KR200229329Y1 - 타워 탑 저잡음 증폭장치의 오동작 감지장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 각종 이동통신 시스템의 기지국 장치에 사용되는 타워 탑 저잡음 증폭장치{tower top low noise amplifying device}의 오동작 감지장치에 관한 것이다.

본 고안의 목적은 타워 탑 저잡음 증폭장치 전후의 수신신호를 커플링(coupling)하여 기지국 장치내 오동작 감지부로 전송하여 줌으로써 타워 탑 저잡음 증폭장치의 오동작 여부를 용이하게 판단할 수 있도록 한 오동작 감지장치를 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성키 위해 안출된 본 고안은, 송신필터, 전후단 수신필터 그리고 저잡음 증폭기로 이루어진 타워 탑 저잡음 증폭장치에 있어서, 전단 수신필터의 전단과 후단 수신필터의 후단에 각각 커플링 포트를 갖는 서큘레이터(circulator)를 더 구비하여 구성된다.

따라서, 본 고안은 수신신호만으로 타워 탑 저잡음 증폭장치의 오동작 여부를 용이하게 판단할 수 있으며, 수신경로와 송신경로간의 신호 분리도(isolation)가 향상된다고 하는 효과가 있다.

Description

타워 탑 저잡음 증폭장치의 오동작 감지장치{A malfunction detecter for the tower top low noise amplifying device}

본 고안은 각종 이동통신 시스템의 기지국 장치에 사용되는 타워 탑 저잡음 증폭장치에 관한 것으로서, 좀 더 상세하게는 수신신호만을 이용함으로써 상대적으로 용이하게 타워 탑 저잡음 증폭장치의 오동작 여부를 확인할 수 있게 한 타워 탑 저잡음 증폭장치의 오동작 감지장치에 관한 것이다.

종래 기지국 장치와 안테나로 구성된 이동통신 기지국 시스템에서 안테나가 기지국 장치로부터 멀리 떨어져 설치되어 있는 경우, 이들을 연결하는 긴 전송선로에 기인하는 수신 잡음지수(NF;Noise Figure)의 증가로 시스템의 수신성능이 저하되는 것을 보상하기 위해 기지국 장치의 전단을 구성하는 송수신 필터와 저잡음 증폭기를 안테나 가까이에 장착하여 수신성능을 향상시키는 타워 탑 저잡음 증폭장치가 많이 사용되고 있다.

그런데, 대개의 경우 기지국 안테나는 옥외에 설치되기 때문에 상기와 같은 타워 탑 저잡음 증폭장치는 외부 환경에 크게 영향을 받게 된다. 특히, 저잡음 증폭기는 외부 온도에 매우 민감하게 반응하므로 외부 환경에 의해 전체 타워 탑 저잡음 증폭장치의 수신성능이 불안정해진다라는 문제점을 안고 있었다.

이를 해결하기 위해 타워 탑 저잡음 증폭장치용 송수신 필터나 저잡음 증폭기를 초전도체로 제작하거나 추가로 온도보상회로를 장착하는 방안이 대두되고 있지만, 증폭장치의 전체적인 크기가 커지고 초전도체나 온도보상회로가 고가이기 때문에 특허 제 236654호(1999.10.04)와 같이 별도의 오동작 감지를 위한 커플링 장치를 송수신 필터의 양단에 장착하여 오동작으로 판정시 전체 증폭장치를 교체하는 방식을 많이 취하고 있다.

도 1은 상기 특허 제 236654호 일실시예의 구성을 보여주는 블록도 이다. 안테나로부터 입력되는 수신신호는 전단 수신필터(13)를 통과하면서 소정 대역으로여파되고 저잡음 증폭기(15)에 의해 저잡음 증폭된다. 증폭된 수신신호는 후단 수신필터(14)에 의해 다시 소정 대역으로 여파되어 기지국 장치로 전송되어진다. 이에 반하여, 기지국 장치로부터 안테나로 송신되는 송신신호는 송신필터(12)를 통과하면서 소정 대역으로 여파된 후 안테나를 통해 공간으로 복사된다. 이때, 상기 타워 탑 저잡음 증폭장치(11)의 오동작 여부를 판단하기 위해 상기 전단 수신필터(13)의 전단과 후단 수신필터(14)의 후단에는 방향성 결합기와 같은 커플링 장치(16, 17)가 구비된다. 상기 기지국 장치내 신호 발생기로부터 시험신호를 입력받는 전단 커플링 장치(16)는 수신경로상에 상기 시험신호가 인가되도록 하여 주며, 수신경로를 통해 증폭된 시험신호는 후단 커플링 장치(17)에 의해 커플링되어 다시 상기 기지국 장치로 전송되고 오동작 판정을 위한 신호원이 된다.

하지만, 이러한 형태의 타워 탑 저잡음 증폭장치 오동작 감지장치는 기지국장치내 별도의 시험신호 발생기가 구비되어 있어야 한다는 문제점을 안고 있었다.

본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 타워 탑 저잡음 증폭장치 전후의 수신신호만을 커플링(coupling)하여 기지국 장치내 오동작 감지부로 전송하여 줌으로써, 별도의 시험신호 발생기를 필요로 하지 않아 상대적으로 용이하게 타워 탑 저잡음 증폭장치의 오동작 여부를 확인할 수 있게 한 타워 탑 저잡음 증폭장치의 오동작 감지장치를 제공한다는 것을 그 기술적 과제로 한다.

도 1은 특허 제 236654호 일실시예의 구성을 보여주는 블록도.

도 2는 본 고안에 따른 타워 탑 저잡음 증폭장치의 오동작 감지장치의 일실시예의 구성을 보여주는 블록도.

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

11. 타워 탑 저잡음 증폭장치 12. 송신필터

13. 전단 수신필터 14. 후단 수신필터

15. 저잡음 증폭기 16. 전단 커플링 장치

17. 후단 커플링 장치 21. 전단 서큘레이터

21a, 22a. 커플링 포트 22. 후단 서큘레이터

23. 오동작 감지부

따라서, 상기한 기술적 과제를 해결하기 위해 안출된 본 고안은 안테나를 통해 입력되어지는 수신신호를 소정의 수신 주파수대역으로 여파하는 전단 수신필터;와 상기 전단 수신필터로부터 여파된 신호를 입력받아 소정의 이득으로 증폭하여 출력하는 저잡음 증폭기;와 상기 저잡음 증폭기로부터 증폭된 신호를 입력받아 소정의 수신 주파수대역으로 다시 여파하여 출력하는 후단 수신필터;와 기지국 장치로부터 송신신호를 입력받아 소정의 송신 주파수대역으로 여파하여 안테나로 출력하여 주는 송신필터;와 제 1 포트는 상기 안테나에 연결되고 제 2 포트는 상기 전단 수신필터의 입력포트에 연결되며, 제 3 포트는 상기 송신필터의 출력포트에 연결되며 일측에 상기 안테나로부터 수신된 수신신호의 일정량을 커플링하여 출력하는 커플링포트가 형성되어 있는 전단 서큘레이터;와 제 1 포트는 상기 송신필터의 입력포트에 연결되고 제 2 포트는 상기 후단 수신필터의 출력포트에 연결되며, 제 3 포트는 상기 기지국 장치의 입력단에 연결되되 일측에 상기 저잡음 증폭기로부터 증폭된 수신신호의 일정량을 커플링하여 출력하는 커플링 포트가 형성되어 있는 후단 서큘레이터;와 상기 전단 서큘레이터와 상기 후단 서큘레이터의 커플링 포트와 상기 기지국 장치내 오동작 감지부를 연결하는 전송선로를 포함하여 구성된다.

이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 고안에 따른 타워 탑 저잡음 증폭장치의 오동작 감지장치의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 이하의 설명에서 동일하거나 대응하는 부재는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.

도 2는 본 고안에 따른 타워 탑 저잡음 증폭장치의 오동작 감지장치의 일실시예의 구성을 보여주는 블록도이다. 안테나로부터 입력되는 수신신호는 전단 수신필터(13)를 통과하면서 소정 대역으로 여파되고, 저잡음 증폭기(15)에 의해 저잡음증폭된다. 증폭된 수신신호는 후단 수신필터(14)에 의해 다시 소정 대역으로 여파되어 기지국 장치로 전송되어진다. 이에 반하여, 기지국 장치로부터 안테나로 송신되는 송신신호는 송신필터(12)를 통과하면서 소정 대역으로 여파된 후, 안테나를 통해 공간으로 복사된다. 이때, 상기 타워 탑 저잡음 증폭장치(11)의 오동작 여부를 판단하기 위해 상기 전단 수신필터(13)의 전단과 후단 수신필터(14)의 후단에는 서큘레이터(21,22)가 구비되어 수신신호의 일정량을 커플링하여 상기 기지국 장치내 오동작 감지부(23)로 전송한다.

제 1 포트는 상기 안테나에 연결되고 제 2 포트는 상기 전단 수신필터(13)에 연결되며, 제 3 포트는 상기 송신필터(12)의 출력포트에 연결되는 전단 서큘레이터(21)는 제 1 포트로 입력되는 신호는 제 2 포트로만 출력되고, 제 2 포트로 입력되는 신호는 제 3 포트로만 출력되며, 제 3 포트로 입력되는 신호는 제 1 포트로만 출력되도록 기능한다. 따라서, 안테나로부터 입력되는 수신신호는 상기 전단 서큘레이터(21)에 의해 상기 전단 수신필터(13)로만 신호가 전송되며, 상기 송신필터(12)로부터 입력되는 송신신호도 상기 안테나로만 신호가 전송되게 되는 것이다.

상기한 전단 서큘레이터와 동일한 기능을 하는 후단 서큘레이터(22)는 상기 후단 수신필터(14)로부터 입력되는 수신신호를 상기 기지축 장치로만 출력되도록 하여 주며, 상기 기지국 장치로부터 입력되는 송신신호를 상기 송신필터(12)로만 출력되도록 하여 준다.

상기 전단 서큘레이터(21)와 상기 후단 서큘레이터(22)는 각기 수신신호의 일부를 커플링하여 출력하기 위한 커플링 포트(21a, 22a)가 일측에 구비된다. 이는 커플링 수단을 상기 서큘레이터에 결합시킴으로써 구현이 가능한데, 통상 방향성 결합기(directional coupler)를 결합시킨다. 커플링하는 신호는 상기 전단 서큘레이터(21)의 경우 제 1 포트로부터 제 2 포트로 전송되는 신호이며, 상기 후단 서큘레이터(22)의 경우에는 제 2 포트로부터 제 3 포트로 전송되는 증폭된 수신신호이다.

상기 서큘레이터의 커플링 포트(21a, 22a)로부터 출력된 신호는 상기 기지국 장치내 오동작 감지부(23)로 전송되어 오동작 감지를 위한 신호원이 된다. 상기 오동작 감지부(23) 내에는 상기 두 커플링 포트로부터 전송되어 온 알에프(RF;Radio Frequency) 신호를 직류전원으로 변환한 후 소정의 기준 전압과 비교하여 오동작 여부를 판단하게 되는 것이다.

상기한 대로 본 고안은 수신신호만으로 타워 탑 저잡음 증폭장치의 오동작 여부를 용이하게 판단할 수 있으며, 서큘레이터의 아이솔레이션(isolation) 기능으로 인한 수신경로와 송신경로간의 신호 분리도가 향상된다고 하는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 안테나를 통해 입력되어지는 수신신호를 소정의 수신 주파수대역으로 여파하는 전단 수신필터;

   상기 전단 수신필터로부터 여파된 신호를 입력받아 소정의 이득으로 저잡음 증폭하여 출력하는 저잡음 증폭기;

   상기 저잡음 증폭기로부터 증폭된 신호를 입력받아 소정의 수신 주파수대역으로 다시 여파하여 출력하는 후단 수신필터;

   기지국 장치로부터 송신신호를 입력받아 소정의 송신 주파수대역으로 여파하여 안테나로 출력하는 송신필터;

   제 1 포트는 상기 안테나에 연결되고 제 2 포트는 상기 전단 수신필터의 입력포트에 연결되며, 제 3 포트는 상기 송신필터의 출력포트에 연결되며 일측에 상기 안테나로부터 수신된 수신신호의 일정량을 커플링하여 출력하는 커플링 포트가 형성되어 있는 전단 서큘레이터;

   제 1 포트는 상기 송신필터의 입력포트에 연결되고 제 2 포트는 상기 후단 수신필터의 출력포트에 연결되며, 제 3 포트는 상기 기지국 장치의 입력단에 연결되되 일측에 상기 저잡음 증폭기로부터 증폭된 수신신호의 일정량을 커플링하여 출력하는 커플링 포트가 형성되어 있는 후단 서큘레이터;

   상기 전단 서큘레이터와 상기 후단 서큘레이터의 커플링 포트와 상기 기지국 장치내 오동작 감지부를 연결하는 전송선로를 포함하는 타워 탑 저잡음 증폭장치의오동작 감지장치.