KR20180020409A - 지연 초핑에 의한 송수신 간섭 제거 장치 및 방법 - Google Patents

지연 초핑에 의한 송수신 간섭 제거 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

지연 초핑에 의한 송수신 간섭 제거 장치 및 방법이 개시된다. 수신 안테나(Rx antenna)를 통해 RF 신호를 RF 신호 수신 모듈; 상기 RF 신호 수신 모듈을 통해 수신된 RF 신호를 초핑(chopping)하는 RF 스위치(radio frequency switch) 모듈; 상기 RF 스위치 모듈에 의해 초핑된 RF 신호를 지연하여 출력하는 신호 지연 모듈; 상기 신호 지연 모듈에 의해 출력된 RF 신호를 증폭하는 신호 증폭 모듈; 상기 신호 증폭 모듈에 의해 증폭된 RF 신호를 송신(Tx antenna)를 통해 송신하는 RF 신호 송신 모듈을 구성한다. 상술한 지연 초핑에 의한 송수신 간섭 제거 장치 및 방법에 의하면, 수신 신호를 지연(delay)시켜 재밍 신호를 송신하도록 구성됨으로써, 송신 신호가 수신 안테나를 통해 간섭을 일으키지 않게 되는 효과가 있다. 또한, 고출력으로 재밍 신호를 송신할 수 있게 되고 별도의 물리적 차폐 장치를 할 필요가 없다.

Description

지연 초핑에 의한 송수신 간섭 제거 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD OF REMOVING TRANSMITTING-RECEIVING INTEFERENCE USING DELAYED CHOPPING}
본 발명은 송수신 간섭을 제거하는 장치 및 방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 지연 초핑(delayed chopping)에 의한 송수신 간섭 제거 장치 및 방법에 관한 것이다.
동일 주파수 대역의 신호를 송수신하는 송수신기의 경우 신호의 송수신이 동시에 진행되는 경우 송신 안테나에서 방사되는 송신 신호가 근접한 수신 안테나로 유입되어 간섭을 일으키게 되는 문제점이 있다.
도 1a에서 보듯이 송신 신호가 유입되면 증폭기는 발진을 하게 되어 송수신기의 기능이 제대로 발현되지 못한다.
특히, 신호를 수집하여 바로 재밍 신호를 생성하여 송출하는 기만 신호 발생기의 경우에는 이러한 송신 신호의 유입으로 인한 발진 문제가 늘 발생하게 된다.
이에, 종래에는 증폭도를 줄이거나 수신기의 감도 범위를 줄여 사용함으로써 문제를 회피하곤 하였다. 하지만, 고출력 송신이 필요한 경우에는 이러한 문제점을 해결할 수 없다.
한편, 도 1b에서 보는 바와 같이 수신 안테나에 물리적 차폐 기구물을 부착하여 이를 해결하고 있다. 하지만, 이러한 물리적 차페 기구물 역시 한계가 있으며, 송신 신호의 유입을 완전히 막지는 못한다.
10-1326601
본 발명의 목적은 지연 초핑에 의한 송수신 간섭 제거 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 지연 초핑에 의한 송수신 간섭 제거 방법을 제공하는 데 있다.
상술한 본 발명의 목적에 따른 지연 초핑에 의한 송수신 간섭 제거 장치는, 수신 안테나(Rx antenna)를 통해 RF 신호를 RF 신호 수신 모듈; 상기 RF 신호 수신 모듈을 통해 수신된 RF 신호를 초핑(chopping)하는 RF 스위치(radio frequency switch) 모듈; 상기 RF 스위치 모듈에 의해 초핑된 RF 신호를 지연하여 출력하는 신호 지연 모듈; 상기 신호 지연 모듈에 의해 출력된 RF 신호를 증폭하는 신호 증폭 모듈; 상기 신호 증폭 모듈에 의해 증폭된 RF 신호를 송신(Tx antenna)를 통해 송신하는 RF 신호 송신 모듈을 포함하도록 구성될 수 있다.
여기서, 상기 신호 지연 모듈은, RF 신호의 수신과 RF 신호의 송신 간의 총 지연 시간을 고려하여 RF 신호를 지연하여 출력하도록 구성될 수 있다.
그리고 상기 총 지연 시간
Figure pat00001
은, 하기 수학식에 의해 산출되며, [수학식]
Figure pat00002
여기서,
Figure pat00003
은 상기 RF 신호의 수신 시간,
Figure pat00004
는 상기 RF 스위치 모듈의 스위칭 시간,
Figure pat00005
는 상기 RF 스위치 모듈로부터 상기 신호 지연 모듈로의 전달 시간,
Figure pat00006
는 상기 신호 지연 모듈의 지연 시간,
Figure pat00007
는 상기 신호 지연 모듈로부터 상기 신호 증폭 모듈로의 전달 시간,
Figure pat00008
는 상기 신호 증폭 모듈의 증폭 시간,
Figure pat00009
은 상기 RF 신호 송신 모듈의 송신 시간이고,
Figure pat00010
는 신호 초핑 주기로 구성될 수 있다.
그리고 상기 RF 스위치 모듈은, 상기 RF 신호 수신 모듈에서 수신된 RF 신호의 샘플링 주파수(sampling frequency)의 2배의 속도로 상기 RF 신호를 초핑하도록 구성될 수 있다.
상술한 본 발명의 다른 목적에 따른 지연 초핑에 의한 송수신 간섭 제거 방법은, RF 신호 수신 모듈이 수신 안테나(Rx antenna)를 통해 RF 신호를 수신하는 단계; RF 스위치(radio frequency switch) 모듈이 상기 RF 신호 수신 모듈을 통해 수신된 RF 신호를 초핑(chopping)하는 단계; 신호 지연 모듈이 상기 RF 스위치 모듈에 의해 초핑된 RF 신호를 지연하여 출력하는 단계; 신호 증폭 모듈이 상기 신호 지연 모듈에 의해 출력된 RF 신호를 증폭하는 단계; RF 신호 송신 모듈이 상기 신호 증폭 모듈에 의해 증폭된 RF 신호를 송신(Tx antenna)를 통해 송신하는 단계를 포함하도록 구성될 수 있다.
여기서, 상기 신호 지연 모듈이 상기 RF 스위치 모듈에 의해 초핑된 RF 신호를 지연하여 출력하는 단계는, RF 신호의 수신과 RF 신호의 송신 간의 총 지연 시간을 고려하여 RF 신호를 지연하여 출력하도록 구성될 수 있다.
그리고 상기 총 지연 시간
Figure pat00011
은, 하기 수학식에 의해 산출되며, [수학식]
Figure pat00012
여기서,
Figure pat00013
은 상기 RF 신호의 수신 시간,
Figure pat00014
는 상기 RF 스위치 모듈의 스위칭 시간,
Figure pat00015
는 상기 RF 스위치 모듈로부터 상기 신호 지연 모듈로의 전달 시간,
Figure pat00016
는 상기 신호 지연 모듈의 지연 시간,
Figure pat00017
는 상기 신호 지연 모듈로부터 상기 신호 증폭 모듈로의 전달 시간,
Figure pat00018
는 상기 신호 증폭 모듈의 증폭 시간,
Figure pat00019
은 상기 RF 신호 송신 모듈의 송신 시간이고,
Figure pat00020
는 신호 초핑 주기로 구성될 수 있다.
그리고 상기 RF 스위치 모듈이 상기 RF 신호 수신 모듈을 통해 수신된 RF 신호를 초핑하는 단계는, 상기 RF 신호 수신 모듈에서 수신된 RF 신호의 샘플링 주파수(sampling frequency)의 2배의 속도로 상기 RF 신호를 초핑하도록 구성될 수 있다.
상술한 지연 초핑에 의한 송수신 간섭 제거 장치 및 방법에 의하면, 수신 신호를 지연(delay)시켜 재밍 신호를 송신하도록 구성됨으로써, 송신 신호가 수신 안테나를 통해 간섭을 일으키지 않게 되는 효과가 있다.
또한, 고출력으로 재밍 신호를 송신할 수 있게 되고 별도의 물리적 차폐 장치를 할 필요가 없다.
도 1a 및 도 1b는 종래 기술에 따른 송수신 간섭 제거 장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 지연 초핑에 의한 송수신 간섭 제거 장치의 블록 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 송수신 주기의 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 지연 초핑에 의한 송수신 간섭 제거 방법의 흐름도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 지연 초핑에 의한 송수신 간섭 제거 장치의 블록 구성도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 송수신 주기의 그래프이다.
먼저 도 2를 참조하면, 지연 초핑에 의한 송수신 간섭 제거 장치(100)는 RF 신호 수신 모듈(110), RF 스위치 모듈(120), 신호 지연 모듈(130), 신호 증폭 모듈(140) 및 RF 신호 송신 모듈(150)을 포함하도록 구성될 수 있다.
지연 초핑에 의한 송수신 간섭 제거 장치(100)는 재머(jammer)에 유용하게 활용될 수 있다.
지연 초핑에 의한 송수신 간섭 제거 장치(100)는 수신 신호를 지연(delay)시킨 재밍 신호를 바로 지연된 만큼 후에 송신하도록 구성된다.
이러한 지연에 의해 송수신 간섭이 발생하지 않고, 송신 신호를 고출력으로도 송신할 수 있다.
이하, 세부적인 구성에 대하여 설명한다.
RF 신호 수신 모듈(110)은 수신 안테나(Rx antenna)를 통해 RF 신호를 수신하도록 구성될 수 있다. 여기서, 수신에는
Figure pat00021
의 시간이 소요될 수 있다.
RF 스위치 모듈(120)은 RF 신호 수신 모듈(110)을 통해 수신된 RF 신호를 초핑(chopping)하도록 구성될 수 있다. 여기서, 스위칭에는
Figure pat00022
의 시간이 소요될 수 있다.
스위칭은 나이퀴스트(Nyquist) 이론에 의해 RF 신호 수신 모듈(110)에서 수신된 RF 신호의 샘플링 주파수(sampling frequency)의 2배의 속도로 RF 신호를 초핑하도록 구성될 수 있다.
여기서, RF 스위치 모듈(120)은 초인된 신호를 신호 지연 모듈(130)로 전달하며
Figure pat00023
의 시간이 소요될 수 있다.
신호 지연 모듈(130)은 RF 스위치 모듈(120)에 의해 초핑된 RF 신호를 지연하여 출력하도록 구성될 수 있다. 이때, 지연 시간
Figure pat00024
는 사용자에 의해 임의로 설정될 수 있으며, 이러한 지연 시간의 조정에 의해 간섭이 제거될 수 있다.
신호 지연 모듈(130)은
Figure pat00025
의 시간 동안 신호를 신호 증폭 모듈(150)로 전달할 수 있다.
신호 증폭 모듈(140)은 신호 지연 모듈(130)에 의해 출력된 RF 신호를 증폭하도록 구성될 수 있다. 이때, 증폭에
Figure pat00026
의 시간이 소요될 수 있다.
RF 신호 송신 모듈(150)은 신호 증폭 모듈(140)에 의해 증폭된 RF 신호를 송신(Tx antenna)를 통해 송신하도록 구성될 수 있다. 신호의 송신에
Figure pat00027
이 소요될 수 있다.
한편, 신호 지연 모듈(130)은 RF 신호의 수신과 RF 신호의 송신 간의 총 지연 시간을 고려하여 RF 신호를 지연하여 출력하도록 구성될 수 있다.
총 지연 시간
Figure pat00028
는 다음과 같이 산출될 수 있다.
Figure pat00029
여기서,
Figure pat00030
은 RF 신호의 수신 시간,
Figure pat00031
는 RF 스위치 모듈(120)의 스위칭 시간,
Figure pat00032
는 RF 스위치 모듈(120)로부터 신호 지연 모듈(130)로의 전달 시간,
Figure pat00033
는 신호 지연 모듈(130)의 지연 시간,
Figure pat00034
는 신호 지연 모듈(130)로부터 신호 증폭 모듈(140)로의 전달 시간,
Figure pat00035
는 신호 증폭 모듈(150)의 증폭 시간,
Figure pat00036
은 RF 신호 송신 모듈(160)의 송신 시간이고,
Figure pat00037
는 신호 초핑 주기이다.
도 3에서 보듯이 수신 신호의 펄스와 송신 신호의 펄스가 총 지연 시간
Figure pat00038
만큼 지연되어 송신되며 이에 따라 간섭을 회피할 수 있는 총 지연 시간
Figure pat00039
를 지연 시간
Figure pat00040
에 의해 조정한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 지연 초핑에 의한 송수신 간섭 제거 방법의 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 먼저 RF 신호 수신 모듈(110)이 수신 안테나(Rx antenna)를 통해 RF 신호를 수신한다(S101).
다음으로, RF 스위치(radio frequency switch) 모듈(120)이 RF 신호 수신 모듈을 통해 수신된 RF 신호를 초핑(chopping)한다(S102).
이때, RF 스위치 모듈(120)은 RF 신호 수신 모듈(110)에서 수신된 RF 신호의 샘플링 주파수(sampling frequency)의 2배의 속도로 RF 신호를 초핑하도록 구성될 수 있다.
다음으로, 신호 지연 모듈(130)이 RF 스위치 모듈(120)에 의해 초핑된 RF 신호를 지연하여 출력한다(S103).
여기서, 신호 지연 모듈(130)은 RF 신호의 수신과 RF 신호의 송신 간의 총 지연 시간을 고려하여 RF 신호를 지연하여 출력하도록 구성될 수 있다.
이때, 총 지연 시간
Figure pat00041
은 하기 수학식 2에 의해 산출될 수 있다.
Figure pat00042
여기서,
Figure pat00043
은 RF 신호의 수신 시간,
Figure pat00044
는 RF 스위치 모듈(120)의 스위칭 시간,
Figure pat00045
는 RF 스위치 모듈(120)로부터 신호 지연 모듈(130)로의 전달 시간,
Figure pat00046
는 신호 지연 모듈(130)의 지연 시간,
Figure pat00047
는 신호 지연 모듈(130)로부터 신호 증폭 모듈(140)로의 전달 시간,
Figure pat00048
는 신호 증폭 모듈(140)의 증폭 시간,
Figure pat00049
은 RF 신호 송신 모듈(150)의 송신 시간이고,
Figure pat00050
는 신호 초핑 주기이다.
다음으로, 신호 증폭 모듈(140)이 신호 지연 모듈(130)에 의해 출력된 RF 신호를 증폭한다(S104).
다음으로, RF 신호 송신 모듈(150)이 신호 증폭 모듈(140)에 의해 증폭된 RF 신호를 송신(Tx antenna)를 통해 송신한다(S105).
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
110: RF 신호 수신 모듈
120: RF 스위치 모듈
130: 신호 지연 모듈
140: 신호 증폭 모듈
150: RF 신호 송신 모듈

Claims (8)

  1. 수신 안테나(Rx antenna)를 통해 RF 신호를 RF 신호 수신 모듈;
    상기 RF 신호 수신 모듈을 통해 수신된 RF 신호를 초핑(chopping)하는 RF 스위치(radio frequency switch) 모듈;
    상기 RF 스위치 모듈에 의해 초핑된 RF 신호를 지연하여 출력하는 신호 지연 모듈;
    상기 신호 지연 모듈에 의해 출력된 RF 신호를 증폭하는 신호 증폭 모듈;
    상기 신호 증폭 모듈에 의해 증폭된 RF 신호를 송신(Tx antenna)를 통해 송신하는 RF 신호 송신 모듈을 포함하는 지연 초핑에 의한 송수신 간섭 제거 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 신호 지연 모듈은,
    RF 신호의 수신과 RF 신호의 송신 간의 총 지연 시간을 고려하여 RF 신호를 지연하여 출력하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 지연 초핑에 의한 송수신 간섭 제거 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 총 지연 시간
    Figure pat00051
    은,
    하기 수학식에 의해 산출되며,
    [수학식]
    Figure pat00052

    여기서,
    Figure pat00053
    은 상기 RF 신호의 수신 시간,
    Figure pat00054
    는 상기 RF 스위치 모듈의 스위칭 시간,
    Figure pat00055
    는 상기 RF 스위치 모듈로부터 상기 신호 지연 모듈로의 전달 시간,
    Figure pat00056
    는 상기 신호 지연 모듈의 지연 시간,
    Figure pat00057
    는 상기 신호 지연 모듈로부터 상기 신호 증폭 모듈로의 전달 시간,
    Figure pat00058
    는 상기 신호 증폭 모듈의 증폭 시간,
    Figure pat00059
    은 상기 RF 신호 송신 모듈의 송신 시간이고,
    Figure pat00060
    는 신호 초핑 주기인 것을 특징으로 하는 지연 초핑에 의한 송수신 간섭 제거 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 RF 스위치 모듈은,
    상기 RF 신호 수신 모듈에서 수신된 RF 신호의 샘플링 주파수(sampling frequency)의 2배의 속도로 상기 RF 신호를 초핑하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 지연 초핑에 의한 송수신 간섭 제거 장치.
  5. RF 신호 수신 모듈이 수신 안테나(Rx antenna)를 통해 RF 신호를 수신하는 단계;
    RF 스위치(radio frequency switch) 모듈이 상기 RF 신호 수신 모듈을 통해 수신된 RF 신호를 초핑(chopping)하는 단계;
    신호 지연 모듈이 상기 RF 스위치 모듈에 의해 초핑된 RF 신호를 지연하여 출력하는 단계;
    신호 증폭 모듈이 상기 신호 지연 모듈에 의해 출력된 RF 신호를 증폭하는 단계;
    RF 신호 송신 모듈이 상기 신호 증폭 모듈에 의해 증폭된 RF 신호를 송신(Tx antenna)를 통해 송신하는 단계를 포함하는 지연 초핑에 의한 송수신 간섭 제거 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 신호 지연 모듈이 상기 RF 스위치 모듈에 의해 초핑된 RF 신호를 지연하여 출력하는 단계는,
    RF 신호의 수신과 RF 신호의 송신 간의 총 지연 시간을 고려하여 RF 신호를 지연하여 출력하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 지연 초핑에 의한 송수신 간섭 제거 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 총 지연 시간
    Figure pat00061
    은,
    하기 수학식에 의해 산출되며,
    [수학식]
    Figure pat00062

    여기서,
    Figure pat00063
    은 상기 RF 신호의 수신 시간,
    Figure pat00064
    는 상기 RF 스위치 모듈의 스위칭 시간,
    Figure pat00065
    는 상기 RF 스위치 모듈로부터 상기 신호 지연 모듈로의 전달 시간,
    Figure pat00066
    는 상기 신호 지연 모듈의 지연 시간,
    Figure pat00067
    는 상기 신호 지연 모듈로부터 상기 신호 증폭 모듈로의 전달 시간,
    Figure pat00068
    는 상기 신호 증폭 모듈의 증폭 시간,
    Figure pat00069
    은 상기 RF 신호 송신 모듈의 송신 시간이고,
    Figure pat00070
    는 신호 초핑 주기인 것을 특징으로 하는 지연 초핑에 의한 송수신 간섭 제거 방법.
  8. 제5항에 있어서, 상기 RF 스위치 모듈이 상기 RF 신호 수신 모듈을 통해 수신된 RF 신호를 초핑하는 단계는,
    상기 RF 신호 수신 모듈에서 수신된 RF 신호의 샘플링 주파수(sampling frequency)의 2배의 속도로 상기 RF 신호를 초핑하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 지연 초핑에 의한 송수신 간섭 제거 방법.
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