KR20200115982A - 반이중 통신에서 고출력 신호를 높은 선형성으로 결합하는 군 fm무전기용 안테나 통합장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에서 제안하고 있는 능동형 무전기 안테나 통합장치에 따르면, hybrid coupler를 이용 송수신 경로 분리 및 채널 간 격리도를 향상시키며, 낮은 안테나 VSWR개선을 통해 격리도 특성을 안정적으로 유지하며 동시에 안테나를 통해 반사된 반사전력의 능동적 억압을 통해 시스템의 전체 상호운용성을 높이는데 있다.

Description

반이중 통신에서 고출력 신호를 높은 선형성으로 결합하는 군 FM무전기용 안테나 통합장치 {antenna multiplexer that combines high output signals with high linearity in half-duplex communication}

본 발명은 군 기계화차량 등에 장착되며 하나의 안테나로부터 송수신되는 신호를 다수의 무전기로 통합 및 분배하기 위한 무전기용 안테나 통합장치임.

안테나와의 신호 송수신을 위한 접속 인터페이스를 제공하는 안테나 접속부와, 안테나와 내부에 직접 결합되어 연동되하는 안테나정합장치 및 신호의 분배 및 통합기능을 수행하는 통합분배장치 및 안테나 반사파의 능동적 억압을 위한 반사파 억압기로 구성될 수 있다.

본 발명은 Quad Hybrid Coupler를 이용한 VHF용 능동형 무전기 안테나 통합장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 적어도 2개 이상의 무전기와 하나의 공통 안테나 사이에서 이용될 수 있는, VHF(Very High Frequency; 초단파)용 능동형 무전기 안테나 분배기로서, 통합장치로부터 입력받은 신호를 상기 공통 안테나로 출력하거나, 상기 공통 안테나로부터 입력받은 신호를 분배장치로 출력하는 Quad Hybrid Coupler 모듈과 상기 적어도 2개 이상의 무전기 각각에 대응하는 적어도 2개 이상의 안테나 반사파를 검출하여 실시간으로 반사파 억압을 진행하는 반사파억압장치 및 광대역 안테나의 VSWR개선을 위한 안테나 정합장치 및 DSP 모듈을 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.

본 발명에서 제안하고 것은 송신 신호가 다른 채널에 영향을 줄 가능성을 완벽하게 제거하여 송수신 격리도를 최대 45㏈까지 구현할 수 있다.

무전기는 HF(High Frequency; 단파), VHF(초단파), UHF(Ultra High Frequency; 극초단파) 등의 대역을 사용하여 가까운 거리는 중계기 없이 무전기 사이의 무선 송수신을 통하여, 먼 거리는 중계기를 사용하여 무선으로 통화를 수행할 수 있는 통신 장치를 일컫는다. 이와 같은 무전기는, 야외에서의 사용의 편리성으로 인하여 군용통신 수단, 레저용 통신 수단 등으로 사용되고 있으며, 또한 업무용으로도 사용되고 있는 상황이다.

특히, 군용으로 사용되는 VHF 대역 FM 무전기는 30~88㎒ 대역의 주파수를 사용하게 되는데, 대략 30㎞ 이내의 거리에서 무선 통화가 가능하며 휴대용 또는 차량 장착용으로 사용되고 있다. 기존에 사용되던 VHF 대역 군용무전기 안테나는 그 부피가 매우 크기 때문에 불편하며, 특히 적에게 노출될 위험도 있었다. 뿐만 아니라, 무전기 안테나가 무전기마다 1대1로 대응하여 필요하였는데, 대당 비용도 상당히 고가였다.

이를 해결하기 위하여, 결합기(combiner)와 분배기(divider)를 일체형으로 한 무전기 안테나 분배기가 제안된바 있다. 그러나 윌킨슨(Wilkinson) 방식의 수동형 결합기를 송수신 공통으로 사용하는 이 방식은, 수신 감도 대비 상당한 전력이 수신 경로로 유입되며, (무전기) 입력 채널의 송수신 상태에 따라 출력 전력의 손실이 발생하여 통화 거리 및 품질에 상당한 지장을 줄 수 있다는 문제점이 있다.

본 발명은 기계화차량에 널리 사용 가능한 무전기용 안테나 통합장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 특히 차량용 무전기는 1:1 대응하여 안테나를 별도 장착하는 것에 따른 공간 및 시간의 제약을 개선하여 다수개의 무전기가 1개의 안테나를 공유하기 위한 접속을 인터페이스하는 안테나 통합장치에 관한 것이다.

이러한 무전기는 특히 야외에서의 사용의 편리성으로 인하여 군용 통신 수단, 레저용 통신 수단 등으로 사용이 되고 있으며, 또한 업무용으로도 사용되고 있는 상황이다. 일반 용도로 사용되는 무전기, 즉 생활 무선국은 허가 또는 신고없이 사용할 수 있으며, 전파 사용료도 없고 운용상 누구나 일상생활에 자유롭게 사용할 수 있는 무선국으로서 업무용 또는 레저용으로 사용되고 있다. 생활 무선국은 27 MHz 대역의 단파 주파수(HF)를 사용하는 제1형 생활무선국과 448 MHz 대역 극초단파(UHF)를 사용하는 제2형 생활무선국이 정보통신부에 의해 도입되었으며, 이 중에서 특히 27 MHz 대역의 생활 무선국은 휴대용, 차량용, 고정용 등의 다양한 용도로 사용되고 있다.

이러한 무전기, 특히 차량 장착용 무전기의 효율적인 사용을 위해서는 외장 안테나를 사용하는 것이 일반적이다. 즉 무전기는 사용자가 통화를 수행하는 무전기와 무전기에 연결되어 무선 전파의 송수신을 수행하는 안테나를 포함하는 구성을 취하는데, 차량 장착용의 무전기와 별도로 안테나를 구비하는 구성이 일반적이다.

예컨대 2개의 무전기를 사용하고자 하는 경우 차량 내부 또는 외부에는 2개의 무전기 각각에 대해서 별도의 안테나를 설치하여야 한다. 또한 2개의 무전기가 동일한 대역의 주파수를 사용하던지 또는 서로 다른 대역의 주파수를 사용하는지 여부에 상관없이 별도로 안테나를 설치하여야 한다.

본 발명의 목적은 종래의 무전기마다 대응하여 안테나를 별도 장착하는 것에 따른 공간 및 시간의 제약을 개선하여 다수개의 무전기가 1개의 안테나를 공유하기 위한 접속을 인터페이스하는 무전기용 안테나 통합장치를 제공하는 데 있다. 본 발명은 기존에 제안된 방법들의 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로서, Quad Hybrid Coupler를 이용하여 송수신 경로를 분리시킴으로써 채널 간 분리도를 향상시키며, 높은 선형성 제공을 통해 송수신 상태의 어떤 조합에서도 입력된 모든 전력이 결합하여 출력되게 하는 기술제공을 그 목적으로 한다.

본 발명에서 제안하고 있는 무전기 안테나 통합장치에 따르면, hybrid Coupler를 이용하여 송수신 경로를 분리시킴으로써 채널 간 분리도를 향상시키며, 능동적 반사파 억압장치를 이용 격리도 특성을 최소 45dB 이상을 유지한다.

Hybrid Coupler의 자체 격리도 특성을 안정화하기 위해 낮은 안테나 VSWR특성을 개선하기 위한 안테나 정합장치가 별도 운용되어서 하나의 안테나에 다수의 무전기를 사용할 수 있어서 군사용 또는 민간용 무전기에 적용시 안테나 장착에 따른 불편함을 감소시킬 수 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 하나의 안테나로부터 송수신되는 신호를 다수의 무전기로 분배하기 위한 무전기용 안테나 분배기로서, 상기 안테나와의 신호 송수신을 위한 접속 인터페이스를 제공하는 안테나 접속부와, 소정 대역이 안테나를 통해 반사된 신호를 억압하는 반사파 억압기와, 상기 안테나의 낮은 VSWR특성을 개선하기 위한 안테나 정합부를 포함하는 안테나 통합장치이다. 또한 본 발명에 따른 무전기용 안테나 분배기에 있어서, 상기 무전기 접속부는 N-type 커넥터를 포함할 수 있고, 본체와, 상기 본체를 덮는 커버를 더 포함할 수 있다.

Claims (1)

1. 통합장치에 따르면, hybrid Coupler를 이용하여 송수신 경로를 분리시킴으로써 채널 간 분리도를 30dB 이상 향상시키는 장치와 능동적 반사파 억압장치를 이용 15dB 이상의 억압도를 제공하여 시스템 격리도 특성을 최소 45dB 이상을 유지한다.
   Hybrid Coupler의 자체 격리도 특성을 안정화하기 위해 낮은 안테나 VSWR특성을 개선하기 위한 안테나 정합장치가 별도 운용되고 통산 3.5:1의 특성이 장치를 통해 2.0:1 수준으로 개선할 수 있다.