KR200380075Y1 - 혼합기와 대역통과여파기에 의해 송수신경로가 설정되는무선통신 송수신장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 시분할방식에 의하여 송신과 수신이 교대로 행해지는 반이중 양방향 무선통신 송수신장치에서 송수신경로에 제공되는 혼합기 및 대역통과여파기가 진폭편이변조기능과 주파수변환기능을 교번적으로 수행되도록 함으로써, 송수신 경로가 독립적으로 제공되는 것에 비하여 회로 구성을 간단히 할 수 있고 제품 경쟁력을 제고하도록 하는 혼합기와 대역통과여파기에 의해 송수신경로가 설정되는 무선통신 송수신장치에 관한 것이다.

이를 위해 본 고안은, 반이중 양방향 무선통신 송수신장치에서 송신데이터와 안테나로부터 인가된 수신데이터 신호를 분리하는 송수신데이터분리기가 제공되고, 상기 송수신데이터분리기에 의해 분리된 송신데이터와 고주파국부발진부로부터 인가된 국부발진신호를 혼합하여 상기 송신데이터에 대한 진폭편이변조를 행한 다음 송신경로로 전달하는 한편 상기 안테나로부터 입력된 수신데이터를 상기 국부발진신호와 함께 중간주파수 신호로 변환하고 수신경로를 통해 상기 변환된 중간주파수 신호를 전달하는 혼합기 및, 상기 혼합기와 연결되며 상기 송신데이터의 대역을 제한하거나 상기 수신데이터에 포함된 불필요한 신호를 제거하는 대역통과여파기가 송수신 공동경로에 제공되는 무선통신 송수신장치가 제공된다.

Description

혼합기와 대역통과여파기에 의해 송수신경로가 설정되는 무선통신 송수신장치{Wireless Transceiver apparatus having Transceiver route by one Mixer and band pass filter}

본 고안은 무선통신 송수신장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기지국과 단말기 상호간의 무선통신 송수신 경로가 한 개의 혼합기에 의하여 시분할방식에 따라 교대로 설정되어 송수신 데이터가 전송되도록 하는 혼합기와 대역통과여파기에 의해 송수신경로가 설정되는 무선통신 송수신장치에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 5.8㎓ 대역에서 동작하는 ITS(Intelligent Transportation Systems) 단거리 무선통신 시스템(DSRC) 또는 2.4㎓ 대역에서 동작하는 무선랜(WLAN) 시스템들과 같이 기지국과 불특정 다수의 단말기 상호간에 이루어지는 무선통신방식은 시분할 방식에 따라 송신경로와 수신경로가 교대로 설정되어 통신하는 반이중 양방향 방식이 적용된다.

즉, 반이중 양방향 통신방식은 데이터를 양방향으로 전송가능하지만 동시에 양방향으로는 전송 할 수 없으며, 어느 시점에서는 반드시 어느 한 방향으로만 데이터를 전송할 수 있는 통신방식을 말한다.

상기 반이중 양방향 통신방식은 송신 경로에서 기저대역신호를 진폭편이 변조하여 안테나까지 전달하는 송신경로와 안테나로부터 수신된 고주파신호를 혼합기를 통해 중간주파수로 변환하는 수신경로가 별도로 제공된다.

이를 도 1를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 일반적으로 송수신 경로가 별도로 제공되는 무선통신 송수신장치를 보인 블록 구성도이다.

도시된 바와 같이, 송신데이터를 안테나(150)까지 전달하기 위한 송신경로부(130)와 안테나(150)로부터 수신된 데이터를 처리하는 수신경로부(110)가 제공되며, 상기 송신경로부(130)와 수신경로부(110)에서 각각 진폭편이변조와 주파수변환을 할 수 있도록 고주파국부발진부(121)로부터 고주파국부발진신호가 고주파스위치(122)의 스위칭에 따라 어느 하나의 경로부(130,110)로 전달된다.

상기 송신경로부(130)는 송신하고자 하는 데이터의 대역중에서 일정 대역을 제한하는 기저대역여파기(134), 상기 기저대역여파기(134)로부터 전달된 데이터에 대한 진폭편이 변조과정을 행하는 진폭편이변조기(133), 상기 진폭편이 변조된 데이터의 대역중에서 특정 대역만을 통과시키는 대역통과여파기(132), 상기 대역통과여파기(132)로부터 전달된 데이터를 전력증폭하고 스위치(140)에 의해 송신경로가 확보되면 안테나(150)로 전달하는 송신전력증폭기(131)로 이루어진다.

또한, 상기 수신경로부(110)는 안테나(150)에서 수신된 신호가 스위치(140)에 의해 경로가 확보되면 그 수신 신호를 증폭하는 저잡음증폭기(116), 증폭된 신호에서 불필요한 신호를 제거하는 대역통과여파기(115), 상기 수신 신호의 주파수 대역을 중간 주파수 대역으로 바꾸는 중간주파수변환기(114) 및 증폭처리하는 중간주파수증폭기(113), 필요 대역만을 통과시키는 여파기(112), 상기 여파기(112)로부터 전달된 신호의 기저대역을 복조하는 진폭편이복조기(111)로 이루어진다.

그와 같이 구성된 종래의 무선통신장치는 고주파스위치(122)의 스위칭에 따라 송신경로부(130) 또는 수신경로부(110)에게로 상기 고주파국부발진부(121)로부터 신호가 인가되며, 따라서 상기 송신경로부(130)와 수신경로부(110)가 독립적으로 활성화되기 때문에 간섭없이 안정적인 신호 처리를 할 수 있는 것이다.

그러나, 상기 송수신 경로부가 별도로 제공되기 때문에 회로구성에 따른 구조가 복잡하며, 송수신 장치의 크기를 줄이는데 한계가 있음으로써, 이에 따라 가격경쟁력이 약화되는 문제점이 있었다.

이에 본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 반 이중 양방향 무선통신에서 송수신 데이터가 전송되는 송수신 경로가 시분할 방식에 의해 교번적으로 설정되도록 하여 회로 구성을 간소화할 수 있도록 하는 혼합기와 대역통과여파기에 의해 송수신경로가 설정되는 무선통신 송수신장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 혼합기와 대역통과여파기에 의해 송수신경로가 설정되는 무선통신 송수신장치는; 시분할방식에 의하여 송신과 수신이 교대로 행해지는 반이중 양방향 무선통신 송수신장치에 있어서, 송신데이터와 안테나로부터 인가된 수신데이터 신호를 분리하는 송수신데이터분리기, 상기 송수신데이터분리기에 의해 분리된 송신데이터와 고주파국부발진부로부터 인가된 국부발진신호를 혼합하여 상기 송신데이터에 대한 진폭편이변조를 행한 다음 송신경로로 전달하는 한편, 상기 안테나로부터 입력된 수신데이터를 상기 국부발진신호와 함께 중간주파수 신호로 변환하고 수신경로를 통해 상기 변환된 중간주파수 신호를 전달하는 혼합기, 상기 혼합기와 연결되며 상기 송신데이터의 대역을 제한하거나, 상기 수신데이터에 포함된 불필요한 신호를 제거하는 대역통과여파기, 상기 송수신 경로를 교대로 활성화시키는 제 1 및 제 2스위치, 상기 제 1 및 제 2스위치 사이에 병렬로 개재되어 송수신 경로가 각각 활성화될 때 상기 송신데이터를 증폭하는 고주파증폭기와 상기 안테나로 수신된 수신데이터를 증폭하는 저잡음증폭기, 및 상기 혼합기로부터 인가된 중간주파수 신호를 수신데이터 형태로 변환하도록 상기 수신경로에 고역통과여파기, 증폭기, 중간주파수선택여파기, 진폭편이복조기가 순차적으로 제공되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 2는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 혼합기와 대역통과여파기에 의해 송수신경로가 교대로 설정되는 무선통신 송수신장치를 보인 블록구성도, 도 3은 도 2의 송수신 데이터분리기의 상세 회로도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 송신데이터의 저주파수 성분을 통과시키는 저역통과여파기와(271), 고주파국부발진부(200)로부터 국부발진신호를 인가받고 상기 저역통과여파기(271)로부터 전달된 송신데이터에 대한 진폭편이변조를 행하는 혼합기(211)와, 상기 진폭편이변조된 송신데이터의 대역을 제한하는 대역통과여파기(212)와, 상기 대역 제한된 송신데이터가 제 1 및 제 2스위치(220,240)의 온동작에 따라 송신경로가 확보되면 안테나(250)를 매개하여 공중에 방사하도록 전력증폭하는 고주파증폭기(230)로 이루어지는 송신 경로부와; 상기 안테나(250)로부터 수신된 고주파신호가 제 1 및 제 2스위치(220,240) 동작에 따라 확보된 수신경로로 인가되어 저잡음증폭기(260)에 의해 증폭되고 그 증폭된 신호중에서 불필요한 신호를 제거하는 대역통과여파기(212), 상기 대역통과여파기(212)로부터 전달된 신호에 대한 중간주파수 변환기능을 행하도록 고주파국부발진부(200)로부터 국부발진신호를 인가받는 혼합기(211)와, 상기 혼합기(211)로부터 전달된 신호의 고주파수 성분을 통과시키는 고역통과여파기(272)와, 상기 고역통과여파기(272)로부터 전달된 신호를 증폭하는 증폭기(281), 상기 증폭된 신호중에서 원하는 채널신호를 여파하는 중간주파수선택여파기(282), 상기 선택된 신호를 수신데이터 형식으로 복조하는 진폭편이복조기(283)로 이루어지는 수신경로부로 이루어진다.

상기 혼합기(211)는 데이터 송신시에는 진폭편이 복조기로서 동작하고, 수신시에는 주파수 변환기로서 동작한다.

또한, 상기 저역통과여파기(271)와 고역통과여파기(272)는 송수신 경로에 각각 설치되어 송수신 데이터를 분리하는 송수신데이터분리기(270)이다.

상기 송수신데이터분리기는(270) 도 3에 도시된 바와 같이 송신데이터에 대한 저주파 신호만을 통과시키는 저역통과여파기(271)와, 혼합기(211)로부터 전달되는 수신데이터에 대하여 고주파 신호만을 통과시키는 고역통과여파기(272)의 상세회로로 표시될 수 있다.

도 3과 같이 상기 저역통과여파기(271)와 고역통과여파기(272)는 통상적으로 여파기를 설계할때 사용되는 L(Inductance)과 C(Capacitance)의 조합으로 구성된다. 상기 저역통과여파기(271)는 제 1 및 제 2인덕턴스(L1,L2)와 제 1내지 제 3커패시턴스(C1,C2,C3)로 이루어지고, 상기 고역통과여파기(272)는 제 4커패시턴스(C4)와 제 3 및 제 4인덕턴스(L3,L4)로 이루어진다.

이어, 본 고안의 작용을 도 2내지 도 4를 참조하여 상세하게 설명한다.

우선, 본 고안에 따른 무선통신 송수신장치는 반이중 양방향통신 방식이 적용되기 때문에 시분할방식에 의하여 송신시간과 수신시간이 서로 다르며, 상기 제 1 및 제 2스위치(220, 240)에 의해 송수신 경로가 교대로 활성화되도록 한다.

이때, 상기 송수신 경로는 어느 하나의 경로가 온(on) 상태일때 다른 경로 전체가 오프(off) 상태를 유지하기도 한다.

먼저, 송신데이터를 송신하고자 하는 경우(ST100), 미도시하고 있는 제어부에 의하여 제 1 및 제 2스위치(220,240)가 온동작되어 송신경로를 활성화시킨다(ST102). 이때 수신경로는 폐쇄된(Close) 상태이다.

이후, 상기 송신데이터 즉 '0'과 '1'로 구성되는 데이터가 저역통과여파기(271)에게로 전달되면, 상기 저역통과여파기(271)는 저주파수 성분만을 통과시킨다(ST102).

상기 저역통과여파기(271)로부터 저주파수 대역으로 제한되어 출력되는 신호는 혼합기(211)에게로 전달되고, 상기 혼합기(211)는 고주파국부발진부(200)로부터 국부발진신호를 인가받아 그 국부발진신호와 함께 혼합되어 변조과정이 행해진다(ST106).

상기 변조완료된 송신신호는 대역통과여파기(212)에서 대역이 제한되어 출력되고 제 1스위치(220)를 통과하여 고주파증폭기(230)로 전달된다. 상기 고주파증폭기(230)에서 전력증폭된 다음에 제 2스위치(240)를 통과하여 안테나(250)에게로 전달되고 공중에 방사되게 된다(ST108).

한편, 안테나에 의해 수신된 고주파 신호처리는 수신경로부를 통해 수신데이터로 수신되는바, 이를 설명한다.

먼저, 고주파 신호를 처리하기 위해서는 상기 제어부에 의해 제 1 및 제 2스위치(220,240)가 온동작되어 수신경로를 활성화시킨다(ST110,ST112). 이때 송신경로는 폐쇄된(Close) 상태로 천이시킨다.

상기 수신경로가 활성화되면, 상기 안테나(250)에 의해 수신된 고주파 신호는 저잡음증폭기(260)에서 증폭된다(ST114). 즉 안테나인 RF 수신단에서 수신된 고주파 신호는 감쇄 및 잡음의 영향으로 인해 매우 낮은 전력레벨을 갖고 있기 때문에 잡음을 최소화하는 증폭기능이 행해진다.

상기 저잡음 증폭된 수신 신호는 제 1스위치(220)를 통해 대역통과여파기(212)를 매개하여 상기 혼합기(211)에게로 전달되면(ST116), 상기 혼합기(211)는 고주파국부발진부(200)로부터 국부발진신호를 인가받아 그 국부발진신호와 함께 중간주파수 신호로 변환시킨다(ST118).

상기 변환된 중간주파수 신호는 고역통과여파기(272)로 전달된 다음 특정 대역만이 선택되어 증폭기(281)에서 증폭되고, 중간주파수선택여파기(283)에서 원하는 채널신호가 선택되어 진폭편이복조기(283)에게로 전달된다.

그러면, 상기 진폭편이복조기(283)는 '0'과 '1' 형태의 수신데이터 형식으로 복조하여 출력시키게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안은 시분할방식에 따라 송신과 수신이 교대로 행해지는 무선통신장치에서 혼합기 및 이와 연결된 대역통과여파기가 송신시간대에는 송신데이터를 고주파신호로 진폭변조시키는 기능과 수신시간대에는 수신된 고주파 신호를 복조하는 주파수변환기능을 교번적으로 행해지도록 함으로써, 종래 송수신 경로가 별도로 있는 회로구성에 비하여 시스템 구성을 간략화시킬수 있게 되고, 그 시스템이 부여된 제품크기를 최소화할 수 있는 효과가 있다.

한편, 본 고안은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 않고 시분할 방식을 채용한 반이중 양방향 근거리 무선통신에 적절하게 사용할 수 있기 때문에, 청구범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

도 1은 일반적으로 송수신 경로가 별도로 제공되는 무선통신 송수진장치를 보인 블록 구성도,

도 2는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 혼합기와 대역통과여파기에 의해 송수신경로가 교대로 설정되는 무선통신 송수신장치를 보인 블록구성도,

도 3은 도 2의 송수신 데이터분리기의 상세 회로도,

도 4는 본 고안에 따라 송수신 경로에 따라 송신주파수의 진폭편이변조와 수신주파수 변환방법을 설명하는 흐름도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

200 : 고주파국부발진부, 211 : 혼합기,

212 : 대역통과여파기, 220, 240 : 제 1 및 제 2스위치,

230 : 고주파증폭기, 250 : 안테나,

260 : 저잡음증폭기, 270 : 송수신데이터분리기,

271 : 저역통과여파기, 272 : 고역통과여파기.

Claims (2)

1. 시분할방식에 의하여 송신과 수신이 교대로 행해지는 반이중 양방향 무선통신 송수신장치에 있어서,

   송신데이터와 안테나로부터 인가된 수신데이터 신호를 분리하는 송수신데이터분리기,

   상기 송수신데이터분리기에 의해 분리된 송신데이터와 고주파국부발진부로부터 인가된 국부발진신호를 혼합하여 상기 송신데이터에 대한 진폭변이변조를 행한 다음 송신경로로 전달하는 한편, 상기 안테나로부터 입력된 수신데이터를 상기 국부발진신호와 함께 중간주파수 신호로 변환하고 수신경로를 통해 상기 변환된 중간주파수 신호를 전달하는 혼합기,

   상기 혼합기와 연결되며 상기 송신데이터의 대역을 제한하거나, 상기 수신데이터에 포함된 불필요한 신호를 제거하는 대역통과여파기,

   상기 송수신 경로를 교대로 활성화시키는 제 1 및 제 2스위치,

   상기 제 1 및 제 2스위치 사이에 병렬로 개재되어 송수신 경로가 각각 활성화될 때 상기 송신데이터를 증폭하는 고주파증폭기와 상기 안테나로 수신된 수신데이터를 증폭하는 저잡음증폭기, 및

   상기 혼합기로부터 인가된 중간주파수 신호를 수신데이터 형태로 변환하도록 상기 수신경로에 고역통과여파기, 증폭기, 중간주파수선택여파기, 진폭편이복조기가 순차적으로 제공되는 것을 특징으로 하는 혼합기와 대역통과여파기에 의해 송수신경로가 설정되는 무선통신 송수신장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 송수신데이터분리기는,

   상기 송신데이터의 저주파수성분만을 통과시키는 저역통과여파기와,

   상기 안테나로부터 인가되어 혼합기에 의해 출력된 수신데이터중에서 고주파수성분만을 통과시키는 고역통과여파기로 구성되는 것을 특징으로 하는 혼합기와 대역통과여파기에 의해 송수신 경로가 설정되는 무선통신 송수신장치.