KR20080031099A - 일체형 통신 중계기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무선 통신에 있어서, 특히 망과 통신단말기 간에 무선으로 신호를 중계하는 일체형 통신 중계기에 관한 것으로, 양방향으로 신호 중계 시에 발생되는 발진 현상을 정확하고 안정적으로 방지해주면서, 양방향 신호 중계를 위해 수신 안테나와 송신 안테나 간에 신호 간섭으로 작용하는 복사 패턴들을 최소화시켜 주는 구조의 일체형 통신 중계기에 관한 발명이다.

통신 중계기, 반사판, 전파 복사기, 미세 발진 감지

Description

일체형 통신 중계기 {unified communication repeater}

도 1은 본 발명에 따른 통신 중계기의 구조를 나타낸 도면.

도 2a 와 2b는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 통신 중계기의 구조를 나타낸 단면도와 부분 상세도.

도 3은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 통신 중계기의 구조를 나타낸 도면.

도 4는 본 발명에 따른 통신 중계기에서 발진 제거 및 발진 마진의 유지를 위한 중계기 회로의 구성을 나타낸 블록도.

도 5는 본 발명에 따른 통신 중계기에서의 발진 제거 및 발진 마진의 유지 절차를 나타낸 도면.

본 발명은 무선 통신에 있어서, 특히 망과 통신단말기 간에 무선으로 신호를 중계하는 일체형 통신 중계기에 관한 것이다.

통신기술의 발달로 인해 무선을 통한 다양한 무선통신 서비스가 제공되고 있다.

최근에는 무선통신 서비스의 가입자 수가 증가함에 따라, 서비스의 원활한 운용을 위해 기지국 수가 현저히 증가되었다.

그러나 무선통신 서비스의 환경은 매우 불안정하기 때문에, 전파가 도달하지 못하는 음영지역이 여전히 존재한다.

상기한 음영지역을 저비용으로 보다 효과적으로 제거하느냐에 따라 무선통신 서비스 업체들의 성공 여부가 결정된다.

한편 음영지역을 제거하는 가장 효율적인 방법은 망과 사용자 사이에서 신호를 중계해 줄 수 있는 중계기를 사용하는 것이다.

종래 서비스 업체들은 음영지역이라 판단되는 지역들에 다양한 형태의 중계기들을 배치하여 서비스를 극대화시켰다.

그러나 상기한 중계기들의 증가로 인해 역방향으로 인입되는 잡음도 증가하였으며, 중계기들의 설치 장소나 환경에 따라 발진 현상이 발생한다는 문제가 있었다.

특히 발진 현상은 신호에 대해 잡음으로 작용하기 때문에 부하 증가 및 신호 품질의 저하를 야기시킨다.

따라서 발진 현상을 감지하고 보다 효과적으로 발진을 제거 및 차단할 수 있는 방안이 요구되고 있는 실정이다.

한편 종래의 중계기는 수신 안테나(donner)와 송신 안테나(coverage)로 구성된다.

중계기 안테나는 전파를 복사하거나 수렴하는 전파 복사기와 전파를 반사하는 반사판(reflector)로 구성된다.

반사판은 전파 복사기의 후방에 부착되어 그 전파 복사기로부터 복사된 전파를 반사하거나 또는 흡수된 전파를 반사한다.

한편 상기와 같이 구성된 종래의 안테나는 반사판의 끝면(edge)에서 발생되는 산란파에 의해 전후방비(FTBR : front to back ratio) 및 전측방비(FTSR :front to side ratio) 특성을 갖는 복사 패턴들을 가지게 된다.

그에 따라 안테나는 측방향 또는 후방향으로 전파를 대량 복사하게 되고, 그로 인하여 상호간에 신호 간섭이 발생된다.

따라서 수신 안테나와 송신 안테나 상호간 신호 간섭을 억제하기 위해 두 안테나 사이에 충분한 분리도를 확보하여야 했다. 그 때문에 수신 안테나와 송신 안테나의 설치가 용이하지 않았다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 점을 감안하여 안출한 것으로, 양방향으로 신호 중계 시에 발생되는 발진 현상을 정확하고 안정적으로 방지해주는 일체형 통신 중계기를 제공하는데 있다.

본 발명의 또다른 목적은, 양방향 신호 중계를 위해 수신 안테나와 송신 안테나 간에 신호 간섭으로 작용하는 복사 패턴들을 최소화시켜 주는 구조의 일체형 통신 중계기를 제공하는데 있다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명에 따른 일체형 통신 중계기의 특징 은, 망과 단말기 간에 다운링크신호와 업링크신호를 중계하는 통신 중계기에 있어서, 상기 다운링크신호와 상기 업링크신호를 중계하는 중에 상기 망과 상기 단말기 중 어느 하나로부터 수신되는 신호들에 대한 발진 제거와 발진 마진의 유지 중 어느 하나를 위해 감쇠 값을 조절하는 중계기 회로부와, 상기 중계기 회로부를 보호하도록 형성되는 하우징과, 상기 하우징의 일면에 형성되면서, 상기 다운링크 신호를 상기 망으로부터 수신하고 상기 중계기 회로부로부터 전달된 상기 업링크 신호를 상기 망으로 송신하는 제1안테나와, 상기 하우징의 타면에 형성되면서, 상기 업링크 신호를 상기 단말기로부터 수신하고 상기 중계기 회로부로부터 전달된 상기 다운링크 신호를 상기 단말기로 송신하는 제2안테나로 구성되는 것이다.

바람직하게, 상기 제1안테나는 상기 다운링크 신호의 상기 망으로부터의 수신과 상기 업링크 신호의 상기 망으로의 송신을 위해 상기 중계기 회로부에 전기적으로 연결되는 제1전파 복사기와, 상기 제1전파 복사기를 둘러싸는 이중의 제1 및 2 측벽을 구비하면서, 상기 제1 및 2 측벽이 상기 하우징의 일면으로부터 경사지게 연장되는 제1반사판으로 구성될 수 있다.

바람직하게, 상기 제2안테나는 상기 업링크 신호의 상기 단말기로부터의 수신과 상기 다운링크 신호의 상기 단말기로의 송신을 위해 상기 중계기 회로부에 전기적으로 연결되는 제2전파 복사기와, 상기 제2전파 복사기를 둘러싸는 이중의 제3 및 4 측벽을 구비하면서, 상기 제3 및 4 측벽이 상기 하우징의 타면으로부터 경사지게 연장되는 제2반사판으로 구성될 수 있다.

상기에서 상기 제1측벽과 상기 제2측벽은 일정 거리만큼 이격되고, 상기 제3 측벽과 상기 제4측벽도 일정 거리만큼 이격될 수 있다. 상기 측벽들간 각기 이격된 거리는, 상기 측벽들이 상기 하우징의 면으로부터 연장되는 길이보다 작을 수 있다. 구체적으로, 상기 측벽들이 상기 하우징의 면으로부터 연장되는 길이는 λ/4 일 수 있으며, 또는 상기 측벽들이 상기 하우징의 면으로부터 연장되는 길이는 (λ/4 ± λ/8)일 있다. 또한, 상기 측벽들간 각기 이격된 거리는 λ/4 미만일 수 있다. 상기 측벽들이 상기 하우징의 면에 대해 예각으로 경사지게 연장될 수 있다.

바람직하게, 상기 중계기 회로부는, 상기 주파수 변환을 실시하는 믹서와, 상기 믹서의 출력에 대해 정해진 주파수 대역으로 필터링하는 필터와, 상기 필터의 출력에서 발진을 검출하는 검출부와, 상기 검출부에 의한 상기 발진 검출 여부에 따라, 상기 믹서로 입력되는 신호에 대한 상기 발진 제거와 상기 발진 마진의 유지 중 어느 하나를 위해 상기 감쇠 값을 조절하는 제어기를 포함할 수 있다. 상기에서 제어기는 상기 발진이 검출됨에 따라 상기 감쇠 값을 상향 조정할 수 있다. 또한 상기 검출부는 상기 주파수 변환을 위해 상기 믹서에 제공되는 국부발진주파수를 스윕(sweep)하고, 상기 제어부는 상기 국부발진주파수에 대응하여 추출한 각 주파수 대역별 레벨 값을 계산한 후에 상기 계산된 레벨이 일정 수준 이상이면 해당 주파수에서 상기 발진이 발생된 것으로 판단할 수 있다. 이때, 상기 제어기는, 상기 발진이 발생되지 않은 경우라면, 상기 국부발진주파수에 대응하여 추출한 각 주파수 대역별 레벨 값을 계산하고, 적어도 하나 이상의 주파수 대역들에 대한 레벨 값들의 변량을 계산하고, 상기 계산된 변량이 일정 수준 이상이면 상기 감쇠 값을 상향 조정하고, 상기 계산된 변량이 일정 수준 이하이면 상기 감쇠 값을 하향 조정할 수 있다. 또한 상기 발진이 발생되지 않은 경우에 상기 감쇠 값의 조정 범위(±1dB)는 상기 발진이 검출되는 경우에 상기 감쇠 값의 조정 범위(3dB)보다 작게 설정할 수 있다. 그리고, 상기 변량은 상기 국부발진주파수에 대응하여 추출한 다수 주파수 대역들에 대한 레벨 값들의 분산 값이다.

바람직하게, 상기 제1안테나와 상기 제2안테나는 상기 하우징의 서로 다른 면에 형성될 수 있다.

바람직하게, 상기 제1안테나와 상기 제2안테나는 상기 하우징의 서로 반대 면에 형성될 수 있다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명에 따른 일체형 통신 중계기의 또다른 특징은, 망과 단말기 간에 신호 중계를 위한 통신 중계기에 있어서, 상기 망과의 신호들의 송수신을 위한 제1전파 복사기와 제1반사판을 포함하는 제1안테나부와, 상기 단말기와의 신호들의 송수신을 위한 제2전파 복사기와 제2반사판을 포함하는 제2안테나부로 구성되는 안테나와, 상기 망과 상기 단말기로부터 수신되는 신호들의 증폭과 주파수 변환과 발진 제거를 실시하고, 그리고 상기 신호들에 대한 발진 마진의 유지 제어를 실시하는 중계기 회로부와, 상기 중계기 회로부를 보호하기 위해 상기 중계기 회로부를 차폐하는 하우징을 포함하여 구성되는 것이다.

바람직하게, 상기 중계기 회로부는, 상기 망과 상기 단말기 중 어느 하나로부터 수신되는 신호에 대해 대역 통과 필터링 결과를 사용하여 각 주파수 대역별로 신호 레벨을 계산하고, 상기 계산 결과로부터 특정 주파수 대역에서의 발진을 검출하고, 상기 발진이 발생된 해당 주파수 대역에 대한 감쇠 값을 미리 정해진 수준만 큼 상향 조정함으로써, 상기 발진을 제거할 수 있다. 특히, 상기 중계기 회로부는, 상기 계산 결과로부터 상기 발진이 검출되지 않으면, 상기 계산된 주파수 대역들의 신호 레벨들에 대한 분산 값을 계산하고, 상기 분산 값이 일정 수준 이상이면 상기 감쇠 값을 상향 조정하고, 상기 분산 값이 일정 수준 이하이면 상기 감쇠 값을 하향 조정할 수 있다.

바람직하게, 상기 제1안테나부가 상기 하우징의 일면에 형성되고, 상기 제2안테나부가 상기 제1안테나부가 형성되는 일면의 반대면에 형성되어, 상기 제1안테나부와 상기 제2안테나부의 신호 송수신 방향이 서로 반대일 수 있다.

바람직하게, 상기 반사판들은 상기 하우징의 서로 다른 면에 각각 부착되며, 각 반사판은 상기 하우징의 해당 면에 부착되는 밑면과 상기 밑면으로부터 경사지게 연장되는 측벽들로 구성될 수 있다. 여기서, 상기 측벽들 간의 이격 거리는, 각 측벽이 상기 각 밑면으로부터 연장되는 방향으로의 길이보다 작을 수 있다. 상기 측벽들 간의 이격 거리는 λ/4 미만일 수 있다. 상기 측벽들이 각 밑면으로부터 연장되는 방향으로의 길이는 각각 λ/4 일 수 있다. 상기 측벽들이 각 밑면으로부터 연장되는 방향으로의 길이는 (λ/4 ± λ/8)일 수 있다. 상기 측벽들이 각 밑면에 대해 예각으로 경사지게 연장될 수 있다.

본 발명의 다른 목적, 특징 및 이점들은 첨부한 도면을 참조한 실시 예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예의 구성과 그 작용을 설명하며, 도면에 도시되고 또 이것에 의해서 설명되는 본 발명의 구성과 작용은 적어도 하나의 실시 예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해서 상기한 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지는 않는다.

이하 본 발명에 따른 일체형 통신 중계기에 대한 바람직한 실시 예들을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

본 발명의 일체형 통신 중계기는 통신 서비스를 제공하는 망과 통신 서비스를 제공 받는 단말기 간에 신호를 중계한다. 즉, 일체형 통신 중계기는 망에서 단말기로의 신호(이하, 다운링크신호)를 중계하며, 단말기에서 망으로의 신호(이하, 업링크신호)를 중계한다.

특히 통신 중계기는 상기 다운링크신호와 업링크신호를 중계하는 과정에서 발생될 수 있는 신호 간섭을 최소화하는 안테나 구조를 갖는다.

또한 본 발명에 따른 일체형 통신 중계기는 양방향으로 중계되는 신호들에 대해 미세 발진 감지와 발진 방지를 위한 수단을 구비한다.

본 발명에 따른 안테나 구조는 안테나들에서 상호간 신호 간섭이 되는 로브(lobes)를 최소화시키고, 특히 전후방비(FTBR) 특성을 갖는 복사 패턴인 백로브(back-lobes)를 최소화시킨다.

도 1 내지 도 3은 본 발명에서 로브 특히, 백로브를 최소화기 위해 통신 중계기의 구조를 나타낸 도면이다.

도 1은 본 발명에 따른 통신 중계기의 구조를 나타낸 도면이다.

도 2a 와 2b는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 통신 중계기의 구조를 나타낸 단면도와 부분 상세도로써, 도 1에 도시된 구조의 상세도이다.

도 3은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 통신 중계기의 구조를 나타낸 도면이다.

상기한 도 1 내지 3에 도시된 통신 중계기는 내부에 망과 단말기 간에 다운링크신호와 업링크신호를 중계하기 위한 중계기 회로를 구비한다.

상기 중계기 회로에 대한 구성은 도 4에 도시되며, 본 발명의 통신 중계기는 중계기 회로를 보호하기 위한 하우징(10)을 구비한다.

상기 하우징(10)은 중계기 회로를 차폐한다. 그리고 하우징(10)은 전기적으로 접지된다.

하우징(10)의 서로 다른 면에는 양방향으로의 신호 송수신을 위한 안테나들이 부착 형성된다.

상기 안테나들은 통신 중계기와 망 간에 신호를 송수신하는 제1안테나와 통신 중계기와 단말기 간에 신호를 송수신하는 제2안테나로 분리된다.

제1안테나와 제2안테나는 하우징(10)의 서로 다른 면에 형성되는데, 특히, 서로 등지는 방향으로 배치되도록 하우징(10)의 서로 반대 면들(11a와 11b)에 형성되는 것이 바람직하다.

보다 상세하게, 상기 제1안테나는 하우징(10)의 일면에 형성되면서 다운링크 신호를 망으로부터 수신한다. 또한 제1안테나는 중계기 회로부로부터 전달된 업링크 신호를 망으로 송신한다.

상기 제2안테나는, 제1안테나가 형성되는 방향과 반대로, 하우징(10)의 타면에 형성되면서 업링크 신호를 단말기로부터 수신한다. 또한 제2안테나는 중계기 회 로부로부터 전달된 다운링크 신호를 단말기로 송신한다.

본 발명에 따른 통신 중계기에서 각 안테나는 전파 복사기들(20,50)와 반사판들(30,40)으로 구성되며, 이하에서는 반사판에 대해 설명한다.

본 발명에서의 반사판(30,40)은 하우징(10)의 일면 전부 또는 일부에 부착되는 밑면(31a,31b,41a,41b)과, 그 밑면(31a,31b,41a,41b)의 변으로부터 경사지게 연장되는 측벽들(32+33,32a+33a,42+43,42a+43a)로 구성된다.

도 3은 반사판들이 하우징의 일면 일부에 부착되는 예를 도시한 것이다.

상기 측벽은 일정 이격 거리(G)를 갖는 이중 구조이며, 상기 밑면의 변으로부터 경사지게 연장되는 방향은 전파 복사기(20)를 둘러싸도록 전파의 복사 방향인 것이 바람직하다.

일 예로써, 반사판들(30,40)은 제조의 용이성을 위해 도 2a에 도시된 바와 같이 밑면의 너비가 서로 다른 반사 어셈블리 두 개를 적층시킨 구조이다.

밑면 너비가 서로 다른 두 반사 어셈블리들이 적층됨에 따라 측벽들(32와33,32a와33a,42와43,42a와43a)은 일정 이격 거리(G)만큼 분리된다.

이하의 본 발명에서는 반사판이 적층된 구조를 예로써 설명한다.

그러나 본 발명의 반사판이 구조는 한 겹 즉, 두 개의 반사판이 적층된 구조만으로 한정하지는 않는다.

도 2a에 도시된 반사판은 동일한 구조이므로 하나의 반사판을 기준으로 설명하며, 이하에서 설명되는 하나의 반사판에 대한 상세가 다른 하나의 반사판에 적용가능함은 자명하다.

일단 반사판(30)은 전도체로 형성된다.

반사판(30)의 밑면(31a,31b)에는 중앙에 홀(hole)이 형성된다. 그 홀의 중앙측에 전파 복사기(20)가 형성된다. 그리고 그 홀의 외곽 변으로부터 일정 거리만큼 이격되어 전파 복사기(20)가 형성된다.

반사판(30)이 도 2a와 같이 구성될 때 측벽과 측벽간의 이격 거리(G)는 각 측벽의 밑면의 변으로부터 연장되는 길이(L)보다 작다. 여기서 L은 반사판의 외부측에 형성되는 외부 측벽(33,33a)의 연장 길이를 예로든 것이다.

다른 예로써, 상기 측벽과 측벽간의 이격 거리(G)는 반사판의 내부측에 형성되는 내부 측벽(32,32a)의 연장 길이보다 작을 수도 있다. 여기서, 반사판(30)의 내부측에 형성되는 내부 측벽은 반사판의 외부측에 형성되는 외부 측벽에 비해 연장 길이가 작다. 상기한 측벽들 간의 연장 길이의 차이는 반사판 재질의 두께와 측벽간의 이격 거리에 의해 달라진다. 일 예로써, 두 측벽들 간의 이격 거리는 λ/4 미만이다.

또한 측벽들의 연장 길이들 즉, 반사판의 밑면의 변으로부터 연장되는 외부측 측벽의 연장 길이(L)과 내부측 측벽의 연장 길이는 두 측벽들 간의 이격 거리(G)보다 크다. 일 예로써, 반사판 외부측 측벽 길이(L)는 λ/4 일 수 있다. 또한 일 예로써, 상기 반사판 측벽 길이(L)는 (λ/4 ± λ/8)일 수 있다.

그리고 측벽들은 반사판이 부착되는 하우징(10)의 면에 대해 예각(α)으로 경사지게 연장된다. 이는 측벽들과 반사판의 밑면이 예각(α)을 이룬다는 것으로, 바람직하게 그 예각(α)은 45도이다.

다음은 본 발명에 따른 통신 중계기의 발진 제거 및 발진 마진 유지에 대해 보다 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 통신 중계기에서 발진 제거 및 발진 마진의 유지를 위한 중계기 회로의 구성을 나타낸 블록도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 통신 중계기는 망과 단말기 간에 다운링크신호와 업링크신호를 중계하기 위한 중계기 회로를 구비하며, 그 중계기 회로는 양방향의 안테나들에 구비되는 전파 복사기와 각각 전기적으로 연결된다.

중계기 회로는 신호들에 대한 주파수 변환 및 증폭 등의 신호 중계에 요구되는 기본적인 신호처리를 수행한다.

중계기 회로는, 다운링크신호를 망에서 단말기로 중계하는 중에 또는 업링크신호를 단말기에서 망으로 중계하는 중에, 망과 단말기 중 어느 하나로부터 수신되는 신호들에 대한 발진을 제거한다. 또한 중계기 회로는 수신신호들에 대한 발진 마진을 유지하기 위해 감쇠 값을 조절한다.

본 발명에서 상기 발진 제거를 위한 감쇠 값의 조정 범위는 발진 마진 유지를 위한 감쇠 값의 조정 범위에 비해 상대적으로 큰 값이다. 따라서, 발진 마진 유지를 위한 감쇠 조정 범위는 발진 제거를 위한 감쇠 조정 범위보다 작게 설정한다. 일 예로, 상기 발진 제거를 위한 감쇠 조정 범위는 3㏈로 설정하며, 상기 발진 마진 유지를 위한 감쇠 조정 범위는 ±1㏈로 설정한다.

도 4에 도시된 바와 같이 발진 제거 및 발진 마진 유지를 위한 중계기 회로의 구성은, 믹서(11)와 필터(12)와 검출부(13)와 제어부(14)와 국부발진부(15)를 포함한다.

도 5는 본 발명에 따른 통신 중계기에서의 발진 제거 및 발진 마진의 유지 절차를 나타낸 도면으로, 도 4의 구성 요소들에 의한 동작을 나타낸 것이다.

믹서(11)는 중계기 회로에 입력되는 신호의 주파수를 변환한다. 예를 들어, 보다 높은 주파수의 신호를 국부발진부(15)로부터 입력되는 주파수와 믹싱하여 입력 시보다 낮은 주파수의 신호로 변환한다. 그 반대의 경우도 가능하다.

필터(12)는 믹서(11)의 출력에 대해 정해진 주파수 대역으로 필터링한다. 이 때 필터(12)의 필터링 계수에 따라 필터링되는 주파수 대역이 결정된다.

검출부(13)는 필터(12)에서 출력된 신호를 모니터하여 발진을 검출한다. 검출부(13)는 주파수 변환을 위해 국부발진부(15)에서 믹서(11)로 제공하는 국부발진주파수를 스윕(sweep)한다. 이때, 검출부(13)는 위상동기루프(PLL)를 제어하여 국부발진주파수를 스윕한다. 이후에 검출부(13)는 상기 국부발진주파수에 대응하여 추출한 각 주파수 대역별로 레벨 값을 검출한다(S20).

상기 검출된 레벨 값은 dBm 값으로 변환된다.

제어부(14)는 상기 검출부(13)에서 검출된 주파수 대역별 레벨 값들의 dBm 값을 계산한다. 이후에 상기 계산된 레벨 값들을 미리 설정된 임계값과 비교하여 발진 여부를 판단한다(S30).

제어부(14)는 상기한 발진 발생 여부에 따라, 믹서(11)로 입력되는 신호에서 발진을 제거하거나 발진 마진을 유지하기 위한 제어 동작을 수행한다.

만약 검출된 주파수 대역의 레벨 값이 임계값 수준 이상이면, 제어부(14)는 발진이 발생된 것으로 판단하고 발진 제거를 위해 감쇠 값을 정해진 감쇠 조정 범위만큼 상향 조정한다(S40). 그 감쇠 조정 범위의 예로써, 전술된 바와 같이 3㏈로 설정한다. 또한 일 예로써, 믹서(11)의 전단에는 제어부(14)의 제어에 따라 감쇠 값이 조절되는 감쇠기가 구비될 수 있다.

반면에 검출된 주파수 대역의 레벨 값이 임계값 수준 이하이면, 제어부(14)는 발진이 발생되지 않은 것으로 판단한다.

발진이 발생되지 않은 것으로 판단되면, 이어서 제어부(14)는 발진 마진의 유지를 위한 감쇠 값 조정 정도가 되는지를 판단한다.

즉, 국부발진주파수에 대응하여 추출한 주파수 대역들 레벨 값들을 계산하고, 그 적어도 하나 이상의 주파수 대역들에 대한 레벨 값들의 변량을 계산한다(S50). 여기서, 상기 변량은 상기 계산된 레벨 값들에 대한 분산 값이다.

그후에, 제어부(14)는 계산된 변량을 발진 마진을 유지하는데 요구되는 기준값(K)과 비교한다(S60). 그에 따라 상기 계산된 변량이 일정 수준 이상이면, 제어부(14)는 미리 정해진 감쇠 조정 범위만큼 감쇠 값을 상향 조정한다(S70). 반면에 상기 계산된 변량이 일정 수준 이상이 아니면, 제어부(14)는 미리 정해진 감쇠 조정 범위 만큼 감쇠 값을 하향 조정한다(S80). 상기 발진 마진 유지를 위한 감쇠 조정 범위는 상기 계산된 변량이 일정 수준 이상인 경우와 그렇지 않은 경우에 따라 절대 값이 서로 다른 값을 사용할 수 있다. 본 발명에서는 상기 계산된 변량이 일정 수준 이상인 경우에는 1dB로 설정하고, 그렇지 않은 경우는 ―1dB로 설정한다.

상기와 같이 발진이 발생되지 않은 경우에도 발진 마진 유지를 위해 감쇠 값 을 미리 조정함으로써, 추후 발진 발생의 가능성을 최소한으로 낮출 수 있다.

즉, 본 발명에서는 발진이 발생되지 않는 경우에도, 감쇠 값을 발진 발생의 수준으로 미리 적응시킨다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

이상에서와 같이 본 발명의 일체형 통신 중계기는 각 안테나의 반사판의 끝에서 발생되는 산란파에 의한 전후방비 또는 전측방비 특성의 복사 패턴을 극소화시킨다. 그에 따라 수신 안테나와 송신 안테나의 분리도를 충분히 확보하도록 주며, 안테나들 상호간 신호 간섭을 최소화시켜 준다.

또한 안테나들 상호간 신호 간섭으로부터 보다 자유로워지지 때문에, 양방향으로 신호를 송수신하기 위한 통신 중계기에서의 안테나들 상호 배치가 용이하다.

또한 본 발명에서는 발진 제거 뿐만 아니라 발진 마진을 유지시켜 주어 지속적인 발진 현상의 발생을 방지해준다는 효과가 있다.

Claims (19)

1. 망과 단말기 간에 다운링크신호와 업링크신호를 중계하는 통신 중계기에 있어서,

   상기 다운링크신호와 상기 업링크신호를 중계하는 중에 상기 망과 상기 단말기 중 어느 하나로부터 수신되는 신호들에 대한 발진 제거와 발진 마진의 유지 중 어느 하나를 위해 감쇠 값을 조절하는 중계기 회로부와;

   상기 중계기 회로부를 보호하도록 형성되는 하우징과;

   상기 하우징의 일면에 형성되면서, 상기 다운링크 신호를 상기 망으로부터 수신하고 상기 중계기 회로부로부터 전달된 상기 업링크 신호를 상기 망으로 송신하는 제1안테나와;

   상기 하우징의 타면에 형성되면서, 상기 업링크 신호를 상기 단말기로부터 수신하고 상기 중계기 회로부로부터 전달된 상기 다운링크 신호를 상기 단말기로 송신하는 제2안테나로 구성되는 것을 특징으로 하는 일체형 통신 중계기.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제1안테나는

   상기 다운링크 신호의 상기 망으로부터의 수신과 상기 업링크 신호의 상기 망으로의 송신을 위해 상기 중계기 회로부에 전기적으로 연결되는 제1전파 복사기와,

   상기 제1전파 복사기를 둘러싸는 이중의 제1 및 2 측벽을 구비하면서, 상기 제1 및 2 측벽이 상기 하우징의 일면으로부터 경사지게 연장되는 제1반사판으로 구성되며,

   상기 제1측벽과 상기 제2측벽은 일정 거리 만큼 이격되면서 상기 하우징의 면에 대해 예각으로 경사지게 연장되는 것을 특징으로 하는 일체형 통신 중계기.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 제2안테나는

   상기 업링크 신호의 상기 단말기로부터의 수신과 상기 다운링크 신호의 상기 단말기로의 송신을 위해 상기 중계기 회로부에 전기적으로 연결되는 제2전파 복사기와,

   상기 제2전파 복사기를 둘러싸는 이중의 제3 및 4 측벽을 구비하면서, 상기 제3 및 4 측벽이 상기 하우징의 타면으로부터 경사지게 연장되는 제2반사판으로 구성되며,

   상기 제3측벽과 상기 제4측벽은 일정 거리만큼 이격되면서 상기 하우징의 면에 대해 예각으로 경사지게 연장되는 것을 특징으로 하는 일체형 통신 중계기.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 중계기 회로부는,

   상기 주파수 변환을 실시하는 믹서와,

   상기 믹서의 출력에 대해 정해진 주파수 대역으로 필터링하는 필터와,

   상기 필터의 출력에서 발진을 검출하는 검출부와,

   상기 검출부에 의한 상기 발진 검출 여부에 따라, 상기 믹서로 입력되는 신 호에 대한 상기 발진 제거와 상기 발진 마진의 유지 중 어느 하나를 위해 상기 감쇠 값을 조절하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형 통신 중계기.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 제어기는 상기 발진이 검출됨에 따라 상기 감쇠 값을 상향 조정하는 것을 특징으로 하는 일체형 통신 중계기.
6. 제 4 항에 있어서, 상기 검출부는 상기 주파수 변환을 위해 상기 믹서에 제공되는 국부발진주파수를 스윕(sweep)하고, 상기 제어부는 상기 국부발진주파수에 대응하여 추출한 각 주파수 대역별 레벨 값을 계산한 후에 상기 계산된 레벨이 일정 수준 이상이면 해당 주파수에서 상기 발진이 발생된 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 일체형 통신 중계기.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 제어기는,

   상기 발진이 발생되지 않은 경우라면, 상기 국부발진주파수에 대응하여 추출한 각 주파수 대역별 레벨 값을 계산하고, 적어도 하나 이상의 주파수 대역들에 대한 레벨 값들의 변량을 계산하고, 상기 계산된 변량이 일정 수준 이상이면 상기 감쇠 값을 상향 조정하고, 상기 계산된 변량이 일정 수준 이하이면 상기 감쇠 값을 하향 조정하는 것을 특징으로 하는 일체형 통신 중계기.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 발진이 발생되지 않은 경우에 상기 감쇠 값의 조정 범위는 상기 발진이 검출되는 경우에 상기 감쇠 값의 조정 범위보다 작게 설정하는 것을 특징으로 하는 일체형 통신 중계기.
9. 제 7 항에 있어서, 상기 변량은 상기 국부발진주파수에 대응하여 추출한 다수 주파수 대역들에 대한 레벨 값들의 분산 값인 것을 특징으로 하는 일체형 통신 중계기.
10. 제 1 항에 있어서, 상기 제1안테나와 상기 제2안테나는 상기 하우징의 서로 다른 면에 형성되는 것을 특징으로 하는 일체형 통신 중계기.
11. 제 1 항에 있어서, 상기 제1안테나와 상기 제2안테나는 상기 하우징의 서로 반대 면에 형성되는 것을 특징으로 하는 일체형 통신 중계기.
12. 망과 단말기 간에 신호 중계를 위한 통신 중계기에 있어서,

    상기 망과의 신호들의 송수신을 위한 제1전파 복사기와 제1반사판을 포함하는 제1안테나부와, 상기 단말기와의 신호들의 송수신을 위한 제2전파 복사기와 제2반사판을 포함하는 제2안테나부로 구성되는 안테나와;

    상기 망과 상기 단말기로부터 수신되는 신호들의 증폭과 주파수 변환과 발진 제거를 실시하고, 그리고 상기 신호들에 대한 발진 마진의 유지 제어를 실시하는 중계기 회로부와;

    상기 중계기 회로부를 보호하기 위해 상기 중계기 회로부를 차폐하는 하우징을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 일체형 통신 중계기.
13. 제 12 항에 있어서, 상기 중계기 회로부는,

    상기 망과 상기 단말기 중 어느 하나로부터 수신되는 신호에 대해 대역 통과 필터링 결과를 사용하여 각 주파수 대역별로 신호 레벨을 계산하고,

    상기 계산 결과로부터 특정 주파수 대역에서의 발진을 검출하고,

    상기 발진이 발생된 해당 주파수 대역에 대한 감쇠 값을 미리 정해진 수준만큼 상향 조정함으로써, 상기 발진을 제거하는 것을 특징으로 하는 일체형 통신 중계기.
14. 제 13 항에 있어서, 상기 중계기 회로부는,

    상기 계산 결과로부터 상기 발진이 검출되지 않으면, 상기 계산된 주파수 대역들의 신호 레벨들에 대한 분산 값을 계산하고,

    상기 분산 값이 일정 수준 이상이면 상기 감쇠 값을 상향 조정하고, 상기 분산 값이 일정 수준 이하이면 상기 감쇠 값을 하향 조정하는 것을 특징으로 하는 일체형 통신 중계기.
15. 제 12 항에 있어서, 상기 제1안테나부가 상기 하우징의 일면에 형성되고, 상기 제2안테나부가 상기 제1안테나부가 형성되는 일면의 반대면에 형성되어, 상기 제1안테나부와 상기 제2안테나부의 신호 송수신 방향이 서로 반대인 것을 특징으로 하는 일체형 통신 중계기.
16. 제 12 항에 있어서, 상기 반사판들은 상기 하우징의 서로 다른 면에 각각 부착되며, 각 반사판은 상기 하우징의 해당 면에 부착되는 밑면과 상기 밑면으로부터 경사지게 연장되는 측벽들로 구성되는 것을 특징으로 하는 일체형 통신 중계기.
17. 제 16 항에 있어서, 상기 측벽들 간의 이격 거리는, 각 측벽이 상기 각 밑면으로부터 연장되는 방향으로의 길이보다 작은 것을 특징으로 하는 일체형 통신 중계기.
18. 제 17 항에 있어서, 상기 측벽들 간의 이격 거리는 λ/4 미만인 것을 특징으로 하는 일체형 통신 중계기.
19. 제 17 항에 있어서, 상기 측벽들이 각 밑면에 대해 예각으로 경사지게 연장되는 것을 특징으로 하는 일체형 통신 중계기.

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