KR20060107881A - 안테나 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 안테나 복사체로 입력되는 RF신호를 최초로 증폭하기 위한 첫단 수신 증폭기를 구비한 안테나 수신 시스템에 관한 것이다.

본 발명의 안테나 시스템은, 안테나로부터 입력되는 수신 신호를 증폭하기 위한 첨탑부 증폭 설비; 운용자에게 안테나 시스템의 상태 정보를 제공하기 위한 지상부 설비; 상기 지상부 설비로부터 상기 첨탑부 증폭 설비로 구동전원을 공급하기 위한 전력 공급 라인을 포함하는 안테나 수신 시스템에 있어서, 제1 주파수 대역을 가지는 상기 첨탑부 증폭 설비의 수신 신호 및 제2 주파수 대역을 가지는 상기 첨탑부 증폭 설비의 상태 정보 신호가, 상기 전력 공급 라인에 실려서 상기 지상부 장치로 전송되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 안테나 시스템을 실시함에 의해 첨탑부에 위치한 첫단 증폭기의 이상 여부를 정확히 지상부에 위치한 지상부 설비에서 용이하게 판단하여 필요한 조치를 취할 수 있는 효과가 있다.

TMA, Tower-top, 첨탑부 설비, 고장감지, 원거리 안테나 장치

Description

안테나 시스템{ANNTENA SYSTEM}

도 1은 종래 기술에 의한 안테나 시스템의 구조를 나타낸 블록도,

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 안테나 시스템의 구조를 나타낸 블록도,

도 3은 본 발명의 첨탑부 증폭 설비에 대한 일실시예의 구조를 나타낸 블록도,

도 4는 본 발명의 첨탑부 증폭 설비에 대한 다른 실시예의 구조를 나타낸 블록도,

도 5는 본 발명의 지상부 설비에 대한 일실시예의 구조를 나타낸 블록도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

200, 300, 400 : 첨탑부 증폭 설비

220, 320, 420 : 첫단 증폭기 330, 430 : 예비 증폭기

240, 340, 440 : 증폭기 상태 검출부

260, 360, 460 : 신호 합성부 380, 480 : 증폭기 선택부

500, 600 : 지상부 설비

520, 620 : 신호 분리부 540, 460 : 상태 처리부

700 : 안테나 복사체 800 : 전송선로

본 발명은 안테나 복사체로 입력되는 RF신호를 최초로 증폭하기 위한 첫단 수신 증폭기를 구비한 안테나 시스템에 관한 것이다. 특히, 기지국 중계기의 첨탑부에 설치된 TMA(Tower-top Mounted Amp.) 설비를 포함하는 안테나 시스템에 관한 것이다.

셀룰러 통신이나 PCS 통신 등 이동통신 통신을 위한 중계기 시스템은, 보다 넓은 지역의 통신 영역을 확보하고 장애물에 의한 통신 장애를 방지하기 위해, 그 안테나 복사체를 보다 높은 위치에 설치하는 것이 바람직하다. 일반적으로 건물 위에 다시 첨탑을 설치하여 그 끝부분에 안테나 복사체를 설치한다. 한편, 안테나 복사체를 포함하는 안테나 시스템은 기후 등에 의한 요인으로 제품 자체의 열화가 발생할 수 있는 바, 우수한 통신 품질을 유지하기 위해서는 이상이 발생한 안테나 시스템을 수리-보정하거나 교체하여야 한다. 이를 위해 안테나 시스템의 관리자가 안테나 시스템의 이상 유무를 점검할 수 있어야 하는데, 관리자가 매번 안테나 복사체가 위치한 첨탑 꼭대기까지 올라가서 점검하는 것은 곤란하므로, 안테나 시스템의 상태의 모니터링을 위한 지상부 설비를 관리자가 접근이 용이한 장소에 구비함이 일반적이다.

따라서, 보다 효율적인 관리를 위해서는 안테나가 복사체가 위치하는 첨탑부에는 비교적 고장이 발생하지 않는 물리적 소자인 안테나 복사체와 전송라인만 배 치시키는 것이 바람직할 것이다. 그러나, 상기 안테나 복사체와 지상부 설비간의 거리가 멀어 상기 전송라인이 길어지는 경우, 안테나 복사체가 감지한 미약한 전기적 신호는 상기 안테나 복사체와 지상부 설비간의 전송라인에 의해 최대 6dB 가량의 전력손실이 발생하기 때문에 상기 안테나 복사체에서 상기 전송라인으로 싣기 전에 어느 정도 증폭시켜야 한다. 따라서, 이를 위한 안테나 복사체의 수신 신호를 최초로 증폭하는 첫단 증폭기는 상기 첨탑부에 위치해야만 한다.

그런데, 상기 첫단 증폭기는 전자적 소자로서, 단순한 전도체 기능만 수행하는 안테나 및 전송라인에 비해 고장이 발생하는 비율이 매우 높다. 따라서, 상기 첫단 증폭기는 관리자가 수시로 그 고장여부를 점검하여 조치를 취해야 하는데, 보다 관리의 편의를 위해서는 상기 지상부 설비에서 상기 첫단 증폭기의 고장여부를 감지할 수 있는 것이 바람직하다.

도 1은 상기 첫단 증폭기의 고장여부를 감지하기 위한 종래 기술에 따른 안테나 시스템을 도시하고 있다.

도시한 안테나 시스템은 첨탑부에 설치되는 첨탑부 증폭 설비(100)와, 관리자가 접근이 용이한 위치에 설치되는 지상부 설비(800)로 이루어진다. 상기 첨탑부 증폭 설비(100)와 지상부 설비(800) 간의 통신용 RF 신호 입출력 및 구동 전원의 공급은, 하나의 라인에 직류성분의 구동전원과 교류성분의 RF 신호를 한꺼번에 실는 방식으로 이루어지며, 이를 위해 전송선로(800)가 상기 상단 설비와 지상부 설비간에 연결된다.

도시한 안테나 시스템은 이동 통신용 기지국 설비로서, 상기 첨탑부 증폭 설 비(100)는 신호의 송신을 위한 송신 경로(140)와 수신을 위한 수신 경로(120)를 포함하며, 상기 송신 경로(140) 및 수신 경로(120) 간의 선택을 위한 경로 선택 스위치(182, 184)를 포함한다.

상기 수신 경로(120) 중 첫단 증폭기(122)의 입력단에 위치한 파일럿 신호 생성부(124)는 RF 신호의 주파수 대역 중 경계부(guard band) 주파수를 가지는 파일럿 신호를 생성한다. 일종의 시험용 신호인 상기 파일럿 신호는 첫단 증폭기(122), 첨탑부 바이어스티(160) 및 전송선로(800)를 거쳐 지상부 설비(900)로 입력되며, 지상부 설비(900)로 입력된 파일럿 신호는 지상부 바이어스티(920)를 경유하여 파일럿 검출부(940)로 입력된다. 파일럿 검출부(940)는 입력되는 RF 신호 중 소정 주파수의 파일럿 신호를 추출하여 그 신호의 크기(전력, 전압 또는 전류)를 검출한다. 이상 여부 판정부(960)는 상기 검출된 파일럿 신호의 크기로부터, 첨탑부 증폭 설비(100)의 첫단 증폭기(122)의 이상 여부를 판단하며, 처리부(980)는 이상 여부를 관리자에게 표시하는 등의 이상 판단시 예정된 업무 처리를 수행한다.

도시한 종래 기술의 안테나 시스템은 다음과 같은 문제점이 존재한다.

첫단 증폭기의 이상 여부를 전송선로를 경유한 파일럿 신호로부터 측정함으로써, 이상 여부 판단이 부정확해지며, 또한, 각 중계기 설치 지점마다 전송선로의 임피던스의 편차가 커서, 각 중계기 설치 지점마다 전송선로의 임피던스를 측정하여 이상 여부 판정을 위한 기준값을 따로따로 설정해야 하는 번거로움이 존재한다.

또한, 실제 사용하는 통신 대역의 신호가 아닌, 그 경계 부근 주파수를 가지는 파일럿 신호를 사용한 이상여부 측정이므로, 실사용 주파수의 신호를 사용하는 경우와는 다소 차이가 있을 수 밖에 없다.

본 발명은 상기 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 첨탑부에 위치한 첫단 증폭기의 이상여부를 정확히 판단할 수 있는 안테나 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 첨탑부에 위치한 첫단 증폭기의 이상여부를 정확히 판단하여 자동적으로 적당한 조치를 취할 수 있는 안테나 시스템을 제공하는데 다른 목적이 있다.

또한, 본 발명은 안테나 시스템을 설치하는 장소에 무관한 동일한 설정으로 첨탑부에 위치한 첫단 증폭기의 이상여부를 정확히 판단할 수 있는 안테나 시스템을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 안테나 시스템은, 안테나로부터 입력되는 수신 신호를 증폭하기 위한 첨탑부 증폭 설비; 운용자에게 안테나 시스템의 상태 정보를 제공하기 위한 지상부 설비; 상기 지상부 설비로부터 상기 첨탑부 증폭 설비로 구동전원을 공급하기 위한 전력 공급 라인을 포함하는 안테나 수신 시스템에 있어서,

제1 주파수 대역을 가지는 상기 첨탑부 증폭 설비의 수신 신호 및 제2 주파 수 대역을 가지는 상기 첨탑부 증폭 설비의 상태 정보 신호가, 상기 전력 공급 라인에 실려서 상기 지상부 장치로 전송되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 사상은 관리자의 접근이 어려운 안테나용 첨탑 구조물 꼭대기 부근에 위치한 첨탑부 증폭 설비와, 관리자가 용이하게 접근할 수 있는 지상부에 위치한 지상부 설비간에 보다 간단한 구성으로써, 상기 첨탑 구조물 꼭대기 부근의 안테나 시스템의 상태 정보를 상기 지상부 설비로 전송하기 위한 방안을 제시한다.

상기 첨탑부 증폭 설비는 안테나 복사체가 수신한 신호를 최초로 증폭하는 역할을 수행하며, 상기 지상부 장치는 관리자에게 상기 첨탑부 증폭 설비의 상태 정보를 제공하며, 상기 첨탑부 증폭 설비에 구동 전력을 공급하며, 안테나가 감지하여 첨탑부 증폭 설비에 의해 증폭된 수신 신호를 입력받아 처리하는 역할을 수행한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

(실시예 1)

도 2에 도시한 본 실시예의 안테나 시스템의 첨탑부 증폭 설비(200)는, 안테나의 수신 신호를 증폭하기 위한 첫단 증폭기(220); 상기 첫단 증폭기의 상태를 측정하여 수신 신호 주파수와 겹치지 않는 주파수의 신호로 변환하기 위한 증폭기 상태 검출부(240); 및 상기 증폭기 상태 검출부(240)의 상태 정보 신호 및 상기 증폭된 수신 신호를 상기 전력 공급 라인에 싣기 위한 신호 합성부(260)를 포함한다.

본 실시예의 첫단 증폭기(220)는 안테나 복사체(700)가 수신한 미약한 수신 신호를, 전송라인(800)을 경유하기에 충분한 정도로 증폭하기 위한 것으로서, 상기 도면에서는 저잡음 증폭기(LNA)를 사용하였다.

증폭기 상태 검출부(240)의 일실시예는 첫단 증폭기(220)의 입력단 신호를 감지하기 위한 증폭전 신호 감지기(242-1), 첫단 증폭기(220)의 출력단 신호를 감지하기 위한 증폭후 신호 감지기(242-2), 증폭전 신호 감지기(242-1)의 출력 신호 및 증폭후 신호 감지기(242-2)의 출력 신호의 크기를 비교하기 위한 비교기(244), 및 상기 비교기의 출력 신호에 대응하는 주파수를 가지는 상태 정보 신호를 생성하기 위한 VF(Voltage to Frequency)컨버터(246)를 포함한다. 상기 구성의 증폭기 상태 검출부(240)는 상기 첫단 증폭기(220)의 입력 신호 크기에 대한 출력 신호 크기의 비, 즉, 증폭도를 검출하여 이에 비례하는 주파수를 가지는 상태 검출 신호를 생성할 수 있다.

본 실시예의 첫단 증폭기(220)는 수신 신호의 전류만을 증폭하는 전류 증폭 기일 수도 있으며, 수신 신호의 전압만을 증폭하는 전압 증폭기일 수도 있으며, 수신 신호의 전압 및 전류를 증폭하는 전력 증폭기일 수도 있다. 첫단 증폭기(220)가 전류 증폭기인 경우 비교기(244)는, 증폭전 신호 감지기(242-1) 및 증폭후 신호 감지기(242-2)에 의해 감지된 증폭전 수신 신호의 전류값 및 증폭후 수신 신호의 전류값을 비교한다. 첫단 증폭기(220)가 전압 증폭기인 경우 비교기(244)는, 증폭전 신호 감지기(242-1) 및 증폭후 신호 감지기(242-2)에 의해 감지된 증폭전 수신 신호의 전압값 및 증폭후 수신 신호의 전압값을 비교한다. 이 경우 증폭전 신호 감지기(242-1) 및 증폭후 신호 감지기(242-2)는 커플러(coupler)로 구현할 수 있다. 첫단 증폭기(220)가 전력 증폭기인 경우 비교기(244)는, 증폭전 신호 감지기(242-1) 및 증폭후 신호 감지기(242-2)에 의해 감지된 증폭전 수신 신호의 전력값 및 증폭후 수신 신호의 전력값을 비교한다.

본 실시예의 비교기(244) 출력 신호의 경우도 그 비교 결과를 전압값, 전류값 또는 전력값으로 표시할 수 있는데, 보다 간단하고 저렴한 구현을 위해서, 도시한 바와 같이 전압값으로 표시하는 것이 바람직하다. 이 경우 상기 주파수 변환기(246)는 수신 신호의 전압값에 대응하는 주파수를 가지는 발진 신호를 출력하기 위한 VF 컨버터로 구현할 수 있다.

이동통신용 기지국 중계기를 본 실시예의 안테나 시스템으로 구현하는 경우, 안테나 시스템을 통해 송수신 되는 RF 통신 신호는 800MHz, 1.8GHz 또는 1.9GHz가 되는데, 주파수 변환기(246)에 의해 생성된 상태 정보 신호는 20kHz 부터 10MHz 중 적당한 대역의 값을 가지도록 구현하는 것이 구조가 가장 단순하며, 신호 분리가 용이하여 바람직하다. 증폭도가 높을 수록 높은 주파수를 가지도록 구현하거나, 반대로 증폭도가 높을 수록 낮은 주파수를 가지도록 구현할 수 있다.

본 실시예의 신호 합성부(260)는 첫단 증폭기(220)가 증폭한 수신 신호 및 주파수 변환기(246)가 생성한 상태 정보 신호를 취합하여 전송선로(800)로 싣는 역할 및 전송선로(800)로부터 직류성분의 구동전원을 추출하는 역할을 수행한다. 상기 추출된 구동전원은 첨탑부 증폭 설비(200)의 구동전원, 특히, 첫단 증폭기(220)의 구동전원으로 사용된다. 도시한 신호 합성부(260)는 저주파 차단/고주파 통과 효과의 커패시터, 및 저주파 통과/고주파 차단 효과의 인덕터를 사용하여 각 신호 성분을 추출/합성하는 바이어스티(Bias-Tee)로 구현하는데, 구조를 간단하게 하기 위해 증폭된 수신 신호 및 상태 정보 신호의 합성은 단순히 2개의 라인이 결합되는 노드 구조로 수행토록 구현할 수도 있다.

도 2에 도시한 본 실시예의 안테나 시스템의 지상부 설비(600)는, 상기 전력 공급 라인에 실린 상태 정보 신호 및 수신 신호를 추출하기 위한 신호 분리부(620); 및 상기 상태 정보 신호에 나타난 상기 수신 신호 증폭부의 상태 정보를 운용자에게 표시하기 위한 상태 처리부(640)를 포함한다.

본 실시예의 신호 분리부(620)는 첨탑부 증폭 설비(200)를 위한 구동전원을 전송선로(800)로 싣는 역할 및 전송선로(800)로부터 첨탑부 증폭 설비(200)가 보낸 수신 신호 및 상태 정보 신호를 추출하는 역할을 수행한다. 도시한 신호 분리부(620)는 저주파 차단/고주파 통과 효과의 커패시터, 및 저주파 통과/고주파 차단 효과의 인덕터를 사용하여 각 신호 성분을 추출/합성하는 바이어스티(Bias-Tee)로 구현한다. 상태 처리부(640) 구성을 단순화하기 위해서, 전송선로(800)로 직류성분의 구동전력을 공급하는 직류 구분 바이어스티와, 상기 직류 구분 바이어스티에서 추출된 교류 신호로부터 다시 주파수에 따라 수신 신호와 상태 정보 신호를 분리하기 위한 주파수 구분 바이어스티의 이중 구조를 가질 수 있다.

상기 상태 처리부(640)의 일실시예는 주파수로서 상태 정보가 포함된 상태 정보 신호를 전기적 신호로 변환하기 위한 전기신호 변환기(642), 상기 전기신호 변환기(642)에 의해 변환된 아날로그 타입의 전기적 신호를 디지털 타입 전기적 신호로 변환하기 위한 AD 컨버터(644), 및 상기 디지털 타입 상태 정보 신호를 입력받아 관리자에게 통보 등의 이상시 예정된 업무를 수행하기 위한 이상 처리부(646)를 포함할 수 있다.

본 실시예의 전기신호 변환기(642)는 상태 정보 신호를 전압, 전류 또는 전력으로 표시하는 신호로 변환할 수 있는데, 도시한 전기신호 변환기(642)는 전압 신호로 변환하는 FV 컨버터로 구현하였다.

본 실시예의 이상 처리부(646)는 마이크로 프로세서로 구현할 수 있으며, AD 컨버터(644)의 출력 디지털 신호를 입력받아, 첫단 증폭기(220)의 이상 여부에 따라 미리 지정된 업무를 수행한다. 예컨대, 관리자에게 시/청각적 수단으로 통보하여, 관리자로 하여금 첨탑부 증폭 설비(200)를 수리/교체하도록 할 수도 있고, 기지국 중계기들을 관리하는 중앙 서버에 관리용(또는 통계용) 데이터 자료로서 전송할 수도 있으며, 지상부 설비(600) 내에서 잡음 제어를 위한 정보로서 사용될 수도 있다.

도 5에 도시한 바와 같은, 상기 상태 처리부의 다른 실시예(540)는 주파수로서 상태 정보가 포함된 상태 정보 신호를 전기적 신호로 변환하기 위한 전기신호 변환기(542), 및 상기 전기적 신호로 변환된 상태 정보 신호를 입력받아 관리자에게 통보 등의 이상시 예정된 업무를 수행하기 위한 이상 처리부(546)를 포함할 수 있다. 이상 처리부(546)가 AD 컨버터가 내장된 마이크로 프로세서 라면, 상기 도 2의 구조와 동일하게 된다. 이상 처리부(546)가 디지털 신호만을 입력받는 경우에도, 이상이 발생하였을 때 상기 전기신호 변환기에서 출력되는 신호의 전압이 변화하는 문턱값을, 상기 이상 처리부가 입력 신호의 논리상태를 판단하는 문턱값 전압과 동일하게 맞춘다면, 상기 이상 처리부는 상기 전기신호 변환기의 출력으로부터 바로 첫단 증폭기(220)의 이상/정상을 판단(이 경우는 흑백 판단이다)하여 필요한 조치를 수행할 수 있다.

(실시예 2)

도 3에 도시한 바와 같은 본 실시예의 첨탑부 증폭 설비(300)는, 안테나 복사체(700)의 수신 신호를 증폭하는 정상 증폭기(320); 상기 정상 증폭기에 이상이 발생하였을 때 교체하기 위한 예비 증폭기(330); 상기 정상 증폭기의 출력단 신호의 크기 및 상기 정상 증폭기의 입력단 신호의 크기의 비율에 따른 전압 신호를 검출하기 위한 증폭도 검출부(340); 및 상기 증폭도 검출부의 출력 신호의 레벨에 따라 수신 신호의 전송 경로를 상기 정상 증폭기(320) 및 상기 예비 증폭기(330) 중에서 선택하기 위한 증폭기 선택부(380)를 포함한다.

본 실시예는 안테나 시스템 중 도 3의 구조를 가지는 첨탑부 증폭 설비(300)에 특징이 있는 것으로서, 전송선로(800)를 통해 연결되는 지상부 설비는 전송선로(800)를 통해 구동전원을 공급하고 수신 신호를 입력받는 구조이면 도시한 첨탑부 증폭 설비(300)와 함께 사용이 가능하다.

본 실시예의 정상 증폭기(320) 및 예비 증폭기(330)는 안테나 복사체(700)가 수신한 미약한 수신 신호를, 전송선로(800)를 경유하기에 충분한 정도로 증폭하기 위한 것으로서, 상기 도면에서는 저잡음 증폭기(LNA)를 사용하였다.

상기 증폭도 검출부(340)의 일실시예는 정상 증폭기(320)의 입력단 신호를 감지하기 위한 증폭전 신호 감지기(342-1), 정상 증폭기(220)의 출력단 신호를 감지하기 위한 증폭후 신호 감지기(342-2), 및 증폭전 신호 감지기(342-1)의 출력 신호 및 증폭후 신호 감지기(342-2)의 출력 신호의 크기를 비교하기 위한 비교기(344)를 포함한다.

본 실시예의 정상 증폭기(320)는 수신 신호의 전류만을 증폭하는 전류 증폭기일 수도 있으며, 수신 신호의 전압만을 증폭하는 전압 증폭기일 수도 있으며, 수신 신호의 전압 및 전류를 증폭하는 전력 증폭기일 수도 있는데, 구성의 간소화 및 비용 절감을 위해 전압 증폭기인 경우가 바람직하다. 이 경우, 본 실시예의 비교기(344)는 증폭전 신호 감지기(342-1) 및 증폭후 신호 감지기(342-2)에 의해 감지된 증폭전 수신 신호의 전압값 및 증폭후 수신 신호의 전압값을 비교하여 그 증폭도에 비례(또는 반비례)하는 전압값을 가지는 출력 신호를 생성한다.

상기 증폭기 선택부(380)의 일실시예는, 상기 정상 증폭기(320) 및 예비 증폭기(330) 중 하나를 선택하여 상기 안테나 방사체와 연결하기 위한 증폭전단 스위치(382-1), 상기 정상 증폭기(320) 및 예비 증폭기(330) 중 하나를 선택하여 상기 전송선로(800)와 연결하기 위한 증폭후단 스위치(382-2), 및 상기 비교기의 출력 신호의 전압값에 따라 상기 증폭전단 스위치(382-1) 및 증폭후단 스위치(382-2)를 제어하기 위한 스위치 제어기(384)를 포함한다.

상기 증폭전단 스위치(382-1) 및 증폭후단 스위치(382-2)는 릴레이와 같은 기계적 스위치로 구현할 수도 있고, 사이리스터와 같은 반도체 스위치로 구현할 수도 있다. 상기 스위치 제어기(384)는 제어기는 비교기의 출력 신호의 전압값이 소정의 문턱값을 넘었는가에 따라 상기 스위치의 연결 지점을 선택하기 위한 것으로, 예컨대 하나의 입력단에 상기 비교기의 출력이 연결되고, 다른 하나의 입력단에 기준 문턱전압값(레퍼런스 전압)이 입력되며, 상기 2 입력단의 전위차를 증폭하는 출력단은 전압으로 상기 증폭전단 스위치(382-1) 및 증폭후단 스위치(382-2)를 제어하는 차동 증폭기 구조로 구현할 수 있다.

본 실시예의 첨탑부 증폭 설비(300)도 정상 증폭기(320) 및 예비 증폭기(330)의 전원을 수신 신호를 전송하는 전송선로에서 얻기 위해서는, 상기 증폭된 수신 신호를 상기 전송선로 실으며, 지상부 설비로부터의 공급되는 구동전원을 추출하기 위한 바이어스티(360)를 구비해야 한다.

(실시예 3)

도 4에 도시한 바와 같은 본 실시예의 첨탑부 증폭 설비(400)는, 안테나 복사체(700)의 수신 신호를 증폭하는 정상 증폭기(420); 상기 정상 증폭기(420)에 이상이 발생하였을 때 교체하기 위한 예비 증폭기(430); 상기 정상 증폭기의 출력단 신호의 크기 및 상기 정상 증폭기의 입력단 신호의 크기의 비율에 따른 전압 신호를 검출하기 위한 증폭도 검출부(440); 상기 증폭도 검출부의 출력 신호의 레벨에 따라 수신 신호의 전송 경로를 상기 증폭기 및 상기 예비 증폭기 중에서 선택하기 위한 증폭기 선택부(480); 및 상기 증폭기 상태 검출부의 상태 정보 신호 및 상기 증폭된 수신 신호를 상기 전력 공급 라인에 싣기 위한 신호 합성부(460)를 포함한다.

본 실시예의 안테나 시스템의 지상부 설비로서, 상기 전력 공급 라인에 실린 상태 정보 신호 및 수신 신호를 추출하기 위한 신호 분리부(620); 및 상기 상태 정보 신호에 나타난 상기 수신 신호 증폭부의 상태 정보를 운용자에게 표시하기 위한 상태 처리부(640)를 포함하는 도 2에 도시된 지상부 설비(600)를 사용할 수 있다.

즉, 본 실시예의 안테나 시스템은 상기 제1 실시예의 안테나 시스템의 첨탑부 증폭 설비에 상기 제2 실시예의 첨탑부 증폭 설비의 기능을 추가한 것과 같으며, 상기 제1/제2 실시예로부터 자명하게 유추가능한 자세한 설명은 생략한다.

본 실시예는 정상 증폭기(420)에 이상이 발생한 경우, 우선 첨탑부 증폭 설비내에서 자동적으로 예비 증폭기(430)로 경로를 전환한 임시 자동 조치로써 통신 서비스의 중단을 방지하며, 이상에 대한 상태 정보 신호를 지상부 설비로 통지하여 이상에 대한 근본적인 조치를 수행할 수 있도록 한다.

본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

예컨대, 상기 실시예에 대한 도면에서는 안테나 시스템의 수신 경로만을 도시하였지만, 상기 실시예의 안테나 시스템도 이동통신 기지국으로 실시되는 경우 도 1과 같은 송신 경로를 포함하는 것은 자명하며, 본 발명의 특징부가 아니기 때문에 이해의 편의를 위해 생략하였다.

예컨대, 상기 실시예에서는 증폭기의 증폭도를 검출하기 위한 이득 검출기를 입력 신호와 출력 신호의 크기를 비교하는 비교기로 구체화하여 제시하였지만, 다른 방식의 증폭기 이득 검출기로의 치환은 용이하며, 이 또한 본 발명의 권리범위에 속함은 자명하다.

본 발명에 따른 안테나 시스템을 실시함에 의해 첨탑부에 위치한 첫단 증폭기의 이상 여부를 정확히 지상부에 위치한 지상부 설비에서 용이하게 판단하여 필요한 조치를 취할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명에 따라 첨탑부에 위치한 첫단 증폭기의 이상 여부에 대한 임시 조치를 자동적으로 수행할 수 있는 효과도 있다.

또한, 본 발명에 따른 안테나 시스템은 설치하는 장소에 무관하게 동일한 설정으로 설치가 용이한 장점도 있다.

Claims (8)

1. 안테나 복사체로부터 입력되는 수신 신호를 증폭하기 위한 첨탑부 증폭 설비;

   운용자에게 안테나 시스템의 상태 정보를 제공하기 위한 지상부 설비; 및

   지상부 장치로부터 상기 수신 신호 증폭부로 구동전원을 공급하기 위한 전력 공급 라인을 포함하는 안테나 시스템에 있어서,

   제1 주파수 대역을 가지는 상기 첨탑부 증폭 설비의 수신 신호 및 제2 주파수 대역을 가지는 상기 첨탑부 증폭 설비의 상태 정보 신호가, 상기 전력 공급 라인에 실려서 상기 지상부 장치로 전송되는 것을 특징으로 하는 안테나 시스템.
2. 제1항에 있어서,

   상기 첨탑부 증폭 설비는, 관리자의 접근이 곤란한 안테나 구조물 상부에 설치되며,

   상기 지상부 설비는, 관리자의 접근이 용이한 장소에 설치되는 것을 특징으로 하는 안테나 시스템.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 첨탑부 증폭 설비는,

   안테나의 수신 신호를 증폭하는 증폭기;

   상기 증폭기의 상태를 측정하여 수신 신호 주파수와 겹치지 않는 주파수의 상기 상태 정보 신호로 변환하기 위한 증폭기 상태 검출부; 및

   상기 상태 정보 신호 및 상기 증폭기에 의해 증폭된 상기 수신 신호를 상기 전력 공급 라인에 실기 위한 신호 합성부를 포함하며,

   상기 지상부 설비는,

   상기 전력 공급 라인에 실린 상태 정보 신호 및 수신 신호를 추출하기 위한 신호 분리부; 및

   상기 상태 정보 신호에 나타난 상기 첨탑부 증폭 설비의 상태 정보를 운용자에게 표시하기 위한 상태 처리부를 포함하는

   안테나 시스템.
4. 제3항에 있어서,

   상기 증폭기 상태 검출부는,

   상기 증폭기의 출력단 신호의 크기에 대한 상기 증폭기의 입력단 신호의 크기의 비율에 따른 전압 신호를 검출하기 위한 비교기; 및

   상기 비교기의 출력 신호의 레벨에 따른 주파수를 가지는 상태 정보 신호를 출력하기 위한 VF 변환기를 포함하며,

   상기 상태 처리부는,

   상기 신호 분리부에서 추출된 상태 정보 신호의 주파수에 따른 전압 레벨을 가지는 신호를 출력하기 위한 FV 변환기를 포함하는

   안테나 시스템.
5. 제4항에 있어서, 상기 첨탑부 증폭 설비는,

   상기 증폭기에 이상이 발생하였을 때 교체하기 위한 예비 증폭기; 및

   상기 비교기의 출력 신호의 레벨에 따라 수신 신호의 전송 경로를 상기 증폭기 및 상기 예비 증폭기 중에서 선택하기 위한 증폭기 선택부

   를 더 포함하는 안테나 시스템.
6. 안테나의 수신 신호를 증폭하는 정상 증폭기;

   상기 정상 증폭기에 이상이 발생하였을 때 교체하기 위한 예비 증폭기;

   상기 정상 증폭기의 출력단 신호의 크기 및 상기 정상 증폭기의 입력단 신호의 크기의 비율에 따른 전압 신호를 검출하기 위한 비교기; 및

   상기 비교기의 출력 신호의 레벨에 따라 수신 신호의 전송 경로를 상기 정상 증폭기 및 상기 예비 증폭기 중에서 선택하기 위한 증폭기 선택부

   를 포함하는 안테나 시스템.
7. 제6항에 있어서,

   상기 비교기는,

   상기 정상 증폭기의 입력 경로상에 설치되어 상기 정상 증폭기 입력 신호의 복사 신호를 생성하기 위한 입력단 커플러;

   상기 정상 증폭기의 출력 경로상에 설치되어 상기 정상 증폭기 출력 신호의 복사 신호를 생성하기 위한 출력단 커플러;

   상기 출력단 커플러의 출력 신호의 크기 및 상기 입력단 커플러의 출력 신호 크기의 비율에 따른 증폭도 감지 전압을 출력하는 증폭도 감지기; 및

   한 입력단에 상기 증폭도 감지 전압을, 다른 입력단에 고정된 크기의 스위칭 기준 전압을 입력받아, 상기 증폭기 선택부에 대한 스위칭 명령 신호를 출력하는 차동 증폭기 구조의 선택 트리거를 포함하는 안테나 시스템.
8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 안테나 시스템은,

   운용자의 접근이 곤란한 안테나 구조물 상부에 설치되는 장치인 것을 특징으로 하는 안테나 시스템.

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