KR20020030519A - 다중모드 단말기용 신호전처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다중모드/밴드(Multi mode/band) 단말기용 신호전처리장치에 관한 것으로써, 특히 다중모드/밴드 단말기에 장착되어 외부로부터 다중모드 신호를 수신 분리한 후, 사용 모드별 규격에 적합하게 송수신되도록 신호변환을 수행하는 신호처리부와, 상기 신호처리부 내에 설치되어 상기 신호처리부를 통해 변환된 신호가 감쇄 없이 상기 다중모드/밴드 단말기로 송수신 되도록 함과 동시에 직류성분의 입력을 방지하여 회로 보호 기능을 수행하는 감쇄방지부를 포함하여 구성되어,

다중모드 단말기가 외부 신호 수신시, 그에 따른 신호 감쇄 현상을 줄이고, 상기 수신 신호가 다중모드 단말기로 전송되는 경로를 줄여 실장면적과 재료비를 최소화하는 효과를 제공하게 된다.

Description

다중모드 단말기용 신호전처리장치{A Pre Signal Processing Device}

본 발명은 다중모드 단말기에 관한 것으로서, 특히 다중모드 단말기의 RF 수신단 앞에 설치되어 외부로부터 수신한 다중모드 신호를 각각 분리한 후, 그 사용 모드별 규격에 적합하도록 변환하고 이를 감쇄 없이 불필요한 직류성분의 입력을 방지하면서 바로 다중모드 단말기로 송수신하는 다중모드 단말기용 신호전처리장치에 관한 것이다.

다중모드/밴드(Multi mode/band) 단말기란 여러 주파수 대역의 신호가 수신 가능하며 각 수신 신호에 따라 별도의 모드로 동작 가능한 단말기를 통칭한다. 본 설명에서는 다중모드/밴드 단말기를 편의상 다중모드 단말기로 명명한다.

종래의 다중모드 단말기(1)의 경우 RF 수신단 앞에 외부로부터 다중모드 신호를 수신하고 이를 분리한 후 각 사용 모드별 규격에 적합하도록 변환 출력하는 신호전처리장치(10)와, 상기 신호전처리장치와 상기 다중모드 단말기(1) 사이에 설치되어 신호 송수신이 이루어지도록 하는 동시에 회로 보호 역할을 수행하는 직류성분방지부(20)가 설치된다.

상기 신호전처리장치(10)와 직류성분방지부(20)의 구성을 도 1을 참고로 설명하면 다음과 같다.

상기 신호전처리장치(10)는 외부로부터 다중모드 신호를 수신하는 안테나포트와 연결되어 수신된 신호를 제1 신호와 제2 신호로 분리 출력하는 신호분리부(11)와, 상기 신호분리부의 분리 출력된 제1 신호를 DCS(Digital Communication Service) 1800 규격에 맞도록 변환하여 송수신하는 제1 신호변환부(12)와, 상기 신호분리부의 제2 신호를 EGSM(Extended Freguency Global System for Mobile Communications) 규격에 맞도록 변환하여 송수신하는 제2 신호변환부(14)로 구성된다.

특히 상기 제1 신호변환부(12)와 제2 신호변환부(14)는 다중모드 단말기(1)로부터 안테나포트로 전송하고자 하는 신호의 스푸리스(Spurious) 성분을 억제하기 위하여 제1 및 제2 저역통과필터(13, 15)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 직류성분방지부(20)는 상기 제1 신호변환부(12)와 상기 제2 신호변환부(14)의 송수신 포트에 연결되어 불필요한 직류성분의 입력을 막아 회로를 보호하는 역할을 수행하는 회로보호용 소자인 복수개의 커패시터(C21~C24)를 포함하여 이루어진다.

상기와 같이 구성된 종래 다중모드 단말기의 신호전처리장치와 직류성분방지부의 동작을 설명하면 다음과 같다.

외부로부터 안테나포트를 통하여 상기 신호분리부(11)로 수신된 신호는 제1신호 및 제2 신호로 분리된 후 출력된다. 상기 출력된 제1 신호는 사용 모드 규격인 DCS 1800 규격에 적합하도록 제1 신호변환부에서 변환되어 송신포트를 통하여 출력된다.

상기 출력된 신호는 직류성분방지부(20)의 커패시터(C22)를 통하여 상기 다중모드 단말기(1)로 전송된다.

상기 다중모드 단말기(1)에서 신호전처리장치(10)로 전송되는 신호는 직류성분방지부(20)의 커패시터(C21)를 통하여 제1 신호변환부(12)로 제1 저역통과필터(13)를 거쳐 전송된 후 변환되며 상기 변환된 신호는 신호분리부(11)를 통하여 안테나포트를 통하여 외부로 송신된다.

상기 신호분리부(11)에서 분리된 제2 신호는 제2 신호변환부(14)에서 EGSM 규격에 부합되도록 변환되며 상기 설명과 같은 과정을 거쳐 다중모드 단말기(1)와 송수신된다.

그러나, 종래의 신호전처리장치(10)는 다중모드 단말기(1)에 장착시 회로 보호를 위하여 직류성분의 입력을 방지하는 커패시터(C21~C24)로 이루어진 직류성분방지부(20)를 함께 설치해야 하기 때문에 부가적인 PAD를 설계하여야 하고 그에 따라 전송라인이 길어져 신호 감쇄가 발생한다는 문제점이 있다.

또한 안테나 포트를 제외한 상기 제1 신호변환부(12) 및 상기 제2 신호변환부(14)의 송수신 포트에 커패시터(C21~C24)를 연결해야 하므로 추가 소자 소요에 따른 재료비가 상승의 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 다중모드 단말기의 신호 감쇄 현상을 줄이고, 실장면적과 재료비를 최소화할 수 있는 다중모드 단말기용 신호전처리장치를 제공하는데 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 신호전처리장치와 직류성분방지부의 내부가 도시된 블록도,

도 2는 본 발명에 따른 신호전처리장치의 제1 실시예의 내부가 도시된 블록도,

도 3은 본 발명에 따른 신호전처리장치의 제2 실시예의 내부가 도시된 블록도,

도 4는 본 발명에 따른 신호전처리장치의 신호 삽입손실특성이 도시된 그래프,

도 5는 본 발명에 따른 신호전처리장치의 신호 삽입손실특성이 도시된 그래프,

도 6은 본 발명에 따른 신호전처리장치의 동작순서가 도시된 순서도.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

30 : 신호전처리장치30` : 신호처리부

31 : 신호분리부

32, 34 : 제1 및 제2 신호변환부

33, 35 : 제2 및 제2 저역통과필터

40 : 감쇄방지부C41~C44 : 커패시터

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 다중모드 단말기용 신호전처리장치의 특징에 따르면,

다중모드 단말기에 장착되어 외부로부터 다중모드 신호를 수신 분리한 후, 사용 모드별 규격에 적합하게 송수신되도록 신호변환을 수행하는 신호처리부와, 상기 신호처리부 내에 설치되어 상기 신호처리부를 통해 변환된 신호가 감쇄 없이 상기 다중모드 단말기로 송수신 되도록 함과 동시에 직류성분의 입력을 방지하여 회로 보호 기능을 수행하는 감쇄방지부를 포함하여 구성되며,

그 동작방법은 다중모드 신호를 각 모드별로 사용하는 다중모드 단말기에 장착되어 신호를 사용 모드의 규격에 적합하게 변환 전송하는 신호처리부를 통해 외부 신호가 수신되면 이를 분리 출력하는 제1 단계와, 상기 제1 단계의 분리된 신호가 상기 다중모드 단말기의 사용 모드에 적합하도록 변환 출력되는 제2 단계와, 상기 제2 단계의 변환된 신호가 상기 신호처리부내에서 감쇄 없이 직류성분의 입력을 방지하면서 상기 다중모드 단말기로 송수신되는 제3 단계를 포함하여 이루어진다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 제1 실시예가 도시된 도 2를 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 의한 다중모드 단말기용 신호전처리장치(30)는 외부로부터 복수개의 다중모드 신호를 수신하고 각각 사용 모드별로 분리시킨 후, 분리된 신호를 각 사용 모드에 적합하게 변환하여 감쇄 없이 바로 다중모드 단말기(2)로 전송하는 신호처리부(30`)로 이루어지며,

상기 신호처리부(30`)는 외부로부터 안테나포트를 통해 다중모드 신호를 수신한 후 이를 제1 신호 또는 제2 신호로 분리 출력하는 신호분리부(31)와, 상기 신호분리부(31)의 각 분리신호를 입력받아 사용 모드의 규격에 적합하게 변환시켜 출력하는 제1 및 제2 신호변환부(32,34)와, 상기 제1 및 제2 신호변환부(32,34)의 출력 신호를 송수신포트를 통해 감쇄 없이 바로 다중모드 단말기(2)로 전송함과 동시에 불필요한 직류성분의 입력을 방지하여 회로를 보호하는 역할을 수행하는 복수개의 회로보호용 소자인 커패시터(C41~C44)로 이루어진 감쇄방지부(40)를 더 포함하여 구성된다.

여기서 상기 신호분리부(31)는 다중모드 신호를 수신 후 이를 분리할 수 있도록 다이플렉서(Diplexer) 등이 이용되어 구성된다.

특히, 상기 제1 신호변환부(32)의 경우 신호분리부(31)로부터 수신한 제1 신호를 DCS 1800 규격에 적합하도록 변환한 후, 감쇄방지부(40)로 전송하며, 상기 제1 신호변환부(32)의 다중모드 단말기(2)로 향하는 송신라인에 연결된감쇄방지부(40)의 커패시터(C42)는 직류성분의 입력을 방지하며 상기 전송 신호를 송신포트를 통해 다중모드 단말기(2)로 감쇄 없이 전송한다.

그 외에 상기 제1 신호변환부(32)는 다중모드 단말기(2)가 외부 전송하고자 하는 신호를 수신라인에 연결된 감쇄방지부(40)의 커패시터(C41)를 통해 감쇄 없이 직류성분의 입력을 방지하면서 수신한 후, 상기 신호 중 불필요한 스푸리스 성분에 제거되도록 저역통과필터(33)를 통과시켜 신호분리부(31)와 연결된 안테나포트를 통해 외부 전송되도록 한다.

또한, 상기 제2 신호변환부(34)의 경우 상기 제1 신호변환부(32)와 마찬가지로 수신한 제2 신호를 EGSM 규격에 적합하도록 변환 후, 다중모드 단말기(2)로 향하는 송신라인에 연결된 감쇄방지부(40)의 커패시터(C44)를 통해 송신포트에 연결된 다중모드 단말기(2)로 감쇄 현상 없이 전송한다.

그리고 상기 제2 신호변환부(34) 역시 제1 신호변환부(32)와 마찬가지로 다중모드 단말기(2)가 외부 전송하고자 하는 신호를 수신라인에 연결된 감쇄방지부(40)의 커패시터(C43)를 통해 수신 후, 저역통과필터(35)를 통과시켜 안테나포트를 통해 외부로 전송되도록 한다.

본 발명의 또 다른 제2 실시예를 도 3을 참고로 설명하면 다음과 같다.

제2 실시예에 의한 다중모드 단말기용 신호전처리장치(50)의 신호처리부(50`)는 외부로부터 안테나포트를 통해 다중모드 신호를 수신하고 이를 복수개의 다이플렉서 등으로 분리한 후 출력하는 신호분리부(51)와, 상기 신호분리부(51)를 통해 출력된 다중모드 분리신호를 각 사용 모드에 맞춰 변환하여 송수신하는 복수개의 신호변환부(52,54,56,58)와, 상기 복수개의 신호변환부(52,54,56,57)의 송수신라인에 연결되어 다중모드 단말기(3)와 신호 감쇄 현상 없이 직류성분의 입력을 방지하면서 신호가 송수신되도록 설치된 복수개의 커패시터(C61~C68)로 이루어진 감쇄방지부(60)로 구성된다.

여기서 특히 상기 복수개의 신호변환부(52,54,56,58)는 제1 실시예의 경우와 마찬가지로 수신한 신호를 SVC(Switched Virtual Connection) 1, SVC 2, SVC 3, SVCn규격에 적합하도록 변환한 후, 다중모드 단말기(3)로 향하는 송신라인을 통해 전송하며 상기 신호분리부(51)에서 분리된 신호의 수에 따라 복수개가 구비된다.

상기 복수개의 신호변환부(52,54,56,58)의 각 송수신라인에 연결된 커패시터(C61~C68)는 상기 복수개의 신호변환부(52,54,56,58)가 다중모드 단말기(3)로 전송하고자 하는 신호를 감쇄 없이 직류성분의 입력을 방지하면서 바로 송수신포트를 통하여 송수신한다.

또한, 상기 복수개의 신호변환부(52,54,56,58)는 다중모드 단말기(3)가 외부로 전송하고자 하는 신호를 각 수신라인에 연결된 커패시터(C61,C63,C65,C67)를 통해 수신 후, 불필요한 스푸리스 성분이 제거되도록 저역통과필터(53,55,57,59)를 통과시킨 후, 상기 신호분리부(51)와 연결된 안테나포트를 통하여 외부로 전송한다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 동작을 동작방법이 도시된 순서도 도 6을 참고로 제1 실시예의 경우에 한하여 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 제1 단계에서 다중모드 단말기(2)는 신호전처리장치(30)를 이용하여 외부로부터 다중모드 신호를 수신하거나 외부로 신호를 송신한다.(S1)

만일 다중모드 단말기(2)가 외부 신호를 수신할 경우 제2 단계에서 신호처리부(30`)내의 신호분리부(31)는 연결된 안테나포트를 통하여 외부로부터 다중모드 신호를 수신한다.(S2)

제3 단계에서 상기 수신된 신호는 신호분리부(31)내에서 제1 및 제2 신호로 분리되며(S3), 그 후 제4 단계로 넘어가 제1 및 제2 신호변환부(32,34)에서 각 분리된 신호가 사용되는 모드에 적합하게 변환된다.(S4)

제4 단계에서 변환된 신호는 제5 단계에서 제1 및 제2 신호변환부(32,34)의 각 송신라인에 연결된 감쇄방지부(40)의 커패시터(C42,C44)를 통해 감쇄 없이 불필요한 직류성분의 입력을 방지하면서 신호처리부(30`)의 송신포트를 거쳐 다중모드 단말기(2)로 바로 전송된다.(S5)

한편 상기 제1 단계에서, 다중모드 단말기(2)가 외부로 신호를 송신할 경우, 제6 단계에서, 다중모드 단말기용 신호전처리장치(30)의 신호처리부(30`)는 수신포트를 통하여 상기 송신 신호를 수신한다.(S6)

상기 제6 단계를 통한 신호는 제7 단계에서 제1 및 제2 신호변환부(32,34)의 각 수신라인에 연결된 감쇄방지부(40)의 커패시터(C41,C43)를 통해 감쇄 없이 불필요한 직류성분의 입력을 방지하면서 제1 및 제2 신호변환부로(32,34)로 전송된다.(S7)

그 후 상기 송신 신호는 제8 단계에서 제1 및 제2 신호변환부(32,34)에서 저역통과필터(33,35)를 거치면서 불필요한 스푸리스 성분이 제거되고(S8), 제9 단계에서 외부 전송이 가능하도록 적절하게 변환되어 신호분리부로 전송된다.(S9)

신호분리부(31)는 상기 전송된 신호를 연결된 안테나포트를 통하여 외부로 송신한다.(S10)

이상과 같이, 제1 실시예 및 제2 실시예에 따른 본 발명의 다중모드 단말기용 신호전처리장치는 신호전처리장치와 다중모드 단말기간 송수신 신호의 감쇄를 방지함과 동시에 불필요한 직류성분을 억제시켜 회로를 보호하는 역할을 수행하는 복수개의 커패시터로 이루어진 감쇄방지부를 신호처리부에 내장함을 특징으로 한다.

또한, 이러한 특징으로 말미암아 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 다중모드 단말기용 신호전처리장치의 삽입손실특성은 현저하게 개선되었음을 알 수 있다.

여기서, 도 4는 본 발명에 따른 신호전처리장치의 EGSM 송수신 신호 삽입손실특성과 종래 기술에 따른 신호전처리장치의 EGSM 송수신 신호 삽입손실특성을 도시한 S-parameter 데이터 그래프이다. 여기에서 D1은 종래 기술에 따른 EGSM 신호가 외부에서 단말기로 전송될 경우의 삽입손실특성 데이터를 나타낸다. D2는 종래기술에 따른 EGSM 신호가 단말기에서 외부로 전송될 경우의 삽입손실특성 데이터를 나타낸다. D3은 본 발명에 따른 EGSM 신호가 외부에서 단말기로 전송될 경우의 삽입손실특성 데이터를 나타낸다. D4는 본 발명에 따른 EGSM 신호가 단말기에서 외부로 전송될 경우의 삽입손실특성 데이터를 나타낸다.

또한, 도 5는 본 발명에 따른 신호전처리장치의 DCS 1800 송수신 신호 삽입손실특성과 종래 기술에 따른 신호전처리장치의 DCS 1800 송수신 신호 삽입손실특성을 도시한 S-parameter 데이터 그래프이다. 여기에서 D5는 종래 기술에 따른 DCS 1800 신호가 외부에서 단말기로 전송될 경우의 삽입손실특성 데이터를 나타낸다. D6은 종래 기술에 따른 DCS 1800 신호가 단말기에서 외부로 전송될 경우의 삽입손실특성 데이터를 나타낸다. D7은 본 발명에 따른 DCS 1800 신호가 외부에서 단말기로 전송될 경우의 삽입손실특성 데이터를 나타낸다. D8은 본 발명에 따른 DCS 1800 신호가 단말기에서 외부로 전송될 경우의 삽입손실특성 데이터를 나타낸다.

일반적으로 고주파를 사용하는 부품은 그 기하학적 모양이나 전송선로에 따라 S-parameter의 변화가 크다. 본 발명의 다중모드 단말기용 신호전처리장치는 보다 상세히 세라믹 적층용 다이오드 스위치 모듈을 대체할 수 있으며 상기 세라믹 적층용 다이오드 스위치 모듈의 실장 시 삽입손실 발생원인을 제공하는 직류블록(DC block)인 감쇄방지부를 신호전처리장치에 내장함으로써, 삽입손실을 줄일 수 있으며 이를 이용한 단말기 개발자 측면에서도 실장 소자 수를 줄일 수 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 다중모드 단말기용 신호전처리장치는 종래의 신호전처리장치보다 신호 송수신에 따른 삽입손실이 작고 실장면적이 작아져 초소형 다중모드 단말기에 적용될 수 있으며 단말기 측면에서도 실장 소자 수를 줄일 수 있으므로 원가적 측면이나 소형화 설계적 측면에서도 종래 기술에 비해 높은 경쟁력을 제공하는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 다중모드 단말기에 장착되어 외부로부터 다중모드 신호를 수신 분리한 후, 사용 모드별 규격에 적합하게 송수신되도록 신호변환을 수행하는 신호처리부와; 상기 신호처리부 내에 설치되어 상기 신호처리부를 통해 변환된 신호가 감쇄 없이 상기 다중모드 단말기로 송수신 되도록 함과 동시에 직류성분의 입력을 방지하여 회로 보호 기능을 수행하는 감쇄방지부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 다중모드 단말기용 신호전처리장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 신호처리부는 외부로부터 다중모드 신호를 수신하고, 이를 각 사용 모드별로 분리 출력하는 적어도 하나의 신호분리부와; 상기 신호분리부에서 분리 출력된 신호가 사용 모드별 규격에 적합하게 변환 송수신되도록 상기 신호의 개수에 따라 설치된 복수개의 신호변환부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중모드 단말기용 신호전처리장치.