KR20040039240A

KR20040039240A - 하나의 혼합기로 송신 진폭편이 변조와 수신주파수 변환을 겸하는 무선통신 송수신 장치

Info

Publication number: KR20040039240A
Application number: KR1020040025675A
Authority: KR
Inventors: 박희구
Original assignee: (주)한국인포콤
Priority date: 2004-04-14
Filing date: 2004-04-14
Publication date: 2004-05-10
Also published as: KR100677851B1; KR20050101106A

Abstract

본 발명은 "한 개의 혼합기를 이용하여 송신 진폭편이변조 역할과 수신된 고주파 신호의 주파수 변환 역할을 모두 수행하는 장치"에 관한 것으로 시 분할 (TDD , Time Division Duplexing) 반 이중(Half Duplexing) 양방향 통신방식에 있어 한대의 기지국과 불특정 다수의 단말기 간에 무선 통신을 제공하는 변환 장치이다.

기존의 변환 장치는 송신 경로에서 기저대역신호를 진폭편이 변조하여 안테나까지 전달하는 송신경로와 안테나로부터 수신된 고주파신호를 혼합기를 통해 중간주파수로 변환하는 수신경로가 별도로 있어 송수신 시스템의 규모나 크기를 줄이는 데 한계가 있으며 가격면에서도 불리하다.

본 장치의 구성은 기저대역 디지털 데이터 신호를 변조하여 고주파 신호로 변환하고 이를 안테나로 고출력 증폭하여 송신하기 위한 구조와 안테나로 부터 수신된 고주파 신호를 낮은 주파수로 변환하여 복조과정을 거쳐 기저대역 디지털 데이터 신호로 출력시키는 구조로 크게 구분된다. 이들 각 구조는 송수신 양방향 반 이중(half duplexing)통신을 위해 시분할방식에 따라 송신과 수신을 교대한다. 이중에서 본 발명은 상기의 구조에서 하나의 혼합기와 이와 연결된 대역통과 여파기로써 송신 시간에는 기저대역 송신데이터를 고주파 신호로 진폭 변조시키며, 동시에 수신시간에는 수신된 고주파 신호를 복조하기 위해 낮은 주파수로 변환하는 주파수 변환기 역할도 하게한다. 따라서 송수신 시스템이 간단해지므로 송수신기 크기가 대폭 줄어들 뿐 만아니라 경제성이 확보될 수 있다.

따라서 본 변환 장치는 핸드폰, PDA, 노트북과 같은 정보기기 장치들간에 시분할 방식을 채용한 반 이중(Half Duplexing) 양방향 근거리 무선통신에 사용 가능하며 특히 ITS 단거리 무선통신(DSRC, Dedicated Short Range Communication) 분야는 작은 크기에 저 가격을 요구하고 있으므로 본 발명과 같은 변환장치를 사용할 수 있다.

Description

하나의 혼합기로 송신 진폭편이 변조와 수신주파수 변환을 겸하는 무선통신 송수신 장치{Wireless Transceiver to perform both ASK modulation for data transmitting and frequency conversion in the receving path using only one Mixer}

본 발명은 예로서 통상 5.8GHz 대역에서 동작하는 ITS 단거리 무선통신(DSRC, Dedicated Short Range Communication) 시스템 또는 2.4GHz 대역에서 동작하는 무선랜(WLAN) 시스템들과 같이 기지국과 단말기 간에 시분할하여 송신과 수신을 교대로 통신하는 반이중 (half duplexing) 양방향 무선통신 방식에 적용된다. 따라서 이들 시스템은 통상적으로 송신과 수신이 동시에 이뤄지지 않고 서로 시간적으로 구분되는 특징을 가지고 있다. 또한 이들 시스템의 단말기들은 크기와 가격이 성능의 중요한 요소들이다. 본 발명은 송신과 수신이 시간적으로 다른 시간대에 이뤄지는 점을 착안하여 통신을 위한 핵심소자인 혼합기(mixer)를 송신과 수신을 위한 장치로 사용하도록 한다.

도 1에서 보여주는 종래의 변환 장치는 고주파 국부발진기(121)를 고주파스위치(122)를 통해 송신 경로(130)와 수신경로(110)에 공급하여 주파수 변환 및 진폭변이 변조를 하게 된다. 송신 경로(130)는 다음과 같은 구성을 갖는다. 즉, 송신 데이터를 기저대역여파기(134)에서 대역을 제한하고 진폭편이변조기(133)에서 변조 과정을 거치며 대역통과 여파기(132)를 거쳐 송신전력증폭기(131)에서 전력증폭하여 스위치(140)에서 송신 시간대에 맞춘 경로가 확보되면 안테나(150)에서 방사된다. 수신경로(110)에서는 안테나(150)에서 수신된 신호를 수위치(140)에서 경로를 확보해주면 저잡음 증폭기(116)와 대역통과 여파기(115)를 통과한 후 중간주파 변환기(114)와 중가주파 증폭기(113)과 여파기(112) 그리고 최종단인 복조기 (111)에서 기저대역을 복조해낸다. 이러한 구조는 종래의 전통적인 무선통신기기의 송수신 구조를 보여주는 것으로 구조가 복잡하고 경제성이 떨어지나 안정적인 성능을 얻을 수 있는 장점이 있어 큰 규모의 무선통신장치에 주로 이용된다.

본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위해 반 이중(half duplexing) 방식의 시 분할 양방향 무선통신 시스템에서, 도 2에서와 같이 한개의 혼합기(211)와 대역 통과 필터(212)를 이용하여 송신시간에는 송신 진폭편이 변조장치 역할을 하도록 하고 수신시간에는 수신경로상의 중간주파수 변환을 할 수 있도록 한다. 따라서 회로가 보다 간단한 구조를 가질 수 있어 송수신 장치의 크기가 대폭줄어들게 됨으로 가격을 줄일 수 있는 장점을 가진다.

도 1은 종래의 송수신 경로가 분리된 송수신 구성 블록도

도 2는 본 발명에 따른 실시 예의 송수신 구성 블록도

도 3은 본 발명에 따른 실시 예에 송수신 데이터 분리기 회로도

※도면의 주요 부분에 대한 설명

100 -> 수신경로

114 -> 주파수 변환기

120 -> 고주파 국부발진부

130 -> 송신경로

140 -> 송수신 절체 스위치

133 -> 진폭 편이 변조기

200 -> 송/수신 변환용 국부 발진기

211 -> 혼합기

212 -> 송/수신 대역 통과 여파기

230,260 -> 전력증폭기/저잡음 증폭기

220,240 -> 송/수신 고주파 절체 스위치

270 -> 송/수신 데이터 분리기

280 -> 수신 중간주파수 증폭기 및 중간주파수 선택부

282 -> 수신 중간주파수 선택 여파기

283 -> 진폭편이(ASK) 복조기

250 -> 안테나

본 발명의 구성도는 다음과 같다.

도 1은 종래의 송수신 경로(130,110)가 분리된 각각의 혼합기(133,114)와 국부발진 주파수 및 송/수신 증폭기(131,116)에 안테나(150)를 급전선(145)으로 연결하는 블록 구성도; 도 2는 본 발명에 따른 실시 예로 한 개의 혼합기(211)를 이용한 송신 진폭편이변조와 수신 중간주파수 변환(210) 및 한개의 대역통과 여파기를 가진 안테나(250) 장치 블록 구성도; 도3는 본 발명에 따른 실시 예의 송/수신 데이터 분리기 회로도.

도면을 통해 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 송수신 장치의 동작은 반 이중 (half duplexing) 양방향 통신 방식이므로 송신시간과 수신시간이 서로 다르다. 이를 위해 두개의 스위치(240,220)는 도 2에서 나타내는 송수신 장치와 연결되는 무선통신시스템에 의해 제어를 받는다. 즉, 송신을 위해서 상기 두개의 스위치(240,220)에서 송신 경로를 열어주어 송신데이터로부터 변조된 고주파 신호가 안테나에 도달하도록 한다. 이때 수신경로는 닫는다. 그리고 수신을 위해서는 상기 두개의 스위치(240,220)에서 수신경로를 열어주어 안테나에서 수신된 고주파신호가 복조되어 수신 데이터 부분으로 전달 되도록하는 한편 송신 경로는 닫어 둔다.

상기 두개의 스위치(240,220)에서 송신 경로가 열릴때 송신 데이터가 안테나까지 도달되는 동작은 다음과 같다. "0"과 "1"로 구성되는 송신 데이터는 송수신 데이터 분리기(270)에 입력된다. 도 3에 송수신 데이터 분리기에 대한 일 실시예를보여준다. 송수신 데이터 분리기(270)를 구성하는 저역통과여파기(271)에서 대역이 제한되고 진폭편이 변조기 역할을 하는 혼합기(211)에서 국부 발진신호(200)와 함께 혼합되어 변조된다. 변조된 신호는 대역통과 여파기(212)에서 대역이 제한되고 스위치(220)를 통과한 후 고주파 증폭기(230)에서 전력증폭된다. 증폭된 신호는 스위치(240)를 통과한 후 안테나(250)를 거쳐 공중에 방사된다.

상기 두개의 스위치(240,220)에서 수신경로가 열릴때 동작은 다음과 같다. 안테나로부터 수신된 고주파 신호는 스위치(240)에서 확보된 수신경로를 따라 저잡음 증폭기(260)에서 증폭된다. 이신호는 다시 스위치(220)을 거쳐 대역통과 여파기(212)에서 불필요 신호를 제거한다. 혼합기(211)에서는 국부발진신호(200)와 함께 중간주파수 신호로 변환되고 송수신 데이터 분리기(270)에서 고역 통과 여파기(272)로 입력된다. 여파기(272)를 통과한 신호는 다시 증폭기(281)에서 증폭되고 중간주파수 선택여파기(282)에서 원하는 채널 신호만이 여파된다. 이의 출력신호는 진폭 편이 복조기(283)에서 "0"과 "1" 구성되는 수신데이터 형식으로 출력된다.

따라서 본 변환 장치는 핸드폰, PDA, 노트북, ITS 단거리 무선통신(DSRC)과 간은 장치들에 있어 정보기기간의 반 이중(half duplexing) 양방향 근거리 무선통신에 사용 가능하며 특히 상기 장치들에서 작은 크기에 저 가격을 요구하고 있는 단말기에서 본 발명과 같은 변환장치를 사용하므로 단말기의 크기를 줄이는 데 크게 기여 할 것이며 또한 경제적인 효과를 극대화 할 수 있다.

Claims

반 이중(half duplexing) 양방향 통신방식을 가진 무선통신 송수신 장치에서 한개의 혼합기와 이와 연결된 대역통과 여파기가 송신시에는 진폭편이 변조기로서 역할을 하고 수신시에는 주파수 변환역할을 하는 것을 특징으로 하는 고주파 송수신 장치.
상기 1항에 있어 송수신을 분리하기 위한 스위치(240,220)을 두어 송신을 위한 증폭기(230)와 수신을 위한 저잡음 증폭기(260)들을 절체하고, 한개의 혼합기(2110)과 대역통과여파기(212)를 두어 송수신 공동 경로로 활용하고, 송수신데이터분리기(270)을 이용하여 송수신 데이터 신호를 분리하는 것을 특징으로 하는 고주파 송수신 장치.