KR200263612Y1 - 예비 입/출력 포트를 갖는 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 예비 입/출력 포트를 갖는 알에프 스위치에 관한 것이다.

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

상기와 같은 단점을 극복하기 위해 안출된 본 고안에 따른 예비 입/출력 포트를 갖는 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 예비 입/출력 포트를 갖는 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

예비 입/출력 포트를 갖는 알에프 스위치{A RF switch having an auxiliary In/Out port}

본 고안은 각종 통신시스템에 사용되는 공통 리던던시(redundancy) 포트를갖는 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 예비 입/출력 포트를 갖는 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 1a는 종래 기술에 따른 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 입력스위치 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 구성된다.

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.

도 1b와 도 1c는 각각 종래 기술에 따른 4:3 알에프 스위치의 간략도와 외관 사시도를 나타낸다.

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 것을 그 기술적 과제로 한다.

도 1a는 종래 기술에 따른 4:3 알에프 스위치가 장착된 3채널 기지국 송신단의 일부 구성을 보여주는 블록도.

도 1b는 종래 기술에 따른 4:3 알에프 스위치의 간략도.

도 1c는 종래 기술에 따른 4:3 알에프 스위치의 외관 사시도.

도 2는 본 고안에 따른 예비 입/출력 포트를 갖는 알에프 스위치의 일실시예인 4:4 알에프 스위치가 장착된 3채널 기지국 송신단의 일부 구성을 보여주는 블록도.

도 3a는 본 고안에 따른 예비 입/출력 포트를 갖는 알에프 스위치의 일실시예가 N:(N-1) 스위칭 기능일 경우의 간략도.

도 3b는 본 고안에 따른 예비 입/출력 포트를 갖는 알에프 스위치의 일실시예가 N:N 스위칭 기능일 경우의 간략도.

도 4는 예비 스위치의 일실시예를 보여주는 단면도.

도 5a는 본 고안에 따른 예비 입/출력 포트를 갖는 알에프 스위치의 정면도.

도 5b는 본 고안에 따른 예비 입/출력 포트를 갖는 알에프 스위치의 일실시예인 4:4 알에프 스위치를 보여주는 외관 사시도.

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

101. 증폭부 101a, 101b, 101c. 증폭기

101d. 예비 증폭기 102. 입력 스위치 모듈

102a, 103a, 302. 공통 리던던시(redundancy) 포트

103. 출력 스위치 모듈 104. 제어부

201, 301. 예비 스위치 303, 503. 예비 입출력 커넥터

401. 제어신호선 402. 마그넷 플레이트(magnet plate)

403. 영구자석 404. 제 1 전자석

405. 제 2 전자석 406. 시이소(seesaw)

407. 판스프링 408. 제 1 푸시로드(push rod)

409. 제 2 푸시로드 410. 제 1 스프링

411. 제 2 스프링 412. 베이스(base)

413. 제 1 접점 414. 제 2 접점

415. 입력 포트 416. 출력 포트

417. 더미(dummy) 포트 501. 제어신호 입력단자

502. 입출력 포트 504. 하우징

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 안출된 본 고안에 따른 예비 입/출력 포트를 갖는 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 예비 입/출력 포트를 갖는 알에프 스위치의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 이하의 설명에서 동일하거나 대응하는 부재는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.

도 2는 본 고안에 따른 예비 입/출력 포트를 갖는 알에프 스위치의 일실시예인 4:4 알에프 스위치가 장착된 3채널 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 채널 신호가 상기 예비 증폭기(101d)를 통해 증폭될 수 있도록 해당 스위치를 상기 공통 리던던시 포트(102a)로 절환하며, 동시에 예비 스위치(201)는 OFF되어 사용되지 않는다. 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)을 거쳐 외부로 출력된다. 이때, 상기 공통 리던던시 포트는 동작하지 않으며, 상기 예비 스위치(201)가 ON되어 예비 증폭기(101d)가 동작되도록 Ch4가 입출력 경로를 형성하게 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 3a와 도 3b는 각각 본 고안에 따른 예비 입/출력 포트를 갖는 알에프 스위치의 일실시예가 N:(N-1) 스위칭 기능일 경우와 N:N 스위칭 기능일 경우의 간략도 이다. 먼저, N:(N-1) 스위칭 기능일 경우(즉, 본 고안의 일실시예가 4:3으로 동작함)에는, 상기 도 2의 출력 스위치 모듈(103)을 예로들면, 도 3a에서 실선으로 나타낸 것처럼 통상 세개의 입력(I₁,I₂,I₃)이 각각 세개의 출력(O₁,O₂,O₃)에 대응하여접속되어 있으며, 상기 세개의 경로에 접속된 증폭기들(101a, 101b, 101c) 가운데 어느 하나가 이상이 발생하게 되면 제어부(104)가 이를 감지하여 해당 경로의 스위치가 공통 리던던시 포트(302)로 절환되도록 한다. 따라서, 상기와 같은 구성에 의해 4:3 스위치로 동작하게 되며, 이때 공통 리던던시 포트(302)와 예비 입출력 커넥터(303)를 접속하는 예비 스위치(301)(□□□□□으로 표시된 부분)는 사용하지 않게 된다.

이와는 달리, N:N 스위칭 기능일 경우(즉, 본 고안의 일실시예가 4:4로 동작함)에는, 상기 도 2의 출력 스위치 모듈(103)을 예로들면, 도 3b에서 실선으로 나타낸 것처럼 네개의 입력(I₁, I₂, I₃, I₄)이 각각 네개의 출력(O₁, O₂, O₃, O₄)에 대응하여 접속되어 동작한다. 따라서, 상기와 같은 구성에 의해 4:4 스위치로 동작하게 되며, 이때 공통 리던던시 포트(302)와 세개의 입력(I₁, I₂, I₃) 사이에 구비된 스위치들(□□□□□으로 표시된 부분)은 사용하지 않게 된다. 즉, 4:4 스위치로 사용될 경우에는 상기 공통 리던던시 포트(302)와 예비 입출력 커넥터(303)가 각각 서로 대응하는 입출력(I₄, O₄)이 됨으로써 하나의 경로를 더 사용할 수 있게 된다.

이와같은 스위치의 동작은, 본 고안의 설명에서는 일실시예로써 출력 스위치 모듈(103)에 대해서만 기술하였으나, 통상적으로 알에프 스위치는 상기 입력과 출력을 서로 바꿀 수 있는 가역성(可逆性)이 있으므로 이러한 입력 스위치 모듈(102)과 출력 스위치 모듈(103)에 모두 적용된다.

도 4는 예비 스위치의 일실시예를 보여주는 단면도이다. 도시된 바와 같이상부에 위치한 마그넷 플레이트(magnet plate)(402)에는 중심부에 영구자석(403)이 장착되며, 상기 영구자석을 중심으로 서로 대향되도록 제 1 전자석(404)과 제 2 전자석(405)이 장착된다. 또한, 상기 영구자석의 하부에는 좌우로 회동가능한 시이소(406)가 구비되는데, 상기 시이소의 하단부에는 탄성을 갖는 판스프링(407)이 접속되어 스위칭 작용을 하도록 되어 있다.

상기 도 4에 도시한 스위치의 동작을 상술하면 다음과 같다. 예로써 입력포트(415)인 상기 공통 리던던시 포트(302)와 출력포트(416)인 상기 예비 입출력 커넥터(303)가 접속되도록 하기 위해, 제어신호 입력단자(도시되지 않음)로부터 제 2 전자석(405)의 제어신호선(401)에 직류 전원을 인가하면 상기 제 2 전자석이 자화되어 시이소(406)의 일측을 끌어당기게 되므로 시이소는 반시계 방향으로 회동하여 판스프링(407)은 제 1 푸시로드(push rod)(408)를 누르게 된다. 따라서, 상기 제 1 푸시로드의 하단부에 접속된 제 1 접점(413)이 아래로 이동하여 상기 입력포트(415)와 출력포트(416)가 접속된다. 이때, 제 2 푸시로드(409)는 제 2 스프링(411)의 복원력에 의해 위로 올라가므로 제 2 접점(414)은 베이스(412)면쪽에 있게 되어 상기 입력포트(415)와 더미포트(417) 사이의 경로는 차단되는 것이다.

도 4에서는 스위칭 작용을 설명하는 예로써 예비 스위치의 동작을 기술하였으나, 상기 더미포트(417)에 상기 입출력 포트와 동일한 커넥터를 사용함으로써 본 고안에 포함되는 다른 스위치들에도 동일하게 적용될 수 있다.

도 5a는 본 고안에 따른 예비 입/출력 포트를 갖는 알에프 스위치의 정면도이고, 도 5b는 본 고안에 따른 예비 입/출력 포트를 갖는 알에프 스위치의 일실시예인 4:4 알에프 스위치를 보여주는 외관 사시도이다. 도시된 바와 같이 상기 4:3 알에프 스위치와 비교하여 신호를 입출력하는 예비신호 입출력 커넥터(503)가 하나 더 추가되었으며, 이를 공통 리던던시 포트와 스위칭하기 위한 스위칭 수단이 내부에 더 구비 된다.

또한, 도 5a에 도시된 것처럼 하우징(504)에는 입출력 포트(502)들이 구비되고, 상기 하우징은 그 내부에 상기 도 4에서 기술한 스위치들을 수납하고 있으며, 그 상부에는 외부로부터 제어신호를 인가하기 위한 제어신호 입력단자(501)가 구비된다.

상기와 같은 알에프 스위치는 본 고안에서는 일실시예로써 4:3 스위칭 기능과 4:4 스위칭 기능을 갖는 경우에 대해서만 기술하였으나, 본 고안이 여기에 한정되는 것은 아니며, 상기 도 3a와 도 3b를 확장하는 것에 의해, 즉 공통 리던던시 포트(302)를 중심으로 하여 입출력 포트들을 방사상(放射狀)으로 배치하고 예비 입출력 커넥터를 더 구비함으로써 N경로에 대해 N:(N-1) 스위칭 기능과 N:N 스위칭 기능을 갖도록 구현가능함은 통상의 지식을 지닌 자에게 있어 명백한 것이다.

상기한 바와 같이 본 고안에 따른 예비 입/출력 포트를 갖는 알에프 스위치는 종래의 공통 리던던시 포트를 갖는 알에프 스위치가 갖는 N:(N-1) 스위칭 기능을 겸하는 것과 동시에, 예비 입출력 포트의 동작에 의해 하나의 채널을 더 수용하는 N:N 스위칭 기능을 가짐으로써 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 구비함으로써 N:(N-1)스위칭 기능과 N:N 스위칭 기능을 겸할 수 있는 예비 입/출력 포트를 갖는 알에프 스위치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 예비 스위치는,

   상기 외부 제어신호에 응답하여 자력을 발생하거나 발생하지 않는 제 1 및 제 2 전자석;

   상기 제 1 및 제 2 전자석에 의해 회동되는 시이소;

   상기 시이소의 회동에 따라 상하운동을 하는 제 1 및 제 2 푸시로드;

   상기 제 1 및 제 2 푸시로드에 체결되고, 상기 제 1 및 제 2 푸시로드의 상하운동에 따라 포트들을 차단 또는 접속시키는 도전재질의 제 1 및 제 2 접점; 및

   상기 푸시로드에 탄성력을 부여하여 주는 제 1 및 제 2 스프링을 포함하여 구성된다는 것을 특징으로 하는 예비 입/출력 포트를 갖는 알에프 스위치.