KR20060088255A - Rf transmitting and receiving apparatus in time division duplex system - Google Patents

Rf transmitting and receiving apparatus in time division duplex system Download PDF

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KR20060088255A KR1020050009085A KR20050009085A KR20060088255A KR 20060088255 A KR20060088255 A KR 20060088255A KR 1020050009085 A KR1020050009085 A KR 1020050009085A KR 20050009085 A KR20050009085 A KR 20050009085A KR 20060088255 A KR20060088255 A KR 20060088255A
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Abstract

본 발명은 시분할 듀플렉스 시스템에 있어서 고출력 RF 신호를 스위칭하기 위한 RF 송수신기에 관한 것으로, RF 증폭기; RF 증폭기로부터 RF 신호를 입력받아 증폭시키는 고출력 증폭기; 고출력 증폭기 후단에 형성된 제 1 RF 스위치; 스퓨리어스 신호를 차단하는 제 1 대역 통과 필터; 및 RF 신호를 공간을 통하여 송출하는 송신 안테나;를 포함하는 송신부와, RF 신호를 수신하는 수신 안테나; 스퓨리어스 신호를 차단하는 제 2 대역 통과 필터; 저잡음 증폭기; 및 저잡음 증폭기 후단에 형성된 제 2 RF 스위치;를 포함하는 수신부로 구성된 RF 송수신기를 제공한다. 이에 따르면, 시분할 듀플렉스 시스템에 있어서 서큘레이터를 이용하지 않고 분리된 송수신 안테나를 사용함으로써 저출력 RF 스위치로 고출력 RF 스위칭이 가능하므로, RF 송수신 시스템의 신뢰성이 증가하고 RF 송수신기의 생산 비용이 절감된다.The present invention relates to an RF transceiver for switching a high power RF signal in a time division duplex system, comprising: an RF amplifier; A high output amplifier for receiving and amplifying an RF signal from the RF amplifier; A first RF switch formed at a rear end of the high power amplifier; A first band pass filter to block the spurious signal; And a transmitting antenna for transmitting the RF signal through the space; and a receiving antenna for receiving the RF signal; A second band pass filter to block the spurious signal; Low noise amplifier; And a second RF switch formed at a rear end of the low noise amplifier. According to this, in the time division duplex system, high power RF switching is possible with a low power RF switch by using separate transmitting and receiving antennas without using a circulator, thereby increasing the reliability of the RF transmitting and receiving system and reducing the production cost of the RF transceiver.

시분할 듀플렉스, TDD, 송수신 안테나, 아이솔레이션, 스위치, 열잡음Time Division Duplex, TDD, Transceiver Antennas, Isolation, Switches, Thermal Noise

Description

시분할 듀플렉스 시스템의 ＲＦ 송수신기 {RF transmitting and receiving apparatus in time division duplex system}RF transmitting and receiving apparatus in time division duplex system

도 1은 종래 기술에 따른 시분할 듀플렉스(TDD) 시스템의 고출력 RF 신호를 스위칭하는 송수신기에 대한 일실시예의 구성을 나타낸 블록도이다.1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of a transceiver for switching a high power RF signal of a time division duplex (TDD) system according to the prior art.

도 2는 종래 기술에 따른 시분할 듀플렉스 시스템의 고출력 RF 신호를 스위칭하는 송수신기에 대한 다른 실시예의 구성을 나타낸 블록도이다.2 is a block diagram showing the configuration of another embodiment of a transceiver for switching a high power RF signal of a time division duplex system according to the prior art.

도 3은 본 발명에 따른 시분할 듀플렉스 시스템의 고출력 RF 신호를 스위칭하는 송수신기의 구성을 나타낸 블록도이다.3 is a block diagram showing a configuration of a transceiver for switching a high power RF signal of a time division duplex system according to the present invention.

*도면의 주요 부분에 대한 설명** Description of the main parts of the drawings *

100, 200, 300, 307: 무선 안테나 102, 202, 302, 309: 대역 통과 필터100, 200, 300, 307: Wireless antennas 102, 202, 302, 309: Band pass filter

203: RF 서큘레이터 103, 205, 208, 304, 309: RF 스위치203: RF circulator 103, 205, 208, 304, 309: RF switch

104, 204, 303: 고출력 증폭기 206, 305: RF 증폭기104, 204, 303: high power amplifier 206, 305: RF amplifier

105, 210, 311: 저잡음 증폭기105, 210, 311: low noise amplifier

본 발명은 시분할 듀플렉스(Time Division Duplex, 이하 "TDD"라 함) 시스템 에 있어서 고출력 RF 신호를 스위칭하기 위한 RF 송수신기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고출력 증폭기 후단에 발생하는 RF 스위치의 삽입 손실(insertion loss)을 절감시킬 수 있도록 저출력 RF 스위치를 사용하여 고출력 RF 신호를 스위칭하기 위한 RF 송수신기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an RF transceiver for switching high power RF signals in a time division duplex ("TDD") system, and more particularly, insertion loss of an RF switch occurring after a high power amplifier. The present invention relates to an RF transceiver for switching a high power RF signal using a low power RF switch to reduce loss.

일반적으로, TDD 시스템은 동일한 송수신 주파수를 사용하되 정해진 시간 주기에 의해 송신과 수신을 선택하여 처리하기 위해 송신 신호의 출력단과 수신 신호의 입력단을 스위치로 스위칭하는 방식을 사용하고 있다.In general, the TDD system uses a method of switching the output terminal of the transmission signal and the input terminal of the reception signal to a switch in order to select and process transmission and reception at a predetermined time period using the same transmission / reception frequency.

도 1은 상기 종래 기술에 따른 TDD 시스템에서 RF 송수신기의 프론트 엔드(front-end)에 고출력 RF 스위치를 사용하여 고출력 RF 신호를 스위칭하는 송수신기의 구성을 나타낸 블록도이다. 도 1을 참조하면, RF 신호 수신시, 무선 안테나(100)로부터 입력된 신호는 동축 케이블(101)을 거쳐 대역 통과 필터(Band Pass Filter, 이하 "BPF"라 함)(102)를 통과하게 된다. RF 신호는 BPF(102)를 통과하면서 대역 외의 불필요한 스퓨리어스 신호가 제거된 후, 고출력 RF 스위치(103)로 인가된다. RF 신호는 고출력 RF 스위치 (103)의 제어 상태에 따라 저잡음 증폭기 (Low Noise Amplifier, 이하 "LNA"라 함)(105)로 인가되어 증폭이 이루어진 후, 수신측으로 전달된다.1 is a block diagram showing a configuration of a transceiver for switching a high output RF signal using a high output RF switch at the front-end of the RF transceiver in the TDD system according to the prior art. Referring to FIG. 1, when an RF signal is received, a signal input from the wireless antenna 100 passes through a band pass filter 102 through a coaxial cable 101. . The RF signal is applied to the high power RF switch 103 after the unnecessary spurious signal out of band is removed while passing through the BPF 102. The RF signal is applied to a low noise amplifier (LNA) 105 according to the control state of the high output RF switch 103, amplified, and then transmitted to the receiving side.

반대로 RF 신호 송신시에는, 송신측에서 입력된 RF 신호가 고출력 증폭기 (104), 고출력 RF 스위치(103), BPF(102) 및 동축 케이블(101)을 순서대로 거친 후, 무선 안테나(100)를 통해 송신된다.On the contrary, in transmitting the RF signal, the RF signal input from the transmitting side passes through the high output amplifier 104, the high output RF switch 103, the BPF 102 and the coaxial cable 101 in order, and then passes through the wireless antenna 100. Is sent via.

상기 예에 따른 송수신기는 RF 스위치가 1개만 사용되고 그 구조가 간단하다 는 이점이 있는 반면에, 스위치가 고출력용이어야 하므로 비용이 매우 증가할 뿐만 아니라 송수신 시스템의 신뢰성에 문제가 있었다.The transceiver according to the above example has the advantage that only one RF switch is used and its structure is simple. However, since the switch must be for high power, the cost is very increased and there is a problem in the reliability of the transceiver system.

이러한 문제점을 해결하기 인해 종래 TDD 방식에서 고출력 RF 신호를 스위칭하기 위한 다른 예로 RF 송수신기의 프론트 엔드에 서큘레이터를 사용함으로써 저출력 RF 스위치로 고출력 RF 신호를 스위칭하는 방식이 소개되어 있다.In order to solve this problem, a method of switching a high output RF signal to a low output RF switch by using a circulator at the front end of the RF transceiver is introduced as another example for switching a high output RF signal in the conventional TDD scheme.

도 2는 종래 TDD 시스템에서 고출력 RF 신호를 저출력 RF 스위치로 스위칭하는 송수신기에 대한 다른 실시예의 구성을 나타낸 블록도이다. 도 2를 도 1과 비교하면, 송수신 경로의 교차 단자에 고출력 RF 스위치가 RF 서큘레이터(203)로 대치되었다는 점이 주목된다.Figure 2 is a block diagram showing the configuration of another embodiment of a transceiver for switching a high output RF signal to a low output RF switch in a conventional TDD system. Comparing FIG. 2 with FIG. 1, it is noted that a high power RF switch has been replaced with an RF circulator 203 at the cross terminal of the transmit and receive path.

도 2에 도시된 RF 서큘레이터(203)는, 3개 단자, 즉 무선 안테나(200) 방향의 단자, 수신 경로 방향의 단자 및 송신 경로 방향의 단자로 이루어져 있는데, 각 단자 사이의 화살표 방향은 순방향의 신호 흐름을 나타내는 것이다. 순방향으로의 신호는 매우 적은 삽입 손실(대략 0.5dB 내외) 특성을 가져서 신호를 이 순방향으로 전달해 주는 역할을 하지만, 그 역방향으로의 신호는 매우 큰 감쇠 특성(대략 30dB 내외)을 가져서 역방향으로 신호가 유입되는 것을 방지하는 역할을 한다. 다만, 이 때 순방향으로 전달된 신호가 흐르는 단자의 부하에서 정합 특성이 완전하지 못하여 반사 성분이 생기면, 그 반사 성분만큼은 다시 순방향으로 이웃 단자에 전달될 것이다.The RF circulator 203 shown in FIG. 2 is composed of three terminals, that is, a terminal in a direction of the wireless antenna 200, a terminal in a receiving path direction, and a terminal in a transmission path direction, and an arrow direction between the terminals is forward. It represents the signal flow of. The signal in the forward direction has very little insertion loss (approximately about 0.5dB), which transmits the signal in this forward direction, but the signal in the reverse direction has a very large attenuation characteristic (approximately about 30dB). It serves to prevent inflow. However, if the matching component is not perfect at the load of the terminal through which the signal transmitted in the forward direction flows, and the reflection component is generated, the reflection component will be transmitted to the neighboring terminal in the forward direction again.

도 2를 참조하면, RF 신호 송신시, 송신측에서 입력된 RF 신호는 저출력 RF 스위치(205)의 제어 상태에 따라 RF 증폭기(206)로부터 고출력 증폭기(204)로 인가 된 후, 고출력 증폭기(204) 후단에 구비된 RF 서큘레이터(circulator)(203)로 인가된다. 이후, RF 신호는 BPF(202)에서 스퓨리어스 신호가 제거되고, 동축 케이블 (201)을 거쳐서 무선 안테나(200)를 통해 송신된다.Referring to FIG. 2, when transmitting an RF signal, an RF signal input from the transmitting side is applied from the RF amplifier 206 to the high output amplifier 204 according to the control state of the low output RF switch 205, and then the high output amplifier 204. ) Is applied to the RF circulator 203 provided at the rear end. The RF signal is then removed from the BPF 202 by the spurious signal and transmitted via the wireless antenna 200 via the coaxial cable 201.

이 때, 고출력 증폭기(204) 출력단의 VSWR(Voltage Standing Wave Ratio) 특성 및 RF 서큘레이터(203)의 아이솔레이션(isolation) 특성의 불량으로 인해 수신부의 LNA(210)에 RF 송신 신호가 입력될 수 있다. 따라서, RF 서큘레이터(203)에 연결된 수신부를 종단기(209)와 연결시킴으로써 반사에 의해 재송신되는 신호를 제거하고 동시에 LNA(210)를 보호할 수 있게 된다.In this case, an RF transmission signal may be input to the LNA 210 of the receiver due to a poor VSWR (Voltage Standing Wave Ratio) characteristic of the output terminal of the high output amplifier 204 and an isolation characteristic of the RF circulator 203. . Therefore, by connecting the receiver connected to the RF circulator 203 with the terminator 209, it is possible to remove the signal retransmitted by the reflection and protect the LNA 210 at the same time.

또한, 상기 종단기(209)는, 송신 RF 신호가 존재하지 않는 경우라도, 상온(25℃=298K)에서 약 -174dBm/Hz의 백색 잡음으로 존재하는 열잡음(thermal noise)등이 송신 경로상의 증폭기(204, 206)를 거치면서 증폭되어 수신 신호에 잡음을 유발하는 것을 차단하게 된다.In addition, the terminator 209 has an amplifier on the transmission path such as thermal noise that exists as white noise of about -174 dBm / Hz at room temperature (25 ° C = 298K) even when no transmission RF signal is present. 204 and 206 are amplified to block noise from the received signal.

반대로, RF 신호 수신시에는, 무선 안테나(200)를 통해 유입된 RF 신호가 송신부로 유입되더라도 고출력 증폭기(204) 입력단을 종단기(207)와 연결시켜, 유입된 RF 신호가 차단된다.On the contrary, when the RF signal is received, even if the RF signal introduced through the wireless antenna 200 flows into the transmitter, the input RF terminal 204 is connected to the terminator 207 to block the incoming RF signal.

그러나, RF 서큘레이터(203)의 단자간 아이솔레이션 특성은 일반적으로 약 30dB이고, 고출력 증폭기(204)의 이득 및 잡음 지수(noise factor)는 각각 15dB로 설계되어 있는 것으로 가정하면, 고출력 증폭기(204)의 출력단에서는 -174dBm/Hz + 30dB의 잡음 레벨이 출력되고, 이러한 잡음 레벨은 RF 서큘레이터(203)의 포트간 아이솔레이션에 의해 30dB가 감쇠되어 -174dBm/Hz으로 수신부의 RF 스위치(208)로 누설된다. 이 정도의 잡음 레벨은 잡음 지수 성분을 증가시켜, 수신부의 신호 대 잡음비(Signal to Noise Ratio, SNR) 특성을 악화시킨다.However, assuming that the inter-terminal isolation characteristics of the RF circulator 203 are generally about 30 dB, and that the gain and noise factor of the high output amplifier 204 are each designed to be 15 dB, the high output amplifier 204 A noise level of -174 dBm / Hz + 30 dB is output from the output of the signal, and this noise level is attenuated by 30 dB by port-to-port isolation of the RF circulator 203 and leaked to the RF switch 208 of the receiver at -174 dBm / Hz. do. This level of noise increases the noise figure, worsening the signal-to-noise ratio (SNR) characteristics of the receiver.

또한, RF 서큘레이터(203)의 단자간 제한된 아이솔레이션 특성(일반적으로 약 30dB)으로 인해 고출력 증폭기(204)의 이득이 제한을 받게 되므로, 매우 높은 출력에서는 RF 스위치(205)로 저출력 RF 스위치가 아닌 고출력 RF 스위치를 사용해야 한다는 문제점이 있다. 더욱이, 고출력 증폭기는 고이득(일반적으로 30dB에서 55dB)을 갖는 모듈로 형성되어 있는데, 고출력 증폭기 내부에 RF 스위치가 내장되어 있어서 시스템과의 인터페이스가 복잡해진다는 문제점도 있다.In addition, the limited isolation characteristics (typically about 30 dB) between the terminals of the RF circulator 203 limit the gain of the high output amplifier 204, so that the RF switch 205 is not a low output RF switch at very high outputs. The problem is that a high power RF switch must be used. Moreover, the high power amplifier is formed of a module having a high gain (typically 30 dB to 55 dB), which also has a problem in that an RF switch is embedded inside the high output amplifier, which complicates the interface with the system.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은 서큘레이터를 사용하지 않으면서도 TDD 시스템의 고출력 증폭기 후단에 발생하는 고출력 RF 스위치의 삽입 손실(insertion loss)을 절감시킬 수 있도록 저출력 RF 스위치를 사용하여 고출력 RF 신호를 스위칭하기 위한 RF 송수신기를 제공하는데 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, the object of which is to reduce the insertion loss of the high output RF switch occurring after the high output amplifier of the TDD system without using a circulator. The present invention provides an RF transceiver for switching a high power RF signal using a low power RF switch.

상기한 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명에 따른 RF 송수신기는, RF 신호를 입력받아 증폭시키는 RF 증폭기; RF 증폭기로부터 RF 신호를 입력받아 증폭시키는 고출력 증폭기; 제 1 단자는 고출력 증폭기 후단에 연결되고, 제 2 단자는 RF 증폭기에 연결되며, 제 3 단자는 접지된 제 1 RF 스위치; 고출력 증폭기로부터 인가된 RF 신호는 통과시키고, 통과 대역 외의 스퓨리어스 신호를 차단하는 제 1 대 역 통과 필터; 및 제 1 대역 통과 필터로부터 출력된 RF 신호를 공간을 통하여 송출하는 송신 안테나;를 포함하는 송신부와, 공간으로부터 RF 신호를 수신하는 수신 안테나; 수신 안테나로부터 인가된 RF 신호는 통과시키고, 통과 대역 외의 스퓨리어스 신호를 차단하는 제 2 대역 통과 필터; 제 2 대역 통과 필터로부터 출력된 RF 신호를 저잡음 증폭시켜 출력하는 저잡음 증폭기; 및 제 1 단자는 저잡음 증폭기 후단에 연결되고 제 2 단자는 제 2 대역 통과 필터에 연결되며 제 3 단자는 접지된 제 2 RF 스위치;를 포함하는 수신부로 구성된다.In order to solve the above technical problem, RF transceiver according to the present invention, RF amplifier for receiving and amplifying the RF signal; A high output amplifier for receiving and amplifying an RF signal from the RF amplifier; A first terminal connected to the rear end of the high power amplifier, a second terminal connected to the RF amplifier, and a third terminal connected to a grounded first RF switch; A first band pass filter for passing the RF signal applied from the high power amplifier and blocking a spurious signal outside the pass band; And a transmitting antenna for transmitting the RF signal output from the first band pass filter through the space; and a receiving antenna for receiving the RF signal from the space. A second band pass filter for passing the RF signal applied from the receiving antenna and blocking a spurious signal outside the pass band; A low noise amplifier for low noise amplifying and outputting the RF signal output from the second band pass filter; And a first RF terminal connected to the rear end of the low noise amplifier, a second terminal connected to the second band pass filter, and a third terminal grounded to a second RF switch.

상기 송신 안테나와 수신 안테나는 이격되어 형성됨으로써 RF 송신부의 고출력 증폭기의 이득에 영향을 주지 않는 아이솔레이션(isolation) 특성을 갖도록 형성된다.The transmitting antenna and the receiving antenna are formed to be spaced apart from each other to have an isolation characteristic that does not affect the gain of the high output amplifier of the RF transmitter.

바람직하게는 상기 제 1 및 제 2 RF 스위치는 저출력 스위치로 구성된다.Preferably the first and second RF switches are configured as low power switches.

이하에서, 본 발명에 따른 시분할 듀플렉스 시스템의 RF 송수신기를 당업자가 용이하게 실시할 수 있도록 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the RF transceiver of the time division duplex system according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily implement.

도 3은 본 발명에 따른 시분할 듀플렉스 시스템의 고출력 RF 신호를 스위칭하는 송수신기의 구성을 나타낸 블록도이다. 도 3을 참조하면, RF 신호 송신시, 송신 RF 신호는 RF 증폭기(305)에서 증폭된 후, 단자의 일측이 접지된 RF 스위치(304)의 제어 상태에 따라 고출력 증폭기(303)에 인가된다. 이후, 고출력 증폭기(303)에서 증폭된 송신 RF 신호는 BPF(302)를 거쳐 통과 대역 외의 스퓨리어스(spurious) 신호가 제거되고, 동축 케이블(301)을 거쳐 송신 안테나(300)를 통해 공간으로 방사된다. 이 때, 송신 RF 신호가 송신되지 않는 경우에 RF 스위치(304) 는 고출력 증폭기(303)의 입력을 종단기(306)로 연결시켜 접지시킴으로써 열잡음(thermal noise)을 증폭하는 RF 증폭기(305)의 출력을 제거하여 송신 안테나(300)를 통하여 방사되는 열잡음 레벨을 최소화시키게 된다.3 is a block diagram showing a configuration of a transceiver for switching a high power RF signal of a time division duplex system according to the present invention. Referring to FIG. 3, when the RF signal is transmitted, the RF signal is amplified by the RF amplifier 305 and then applied to the high output amplifier 303 according to the control state of the RF switch 304 having one side of the terminal grounded. Subsequently, the outgoing spurious signal outside the pass band is removed through the BPF 302, and the transmitted RF signal amplified by the high output amplifier 303 is radiated into the space through the transmission antenna 300 through the coaxial cable 301. . At this time, when no transmit RF signal is transmitted, the RF switch 304 connects the input of the high output amplifier 303 to the terminator 306 and grounds the output of the RF amplifier 305 which amplifies thermal noise. This minimizes the thermal noise level radiated through the transmit antenna 300.

반대로 RF 신호 수신시, 수신 RF 신호는 수신 안테나(307) 및 동축 케이블(308)을 거쳐 BPF(309)에서 대역 외의 스퓨리어스 신호가 제거된다. BPF(309)를 통과한 수신 RF 신호는 RF 스위치(310)의 제어 상태에 따라 LNA(312)로 인가되어 증폭된다. 이 때, 수신 RF 신호가 수신되지 않는 경우에 RF 스위치(310)는 BPF(309)의 출력을 종단기(311)로 연결시켜 접지시킴으로써, 고출력 송신 RF 신호가 LNA(312)로 입력되는 것을 방지하게 된다.On the contrary, when the RF signal is received, the out-of-band spurious signal is removed from the BPF 309 via the receiving antenna 307 and the coaxial cable 308. The received RF signal passing through the BPF 309 is applied to the LNA 312 and amplified according to the control state of the RF switch 310. In this case, when the received RF signal is not received, the RF switch 310 connects and grounds the output of the BPF 309 to the terminator 311 to prevent the high output transmit RF signal from being input to the LNA 312. do.

도 3에서, 송신 안테나(300)와 수신 안테나(307) 사이에 점선으로 표시된 부분은 양 안테나가 이격되어 아이솔레이션 특성을 갖는 것을 의미하는데, 통상적으로 송수신 안테나(300, 307)의 이격 거리가 1.5m 이상이면, 양 안테나간의 아이솔레이션 특성은 70dB 이상 확보될 수 있다.In FIG. 3, a portion indicated by a dotted line between the transmitting antenna 300 and the receiving antenna 307 means that both antennas are separated from each other to have isolation characteristics. Typically, the separation distance between the transmitting and receiving antennas 300 and 307 is 1.5 m. If it is above, the isolation characteristic between both antennas can be ensured more than 70dB.

한편, 동축 케이블(301, 307) 및 BPF(302, 309)의 삽입 손실이 각각 4dB 및 1dB라 가정하고, 고출력 증폭기(303)의 이득이 55dB, 잡음 지수가 5dB라 가정하고, 본 발명에 따른 RF 송수신기의 잡음 레벨을 살펴보기로 한다.Meanwhile, assuming that the insertion loss of the coaxial cables 301 and 307 and the BPFs 302 and 309 is 4 dB and 1 dB, respectively, assuming that the gain of the high output amplifier 303 is 55 dB and the noise figure is 5 dB, according to the present invention. Let's look at the noise level of the RF transceiver.

RF 스위치(304)가 고출력 증폭기(303)의 입력을 종단기(306)에 연결시키고 있는 경우, 고출력 증폭기(303)의 잡음 레벨은 -174dBm/Hz + 55dB(고출력 증폭기의 이득) + 5dB(고출력 증폭기의 잡음 지수)이 될 것이다. 이 경우, 수신 안테나(307)에 도달하는 잡음 레벨은 BPF(302) 및 동축 케이블(301)의 삽입 손실과 송수신 안 테나간의 아이솔레이션 특성을 고려하면, -174dBm/Hz + 60dB - 1dB(BPF 삽입 손실) - 4dB(동축 케이블 삽입 손실) - 70dB(송수신 안테나간 아이솔레이션 특성) = -174dBm/Hz - 15dB 이 될 것이다. 이러한 레벨은 열잡음 레벨 이하의 것으로서 수신 안테나(306)로 수신되는 RF 신호에 전혀 영향을 끼칠 수 없게 된다.When the RF switch 304 is connecting the input of the high output amplifier 303 to the terminator 306, the noise level of the high output amplifier 303 is -174 dBm / Hz + 55 dB (gain of the high output amplifier) + 5 dB (high output amplifier Noise figure). In this case, the noise level reaching the receiving antenna 307 is -174 dBm / Hz + 60 dB-1 dB (BPF insertion loss) considering the insertion loss of the BPF 302 and the coaxial cable 301 and the isolation characteristics between the transmitting and receiving antennas. )-4dB (coaxial cable insertion loss)-70dB (isolation characteristics between transmitting and receiving antennas) = -174dBm / Hz-15dB. This level is below the thermal noise level and cannot affect the RF signal received by the receiving antenna 306 at all.

이와 같이, 본 발명에 따른 RF 송수신기는 프론트 엔드에 서큘레이터를 사용하는 대신에 송수신 안테나를 각각 사용하여 송신 경로와 수신 경로를 별개로 함으로써, 충분한 아이솔레이션 특성을 얻을 수 있게 되므로, 저출력 RF 스위치를 사용하여 고출력 RF 스위칭이 가능하게 되는 것이다.As described above, the RF transceiver according to the present invention uses a low power RF switch because a sufficient isolation characteristic can be obtained by separately transmitting and receiving paths by using transmit and receive antennas instead of using a circulator at the front end. This enables high output RF switching.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예는 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.On the other hand, the embodiments of the present invention disclosed in the specification and drawings are merely presented specific examples to aid understanding, and are not intended to limit the scope of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention can be carried out in addition to the embodiments disclosed herein.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 시분할 듀플렉스 시스템의 RF 송수신기에 따르면, 서큘레이터를 사용하지 않고 별개의 송수신 안테나를 사용함으로써 저출력 RF 스위치로 고출력 RF 스위칭을 행할 수 있다. 따라서, 고이득의 모듈로 구성되는 고출력 증폭기에 RF 스위치를 삽입할 필요가 없게 되어 RF 스위칭 인터페이스가 불필요하게 된다. 또한, 저출력 RF 스위치를 사용하므로, RF 송수신 시스템의 신뢰성이 증가하고, RF 송수신기 제작 비용이 절감된다.As described above, according to the RF transceiver of the time division duplex system according to the present invention, high output RF switching can be performed with a low output RF switch by using a separate transmit / receive antenna without using a circulator. Thus, it is not necessary to insert an RF switch into a high output amplifier composed of a high gain module, thereby eliminating the need for an RF switching interface. In addition, the use of low-power RF switches increases the reliability of the RF transceiver system and reduces RF transceiver fabrication costs.

Claims (2)

송신부 및 수신부로 이루어진 시분할 듀플렉스 시스템의 RF 송수신기에 있어서, In the RF transceiver of a time division duplex system consisting of a transmitter and a receiver, 상기 송신부는, RF 신호를 입력받아 증폭시키는 RF 증폭기; 상기 RF 증폭기로부터 RF 신호를 입력받아 증폭시키는 고출력 증폭기; 제 1 단자는 상기 고출력 증폭기 후단에 연결되고, 제 2 단자는 상기 RF 증폭기에 연결되며, 제 3 단자는 접지된 제 1 RF 스위치; 상기 고출력 증폭기로부터 인가된 RF 신호는 통과시키고, 통과 대역 외의 신호를 차단하는 제 1 대역 통과 필터; 및 상기 제 1 대역 통과 필터로부터 출력된 RF 신호를 공간을 통하여 송출하는 송신 안테나;를 포함하고,The transmitter may include: an RF amplifier for receiving and amplifying an RF signal; A high output amplifier for receiving and amplifying an RF signal from the RF amplifier; A first RF switch connected to a rear end of the high output amplifier, a second terminal connected to the RF amplifier, and a third terminal connected to a grounded first RF switch; A first band pass filter for passing the RF signal applied from the high output amplifier and blocking a signal outside the pass band; And a transmission antenna for transmitting an RF signal output from the first band pass filter through space. 상기 수신부는, 공간으로부터 RF 신호를 수신하는 수신 안테나; 상기 수신 안테나로부터 인가된 RF 신호는 통과시키고, 통과 대역 외의 신호를 차단하는 제 2 대역 통과 필터; 상기 제 2 대역 통과 필터로부터 출력된 RF 신호를 저잡음 증폭시켜 출력하는 저잡음 증폭기; 및 제 1 단자는 상기 저잡음 증폭기 후단에 연결되고, 제 2 단자는 상기 제 2 대역 통과 필터에 연결되며, 제 3 단자는 접지된 제 2 RF 스위치;를 포함하되,The receiving unit includes a receiving antenna for receiving an RF signal from space; A second band pass filter configured to pass the RF signal applied from the reception antenna and to block a signal outside the pass band; A low noise amplifier for low noise amplifying and outputting the RF signal output from the second band pass filter; And a first terminal connected to a rear end of the low noise amplifier, a second terminal connected to the second band pass filter, and a third terminal connected to a grounded second RF switch. 상기 송신 안테나와 수신 안테나는, 공간(air)상에서 이격되어 형성됨으로써 아이솔레이션 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 시분할 듀플렉스 시스템의 RF 송수신기.The transmitting and receiving antennas are RF transceivers of a time division duplex system, characterized in that the isolation characteristics are formed by being spaced apart in the air (air). 제 1항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 RF 스위치 중 적어도 하나는 저출력 RF 스위치인 것을 특징으로 하는 시분할 듀플렉스 시스템의 RF 송수신기.10. The RF transceiver of claim 1 wherein at least one of the first and second RF switches is a low power RF switch.
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