KR20020055547A - 전력선 고주파 신호 중계기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전력선 고주파 신호 중계기에 관한 것으로서, 통신정보신호를 전력선에 삽입하거나 분리하는 기존 방식인 트랜스 정합방식에서 탈피하여 전혀 새로운 고주파 신호 삽입 및 분리 방식을 채택함으로써, 전력선 통신선로의 전송속도를 향상시킴과 동시에 그 구성을 간략화하여 시스템의 제조비용을 절감시키도록 하는 것이다.

본 발명의 전력선 고주파 신호 중계기는 통신정보신호를 받아들여 그 신호를 증폭시키는 결합기와 상기 결합기에 연결되어 신호의 필요한 대역폭만을 분리하는 특정 대역 여파기와 상기 특정 대역 여파기에서 출력된 신호를 동조하고 그 동조된 신호를 전력선에 삽입하는 고주파 신호 삽입기로 구성된다. 반대로, 전력선에 삽입된 정보통신신호를 분리하는 고주파 신호 분리기는 상기 내용의 역순을 취하면 된다.

Description

전력선 고주파 신호 중계기{Power Line RF Signal Transmitter}

본 발명은 전력선 고주파 신호 중계기에 관한 것으로서, 통신정보신호를 전력선에 삽입하거나 분리하는 기존 방식인 트랜스 정합방식에서 탈피하여 전혀 새로운 고주파 신호 삽입 및 분리 방식을 채택함으로써, 전력선 통신선로의 전송속도를 향상시킴과 동시에 그 구성을 간략화하여 시스템의 제조비용을 절감시키고, 어떤 통신 단말기와도 호환될 수 있도록 하는 전력선 고주파 신호 중계기에 관한 것이다.

일반적으로 전력선은 지구상 어느 곳이나 포설되어 있는 기간 네트워크 망으로 이 망을 통신망으로 활용코자 전 세계 기술자는 한결같이 노력해 왔다.

전력선을 통신망으로 확보한다면 별도의 통신망 구축이 불필요하므로 인건비와 자재비를 대폭적으로 줄일 수 있을 뿐만 아니라 사용료 또한 저렴해져서 정보통신 혜택에서 소외된 수많은 사람에게 저렴한 가격으로 혜택을 줄 수 있을 것이며 세계적으로는 통신망이 열악한 국가에 기간 통신망으로의 구축이 용이해질 것이다.

이처럼 기간 통신망으로 활용 가치가 무궁무진한 전력선 통신망 구축은 전세계적으로 아직까지는 상용화에 성공한 국가가 몇 개 국가에 불과한 실정이며 그 또한 저속 모뎀이나 원격 검침에 머무르고 있는 실정이다. 일부 선진국에서는 전력선 고속 모뎀을 상용화하기 위해서 기술 개발에 박차를 가하고 있으나 수 많은 잡음원과 급격한 신호 왜곡 및 감쇄 현상으로 어려움에 직면해 있다.

전력선 통신의 원리를 살펴보면 우리 가정으로 들어오는 전선에는 교류성분의 전기가 흐르며, 이 전선에 수백KHz ∼ 수십MHz의 고주파 통신정보신호를 함께 실어보내고 통신 단말기(전력선 모뎀)로 전기선에서 통신정보신호만을 골라내 인터넷(부가통신) 등을 이용할 수 있게 하는 방식이다.

기존에 전력선에 통신정보신호를 실어보내거나 골라내는 방식으로는 트랜스정합방식이 사용되어 왔으나 다수의 사용자를 수용하자면 주파수 대역폭이 커져야 하며 이를 위해서는 트랜스 용량이 커지게 되므로 가격이 비싸지는 단점이 있었다.

도 1은 기존 방식을 개괄적으로 표현한 블록도이다.

통신정보신호(1)를 전력선(5)에 결합하는 결합기(2)는 캐패시턴스 값이 중요하며 전압이 증가함에 따라 그 값이 커지고 신호의 대역폭이 커지면 비례적으로 크기와 용량이 커져야 한다. 결합기(2)를 통과한 통신정보신호(1)는 가변 인덕턴스(3)와 트랜스 정합장치(4)를 거치면서 임피던스 정합이 이루어지며 이 또한 전압이 증가함에 따라 그 값이 커지고, 광대역 통신망을 확보하기 위해서는 크기와 용량이 커져야 하는 문제점을 가지고 있다.

본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로, 전력선 통신망을 구축하는데 있어서 주파수 대역폭에 구애받지 않고 광대역으로 전력선 통신망을 확보하고, 지금보다 값싸고 설치가 용이하며, 기존 통신 단말기와도 병행 사용이 가능한 전력선 고주파 신호 중계기를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래 전력선 신호 중계기를 설명하는 설명도,

도 2는 본 발명에 따른 전력선 고주파 신호 중계기의 구성을 개략적으로 설명하기 위한 블록도,

도 3은 도 2의 세부 블록도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 통신정보신호

20 : 결합기

201 : 대역 분리기

202 : 전력선 증폭기

203, 404 : 전자파 잡음 여파기

30 : 특정 대역 여파기

40 : 고주파 신호 삽입기

401 : 동조 결합기

402 : 저역 통과 여파기

403 : 고주파 삽입기

50 : 전력선

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전력선 고주파 신호 중계기는, 전력선 통신 방식에 있어서, 통신정보신호를 받아들여 그 신호를 증폭시키는 결합기와; 상기 결합기에 연결되어 신호의 필요한 대역폭만을 분리하는 특정 대역 여파기와; 상기 특정 대역 여파기에서 출력된 신호를 동조하고 그 동조된 신호를 전력선에 삽입하는 고주파 신호 삽입기를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 전력선 고주파 신호 중계기를 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 전력선 고주파 신호 중계기의 구성을 개략적으로 설명하기 위한 블록도이다.

도시된 바와 같이, 전력선 고주파 신호 중계기는 통신정보신호(10)를 받아들여 그 신호를 증폭시키는 결합기(20)와, 상기 결합기(20)에 연결되어 신호의 필요한 대역폭만을 분리하는 특정 대역 여파기(30)와, 상기 특정 대역 여파기(30)에서 출력된 신호를 동조하고 그 동조된 신호를 전력선에 삽입하는 고주파 신호 삽입기(40)로 구성된다.

도 3은 상술한 도 2의 세부 블록도로서, 통신정보신호(10)를 받아들여 그 신호를 증폭시키는 결합기(20)는 통신정보신호(10)의 상향 신호와 하향 신호를 분리하는 대역 분리기(201)와, 신호의 감쇄를 증폭시키는 전력선 증폭기(202)와, 신호에 포함되어 있는 전자파 잡음을 제거해주는 전자파 잡음 여파기(203)로 구성되어 있다.

그리고, 고주파 신호 삽입기(40)는 특정 대역 여파기(30)로부터 수신된 신호를 전송하고자 하는 주파수에 동조시키는 동조 결합기(401)와, 이 동조 결합기(401)에서 나온 신호의 고조파 성분을 제거하는 저역 통과 여파기(402)와, 이 저역 통과 여파기(402)에서 출력된 신호를 전력선에 삽입하는 고주파 삽입기(403)와, 이 고주파 삽입기(403)에 포함된 전자파 잡음 신호를 제거하기위한 전자파 잡음 여파기(404)로 구성된다.

즉, 특정 대역 여파기(30)를 통해 걸러진 신호는 고주파 신호 삽입기(40)로 전송되며 제일 먼저 동조 결합기(401)를 통하여 전송하고자 하는 주파수에 동조되고, 저역 통과 여파기(402)에서 고조파 성분이 제거된다. 고조파 성분이 제거된 신호는 고주파 삽입기(403)를 통해서 전력선(50)에 삽입되며 전력선에 삽입되기 전에 다시 한번 전자파 잡음 여파기(404)를 통하여 전자파 잡음을 제거한다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 전력선 고주파 신호 중계기의 동작을 설명한다.

먼저, 사용자가 전력선(50)을 이용하여 상대방 수용가와 통신정보신호를 송, 수신하기 위해서는 통상의 방식대로 각 수용가에 설치된 통신 단말기를 사용하여 통신정보신호를 송출한다.

송출된 통신정보신호(10)는 대역분리기(201)에 수신되며 신호 감쇄를 대비하여 전력선 증폭기(202)를 통해 신호를 증폭시킨다. 이때 전자파 잡음 여파기(203)는 신호에 포함되어있는 전자파 잡음을 제거한다. 이렇게 걸러진 통신정보신호(10)는 특정 대역 여파기(30)를 통해 원하는 대역폭만의 신호를 갖추게 된다. 특정 대역 여파기(30)를 통과한 신호는 다음으로 동조 결합기(401)에 수신되며 이곳에서는 전송하고자 하는 주파수에 동조된다. 동조 결합기(401)를 통과한 신호는 저역 통과 여파기(402)에서 고조파 성분을 제거하고 고주파 삽입기(403)를 통해 전력선에 송출된다. 전력선에 송출되기 전, 최종적으로 전자파 잡음 여파기(404)를 통해 걸러진 신호가 삽입된다.

이상 설명에서는 전력선 고주파 신호 중계기 중 삽입기 부분을 구체적으로 설명하였으며 분리기의 동작은 역순으로 취하면 된다.

이상 설명에서와 같이, 본 발명의 전력선 고주파 신호 중계기에 따르면, 전력선을 통해 통신정보신호를 송, 수신하는데 있어서 주파수 대역폭과 관계없이 저렴한 비용으로 보급할 수 있으며, 크기 또한 기존 방식보다 작게 만들어 설치가 용이한 효과가 있다.

그리고, 광대역 전력선 통신망을 확보하는데 도움이 되며, 기존 네트워크용단말기를 그대로 사용할 수 있고, 광대역 주파수 확보로 인해 인터넷은 물론, 전화통신, CCTV, 케이블TV망 등으로 적극 활용할 수 있는 이점이 있다.

Claims (3)

1. 전력선 통신 방식에 있어서,

   통신정보신호를 받아들여 그 신호를 증폭시키는 결합기;

   상기 결합기에 연결되어 신호의 필요한 대역폭만을 분리하는 특정 대역 여파기; 및

   상기 특정 대역 여파기에서 출력된 신호를 동조하고 그 동조된 신호를 전력선에 삽입하는 고주파 신호 삽입기를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 전력선 고주파 신호 중계기.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 결합기는,

   통신정보신호의 상향 신호와 하향 신호를 분리하는 대역 분리기;

   신호의 감쇄를 증폭하는 전력선 증폭기; 및

   그 신호의 전자파 잡음을 제거하는 전자파 잡음 여파기를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 전력선 고주파 신호 중계기.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 고주파 신호 삽입기는,

   특정 대역 여파기[30]로부터 수신된 신호를 전송하고자 하는 주파수에 동조시키는 동조 결합기;

   상기 동조 결합기에서 나온 신호의 고조파 성분을 제거하는 저역 통과 여파기;

   상기 저역 통과 여파기에서 출력된 신호를 전력선에 삽입하는 고주파 삽입기; 및

   상기 고주파 삽입기에 포함된 전자파 잡음 신호를 제거하기 위한 전자파 잡음 여파기를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 전력선 고주파 신호 중계기.