KR20080040538A - Ｒｆ 방식으로 구현된 일체형 초소형 중계장치 - Google Patents

Ｒｆ 방식으로 구현된 일체형 초소형 중계장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20080040538A
KR20080040538A KR1020070023950A KR20070023950A KR20080040538A KR 20080040538 A KR20080040538 A KR 20080040538A KR 1020070023950 A KR1020070023950 A KR 1020070023950A KR 20070023950 A KR20070023950 A KR 20070023950A KR 20080040538 A KR20080040538 A KR 20080040538A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
signal
antenna
filter
implemented
receiving
Prior art date
Application number
KR1020070023950A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101256683B1 (ko
Inventor
홍준표
고재창
Original Assignee
(주) 엘지텔레콤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주) 엘지텔레콤 filed Critical (주) 엘지텔레콤
Priority to EP07021023A priority Critical patent/EP1919101A3/en
Priority to US11/982,318 priority patent/US7962092B2/en
Priority to JP2007285571A priority patent/JP2008118657A/ja
Publication of KR20080040538A publication Critical patent/KR20080040538A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101256683B1 publication Critical patent/KR101256683B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14—Relay systems
    • H04B7/15—Active relay systems
    • H04B7/155—Ground-based stations
    • H04B7/15507—Relay station based processing for cell extension or control of coverage area
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/28—Combinations of substantially independent non-interacting antenna units or systems
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14—Relay systems
    • H04B7/15—Active relay systems
    • H04B7/155—Ground-based stations
    • H04B7/15564—Relay station antennae loop interference reduction
    • H04B7/15571—Relay station antennae loop interference reduction by signal isolation, e.g. isolation by frequency or by antenna pattern, or by polarization

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Radio Relay Systems (AREA)

Abstract

본 발명은 RF 방식으로 구현된 일체형 초소형 중계장치에 관한 것으로, 특히 제 1, 2 서비스(발신) 안테나(110, 120), RF 방식의 중계역할을 수행하는 중계회로부(200), 제 1, 2 도너(수신) 안테나(310, 320) 및 중계회로부(200)를 보호하는 실드박스(400)가 한 몸체(커버)(500) 내부에 설치되되; 제 1 서비스(발신) 안테나(110) 및 제 1 도너(수신) 안테나(310)는 실드박스(400)의 반대 면에 각각 부착되어 형성되고, 제 2 서비스 안테나(120)는 커버(500) 내부 면과 제 1 서비스(발신) 안테나(110) 사이에 제 1 서비스(발신) 안테나(110)와 이격되어 설치되며, 제 2 도너 안테나(320)는 커버(500) 내부 면과 제 1 도너(수신) 안테나(310) 사이에 제 1 도너(수신) 안테나(310)와 이격되어 설치된 것을 특징으로 하며, 이러한 본 발명에 의하면 일체형 초소형 중계기를 구현함에 있어 비교적 딜레이가 큰 SAW 필터 혹은 디지털 필터를 사용하는 IF 방식이 아닌, 적은 딜레이의 필터사용이 가능한 RF 방식을 적용해줌으로써, 중계기의 딜레이 감소에 따른 발진 양의 최소화를 실현시켜, 아이솔레이션 마진이 적은 상태에서도 양호한 출력 파형이 송출되도록 해주고, 이로 인해 출력이득을 향상시켜 그만큼 서비스범위를 넓혀주는 효과가 있다.
일체형 초소형 중계기, RF 방식, IF 방식, SAW 필터, BPF, DR 필터,

Description

ＲＦ 방식으로 구현된 일체형 초소형 중계장치{SMALL-SIZED INTEGRATED RADIO FREQUENCY TYPE REPEATER}
도 1은 일반적인 중계기의 발진 현상을 설명하기 위한 도면,
도 2는 종래 SAW 필터 혹은 디지털 필터를 이용한 IF 방식의 일체형 초소형 중계장치의 내부구성을 나타낸 기능블록도,
도 3은 중계기의 시스템 딜레이 차이에 따른 발진 양을 비교하여 보여주는 도면,
도 4는 중계기 이득 대비 안테나 간 아이솔레이션 마진 및 중계기 시스템의 딜레이에 따른 출력 파형의 질 값을 나타낸 표를 보여주는 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 RF 방식으로 구현된 일체형 초소형 중계기의 구조를 보여주는 도면,
도 6은 도 5에 따른 RF 방식으로 구현된 일체형 초소형 중계기의 딜레이에 따른 이득 증대를 보여주는 실시도면,
도 7은 도 5에 따른 RF 방식으로 구현된 일체형 초소형 중계기의 내부 구성을 나타낸 기능블록도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
110 : 제 1 서비스(발신) 안테나 111 : 기판
112 : 방사소자 113 : 급전선
120 : 제 2 서비스(발신) 안테나 121 : 기판
122 : 기생소자 200 : 중계회로부
210 : 제 1 듀플렉스 필터 220 : RF 송신부
221 : 제 1 저잡음 증폭기 222 : 제 1 대역통과 필터
223 : 제 1 구동 증폭기 224 : 제 1 고출력 증폭기
230 : 제 1 듀플렉스 필터 240 : RF 수신부
241 : 제 2 저잡음 증폭기 242 : 제 2 대역통과 필터
243 : 제 2 구동 증폭기 244 : 제 2 고출력 증폭기
310 : 제 1 도너(수신) 안테나 311 : 기판
312 : 방사소자 313 : 급전선
320 : 제 2 도너(수신) 안테나 321 : 기판
322 : 기생소자 400 : 실드박스
500 : 커버
본 발명은 RF 방식으로 구현된 일체형 초소형 중계장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 일체형 초소형 중계기를 구현함에 있어 비교적 딜레이(Delay)가 큰 SAW 필터 혹은 디지털 필터를 사용하는 IF(Intermediate Frequency) 방식이 아닌, 적은 딜레이의 필터(Filter)사용이 가능한 RF(Radio Frequency) 방식을 적용해줌으로써, 중계기의 딜레이 감소에 따른 발진 양의 최소화를 실현시켜, 아이솔레이션 마진(Isolation Margin)이 적은 상태에서도 양호한 출력 파형이 송출되도록 해주고, 이로 인해 출력이득을 향상시켜 그만큼 서비스범위를 넓혀주는 RF 방식으로 구현된 일체형 초소형 중계장치에 관한 것이다.
주지하다시피, 중계기의 발진이란 도 1에 도시된 바와 같이 분배 안테나(Distributor Antenna)(1)에서 나온 신호가 도너 안테나(Doner Antenna)(2)로 다시 유기되는 현상을 말한다. 그런데 이때 그 유기되는 양이 많아지면 발진(Oscillation)이 생겨 중계기 서비스를 할 수 없게 된다.
중계기의 발진현상을 방지하기 위해서는 아이솔레이션 확보가 중요하며, 중계기 구조에 따라 차이점이 있다. 특히, 중계기의 분배 안테나와 도너 안테나 간의 거리가 중요한 요소이며, 거리가 가까울수록 아이솔레이션 확보가 어렵고, 원하는 이득을 얻기가 어렵다.
최근에는 빌딩이나 가정에서 쉽게 설치 가능하도록 중계기를 소형화하고 일체형으로 제작한 초소형 일체형 중계기가 선보이고 있다. 이때, 일체형 초소형 중계기의 경우 구조적으로 분배 안테나와 도너 안테나가 한 몸체에 위치하고 절대 적 위치가 가까우므로, 종래의 분리형 중계기 보다 발진의 양을 줄이는 것이 어려운 문제점이 있다. 따라서, 종래의 일체형 초소형 중계기의 경우, 아이솔레이션을 확보하고, 발진을 방지하기 위해 구조를 변경하여 반사판을 부가하거나, 내부 중계 회로에 피드백 회로를 부가하여 발진을 방지하는 기술이 개발되고 있는 추세이다.
한편, 상술한 종래의 초소형 일체형 중계기는 도 2와 같은 IF 방식의 중계기를 사용하는데, IF 방식이란 수신된 신호를 중간 주파수(IF)로 변환한 후 필터링(Filtering)을 거쳐 다시 원래 주파수로 복원하여 증폭시키는 방식이다. 이때, 종래의 중계기 내부 회로의 필터는 타 신호 제거에 적합한 필터링 기능에만 관심을 가지거나, 혹은 외국의 경우 주파수 밴드를 선택할 수 있도록 중간 주파수(IF) 필터링을 위해 SAW 필터(10) 혹은 디지털 필터(10)를 사용하였다.
하지만, 초소형 일체형 중계기의 경우에는 분배 안테나와 도너 안테나가 중계회로부에 패치 안테나 형태로 부착되어 있고 일체형이기 때문에, 타사 간의 간섭 제거가 적더라도 무선 검사 대상이 아니므로 구태여 간섭 제거 능력이 뛰어나지만 딜레이 성분이 많은 SAW 필터 혹은 디지털 필터를 사용할 필요가 전혀 없다. 그런데도 불구하고, 종래의 일체형 초소형 중계기는 모두 SAW 필터 혹은 디지털 필터를 이용한 IF 방식으로 구현되어 있었기 때문에, 딜레이가 많아 발진 양이 많아질 수밖에 없고, 이로 인해 아이솔레이션 마진이 높아져 출력이득이 떨어질 수밖에 없는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 일체형 초소형 중계기를 구현함에 있어 비교적 딜레이가 큰 SAW 필터 혹은 디지털 필터를 사용하는 IF 방식이 아닌, 적은 딜레이의 필터사용이 가능한 RF 방식을 적용해줌으로써, 중계기의 딜레이 감소에 따른 발진 양의 최소화를 실현시켜, 아이솔레이션 마진이 적은 상태에서도 양호한 출력 파형이 송출되도록 해주고, 이로 인해 출력이득을 향상시켜 그만큼 서비스범위를 넓혀주기 위한 RF 방식으로 구현된 일체형 초소형 중계장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적으로는 서비스(발신) 안테나, 도너(수신) 안테나 및 실드박스가 커버 내부에 설치되어 있으면서도, 향상된 출력이득과 양호한 방사패턴을 가지고, 소형화가 가능해 설치 및 유지보수가 용이한 RF 방식으로 구현된 일체형 초소형 중계장치를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명 RF 방식으로 구현된 일체형 초소형 중계장치는, 일체형 초소형 중계장치에 있어서,
신호 발신역할을 수행하는 제 1, 2 서비스(발신) 안테나, RF 방식의 중계역할을 수행하는 중계회로부, 신호 수신역할을 수행하는 제 1, 2 도너(수신) 안테나 및 상기 중계회로부를 보호함과 동시에 접지역할을 수행하는 실드박스가 한 몸체(커버) 내부에 설치되되;
상기 제 1 서비스(발신) 안테나 및 제 1 도너(수신) 안테나는 상기 실드박스의 반대 면에 각각 부착되어 형성되고, 상기 제 2 서비스 안테나는 상기 커버 내부 면과 상기 제 1 서비스(발신) 안테나 사이에 상기 제 1 서비스(발신) 안테나와 이격되어 설치되며, 상기 제 2 도너 안테나는 상기 커버 내부 면과 상기 제 1 도너(수신) 안테나 사이에 상기 제 1 도너(수신) 안테나와 이격되어 설치된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명 RF 방식으로 구현된 일체형 초소형 중계장치는, 서비스(발신) 안테나 및 도너(수신) 안테나가 한 몸체에 있는 일체형 초소형 중계장치에 있어서,
송/수신 RF 신호의 경로를 분리하는 제 1 듀플렉스 필터;
기지국에서 전송한 RF 신호를 상기 제 1 듀플렉스 필터를 통해 입력받으면, 필터링 한 후 고출력 증폭하여 출력하는 RF 송신부;
송/수신 RF 신호의 경로를 분리하여 출력하되, 상기 RF 송신부로부터 RF 신호를 입력받아 단말기로 전송하는 한편, 단말기로부터 RF 신호를 수신받으면 이를 수신측으로 전달하는 제 2 듀플렉스 필터; 및
단말기에서 전송한 RF 신호를 상기 제 2 듀플렉스 필터를 통해 입력받으면, 필터링한 후 고출력 증폭하여 상기 제 1 듀플렉스 필터로 출력하는 RF 수신부로 구성된 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 의한 RF 방식으로 구현된 일체형 초소형 중계 장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하되, 기지국에서 단말기로의 흐름을 송신 흐름, 단말기에서 기지국으로의 흐름을 수신 흐름으로 가정하여 설명하기로 한다.
본 발명은 중계기 내부 회로 중 딜레이와 관련된 수치가 발진방지를 위한 아이솔레이션 마진과 관련이 있다는 점에 착안하여 개발된 것이다.
본 발명은 발진이 중계기 시스템의 딜레이와 밀접한 관계가 있다는 것에 착안한 것으로, 도 3의 (a)와 같이 딜레이 되는 시간이 길면 도너 안테나로 유기되는 양이 많아져 발진 양이 많아지고, 도 3의 (c)와 같이 딜레이 되는 시간이 짧으면 도너 안테나로 유기되는 양이 적어져 발진 양이 적어지게 된다.
도 4는 중계기 이득 대비 안테나 간 아이솔레이션 마진 및 중계기 시스템의 딜레이에 따른 출력 파형의 질 값을 나타낸다. 통상적으로 CDMA에서 서비스 가능한 질 값은 0.912 이상의 값을 규격으로 규정하고 있으며, 도 4는 아이솔레이션 마진 및 중계기 시스템의 딜레이에 따른 출력 파형의 질 값 규격 통과여부에 대한 테스트 결과를 나타낸 것이다.
일반적으로 발진이 일어나지 않는 조건은 아이솔레이션 마진이 15dB 이상 확보되었을 경우를 말한다. 중계기 시스템의 딜레이가 3.8㎲ 인 중계기의 안테나 간 아이솔레이션이 75dB일 경우 중계기의 시스템 이득은 60dB로 설정할 수 있으며 (75dB ?15dB (Isolation Margin)), 60dB 이상 이득을 설정할 경우(Isolation Margin이 15 이하인 경우), 도 4의 "실험예1"처럼 발진에 의해 파형의 질 값이 낮아져 통화 불가능하게 된다. 즉, 파형의 질 값이 낮아지게 된다는 것은 대역 내 에 발진으로 인한 파형 피크 수가 증가 됨을 의미한다.
반면에, 도 4에서 알 수 있는 것처럼, 중계기 시스템의 딜레이를 줄이게 되면, 대역 내에 발진으로 인한 파형의 피크 수가 줄어들게 되어 일반적으로 알고 있는 아이솔레이션 마진 값이 낮아도 파형의 질 값이 좋아져 통화 가능하게 되는 경향을 보인다.
이때, 시스템 딜레이를 줄이는 방법은 중계기 특성상 어떤 필터(Filter)를 사용하느냐에 달려있다. 하지만, 이미 상술한 바와 같이 종래의 IF 방식 중계기에서 사용되는 도 2와 같은 SAW 필터(10) 혹은 디지털 필터(10)는 약 2-4㎲정도의 딜레이가 발생하게 된다. 그러나, 도 5와 같이 서비스(발신) 안테나(Service Antenna)(110, 120)와 도너(수신) 안테나(310, 320)가 중계회로부(200)에 패치 안테나 형태로 부착되어 있고, 상기 서비스(발신) 안테나(110, 120)와 중계회로부(200), 그리고 도너(수신) 안테나(310, 320)가 한 몸체(실드박스)(400)에 내장되어 있는 일체형 초소형 중계기의 경우에는 타사 간의 간섭 제거가 적더라도 무선 검사 대상이 아니기 때문에, 구태여 간섭 제거 능력이 뛰어나지만 딜레이 성분이 많은 SAW 필터를 사용할 필요가 전혀 없다.
본 발명의 일 실시예에 의한 RF 방식으로 구현된 일체형 초소형 중계장치는 도 5에 도시된 것처럼 제 1, 2 서비스(발신) 안테나(Service Antenna)(110, 120), 중계회로부(200), 제 1, 2 도너(수신) 안테나(310, 320) 및 실드박스(400)가 커버(500) 내부에 설치된 구조로 구성되어 있다.
상기 제 1 서비스(발신) 안테나(110) 및 제 1 도너(수신) 안테나(310)는 각각 기판(111, 311)과, 상기 기판(111, 311)의 한 면에 형성된 방사소자(112, 312) 및 급전라인(113, 313)을 가진다. 이때, 상기 각각의 방사소자(112, 312)는 기판(111, 311)에 에칭방법으로 형성된 패치 형태일 수 있다.
또한, 상기 제 1 서비스(발신) 안테나(110) 및 제 1 도너(수신) 안테나(310)는 상기 실드박스(400)와 이격되어 설치될 경우 공진이 발생할 가능성이 있으므로, 상기 실드박스(400)의 반대 면에 각각 부착되어 형성된다.
한편, 상기 제 2 서비스 안테나(120) 및 제 2 도너 안테나(320)는 기판(121, 321) 및 상기 기판(121, 321)의 한 면에 형성된 기생소자(122, 322)를 각각 가진다. 이때, 상기 각각의 기생소자(122, 322)는 상기 기판(121, 321)에 에칭방법으로 형성된 패치 형태일 수 있다.
또한, 상기 각각의 기생소자(122, 322)는 상기 제 1 서비스(발신) 안테나(110) 및 제 1 도너(수신) 안테나(310) 상에 형성된 방사소자(112, 312)와 대응되어 위치한다.
한편, 상기 제 2 서비스 안테나(120) 및 제 2 도너 안테나(320)는 초소형 일체형 중계기의 VSWR(전압정재파비)에 영향을 미치며, 양호한 방사 패턴을 가질 수 있도록 한다.
또한, 상기 실드박스(400)는 내부의 중계회로부(200)를 보호하고, 상기 제 1 서비스(발신) 안테나(110) 및 제 1 도너(수신) 안테나(310)에 형성된 방사소자(112, 312)와 급전라인(113, 313)으로 연결되어 접지면의 역할을 하며, 상기 제 1 서비스(발신) 안테나(110) 및 제 1 도너(수신) 안테나(310) 상에 형성된 방사소자(112, 312) 보다, 넓은 면을 가져 상기 제 1 서비스(발신) 안테나(110) 및 제 1 도너(수신) 안테나(310) 간의 신호의 유기현상을 방지함으로써, 초소형 일체형 중계장치가 향상된 아이솔레이션 특성을 갖도록 하여 출력이득을 높일 수 있다.
한편, 상기 커버(500)는 발신/수신된 신호를 잘 통과시킬 수 있도록 공기와 유전율이 비슷한 아크릴(acryl) 재질로 이루어져 있고, 미관을 고려하여 다양한 형태로 형성될 수 있으며, 외부로 보호되도록 한다.
바람직하게 일체형 초소형 중계기는 상기 커버(500) 내부 면과 상기 제 1 서비스(발신) 안테나(110) 사이에 상기 제 1 서비스(발신) 안테나(110)와 이격되어 상기 제 2 서비스 안테나(120)가 설치되며, 상기 커버(500) 내부 면과 상기 제 1 도너(수신) 안테나(310) 사이에 상기 제 1 도너(수신) 안테나(310)와 이격되어 상기 제 2 도너 안테나(320)가 설치된다.
이하, 도 5와 같이 구성된 일체형 초소형 중계장치에 대해, 도 6을 참조하여 [비교 예]와 [실시 예]로 나누어 테스트한 결과를 설명하기로 한다.
[비교예]
도 6의 (a)는 종래의 일체형 초소형 중계기 형태로 실드박스의 사이즈를 200*250*60(W*H*D)mm로 구현하고, SAW 필터(딜레이 2㎲)를 사용한 경우를 나타낸다. 이 경우 현장에서 가능한 안테나 간 최대 아이솔레이션은 약 65-70dB정도이 며, 최대 이득은 50dB정도이다.
[실시예]
도 6의 (b)와 같이 일체형 초소형 중계기에 대하여 실드박스의 사이즈를 160*200*60(W*H*D)mm로 하고, 필터의 종류를 달리하여 저 딜레이 형태, DR필터(딜레이0.7㎲)로 구현하여 설치했을 경우, 최대 이득은 55dB 이상으로 사이즈가 더 작으면서도 딜레이가 긴 필터를 사용할 때보다 이득을 높게 얻을 수 있다.
위의 테스트 결과는 도 4의 표로서도 설명할 수 있다. 상기 [비교 예]의 경우 65-70dB정도의 아이솔레이션에서, 도 4의 "실험예2"와 같이 중계기 시스템 딜레이 2㎲에서의 아이솔레이션 마진이 15dB(즉 Isolation:65dB, 이득 : 50dB)이어야 이동통신에서의 파형의 질 규격인 0.912 이상을 만족할 수 있다.
상기 [실시 예]의 경우 65-70dB정도의 아이솔레이션에서, 도 4의 "실험예3"과 같이 중계기 시스템 딜레이 0.7㎲에서의 아이솔레이션 마진이 8dB(즉 Isolation:65dB , 이득:55dB)에서도 이동통신에서의 출력 파형의 질 규격 0.912 이상을 만족하기 때문에 발진 없이 서비스가 가능하다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 RF 방식으로 구현된 일체형 초소형 중계장치의 중계회로부(200)의 기능블록도로서, 이는 도 5에 도시된 상기 제 1 서비스(발신) 안테나(110) 및 제 1 도너(수신) 안테나(310) 상에 각각 형성된 방사소 자(112, 312)가 상기 실드박스(400) 내부의 중계회로부(200)와 급전선(113, 313)으로 전기적으로 연결되어 있다.
이때, 상기 중계회로부(200)는 도 7에 도시된 것처럼, 제 1 듀플렉스 필터(Duplex Filter)(210), RF 송신부(220), 제 2 듀플렉스 필터(230) 및 RF 수신부(240)로 구성되어 있다.
상기 제 1 듀플렉스 필터(210)는 기지국으로부터 수신받은 RF 신호를 상기 RF 송신부(220)로 분리하거나, 또는 상기 RF 수신부(240)로부터 입력받은 RF 신호를 안테나를 통해 기지국으로 전송하는 역할을 한다.
또한, 상기 RF 송신부(220)는 상기 제 1 듀플렉스 필터(210)로부터 RF 신호를 입력받으면, 이를 필터링 한 후 고출력 증폭하여 상기 제 2 듀플렉스 필터(210)로 출력하는 역할을 한다.
이때, 상기 RF 송신부(220)는 상기 제 1 듀플렉스 필터(210)로부터 RF 신호를 입력받으면 잡음을 최소화하여 증폭하는 제 1 저잡음 증폭기(LNA : Low Noise Amplifier(221)와; 상기 제 1 저잡음 증폭기(221)로부터 RF 신호를 입력받아 필터링 기능을 수행한 후 출력하는 제 1 대역통과 필터(BPF : Band Pass Filter)(222)와; 상기 제 1 대역통과 필터(222)를 통해 필터링된 RF 신호를 입력받아 증폭하여 출력하는 제 1 구동 증폭기(Driving AMP)(223)와; 상기 제 1 구동 증폭기(223)를 통해 증폭된 RF 신호를 고출력 증폭한 후 상기 제 2 듀플렉스 필터(230)로 출력하는 제 1 고출력 증폭기(HPA : High Power Amplifier)(224)로 구성되어 있다. 여기서, 상기 제 1 대역통과 필터(222)는 0.7㎲ 정도 이하의 딜레이를 갖는 DR(Dielectronic Resonator) 필터를 사용하여 구현하되, 낮은 딜레이를 갖는 필터라면 어느 필터든지 적용가능하다.
한편, 상기 제 2 듀플렉스 필터(230)는 송/수신 RF 신호의 경로를 분리하여 출력하되, 상기 RF 송신부(220)로부터 RF 신호를 입력받아 단말기로 전송하는 한편, 단말기로부터 RF 신호를 수신받으면 이를 상기 RF 수신부(240)로 전달하는 역할을 한다.
또한, 상기 RF 수신부(240)는 단말기에서 전송한 RF 신호를 상기 제 2 듀플렉스 필터(230)를 통해 입력받으면, 이를 필터링한 후 고출력 증폭하여 상기 제 1 듀플렉스 필터(210)로 출력하는 역할을 한다.
이때, 상기 RF 수신부(240)는 상기 제 2 듀플렉스 필터(230)로부터 RF 신호를 입력받으면 잡음을 최소화하여 증폭하는 제 2 저잡음 증폭기(241)와; 상기 제 2 저잡음 증폭기(241)로부터 RF 신호를 입력받아 필터링 기능을 수행한 후 출력하는 제 2 대역통과 필터(242)와; 상기 제 2 대역통과 필터(242)를 통해 필터링된 RF 신호를 입력받아 증폭하여 출력하는 제 2 구동 증폭기(243)와; 상기 제 2 구동 증폭기(243)를 통해 증폭된 RF 신호를 고출력 증폭한 후 상기 제 1 듀플렉스 필터(210)로 출력하는 제 2 고출력 증폭기(244)로 구성되어 있다. 여기서, 상기 제 2 대역통과 필터(242)는 0.7㎲ 정도 이하의 딜레이를 갖는 DR(Dielectronic Resonator) 필터를 사용하여 구현하되, 낮은 딜레이를 갖는 필터라면 어느 필터든지 적용가능하다.
그러면, 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 일 실시예에 따른 RF 방식으로 구현된 일체형 초소형 중계장치의 동작 과정에 대해 도 7을 참조하여 설명하기로 한다.
먼저, 기지국에서 단말기로의 송신과정에 대해 설명하면, 상기 제 1 듀플렉스 필터(210)는 기지국으로부터 RF 신호를 수신받아 이를 상기 RF 송신부(220)의 제 1 저잡음 증폭기(221)로 출력한다.
그러면, 상기 제 1 저잡음 증폭기(221)는 상기 제 1 듀플렉스 필터(210)로부터 RF 신호를 입력받아 잡음을 최소화한 후 증폭하여 상기 제 1 대역통과 필터(222)로 출력한다.
한편, 상기 제 1 대역통과 필터(222)는 상기 제 1 저잡음 증폭기(221)로부터 RF 신호를 입력받아 필터링 기능을 수행한 후 상기 제 1 구동 증폭기(223)로 출력한다.
그러면, 상기 제 1 구동 증폭기(223)는 상기 제 1 대역통과 필터(222)를 통해 필터링된 RF 신호를 입력받아 증폭하여 상기 제 1 고출력 증폭기(224)로 출력한다.
또한, 상기 제 1 고출력 증폭기(224)는 상기 제 1 구동 증폭기(223)를 통해 증폭된 RF 신호를 고출력 증폭한 후 상기 제 2 듀플렉스 필터(230)로 출력한다.
그러면, 상기 제 2 듀플렉스 필터(230)는 상기 RF 송신부(220)의 제 1 고출력 증폭기(224)로부터 RF 신호를 입력받아 단말기로 전송한다.
한편, 하기에서는 단말기에서 기지국으로의 수신과정에 대해 설명하기로 한다.
먼저, 상기 제 2 듀플렉스 필터(230)는 단말기로부터 RF 신호를 수신받아 이를 상기 RF 수신부(240)의 제 2 저잡음 증폭기(241)로 출력한다.
그러면, 상기 제 2 저잡음 증폭기(241)는 상기 제 2 듀플렉스 필터(230)로부터 RF 신호를 입력받아 잡음을 최소화한 후 증폭하여 상기 제 2 대역통과 필터(242)로 출력한다.
한편, 상기 제 2 대역통과 필터(242)는 상기 제 2 저잡음 증폭기(241)로부터 RF 신호를 입력받아 필터링 기능을 수행한 후 상기 제 2 구동 증폭기(243)로 출력한다.
그러면, 상기 제 2 구동 증폭기(243)는 상기 제 2 대역통과 필터(242)를 통해 필터링된 RF 신호를 입력받아 증폭하여 상기 제 2 고출력 증폭기(244)로 출력한다.
또한, 상기 제 2 고출력 증폭기(244)는 상기 제 2 구동 증폭기(243)를 통해 증폭된 RF 신호를 고출력 증폭한 후 상기 제 1 듀플렉스 필터(210)로 출력한다.
그러면, 상기 제 1 듀플렉스 필터(210)는 상기 RF 수신부(240)의 제 2 고출력 증폭기(244)로부터 RF 신호를 입력받아 기지국으로 전송한다.
이상에서 몇 가지의 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것이 아니고 본 발명의 기술사상을 벗 어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형실시될 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의한 RF 방식으로 구현된 일체형 초소형 중계장치에 의하면, 일체형 초소형 중계기를 구현함에 있어 비교적 딜레이가 큰 SAW 필터 혹은 디지털 필터를 사용하는 IF 방식이 아닌, 적은 딜레이의 필터사용이 가능한 RF 방식을 적용해줌으로써, 중계기의 딜레이 감소에 따른 발진 양의 최소화를 실현시켜, 아이솔레이션 마진이 적은 상태에서도 양호한 출력 파형이 송출되도록 해주고, 이로 인해 출력이득을 향상시켜 그만큼 서비스범위를 넓혀주는 뛰어난 효과가 있다.
또한 본 발명에 의하면, 서비스(발신) 안테나, 도너(수신) 안테나 및 실드박스가 커버 내부에 설치되어 있으면서도, 향상된 출력이득과 양호한 방사패턴을 가지고, 소형화가 가능해 설치 및 유지보수가 용이한 뛰어난 효과가 있다.

Claims (21)

  1. 일체형 초소형 중계장치에 있어서,
    신호 발신역할을 수행하는 제 1, 2 서비스(발신) 안테나, RF 방식의 중계역할을 수행하는 중계회로부, 신호 수신역할을 수행하는 제 1, 2 도너(수신) 안테나 및 상기 중계회로부를 보호함과 동시에 접지역할을 수행하는 실드박스가 한 몸체(커버) 내부에 설치되되;
    상기 제 1 서비스(발신) 안테나 및 제 1 도너(수신) 안테나는 상기 실드박스의 반대 면에 각각 부착되어 형성되고, 상기 제 2 서비스 안테나는 상기 커버 내부 면과 상기 제 1 서비스(발신) 안테나 사이에 상기 제 1 서비스(발신) 안테나와 이격되어 설치되며, 상기 제 2 도너 안테나는 상기 커버 내부 면과 상기 제 1 도너(수신) 안테나 사이에 상기 제 1 도너(수신) 안테나와 이격되어 설치된 것을 특징으로 하는 RF 방식으로 구현된 일체형 초소형 중계장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 중계회로부는, 송/수신 RF 신호의 경로를 분리하는 제 1 듀플렉스 필터;
    기지국에서 전송한 RF 신호를 상기 제 1 듀플렉스 필터를 통해 입력받으면, 필터링 한 후 고출력 증폭하여 출력하는 RF 송신부;
    송/수신 RF 신호의 경로를 분리하여 출력하되, 상기 RF 송신부로부터 RF 신호를 입력받아 단말기로 전송하는 한편, 단말기로부터 RF 신호를 수신받으면 이를 수신측으로 전달하는 제 2 듀플렉스 필터; 및
    단말기에서 전송한 RF 신호를 상기 제 2 듀플렉스 필터를 통해 입력받으면, 필터링한 후 고출력 증폭하여 상기 제 1 듀플렉스 필터로 출력하는 RF 수신부로 구성된 것을 특징으로 하는 RF 방식으로 구현된 일체형 초소형 중계장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 RF 송신부는, 상기 제 1 듀플렉스 필터로부터 RF 신호를 입력받으면 잡음을 최소화하여 증폭하는 제 1 저잡음 증폭기;
    상기 제 1 저잡음 증폭기로부터 RF 신호를 입력받아 필터링 기능을 수행한 후 출력하는 제 1 대역통과 필터;
    상기 제 1 대역통과 필터를 통해 필터링된 RF 신호를 입력받아 증폭하여 출력하는 제 1 구동 증폭기; 및
    상기 제 1 구동 증폭기를 통해 증폭된 RF 신호를 고출력 증폭한 후 상기 제 2 듀플렉스 필터로 출력하는 제 1 고출력 증폭기로 구성된 것을 특징으로 하는 RF 방식으로 구현된 일체형 초소형 중계장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제 1 대역통과 필터는, 0.7㎲ 정도 이하의 딜레이를 갖는 DR(Dielectronic Resonator) 필터를 사용하여 구현함을 특징으로 하는 RF 방식으로 구현된 일체형 초소형 중계장치.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 RF 수신부는, 상기 제 2 듀플렉스 필터로부터 RF 신호를 입력받으면 잡음을 최소화하여 증폭한 후 출력하는 제 2 저잡음 증폭기;
    상기 제 2 저잡음 증폭기로부터 RF 신호를 입력받아 필터링 기능을 수행한 후 출력하는 제 2 대역통과 필터;
    상기 제 2 대역통과 필터를 통해 필터링된 RF 신호를 입력받아 증폭하여 출력하는 제 2 구동 증폭기; 및
    상기 제 2 구동 증폭기를 통해 증폭된 RF 신호를 고출력 증폭한 후 상기 제 1 듀플렉스 필터로 출력하는 제 2 고출력 증폭기로 구성된 것을 특징으로 하는 RF 방식으로 구현된 일체형 초소형 중계장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제 2 대역통과 필터는, 0.7㎲ 정도 이하의 딜레이를 갖는 DR(Dielectronic Resonator) 필터를 사용하여 구현함을 특징으로 하는 RF 방식으로 구현된 일체형 초소형 중계장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 서비스(발신) 안테나는, 기판; 및
    상기 중계회로부와 전기적으로 연결되며, 상기 기판의 한 면에 형성된 방사소자와 급전라인을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 RF 방식으로 구현된 일체형 초소형 중계장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 방사소자는, 상기 기판에 에칭방법으로 형성된 패치 형태인 것을 특징으로 하는 RF 방식으로 구현된 일체형 초소형 중계장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 도너(수신) 안테나는, 기판; 및
    상기 중계회로부와 전기적으로 연결되며, 상기 기판의 한 면에 형성된 방사소자와 급전라인을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 RF 방식으로 구현된 일체 형 초소형 중계장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 방사소자는, 상기 기판에 에칭방법으로 형성된 패치 형태인 것을 특징으로 하는 RF 방식으로 구현된 일체형 초소형 중계장치.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 서비스 안테나는, 기판; 및
    상기 기판의 한 면에 설치된 기생소자를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 RF 방식으로 구현된 일체형 초소형 중계장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 기생소자는, 상기 기판에 에칭방법으로 형성된 패치 형태인 것을 특징으로 하는 RF 방식으로 구현된 일체형 초소형 중계장치.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 도너(수신) 안테나는, 기판; 및
    상기 기판의 한 면에 설치된 기생소자를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 RF 방식으로 구현된 일체형 초소형 중계장치.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 기생소자는, 상기 기판에 에칭방법으로 형성된 패치 형태인 것을 특징으로 하는 RF 방식으로 구현된 일체형 초소형 중계장치.
  15. 제 1항에 있어서,
    상기 커버는, 공기와 유전율이 비슷한 아크릴(acryl) 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 RF 방식으로 구현된 일체형 초소형 중계장치.
  16. 제 1항에 있어서,
    상기 도너 안테나와 서비스 안테나 간에 서로 다른 편파를 사용하는 형태인 것을 특징으로 하는 RF 방식으로 구현된 일체형 초소형 중계장치.
  17. 서비스(발신) 안테나 및 도너(수신) 안테나가 한 몸체에 있는 일체형 초소형 중계장치에 있어서,
    송/수신 RF 신호의 경로를 분리하는 제 1 듀플렉스 필터;
    기지국에서 전송한 RF 신호를 상기 제 1 듀플렉스 필터를 통해 입력받으면, 필터링 한 후 고출력 증폭하여 출력하는 RF 송신부;
    송/수신 RF 신호의 경로를 분리하여 출력하되, 상기 RF 송신부로부터 RF 신호를 입력받아 단말기로 전송하는 한편, 단말기로부터 RF 신호를 수신받으면 이를 수신측으로 전달하는 제 2 듀플렉스 필터; 및
    단말기에서 전송한 RF 신호를 상기 제 2 듀플렉스 필터를 통해 입력받으면, 필터링한 후 고출력 증폭하여 상기 제 1 듀플렉스 필터로 출력하는 RF 수신부로 구성된 것을 특징으로 하는 RF 방식으로 구현된 일체형 초소형 중계장치.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 RF 송신부는, 상기 제 1 듀플렉스 필터로부터 RF 신호를 입력받으면 잡음을 최소화하여 증폭하는 제 1 저잡음 증폭기;
    상기 제 1 저잡음 증폭기로부터 RF 신호를 입력받아 필터링 기능을 수행한 후 출력하는 제 1 대역통과 필터;
    상기 제 1 대역통과 필터를 통해 필터링된 RF 신호를 입력받아 증폭하여 출력하는 제 1 구동 증폭기; 및
    상기 제 1 구동 증폭기를 통해 증폭된 RF 신호를 고출력 증폭한 후 상기 제 2 듀플렉스 필터로 출력하는 제 1 고출력 증폭기로 구성된 것을 특징으로 하는 RF 방식으로 구현된 일체형 초소형 중계장치.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 제 1 대역통과 필터는, 0.7㎲ 정도 이하의 딜레이를 갖는 DR(Dielectronic Resonator) 필터를 사용하여 구현함을 특징으로 하는 RF 방식으로 구현된 일체형 초소형 중계장치.
  20. 제 17항에 있어서,
    상기 RF 수신부는, 상기 제 2 듀플렉스 필터로부터 RF 신호를 입력받으면 잡음을 최소화하여 증폭한 후 출력하는 제 2 저잡음 증폭기;
    상기 제 2 저잡음 증폭기로부터 RF 신호를 입력받아 필터링 기능을 수행한 후 출력하는 제 2 대역통과 필터;
    상기 제 2 대역통과 필터를 통해 필터링된 RF 신호를 입력받아 증폭하여 출력하는 제 2 구동 증폭기; 및
    상기 제 2 구동 증폭기를 통해 증폭된 RF 신호를 고출력 증폭한 후 상기 제 1 듀플렉스 필터로 출력하는 제 2 고출력 증폭기로 구성된 것을 특징으로 하는 RF 방식으로 구현된 일체형 초소형 중계장치.
  21. 제 20항에 있어서,
    상기 제 2 대역통과 필터는, 0.7㎲ 정도 이하의 딜레이를 갖는 DR(Dielectronic Resonator) 필터를 사용하여 구현함을 특징으로 하는 RF 방식으로 구현된 일체형 초소형 중계장치.
KR1020070023950A 2006-11-02 2007-03-12 Ｒｆ 방식으로 구현된 일체형 초소형 중계장치 KR101256683B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP07021023A EP1919101A3 (en) 2006-11-02 2007-10-26 Small-sized radio frequency type repeater
US11/982,318 US7962092B2 (en) 2006-11-02 2007-11-01 Small-sized radio frequency type repeater
JP2007285571A JP2008118657A (ja) 2006-11-02 2007-11-01 Ｒｆ方式で具現された一体型超小型中継装置

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060107722 2006-11-02
KR20060107722 2006-11-02

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20080040538A true KR20080040538A (ko) 2008-05-08
KR101256683B1 KR101256683B1 (ko) 2013-04-22

Family

ID=39648188

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070023950A KR101256683B1 (ko) 2006-11-02 2007-03-12 Ｒｆ 방식으로 구현된 일체형 초소형 중계장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101256683B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101035176B1 (ko) * 2009-12-08 2011-05-17 인하대학교 산학협력단 소형 중계기를 위한 마이크로스트립 패치 안테나
WO2020150335A1 (en) * 2019-01-17 2020-07-23 Kyocera International, Inc. Antenna array having antenna elements with integrated filters

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102343991B1 (ko) 2020-06-11 2021-12-28 (주) 에이앤티에스 인-빌딩 소형 중계기

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200263881Y1 (ko) * 1999-05-31 2002-02-19 박종희 중계기 배치 구조
KR100764429B1 (ko) * 2004-03-30 2007-10-05 주식회사 엘지텔레콤 중계 시스템 및 그 구동방법
KR20050119224A (ko) * 2004-06-16 2005-12-21 유비코스 주식회사 통합형 무선중계기 및 그를 이용한 신호 중계 방법
KR20060055204A (ko) * 2004-11-18 2006-05-23 에스케이 텔레콤주식회사 Ｒｆ 중계기의 순방향 신호와 역방향 신호를 구분하여신호 레벨을 조정하는 방법 및 이를 적용한 ｒｆ 중계기

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101035176B1 (ko) * 2009-12-08 2011-05-17 인하대학교 산학협력단 소형 중계기를 위한 마이크로스트립 패치 안테나
WO2020150335A1 (en) * 2019-01-17 2020-07-23 Kyocera International, Inc. Antenna array having antenna elements with integrated filters

Also Published As

Publication number Publication date
KR101256683B1 (ko) 2013-04-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10374697B2 (en) Distributed duplexer configuration for blocking and linearity
EP2565982B1 (en) Communication system
JP2008118657A (ja) Ｒｆ方式で具現された一体型超小型中継装置
FI114259B (fi) Radiotaajuisen etupään rakenne
KR100360895B1 (ko) 서큘레이터를 이용한 송/수신부 결합 시스템 및 그의송신신호 소거방법
KR101256683B1 (ko) Ｒｆ 방식으로 구현된 일체형 초소형 중계장치
US9025644B2 (en) Transmitting/receiving system
KR20030040810A (ko) Ｐｉｍｄ 신호 제거 장치 및 이를 이용한 이동통신용 중계기
CA2834725A1 (en) Duplexer with signal cancellation
KR20060115945A (ko) 무선링크를 이용한 무선 중계 시스템
JP4553474B2 (ja) 低ノイズ増幅器を有する信号同時送受信装置
KR20080105803A (ko) 이동통신시스템의 중계기
EP3560105B1 (en) Fully integrated radio frequency terminal system
KR100642742B1 (ko) 안테나 일체형 중계 장치
JP2007158973A (ja) 移動体通信端末
WO2019003791A1 (ja) 通信モジュール
KR100784149B1 (ko) 듀얼 타입 시분할 송수신 장치
KR100688282B1 (ko) 양방향 송수신 일체형 안테나를 갖는 중계기 및 중계 방법
KR20000012697U (ko) 주파수 변환 방식에 의한 이동통신용 초소형 중계장치
JP2006319794A (ja) 情報端末用アンテナ
KR20020004344A (ko) 수동 소자 상호 변조 왜곡 개선 장치
US20130045695A1 (en) Transmitting and receiving radio signals in various frequency ranges
CN117638492A (zh) 一种天线单元及其发射和接收信号的方法
KR20100137837A (ko) 이동통신 중계 시스템용 자기 귀환신호 제거장치
KR20000054637A (ko) 옥외용 증폭 회로를 구비하여 케이블 손실을 보상하는휴대용 단말기의 중계기

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160321

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190312

Year of fee payment: 9