KR20020029169A

KR20020029169A - 전력증폭기의 혼용이 가능한 합성기

Info

Publication number: KR20020029169A
Application number: KR1020000059974A
Authority: KR
Inventors: 허철
Original assignee: 박종섭; 주식회사 하이닉스반도체
Priority date: 2000-10-12
Filing date: 2000-10-12
Publication date: 2002-04-18

Abstract

본 발명은 각 전력증폭기의 입력신호를 제어하여 각기 다른 출력 및 특성을 가지고 있는 전력증폭기에 대한 혼용 합성이 가능하도록 한 전력증폭기의 혼용이 가능한 합성기에 관한 것으로, 신호보상기의 삽입에 따른 삽입손실을 보상하기 위해 이동국으로부터 수신 입력되는 RF신호를 소정 레벨 증폭하는 전치 증폭기와, 상기 전치증폭기에 의해 전치 증폭된 RF신호를 분리하는 스플리터와, 상기 스플리터에 의해 분리된 각각의 RF신호에 대해 위상변환, 시간지연 및 이득감쇄 조정과 같은 보상 동작을 수행하여 RF신호의 출력 및 특성을 일치시키는 제1~제4 신호보상기와, 상기 제1~제4 신호보상기에 의해 출력 및 특성이 일치된 RF신호를 각각 고전력 증폭하는 제1~제4 전력증폭기와, 상기 제1~제4 전력증폭기에서 각각 증폭된 RF신호를 합성하는 컴바이너와, 상기 전치증폭기와 제1~제4 신호보상기의 동작상태를 감시하고 제어하는 경보 및 제어기로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

전력증폭기의 혼용이 가능한 합성기 {Compounder Which Can Mingle Linear Amplifiers}

본 발명은 전력증폭기의 혼용이 가능한 합성기에 관한 것으로, 특히 각 전력증폭기의 입력신호를 제어하여 각기 다른 출력 및 특성을 가지고 있는 전력증폭기에 대한 혼용 합성이 가능하도록 한 전력증폭기의 혼용이 가능한 합성기에 관한 것이다.

일반적으로, 이동통신 시스템의 기지국에는 이동국으로부터 수신 입력되는 RF신호를 분배하여 고전력 증폭한 후 합성하는 합성기가 구비되어 있으며, 이러한 합성기는 통상 4개 정도의 전력증폭기를 구비하여 원하는 출력으로 전력을 합성하고 있다.

상기와 같이 종래 이동통신 시스템의 기지국에 구비되는 합성기는 도 1에 도시된 바와 같이, 이동국으로부터 수신 입력되는 RF신호를 분리하는 스플리터(Splitter)(1)와, 상기 스플리터(1)에 의해 분리된 각각의 RF신호를 고전력 증폭하는 제1~제4 전력증폭기(2-1~4)와, 상기 제1~제4 전력증폭기(2-1~4)에서 각각 증폭된 RF신호를 합성하는 컴바이너(Combiner)(3)로 구성된다.

상기와 같이 구성된 종래 합성기에 있어서, 상기 제1~제4 전력증폭기(2-1~4)는 상기 스플리터(1)에 의해 분리된 각각의 RF신호를 고전력 증폭하고, 이어 컴바이너(3)를 통해 상기 제1~제4 전력증폭기(2-1~4)에 의해 고전력 증폭된 RF신호를 합성하여 출력한다.

이때, 상기 제1~제4 전력증폭기(2-1~4) 각각은 동일한 출력 및 특성을 가지고 있는 전력증폭기이다.

즉, 종래 합성기에서는 단순한 전력 분배 및 합성 기술을 사용하여 동일한 출력 및 특성을 가지고 있는 전력증폭기의 출력만을 합성할 수 있었다.

이에 따라, 종래 합성기에서는 각기 다른 출력 및 특성을 가지고 있는 전력증폭기를 혼용하여 사용할 수 없었으며, 이로 인하여 기지국의 출력을 높이고자 할경우에도 합성기내 전력증폭기 모두를 동시에 교체해야 함은 물론 합성기를 장착하기 위한 쉘프(Shelf)도 함께 교체해야 하는 번거롭고도 불편한 문제점이 있었다.

상기와 같이 출력 및 특성이 동일한 전력증폭기만을 구비하는 합성기를 구현해야 함에 따라 전력증폭기의 교체시 재활용할 수 있는 전력증폭기마저도 폐기시키게 되는 경우가 있었다.

또한, 동일한 출력 및 특성을 가진 전력증폭기일지라도 제조사에 따라 약간의 차이를 가지고 있기 때문에 전력증폭기의 출력 및 특성을 동일하게 일치시켜 줄 필요가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은 전치증폭기, 위상변환기, 가변지연기, 가변감쇄기를 이용하여 각 전력증폭기의 입력신호를 제어함으로써 각기 다른 출력 및 특성을 가지고 있는 전력증폭기를 혼용하여 사용할 수 있도록 한 전력증폭기의 혼용이 가능한 합성기를 제공하는 데에 있다.

도 1은 종래 합성기의 블록 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 전력증폭기의 혼용이 가능한 합성기의 블록 구성도,

도 3은 도 2의 신호보상기의 상세 구성도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

11 : 전치증폭기12 : 스플리터

13-1~4 : 제1~제4 신호보상기14-1~4 : 제1~제4 전력증폭기

15 : 컴바이너16 : 경보 및 제어기

17 : 위상변환기18 : 가변지연기

19 : 가변감쇄기

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전력증폭기의 혼용이 가능한 합성기는, 신호보상기의 삽입에 따른 삽입손실을 보상하기 위해 이동국으로부터 수신 입력되는 RF신호를 소정 레벨 증폭하는 전치 증폭기와, 상기 전치증폭기에 의해 전치 증폭된 RF신호를 분리하는 스플리터와, 상기 스플리터에 의해 분리된 각각의 RF신호에 대해 위상변환, 시간지연 및 이득감쇄 조정과 같은 보상 동작을 수행하여 RF신호의 출력 및 특성을 일치시키는 제1~제4 신호보상기와, 상기 제1~제4 신호보상기에 의해 출력 및 특성이 일치된 RF신호를 각각 고전력 증폭하는 제1~제4 전력증폭기와, 상기 제1~제4 전력증폭기에서 각각 증폭된 RF신호를 합성하는 컴바이너와, 상기 전치증폭기와 제1~제4 신호보상기의 동작상태를 감시하고 제어하는 경보 및 제어기로 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 전력증폭기의 혼용이 가능한 합성기의 구성 및 동작을 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 전력증폭기의 혼용이 가능한 합성기의 블록 구성도로서, 출력 및 특성이 다른 각 전력증폭기의 입력신호를 보상하기 위한 신호보상기의 삽입에 따른 삽입손실을 보상하기 위해 이동국으로부터 수신 입력되는 RF신호를 소정 레벨 증폭하는 전치 증폭기(11)와, 상기 전치증폭기(11)에 의해 전치 증폭된 RF신호를 분리하는 스플리터(12)와, 상기 스플리터(12)에 의해 분리된 각각의 RF신호에 대해 위상변환, 시간지연 및 이득감쇄 조정과 같은 보상 동작을 수행하여 출력 및 특성이 다른 각 전력증폭기에 입력되는 RF신호의 출력 및 특성을 일치시키는 제1~제4 신호보상기(13-1~4)와, 상기 제1~제4 신호보상기(13-1~4)에 의해 출력 및 특성이 일치된 RF신호를 각각 고전력 증폭하는 출력 및 특성이 다른 제1~제4 전력증폭기(14-1~4)와, 상기 제1~제4 전력증폭기(14-1~4)에서 각각 증폭된 RF신호를 합성하는 컴바이너(15)와, 상기 전치증폭기(11)와 제1~제4 신호보상기(13-1~4)의 동작상태를 감시하고 제어하는 경보 및 제어기(16)로 구성된다.

도 3은 상기 제1∼제4 신호보상기(13-1~4)의 블록 구성도로서, 상기 스플리터(12)에 의해 분리된 RF신호에 대해 위상변환을 수행하여 상기 제1∼제4 전력증폭기(14-1∼4)의 출력단에서 위상변환 특성이 일치되도록 하는 위상변환기(17)와, 상기 위상변환기(17)를 통과한 RF신호에 대해 시간지연 조정을 수행하여 상기제1∼제4 전력증폭기(14-1∼4)의 출력단에서 시간지연 특성이 일치되도록 하는 가변지연기(18)와, 상기 가변지연기(18)를 통과한 RF신호에 대해 이득감쇄 조정을 수행하여 상기 제1∼제4 전력증폭기(14-1∼4)의 이득에 따른 최대 입력 레벨이 만족되도록 하는 가변감쇄기(19)로 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 전력증폭기의 혼용이 가능한 합성기의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명의 합성기내 전치증폭기(11)는 경보 및 제어기(16)의 제어에 따라 이동국으로부터 수신되어 업 컨버터(Up Converter)(미도시)로부터 입력되는 RF신호를 소정 레벨 증폭한다.

즉, 본 발명의 합성기에서는 출력 및 특성이 각기 다른 제1∼제4 전력증폭기(14-1∼4)를 혼용하여 사용하고, 상기 제1∼제4 전력증폭기(14-1∼4)의 입력신호를 보상하기 위해서 제1∼제4 신호보상기(13-1∼4)를 삽입하고 있다.

이때, 상기 제1∼제4 신호보상기(13-1∼4)를 삽입함에 따른 삽입손실이 발생하므로 상기 전치증폭기(11)를 통해 미리 RF신호를 증폭시켜 줌으로써 삽입손실을 보상하고자 한다.

이어, 스플리터(12)는 상기 전치증폭기(11)에 의해 전치 증폭된 RF신호를 각각 분리하여 제1~제4 신호보상기(13-1~4)로 출력하고, 상기 제1~제4 신호보상기(13-1~4)는 상기 스플리터(12)에 의해 분리된 각각의 RF신호에 대해 위상변환, 시간지연 및 이득감쇄 조정과 같은 보상 동작을 수행하여 출력 및 특성이 각기 다른 제1∼제4 전력증폭기(14-1∼4)에 입력되는 RF신호의 출력 및 특성을 일치시킨다.

즉, 도 3에 도시된 상기 제1~제4 신호보상기(13-1~4)내 위상변환기(17)는 상기 스플리터(12)에 의해 분리된 RF신호에 대해 위상변환을 수행하여 제1∼제4 전력증폭기(14-1∼4)의 출력단에서 위상변환 특성이 일치되도록 한다.

그리고, 가변지연기(18)는 상기 위상변환기(17)를 통과한 RF신호에 대해 시간지연 조정을 수행하여 상기 제1∼제4 전력증폭기(14-1∼4)의 출력단에서 시간지연 특성이 일치되도록 한다.

또한, 가변감쇄기(19)는 상기 가변지연기(18)를 통과한 RF신호에 대해 이득감쇄 조정을 수행하여 상기 제1∼제4 전력증폭기(14-1∼4)의 이득에 따른 최대 입력 레벨이 만족되도록 한다.

이때, 경보 및 제어기(9)는 상기 전치증폭기(11)와 함께 상기 제1~제4 신호보상기(13-1~4)내 위상변환기(17)와 가변지연기(18) 및 가변감쇄기(19)의 동작상태를 감시하고 제어하게 된다.

이후, 출력 및 특성이 각기 다른 제1~제4 전력증폭기(14-1~4)는 상기 제1~제4 신호보상기(13-1~4)에 의해 출력 및 특성이 일치된 RF신호를 입력받아 각각 고전력 증폭한 후, 컴바이너(15)로 출력한다.

이에 따라, 컴바이너(15)는 상기 제1~제4 전력증폭기(14-1~4)에서 각각 증폭된 RF신호를 합성하여 출력한다.

상기와 같이 본 발명에서는 출력 및 특성이 각기 다른 전력증폭기의 입력단에 입력되는 RF신호의 출력 및 특성을 신호보상기의 보상 동작을 통해 일치시켜 줌으로써 전력증폭기의 출력단에서의 출력 및 특성을 일치시켜 주어 컴바이너에서의 최종 합성이 가능하도록 하고 있다.

상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 전치증폭기, 위상변환기, 가변지연기, 가변감쇄기를 이용하여 각 전력증폭기의 입력신호를 제어함으로써 각기 다른 출력 및 특성을 가지고 있는 전력증폭기를 혼용하여 사용할 수 있게 되는 효과가 있다.

그리고, 기지국의 출력을 높이고자 할 경우 종래와 같이 합성기내 전력증폭기 모두를 동시에 교체하지 않아도 되고, 합성기를 장착하기 위한 쉘프 역시 교체하지 않아도 되는 등 종래의 장비를 재활용함으로써 부대 비용을 대폭 절감할 수 있으며, 특히 사용중인 전력증폭기를 폐기하지 않고 재활용할 수 있게 되는 장점이 있다.

또한, 제조사에 따라 약간의 차이를 가지고 있는 전력증폭기일지라도 본 발명에 의한 보상 동작을 통해 출력 및 특성을 일치시켜 줌으로써 사용 가능하게 된다.

Claims

신호보상기의 삽입에 따른 삽입손실을 보상하기 위해 이동국으로부터 수신 입력되는 RF신호를 소정 레벨 증폭하는 전치 증폭기와,

상기 전치증폭기에 의해 전치 증폭된 RF신호를 분리하는 스플리터와,

상기 스플리터에 의해 분리된 각각의 RF신호에 대해 위상변환, 시간지연 및 이득감쇄 조정과 같은 보상 동작을 수행하여 RF신호의 출력 및 특성을 일치시키는 제1~제4 신호보상기와,

상기 제1~제4 신호보상기에 의해 출력 및 특성이 일치된 RF신호를 각각 고전력 증폭하는 제1~제4 전력증폭기와,

상기 제1~제4 전력증폭기에서 각각 증폭된 RF신호를 합성하는 컴바이너와,

상기 전치증폭기와 제1~제4 신호보상기의 동작상태를 감시하고 제어하는 경보 및 제어기로 구성되는 것을 특징으로 하는 전력증폭기의 혼용이 가능한 합성기.
제1항에 있어서, 상기 제1∼제4 신호보상기는,

상기 스플리터에 의해 분리된 RF신호에 대해 위상변환을 수행하여 상기 제1∼제4 전력증폭기의 출력단에서 위상변환 특성이 일치되도록 하는 위상변환기와,

상기 위상변환기를 통과한 RF신호에 대해 시간지연 조정을 수행하여 상기 제1∼제4 전력증폭기의 출력단에서 시간지연 특성이 일치되도록 하는 가변지연기와,

상기 가변지연기를 통과한 RF신호에 대해 이득감쇄 조정을 수행하여 상기 제1∼제4 전력증폭기의 이득에 따른 최대 입력 레벨이 만족되도록 하는 가변감쇄기로 구성되는 것을 특징으로 하는 전력증폭기의 혼용이 가능한 합성기.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1~제4 전력증폭기가 출력 및 특성이 각기 다른 전력증폭기임을 특징으로 하는 전력증폭기의 혼용이 가능한 합성기.