KR200258981Y1

KR200258981Y1 - 능동 안테나를 포함한 이동통신 서비스용 중계기

Info

Publication number: KR200258981Y1
Application number: KR2020010029836U
Authority: KR
Inventors: 이돈신
Original assignee: (주)하이게인안테나
Priority date: 2001-09-27
Filing date: 2001-09-27
Publication date: 2001-12-29

Abstract

본 고안은 능동 안테나를 포함한 이동통신 서비스용 중계기에 관한 것으로, 본 고안은 IMT-2000, PCS, 셀룰러 등 이동통신 서비스에 있어서, 결합 수단에 의해 능동 안테나와 증폭 수단을 근접하게 결합시키거나 또는 분리시킴으로써, 능동 안테나와 증폭 수단간 전송 선로에 의한 신호 손실을 최소화할 뿐만 아니라, 증폭 수단의 부품이 고장날 경우 증폭 수단만을 별도로 분리 수거하여 수리할 수 있다는 데 그 효과가 있다.

또한 본 고안은 증폭 수단에 고출력 증폭기와 저잡음 증폭기 각각 한 개만을 사용함으로써, 다수개의 증폭기를 사용했던 종래의 중계기와 비교하여 볼 때 상대적으로 부품의 수를 대폭 감소시킬 수 있어, 부품 고장율이 감소되며 제작공정이 단순화되고 제작 비용이 절감된다는 데 그 효과가 있다.

Description

능동 안테나를 포함한 이동통신 서비스용 중계기{REPEATER USING AN ACTIVE ANTENNA FOR MOBILE COMMUNICATION SERVICE}

본 고안은 능동 안테나를 포함한 이동통신 서비스용 중계기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 IMT-2000, PCS, 셀룰러 등 이동통신 서비스에 있어서, 결합 수단에 의해 능동 안테나와 증폭 수단을 근접하게 결합시키거나 또는 분리시키도록 하는 능동 안테나를 포함한 이동통신 서비스용 중계기에 관한 것이다.

하나의 기지국 서비스 영역 내에 있는 단말기 가입자는 다른 기지국의 서비스 영역 내에 있는 다른 단말기 가입자와 접속이 가능하지만, 상대 단말기나 자신의 단말기가 기지국의 서비스 영역으로부터 벗어나 있는 상태이면 접속이 불가능하게 된다.

이러한 이동통신망에서의 서비스 영역 제한을 해소시키기 위해서는 기지국을 최대한 많이 설치하는 것이 필요하지만, 기지국의 설치 비용에 비하여 그 이용 효율이 저조한 산간지역이나 도서지역에는 중계기를 설치하게 된다.

종래 기술에 의한 중계기는 기지국으로부터 수신된 고주파신호를 고출력 증폭하여 전송선로를 통해 안테나에 전송하고, 안테나는 서비스 구역내의 각 방향에 전파복사하여 가입자 단말기에 서비스하게 된다.

일반적으로 상기 안테나는 외부 철주 옥상에 부착되어 있어, 중계기와 안테나간의 신호 전송선로가 길기 때문에, 많은 신호 손실이 발생한다는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 종래의 중계기는 능동 안테나를 사용하는 바, 일반적으로 능동 안테나란 각 방향 섹터 안테나의 복사기에 직접 고출력 증폭기를 설치함으로써 전송선로에 의한 신호 손실을 방지하는 것이다.

도 1은 종래 기술에 의한 능동 안테나를 포함한 이동통신 서비스용 중계기를 도시한 측면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 종래의 중계기는 능동 안테나(1)와 증폭 수단(2) 사이가 이격되어 있어, 능동 안테나(1)와 중폭 수단(2)간의 신호 전송선로(3)가 길기 때문에, 이로 인해 신호 손실이 발생한다는 문제점이 있었다,

또한 종래의 중계기는 능동 안테나의 각 방향 섹터 안테나마다 이에 대응하는 다이플렉서와 고출력 증폭기를 설치하여야 하기 때문에, 많은 부품들에 의해 신호 손실이 발생되고 고장율이 높아지며 제작 공정이 복잡해지고 제작 비용이 많이 소모될 뿐만 아니라, 단 한 개의 고출력 증폭기에서 고장이 발생하더라도 증폭 수단 전체를 수거하여 수리해야 한다는 문제점이 있었다.

따라서, 본 고안의 제 1 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, IMT-2000, PCS, 셀룰러 등 이동통신 서비스에 있어서, 능동 안테나와 증폭 수단을 근접하게 결합시키거나 또는 분리시키도록 하여, 능동 안테나와 증폭 수단간 전송 선로에 의한 신호 손실을 최소화할 뿐만 아니라, 증폭 수단에서 고장이 발생할 경우 증폭 수단만을 별도로 분리 수거하여 수리할 수 있도록 한 능동 안테나를 포함한 이동통신 서비스용 중계기를 제공함에 있다.

또한 본 고안의 제 2 목적은, 증폭 수단 내 증폭 소자의 숫자를 최소화하여, 부품 고장율을 감소시키며 제작공정을 단순화시키고 제작 비용을 절감시키도록 한 능동 안테나를 포함한 이동통신 서비스용 중계기를 제공함에 있다.

이러한 본 고안의 제 1 목적은, 순방향 서비스신호를 각 방향 섹터 안테나를 통해 서비스 구역내의 각 방향으로 전파 복사하거나, 또는 각 방향 섹터 안테나를 통해 서비스 구역내의 가입자 단말기로부터 전송받은 역방향 서비스신호를 전파 흡수하는 능동 안테나 ; 기지국으로부터 전송받은 순방향 서비스신호를 고출력 증폭하여 상기 능동 안테나로 전송하거나, 또는 상기 능동 안테나로부터 전송받은 역방향 서비스 신호를 저잡음 증폭하여 상기 기지국으로 전송하는 증폭 수단 ; 상기 능동 안테나와 상기 증폭 수단을 근접하게 결합시키거나 또는 분리시키기 위한 결합 수단으로 구성됨으로써 달성된다.

본 고안의 제 2 목적은, 상기 증폭 수단이 동축 케이블을 통해 순방향 서비스신호 또는 역방향 서비스신호를 상기 기지국과 송수신하기 위한 제 1 다이플렉서 ; 동축 케이블을 통해 순방향 서비스신호 또는 역방향 서비스신호를 상기 능동 안테나와 송수신하기 위한 제 2 다이플렉서 ; 상기 제 1 다이플렉서로부터 전송받은 순방향 서비스신호를 감쇄시키는 신호 감쇄기 ; 상기 신호 감쇄기로부터 입력받은 순방향 서비스신호를 고출력 증폭하여 상기 제 2 다이플렉서로 출력하는 고출력 증폭기 ; 상기 제 2 다이플렉서로부터 입력받은 역방향 서비스신호를 저잡음 증폭하여 상기 제 1 다이플렉서로 출력하는 저잡음 증폭기로 구성됨으로써, 달성된다.

또한 본 고안의 제 2 목적은 상기 증폭 수단은 광케이블을 통해 순방향 서비스신호 또는 역방향 서비스신호를 상기 기지국과 송수신하기 위한 광전변환기 ; 동축 케이블을 통해 순방향 서비스신호 또는 역방향 서비스신호를 상기 능동 안테나와 송수신하기 위한 다이플렉서 ; 상기 광전변환기로부터 전송받은 순방향 서비스신호를 감쇄시키는 신호 감쇄기 ; 상기 신호 감쇄기로부터 입력받은 순방향 서비스신호를 고출력 증폭하여 상기 다이플렉서로 출력하는 고출력 증폭기 ; 상기 다이플렉서로부터 입력받은 역방향 서비스신호를 저잡음 증폭하여 상기 광전변환기로 출력하는 저잡음 증폭기로 구성됨으로써 달성된다.

도 1은 종래 기술에 의한 능동 안테나를 포함한 이동통신 서비스용 중계기를 도시한 측면도,

도 2는 본 고안의 기술에 의한 능동 안테나를 포함한 이동통신 서비스용 중계기의 측면도,

도 3은 도 2의 A 부분을 상세하게 도시한 도면,

도 4는 본 고안의 기술에 의한 능동 안테나를 포함한 이동통신 서비스용 중계기의 제 1 실시예를 도시한 구성도,

도 5는 본 고안의 기술에 의한 능동 안테나를 포함한 이동통신 서비스용 중계기의 제 2 실시예를 도시한 구성도이다.

(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)

10 : 능동 안테나 20 : 증폭 수단

30 : 결합 수단 40 : 지지용 파이프

50,50' : 체결구 60 : 커넥터

21 : 제 1 다이플렉서 22 : 제 2 다이플렉서

21' : 광전변환기 22' : 다이플렉서

23,23' : 신호 감쇄기 24,24' : 고출력 증폭기

25,25' : 저잡음 증폭기 26,26' : 고장 감시부

11 : 결합 분배 급전선

본 고안의 목적과 특징 및 장점은 첨부 도면 및 다음의 상세한 설명을 참조함으로서 더욱 쉽게 이해될 수 있을 것이다. 또한, 본 실시예는 이해를 돕기 위해 예시적으로 기재하는 것일 뿐 본 고안을 한정하려는 것은 아니다.

도 2는 본 고안의 기술에 의한 능동 안테나를 포함한 이동통신 서비스용 중계기의 측면도이고, 도 3은 도 2의 A 부분을 상세하게 도시한 도면이다.

도 2에 도시된 바와 같이 본 고안에 의한 능동 안테나를 포함한 이동통신 서비스용 중계기는, 후술한 증폭 수단(20)으로부터 전송받은 순방향 서비스신호를 각 방향 섹터 안테나를 통해 서비스 구역내의 각 방향으로 전파 복사하거나, 또는 각 방향 섹터 안테나를 통해 서비스 구역내의 가입자 단말기로부터 전송받은 역방향서비스신호를 전파 흡수하는 능동 안테나(10) ; 기지국으로부터 전송받은 순방향 서비스신호를 고출력 증폭하여 상기 능동 안테나(10)로 전송하거나, 또는 상기 능동 안테나(10)로부터 전송받은 역방향 서비스 신호를 저잡음 증폭하여 상기 기지국으로 전송하는 증폭 수단(20) ; 상기 능동 안테나(10)와 상기 증폭 수단(20)을 근접하게 결합시키거나 또는 분리시키기 위한 결합 수단(30)으로 구성된다.

여기서 상기 결합 수단(30)은 도 2에 도시된 바와 같이, U자 형상을 이루는 신호 전송선로(예컨대 동축 케이블)로서, 상기 능동 안테나(10)와 상기 증폭 수단(20)을 근접하게 결합시키거나 또는 분리시키는 역할을 수행한다.

또한 본 고안은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 적어도 하나 이상의 체결구(50,50')에 의해 상기 능동 안테나(10) 전체를 지지하는 지지 파이프(40)를 더 포함하여 구성된다.

도 4는 본 고안의 기술에 의한 능동 안테나를 포함한 이동통신 서비스용 중계기의 제 1 실시예를 도시한 구성도이다.

도 4에 도시된 바와 같이 본 고안에 의한 증폭 수단(20)은, 동축 케이블을 통해 순방향 서비스신호 또는 역방향 서비스신호를 상기 기지국과 송수신하기 위한 제 1 다이플렉서(21) ; 동축 케이블을 통해 순방향 서비스신호 또는 역방향 서비스신호를 상기 능동 안테나(10)와 송수신하기 위한 제 2 다이플렉서(22) ; 상기 제 1 다이플렉서(21)로부터 전송받은 순방향 서비스신호를 감쇄시키는 신호 감쇄기(23) ; 상기 신호 감쇄기(23)로부터 입력받은 순방향 서비스신호를 고출력 증폭하여 상기 제 2 다이플렉서(22)로 출력하는 고출력 증폭기(24) ; 상기 제 2다이플렉서(22)로부터 입력받은 역방향 서비스신호를 저잡음 증폭하여 상기 제 1 다이플렉서(21)로 출력하는 저잡음 증폭기(25)로 구성된다.

또한 상기 증폭 수단(20)은, 중계기의 이상 동작 여부를 감시하기 위한 고장 감시부(26)를 더 포함하여 구성된다.

이와 같이 구성된 본 고안에 따른 제 1 실시예의 작용 및 효과를 도 4를 참조하여 서비스신호의 방향에 따라 자세히 설명하면 다음과 같다.

1. 순방향(기지국에서 단말기 방향)

먼저 기지국으로부터 전송된 순방향 서비스신호는 동축 케이블을 통해 증폭 수단(20)의 제 1 다이플렉서(21)로 전송된다.

일반적으로 다이플렉서(Diplexer)란 동축 케이블을 통해 송수신 전기신호를 상호 간섭없이 동시에 전송하기 위한 것으로서, 본 고안의 제 1 다이플렉서(21)는 기지국과 증폭 수단(20)을 동축 케이블로 연결시키고, 제 2 다이플렉서(22)는 증폭 수단(20)과 능동 안테나(10)를 동축 케이블로 연결시킨다.

한편 상기 제 1 다이플렉서(21)를 통해 기지국으로부터 전송된 순방향 서비스신호는 신호 감쇄기(23)에 입력되어 신호 감쇄된 후 고출력 증폭기(24)로 출력된다.

이에 따라 순방향 서비스신호는 고출력 증폭기(24)에서 고출력 증폭된 후 제 2 다이플렉서(22)를 통해 출력된다.

상기 제 2 다이플렉서(22)로부터 출력된 순방향 서비스신호는 결합 수단(30)을 통해 능동 안테나(10)로 전송된다.

상기 결합 수단(30)은 상기 능동 안테나(10)와 증폭 수단(20)을 근접하게 결합시키거나 또는 분리시키기 위한 것으로 U자 형상을 갖는 것이 바람직하다.

이에 따라 능동 안테나(10)는 상기 결합 수단(30)을 통해 전송받은 순방향 서비스신호를 각 방향 섹터 안테나를 통해 서비스 구역내의 각 방향으로 전파 복사한다.

2. 역방향(단말기에서 기지국 방향)

능동 안테나(10)는 각 방향 섹터 안테나를 통해 서비스 구역내의 가입자 단말기로부터 전송받은 역방향 서비스신호를 전파 흡수한다.

이에 따라 능동 안테나(10)의 각 방향 섹터 안테나로부터 전송받은 역방향 서비스신호는 결합 수단(30)을 통해 상기 증폭 수단(20)의 제 2 다이플렉서(22)로 전송된다.

상기 제 2 다이플렉서(22)를 통해 능동 안테나(10)로부터 전송된 역방향 서비스신호는 저잡음 증폭기(25)에 입력되어 저잡음 증폭된다.

상기 저잡음 증폭기(25)에서 저잡음 증폭된 역방향 서비스신호는 제 1 다이플렉서(21)를 통해 기지국으로 전송된다.

도 5는 본 고안의 기술에 의한 능동 안테나를 갖는 이동통신 서비스용 중계기의 제 2 실시예를 도시한 구성도이다.

도 5에 도시된 바와 같이 본 고안에 의한 증폭 수단(20)은, 광케이블을 통해 순방향 서비스신호 또는 역방향 서비스신호를 상기 기지국과 송수신하기 위한 광전변환기(21') ; 동축 케이블을 통해 순방향 서비스신호 또는 역방향 서비스신호를상기 능동 안테나(10)와 송수신하기 위한 다이플렉서(22') ; 상기 광전변환기(21')로부터 전송받은 순방향 서비스신호를 감쇄시키는 신호 감쇄기(23') ; 상기 신호 감쇄기(23')로부터 입력받은 순방향 서비스신호를 고출력 증폭하여 상기 다이플렉서(22')로 출력하는 고출력 증폭기(24') ; 상기 다이플렉서(22')로부터 입력받은 역방향 서비스신호를 저잡음 증폭하여 상기 광전변환기(21')로 출력하는 저잡음 증폭기(25')로 구성된다.

또한 상기 증폭 수단(20)은, 중계기의 이상 동작 여부를 감시하기 위한 고장 감시부(26')를 더 포함하여 구성된다.

이와같이 구성된 본 고안에 따른 제 2 실시예의 작용 및 효과를 도 5를 참조하여 서비스신호의 방향에 따라 자세히 설명하면 다음과 같다.

3. 순방향(기지국에서 단말기 방향)

먼저 기지국으로부터 전송된 순방향 서비스신호는 광 케이블을 통해 증폭 수단(20)의 광전변환기(21')로 전송된다.

상기 광전변환기(21')는 광 케이블을 통해 기지국으로부터 전송받은 광신호를 전기신호로 변환한다.

한편 상기 광전변환기(21')를 통해 기지국으로부터 전송된 순방향 서비스신호는 신호 감쇄기(23')에 입력되어 신호 감쇄된 후 고출력 증폭기(24')로 출력된다.

이에 따라 순방향 서비스신호는 고출력 증폭기(24')에서 고출력 증폭된 후 다이플렉서(22')를 통해 출력된다.

상기 다이플렉서(22')로부터 출력된 순방향 서비스신호는 결합 수단(30)을 통해 능동 안테나(10)로 전송된다.

4. 역방향(단말기에서 기지국 방향)

이에 따라 능동 안테나(10)의 각 방향 섹터 안테나로부터 전송받은 역방향 서비스신호는 결합 수단(30)을 통해 상기 증폭 수단(20)의 다이플렉서(22')로 전송된다.

상기 다이플렉서(22')를 통해 능동 안테나(10)로부터 전송된 역방향 서비스신호는 저잡음 증폭기(25')에 입력되어 저잡음 증폭 후 광전 변환기(21')로 출력된다.

상기 광전변환기(21')는 저잡음 증폭기로부터 입력받은 전기신호를 광신호로 변환한다.

이에 따라 상기 광전변환기(21')는 광 변환된 역방향 서비스신호를 광 케이블을 통해 기지국으로 전송한다.

도 2에 도시된 바와 같이 상기 결합 수단(30)은, U자 형상을 이루는 동축 케이블로서, 상기 능동 안테나(10)와 증폭 수단(20)을 근접하게 결합시키거나 또는분리시킨다.

또한 도 2에 도시된 바와 같이 지지 파이프(40)는, 적어도 하나 이상의 체결구(50,50')에 의해 상기 능동 안테나(10) 전체를 지지한다.

이에 따라 증폭 수단(20)의 부품이 고장나면, 운용자가 결합 수단(30)을 능동 안테나(10)와 증폭 수단(20)으로부터 분리하고, 체결구(50,50')의 볼트를 풀어 지지용 파이프(40)로부터 능동 안테나(10)를 분리함으로써, 증폭 수단(20)만을 분리 수거하여 수리할 수 있다.

또한 본 고안에 의한 증폭 수단(20)은 함체에 수용될 수 있으며, 상기 함체의 소정 부위에 문을 설치하여, 운용자가 상기 함체를 수거하지 않고도 증폭 수단(10)의 부품들을 점검 또는 수리할 수 있도록 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 의한 능동 안테나를 갖는 이동통신 서비스용 중계기는 IMT-2000, PCS, 셀룰러 등 이동통신 서비스에 있어서, 결합 수단(30)에 의해 능동 안테나(10)와 증폭 수단(20)을 근접하게 결합시키거나 또는 분리시킴으로써, 능동 안테나(10)와 증폭 수단(20)간 전송 선로에 의한 신호 손실을 최소화할 뿐만 아니라, 증폭 수단(20)의 부품이 고장날 경우 장비에서 증폭 수단(20)만을 별도로 분리 수거하여 수리할 수 있다는 데 그 효과가 있다.

또한 본 고안은 증폭 수단(20)에 고출력 증폭기(24)와 저잡음 증폭기(25) 각각 한 개만을 사용함으로써, 다수개의 증폭기를 사용했던 종래의 중계기와 비교하여 볼 때 상대적으로 부품의 수를 대폭 감소시킬 수 있어, 부품 고장율이 감소되며제작공정이 단순화되고 제작 비용이 절감된다는 데 그 효과가 있다.

Claims

순방향 서비스신호를 각 방향 섹터 안테나를 통해 서비스 구역내의 각 방향으로 전파 복사하거나, 또는 각 방향 섹터 안테나를 통해 서비스 구역내의 가입자 단말기로부터 전송받은 역방향 서비스신호를 전파 흡수하는 능동 안테나 ;

기지국으로부터 전송받은 순방향 서비스신호를 고출력 증폭하여 상기 능동 안테나로 전송하거나, 또는 상기 능동 안테나로부터 전송받은 역방향 서비스 신호를 저잡음 증폭하여 상기 기지국으로 전송하는 증폭 수단 ;

상기 능동 안테나와 상기 증폭 수단을 근접하게 결합시키거나 또는 분리시키기 위한 결합 수단으로 구성됨을 특징으로 하는 능동 안테나를 포함한 이동통신 서비스용 중계기.
제 1 항에 있어서, 상기 결합 수단은

U자 형상을 이루는 신호 전송선로임을 특징으로 하는 능동 안테나를 포함한 이동통신 서비스용 중계기.
제 1 항에 있어서,

적어도 하나 이상의 체결구에 의해 상기 능동 안테나 전체를 지지하는 지지 파이프를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 능동 안테나를 포함한 이동통신 서비스용 중계기.
제 1 항에 있어서, 상기 증폭 수단은

동축 케이블을 통해 순방향 서비스신호 또는 역방향 서비스신호를 상기 기지국과 송수신하기 위한 제 1 다이플렉서 ;

동축 케이블을 통해 순방향 서비스신호 또는 역방향 서비스신호를 상기 능동 안테나와 송수신하기 위한 제 2 다이플렉서 ;

상기 제 1 다이플렉서로부터 전송받은 순방향 서비스신호를 감쇄시키는 신호 감쇄기 ;

상기 신호 감쇄기로부터 입력받은 순방향 서비스신호를 고출력 증폭하여 상기 제 2 다이플렉서로 출력하는 고출력 증폭기 ;

상기 제 2 다이플렉서로부터 입력받은 역방향 서비스신호를 저잡음 증폭하여 상기 제 1 다이플렉서로 출력하는 저잡음 증폭기로 구성됨을 특징으로 하는 능동 안테나를 포함한 이동통신 서비스용 중계기.
제 1 항에 있어서, 상기 증폭 수단은

광케이블을 통해 순방향 서비스신호 또는 역방향 서비스신호를 상기 기지국과 송수신하기 위한 광전변환기 ;

동축 케이블을 통해 순방향 서비스신호 또는 역방향 서비스신호를 상기 능동 안테나와 송수신하기 위한 다이플렉서 ;

상기 광전변환기로부터 전송받은 순방향 서비스신호를 감쇄시키는 신호 감쇄기 ;

상기 신호 감쇄기로부터 입력받은 순방향 서비스신호를 고출력 증폭하여 상기 다이플렉서로 출력하는 고출력 증폭기 ;

상기 다이플렉서로부터 입력받은 역방향 서비스신호를 저잡음 증폭하여 상기 광전변환기로 출력하는 저잡음 증폭기로 구성됨을 특징으로 하는 능동 안테나를 포함한 이동통신 서비스용 중계기.