를 이용하여 수신신호의 전력을 검출할 것인지 아니면 송신신호의 전력을 검출한 것인지에 대한 전력 검출경로를 선택하는 스위치부(15)와, 상기 스위치부(15)에서 선택된 전력 검출경로에 따라 입력되는 RF 수신신호 또는 RF 송신신호를 DC 전압으로 변환하는 선형 검출기(Linear Detector)(16)와, 상기 선형 검출기(16)에서 변환된 DC 전압을 증폭하는 비반전 증폭기(17)로 구성된다.FIG. 2 is a block diagram of a power transmission and reception apparatus for both base transceiver stations according to the present invention, wherein an Rx filter or an Rx channel filter filters an RF received signal received at a base station through an antenna according to a detection condition. A filter unit 11, a variable low power amplifier 12 for variable amplifying the power of the RF received signal passing through the Rx filter unit 11 according to the linearity of the linear detector, and an antenna at the base station ( Ant) and the Tx filter unit 13 for filtering the RF transmission signal to be transmitted through the Tx filter or the Tx channel filter according to the detection condition, and the power of the RF transmission signal passing through the Tx filter unit 13. Power attenuation whether the power of the received signal or the power of the transmitted signal is detected using a variable attenuator 14 that variably attenuates according to the linearity of the linear detector according to a linearity and a 2: 1 switch. A switch unit 15 for selecting a path, a linear detector 16 for converting an RF reception signal or an RF transmission signal input according to a power detection path selected by the switch unit 15 into a DC voltage; The non-inverting amplifier 17 amplifies the DC voltage converted by the linear detector 16.
도 3의 (가)는 상기 도 2의 비반전 증폭기(17)의 회로 구성도로서, 두 개의 저항(R1,R2)과 하나의 OP 앰프(OP)로 이루어지며, 도 3의 (나)는 상기 도 2의 비반전 증폭기(17)의 입출력 관계를 보인 그래프로서, 입출력 관계가 비례 관계임을 알 수 있다.3A is a circuit configuration diagram of the non-inverting amplifier 17 of FIG. 2, and includes two resistors R1 and R2 and one OP amplifier OP. As a graph illustrating the input / output relationship of the non-inverting amplifier 17 of FIG. 2, it can be seen that the input / output relationship is a proportional relationship.
상기와 같이 구성된 본 발명의 기지국내 송수신 겸용 전력 검출장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the dual base transceiver system of the present invention configured as described above is as follows.
먼저, 스위치부(15)내 2:1 구조의 스위치를 이용하여 전력 검출경로를 선택한다.First, the power detection path is selected using a 2: 1 switch in the switch unit 15.
즉, 2:1 구조의 스위치를 수신측 경로 또는 송신측 경로로 온/오프시킴으로써 수신신호의 전력을 검출할 것인지 아니면 송신신호의 전력을 검출한 것인지를 선택한다.That is, it is selected whether the power of the received signal or the power of the transmitted signal is detected by turning on / off the switch of the 2: 1 structure to the receiving side path or the transmitting side path.
여기서, 수신신호의 전력을 먼저 검출하고자 한다면, 동작은 다음과 같다.Here, if the power of the received signal is to be detected first, the operation is as follows.
Rx 필터부(11)는 안테나(Ant)를 통해 기지국에 수신되는 RF 수신신호를 검출 조건에 따라 필터링하는데, 이때 검출 조건이 수신주파수 전 대역의 수신신호 전력 검출일 경우에는 Rx 필터를 사용하여 해당하는 RF 수신신호를 필터링하고, 한 채널의 수신신호 전력 검출일 경우에는 Rx 채널 필터를 사용하여 해당하는 RF 수신신호를 필터링한다.The Rx filter unit 11 filters the RF received signal received by the base station through the antenna according to a detection condition. In this case, when the detection condition is the detection of the received signal power of the entire frequency band, the Rx filter is used. The RF received signal is filtered, and when the received signal power of one channel is detected, the corresponding RF received signal is filtered using an Rx channel filter.
이어, 가변 저전력 증폭기(12)는 상기 Rx 필터부(11)를 통과한 RF 수신신호의 전력을 상기 선형 검출기(16)의 선형성에 따른 범위에 맞게 가변 증폭한다.Subsequently, the variable low power amplifier 12 variably amplifies the power of the RF received signal passing through the Rx filter unit 11 according to the linearity of the linear detector 16.
이때, 상기 선형 검출기(16)는 0.1GHz∼2.5GHz 주파수 대역에서 선형성(-70dBm∼-10dBm)이 60dB 범위를 가지고 있으므로, 예를 들어 -100dBm∼-40dBm의 수신신호 전력을 검출하려면 상기 가변 저전력 증폭기(12)의 이득을 30dB로 설계해야 한다.In this case, since the linearity detector 16 has a range of 60 dB in linearity (-70 dBm to -10 dBm) in the frequency band of 0.1 GHz to 2.5 GHz, for example, to detect the received signal power of -100 dBm to -40 dBm, the variable low power. The gain of amplifier 12 should be designed to be 30 dB.
이후, 상기 선형 검출기(16)는 상기 가변 저전력 증폭기(12)에서 증폭된 RF 수신신호를 스위치부(15)를 통해 입력하여 DC 전압으로 변환한다.Thereafter, the linear detector 16 inputs the RF received signal amplified by the variable low power amplifier 12 through the switch unit 15 and converts it into a DC voltage.
이때, 상기 선형 검출기(16)는 -70dBm∼-10dBm의 RF 수신신호를 0.45∼1.7V의 DC 전압으로 출력하게 된다.At this time, the linear detector 16 outputs an RF received signal of -70 dBm to -10 dBm at a DC voltage of 0.45 to 1.7 V.
이후, 비반전 증폭기(17)를 통해 상기 선형 검출기(16)에서 변환된 DC 전압을 증폭하여 최종적으로 RF 수신신호의 전력을 검출한다.Thereafter, the DC voltage converted by the linear detector 16 is amplified by the non-inverting amplifier 17 to finally detect the power of the RF received signal.
이때, 상기 비반전 증폭기(17)는 도 3의 (가)에 도시된 OP 앰프(OP)를 통해 Vout=(1+R1/R2)Vin 만큼 증폭하게 되며, 저항(R1,R2)의 값을 변경함에 따라 원하는 Vout 값을 얻을 수 있게 된다.At this time, the non-inverting amplifier 17 is amplified by Vout = (1 + R1 / R2) Vin through the OP amplifier (OP) shown in (a) of Figure 3, the value of the resistor (R1, R2) As you change it, you get the desired Vout value.
다음으로, 송신신호의 전력 검출동작을 설명하면, 상기 Tx 필터부(13)는 기지국에서 안테나(Ant)를 통해 송신하고자 하는 RF 송신신호를 검출 조건에 따라 필터링하는데, 이때 검출 조건이 송신주파수 전 대역의 송신신호 전력 검출일 경우에는 Tx 필터의 커플링 테스트 포트(Coupling Test Port)를 사용하여 해당하는 RF 송신신호를 필터링하고, 한 채널의 송신신호 전력 검출일 경우에는 Tx 채널 필터의 커플링 테스트 포트를 사용하여 해당하는 RF 송신신호를 필터링한다.Next, the power detection operation of the transmission signal will be described. The Tx filter unit 13 filters the RF transmission signal to be transmitted through the antenna at the base station according to the detection condition, where the detection condition is before the transmission frequency. In the case of detection of the transmission signal power of the band, the corresponding RF transmission signal is filtered using the coupling test port of the Tx filter, and in the case of detection of the transmission signal power of one channel, the coupling test of the Tx channel filter. The port is used to filter the corresponding RF transmission signal.
이어, 가변 감쇄기(14)는 상기 Tx 필터부(13)를 통과한 RF 송신신호의 전력을 상기 선형 검출기(16)의 선형성에 따른 범위에 맞게 가변 감쇄한다.Subsequently, the variable attenuator 14 variably attenuates the power of the RF transmission signal passing through the Tx filter unit 13 according to the linearity of the linear detector 16.
즉, RF 송신신호 전력의 최대값이 -10dBm이 되도록 가변 감쇄기(14)의 이득을 감쇄시키고, 상기 가변 저전력 증폭기(12)의 설계와 마찬가지로 가변 감쇄기(14)의 이득을 30dB로 설계한다.That is, the gain of the variable attenuator 14 is attenuated so that the maximum value of the RF transmission signal power is -10 dBm, and the gain of the variable attenuator 14 is designed to 30 dB similarly to the design of the variable low power amplifier 12.
이후, 상기 선형 검출기(16)는 상기 가변 감쇄기(14)에서 감쇄된 RF 송신신호를 스위치부(15)를 통해 입력하여 DC 전압으로 변환한다.Thereafter, the linear detector 16 inputs the RF transmission signal attenuated by the variable attenuator 14 through the switch unit 15 and converts it into a DC voltage.
이후, 비반전 증폭기(17)를 통해 상기 선형 검출기(16)에서 변환된 DC 전압을 증폭하여 최종적으로 RF 송신신호의 전력을 검출한다.Thereafter, the DC voltage converted by the linear detector 16 is amplified by the non-inverting amplifier 17 to finally detect the power of the RF transmission signal.
즉, RF 송신신호의 전력을 전압 단위로 검출한다.That is, the power of the RF transmission signal is detected in voltage units.
한편, 본 발명에서는 상기 Rx 필터부(11)에서 Rx 노치(Notch) 필터를 사용하여 수신주파수 대역 이외의 간섭성 스퓨리어스에 대한 전력을 검출할 수 있다.Meanwhile, in the present invention, the Rx filter unit 11 may detect power for coherent spurious other than the reception frequency band by using an Rx notch filter.
상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 2:1 구조의 스위치를 사용하여 수신신호의 전력과 송신신호의 전력을 공동으로 검출할 수 있게 되는 효과가 있으며, 이때 한 채널의 수신신호와 송신신호는 물론 수신주파수 전 대역의 수신신호와 송신주파수 전 대역의 송신신호에 대한 전력 검출이 가능하다.As described above, the present invention has an effect that the power of the received signal and the power of the transmitted signal can be jointly detected by using a switch of a 2: 1 structure. In this case, as well as the received signal and the transmitted signal of one channel, It is possible to detect power of the reception signal of the entire frequency band and the transmission signal of the full frequency band.
그리고, 수신주파수 대역 이외의 간섭성 스퓨리어스에 대한 전력 검출도 가능하다.In addition, power detection for coherent spurious outside the reception frequency band is also possible.
또한, 본 발명의 전력 검출장치를 기지국내 FEU에 부착하여 사용할 수 있으며(이때, 필터부는 제외하도록 함), 휴대용으로 개발하여 간편하게 사용할 수 있다.In addition, the power detection device of the present invention can be used by attaching to the FEU in the base station (in which case, the filter unit is excluded), and can be easily developed and used for portable use.
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KR100528781B1 (en) * | 2003-09-29 | 2005-11-15 | 주식회사 팬택앤큐리텔 | Wireless telecommunication terminal for detecting linear output power |
KR100682044B1 (en) * | 2001-01-06 | 2007-02-12 | 넥스원퓨처 주식회사 | Potable rf power measuring instrument |
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2000
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
N231 | Notification of change of applicant | ||
N231 | Notification of change of applicant | ||
A201 | Request for examination | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |