KR20040039560A - 이동 통신 단말기의 안테나에 장착되는 휴대용 중계기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이동 통신 단말기의 안테나에 장착되는 휴대용 중계기에 관한 것으로, 종래에는 이동 통신 서비스업자들이 셀 내의 수신 감도가 약한 모든 지역에 고가의 중계기를 설치하는 것은 경제적인 측면에서 많은 부담으로 작용하고, 전파의 사각지대나 수신 감도가 약한 곳에서는 가입자들에게 고품질의 서비스를 제공할 수 없어 가입자의 불만을 초래하는 문제점이 있었다. 따라서, 상기 문제점을 감안한 본 발명은 전파를 매체로 한 무선 신호를 수신하는 수신 안테나와; 상기 수신 안테나로부터 수신된 무선 신호들 중에서 원하는 주파수 대역의 무선 신호를 통과시키는 수신 필터와; 상기 수신 필터를 통해 출력된 무선 신호를 증폭하는 저잡음 증폭기와; 상기 저잡음 증폭기를 통해 출력되는 무선 신호를 안테나 커플러에 전달하고 상기 안테나 커플러로부터 전달되는 무선 신호를 상기 저잡음 증폭기와 분리하여 출력하는 송수신 전환기와; 상기 송수신 전환기를 통해 출력되는 무선 신호를 증폭하는 전력 증폭기와; 상기 전력 증폭기를 통해 출력되는 무선 신호들 중에서 원하는 주파수 대역의 무선 신호를 통과시키는 송신 필터와; 상기 송신 필터로부터 출력되는 무선 신호를 송신하는 송신 안테나로 구성되어 이동 통신 단말기의 안테나를 통해 송수신되는 무선 신호를 휴대용 중계기를 통해 증폭하여 이동 통신 단말기에 전달하므로 신호 세기가 미약한 지역에서도 사용자는 상대방과 통화를 할 수 있어 사용자에게 제공되는 통신 서비스 지역이 넓어지는 효과가 있다.

Description

이동 통신 단말기의 안테나에 장착되는 휴대용 중계기{PORTABLE REPEATER MOUNTED ON ANTENNA OF MOBILE COMMUNICATION TERMINAL}

본 발명은 이동 통신 단말기의 안테나 커플러에 장착되는 휴대용 중계기에 관한 것으로, 특히 이동 통신 단말기의 안테나 커플러에 휴대용 중계기를 장착하여 신호 세기가 미약한 지역에서도 사용자가 상대방과 통화할 수 있게 한 이동 통신단말기의 안테나 커플러에 장착되는 휴대용 중계기에 관한 것이다.

정보통신 기술의 발전과 생활 형태의 변화 및 경제의 성장 등으로 통신 문화의 형태가 급속도로 변화되고, 정보화 시대에 있어 고속의 정보전달에 대한 요구로 시대와 장소에 구애받지 않고 지하, 공중, 해상 및 산악 지역에서도 통신 서비스를 받을 수 있는 이동 통신은 일상 생활에 없어서는 안될 주요한 통신 매체로 자리잡고 있다.

이동 통신 시스템은 서비스 지역을 하나의 넓은 지역으로 사용하는 광역 방식과는 달리 전체 서비스 지역을 셀이라는 소규모의 서비스 영역으로 분할하고, 각 셀 내에서는 사용 가능한 일정한 수의 무선 채널을 할당하게 된다.

그리고, 각 셀 내에 설치된 무선 기지국들은 교환 시스템에서 집중 제어하고, 중계기는 기지국과 사용자 단말기간의 원활한 통신을 위하여 무선 기지국과 단말기로부터 송출된 낮은 출력의 음성 데이터를 수신하여 원하는 대역의 주파수를 선택하고 증폭하여 무선 단말기와 기지국으로 무선 신호를 송출하는 역할을 하게 된다.

그러나, 아직까지도 무선 기지국의 셀 영역에 속하지 않는 서비스권 이외의 지역들이 많이 존재하며, 이 서비스권 이외의 지역을 모두 이동 통신 서비스 영역으로 확보하기 위해서는 보다 많은 무선 기지국과 중계기들이 설치되어야 한다.

도 1은 종래 중계기를 개략적으로 보인 블록도로서, 이에 도시된 바와 같이 전파를 매체로 한 무선 신호를 송신 및 수신하는 복수의 송수신 안테나(1, 1a)와, 무선 신호를 안테나(1, 1a)로 전송하거나 상기 안테나(1, 1a)로부터 전송받을 수있고 무선 신호를 동시에 양방향으로 처리할 수 있는 복수의 송수신 전환기(11, 11a)와; 상기 송수신 전환기(11, 11a)를 통해 출력된 무선 신호를 증폭하는 저잡음 증폭기(13, 13a)와; 상기 저잡음 증폭기(13, 13a)를 통해 출력되는 무선 신호들 중에서 원하는 주파수 대역의 무선 신호를 통과시키는 필터(15, 15a)와; 상기 필터(15, 15a)를 통해 출력되는 무선 신호를 증폭한 후 송수신 전환기(11, 11a) 및 상기 안테나(1, 1a)를 통해 송출하는 구동 증폭기(17, 17a)로 구성된다.

상기와 같이 구성된 중계기는 전파의 수신 감도가 약한 지역이나 건물 내에 설치되어 이동 통신 서비스의 영역을 보다 넓게 확장시키며, 다수의 전파를 받아서 다수의 사용자에게 서비스하게 된다.

예를 들면, 중계기(10)의 제1송수신 안테나(1)를 수신 감도가 양호한 지역에 설치하고, 중계기(10)의 다른 송수신 안테나(1a)를 수신 감도가 약한 대형건물의 지하나 지하철 및 터널 등에 설치함으로써, 수신 감도가 약한 지역으로 전파를 증폭, 전송하여 고품질의 통신서비스를 제공할 수 있다.

그러나, 상기와 같은 종래 기술에 있어서, 대형 건물의 지하나 지하 장소 등에 설치되는 중/대형 중계기는 비용 측면에서 고가의 장비일 뿐 아니라 전력 소모가 크고, 크기가 커 개인이 설치하기에는 부적절하며, 일정 공간을 고정적으로 다수의 가입자에게 서비스하게 된다.

또한, 이동 통신 서비스업자들이 셀 내의 수신 감도가 약한 모든 지역에 고가의 중계기를 설치하는 것은 경제적인 측면에서 많은 부담으로 작용하고, 전파의사각지대나 수신 감도가 약한 곳에서는 가입자들에게 고품질의 서비스를 제공할 수 없어 가입자의 불만을 초래하는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 창안한 것으로, 휴대용 중계기를 이동 통신 단말기의 안테나 커플러에 장착하여 신호 세기가 미약한 지역에서도 사용자가 상대방과 통화가 가능하도록 한 이동 통신 단말기의 안테나 커플러에 장착되는 휴대용 중계기를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래 중계기를 개략적으로 보인 블록도.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 이동 통신 단말기의 안테나 커플러에 장착되는 휴대용 중계기의 구성을 보인 블록도.

도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 이동 통신 단말기의 안테나 커플러에 장착되는 휴대용 중계기의 구성을 보인 블록도.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**

11 : 수신 필터 12 : 저잡음 증폭기

13 : 송수신 변환기 14 : 안테나 커플러

15 : 전력 증폭기 16 : 송신 필터

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 전파를 매체로 한 무선 신호를 수신하는 수신 안테나와; 상기 수신 안테나로부터 수신된 무선 신호들 중에서 원하는 주파수 대역의 무선 신호를 통과시키는 수신 필터와; 상기 수신 필터를 통해 출력된 무선 신호를 증폭하는 저잡음 증폭기와; 상기 저잡음 증폭기를 통해 출력되는 무선 신호를 안테나 커플러에 전달하고 상기 안테나 커플러로부터 전달되는 무선 신호를 상기 저잡음 증폭기와 분리하여 출력하는 송수신 전환기와; 상기 송수신 전환기를 통해 출력되는 무선 신호를 증폭하는 전력 증폭기와; 상기 전력 증폭기를 통해 출력되는 무선 신호들 중에서 원하는 주파수 대역의 무선 신호를 통과시키는 송신 필터와; 상기 송신 필터로부터 출력되는 무선 신호를 송신하는 송신 안테나로 구성한 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 이동 통신 단말기의 안테나에 장착되는 휴대용 중계기의 구성을 보인 블록도로서, 이에 도시된 바와 같이 전파를 매체로 한 무선 신호를 수신하는 수신 안테나(21)와; 상기 수신 안테나(21)로부터 수신된 무선 신호들 중에서 원하는 주파수 대역의 무선 신호를 통과시키는 수신 필터(22)와; 상기 수신 필터(22)를 통해 출력된 무선 신호를 증폭하는 저잡음 증폭기(23)와; 상기 저잡음 증폭기(23)를 통해 출력되는 무선 신호를 안테나 커플러(25)에 전달하고 상기 안테나 커플러(25)로부터 전달되는 무선 신호를 상기 저잡음 증폭기(23)와 분리하여 출력하는 송수신 전환기(24)와; 상기 송수신 전환기(24)를 통해 출력되는 무선 신호를 증폭하는 전력 증폭기(26)와; 상기 전력 증폭기(26)를 통해 출력되는 무선 신호들 중에서 원하는 주파수 대역의 무선 신호를 통과시키는 송신 필터(27)와; 상기 송신 필터(27)로부터 출력되는 무선 신호를 송신하는 송신 안테나(28)로 구성된다.

본 발명은 이동 통신 단말기의 안테나를 휴대용 중계기의 안테나 커플러에 끼울 수 있도록 고안되었으며 이렇게 안테나에 끼워진 휴대용 중계기는 이동 통신 단말기의 안테나에서 송수신되는 전파를 송신의 경우는 더 높은 전력으로 출력할 수 있도록 전력 증폭기(26)를 통해서 증폭되며, 수신의 경우는 하나의 저잡음 증폭기(23)를 통해서 보다 미세한 신호까지도 포착이 가능하도록 한다.

이때, 전력 증폭기(26)와 저잡음 증폭기(23)의 전원은 별도로 설치된 전원 공급부(29)를 통해서 공급하게 되는데 이 전원 공급부(29)는 이동 통신 단말기의 배터리와 연결할 수 있으며 자동차의 전원 또는 별도의 직류 전원 공급 장치를 쓸 수도 있다.

송신, 수신 경로의 전파는 각각의 경로에 설치된 송신, 수신 필터를 통하게 되는데 이 송신, 수신 필터는 수신과 송신 신호간의 간섭을 최소화시키기 위하여 사용된다.

따라서, 각 경로의 신호는 각각의 안테나를 통하여 전파를 송수신하게 되는데 이때 방사 또는 입사되는 전력은 이동 통신 단말기 자체에서 방사 또는 입사되는 전력보다 더 미약한 신호를 수신할 수 있고 더 높은 송신 전력의 방사가 가능하므로 전파가 미약한 지역에서의 통화가 가능하도록 하는 것이다.

도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 이동 통신 단말기의 안테나 커플러에 장착되는 휴대용 중계기의 구성을 보인 블록도로서, 이에 도시된 바와 같이 송,수신 안테나와 수신, 송신 필터 대신 하나의 송수신 전환기와 하나의 송수신 공용 안테나를 사용하여 구성된 것으로 전파를 매체로 한 무선 신호를 송신 및 수신하는 송수신 안테나(31)와; 무선 신호를 상기 송수신 안테나(31)로 전송하거나 상기 송수신 안테나(31)로부터 수신한 무선 신호를 동시에 양방향으로 처리하는 제1송수신 전환기(32)와; 상기 제1송수신 전환기(32)를 통해 출력된 무선 신호를 증폭하는 저잡음 증폭기(33)와; 상기 저잡음 증폭기(33)로부터 출력된 무선 신호를 안테나 커플러(35)에 출력하고 상기 안테나 커플러(35)로부터 전달되는 무선 신호를 동시에 양방향으로 처리하는 제2송수신 전환기(34)와; 상기 제2송수신 전환기(34)를 통해 출력된 무선 신호를 증폭하여 상기 제1송수신 전환기(32) 및 송수신 안테나(31)를 통해 송출하는 전력 증폭기(35)로 구성된 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.

수신 안테나와 송신 안테나는 송신, 수신을 동시에 할 수 있는 하나의 송수신 안테나(31)로 대체되고 상기 송수신 안테나(31)로부터 수신된 무선 신호는 제1송수신 전환기(32)를 거쳐 저잡음 증폭기(33)에서 증폭되고 다시 제2송수신 전환기(34)를 통해 안테나 커플러(35)에 전달되어 이동 통신 단말기의 안테나에 입력된다.

이동 통신 단말기의 안테나로부터 출력되는 무선 신호는 제2송수신 전환기(34)를 거쳐 전력 증폭기(35)에서 증폭되고 다시 제1송수신 전환기(32)를 통해 송수신 안테나(31)에 전달되어 외부로 방사된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 이동 통신 단말기의 안테나를 통해 송수신되는 무선 신호를 휴대용 중계기를 통해 증폭하여 이동 통신 단말기에 전달하므로 신호 세기가 미약한 지역에서도 사용자는 상대방과 통화를 할 수 있어 사용자에게 제공되는 통신 서비스 지역이 넓어지는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 전파를 매체로 한 무선 신호를 수신하는 수신 안테나와; 상기 수신 안테나로부터 수신된 무선 신호들 중에서 원하는 주파수 대역의 무선 신호를 통과시키는 수신 필터와; 상기 수신 필터를 통해 출력된 무선 신호를 증폭하는 저잡음 증폭기와; 상기 저잡음 증폭기를 통해 출력되는 무선 신호를 안테나 커플러에 전달하고 상기 안테나 커플러로부터 전달되는 무선 신호를 상기 저잡음 증폭기와 분리하여 출력하는 송수신 전환기와; 상기 송수신 전환기를 통해 출력되는 무선 신호를 증폭하는 전력 증폭기와; 상기 전력 증폭기를 통해 출력되는 무선 신호들 중에서 원하는 주파수 대역의 무선 신호를 통과시키는 송신 필터와; 상기 송신 필터로부터 출력되는 무선 신호를 송신하는 송신 안테나로 구성된 것을 특징으로 하는 이동 통신 단말기의 안테나에 장착되는 휴대용 중계기.
2. 전파를 매체로 한 무선 신호를 송신 및 수신하는 송수신 안테나와; 무선 신호를 상기 송수신 안테나로 전송하거나 상기 송수신 안테나로부터 수신한 무선 신호를 동시에 양방향으로 처리하는 제1송수신 전환기와; 상기 제1송수신 전환기를 통해 출력된 무선 신호를 증폭하는 저잡음 증폭기와; 상기 저잡음 증폭기로부터 출력된 무선 신호를 안테나 커플러에 출력하고 상기 안테나 커플러로부터 전달되는 무선 신호를 동시에 양방향으로 처리하는 제2송수신 전환기와; 상기 제2송수신 전환기를 통해 출력된 무선 신호를 증폭하여 상기 제1송수신 전환기 및 송수신 안테나를 통해 송출하는 전력 증폭기로 구성된 것을 특징으로 하는 이동 통신 단말기의 안테나에 장착되는 휴대용 중계기.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 전력 증폭기와 저잡음 증폭기에 전원을 공급하는 전원 공급부는 이동 통신 단말기의 배터리와 연결되거나 자동차의 전원 또는 별도의 직류 전원 공급 장치와 연결되게 구성된 것을 특징으로 하는 이동 통신 단말기의 안테나에 장착되는 휴대용 중계기.