KR20100038736A - Transceiver for time division duplex and method for switching thereof - Google Patents

Transceiver for time division duplex and method for switching thereof Download PDF

Info

Publication number
KR20100038736A
KR20100038736A KR1020080097818A KR20080097818A KR20100038736A KR 20100038736 A KR20100038736 A KR 20100038736A KR 1020080097818 A KR1020080097818 A KR 1020080097818A KR 20080097818 A KR20080097818 A KR 20080097818A KR 20100038736 A KR20100038736 A KR 20100038736A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
switch
transmission
field effect
effect transistor
switching
Prior art date
Application number
KR1020080097818A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR100998666B1 (en
Inventor
이윤주
이덕주
김인혁
이성진
Original Assignee
(주)레이시스 테크놀러지
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)레이시스 테크놀러지 filed Critical (주)레이시스 테크놀러지
Priority to KR1020080097818A priority Critical patent/KR100998666B1/en
Publication of KR20100038736A publication Critical patent/KR20100038736A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100998666B1 publication Critical patent/KR100998666B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/38Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • H04B1/40Circuits
    • H04B1/54Circuits using the same frequency for two directions of communication
    • H04B1/56Circuits using the same frequency for two directions of communication with provision for simultaneous communication in two directions
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03GCONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G3/00Gain control in amplifiers or frequency changers without distortion of the input signal
    • H03G3/20Automatic control
    • H03G3/30Automatic control in amplifiers having semiconductor devices
    • H03G3/3036Automatic control in amplifiers having semiconductor devices in high-frequency amplifiers or in frequency-changers
    • H03G3/3042Automatic control in amplifiers having semiconductor devices in high-frequency amplifiers or in frequency-changers in modulators, frequency-changers, transmitters or power amplifiers
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/38Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • H04B1/40Circuits
    • H04B1/44Transmit/receive switching

Abstract

PURPOSE: A transmission of a TDD mode and a transceiving switching method thereof for a bidirectional wireless communication of a microwave and RF signals are provided to perform high-power signal process by using low-priced switching element by processing transceiving switching. CONSTITUTION: A power amplifier(130) amplifies microwave and the transmitted high frequency signals. An LNA(Low Noise Amplifier)(140) amplifies and controls low noise of high frequency signals and the received microwave. If the power amplifier is connected, a first switch switches in order to operate the power amplifier. If the low amplifier is connected, a second switch switches in order to operate the lower power amplifier.

Description

시분할 듀플렉스 방식의 송수신 장치 및 그의 송수신 스위칭 방법{TRANSCEIVER FOR TIME DIVISION DUPLEX AND METHOD FOR SWITCHING THEREOF}Transmitting and receiving switching method of a time division duplex method and its transmission and reception method {TRANSCEIVER FOR TIME DIVISION DUPLEX AND METHOD FOR SWITCHING THEREOF}

본 발명은 양방향 통신 시스템에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 고속 스위칭을 이용하여 대용량 전송이 가능한 시분할 듀플렉스(Time Division Duplex : TDD) 방식의 송수신 장치 및 그의 송수신 스위칭 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a bidirectional communication system, and more particularly, to a time division duplex (TDD) transmission and reception apparatus and a transmission and reception switching method thereof capable of large capacity transmission using high speed switching.

일반적으로 마이크로웨이브 및 고주파 무선 통신 시스템은 양방향 무선 통신을 위해 예를 들어, 주파수 분할 듀플렉스(Frequency Division Duplex : FDD) 방식과, 시분할 듀플렉스(Time Division Duplex : TDD) 방식 등 여러가지 통신 방식을 이용한다. FDD 방식은 송신시의 주파수 영역과 수신시의 주파수 영역을 할당하여 서로 다른 주파수를 이용해서 데이터를 송수신하는 방식이고, TDD 방식은 동일 주파수를 이용하여 시간적인 분배에 의해 데이터를 송수신하는 방식이다.In general, microwave and high-frequency wireless communication systems use a variety of communication methods, such as frequency division duplex (FDD) and time division duplex (TDD) for bidirectional wireless communication. The FDD method is a method of transmitting and receiving data using different frequencies by allocating a frequency domain at the time of transmission and a frequency domain at the reception, and the TDD method is a method of transmitting and receiving data by temporal distribution using the same frequency.

점차 고속 데이터 통신이 요구되는 방송 및 통신 분야에서, 많은 양의 데이터를 전송하기 위하여, FDD 방식은 전송될 데이터량과 주파수 대역이 상호 비례 관계를 가지기 때문에 주파수 효율이 낮은 단점이 있다. 이는 마이크로웨이브 및 고주파 무선 통신 시스템의 고가화를 부추기게 된다. 즉 마이크로웨이브 및 고주파의 경우, 대부분의 소자 및 모듈들이 고가이므로, 시스템 구성에 많은 장애를 가지고 있다.In the field of broadcasting and communication where high speed data communication is increasingly required, in order to transmit a large amount of data, the FDD scheme has a disadvantage in that the frequency efficiency is low because the amount of data to be transmitted and the frequency band have a proportional relationship with each other. This encourages the high cost of microwave and high frequency wireless communication systems. That is, in the case of microwave and high frequency, since most devices and modules are expensive, there are many obstacles in the system configuration.

이에 비해 동일 주파수를 적용하는 TDD 방식은 주파수 효용성이 극대화되며, FDD 방식에서 요구되는 고성능 듀플렉서(duplexer)가 필요하지 않게 된다. 다만 기술적으로 송신시 수신부의 저잡음 증폭기(LNA)를 보호하는 기술과, 수신시 송신부의 잡음 유입을 최소화 하는 기술이 필요하다. 예를 들어, 송신부의 전력 증폭기(Power Amplifier : PA)는 전원만 인가되어도 잡음이 증폭된다. In contrast, the TDD scheme using the same frequency maximizes frequency efficiency and eliminates the need for a high performance duplexer required by the FDD scheme. However, technically, a technique for protecting a low noise amplifier (LNA) of a receiver during transmission and a technique for minimizing noise inflow of a transmitter during reception are required. For example, a power amplifier (PA) of a transmitter may amplify noise even when only power is applied.

도 1을 참조하면, 일반적인 시분할 듀플렉스(TDD) 방식의 송수신 장치(10)는 하나의 안테나(12)를 이용하여 데이터를 전송하는 송신부(30)와, 데이터를 수신하는 수신부(40)를 포함한다. 또 송수신 장치(10)는 TDD 방식의 마이크로웨이브(microwave) 및 고주파(Radio Frequency : RF) 신호를 입력하는 입력단(14)에 구비되는 제 1 스위치(16)와, 출력단 즉, 안테나(12) 측에 구비되는 제 2 스위치(18)와, 기준 주파수 신호를 발생하는 로컬 발진기(20) 및 기준 주파수 신호를 송신부(30) 또는 수신부(40)로 출력하기 위해 스위칭하는 제 3 스위치(22)를 포함한다. 이러한 송수신 장치(10)는 하나의 모듈로 구비되어, 동일 주파수로 데이터 전송이 가능한 양방향 무선 통신 시스템에 이용된다.Referring to FIG. 1, a general time division duplex (TDD) transmission and reception apparatus 10 includes a transmitter 30 for transmitting data using one antenna 12 and a receiver 40 for receiving data. . In addition, the transceiver 10 includes a first switch 16 provided at an input terminal 14 for inputting TDD-type microwave and radio frequency (RF) signals, and an output terminal, that is, an antenna 12 side. A second switch 18 included in the control unit, a local oscillator 20 generating a reference frequency signal, and a third switch 22 switching to output the reference frequency signal to the transmitter 30 or the receiver 40. do. The transceiver 10 is provided as one module and is used in a bidirectional wireless communication system capable of transmitting data at the same frequency.

구체적으로, 송신부(30)는 제 1 및 제 2 스위치(16, 18) 사이에 구비되고, 제 1 스위치(16)로부터 입력되는 마이크로웨이브/RF 신호와, 제 3 스위치(22)로부터 기준 주파수 신호를 받아들여서 신호 합성하는 제 1 믹서(32)와, 제 1 믹서(32)로부터 출력되는 마이크로웨이브/RF 신호를 증폭하여 제 2 스위치(18)로 출력하는 전력 증폭기(Power Amplifier : PA)(34)를 포함한다.In detail, the transmitter 30 is provided between the first and second switches 16 and 18, and the microwave / RF signal input from the first switch 16 and the reference frequency signal from the third switch 22. First mixer 32 for receiving and synthesizing a signal, and a power amplifier (PA) 34 for amplifying a microwave / RF signal output from the first mixer 32 and outputting it to the second switch 18. ).

그리고 수신부(40)는 송신부(30)와 상호 병렬로 배치되어 제 1 및 제 2 스위치(16, 18) 사이에 구비되고, 안테나(12)로부터 제 2 스위치(18)를 경유하여 입력되는 마이크로웨이브 신호의 노이즈를 제거하여 증폭하는 저잡음 증폭기(Low Noise Amplifier : LNA)(44)와, 저잡음 증폭기(44)의 출력 신호와 로컬 발진기(20)로부터 기준 주파수 신호를 받아들여서 신호 합성하는 제 2 믹서(42)를 포함한다.The receiver 40 is disposed in parallel with the transmitter 30 and is provided between the first and second switches 16 and 18, and the microwave is input from the antenna 12 via the second switch 18. A low noise amplifier (LNA) 44 which removes and amplifies the noise of the signal, and a second mixer for receiving and combining the output signal of the low noise amplifier 44 and the reference frequency signal from the local oscillator 20 ( 42).

따라서 송수신 장치(10)는 TDD 방식의 데이터 송수신 시, 제 1 내지 제 3 스위치(16, 18, 22)를 동시에 제어하여 송신 또는 수신한다. 즉, 데이터 송신시, 제 1 내지 제 3 스위치(16, 18, 22)를 송신부(30)에 연결하도록 스위칭하고, 데이터 수신시, 제 1 내지 제 3 스위치(16, 18, 22)를 수신부(40)에 연결하도록 스위칭한다.Therefore, the transmission and reception apparatus 10 simultaneously transmits or receives the first to third switches 16, 18, and 22 when transmitting and receiving data in the TDD scheme. That is, during data transmission, the first to third switches 16, 18 and 22 are switched to connect to the transmitter 30, and when the data is received, the first to third switches 16, 18 and 22 are connected to the receiver ( Switch to 40).

일반적으로, 장거리 무선 통신, 대용량 및 고속의 데이터 전송을 위해 송수신 장치는 마이크로웨이브 및 RF 용 고전력 증폭기가 필요하다. 그러나 이러한 송수신 장치(10)는 고출력의 경우, 출력단에 설치되는 제 2 스위치(18) 또한 고출력의 신호를 스위칭해야 하는데, 고출력의 스위칭 소자는 매우 고가이고, 고전력 증폭기의 사용으로 인하여 삽입 손실이 크므로, 고전력 증폭기의 적용이 어렵다.In general, transceivers require high power amplifiers for microwave and RF for long distance wireless communications, large capacity and high speed data transmission. However, in the case of the high output, the transceiver 10 has to switch the signal of the second output 18 which is also installed at the output stage, and also the high output. The high output switching element is very expensive and the insertion loss is large due to the use of the high power amplifier. As a result, the application of high power amplifiers is difficult.

또한 송수신 장치(10)는 송신부(30)와 수신부(40) 상호간에 신호 간섭이 없어야 하는데, 고전력 증폭기를 사용하는 경우, 송신 및 수신시 격리도(isolation)가 확보되지 않는 문제점이 있다.In addition, the transmission and reception apparatus 10 should have no signal interference between the transmitter 30 and the receiver 40. When a high power amplifier is used, there is a problem in that isolation is not secured during transmission and reception.

본 발명의 목적은 고속 스위칭이 가능한 시분할 듀플렉스 방식의 송수신 장치 및 그의 스위칭 방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a time division duplex transmission and reception apparatus capable of high-speed switching and a switching method thereof.

본 발명의 다른 목적은 송신단의 잡음 유입을 최소화하고, 동시에 수신단을 보호하기 위한 시분할 듀플렉스 방식의 송수신 장치 및 그의 스위칭 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a time division duplex transmission and reception apparatus and a switching method thereof for minimizing noise inflow of a transmitting end and simultaneously protecting a receiving end.

본 발명의 또 다른 목적은 고용량의 데이터 전송을 위한 시분할 듀플렉스 방식의 송수신 장치 및 그의 스위칭 방법을 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a time division duplex transmission and reception apparatus and a switching method thereof for high capacity data transmission.

본 발명의 또 다른 목적은 고속 데이터 전송을 위한 시분할 듀플렉스 방식의 송수신 장치 및 그의 스위칭 방법을 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a time division duplex transceiver apparatus and a switching method thereof for high speed data transmission.

본 발명의 또 다른 목적은 고출력의 전력 증폭기를 이용하기 위한 시분할 듀플렉스 방식의 송수신 장치 및 그의 스위칭 방법을 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a time division duplex transceiver apparatus and a switching method thereof for using a high output power amplifier.

본 발명의 또 다른 목적은 제조 단가를 줄이기 위한 시분할 듀플렉스 방식의 송수신 장치 및 그의 스위칭 방법을 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a time division duplex transmission and reception apparatus and a switching method thereof to reduce manufacturing cost.

본 발명의 또 다른 목적은 고출력의 전력 증폭기를 이용하여 송수신 시 격리Another object of the present invention is to isolate when transmitting and receiving using a high-power power amplifier

도를 확보하기 위한 시분할 듀플렉스 방식의 송수신 장치 및 그의 스위칭 방법을 제공하는 것이다.The present invention provides a time division duplex transmission and reception apparatus and a switching method thereof.

상기 목적들을 달성하기 위한, 본 발명의 시분할 듀플렉스 방식의 송수신 장 치는 저가의 스위칭 소자를 이용하는데 그 한 특징이 있다. 이와 같이 송수신 장치는 고속의 스위칭이 가능하다.To achieve the above objects, the time division duplex transmission / reception device of the present invention is characterized by using a low-cost switching device. In this way, the transceiver can be switched at high speed.

본 발명의 시분할 듀플렉스 방식의 송수신 장치는, 안테나로 시분할 듀플렉스 방식의 마이크로웨이브 및 고주파 신호를 송신하는 송신부에 구비되어, 송신되는 마이크로웨이브 및 고주파 신호를 증폭하는 전력 증폭기와; 상기 안테나로부터 시분할 듀플렉스 방식의 마이크로웨이브 및 고주파 신호를 수신하는 수신부에 구비되어, 수신되는 마이크로웨이브 및 고주파 신호의 저잡음을 억제하여 증폭하는 저잡음 증폭기와; 상기 전력 증폭기에 연결되어 송신시, 상기 전력 증폭기가 구동되도록 스위칭하는 제 1 스위치 및; 상기 저잡음 증폭기에 연결되어 수신시, 상기 저잡음 증폭기가 구동되도록 스위칭하는 제 2 스위치를 포함한다.A time division duplex transmission / reception apparatus according to the present invention includes a power amplifier configured to transmit a microwave and a high frequency signal of a time division duplex method to an antenna and amplify the microwave and high frequency signals to be transmitted; A low noise amplifier provided in the receiving unit for receiving the time division duplex type microwave and high frequency signals from the antenna, and suppressing and amplifying low noise of the received microwave and high frequency signals; A first switch coupled to the power amplifier and switching to drive the power amplifier upon transmission; And a second switch connected to the low noise amplifier and switching to receive the low noise amplifier upon reception.

한 실시예에 있어서, 상기 송수신 장치는; 입력단 측에 구비되어, 상기 송신부 또는 상기 수신부를 선택하도록 스위칭하는 제 3 스위치와; 상기 안테나 측에 구비되어, 상기 송신부 또는 상기 수신부를 선택하도록 동작하는 서큘레이터를 더 포함하되; 송신시, 상기 송신부가 활성화되도록 상기 제 1 및 상기 제 3 스위치가 동시에 스위칭되고, 수신시, 상기 수신부가 활성화되도록 상기 제 2 및 상기 제 3 스위치가 동시에 스위칭된다.In one embodiment, the transceiver device; A third switch provided at an input end and switching to select the transmitter or the receiver; A circulator provided on the antenna side and operative to select the transmitter or the receiver; In transmission, the first and the third switch are simultaneously switched so that the transmitter is activated, and when receiving, the second and the third switch are simultaneously switched so that the receiver is activated.

다른 실시예에 있어서, 상기 전력 증폭기는 제 1 전계 효과 트랜지스터를 포함하되; 상기 제 1 스위치는 상기 제 1 전계 효과 트랜지스터의 드레인 단자에 연결된다.In another embodiment, the power amplifier includes a first field effect transistor; The first switch is connected to the drain terminal of the first field effect transistor.

또 다른 실시예에 있어서, 상기 송수신 장치는; 상기 제 1 스위치와 상기 제 1 전계 효과 트랜지스터 사이에 제 1 바이패스 회로가 더 구비된다.In another embodiment, the transceiver device; A first bypass circuit is further provided between the first switch and the first field effect transistor.

또 다른 실시예에 있어서, 상기 제 1 전계 효과 트랜지스터는; 게이트 단자에 연결되어 전압을 바이어스하는 바이어스 단자가 구비되고, 상기 바이어스 단자와 상기 게이트 단자 사이에 제 2 바이패스 회로가 구비된다.In another embodiment, the first field effect transistor; A bias terminal connected to the gate terminal to bias the voltage is provided, and a second bypass circuit is provided between the bias terminal and the gate terminal.

또 다른 실시예에 있어서, 상기 저잡음 증폭기는 제 2 전계 효과 트랜지스터를 포함하되; 상기 제 2 스위치는 상기 제 2 전계 효과 트랜지스터의 드레인 단자에 연결된다.In yet another embodiment, the low noise amplifier comprises a second field effect transistor; The second switch is connected to the drain terminal of the second field effect transistor.

또 다른 실시예에 있어서, 상기 송수신 장치는; 상기 제 2 스위치와 상기 제 2 전계 효과 트랜지스터 사이에 제 3 바이패스 회로가 더 구비된다.In another embodiment, the transceiver device; A third bypass circuit is further provided between the second switch and the second field effect transistor.

또 다른 실시예에 있어서, 상기 제 1 전계 효과 트랜지스터의 드레인 단자와 상기 제 1 바이패스 회로 사이에 제 1 임피던스 변환기가 더 구비된다.In another embodiment, a first impedance converter is further provided between the drain terminal of the first field effect transistor and the first bypass circuit.

또 다른 실시예에 있어서, 상기 제 2 전계 효과 트랜지스터의 드레인 단자와 상기 제 3 바이패스 회로 사이에 제 2 임피던스 변환기가 더 구비된다.In another embodiment, a second impedance converter is further provided between the drain terminal of the second field effect transistor and the third bypass circuit.

또 다른 실시예에 있어서, 상기 송수신 장치는; 상기 제 1 내지 상기 제 3 스위치와 전기적으로 연결되어, 시분할 듀플렉스 방식의 마이크로웨이브 및 고주파 신호에 대응하여 송신시 상기 제 1 스위치를 온시키고, 상기 제 2 스위치를 오프시키며 그리고 상기 제 3 스위치를 상기 송신부에 연결되도록 스위칭 제어하고, 수신시 상기 제 2 스위치를 온시키고, 상기 제 1 스위치를 오프시키며 그리고 상기 제 3 스위치를 상기 수신부에 연결되도록 스위칭 제어하는 컨트롤러를 더 포함한다.In another embodiment, the transceiver device; Electrically connected to the first to third switches to turn on the first switch, turn off the second switch, and turn off the third switch in response to microwave and high frequency signals in a time division duplex manner. And a controller configured to control switching to be connected to a transmitter, to turn on the second switch, to turn off the first switch, and to control the third switch to be connected to the receiver.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 시분할 듀플렉스 방식의 송수신 장치의 송수 신 전환을 위한 고속의 스위칭 방법이 제공된다. 상기 송수신 장치는 송신부에 구비되는 전력 증폭기에 연결되는 제 1 스위치와, 수신부의 저잡음 증폭기에 연결되는 제 2 스위치와, 송신부 또는 수신부와 연결되도록 스위칭하는 제 3 스위치 및, 안테나와 연결되는 서큘레이터를 포함한다. According to another feature of the present invention, there is provided a fast switching method for transmitting and receiving switching of a time division duplex transmission and reception apparatus. The transceiver includes a first switch connected to a power amplifier provided in a transmitter, a second switch connected to a low noise amplifier of a receiver, a third switch switched to be connected to a transmitter or a receiver, and a circulator connected to an antenna. Include.

이 방법에 의하면, 송신시 상기 제 3 스위치를 상기 송신부에 연결되도록 스위칭 제어한다. 동시에 상기 제 1 스위치를 온시키고, 상기 제 2 스위치를 오프시킨다. 그리고 수신시 상기 제 3 스위치를 상기 수신부에 연결되도록 스위칭 제어한다. 동시에 상기 제 2 스위치를 온시키고, 상기 제 1 스위치를 오프시켜서 데이터 전송을 처리한다.According to this method, switching is controlled so that the third switch is connected to the transmitting unit during transmission. Simultaneously turn on the first switch and turn off the second switch. In response to the reception, the third switch is controlled to be connected to the receiver. At the same time, the second switch is turned on and the first switch is turned off to process data transmission.

한 실시예에 있어서, 상기 송수신 스위칭 방법은; 상기 제 1 스위치가 온되면, 상기 전력 증폭기를 동작시키고, 상기 제 2 스위치가 온되면, 상기 저잡음 증폭기를 동작시킨다.In one embodiment, the transmission and reception switching method; When the first switch is on, the power amplifier is operated. When the second switch is on, the low noise amplifier is operated.

상술한 바와 같이, 본 발명의 시분할 듀플렉스 방식의 송수신 장치는 고출력 저가의 스위칭 소자를 이용하여 송신 및 수신 전환하도록 고속 스위칭함으로써, 송신단의 잡음 유입을 최소화하고, 동시에 수신단을 보호할 수 있다.As described above, the time division duplex transmission and reception apparatus of the present invention can be switched at high speed to switch between transmission and reception using a high output low cost switching element, thereby minimizing noise inflow at the transmitting end and simultaneously protecting the receiving end.

또 본 발명의 송수신 장치는 고출력의 전력 증폭기를 이용하여 송수신 시 격리도를 확보할 수 있다.In addition, the transmission and reception apparatus of the present invention can secure isolation when transmitting and receiving using a high output power amplifier.

또 본 발명의 송수신 장치는 저가의 스위칭 소자를 이용함으로써, 무선 통신 시스템의 제조 단가를 줄일 수 있다.In addition, the transceiver of the present invention can reduce the manufacturing cost of the wireless communication system by using a low-cost switching element.

또한 본 발명의 송수신 장치는 고속의 스위칭으로 시분할 듀플렉스 방식으로 고용량의 데이터 전송이 가능하돌고 고출력의 전력 증폭기를 이용할 수 있다.In addition, the transmission and reception apparatus of the present invention enables high-capacity data transmission in a time division duplex method with high-speed switching, and may use a high power power amplifier.

본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 서술하는 실시예로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 구성 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다.The embodiments of the present invention may be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be interpreted as being limited by the embodiments described below. This embodiment is provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art. Therefore, the shapes and the like of the components in the drawings are exaggerated in order to emphasize a clearer explanation.

이하 첨부된 도 2 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 9.

도 2는 본 발명에 따른 시분할 이중 방식의 송수신 장치를 이용하는 양방향 무선 통신 시스템의 개략적인 구성을 나타내는 블럭도이다.2 is a block diagram showing a schematic configuration of a bidirectional wireless communication system using a time division duplex transceiver according to the present invention.

도 2를 참조하면, 무선 통신 시스템(2)은 예를 들어, 영상 등의 고용량의 데이터를 고속(약 18 GB 정도)으로 전송하기 위하여, 복수 개의 서버(4, 8)와, 서버(4, 8)들 간에 데이터를 중계하는 중계기(6)를 포함한다. Referring to FIG. 2, the wireless communication system 2 includes, for example, a plurality of servers 4 and 8 and a server 4 to transmit high capacity data such as an image at high speed (about 18 GB). 8) a repeater 6 for relaying data between them.

서버(4, 8)들은 본 발명에 따른 시분할 듀플렉스 방식의 송수신 장치(100)를 각각 구비하고, 동일한 송수신 장치(100)가 구비된 복수 개의 클라이언트(미도시됨)들과 일대다 방식으로 상호 무선 통신을 처리한다. 중계기(6)는 서버(4, 8)와 일대일 방식으로 무선 통신 가능하도록 서버(4, 8)에 대응하여 복수 개의 송수신 장치(100)들을 구비한다. 물론 중계기(6)는 하나의 송수신 장치(100)를 구비 하고, 서버(4, 8)에 대응하여 복수 개가 구비될 수 있다.The servers 4 and 8 each have a time division duplex transceiver 100 according to the present invention, and are mutually wireless in a one-to-many manner with a plurality of clients (not shown) equipped with the same transceiver 100. Handle the communication. The repeater 6 includes a plurality of transmitting and receiving devices 100 corresponding to the servers 4 and 8 to enable wireless communication with the servers 4 and 8 in a one-to-one manner. Of course, the repeater 6 may include one transmitting and receiving device 100, and a plurality of repeaters 6 may be provided corresponding to the servers 4 and 8.

본 발명의 송수신 장치(100)는 마이크로웨이브 및 고주파 신호의 직진성에 의해 안테나가 상호 마주보도록 서버(4, 8), 중계기(6) 및 클라이언트들에 각각 배치된다.The transmission and reception apparatus 100 of the present invention is disposed in the servers 4 and 8, the repeater 6 and the clients so that the antennas face each other by the straightness of the microwave and the high frequency signals.

이러한 본 발명의 송수신 장치(100)는 송수신 시, 고속의 스위칭 가능하고, 신호 격리도를 확보하고, 고출력을 위한 저가의 스위칭 소자를 이용하여 고속 대용량의 데이터를 양방향 무선 통신을 처리한다.The transmission and reception apparatus 100 of the present invention is capable of high-speed switching, signal isolation, and high-speed large-capacity data processing by using a low-cost switching element for high power.

본 발명의 송수신 장치를 도 3 내지 도 9를 이용하여 상세히 설명한다.The transmission and reception apparatus of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 3 to 9.

도 3은 본 발명에 따른 송수신 장치의 구성을 도시한 블럭도이고, 도 4 및 도 5는 제 1 및 제 2 스위치의 구성을 나타내는 회로도들이다.3 is a block diagram showing the configuration of a transmitting and receiving device according to the present invention, Figures 4 and 5 are circuit diagrams showing the configuration of the first and second switches.

도 3을 참조하면, 송수신 장치(100)는 송신부(160)에 구비되는 전력 증폭기(130)와, 수신부(170)에 구비되는 저잡음 증폭기(140)와, 전력 증폭기(130)에 연결되는 제 1 스위치(120)와, 저잡음 증폭기(140)에 연결되는 제 2 스위치(122) 및, 송수신 장치(100)의 제반 동작을 제어하는 컨트롤러(106)를 포함한다. 또 송수신 장치(100)는 무선 통신 시스템(2)의 기능에 따른 다양한 어플리케이션(104)들과 연결되고, 어플리케이션(104)으로부터 마이크로웨이브 및 고주파 신호가 입력되는 입력단 측에 설치되는 제 3 스위치(110)와, 안테나(102) 측에 설치되는 서큘레이터(118)를 포함한다. 예를 들어, 어플리케이션(104)은 서버(4, 8), 중계기(6) 및 클라이언트(미도시됨) 등에 따라 AP(Acess Point), 모뎀(MODEM) 또는 메쉬(Mesh) 등을 포함한다.Referring to FIG. 3, the transceiver 100 includes a power amplifier 130 provided in the transmitter 160, a low noise amplifier 140 provided in the receiver 170, and a first amplifier connected to the power amplifier 130. A switch 120, a second switch 122 connected to the low noise amplifier 140, and a controller 106 for controlling overall operations of the transceiver 100. In addition, the transmission and reception apparatus 100 is connected to various applications 104 according to the functions of the wireless communication system 2, and the third switch 110 is installed on the input terminal side to receive microwave and high frequency signals from the application 104 ) And a circulator 118 provided on the antenna 102 side. For example, the application 104 includes an access point (AP), a modem (MODEM), a mesh (mesh), etc., depending on the servers 4, 8, the repeater 6, a client (not shown), and the like.

또 송수신 장치(100)는 기준 주파수 신호를 발생하는 로컬 발진기(108)와, 기준 주파수 신호를 송신부(160) 또는 수신부(170)로 제공하기 위해 스위칭하는 제 4 스위치(112)를 포함한다. 또 송수신 장치(100)는 도면에는 도시되지 않았지만, 각 구성 요소들 사이에 적어도 하나의 밴드패스 필터(bandpass filter)가 설치된다. 이러한 송수신 장치(100)는 각 구성 요소들을 개별적으로 구비하거나, 각 구성 요소들을 포함하는 하나의 통신 모듈로 구비될 수 있다.In addition, the transceiver 100 includes a local oscillator 108 for generating a reference frequency signal, and a fourth switch 112 for switching to provide the reference frequency signal to the transmitter 160 or the receiver 170. In addition, although the transmission and reception apparatus 100 is not shown in the drawing, at least one bandpass filter is installed between each component. The transceiver 100 may be provided with each component individually or may be provided as one communication module including each component.

송신부(160)는 어플리케이션(104)으로부터 입력되는 마이크로웨이브 및 고주파 신호의 이득을 조절하는 제 1 가변 감쇄기(114)와, 이득이 조절된 마이크로웨이브 및 고주파 신호와 기준 주파수 신호를 합성하는 제 1 믹서(124) 및, 합성된 마이크로웨이브 및 고주파 신호를 증폭하는 전력 증폭기(130)를 포함한다.The transmitter 160 may include a first variable attenuator 114 that adjusts gains of microwave and high frequency signals input from the application 104, and a first mixer that synthesizes gain-adjusted microwave and high frequency signals and a reference frequency signal. 124 and a power amplifier 130 that amplifies the synthesized microwave and high frequency signals.

수신부(170)는 안테나(102)로부터 입력되는 마이크로웨이브 및 고주파 신호의 잡음을 억제하여 증폭하는 저잡음 증폭기(140)와, 증폭된 마이크로웨이브 및 고주파 신호와, 기준 주파수 신호를 합성하는 제 2 믹서(126) 및, 합성된 마이크로웨이브 및 고주파 신호의 이득을 조절하여 어플리케이션(104)으로 출력하는 제 2 가변 감쇄기(116)를 포함한다. 이러한 송신부(160)와 수신부(170)는 제 3 스위치(110)와 서큘레이터(118) 사이에 상호 병렬로 배치된다.The receiver 170 includes a low noise amplifier 140 for suppressing and amplifying noise of microwave and high frequency signals input from the antenna 102, a second mixer for synthesizing the amplified microwave and high frequency signals and a reference frequency signal ( 126 and a second variable attenuator 116 that adjusts the gain of the synthesized microwave and high frequency signals to the application 104. The transmitter 160 and the receiver 170 are disposed in parallel to each other between the third switch 110 and the circulator 118.

서큘레이터(118)은 비대칭인 3 개의 단자를 구비하고, 마이크로웨이브 및 고주파 신호를 한 방향으로만 통과시킨다. 즉, 송신 또는 수신시 마이크로웨이브 및 고주파 신호를 화살표 방향으로 인접된 단자로 전달한다.The circulator 118 has three asymmetric terminals and passes microwave and high frequency signals in only one direction. That is, during transmission or reception, microwave and high frequency signals are transmitted to adjacent terminals in the direction of the arrow.

그리고 컨트롤러(106)는 전송되는 TDD 신호에 대응하여 제 1 내지 제 3 스위 치(120, 122, 110)들이 스위칭하도록 스위칭 제어 신호(CTL, CTL#)를 출력한다.The controller 106 outputs the switching control signals CTL and CTL # to switch the first to third switches 120, 122, and 110 in response to the transmitted TDD signal.

구체적으로, 도 4를 참조하면, 제 1 스위치(120)는 전력 증폭기(130)에 연결된다. 제 1 스위치(120)와 전력 증폭기(130)는 하나의 소자로 구비될 수 있다.Specifically, referring to FIG. 4, the first switch 120 is connected to the power amplifier 130. The first switch 120 and the power amplifier 130 may be provided as one device.

전력 증폭기(130)는 마이크로웨이브 및 고주파 신호를 입력하는 입력 단자(IN)와, 증폭된 마이크로웨이브 및 고주파 신호를 출력하는 출력 단자(OUT) 사이에 전력 증폭용 제 1 전계 효과 트랜지스터(Power Field Effect Transistor : Power FET)(132)를 포함한다. 여기서 제 1 전계 효과 트랜지스터(132)는 N 채널 MOSFET로 구비된다.The power amplifier 130 includes a first field effect transistor for power amplification between an input terminal IN for inputting microwave and high frequency signals and an output terminal OUT for outputting amplified microwave and high frequency signals. Transistor: Power FET) 132. The first field effect transistor 132 is provided with an N-channel MOSFET.

즉, 전력 증폭기(130)는 입력 단자(IN)가 제 1 전계 효과 트랜지스터(132)의 게이트(gate) 단자에 연결되고, 출력 단자(OUT)가 제 1 전계 효과 트랜지스터(132)의 드레인(drain) 단자에 연결된다. 또 전력 증폭기(130)는 입력 단자(IN)와 게이트 단자 사이, 드레인 단자와 출력 단자(OUT) 사이 각각에 블록킹(blocking)용 캐패시터(C5, C6)들을 포함한다.That is, in the power amplifier 130, an input terminal IN is connected to a gate terminal of the first field effect transistor 132, and an output terminal OUT is a drain of the first field effect transistor 132. ) Is connected to the terminal. The power amplifier 130 also includes blocking capacitors C5 and C6 between the input terminal IN and the gate terminal, and between the drain terminal and the output terminal OUT.

전력 증폭기(130)는 제 1 전계 효과 트랜지스터(132)의 게이트 단자로 바이어스 전압을 인가한다. 이를 위해 바이어스 전압을 인가하는 단자(Vbais)와 게이트 단자 사이에는 제 1 바이패스 회로(150)와, 제 1 임피던스 변환기(134)가 직렬로 설치된다. 전력 증폭기(130)는 제 1 전계 효과 트랜지스터(132)의 드레인 단자와 드레인 전압을 인가하는 단자(VD)) 사이에 제 1 스위치(120)가 설치된다. 또 전력 증폭기(130)는 제 1 스위치(120)와 드레인 단자 사이에 제 2 바이패스 회로(152) 와, 제 2 임피던스 변환기(136)가 직렬로 설치된다. 여기서 제 1 및 제 2 바이패스 회로(150, 152)는 각각 잡음 제거용 캐패시터(C1 ~ C2, C3 ~ C4)들로 구비되고, 제 1 및 제 2 임피던스 변환기(134, 136)는 각각 λ/4 전송선으로 구비된다.The power amplifier 130 applies a bias voltage to the gate terminal of the first field effect transistor 132. To this end, a first bypass circuit 150 and a first impedance converter 134 are installed in series between the terminal V bais to which the bias voltage is applied and the gate terminal. The power amplifier 130 is provided with a first switch 120 between the drain terminal of the first field effect transistor 132 and the terminal V D for applying the drain voltage. In the power amplifier 130, a second bypass circuit 152 and a second impedance converter 136 are provided in series between the first switch 120 and the drain terminal. Here, the first and second bypass circuits 150 and 152 are each provided with noise canceling capacitors C1 to C2 and C3 to C4, and the first and second impedance converters 134 and 136 are respectively lambda / It is provided with four transmission lines.

그러므로 전력 증폭기(130)는 송신 시, 컨트롤러(106)로부터 스위칭 제어 신호(CTL)를 받아서 제 1 스위치(120)가 온(on)되면, 드레인 전압과 바이어스 전압이 제 1 전계 효과 트랜지스터(132)에 인가되어 입력 단자(IN)로부터 입력되는 마이크로웨이브 및 고주파 신호를 증폭하여 출력 단자(OUT)로 출력한다. 또한 전력 증폭기(130)는 수신 시, 컨트롤러(106)로부터 스위칭 제어 신호(CTL#)를 받아서 제 1 스위치(120)가 오프(off)되면, 입력 단자(IN)와 출력 단자(OUT) 사이가 전기적으로 차단되므로 송신부와 신호 격리도를 확보할 수 있다.Therefore, when the power amplifier 130 receives the switching control signal CTL from the controller 106 at the time of transmission and the first switch 120 is turned on, the drain voltage and the bias voltage become the first field effect transistor 132. Amplified microwave and high frequency signals applied from the input terminal IN to the output terminal OUT. In addition, the power amplifier 130 receives the switching control signal CTL # from the controller 106 at the time of reception, and when the first switch 120 is turned off, the power amplifier 130 is connected between the input terminal IN and the output terminal OUT. Since it is electrically disconnected, signal isolation with the transmitter can be secured.

도 5를 참조하면, 제 2 스위치(122)는 저잡음 증폭기(140)와 연결된다. 물론 제 2 스위치(122)와 저잡음 증폭기(140)는 하나의 소자로 구비될 수 있다.Referring to FIG. 5, the second switch 122 is connected to the low noise amplifier 140. Of course, the second switch 122 and the low noise amplifier 140 may be provided as one device.

저잡음 증폭기(140)는 안테나(102)로부터 수신된 마이크로웨이브 및 고주파 신호를 입력하는 입력 단자(IN)와, 수신된 마이크로웨이브 및 고주파 신호의 잡음을 억제, 증폭하여 출력하는 출력 단자(OUT) 사이에 저잡음용 제 2 전계 효과 트랜지스터(Low Noise FET)(142) 또는 고주파 단일 집적회로(Monolithic Microwave Integrated Circuits : MMIC)를 포함한다. 여기서 제 2 전계 효과 트랜지스터(142) 또한 N 채널 MOSFET로 구비된다.The low noise amplifier 140 includes an input terminal IN for inputting microwave and high frequency signals received from the antenna 102 and an output terminal OUT for suppressing, amplifying and outputting noise of the received microwave and high frequency signals. Low noise second field effect transistor (Low Noise FET) 142 or a high frequency (Monolithic Microwave Integrated Circuits: MMIC). The second field effect transistor 142 is also provided as an N-channel MOSFET.

저잡음 증폭기(140)는 입력 단자(IN)가 제 2 전계 효과 트랜지스터(142)의 게이트 단자에 연결되고, 출력 단자(OUT)가 제 2 전계 효과 트랜지스터(142)의 드 레인 단자에 연결된다. 또 저잡음 증폭기(140)는 입력 단자(IN)와 게이트 단자 사이, 드레인 단자와 출력 단자(OUT) 사이 각각에 블록킹용 캐패시터(C7, C8)들을 포함한다.The low noise amplifier 140 has an input terminal IN connected to the gate terminal of the second field effect transistor 142 and an output terminal OUT connected to the drain terminal of the second field effect transistor 142. The low noise amplifier 140 also includes blocking capacitors C7 and C8 between the input terminal IN and the gate terminal, and between the drain terminal and the output terminal OUT.

저잡음 증폭기(140)는 제 2 전계 효과 트랜지스터(142)의 드레인 단자와 드레인 전압을 인가하는 단자(VD) 사이에 제 2 스위치(122)가 설치된다. 또 저잡음 증폭기(140)는 제 2 스위치(122)와 드레인 단자 사이에 제 3 바이패스 회로(154)와, 제 3 임피던스 변환기(144)가 직렬로 설치된다. 여기서도 제 3 바이패스 회로(154)는 잡음 제거용 캐패시터(C9, C10)들로 구비되고, 제 3 임피던스 변환기(144)는 λ/4 전송선으로 구비된다.The low noise amplifier 140 is provided with a second switch 122 between the drain terminal of the second field effect transistor 142 and the terminal V D applying the drain voltage. In the low noise amplifier 140, a third bypass circuit 154 and a third impedance converter 144 are provided in series between the second switch 122 and the drain terminal. Here again, the third bypass circuit 154 is provided with noise canceling capacitors C9 and C10, and the third impedance converter 144 is provided with a λ / 4 transmission line.

그러므로 저잡음 증폭기(140)는 수신 시, 제 2 스위치(122)가 컨트롤러(106)의 스위칭 제어 신호(CTL)를 받아서 온(on)되면, 드레인 전압이 제 2 전계 효과 트랜지스터(142)에 인가되어 입력 단자(IN)로부터 입력되는 마이크로웨이브 및 고주파 신호를 잡음 억제 및 증폭하여 출력 단자(OUT)로 출력한다. 또한 저잡음 증폭기(140)는 송신 시, 제 2 스위치(122)가 오프(off)되어, 입력 단자(IN)와 출력 단자(OUT) 사이를 차단시킴으로써 격리도를 확보할 수 있다. 여기서 제 1 및 제 2 스위치(120, 122)는 각각 CMOS FET 타입으로 구비된다.Therefore, when the low noise amplifier 140 receives the switching control signal CTL of the controller 106 when the second switch 122 is on, a drain voltage is applied to the second field effect transistor 142. The microwave and high frequency signals input from the input terminal IN are suppressed and amplified and output to the output terminal OUT. In addition, the low-noise amplifier 140 may ensure isolation by cutting off the second switch 122 and transmitting the input terminal IN and the output terminal OUT during transmission. Here, the first and second switches 120 and 122 are each provided in a CMOS FET type.

또 다른 실시예로서, 제 1 및 제 2 스위치(120, 122) 각각은 전력 증폭기(130) 또는 저잡음 증폭기(140)로 인가되는 과전류에 의해 손상되는 것을 방지하기 위하여, 도 6에 도시된 바와 같이, 적어도 2 개의 스위치(120a, 120b)들이 병렬로 배치되는 구조를 가질 수 있다.As another example, each of the first and second switches 120 and 122 may be damaged by an overcurrent applied to the power amplifier 130 or the low noise amplifier 140, as shown in FIG. 6. At least two switches 120a and 120b may be arranged in parallel.

계속해서 도 7 내지 도 9를 이용하여 본 발명의 송수신 장치의 동작을 설명한다.Subsequently, an operation of the transceiver of the present invention will be described with reference to FIGS. 7 to 9.

도 7은 본 발명의 TDD 신호에 따른 스위칭 동작을 제어하기 위한 타이밍도이고, 도 8은 본 발명의 고속 스위칭에 따른 TDD 신호의 라이징 및 폴링 시간을 비교한 도면들이다.FIG. 7 is a timing diagram for controlling a switching operation according to the TDD signal of the present invention, and FIG. 8 is a view comparing rising and polling times of the TDD signal according to the fast switching of the present invention.

도 7을 참조하면, TDD 신호는 동일한 주파수를 이용하여 송신 구간(Tx)과 수신 구간(Rx)으로 시간을 분배하여 데이터를 송신 및 수신한다. 따라서 본 발명의 컨트롤러(106)는 TDD 신호에 대응하여 송신 구간(Tx)에 제 1 및 제 3 스위치(120, 110)를 온 시키는 스위칭 제어 신호(CTL)를 출력하고, 동시에 제 2 스위치(122)를 오프 시키는 스위칭 제어 신호(CTL#)를 출력한다. 또 TDD 신호에 대응하여 수신 구간(Rx)에 제 2 및 제 3 스위치(122, 110)를 온 시키는 스위칭 제어 신호(CTL)를 출력하고, 동시에 제 1 스위치(120)를 오프 시키는 스위칭 제어 신호(CTL#)를 출력한다.Referring to FIG. 7, the TDD signal divides time into a transmission section Tx and a reception section Rx using the same frequency to transmit and receive data. Accordingly, the controller 106 of the present invention outputs the switching control signal CTL for turning on the first and third switches 120 and 110 in the transmission section Tx in response to the TDD signal, and simultaneously the second switch 122. Outputs a switching control signal (CTL #). In addition, a switching control signal CTL for outputting a switching control signal CTL for turning on the second and third switches 122 and 110 in the reception section Rx in response to the TDD signal, and simultaneously for turning off the first switch 120 ( CTL #).

따라서 본 발명(b)의 송수신 장치(100)는 도 8에 도시된 바와 같이, TDD 신호의 라이징 타임(rising time : Tr)과 폴링 타임(falling time : Tf)이 수백 ㎱로, 도 1에 도시된 기존 방식(a)의 송수신 장치(10)의 수백 ㎲보다 고속으로 처리 가능하다.Accordingly, as shown in FIG. 8, the transmitting and receiving device 100 of the present invention (b) has a rising time (Tr) and a falling time (Tf) of several hundreds of milliseconds, as shown in FIG. 1. It is possible to process at a higher speed than several hundred microseconds of the transmission and reception apparatus 10 of the conventional scheme (a).

상술한 바와 같이, 본 발명의 송수신 장치(100)는 TDD 방식의 무선 통신 시스템(2)에서 저잡음 증폭기(140)의 보호와, 송신 및 수신 시의 격리도(isolation) 을 확보함으로써 송신부(160)로의 잡음 유입을 방지할 수 있다.As described above, the transmitter / receiver 100 according to the present invention secures the low noise amplifier 140 in the TDD-type wireless communication system 2 and secures the isolation during transmission and reception. Noise can be prevented from entering the furnace.

또한 본 발명의 송수신 장치(100)는 고출력의 스위칭 소자(120, 122)를 이용하여 송수신에 따른 고속의 스위칭 동작을 제어함으로써, 기존 방식 보다 저가의 스위칭 소자로 구현 가능하고, 이에 따라 고출력 고속의 데이터 전송이 가능하다.In addition, the transmitting and receiving device 100 of the present invention by using a high output switching device (120, 122) to control the high-speed switching operation according to the transmission, it can be implemented as a switching device of lower cost than the conventional method, accordingly high output high speed Data transfer is possible.

이어서 도 9는 본 발명에 따른 시분할 듀플렉스 방식을 이용하는 송수신 장치의 처리 수순을 나타내는 흐름도이다.9 is a flowchart illustrating a processing procedure of a transmission / reception apparatus using a time division duplex method according to the present invention.

도 9를 참조하면, 단계 S200에서 컨트롤러(106)는 TDD 신호에 대응하여 송신 또는 수신 구간(Tx, Rx)인지를 판별한다. 판별 결과, TDD 신호의 송신 구간(Tx)이면, 단계 S210으로 진행하여, 제 1 스위치(120)를 온 시키고, 제 2 스위치(122)를 오프 시키고, 동시에 제 3 스위치(110)를 송신부(160)와 연결되도록 스위칭 제어한다. 그 결과 단계 S220에서 전력 증폭기(130)를 구동시켜서 TDD 신호의 송신을 처리한다.Referring to FIG. 9, in step S200, the controller 106 determines whether the transmission or reception intervals Tx and Rx correspond to the TDD signal. As a result of the determination, if the transmission period Tx of the TDD signal, the flow advances to step S210 to turn on the first switch 120, turn off the second switch 122, and simultaneously transmit the third switch 110 to the transmitter 160. ) To control the switching. As a result, the power amplifier 130 is driven in step S220 to process the transmission of the TDD signal.

또 판별 결과, TDD 신호의 수신 구간(Rx)이면, 단계 S230으로 진행하여 제 1 스위치(120)를 오프 시키고, 제 2 스위치(122)를 온 시키며, 동시에 제 3 스위치(110)를 수신부(170)와 연결되도록 스위칭 제어한다. 따라서 단계 S230에서 저잡음 증폭기(140)를 구동시켜서 TDD 신호의 수신을 처리한다.As a result of the determination, if the reception period Rx of the TDD signal is reached, the process proceeds to step S230, where the first switch 120 is turned off, the second switch 122 is turned on, and the third switch 110 is simultaneously received. ) To control the switching. Therefore, in step S230, the low noise amplifier 140 is driven to process the reception of the TDD signal.

이상에서, 본 발명에 따른 고속 스위칭을 이용한 시분할 듀플렉스 방식의 송수신 장치에 대한 구성 및 작용을 상세한 설명과 도면에 따라 도시하였지만, 이는 실시예를 들어 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다.In the above, the configuration and operation of the time division duplex transmission and reception apparatus using the high-speed switching according to the present invention has been shown according to the detailed description and drawings, but this is merely described by way of example, and do not depart from the spirit of the present invention. Various changes and modifications are possible within the scope.

도 1은 종래기술의 일 실시예에 따른 시분할 듀플렉스 방식을 이용하는 송수신 장치의 개략적인 구성을 도시한 블럭도;1 is a block diagram showing a schematic configuration of a transmission and reception apparatus using a time division duplex method according to an embodiment of the prior art;

도 2는 본 발명에 따른 시분할 듀플렉스 방식을 이용하는 송수신 장치를 구비하는 무선 통신 시스템의 개략적인 구성을 도시한 블럭도;2 is a block diagram showing a schematic configuration of a wireless communication system including a transmitting and receiving apparatus using a time division duplex scheme according to the present invention;

도 3은 본 발명에 따른 시분할 듀플렉스 방식의 송수신 장치의 구성을 도시한 블럭도;3 is a block diagram showing the configuration of a time division duplex transmission and reception apparatus according to the present invention;

도 4는 도 3에 도시된 제 1 스위치와 전력 증폭기의 연결 구성을 나타내는 회로도;4 is a circuit diagram showing a connection configuration of a first switch and a power amplifier shown in FIG. 3;

도 5는 도 3에 도시된 제 2 스위치와 저잡음 증폭기의 연결 구성을 나타내는 회로도;5 is a circuit diagram showing a connection configuration of a second switch and a low noise amplifier shown in FIG. 3;

도 6은 도 4 또는 도 5에 도시된 제 1 또는 제 2 스위치의 다른 실시예에 따른 구성을 도시한 회로도;6 is a circuit diagram showing a configuration according to another embodiment of the first or second switch shown in FIG. 4 or FIG.

도 7은 본 발명의 TDD 신호에 따른 스위칭 동작을 제어하기 위한 타이밍도;7 is a timing diagram for controlling a switching operation according to the TDD signal of the present invention;

도 8은 본 발명의 고속 스위칭에 따른 TDD 신호의 라이징 및 폴링 시간을 비교한 도면들; 그리고8 is a view comparing rising and polling times of a TDD signal according to a fast switching of the present invention; And

도 9는 본 발명에 따른 시분할 듀플렉스 방식을 이용하는 송수신 장치의 처리 수순을 나타내는 흐름도이다.9 is a flowchart illustrating a processing procedure of a transmission and reception apparatus using a time division duplex method according to the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

2 : 무선 통신 시스템 4, 8 : 서버2: wireless communication system 4, 8: server

6 : 중계기 100 : 송수신 장치6: repeater 100: transceiver

102 : 안테나 104 : 어플리케이션102: antenna 104: application

106 : 컨트롤러 108 : 로컬 발진기106: controller 108: local oscillator

110, 112, 120, 122 : 스위치 114, 116 : 가변 감쇄기110, 112, 120, 122: switch 114, 116: variable attenuator

118 : 서큘레이터 124, 126 : 믹서118: circulator 124, 126: mixer

130 : 전력 증폭기 134, 136, 144 : 임피던스 변환기130: power amplifier 134, 136, 144: impedance converter

140 : 저잡음 증폭기 150, 152, 154 : 바이패스 회로140: low noise amplifier 150, 152, 154: bypass circuit

Claims (12)

시분할 듀플렉스 방식의 송수신 장치에 있어서:In the time division duplex transceiver device: 안테나로 시분할 듀플렉스 방식의 마이크로웨이브 및 고주파 신호를 송신하는 송신부에 구비되어, 송신되는 마이크로웨이브 및 고주파 신호를 증폭하는 전력 증폭기와;A power amplifier provided in the transmission unit for transmitting the time division duplex type microwave and the high frequency signal to the antenna and amplifying the transmitted microwave and the high frequency signal; 상기 안테나로부터 시분할 듀플렉스 방식의 마이크로웨이브 및 고주파 신호를 수신하는 수신부에 구비되어, 수신되는 마이크로웨이브 및 고주파 신호의 저잡음을 억제하여 증폭하는 저잡음 증폭기와;A low noise amplifier provided in the receiving unit for receiving the time division duplex type microwave and high frequency signals from the antenna, and suppressing and amplifying low noise of the received microwave and high frequency signals; 상기 전력 증폭기에 연결되어 송신시, 상기 전력 증폭기가 구동되도록 스위칭하는 제 1 스위치 및;A first switch coupled to the power amplifier and switching to drive the power amplifier upon transmission; 상기 저잡음 증폭기에 연결되어 수신시, 상기 저잡음 증폭기가 구동되도록 스위칭하는 제 2 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 송수신 장치.And a second switch connected to the low noise amplifier and configured to switch the low noise amplifier to be driven when received. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 송수신 장치는;The transceiver device; 입력단 측에 구비되어, 상기 송신부 또는 상기 수신부를 선택하도록 스위칭하는 제 3 스위치와;A third switch provided at an input end and switching to select the transmitter or the receiver; 상기 안테나 측에 구비되어, 상기 송신부 또는 상기 수신부를 선택하도록 동작하는 서큘레이터를 더 포함하되;A circulator provided on the antenna side and operative to select the transmitter or the receiver; 송신시, 상기 송신부가 활성화되도록 상기 제 1 및 상기 제 3 스위치가 동시에 스위칭되고, 수신시, 상기 수신부가 활성화되도록 상기 제 2 및 상기 제 3 스위치가 동시에 스위칭되는 것을 특징으로 하는 송수신 장치.And the first and the third switch are simultaneously switched so that the transmitter is activated during transmission, and the second and the third switch are simultaneously switched so that the receiver is activated upon reception. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 전력 증폭기는 제 1 전계 효과 트랜지스터를 포함하되;The power amplifier comprises a first field effect transistor; 상기 제 1 스위치는 상기 제 1 전계 효과 트랜지스터의 드레인 단자에 연결되는 것을 특징으로 하는 송수신 장치.And the first switch is connected to the drain terminal of the first field effect transistor. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 송수신 장치는;The transceiver device; 상기 제 1 스위치와 상기 제 1 전계 효과 트랜지스터 사이에 제 1 바이패스 회로가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 송수신 장치.And a first bypass circuit is further provided between the first switch and the first field effect transistor. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 제 1 전계 효과 트랜지스터는;The first field effect transistor; 게이트 단자에 연결되어 전압을 바이어스하는 바이어스 단자가 구비되고, 상기 바이어스 단자와 상기 게이트 단자 사이에 제 2 바이패스 회로가 구비되는 것을 특징으로 하는 송수신 장치.And a bias terminal connected to the gate terminal to bias the voltage, and a second bypass circuit is provided between the bias terminal and the gate terminal. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, 상기 저잡음 증폭기는 제 2 전계 효과 트랜지스터를 포함하되;The low noise amplifier comprises a second field effect transistor; 상기 제 2 스위치는 상기 제 2 전계 효과 트랜지스터의 드레인 단자에 연결되는 것을 특징으로 하는 송수신 장치.And the second switch is connected to the drain terminal of the second field effect transistor. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 송수신 장치는;The transceiver device; 상기 제 2 스위치와 상기 제 2 전계 효과 트랜지스터 사이에 제 3 바이패스 회로가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 송수신 장치.And a third bypass circuit is further provided between the second switch and the second field effect transistor. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 제 1 전계 효과 트랜지스터의 드레인 단자와 상기 제 1 바이패스 회로 사이에 제 1 임피던스 변환기가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 송수신 장치.And a first impedance converter is further provided between the drain terminal of the first field effect transistor and the first bypass circuit. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 제 2 전계 효과 트랜지스터의 드레인 단자와 상기 제 3 바이패스 회로 사이에 제 2 임피던스 변환기가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 송수신 장치.And a second impedance converter is further provided between the drain terminal of the second field effect transistor and the third bypass circuit. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 송수신 장치는;The transceiver device; 상기 제 1 내지 상기 제 3 스위치와 전기적으로 연결되어, 시분할 듀플렉스 방식의 마이크로웨이브 및 고주파 신호에 대응하여 송신시 상기 제 1 스위치를 온시키고, 상기 제 2 스위치를 오프시키며 그리고 상기 제 3 스위치를 상기 송신부에 연결되도록 스위칭 제어하고, 수신시 상기 제 2 스위치를 온시키고, 상기 제 1 스위치를 오프시키며 그리고 상기 제 3 스위치를 상기 수신부에 연결되도록 스위칭 제어하는 컨트롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 송수신 장치.Electrically connected to the first to third switches to turn on the first switch, turn off the second switch, and turn off the third switch in response to microwave and high frequency signals in a time division duplex manner. And a controller configured to control switching to be connected to a transmitter, to turn on the second switch, to turn off the first switch, and to control the third switch to be connected to the receiver. . 시분할 듀플렉스 방식의 송수신 장치의 송수신 스위칭 방법에 있어서:In the transmission and reception switching method of a time division duplex transceiver device: 상기 송수신 장치는 송신부에 구비되는 전력 증폭기에 연결되는 제 1 스위치와, 수신부의 저잡음 증폭기에 연결되는 제 2 스위치와, 송신부 또는 수신부와 연결되도록 스위칭하는 제 3 스위치 및, 안테나와 연결되는 서큘레이터를 포함하고,The transceiver includes a first switch connected to a power amplifier provided in a transmitter, a second switch connected to a low noise amplifier of a receiver, a third switch switched to be connected to a transmitter or a receiver, and a circulator connected to an antenna. Including, 송신시 상기 제 3 스위치를 상기 송신부에 연결되도록 스위칭 제어하고, 동시에 상기 제 1 스위치를 온시키고, 상기 제 2 스위치를 오프시키며, 그리고 수신시 상기 제 3 스위치를 상기 수신부에 연결되도록 스위칭 제어하고, 동시에 상기 제 2 스위치를 온시키고, 상기 제 1 스위치를 오프시켜서 데이터 전송을 처리하도록 하는 것을 특징으로 하는 송수신 장치의 송수신 스위칭 방법.Switching control to connect the third switch to the transmitter during transmission, turn on the first switch, turn off the second switch, and switch control to connect the third switch to the receiver upon reception; And simultaneously turning on the second switch and turning off the first switch to process data transmission. 제 11 항에 있어서,The method of claim 11, 상기 송수신 스위칭 방법은;The transmission and reception switching method; 상기 제 1 스위치가 온되면, 상기 전력 증폭기를 동작시키고, 상기 제 2 스 위치가 온되면, 상기 저잡음 증폭기를 동작시키는 것을 특징으로 하는 송수신 장치의 송수신 스위칭 방법.Operating the power amplifier when the first switch is turned on, and operating the low noise amplifier when the second switch is turned on.
KR1020080097818A 2008-10-06 2008-10-06 Transceiver for time division duplex and method for switching thereof KR100998666B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080097818A KR100998666B1 (en) 2008-10-06 2008-10-06 Transceiver for time division duplex and method for switching thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080097818A KR100998666B1 (en) 2008-10-06 2008-10-06 Transceiver for time division duplex and method for switching thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100038736A true KR20100038736A (en) 2010-04-15
KR100998666B1 KR100998666B1 (en) 2010-12-07

Family

ID=42215400

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080097818A KR100998666B1 (en) 2008-10-06 2008-10-06 Transceiver for time division duplex and method for switching thereof

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100998666B1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160120107A (en) * 2015-04-07 2016-10-17 에스케이텔레콤 주식회사 Mobile telecommunication repeater and communication apparatus comprising the same
US10164840B2 (en) 2015-11-09 2018-12-25 Kookmin University Industry Academy Cooperation Foundation Device and method for configuring multiple interferers
CN114401026A (en) * 2021-12-22 2022-04-26 中国电波传播研究所(中国电子科技集团公司第二十二研究所) TR subassembly device is synthesized to radio frequency

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160120107A (en) * 2015-04-07 2016-10-17 에스케이텔레콤 주식회사 Mobile telecommunication repeater and communication apparatus comprising the same
US10164840B2 (en) 2015-11-09 2018-12-25 Kookmin University Industry Academy Cooperation Foundation Device and method for configuring multiple interferers
CN114401026A (en) * 2021-12-22 2022-04-26 中国电波传播研究所(中国电子科技集团公司第二十二研究所) TR subassembly device is synthesized to radio frequency
CN114401026B (en) * 2021-12-22 2023-12-01 中国电波传播研究所(中国电子科技集团公司第二十二研究所) Radio frequency comprehensive TR assembly device

Also Published As

Publication number Publication date
KR100998666B1 (en) 2010-12-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10153803B2 (en) Receiving circuit, wireless communication module, and wireless communication device
US9559746B2 (en) Systems and methods for multi-channel transceiver communications
US20170054485A1 (en) Filter module supporting carrier aggregation and electronic device including the same
US20230344451A1 (en) Radio frequency module and communication device
CN113169749B (en) Front end module and communication device
KR100889562B1 (en) System with Shared Power Amplifier for Mobile Communication Terminal with Mobile RFID Function
US11888510B2 (en) Transmission/reception separation circuit, transceiver, and wireless communications device
KR100998666B1 (en) Transceiver for time division duplex and method for switching thereof
US9780943B2 (en) Broadband distributed amplifier based active duplexer
KR101400739B1 (en) Co-site cancellation apparatus of push-to-talk terminal
KR20060082444A (en) Apparatus and method of eliminating noise for transmitter and receiver of wireless
US20210314010A1 (en) Radio-frequency module and communication device
US20040127169A1 (en) Low cost high frequency device having compact mounting area, high frequency amplification method, wireless communication device and mobile telephone including low cost and high frequency circuit having compact mounting area
KR101234045B1 (en) Apparatus and metho for transmitting and receiving signal in a communication system
KR101205720B1 (en) Apparatus for transmitting/receiving signal in communication system
KR100204266B1 (en) Repeater for mobile cdma system
IL293428A (en) Radio frequency (rf) amplifier circuit for antenna systems having a modal antenna
KR101567472B1 (en) Transceiver switchless bi-directional distributed amplifying apparatus
EP2023483B1 (en) Circulator bank for use in multiband power amplifier modules
KR100302334B1 (en) A device of dual polarization ant for wll
KR100906776B1 (en) Interference suppress system filter module having switching low noise amplifier
KR101943310B1 (en) Tdd wireless transmitting/receiving apparatus with improved tx/rx isolation and system using the same
KR100986517B1 (en) Radio frequency communication apparatus
KR101102666B1 (en) Transmitter of wibro terminal
KR100717404B1 (en) Multi-band Power control apparatus for Mobile Communication system

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131125

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141201

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191202

Year of fee payment: 10