KR200251144Y1 - N경로 알에프 스위치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 각종 통신시스템에 사용되는 공통 리던던시(redundancy) 포트를 갖는 알에프 스위치에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 예비 스위치와 예비 입출력 커넥터를 구비함으로써 N:(N-1) 스위칭 기능과 N:N 스위칭 기능을 겸할 수 있는 N경로 알에프 스위치에 관한 것이다.

종래, 각종 통신시스템의 송신단을 구성하였던 공통 리던던시 포트를 갖는 알에프 스위치는, 리던던시 기능을 위해 하나의 포트가 제대로 활용되지 못한다는 구성상의 단점을 갖고 있었다.

상기와 같은 단점을 극복하기 위해 안출된 본 고안에 따른 N경로 알에프 스위치는, 종래 공통 리던던시 포트를 갖는 알에프 스위치의 구성에, 외부로부터 신호를 입력받거나 신호를 외부로 출력하는 예비신호 입출력 포트;와 상기 예비신호 입출력 포트와 상기 공통 리던던시 포트를 외부 제어신호에 응답하여 전기적으로 연결하거나 연결하지 않는 예비 스위치를 더 포함하여 구성된다.

따라서, 본 고안에 따른 N경로 알에프 스위치는 종래의 공통 리던던시 포트를 갖는 알에프 스위치에 비해 하나의 포트를 더 수용할 수 있으며, 기지국 송신단에 장착되는 경우 일시적인 사용자의 폭주에 효과적인 대처 수단이 된다는 효과를 갖는다.

Description

N경로 알에프 스위치{N-to-N RF switch}

본 고안은 각종 통신시스템에 사용되는 공통 리던던시(redundancy) 포트를 갖는 알에프(RF;Radio Frequency) 스위치에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 예비 스위치와 예비 입출력 커넥터를 구비함으로써 N:(N-1) 스위칭 기능과 N:N 스위칭 기능을 겸할 수 있는 N경로 알에프 스위치에 관한 것이다.

종래 각종 무선통신 시스템의 송수신 경로상에 구비되는 공통 리던던시 포트를 갖는 알에프 스위치(이하 N:(N-1) 알에프 스위치)는 리던던시(redundancy) 기능을 갖고 있어, 임의의 포트에서 증폭기가 오동작하는 경우 상기 오동작 포트를 리던던시 포트로 스위칭 해줌으로써 전체 시스템을 보다 신뢰성 있게 동작할 수 있도록 한다.

도 1은 종래 4:3 알에프 스위치가 장착된 3채널 기지국 송신단의 일부 구성을 보여주는 블록도이다. 도시된 바와 같이 상기 송신단은 크게 4부분으로 구분되어지는데, 각 채널에 할당된 3개의 증폭기(101a, 101b, 101c)와 1개의 예비 증폭기(101d)로 구성되는 증폭부(101), 상기 증폭부로 신호를 입력하여 주는 입력 스위치 모듈(102), 상기 증폭부(101)로부터 증폭된 신호를 입력받아 외부로 출력하여 주는 출력 스위치 모듈(103), 그리고 상기 입력 스위치 모듈(102)과 상기 출력 스위치 모듈(103)을 제어하는 제어부(104)로 구성된다.

상기 입력 스위치 모듈(102)로 입력되는 각 채널 신호는 해당 증폭기(101a, 101b, 101c)에 의해 소정의 이득을 갖고 증폭된다. 이때, 상기 증폭기중 어느 하나가 오동작하는 경우 상기 제어부(104)는 이를 감지하고, 상기 입력 스위치 모듈(102)로 하여금 해당 채널을 공통 리던던시 포트(102a)로 절환하여 상기 리던던시 포트(102a)에 연결된 상기 예비 증폭기(101d)로 하여금 신호를 입력받아 증폭하도록 송신 경로를 변경하여 준다. 더불어, 상기 증폭부(101) 후단에 연결된 출력 스위치 모듈(103)도 공통 리던던시 포트(103a)가 해당 채널의 출력 경로가 될 수 있도록 절환된다. 통상적으로 이러한 입력 스위치 모듈(102)과 출력 스위치 모듈(103)은 4:3 알에프 스위치를 사용하여 구성되며, 도 2는 이러한 4:3 알에프 스위치의 외관 사시도이다.

그런데, 상기한 N:(N-1) 알에프 스위치가 전후단에 장착된 상기 송신단은 오동작 발생시까지 상기 예비 증폭기(101d)가 운용되지 않으므로, 다른 관점에서 보면 하나의 채널이 활용되지 못하여 전체 시스템 자원의 활용도가 떨어진다는 구성상의 단점을 갖고 있다고 볼 수 있다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 극복하기 위해 안출된 것으로, 기존의 N:(N-1) 알에프 스위치의 구조를 변경하여, 리던던시 기능을 수행하면서 동시에 필요에 따라 하나의 포트를 더 수용할 수 있는 N:N 알에프 스위치를 제공한다는 것을그 기술적 과제로 한다.

도 1은 종래 4:3 알에프 스위치가 장착된 3채널 기지국 송신단의 일부 구성을 보여 주는 블록도.

도 2는 4:3 알에프 스위치의 외관 사사도.

도 3은 본 고안에 따른 N경로 알에프 스위치의 일실시예인 4:4 알에프 스위치를 보여주는 외관 사시도.

도 4는 상기 4:4 알에프 스위치가 장착된 3채널 기지국 송신단의 일부 구성을 보여주는 블록도.

도 5는 예비 스위치의 일실시예를 보여주는 단면도.

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

101. 증폭부 101a, 101b, 101c. 증폭기

101d. 예비 증폭기 102. 입력 스위치 모듈

102a, 103a. 공통 리던던시(redundancy) 포트

103. 출력 스위치 모듈 104. 제어부

301. 예비 입출력 커넥터 401. 예비 스위치

501. 입력 포트 502. 출력 포트

503, 503-1. 연결편 504. 봉

505. 스프링 506. 시이소(seesaw)

507. 제 1 전자석 507-1. 제 2 전자석

508. 판스프링 509. 제어신호선

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 안출된 본 고안에 따른 N경로 알에프 스위치는, 종래 공통 리던던시 포트를 갖는 알에프 스위치의 구성에, 외부로부터 신호를 입력받거나 신호를 외부로 출력하는 예비신호 입출력 포트;와 상기 예비신호 입출력 포트와 상기 공통 리던던시 포트를 외부 제어신호에 응답하여 전기적으로 연결하거나 연결하지 않는 예비 스위치를 더 포함하여 구성된다.

이하 첨부된 도면을 참고로 하여 본 고안에 따른 N경로 알에프 스위치의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 이하의 설명에서 동일하거나 대응하는 부재는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.

도 3은 본 고안에 따른 N경로 알에프 스위치의 일실시예인 4:4 알에프 스위치를 보여주는 사시도이다. 도시된 바와 같이 상기 4:3 알에프 스위치와 비교하여 신호를 입출력하는 예비신호 입출력 커넥터(301)가 하나 더 추가되었으며, 이를 공통 리던던시 포트와 스위칭하기 위한 스위칭 수단이 내부에 더 구비된다.

도 4는 상기 4:4 알에프 스위치가 장착된 기지국 송신단의 일부 구성을 보여주는 블록도이다. 상기 증폭부(101)를 구성하는 3개의 증폭기(101a, 101b, 101c)중 하나가 자체 혹은 외부 환경에 의해 오동작이 발생하게 되면, 제어부(104)는 이를 감지하고, 상기 입력 스위치 모듈(102)과 출력 스위치 모듈(103)로 소정의 제어신호를 발한다. 상기 제어부(104)로부터 소정의 제어신호를 받은 상기 입력 스위치 모듈(102)과 출력 스위치 모듈(103)은 오동작이 발생한 해당 증폭기로 입력되는 채널신호가 상기 예비 증폭기(101d)를 통해 증폭될 수 있도록 해당 스위치를 상기 공통 리던던시 포트(102a)로 절환하며, 동시에 예비 스위치(401)는 OFF시킨다. 따라서, 상기 예비 증폭기(101d)에 의해 소정의 증폭 이득으로 증폭된 신호가 공통 리던던시 포트(103a)를 통해 상기 해당 출력포트로 출력되게 된다.

이와는 달리, 정상적인 상황에서는 상기 입력 스위치 모듈(102)의 각 스위치 입력단으로 신호가 입력되어지고 이는 각 증폭기(101a, 101b, 101c, 101d)로 전송되어 소정의 증폭이득으로 증폭되어 출력 스위치 모듈(103)은 거쳐 외부로 출력된다. 이때, 상기 예비 스위치(401)는 ON 상태가 된다. 따라서, 상기 증폭부(101)에서 오동작이 발생하지 않은 정상적인 상황에서는 종래의 4:3 알에프 스위치가 3개의 채널을 수용할 수 있었던 반면 본 고안에 따른 4:4 알에프 스위치는 4개의 채널을 수용할 수 있게 되는 것이다.

또한, 상기 정상적인 상황에서는 4:4 알에프 스위치의 4포트를 모두 사용하여 4개의 채널을 수용할 수 있도록 하였지만, 3개의 포트만을 사용하여 3채널만을 운용하고, 필요시에만 4포트 모두 사용하도록 할 수 있다. 이는 일시적으로 사용자가 폭주하는 상황에서 이를 해결하기 위한 채널 증대의 필요시, 매우 효과적인 대처 방안이 된다.

상기한 기능을 위해 상기 예비 증폭기(101d)의 전단과 후단을 구성하는 상기 입력 스위치 모듈(102)과 출력 스위치 모듈(103)에는 예비 스위치가 구비된다. 상기 예비 스위치는 전술한 바와 같이 정상적인 상황에서는 ON 상태가 되며, 오동작 발생시는 OFF 상태가 된다.

도 5는 상기 예비 스위치의 일실시예를 보여주는 단면도이다. 도시된 바와 같이 입력포트(501)와 출력포트(502)는 연결편들(503, 503-1)의 상하운동에 따라 전기적으로 연결되거나 연결되지 않는다. 이러한 연결편들의 상하운동은 그 상부에 위치하는 제 1 및 제 2 전자석(507, 507-1)과 시이소(seesaw)(506)의 상하 운동에 의해 결정되어지는데, 상기 전자석들(507, 507-1)은 상기 제어부(104)로부터 전류를 인가받는다.

이를 좀 더 상술하면 다음과 같다. 도 5에서 제 1 전자석(507)과 제 2 전자석(507-1)은 서로 대향되게 배치되어 있으며, 상기 제 1 전자석과 제 2 전자석의 하단에 자화가능한 금속재의 시이소(506)가 구비되어 상하로 이동할 수 있도록 구성되어 있고, 상기 시이소의 하단에 밀착된 판스프링(508)이 연결편들(503, 503-1)에 압력을 가하여 입력포트(501)와 출력포트(502)를 접속하거나 차단하는 작용을 하게 된다.

전술한 바와 같이 상기 제 1 전자석과 제 2 전자석의 동작은 제어신호선(509)에 의해 제어신호가 입력되어 행해지는데 상기 제어신호는 구동시키고자 하는 전자석에 직류 전압을 인가함으로써 자화된 전자석이 상기 시이소의 일측을 잡아당기는 힘을 발생시킨다. 이와같은 작용을 도 1에 적용하면 제 2 전자석(507-1)에 직류 전압을 인가하면 자화되어 시이소(506)를 잡아당기고 판스프링(508)이 일측 연결편(503)에 압력을 가함으로써 입력포트(501)와 출력포트(502)를 접속하게 되며, 상기 시이소가 제 2 전자석에 접속되므로 스프링(505)의 작용에 의해 타측 연결편(503-1)은 분리된다.

상기한 바와 같이 본 고안에 따른 N경로 알에프 스위치는 종래의 공통 리던던시 포트를 갖는 알에프 스위치에 비해 하나의 포트를 더 수용할 수 있으며, 기지국 송신단에 장착되는 경우 일시적인 사용자의 폭주에 유용한 대처 수단이 된다는 효과를 갖는다.

Claims (2)

1. 공통 리던던시 포트를 갖는 알에프 스위치에 있어서,

   외부로부터 신호를 입력받거나 신호를 외부로 출력하는 예비신호 입출력 포트;와 상기 예비신호 입출력 포트와 상기 공통 리던던시 포트를 외부 제어신호에 응답하여 전기적으로 연결하거나 연결하지 않는 예비 스위치를 더 구비함으로서 N:(N-1) 스위칭 기능과 N:N 스위칭 기능을 겸할 수 있는 N경로 알에프 스위치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 예비 스위치는,

   상기 외부 제어신호에 응답하여 자력을 발생하거나 발생하지 않는 전자석;

   상기 전자석에 의해 시이소(seesaw) 운동하는 시이소 수단;

   상기 시이소의 시이소 운동에 따라 상하운동을 하는 도전재질의 접속편;

   상기 접속편에 체결되고, 상기 시이소 수단의 상하운동을 상기 접속편에 전달하여 주는 봉; 및

   상기 봉에 탄성력을 부여하여 주는 스프링을 포함하여 구성된다는 것을 특징으로 하는 N경로 알에프 스위치.