KR810002595Y1 - 스트레이트 고주파증폭 방식 다찬넬 지하 무선방송 중계기 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

스트레이트 고주파증폭 방식 다찬넬 지하 무선방송 중계기

제1도는 본 고안을 설명하기 위한 증계기 전체의 계통도.

제2도는 안테나 분배기의 간략등가 회로도.

제3도는 안테나 분배기의 상세회로도.

제4도는 통과대역폭을 표시한 그래프 예시도.

제5도는 6찬넬이 주파수 동조특성을 표시한 그래프 예시도.

제6도 ＂14＂부분의 안테나 콤바이너의 간력등가 회로도.

제7도는 ＂14＂부분의 안테나 콤바이너의 상세회로도.

제8도는 ＂2＂ 부분의 스트레이트 고주파증폭기 ＂3＂ 부분의 자동이득조절회로＂4＂와 ＂11＂ 부분의 V.O.X검파기와 송신기 전원자동개폐회로 상세회로도.

제9도는 ＂5＂부분의 BC/PA 선택스위치회로와 ＂8＂ ＂9＂ ＂10＂부분의 긴급 PA 방송할입회로를 설명하기 위한 계통 및 상세회로도.

제10도는 ＂15＂ ＂16＂ ＂17＂ ＂18＂ 부분의 긴급 PA 방송을 위한 마이크중폭기 자동레벨조절회로와 BC/PA 선택 및 찬넬스윗치회로를 설명하기 위한 회로도.

제11도는 ＂19＂ ＂20＂ ＂21＂ 부분의 모니터 중폭기와 찬넬선택 스위치 회로의 상세회로도이다.

본 고안은 터널이나 광산의 갱도 지하상가 또는 지하주차장등 지하건축구조물 내에서 지표나 건축구조 자재의 전파흡수로 인하여 발생되는 방송전파의 부재 또는 전계강도의 약화로 인한 라듸오의 청취 곤란이나 청취 가능한 상태를 해소시키는 라듸오방송 중계를 위한 재방송 장치에 관한 것이다.

현재 개개의 각 방송국들은 원거리 에서의 방송써비스 가청지역의 확대를 위해 방송 난청지구나 전파불감 지역에 막대한 시설비와 많은 비용의 유지비를 지출하면서 각 방송국 송신중계소를 설치운영하고 있는 실정이다.

그러나 이러한 막대한 설치비 및 운영비를 지출하면서도 전술한 바와 같이 터널이나 지하상가 등등의 지하건축 구조물 내에서의 방송써비스는 전혀 되지 않고 있는 실정이다.

본 고안은 이러한 지하와 같은 특수 환경의 지역내에서 방송 교육주파수가 각각 상이하다 할지라도 적은 설치비 및 유지비용으로 여러개의 방송을 한대의 방송중계기로 다찬넬화하여 동시 송신중계하면서 또한 이러한 지학국소 지역내에서 비상상태가 발발할 경우 필요에 따라 지욕에 맞는 무선공중 방송업무를 활입행할수 있게 구성한 것이다.

본 고안은 여러 방송을 한대의 중계기로 다찬넬화하여 중계하기 위해 즉, 여러개의 방송의 수신 및 송신을 위해 개개의 각 방송용 수신 및 송신안테나를 사용하여 오던 종래의 방식을 한개의 수신 및 송신안테나만으로 되도록 개량하여 다찬넬 안테나 분배기와 다찬넬안테나 정합결속기(콤바이너)를 고안 구성하였고, 고주파 중폭에 있어서 현재 일반적으로 슈퍼해테로다인 수신방식을 사용하고 있음으로 해서 헤테로라인 방식의 주파수 변환회로중 국부발진회로에서 발생야기되는 불요복사 스프리어스방해, 이메이지 주파수방해 및 온도 전원전압 및 부품의 갱년변화등에 의한 주파수 변동으로 인한 수신특성의 열화와 헤테로다인방식에 사용되는 중간주파 중폭회로수 몇단을 통과하는 동안 발생야기될 수 있는 점은 점유 통과주파수 대폭이 협소 열화에 의한 찌그러짐의 증가와 충실도 열화 그리고 원가의 상승 등으로 수퍼헤테로다인 방식 고주파 증폭회로의 제단점을 배제하고 중계전파의 질을 가능한한 방송국의 전파신호와 동일한 전파 신호로 중계되도록 하기 위해 스트레이트방식 고주파증폭회로를 고안 사용하였고, 중계기 운영동작에 있어서 무인화하여 운영의 간편과 심야 방송휴지시간중 불필요한 송신기의 동작을 정지시켜 소비전력 유지비 등등의 절감을 꾀할수 있도록 중계를 행하는 수신전파의 도래유무를 감지하여 해당 송신기의 전원을 자동개폐 시킬수 있도록 구성한 것이다.

종래에는 전파가 도달되지 않아 무선으로는 전혀 의사소통을 행할수 없었던 터널이나 지하의 갱도 등의 지하건축 구조물 내에서 비상시에 방송국에서 보내오는 방송내용을 절단하고 중계되어지고 있는 방송전파와 동일한 고유주파수로 이러한 지역에서 필요로 하는 무선공중 방송업무를 할입행할수 있도록 하기 위해 해당방송 고유주파수와 동일한 방송 반송파 발생을 위해 위상 고정루프 PLL방식에 의한 반송파 발생회로와 특성면에서 성능이 우수한 멀티프라이어 방식의 진폭변조회로를 채택하여 지하쿠선방송중계에 있어서 최대한의 실용적 가치를 얻을 수 있도록 고안하였다.

이와같은 본 고안의 구성을 첨부도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도에 도시한 바와 같이 지하구조를 외부에 설치된 한개의 수신안테나 ＂A＂에 도래하여 유기되어진 여러 전파신호는 안테나 분배기(1)에 의해 임피던스정합을 이루면서 각 해당수신기의 수순주파수에 동조되는 출력으로 해당수신기의 안테나 입력(a₁-a₄)으로 분배공급되어 진다.

안테나 분배기(1)에 있어서 임피던스정합은 통상 안테나 측에서 바라본 임피던스가 같도록 실효 저항성분만으로 이루어질 수 있으나 저항만으로의 임피던스정합의 경우 분배삽입 손실은 매우 커지므로 본 고안에서는 제3도와 같이 대역통과필터 ＂밴드패스필터＂구성으로 하여 주파수 동조선택을 이루게 하면서 분배삽입 손실에 대해 극소화를 꾀하였다.

대역통과 필터의 구성은 제2도와 같이 코일(L₁) 콘덴서(C₁)로 이루어진 저역통과필터와 코일(L₂), 콘덴서(C₂), 수신기의 입력임피던스 Zin으로 구성되는 동조회로, 그리고 이 저역통과 필터와 동조회로를 고역통과만으로 결합시켜서 제4도에서 도시한 바와 같은 통과대역폭을 결정하여 주는 콘덴서(C₃)로 구성되어 있다. ZT는 다른 찬넬의 입력임피던스의 합성임피던스를 등가적으로 표시한 것이다. 따라서 코일(L₁, L₂) 콘덴서(C₁, C₂, C₃)의 정수에 의해 결정되는 제5도에 도시한 동조특성이 여러개의 대역통과필터를 제3도에서 도시한 상세회로와 같이 접속하여 한개의 수신안테나(A)로 다찬넬 각 해당수신기의 수신입력을 분해하는 다찬넬 안테나 분배기(1)를 구성하였다. 안테나 분배기(1)의 출력(a₁-a₄)은 수신기에 전달되는데 제8도에 상세도시한 수신기 회로와 같이 고주파 중폭 트랜지스터 TR₁, TR₂와 고주파 결합 변성기 T₁, T₂, T₃으로 구성되는 스트레이트 고주파 증폭기로 필요한 대역특성을 갖는 출력레벨까지 고주파증폭되어진다. 고주파 증폭회로의 도레전파에 강약변화가 있을지라도 출력을 항상 일정하게 유지시켜 주기 위해 다이오드 D₁, 고분류 제거를 위한 연산증폭기(OP, AMP)A₁, 트랜지스터 TR₄으로 구성되는 자동이득 조절회로(3)기능을 추가하였다. 다이오드 D₁에 의하여 검과되어 진 직류출력@에는 변조되어진 음성교류분이 중첩되어져 이 출력을 그대로 사용하여 자동이폭조절을 행할 경우 고주파출력은 검파된 교류분만큼 변동되어 진다. 이러한 변동을 완전히 배제시키기 위하여 본 고안에서는 연산증폭기(OP, AMP) A₁을 사용하여 연산증폭기 A₁의 통상입력에는 교류분이 중첩되어진 검파직류출력을 인가하고, 영상입력에는 콘덴사 C₁₄로 교류분만 결합인가하고, 가변저항 VR₃로 밸런스점을 미세조절하여 출력 @에서는 교류분을 상쇄 완전 제거하게 하였다. 이렇게 하여 얻어진 순수한 직ㄹ분만의 검파된 직류전압@은 자동이폭조정회로(3)의 트랜지스터 TR₆의 베이스에 인가되어 트랜지스터 TR₆의 능동저항의 감소에 대해 REVERSE A.G.C.조절이 될 수 있도록 하였다.

또한 연산증폭기(OP, AMP)A₂를 레벨콤페레이터로 사용하여 직류분만의 A.G.C. 전압 @와 가변저항 VR₃으로 설정되는 직류전압을 비교 도래전파의 유무를 연산증폭기 A₂의 출력@에서 전압출력의 고저로 논리 출력하게 하였다. 이 회로에서 다이오드 D₂는 출력전압이 부출력으로 되지 않게 하기 위해 삽입하였고, 콘덴서 C₁₆는 출력의 갑작스런 상승변동을 막고 고역을 감쇠시켜 회로를 안정하게 하기 위해 추가 삽입하였다.

도래전파의 유무를 검지하는 VOX 출력은 도래전파에 의해 확실히 응답하는 점을 조정할 수 있도록 가변저항 VR₃에 의해 응답레벨점을 조절할 수 있도록 하였다. 이 V.O.X 출력으로 V.O.X출력이 높은 정출력 일때에만 송신기전원 자동개폐회로(11)의 트랜지스터 TR₃의 베이스에 인가시켜 트랜지스터 TR₃을 도통, 이에 의해 트랜지스터 TR₄가 도통하여 송신기 전원을 개폐하여 주는 직렬트랜지스터 TR₅를 도통시켜 주게하여 송신기의 전원이 도레전파의 유무에 의해 자동개폐 되도록 하였으며, 따라서 무인화운용 소비전력 감소로 유지비 절감의 목적을 이루도록 하였다.

충분히 고주파 증폭되어진 수신된 방송전파신호(RF)는 선택스위치회로(5)를 거쳐 여진증폭기(6)에 의해 다시 스트레이트 고주파증폭 되어져 전력증폭기(7)에 공급되고 전력증폭된 여러 고유주파수의 다찬넬송신출력신호는 안테나 콤바이너(14)에 의해 하나의 송신출력으로 정합결속되어 중계를 요하는 지역에 설치된 한개의 송신루프 안테나(B)에 의해 전파복사되어 진다.

안테나 콤바이너(14)의 구성은 수신측의 다찬넬 안테나 분배기(1)에 사용된 대역통과필터 구성과 같고 제6도에 그 구성에 대해 도시하였으며, 제7도에 전파복사되어 진다.

자동이득 조절되어 균일하게 고주파 증폭되어진 신호는 전술한 목적의 비상시 지하중계를 요하는 국소지역에서 필요로 하는 무선공중 방송업무를 할입행할 수 있는 기능을 완수하기 위해 BC/PA선택스위치회로(5)에 의해 선택분기되어져 제9도에 도시한 바와 같이 자동증폭기 A₁과 고주파 결합변성기 T₁, T₂로 구성되는 진폭제한/파형정형회로(8)에 의해 도레전파를 전폭제한하여 진폭변조된 음성신호를 제거시키고 고주파 결합 변성기 T₂로 동조를 위해 파형을 정형시켰다. 파형이 정형된 도레전파는 PLL 방송파 발생회로(9)의 위상비교회로(P/D)에 기준신호 입력으로 가하여 지고, 전압제어 가변발진기(V.C.O)의 출력과 위상차가 비교되어 진다.

비교된 위상차 출력은 저역 여파기(L.P.F)에 의해 직류분으로 여파되어 전압제어 가변발진기(V.C.O)의 출력을 주파수와 위상에 있어서 수신된 도레 방송전파 신호와 꼭 일치하게 한다. 전압제어 가변발진기(V.C.O)의 출력은 트랜지스터 TR₁, TR₂, TR₃으로 구성되는 멀티프라이어 방식 진폭변조기(10)에 반송파 입력으로 인가되어 진다. 한편 구내 긴급방송업무를 위한 음성입력은 제10도에 상세도시한 바와 같이 마이크(15)에 의해 마이크증폭기(16)에 인가되고 증폭된다.

음성출력은 과변조 방지를 위해 다이오드 D₁, D₂, 콘덴서 C₄, C₅, 트랜지스터 TR₁으로 구성되는 자동레벨 조절회로(17)에 의해 대신호시에는 다이오드 D₁, D₂에 의해 배전압 정류된 직류 출력이 트랜지스터 TR₁의 베이스에 가하여져 트랜지스터 TR₁의 능동저항을 감소시켜 자동적으로 음성출력이 조절되어진다.

자동레벨 조절되어진 음성출력은 BC/PA및 찬넬스위치회로(18)을 거쳐 변조입력(1)로 진폭변조기(10)의 음성입력에 가하여지고, 트랜지스터 TR₁, TR₂, TR₃의 회로에 의해 반송파와 승산(MULTIPLY)되어져 진폭변조된다.

전력증폭기(7)의 출력일부는 검파기(12)에 의해 검파되어져 그 직류분은 송신출력지시계(13)에 지시되어지고 음성신호분(AF 출력 1)은 (제11도에 상세도시함)찬넬선택스윗치회로(19)에 의해 선택되어져 믹싱앰프에서 증폭된후 음량조절되어 모니터 증폭기(20)을 거쳐 모니터스피커(21)로 모니터할 수 있게 하였다.

이상과 같이 본 고안은 한대의 중계장치로 다찬넬화하여 터널이나 지하에 구축된 구조물 내에 설치함으로서 적은 비용으로 방송 불감지역에 다찬넬 방송을 동시 중계할 수 있으며, PLL 방식반송파 발생회로와 멀티프라이어 방식 진폭변조회로를 사용하여 종래에는 이러한 방송불감지역 내에서 무선으로는 구내긴급방송업무(PA)를 할수 없었던 것을 무사히 방송신호의 내용을 절단하고 동일한 고유주파수로 지역에 필요한 방송업무를 할입행할 수 있도록 하였으며, 송신출력을 검파 선택하여 한재의 모니터 스피커로 다찬넬방송되는 신호의 질을 감시관리할 수 있도록 모니터 기능을 갖게 하였고, 전파신호의 유무로 송신기 전원을 자동재폐하도록 하여 소비전력, 유지비절감, 운영의 간편과 무인화할 수 있는 다목적 효과를 갖춘 실용적 가치가 있는 고안이다.

Claims (1)

1. 도면에 표시한 바와 같이 안ㅌ나 분배기로 도래한 전파를 코일(L1), 콘덴서 (C1)로 저역통과시키고 콘덴서(C1) 고주파결합변성기(T1)의 1차측 코일로 동조하여 트랜지스터(TR1), 고주파결합변성기(T3), 저항(R1),(R3), 콘덴서(C3)(C4)로 구성된 스트레이트 고주파 동조증폭기로 증폭하여 얻어진 RF출력을 안테나 콤바이너를 통해 지하에 송신하는 것을 특징으로 하는 스트레이트 고주파 증폭방식 다찬넬 지하무선방송중계기.