KR20190129451A - Wireless bridge method - Google Patents

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KR20190129451A
KR20190129451A KR1020180054109A KR20180054109A KR20190129451A KR 20190129451 A KR20190129451 A KR 20190129451A KR 1020180054109 A KR1020180054109 A KR 1020180054109A KR 20180054109 A KR20180054109 A KR 20180054109A KR 20190129451 A KR20190129451 A KR 20190129451A
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wireless
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KR1020180054109A
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조준경
진덕호
박희석
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주식회사 포윈
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    • HELECTRICITY
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    • HELECTRICITY
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    • H04B7/14Relay systems
    • H04B7/15Active relay systems
    • H04B7/155Ground-based stations
    • H04B7/15528Control of operation parameters of a relay station to exploit the physical medium

Abstract

The present invention relates to a wireless bridge method. According to an embodiment of the present invention, the wireless bridge method comprises a step of using a micrometer wave band.

Description

무선 브릿지 방법{WIRELESS BRIDGE METHOD}Wireless Bridge Method {WIRELESS BRIDGE METHOD}

본 발명의 실시 예는 V주파수대(V-band), 64-71GHz 및 1.25Gbps를 사용하는 무선 브릿지(Wireless Bridge) 방법과 관련된다.An embodiment of the present invention relates to a wireless bridge method using a V-band, 64-71 GHz and 1.25 Gbps.

- M/W 주파수는 고정국간 중계, 빌딩간 통신 및 이동통신 백홀(backhaul) 등의 고속 대용량 고정통신에 이용되는 3 ~ 90 GHz 대역의 고주파 대역 주파수로 정의.-M / W frequency is defined as high frequency band frequency of 3 ~ 90 GHz band used for high speed large capacity fixed communication such as relay between station, inter-building and mobile backhaul.

- M/W 시스템은 유선망 구축이 곤란한 도서지역, 산악구간, 도시음영지역 등에서 이용되는 방송프로그램 및 통신 중계용 시스템을 의미하는데 이때 이용되는 주파수를 M/W주파수고 함.-M / W system refers to broadcasting program and communication relay system used in island area, mountain section, urban shade area, etc. where wired network is difficult to build. The frequency used is called M / W frequency.

- M/W 주파수에 고정중계용 주파수뿐만 아니라 이동방송중계용 주파수가 포함된다는 점에서 통상적 개념의 M/W 주파수와 약간의 차이가 있다고 할 수 있음.-It can be said that there is a slight difference from M / W frequency of conventional concept in that M / W frequency includes not only fixed relay frequency but also mobile broadcasting relay frequency.

- 57~64GHz 대역은 비면허 주파수 용도로 분배 되었으므로 대부분의 국가에서 주파수 이용에 따른 비용 부담이 없기 때문에 무선 고정 점대점 통신용 으로 활용.-The 57 ~ 64GHz band is allocated for unlicensed frequency use, so it is used for wireless fixed point-to-point communication because most countries do not have the cost of using the frequency.

- 시제품 64~71GHz주파수 대역은 FCC Unlicensed band (비허가 대역)로 새롭게 open 됨-Prototype 64 ~ 71GHz frequency band is newly opened as FCC Unlicensed band (unlicensed band)

- 기준 주파수 대역 보다 신규 할당 주파수와 다른 특성은 짧은 파장.A wavelength shorter than the new assigned frequency than the reference frequency band;

- 10GHz 이상의 주파수 대역에서 고정 무선링크에 이용 가능한 주파수 대역은 전통적으로 사용하던 주파수 대역인 10~40GHz 대역과 밀리미터파 대역인 60GHz (57~64GHz), 70/80GHz(71~76/81~86GHz) 대역 등이 있다. 마이크로파 대역은 수십 년 동안 고정 통신용으로 사용되어 왔던 대역들로써 현재 이용 가능한 주파수 대역폭을 합하면 10GHz 이상이며 세계 무선 모바일 백홀시장의 90% 이상을 차지함.-Frequency bands available for fixed wireless links in the frequency band above 10 GHz are the 10 to 40 GHz band, which is the traditional band, 60 GHz (57 to 64 GHz) and the millimeter wave band, 70/80 GHz (71 to 76/81 to 86 GHz). Bands and the like. Microwave bands, which have been used for fixed communications for decades, are currently 10 GHz or more combined with over 90 GHz of the global wireless mobile backhaul market.

- 신규 할당 채널폭은 >100MHz 으로 할당됨. -Newly allocated channel width is allocated to> 100MHz.

- 국간중계용에 포함되어 있는 전기통신시설 재해복구업무용, 통신사업용 및 고정 방송중계용, 자가 통신용, 통신사업용·자가 통신용 및 방송중계용 4가지 세부적으로 분류하고 있는 용도가 해당되며 방송보조 무선국용 중 방송프로그램중계용이 M/W 대역에 해당 함.-There are four subdivided uses for disaster recovery service, telecommunication business and fixed broadcasting relay, self-communication communication, telecommunication business, self-communication broadcasting and broadcasting relay included in telecommunication facilities. For broadcast program relay, it corresponds to M / W band.

- 군사용으로 주파수가 배분되어 활용됨에 따라 12-45GHz역의 군사용 위성통신, 3-95GHz역의 차량탑재 군사용 레이더 전자전 무기, 미사일 추장치 등이 연구 되어 왔으며, 앞으로도 군사, 항공우주 분야에서의 활용 함.-As the frequency is allocated and used for military purposes, military satellite communication of 12-45GHz station, vehicle-mounted military radar electronic warfare weapon and missile weighting device of 3-95GHz station have been studied and will be used in military and aerospace fields. .

- 60GHz 대역을 바탕으로 지상 기지국으로부터의 도청험이 없는 위성간 은닉통신에 응용할 수 있다는 에서도 주목을 받고 있음.-Based on the 60GHz band, it can be applied to hidden satellite communication without eavesdropping from terrestrial base stations.

- 낮은 전송지연 특성을 요구하는 5G 서비스의 특성을 충족하기 위해 mmWave 대역 이용 방안에 대한 관심이 확대되고 있음In order to meet the characteristics of 5G services requiring low transmission delay, interest in using the mmWave band is expanding.

- 향후 mmWave 대역을 이용하는 무선백홀의 수요는 기존 유선배홀 및 마이크로웨이브, 위성 대비 빠르게 증가할 것으로 예측됨.-In the future, demand for wireless backhaul using mmWave band is expected to increase faster than existing wired hall, microwave and satellite.

- 60 GHz 대역을 비롯한 mmWave 대역에서의 광대역 모바일 서비스 및 무선백홀 용도로의 이용 및 확대 가능성이 중가하고 있음.-The possibility of using and expanding the broadband mobile service and the wireless backhaul in the mmWave band including the 60 GHz band is increasing.

- 낮은 전송지연 특성을 요구하는 5G 서비스의 특성을 충족하기 위해 mmWave 대역 이용 방안에 대한 관심이 확대되고 있음.-The interest in using the mmWave band is expanding to meet the characteristics of 5G services requiring low transmission delay.

1) 기술적 필요성1) Technical necessity

- 안정적인 세계 시장규모 대비 상대적으로 기술 및 제품개발이 미비한 국내의 마이크로웨이브 기반의 무선 백홀 제품 및 요소기술의 지속적인 R&D 기반 마련.-Establishment of continuous R & D base for domestic microwave-based wireless backhaul products and element technologies, which are relatively lacking in technology and product development compared to the stable global market size.

- 이동통신과 휴대단말 및 근거리 무선통신 분야의 지속적인 개발 투자로 세계적인 기술력을 접목을 통하여 기술 사업화 시너지 효과 증대.-Increasing the synergy effect of technology commercialization by integrating global technology with continuous development investment in mobile communication, mobile terminal and short-range wireless communication.

- 상대적으로 활용이 적으나 향후 이동통신 네트워크 구축의 핵심이 예상되는 Point-to-Point Solution 구현을 위한 핵심기술 제품 경쟁력 강화.-Strengthen the competitiveness of core technology products for the implementation of point-to-point solutions, which are relatively in use but are expected to be the core of mobile communication networks.

- 기반기술과 핵심기술에 기초한 다양한 응용모델 창출이 매출증대, 산업 활성화로 지속적인 개발 환경이 조성되고 그 기술개발이 매출확대로 이어지는 선순환의 역학 고리 형성.-Creation of various application models based on the basic technology and core technology will increase sales, activate the industry, create a continuous development environment, and form a virtuous cycle of dynamic development, which will lead to the increase of sales

- 최근 Point-to-Point Solution과 1.25Gbps급 광대역 무선전송을 위하여 mm-wave 대역의 활용에 대한 관심과 연구가 증대 있으며, 2019년도부터 본격적인 시장이 형성될 것으로 예측됨에 적기 제품 출시를 위한 관련 기술의 선행 개발.-Recently, interest and research on the use of mm-wave band for point-to-point solution and 1.25Gbps broadband wireless transmission have increased, and it is expected that a full-scale market will be formed from 2019. Advance development.

- 대용량 전송기반 무선통신 기술의 필요성에 대한 관심과 관련 기술의 중요성에 대한 인식 확대.-Increased awareness of the necessity of mass transmission-based wireless communication technology and the importance of related technologies.

- V-band 64~71GHz 밀리미터파 대역의 광대역 무선 중계기에 적용되는 ASK 변조방식의 기존 생산제품을, RF모듈 사양 업그레이드 하여 초저지연 및 1.25Gbps 광대역을 지원하도록 설계/제작하여, 고객의 중점 요구사항인 점유대역폭 감소, 전송속도 증대.-ASK modulation system that is applied to V-band 64 ~ 71GHz millimeter wave band wideband wireless repeater is designed / manufactured to support ultra low delay and 1.25Gbps broadband by upgrading RF module specification. Occupied bandwidth is reduced, transmission speed is increased.

본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 브릿지 방법은 마이크로미터 웨이브 대역을 사용하는 단계를 포함한다. A wireless bridge method according to an embodiment of the present invention includes using a micrometer wave band.

본 발명에 따른 무선 브릿지 방법의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다. The effect of the wireless bridge method according to the present invention will be described.

밀리미터파 대역(57~71GHz, V-band), (71~86GHz, E-band)의 무선중계기 제품은 차세대 5G 이동통신을 위한 Backhaul용으로 가장 적합하다고 평가받으며, 급속도로 높아지고 있는 데이터 수요를 감당할 수 있는 유일한 대안으로 볼 수 있음. Wireless repeater products in the millimeter-wave band (57-71 GHz, V-band) and (71-86 GHz, E-band) are considered the most suitable for backhaul for next-generation 5G mobile communications, and are able to handle the rapidly increasing data demand. Can be seen as the only alternative.

특히 본 사업을 통해 개발을 진행할 64~71GHz 주파수 대역은 FCC Unlicensed band (비허가 대역)로 새롭게 open 되었으며, 기존의 57~64GHz 주파수 대역에 비해 긴 전송거리로의 통신이 가능한 주파수 특성을 가짐.  In particular, the 64 ~ 71GHz frequency band to be developed through this project has been newly opened as FCC Unlicensed band (unlicensed band), and has a frequency characteristic that enables communication with longer transmission distance than the existing 57 ~ 64GHz frequency band.

해당 무선중계기 제품은 높은 주파수 대역 특성으로 인해 부품 및 시스템 설계가 어려워 단시간에 모방이 불가능하며, 높은 기술적 노하우가 요구되므로 전 세계적으로 해당 대역을 취급하는 업체가 많지 않으며, 신규로 할당된 64~71GHz 제품의 경우, 아직 시장에 출시된 제품이 없으므로 시장선점 가능. The radio repeater products are difficult to imitate in a short time due to the difficulty of designing parts and systems due to the high frequency band characteristics, and because of the high technical know-how required, there are not many companies worldwide dealing with the band, and newly allocated 64 ~ 71GHz In the case of products, it is possible to preoccupy the market since there are no products on the market yet.

ASK 변조방식을 사용함으로써 약 20ns라는 세계최고의 전송지연(Latency)을 구현할 예정이며, 이는 실시간 네트워크가 생명인 금융시장 및 각종 마켓 분야에서 강점으로 부각될 수 있음.  By using ASK modulation method, we will realize the world's best transmission latency of about 20ns, which can be highlighted as a strength in financial market and various market areas where real-time network is vital.

기술 효과  Technology effect

- 현재 밀리미터파대 Gbps급 무선 전송 시스템 세계 시장의 95%이상을 미국 이 점유하고 있으며, 본 기술 개발로 국내 산업체의 기술 및 제품의 가격 경쟁력을 선진국 수준으로 높일 수 있을 것으로 기대됨.-Currently, the US occupies more than 95% of the global market for millimeter-band Gbps wireless transmission systems. The development of this technology is expected to raise the competitiveness of domestic industrial technologies and products to the level of advanced countries.

- 국내 제조업체는 기술력 및 개발 인력 부족으로 본 기술 확보를 하지 못 하 고 있기 때문에 본 기술 제공으로 국내 업체의 기술력 향상이 가능하며, 수 출 경쟁력을 확보할 수 있음.-As domestic manufacturers are unable to secure this technology due to lack of technology and development manpower, it is possible to improve the technology of Korean companies by providing this technology and secure export competitiveness.

- 국내 업체는 시스템의 사후관리 측면에서 해외 업체에 비하여 경쟁력이 있으므로 기술 경쟁력만 확보되면 국내 시장을 85% 장악할 수 있을 것으로 기대됨.-As domestic companies are more competitive than foreign companies in terms of follow-up management of systems, it is expected that they can control 85% of the domestic market if they have technological competitiveness.

도 1. 64-71GHz Wireless Bridge BLOCK DIAGRAM
도 2, SPF Transceiver Type
도 3. 광 트랜시버 개념도
도 4. Communication Connector
도 5. 디지털 구조
도 6. Modulator Block Diagram
도 7. Demodulator Block Diagram
도 8. 변조기 기능 구성도
도 9. 복조기 기능 구성도
도 10. V-band 트랜시버 Block Diagram
도 11. 주파수 상향 변환부
도 12. 주파수 하향 변환부
도 13. PLL 생성부
도 14. PLL 모듈 구성도
도 15. Phase Noise 규격
도 16. Emitter-coupled Swithch 회로
도 17. Push-Push Connection 회로
도 18. Drive AMP 설계
도 19. 필터; (a) LPF (Low Pass Filter : 저역통과 여파기), (b) BPF (Band Pass Filter : 대역통과 여파기), (c) HPF (High Pass Filter : 고역통과여파기), (d) BSF (Band Stop Filter, BRF - Band Reject Filter, Notch Filter : 대역저지 여파기)
도 20. Power AMP부 설계
도 21. 전력 분배기 / 합성기 설계
도 22. Diplexer 블록도
도 23. 주파수 스펙트럼
도 24. Diplexer 구성
도 25. 도파관 마이크로스트립 입체도
도 26. 마이크로스트립 구조
도 27. 마이크로스트립 특징
도 28. MCU Module 부
도 29. DC/DC 블록도
Figure 1. 64-71 GHz Wireless Bridge BLOCK DIAGRAM
Fig. 2, SPF Transceiver Type
Figure 3. Optical transceiver conceptual diagram
Figure 4. Communication Connector
Figure 5. Digital Structure
Figure 6.Modulator Block Diagram
Figure 7. Demodulator Block Diagram
8. Modulator Functional Diagram
9. Demodulator Function Configuration
Figure 10. V-band Transceiver Block Diagram
11. Frequency up-conversion unit
12. Frequency down converter
13. PLL generator
Figure 14. PLL Module Configuration
Fig. 15 Phase Noise Specification
Figure 16. Emitter-coupled Swithch circuit
Figure 17. Push-Push Connection Circuit
Figure 18. Drive AMP design
19. Filter; (a) LPF (Low Pass Filter), (b) BPF (Band Pass Filter: Bandpass Filter), (c) HPF (High Pass Filter: High Pass Filter), (d) BSF (Band Stop Filter) , BRF-Band Reject Filter, Notch Filter: Bandstop Filter)
20. Power AMP unit design
Figure 21. Power divider / synthesizer design
Figure 22. Diplexer block diagram
Figure 23. Frequency spectrum
Figure 24. Diplexer Configuration
25. Waveguide Microstrip Stereo View
Figure 26. Microstrip Structure
27. Microstrip Features
28. MCU Module Part
Figure 29. DC / DC Block Diagram

이하의 상세한 설명은 본 명세서에서 기술된 방법, 장치 및 시스템에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.The following detailed description is provided to assist in a comprehensive understanding of the methods, devices, and systems described herein. However, this is only an example and the present invention is not limited thereto.

이하의 설명에 있어서, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시 예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적이어서는 안 된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다In the following description, terms to be described below are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to a user's or operator's intention or custom. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout the specification. The terminology used in the description is for the purpose of describing particular embodiments only and should not be limiting. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise.

V-Band 활용 분야V-Band Applications

■ 3G/4G/5G 이동통신 네트워크 무선 백홀 전송 장치■ 3G / 4G / 5G Mobile Network Wireless Backhaul Transmitter

■ 기업 및 학교 건물간 고속통신망 백홀 전송 장치■ High speed network backhaul transmission device between corporate and school buildings

■ 재난 극복용 통신망 전송 장치■ Network transmission device for disaster prevention

■ 공중, 해상, 사막 및 극지 등 통신 인프라 조성이 어려운 환경과 화산, 지진, 건물붕괴 등 재해환경 등에서 음성 및 데이터 통신■ Voice and data communication in environments where communication infrastructures such as air, sea, desert, and polar regions are difficult to create, and in disasters such as volcanoes, earthquakes, and buildings collapse

■ 도서벽지, 산간지역 등 정보화 소외지역을 대상으로 초고속 인터넷 등의 광대역 방송/통신 융합 서비스■ Broadband broadcasting / communication convergence service such as high-speed internet for the remote areas of informatization such as island wallpapers and mountain areas

■ 세계적으로 추진중 5G 이동통신 무선 전송 장비 (3.5GHz, 28GHz)■ Global 5G mobile radio transmission equipment (3.5GHz, 28GHz)

■ 군용 통신망 ■ military network

- 주 활용 분야로는 4G LTE / 5G 이동통신 네트워크의 무선 백홀 링크 솔루션으로 활용-Main application field is wireless backhaul link solution of 4G LTE / 5G mobile communication network

<기술개발 내용><Technical Development Contents>

o V-band, 64-71GHz 1.25Gbps Wireless Bridge 장비 개발 o Developed V-band, 64-71GHz 1.25Gbps Wireless Bridge device

o ASK Transceiver 구현o ASK Transceiver implementation

- 주파수 상향 변환부 설계-Frequency up converter

- 주파수 하향 변환부 설계-Frequency down converter design

- Power AMP부 설계-Power AMP part design

- 전력 분배기 / 합성기 설계-Power divider / synthesizer design

o 주파수 국부 발진 신호 발생 생성부 설계o Design of frequency local oscillation signal generator

- PLL 구현 PLL implementation

- 주파수 채배기 구현 -Frequency divider implementation

o Driver AMP 설계o Driver AMP design

- 고주파 제거부 구현 -High frequency elimination part

o DUPLEXR 설계o DUPLEXR design

o V-band 도파관 마이크로스트립 변환부 설계 기술o V-band waveguide microstrip converter design technology

도 1. 64-71GHz Wireless Bridge BLOCK DIAGRAM Figure 1. 64-71 GHz Wireless Bridge BLOCK DIAGRAM

o V-band, 64-71GHz 1.25Gbps Wireless Bridge 장비 개발o Developed V-band, 64-71GHz 1.25Gbps Wireless Bridge device

- V-band 64~71GHz 밀리미터파 대역의 광대역 무선 중계기에 적용-V-band applied to broadband wireless repeater in 64 ~ 71GHz millimeter wave band

- ASK 변조방식-ASK modulation method

- 초저지연 및 1.25Gbps 광대역을 지원하도록 설계/제작-Designed / manufactured to support ultra low latency and 1.25Gbps broadband

- 고객의 중점 요구사항인 점유대역폭 감소, 전송속도 증대-Reduced bandwidth occupied by customer's key requirements, increased transmission speed

- 본 마이크로웨이브장치는 ASK변조 방식을 사용 -This microwave device uses ASK modulation method

- 마이크로웨이브장치는 유무선 통합형 전송 창치로 일반적으로 음성(PSTN)이나 다양한 데이터(PSDN)를 전송하기 위한 전송망에는 광을 기반으로 한 유선 전송 mm웨이브 장비-Microwave device is a wired / wireless integrated transmission device. In general, wired transmission mm wave equipment based on light in transmission network for transmitting voice (PSTN) or various data (PSDN).

- 하나의 장비를 이용하여 유,무선 혼합 망의 구성이 가능하므로 망 관리, 장비 관리 및 경제적 측면에서 많은 장점.-It is possible to configure a mixed wired / wireless network using a single device, so there are many advantages in network management, equipment management, and economics.

- 운용자의 편리성을 위하여 PC에서 구동되는 GUI 방식-GUI method running on PC for the convenience of operator

1. 규격 정의1. Specification Definition ParametersParameters SpecificationsSpecifications Unit-AUnit-a Unit-BUnit-b TransmitterTransmitter RF Frequency RangeRF Frequency Range 65.2 ~ 67.4GHz65.2-67.4 GHz 68.6 ~ 70.8GHz68.6-70.8 GHz BandwidthBandwidth 2200MHz2200 MHz LO FrequencyLO Frequency 66.3GHz66.3 GHz 69.7GHz69.7 GHz Output PowerOutput power +17dBm typ.+17 dBm typ. RF VSWRRF VSWR 2.0:1 typ.2.0: 1 typ. ReceiverReceiver RF Frequency RangeRF Frequency Range 61.25 ~ 63.25GHz61.25-63.25 GHz 57.75 ~ 59.75GHz57.75-59.75 GHz BandwidthBandwidth 2000MHz2000 MHz Noise FigureNoise figure 9dB typ.9 dB typ. SensitivitySensitivity -49dBm @BER 10-12-49dBm @BER 10-12 RF VSWRRF VSWR 2.0:1 typ.2.0: 1 typ. CommonCommon Modulation, LatencyModulation, Latency ASK, 20nsASK, 20ns Data RateData rate 1.25Gbps Full-Duplex1.25Gbps Full-Duplex Link marginLink margin -66dB-66 dB RF PortRF Port WR-15WR-15 Signal InterfaceSignal interface 850nm MMF-LC Fiber SFP850nm MMF-LC Fiber SFP Main PowerMain power +48Vdc+ 48Vdc

도 2, SPF Transceiver TypeFig. 2, SPF Transceiver Type

2. 기가비트 Ethernet용 SFP2. SFP for Gigabit Ethernet

2.1 SFP Transceiver2.1 SFP Transceiver

- 광트랜시버는 광 송신기(Transmitter)와 수신기(Receiver)의 기능이 결합된 장치로 라우터, 스위치 등의 광통신 장치내에서 전기 신호를 광신호로, 광신호를 전기신호로 바꿔주는 모듈-Optical transceiver is a device that combines the functions of an optical transmitter and a receiver. A module that converts an electrical signal into an optical signal and an optical signal into an electrical signal in an optical communication device such as a router or a switch.

도 3. 광 트랜시버 개념도Figure 3. Optical transceiver conceptual diagram

- 수신기는 두 쌍의 광 검출기(PD)와 BPF(bandpass filter)와 하나의 TLS(tunable laser source)로 구성The receiver consists of two pairs of photo detectors (PD), a bandpass filter (BPF) and a tunable laser source (TLS)

- 수신되는 광신호는 수신기 내에서 반으로 나뉘어 기저대역 수신부와 RF 대역 수신부로 들어가게 된다The received optical signal is divided in half into the baseband receiver and the RF band receiver.

- 기저대역 수신기는 기존의 Direct Detection 방식으로 수신이 되므로, 전송된 신호를 기저대역에서 이용 할 수 있다-Since the baseband receiver is received by the conventional direct detection method, the transmitted signal can be used in the baseband

- 주파수 선택적이 수신이 가능한 다중 부반송파 기반의 전송 시스템은 BPF를 이용하여 원하는 부반송파 수신이 가능하다-A multi-carrier based transmission system capable of receiving frequency selective can receive desired subcarriers using BPF.

- RF 대역 수신부는 파장을 가변시킬 수 있는 광원인 TLS를 이용하여 입력신호를 원하는 RF 대역에 up-conversion 시킬 수 있다. The RF band receiver can up-convert the input signal to a desired RF band using TLS, a light source that can change the wavelength.

- 두 개의 서로 다른 파장을 가진 광원이 PD에서 수신될 때는 수신 신호가 기저 대역 뿐 아니라 두 파장 차이를 기준으로 한 beating 성분이 발생하게 된다. When a light source with two different wavelengths is received at the PD, the received signal generates not only the baseband but also the beating component based on the difference between the two wavelengths.

- 따라서 수신기 후에 Bandpass filter를 이용할 경우 원하는 부반송파 그룹을 수신할 수 있게 된다. 이 때, TLS의 파장을 조절함으로 써, 수신되는 신호를 원하는 RF 대역에서 수신할 수 있다.Therefore, if the bandpass filter is used after the receiver, the desired subcarrier group can be received. At this time, by adjusting the wavelength of the TLS, it is possible to receive the received signal in the desired RF band.

도 4. Communication ConnectorFigure 4. Communication Connector

2.2 Fiber Optic type2.2 Fiber Optic type

- Model type : ME1G -Model type: ME1G

- IO Terminal : 850nm MMF/LC(Default), 1310nm SMF/LC(Optional)IO Terminal: 850nm MMF / LC (Default), 1310nm SMF / LC (Optional)

도 5. 디지털 구조Figure 5. Digital Structure

무선 전송시스템에서 Modulator와 Demodulator를 통칭하는 용어로 주 기능은, 보내고자 하는 신호(음성, 멀티미디어 데이터 등)를 무선공간으로 전송하기 적당한 아날로그 신호로 변조, 복조하는 것이다.General term for Modulator and Demodulator in wireless transmission system, the main function is to modulate and demodulate the signal to be sent (audio, multimedia data, etc.) into an analog signal suitable for transmission to the wireless space.

도 6. Modulator Block Diagram 및 도 7. Demodulator Block DiagramFigure 6. Modulator Block Diagram and Figure 7. Demodulator Block Diagram

- 마이크로웨이브 전송장치를 통하여 전송하고자 하는 정보를 디지털 데이터로 변환되고 디지털 신호 처리과정을 거쳐 전송 규격에 맞는 형태로 정렬한 후 변조기의 Encoder로 입력 됨.- The information to be transmitted through the microwave transmission device is converted into digital data, processed through digital signal processing, sorted into a form that meets the transmission standard, and then input to the encoder of the modulator.

- Encoder에서는 Source coding과 Channel coding이 이뤄지며 Mapper에서는 입력된 데이터를 변조기법에 맞는 symbol로 분리- In encoder, source coding and channel coding are performed. In mapper, input data is divided into symbols suitable for modulation method.

- In-phase(I), Quadrature-phase(Q)의 두개의symbol이 생성- Two symbols are created, in-phase (I) and quadrature-phase (Q).

- Digital Filter는 pulse shaping을 하여 변조된 신호가 정해진 채널대역에 맞도록 대역을 조정하게 되고 Digital-to-Analog Converter(DAC)를 통하여 아날로그 신호로 변환- Digital Filter adjusts the band so that the modulated signal fits the designated channel band by pulse shaping and converts it into analog signal through Digital-to-Analog Converter (DAC).

- 생성된 신호를 기저대역(Baseband) 신호라 하는데 90도 위상차이가 있는 중간 주파수에 의해 mixing되어 IF 대역신호가 생성- The generated signal is called a baseband signal, which is mixed by an intermediate frequency with a 90 degree phase difference to generate an IF band signal.

- IF 신호는 알맞게 증폭되어 무선 송신부로 전송IF signal is properly amplified and transmitted to wireless transmitter

도 8. 변조기 기능 구성도8. Modulator Functional Diagram

가) 변조기 A) modulator

- 변조기는 기본으로 디지털 데이터를 받아서 변조후 아날로그 신호(IF)를 생성해내는 것으로 그 기능 구성도와 세부 기능은 다음 과 같다.-The modulator basically receives digital data and generates an analog signal (IF) after modulation. The function structure and detailed functions are as follows.

- 전송하고자 하는 용량의 디지털 데이터를 19.44Mbps ⅹ 8bit의 병렬구조로 입력- Input digital data of capacity to be transmitted in parallel structure of 19.44Mbps 병렬 8bit

- 전송되는 데이터의 프레임의 시작위치를 알려주는 신호를 받아서 전송규격에 맞도록 신호처리- Receives a signal indicating the start position of a frame of data to be transmitted and processes the signal according to the transmission standard

- 전송과정에서 공간 환경에 의하여 발생 할 수 있는 Error를 보상 - Compensation for errors that may occur due to spatial environment during transmission

- Digital Filter 송신과 수신의 전체 경로에 대한 Group Delay를 보상 할 수 있도록 계수를 역으로 추출하여 설계- Design by extracting coefficients inverse to compensate group delay for the entire path of digital filter transmission and reception

- MCU(Main Control Unit)와 로컬 버스 형태로 직접통신 방식 사용- Direct communication using MCU (Main Control Unit) and local bus

- 샘플링 주파수의 2배 2-over sampling 하여 I/Q Baseband 신호를 생성- Generates I / Q baseband signals by 2-over sampling twice the sampling frequency

- D/A Converter를 통과한 계단 형태의 아날로그 신호를 필터링 후 샘플링 주파수에서 나타나는 이미지 성분 제거- Filter out the staircase analog signal passing through the D / A converter and remove the image component appearing at the sampling frequency.

도 9. 복조기 기능 구성도9. Demodulator Function Configuration

나) 복조기B) demodulator

- 수신신호의 평균전력을 일정하게 유지하기 위해 AGC를 사용- AGC is used to keep average power of received signal constant

- 트랜지스터를 이용한 증폭회로와 schottky 다이오드를 이용한 검출회로, 미약한 검출신호를 증폭하고 PIN 다이오드의 캐피시턴스를 제어하는 제어회로로 구성- It consists of an amplifier circuit using a transistor, a detection circuit using a schottky diode, and a control circuit that amplifies weak detection signals and controls the capacitance of a PIN diode.

- FPGA에서 검출된 phase 차이를 이용하여 Quadrature phase를 자동으로 보상하기 한 회로가 구성- A circuit is configured to automatically compensate quadrature phases using the phase differences detected in the FPGA.

- Down-conversion에서 발생 하는 로컬과 이미지 성분을 제거- Eliminate local and image components that occur in down-conversion

- LPF를 통과한 single ended 신호를 common noise에 강한 differential 신호로 변환하여 ADC로 전달- Converts a single ended signal passed through the LPF to a differential signal resistant to common noise and passes it to the ADC

- 입력되는 I/Q 기저대역 신호는 제곱연산에 의해 주기성이 더 뚜렷해지며 공진기를 통과시켜 샘플링 주파수를 제외한 나머지 잡음을 제거- The input I / Q baseband signal has a more periodicity by the square operation and passes through the resonator to remove the noise except the sampling frequency.

도 10. V-band 트랜시버 Block DiagramFigure 10. V-band Transceiver Block Diagram

4. ASK Transceiver 부4. ASK Transceiver Part

- 송신부는 UP Converter , Driver Amp , Power AMP로 구성-Transmitter consists of UP Converter, Driver Amp, Power AMP

- 수신부는 LNA, DOWN Converter, 그리고 Limiting Amplifier로 구성-Receiver consists of LNA, DOWN Converter, and Limiting Amplifier

- 송신부와 수신부는 동일한 안테나를 사용하고 대역외 불요파를 차단하기 위해서 Diplexer를 사용 The transmitter and receiver use the same antenna and use a diplexer to block out-of-band clutter

- LO PLDOR을 사용 하여 주파술 체배 하여 사용-Multiply frequency wave using LO PLDOR

- 송수신간 Isolation은 Diplexer의 특성에 좌우된다.-Isolation between transmission and reception depends on the characteristics of the Diplexer.

도 11. 주파수 상향 변환부11. Frequency up-conversion unit

가. 주파수 상향 변환부 (UP Converter)end. Frequency Up Converter

① 입력신호 (DC ~ 1,200MHz)의 신호를 주파수 상향 시키기 위해서 Mixer를 사용한다.① Mixer is used to increase the frequency of the input signal (DC ~ 1,200MHz).

② LO에서 나오는 신호크기가 충분할 경우 conversion loss는 크게 발생하지 않는다. ② If the signal size from LO is sufficient, conversion loss does not occur much.

③ 모듈에서 최종 출력에서 Mixer 후에 나타나는 신호들을 제거하기 위해서 BPF를 사용한다. 주파수 상향 변환부와 하향 변환부를 합쳐서 Diplexer가 사용하게 된다.3. Use BPF to remove the signals that appear after the mixer at the final output from the module. Diplexer is used by combining frequency up-conversion unit and down-conversion unit.

도 12. 주파수 하향 변환부12. Frequency down converter

나. 주파수 하향 변환부I. Frequency down converter

① 초단 BPF를 통해서 들어오는 신호가 Mixer를 통해서 BB신호로 변환한다.① The signal coming through the first stage BPF is converted into the BB signal through the mixer.

② 입력되는 신호의 크기를 감지하기 위해서 DET 핀을 제작한다.② Make DET pin to detect the magnitude of the input signal.

③ 최종 입력단 전에 Limiting Amp를 사용하여 들어오는 값이 포화가 되더라도 수신되는 신호의 크기는 한계를 넘지 않도록 한다.③ Use Limiting Amp before the final input stage so that the received signal does not exceed the limit even if the incoming value is saturated.

도 13. PLL 생성부13. PLL generator

다. 주파수 국부발진 신호 생성부All. Frequency local oscillation signal generator

주파수 상향 변화시 필요한 국부 발진 신호 생성부이다. 주파수는 11.05GHz, 11.6167GHz가 필요하다. PLL 칩을 사용하여 주파수가 Lock이 되도록 해 준다. 기준이 되는 주파수는 20MHz 인 TCXO를 사용한다. VCO 출력에서 나타나는 신호에서 LO 주파수를 제외한 주파수를 제거하기 위해서 BPF를 사용한다.Local oscillation signal generator required for frequency up-change. The frequency requires 11.05 GHz and 11.6167 GHz. Use the PLL chip to lock the frequency. The reference frequency uses a 20 MHz TCXO. Use BPF to remove frequencies other than the LO frequency from the signal appearing at the VCO output.

도 14. PLL 모듈 구성도 및 도 15. Phase Noise 규격PLL module configuration and Fig. 15. Phase Noise specification

PLL은 위상고정루프이며 출력 신호 주파수를 항상 일정하게 유지하도록 구성한 주파수 회로이다. 설계할 PLL 모듈은 여러 PLL 구조 중 DTO에 적합하도록 고안된 프로그램 카운터 및 고속 프리스케일러를 이용하는 구조이다. 특히 PLL IC는 위상비교기, 프로그램 카운터 및 프리스케일러를 내장하고 있다. 일반적으로 주파수합성기에서 중요하게 고려되는 항목은 Frequency Range와 Phase Noise 항목이다. Frequency Range와 Phase Noise는 서로 긴밀한 관계를 가지고 있으며, 주파수합성기의 설계 시 가장 고려되어야 하는 항목이다. Frequency Range는 VCO에 의해 결정이 되어진다. The PLL is a phase locked loop and is a frequency circuit configured to keep the output signal frequency constant. The PLL module to be designed is a structure using a program counter and a high-speed prescaler designed for DTO among several PLL structures. In particular, the PLL IC includes a phase comparator, a program counter, and a prescaler. In general, the items considered in frequency synthesizer are Frequency Range and Phase Noise. Frequency Range and Phase Noise have a close relationship with each other and should be considered when designing a frequency synthesizer. The frequency range is determined by the VCO.

표와 같이 Phase Noise을 만족 하도록 PLL을 설계 한다.Design the PLL to satisfy the phase noise as shown in the table.

도 16. Emitter-coupled Swithch 회로Figure 16. Emitter-coupled Swithch circuit

■ 주파수 체배부 기술 ■ Frequency multiplication technology

- 주파수가 낮은 기본 주파수를 정수 N배로 체배한 주파수를 출력 하는 방식이다.-This method outputs a frequency multiplied by an integer N times the fundamental frequency with low frequency.

- 부대역 신호를 생성하기 위해 주파수 생성부에서 생성된 주파수를 체배하여 부대역 LO 신호를 생성한다. 체배 모듈을 거치면서 발생되는 Spurious 및 Harmonics 성분들을 제거하여 요구 규격을 만족하도록 하기 위하여 Filter를 사용하고, 체배부를 통과한 신호의 크기감소와 필터 및 Mixer의 삽입 손실을 고려하여 선택한다.To generate a subband signal, a subband LO signal is generated by multiplying the frequency generated by the frequency generator. The filter is used to remove spurious and harmonic components generated by the multiplication module to satisfy the requirements, and is selected in consideration of the size reduction of the signal passing through the multiplication unit and insertion loss of the filter and the mixer.

- 주파수 체배기의 설계 기술에 있어 첫 단에서 기존 주파수를 체배하기 위해 emitter-coupled swithch 회로를 구현한다. 또한 hard limiting과 아울러 적절한 전력이득을 부여하면 구형파와 같은 특성을 얻게 된다.In the design technique of frequency multiplier, emitter-coupled swithch circuit is implemented to multiply existing frequency in the first stage. In addition, hard limiting and proper power gain give the same characteristics as square waves.

Figure pat00001
Figure pat00001

Figure pat00002
------수식 1
Figure pat00002
------ Formula 1

그런데 emitter-coupled swithch의 경우는 conduction angle(

Figure pat00003
)이
Figure pat00004
가 되므로 (수식1)에서 알 수 있듯이 입력 신호의 진폭변동에 대해 무관하고 각 고조파의 진폭이 입력신호에 대해
Figure pat00005
정도로 감소된다. 따라서 mitter-coupled swithch 회로는 효율이 높고 기수차의 충분한 고조파를 신호를 만들어 주파수 체배를 할수 있도록 한다. 또한 push-push connection은 (수식2)와 같이 2개의 트랜지스터를 사용하고 있는데 컬렉터를 함께 묶었기 때문에 push-push connection과는 달리 식에 같이 우수차의 고조파를 발생시키게 된다. 그러나 이들 고조파 성분의 진폭은 입력신호의 진폭에 비하여
Figure pat00006
정도로 감소한다. However, in the case of emitter-coupled swithch, the conduction angle (
Figure pat00003
)this
Figure pat00004
As can be seen from (Equation 1), the amplitude of each harmonic is independent of the input signal.
Figure pat00005
Is reduced to a degree. Thus, the mitter-coupled swithch circuit is highly efficient and generates enough harmonics of the aberration signal to allow frequency multiplication. In addition, push-push connection uses two transistors as shown in (Equation 2), and since the collectors are tied together, unlike the push-push connection, it generates harmonics of even difference. However, the amplitudes of these harmonic components are
Figure pat00006
Decrease to a degree.

도 17. Push-Push Connection 회로Figure 17. Push-Push Connection Circuit

Figure pat00007
-----수식2
Figure pat00007
----- Formula 2

도 18. Drive AMP 설계Figure 18. Drive AMP design

- RF 출력이 손실로 인해 Drive amp에서 GAIN을 증폭 시켜주는 역할을 한다. The RF output amplifies the GAIN in the drive amp due to loss.

- X-Band 주파수를 고려하여 아래와 같은 Driver amp단을 설계 할 것이다.-The following driver amp stage will be designed considering X-Band frequency.

이득(증폭도, Gain) - 입력과 출력의 크기 비.Gain-The ratio of the magnitude of the input to the output.

대역폭(Bandwidth) - 처리 가능한 주파수 범위.Bandwidth-The frequency range that can be processed.

효율(Efficiency) - 전체 증폭을 위해 사용한 전력 소모량 대 출력에 나타난 전력량의 비.Efficiency-The ratio of power consumed to the output to the amount of power used for full amplification.

선형성(Linearity) - 입력 신호에 대해 출력에 나타난 신호 왜곡의 정도.Linearity-The amount of signal distortion at the output relative to the input signal.

잡음(Noise) - 증폭회로에서 원하지 않게 추가되는 불필요한 신호.Noise-unwanted signal that is added unwantedly in the amplifying circuit.

출력 범위(Output dynamic range) - 출력에서 유용한 가장 작은 신호 레벨의 정도와 가장 큰 신호 레벨의 비.Output dynamic range-The ratio of the smallest signal level useful to the output to the largest signal level.

슬로우 비(Slew rate) - 출력의 신호가 변화하는 최대 비. (시간적 변화에서).Slew Rate-The maximum rate at which the signal at the output changes. (In time change).

스텝 응답(step response) - 상승 시간(Rise time), 설정 시간(settling time) 그리고 과도반응(overshoot) 등의 특성.Step response-characteristics such as rise time, settling time and overshoot.

- 잡음은 신호의 크기에 따라 영향을 받으며, 전압이 상당이 낮으면 증폭과정에서 잡음이 발생 가능성이 높다. 즉 회로 설계뿐만 아니라 PCB 설계시에도 영향을 받지 않도록 고려해서 Driver amp를 설계 할 것이다.-Noise is affected by the size of the signal. If the voltage is low, the noise is likely to occur during the amplification process. That is, the driver amp will be designed considering not only the circuit design but also the PCB design.

도 19. 필터; 19. Filter;

(a) LPF (Low Pass Filter : 저역통과 여파기)(a) LPF (Low Pass Filter)

-차단주파수(Cut-off Frequency) 보다 낮은 주파수 성분만 통과 Only pass frequency components lower than the cut-off frequency

(b) BPF (Band Pass Filter : 대역통과 여파기)(b) BPF (Band Pass Filter)

- 원하는 특정 주파수대역내의 세력만 감쇠 없이 통과시키고, 나머지 주파수 세력은 감쇠 -Pass only the forces within a specific frequency band as desired without attenuation;

(c) HPF (High Pass Filter : 고역통과여파기)(c) HPF (High Pass Filter)

- 입력신호의 주파수 성분중에서 차단주파수(Cut-off Frequency) 보다 높은 주파수 성분만을 통과시키고, 그보다 낮은 주파수 성분은 가능한 한 저지 -Pass only the frequency components higher than the cut-off frequency among the frequency components of the input signal, and stop as much as possible.

(d) BSF (Band Stop Filter, BRF - Band Reject Filter, Notch Filter : 대역저지 여파기)(d) BSF (Band Stop Filter, BRF-Band Reject Filter, Notch Filter: Bandstop Filter)

- 원하는 특정 주파수대역내의 세력 만 감쇠없이 통과시키고, 나머지 주파수 세력은 감쇠-Pass only the forces within a specific frequency band as desired without attenuation;

■ 고주파 제거부■ High Frequency Rejection

일반적으로 신호가 체배기를 통과하게 되면 큰 변화 손실과 원하지 않는 고조파들이 발생하게 되는데 이에 따른 변화 손실을 보상하기 위한 증폭기와 고조파를 제거하기 위한 여파기의 조합이 필요하게 된다.In general, when a signal passes through a multiplier, a large change loss and unwanted harmonics are generated, which requires a combination of an amplifier to compensate for the change loss and a filter to remove harmonics.

또한, 신호를 증폭할 경우 원하지 않는 고조파들이 발생하는데 이러한 고조파들이 체배기에 인가되면 원하지 않는 더 많은 고조파 신호가 생성되게 되므로 체배기에 인가되는 신호에서 고조파를 제거하기 위해 고성능 필터가 필요하다.In addition, when the signal is amplified, unwanted harmonics are generated, and when these harmonics are applied to the multiplier, more unwanted harmonic signals are generated. Therefore, a high performance filter is required to remove harmonics from the signal applied to the multiplier.

특정 주파수 대역을 통과시키기 위한 특성에 따라 필터는 4가지 종류로 구분 할 수 있다.Filters can be classified into four types according to their characteristics for passing a specific frequency band.

도 20. Power AMP부 설계20. Power AMP unit design

마. Power AMP부 설계hemp. Power AMP Design

PA 모듈의 블록은 고출력 MMIC 증폭기의 입력을 충분히 확보하기 위한 구동증폭기와 고출력 MMIC 증폭기의 입력과 출력을 분배 및 합성하는 Divider/ Combiner, 출력 Power를 모니터하기 위한 Detector 및 모니터링 포트, 외부에서 PA의 출력을 제어하기 위한 제어 포트, PA 모듈의 각 부품에 전원을 공급하기 위한 전원부로 구성한다.The block of the PA module is a drive amplifier to secure enough input of the high output MMIC amplifier, a divider / combiner for distributing and synthesizing the input and output of the high output MMIC amplifier, a detector and monitoring port for monitoring the output power, and the output of the PA from the outside. Consists of a control port for controlling the power, a power supply for supplying power to each component of the PA module.

도 21. 전력 분배기 / 합성기 설계Figure 21. Power divider / synthesizer design

바. 전력 분배기 / 합성기 설계bar. Power Divider / Synthesizer Design

- Power Divider/Combiner를 설계 시 입력신호를 여러 개의 출력신호로 나눔에 있어 동일한 크기와 동일 위상을 유지시키는 점이 항상 고려-When designing a power divider / combiner, it is always considered to maintain the same size and the same phase when dividing an input signal into multiple output signals.

- Power Divider/Combiner는 가역적인 수동회로이므로 Power Combiner Power 설계 시 Power Divider와 거의 같은 해석을 하며 다만 정격만 별도로 고려-Since the Power Divider / Combiner is a reversible passive circuit, the Power Divider / Combiner has the same analysis as the Power Divider when designing the Power Combiner Power.

- PA설계에 있어 단일 소자 ( FET, TR, Diode )가 가지는 출력에는 한계로 인하여 기본적인 방열문제와 임피던스 정합의 난점에 의해 제한되므로 제반 시스템의 요구를 충족시키자면 두 개의 소자 또는 그 이상의 여러단의 소자 출력을 결합해야만 원하는 출력 레벨을 얻을 수 있음-In the PA design, the output of a single device (FET, TR, Diode) is limited by the basic heat dissipation problem and the difficulty of impedance matching due to the limitation, so to meet the requirements of the overall system, two or more stages are needed. Only combine device outputs to achieve desired output levels

- 결합방식에 의하여 합성기를 분배기로 또한 분배기를 합성기로 사용하며 그 중에서 표면실장 (Surface mount)이 가능한 2차원 전력합성기 분배기로는 Branch-line, Wilkinson Power Divider/Combiner, Lange Coupler등이 있으며 이러한 분배기 합성기는 무엇보다도 신뢰도가 높고 삽입손실이 적을 뿐 아니라 대역폭 가용 출력 Level 등이 양호함.-The two-dimensional power synthesizer divider that can be surface mounted is the branch-line, the Wilkinson Power Divider / Combiner, and the Lange Coupler. The synthesizer has high reliability, low insertion loss, and good bandwidth available output level.

도 22. Diplexer 블록도, 도 23. 주파수 스펙트럼 및 도 24. Diplexer 구성22. Diplexer block diagram, FIG. 23. Frequency spectrum and FIG. 24. Diplexer configuration.

사. Duplexer 부four. Duplexer Division

아래그림에서 V-band Radio 주파수 플랜을 나타내었다. 대역외 불요파를 차단하기 위해서는 Isolation 특성이 좋은 Diplexr 구현이 중요하다.The figure below shows the V-band Radio frequency plan. In order to block out-of-band unwanted waves, the implementation of Diplexr with good isolation characteristics is important.

도 25. 도파관 마이크로스트립 입체도25. Waveguide Microstrip Stereo View

아. V-band 도파관 마이크로스트립 변환부 설계 기술Ah. V-band waveguide microstrip converter design technology

아래그림은 트랜지션 입체도를 나타내었다. WR15 출력 포트로 신호가 나갈 때 트랜지션이 필요하다. 최대한 손실 없이 출력을 보내기 위해 트랜지션 특성이 좋아야 한다.  The figure below shows the transition stereogram. A transition is required when a signal exits to the WR15 output port. The transition characteristics should be good to send the output without loss as much as possible.

■ 마이크로스트립 전송선로■ Microstrip Transmission Line

ㅇ 평판형 전송선로(스트립선로,마이크로스트립선로,슬롯선로 등) 중 하나  ㅇ One of the flat transmission lines (strip line, microstrip line, slot line, etc.)

도 26. 마이크로스트립 구조Figure 26. Microstrip Structure

■ 마이크로스트립 구조■ Microstrip Structure

ㅇ 두 개의 금속판(microstrip,ground conductor) 사이에 유전체(substrate)를 두고, 주로 유전체에서 전자파가 진행하는 구조  ㅇ A dielectric is placed between two metal plates (microstrip, ground conductor), and the structure of electromagnetic waves propagates mainly in the dielectric.

- 유전체 판 맨아래쪽에 접지 도체판이 위치하고, 유전체 판 위에 폭이 얇은 도체판이 신호선으로 존재하는 형태로, 위쪽이 공기에 열린 구조를 갖는 평판형 전송선로    -A grounded transmission line with a ground conductor plate at the bottom of the dielectric plate and a thin conductor plate as a signal line on the dielectric plate.

도 27. 마이크로스트립 특징27. Microstrip Features

■ 마이크로스트립 특징■ Microstrip Features

ㅇ 전파모드  ㅇ Radio mode

- 완전한 TEM 모드가 아니고, 준 TEM(Quai-TEM) 모드라고 함     Not full TEM mode, but rather quasi-TEM mode

. 대부분의 전자계가 유전체 판 안에 있지만, 일부 전자계가 상부 공기 영역에도 존재    . Most of the electromagnetic fields are in the dielectric plate, but some of them are also present in the upper air region.

ㅇ 다른 소자와의 집적(Integrated)이 용이ㅇ Easy to integrate with other devices

- RF 집적회로 내부 전송선로에 쓰임     -Used for transmission line inside RF integrated circuit

ㅇ 제작이 쉽고 능동소자의 부착이 용이 등  ㅇ Easy to manufacture and easy to attach active elements

■ 마이크로스트립 분산관계(Dispersion Relation) 식■ Microstrip Dispersion Relation Expression

ㅇ 파수, 위상속도, 주파수가 매질 특성에 따라 변하는 관계식  ㅇ Relational equation in which the wave number, phase velocity, and frequency change according to the characteristics of the medium

Figure pat00008
Figure pat00008

- εe : 실효 유전상수 -εe: Effective dielectric constant

도 28. MCU Module 부28. MCU Module Part

GUI에서 control할 수 있는 항목은 아래와 같다.Items that can be controlled in the GUI are as follows.

- Link Status 확인 -Check Link Status

- RSSI(Received Signal Strength Indication) level 임계값 설정 -Received Signal Strength Indication (RSSI) level threshold setting

- System 온도 알람 설정 -System temperature alarm setting

- Network Connection 알람 설정.-Network Connection alarm setting.

- RSSI : Input Power를 Detect 하여 Display 기능-RSSI: Display Function by Detecting Input Power

- 인터페이스 보드의 IP 주소를 이용하여 보드에 접속 후 시스템 상태 확인(Link Status, RSSI 등) -Check the system status after connecting to the board using the IP address of the interface board (Link Status, RSSI, etc.)

- RSSI 및 온도 임계값 설정 확인 후 저장 -Save after checking RSSI and temperature threshold setting

- 시스템 재부팅 후 설정한 값들이 제대로 입력되었는지 확인-Check whether the set values are correctly input after system reboot.

- 시스템 이상 발생 시 해당 설정값들을 바탕으로 trouble shooting 진행-In case of system trouble, trouble shooting proceeds based on the settings

[ CPU ] - Samsung S3C2440 Processor [CPU]-Samsung S3C2440 Processor

[ Memory ] - 32MByte SDRAM, - 64MByte NAND Flash[Memory]-32MByte SDRAM,-64MByte NAND Flash

도 29. DC/DC 블록도Figure 29. DC / DC Block Diagram

차. DC/DC Converter 설계car. DC / DC Converter Design

시스템에 전원을 -48V만 공급되므로 ASK Transceiver, Optic Transceiver Borad, MCU Borad로 전원을 공급Only -48V powers the system, so power is supplied to the ASK Transceiver, Optic Transceiver Borad, and MCU Borad

- DC +5V를 공급 받아 내부 Borad를 동작 하도록 구현-Implement the internal borad by receiving DC + 5V

- DC/DC 전체 용량은 아래와 같이 설계-DC / DC total capacity is designed as below

BORADBORAD 전압(v)Voltage (v) 용량 (A)Capacity (A) 소비전력Power Consumption ASK Transceiver BoradASK Transceiver Borad +5V+ 5V 3A3A 15W15 W Optic Transceiver BoradOptic transceiver borad +5V+ 5V 1A1A 5W5 W MCU BoradMCU Borad +5V+ 5V 1A1A 5W5 W PLL BoradPLL Borad +5V+ 5V 1A1A 5W5 W

이상의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 또한, 본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.The above detailed description should not be construed as limiting in all respects but should be considered as illustrative. In addition, it will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit and essential features of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should be determined by reasonable interpretation of the appended claims, and all changes within the equivalent scope of the present invention are included in the scope of the present invention.

Claims (1)

마이크로미터 웨이브 대역을 사용하는 단계를 포함하는, 무선 브릿지 방법.Using the micrometer wave band.
KR1020180054109A 2018-05-11 2018-05-11 Wireless bridge method KR20190129451A (en)

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