KR920007475B1 - 부스터를 접속한 휴대용 무선전화기 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

부스터를 접속한 휴대용 무선전화기 장치

제1도는 부스터를 휴대용무선전화기에 접속하는 종래의 구성도.

제2도는 본 발명에 따른 부스터와 휴대용무선전화기의 제1구성도.

제3도는 본 발명에 따른 부스터와 휴대용무선전화기의 제2구성도.

제4도는 제2도의 구체회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

101 : 휴대용 무선전화기 501 : 부스터

21, 41 : RF 릴레이 31, 521 : 송수분리여파기

51 : 수신부 61 : 주파수합성부

71 : 제어부 81 : 변조부

91,541 : 송신부 111 : 오디오부

531 : 전원부 601 : 핸즈프리부

본 발명은 부스터를 부착하여 차량 전화기로 이용할 수 있는 휴대용 무선전화기에 관한 것으로, 특히 RF 릴레이를 이용하여 부스터 장치를 간략화할 수 있는 휴대용 무선전화기에 관한 것이다.

일반적으로 휴대용 무선전화기(Hand Held Phone)는 셀 사이트와 무선으로 통신로를 구축하여 원격 이격되어 있는 다른 가입자와 통화 기능을 수행할 수 있는 장치로서, 음성 통화 서비스를 제공하기 위해 음성신호를 고주파 신호로 변조하여 상기 셀 사이트로 송출하거나, 상기 셀 사이트로부터 수신되는 고주파 신호를 음성신호로 복조하여 통화 기능을 수행할 수 있는 장치이다. 즉 상기 휴대용 무선전화기도 차량용 무선전화기(Mobile phone)과 마찬가지로 셀사이트(cell site)를 통해 무선통신을 수행하게 된다. 그러나 상기 휴대용 무선전화기는 차량용 무선 전화기와 같은 시스템 및 방식을 사용하지만, 송신 출력에서는 큰 차이를 갖고 있다.(차량용 무선 전화기는 3W인데 비해 휴대용 무선전화기는 0.6W이다). 이는 상기 차량용 무선전화기가 차량에 부착된 배터리를 이용하는데 반해 상기 휴대용 무선전화기는 휴대용의 소규모 배터리를 사용하기 때문이다. 즉, 상기 휴대용 무선전화기는 휴대에 편리해야 되므로, 휴대용 무선전화기에 부착되는 배터리의 크기, 용량 및 기구적인 면에서 방열판 크기를 축소해야 했으며, 각 부품들을 소형 경량화하여 무게 및 체적을 줄여야하기 때문이다.

그러나 상기와 같이 송신출력이 낮아짐에 따라 전계강도가 낮은 지역에서는 통화가 불가능하게 되었으며, 또한 차량에서 이용할시에는 휴대용 무선전화기만으로 전계 강도 변화를 커버할 수 없었다. 따라서 휴대용 무선 전화기를 차량용 무선 전화기로 이용하기 위하여 휴대용 무선 전화기에 송신 출력을 크게 하기 위한 부스터를 부착하는데, 종래에는 제1도와 같이 구성하였다. 휴대용 무선화기(100)의 수신과정을 살펴보면, 셀 사이트에서 송출되는 RF 신호(Radio Frequency)는 안테나(10)를 통해 송수분리여파기(duplexer filter)(30)에서 분리되어 수신부(40)로 인가되며, 수신부(40)에서는 주파수합성부(50)에서 발진하는 국부주파수와 상기 수신 RF 주파수를 혼합하여 본래의 메시지 신호로 복조하며, 오디오부(90)는 상기 복조신호를 오디오 신호로 하여 핸드세트로 출력한다. 또한 송신과정은 핸드세트에 발생되는 오디오신호가 오디오부(90)를 거쳐 변조부(70)로 송출되며, 변조부(70)는 오디오 신호를 RF 신호로 변조하여 송신부(80)를 통해 송수분리여파기(30)로 송출하고, 송수분리여파기(30)에서 분리되어 안테나를 통해 출력된다. 이때 제어부(60)는 휴대용 무선전화기(100)의 전반적인 동작을 제어하는 로직부와 전원을 공급하는 전원부로 이루어져 있다.

상기와 같은 휴대용 무선전화기(100)를 차량용 무선전화기로 이용하고자 할시에는 부스터(booster)(200)를 휴대용 무선전화기(100)에 연결한다. 이때 휴대용 무선전화기(100)에 부스터(200)를 연결하면 커넥터(120)과 (230)이 접속되므로, 제어부(60)는 두 장치의 접속을 인지하고 RF 릴레이(20)의 D단자로 제어신호를 인가하여 A단자와 B단자를 연결한다. 따라서 안테나(10)가 휴대용 무선전화기에서 차단되므로, 송수신되는 RF 신호는 부스터(200)의 안테나(28)를 통해 이루어진다. 이때 부스터(200)의 RF 신호의 송수신 통로를 형성하고, 부스터(501)의 제어커넥터(230)는 휴대용 무선전화기(100)의 제어커넥터(120)과 연결되어 콘트롤 데이타의 통로를 형성하며, 부스터(200)의 또 다른 커넥터(290)은 외부의 커넥터(310) 및 (410)과 연결되어 오디오 신호의 통로를 형성하게 된다. 따라서 상기 커넥터(120) 및 (230)로는 휴대용 무선전화기(100)로부터 발생되는 제어데이타를 받아 부스터(200)내의 송신증폭기(240)를 제어하며, 전원부(250)는 송신증폭기(240)와 수신증폭기(260)에 차량용 무선 전화기의 출력에 상응할 수 있는 전원을 공급한다. 그러므로 휴대용 무선전화기(100)와 부스터(200)가 연결된 상태에서 수신시의 동작은 안테나(280)로 유기된 고주파 신호가 송수분리여파기(270), 수신증폭기(260), 송수분리여파기(220)를 통해 휴대용 무선전화기(100)로 출력되며, 휴대용 무선전화기(100)의 오디오부(90)의 출력은 커넥터(120),(230),(290),(310)을 통해 제2핸드세트부(300)로 출력된다.

제2핸드세트부(300)가 필요한 이유는 휴대용 무선전화기(100)과 부스터(200)가 RF 커넥터(110) 및 (210)과 커넥터(120) 및 (230)으로 연결되어 한대의 차량무선 전화기로 동작되기 때문이며, 이를 간단히 하기 위해 핸즈프리부(hands free)(400)를 사용할 수 있는데, 이때 콘트롤은 오디오부(90)에 의해 수행된다.

또한 송신시에는 제2핸드세트부(300) 또는 오디오부(90)에서 발생하는 신호가 휴대용 무선전화기(100)를 통해 출력되며, 이 출력은 송수분리여파기(220), 송신증폭기(240) 및 송수분리여파기(270)를 통해 출력된다.

상술한 구성에서 보면, 휴대용 무선전화기(100)와 부스터(200)를 연결하여 차량 무선 전화기로 이용하는 경우에는 3개의 송수분리여파기(30,220,270)를 사용하고 있다. 즉, 송수분리여파기(30)는 휴대용무선전화기(100)에서 송수신 대역을 분리하기 위한 여파기로 이용되며, 송수분리 여파기(270)는 부스터(200)사용시 안테나(280)로 송수신되는 RF 신호의 송수신 대역을 분리하기 위한 여파기로 이용되고, 송수분리여파기(220)는 송신신호가 리플렉션(reflection)등에 의해 수신신호에 영향을 미치는 것을 방지하는 동시에 휴대용 무선전화기(100)과 안정된 Rf 신호를 송수신하기 위한 목적으로 이용된다.

그러나 휴대용 무선전화기를 차량에서 사용하기 위해서, 종래에는 상기와 같이 송수분리여파기가 3개나 사용하게 되었으므로 상기 여파기들 자체가 가지는 삽입 손실에 의해 수신감도는 삽입 손실의 총합만큼 저하되게 된다. 따라서 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 수신증폭기(260)를 이용하는데, 수신증폭기(260)는 송수 분리를 위한 대역 여파시 삽입 손실이 잡음 성분(noise)으로 동작되지 못하도록 수신 신호를 증폭하여 안정화시키는 역할을 수행한다. 즉, 부스터(205)와 같이 수신증폭기(260)과 송수분리여파기(220)을 삭제한 부스터(205) 구성에 대해 살펴보면, RF 커넥터(110) 및 (225)로 고주파 신호가 연결되어 수신되는 경우 안테나(285)에 유기된 고주파 신호가 송수분리여파기(275), RF커넥터(110) 및 (225), RF렐레이(20), 송수분리대역여파기(30)을 거쳐 수신부(40)에 의해 복조된다. 따라서 부스터(200)에 비해 송수분리여파기가 1개 줄고 수신 증폭기가 삭제되는 효과가 있다. 그러나 상기와 같은 방법도 휴대용 무선전화기와 차량용 무선 전화기는 송수신이 동시에 동작되기 때문에 부스터(205)에 사용된 송신증폭기(245)의 광대역 증폭으로 안테나(285)로 수신된 고주파 신호까지도 증폭하게 된다. 이로 인해 수신 대역으로 증폭된 고주파 신호는 송신증폭기(245)와 안테나(285)의 입출력 정합 상태와 송신증폭기(245)에 의해 반사파가 생겨 실제 안테나(285)를 통해 수신되는 희망파에 방해를 주는 불요파로 동작되어 수신 상태를 불안정하게 하는 요인이 된다.

따라서 본 발명의 목적은 휴대용 무선전화기에 부스터를 연결하여 차량 무선 전화기로 이용할시 휴대용 무선전화기와 부스터간에 RF릴레이를 설치하여 부스터의 구성을 간략화할 수 있는 장치를 제공함에 있다.

이하 본 발명을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제2도는 본 발명에 따라 휴대용 무선전화기에 부스터를 연결하는 제1실시예의 구성도로서, 휴대용 무선전화기의 구성과 부스터의 구성을 도시하고 있다.

먼저 상기 휴대용 무선전화기(101)의 구성을 살펴보면, 부스터와 각각 수신 및 송신 통로를 형성하기 위한 제1RF커넥터(131) 및 제2RF커넥터(151)와, 상기 부스터의 동작을 제어 및 감시하기 위한 제어신호를 입출력하기 위한 제어커넥터(141)와, 휴대용 무선전화기의 전반적인 동작을 제어하며, 부스터 연결시 릴레이제어신호를 발생하는 제어부(71)와, 제1안테나(11)와 연결되며, 상기 제1안테나(11)를 통해 RF신호를 송수신할 수 있도록 휴대용 무선전화기(101)의 송수분리 기능을 수행하는 제1송수분리여파기(31)와, 제1입력단자 C가 상기 제1송수분리여파기(31)과 연결되고 제2입력단자 B가 제1RF커넥터(131)에 연결되며, 제어단자 D가 상기 제어부(71)에 연결되어 평상시 상기 제1송수분리여파기(31)로부터 출력되는 수신 RF신호의 수신통로를 형성하고, 상기 제어부(71)로부터 릴레이제어신호 수신시 스위칭되어 상기 제1RF커넥터(131)을 통해 수신되는 RF신호의 수신통로를 형성하는 제1RF릴레이(21)와, 제1출력단자 C가 상기 제1송수분리여파기(31)과 연결되고 제2출력단자 B가 제2RF커넥터(151)에 연결되며, 제어단자 D가 상기 제어부(71)에 연결되어 평상시 입력단자 D로 수신되는 송신 RF신호를 상기 제1송수분리여파기(31)로 출력되는 송신통로를 형성하고, 상기 제어부(71)로부터 릴레이제어신호 수신시 스위칭되어 상기 제2RF커넥터(151)로 송신하고자하는 RF신호를 출력하기 위한 송신통로를 형성하는 제2RF릴레이(41)와, 상기 제1RF릴레이(21)의 출력단자D와 연결되며, 수신 채널 지정 신호에 의해 수신 채널이 설정되고 상기 제1RF릴레이(21)를 통해 설정된 채널로 수신되는 RF신호를 복조하여 오디오부(111)로 전송하는 수신부(51)와, 상기 제어부(71)의 제어하에 송수신하기 위한 채널을 지정하는 주파수 신호를 발생하는 주파수합성부(61)와, 송수신 음성신호를 처리하는 오디오부(111)와, 상기 오디오부(111)로부터 출력되는 송신음성신호를 수신하여 변조하는 변조부(71)와, 상기 변조부(81)의 출력을 송신 레벨로 증폭하여 상기 제2RF릴레이(41)로 출력하는 제1송신부(91)로 구성된다.

두번째로 상기 부스터(501)의 구성을 살펴보면, 상기 휴대용 무선전화기와 각각 수신 및 송신 통로를 형성하기 위한 제1RF커넥터(551) 및 제2RF커넥터(571)와, 상기 휴대용 무선전화기로 부스터의 상태신호 및 동작 제어 신호를 입출력하기 위한 제어너켁터(561)와, 제2안테나(511)와 연결되며, 송수 분리 기능을 수행하여 상기 제2안테나(511)로부터 수신되는 신호를 제1RF커넥터(551)로 인가하는 동시에 수신되는 송신 RF신호를 상기 제2안테나(511)로 출력하는 제2송수분리여파기(521)와, 상기 제2송수분리여파기(521)와 제2RF커넥터(571)사이에 연결되며, 상기 제2RF커넥터(571)를 통해 수신되는 휴대용 무선전화기(101)의 송신신호를 증폭하여 상기 제2송수분리여파기(521)로 출력하는 제2송신부(541)와, 외부 전원 소스와 연결되며, 상기 제2송신부(541)로 시스템 동작 전원을 공급하는 전원부(531)로 구성된다.

제3도는 본 발명에 따라 휴대용 무선전화기와 부스터를 연결하는 제2실시예의 구성도이다.

먼저 상기 휴대용 무선전화기(101)의 구성을 살펴보면, 고주파 신호를 수신하여 처리하는 구성은 상기 제2도의 제1실시예 구성과 동일하며, 고주파 신호를 송신하는 구성은, 상기 주파수합성부(61)의 출력에 의해 송신채널이 지정되며, 상기 오디오부(111)로부터 출력되는 송신음성신호를 수신하여 변조출력하는 변조부(81)와, 제1출력단자 C가 제1송신부(91)과 연결되고 제2출력단자 B가 제2RF커넥터 151에 연결되며, 제어단자 D가 상기 제어부(71)에 연결되어 평상시 입력단자 D로 수신되는 송신 RF신호를 상기 제1송신부(91)로 출력하는 송신통로를 형성하고, 상기 제어부(71)로부터 릴레이제어신호 수신시 스위칭되어 상기 제2RF커넥터(151)로 송신하고자하는 RF신호를 출력하기 위한 송신통로를 형성하는 제2RF 릴레이(41)와, 상기 제2RF릴레이(41)의 제1출력단자 C와 상기 제1송수분리여파기(31)사이에 연결되며, 상기 제2RF릴레이(41)을 통해 변조부(81)의 출력이 수신될시 상기 송신 신호의 레벨을 증폭하여 상기 제1송수분리여파기(31)로 출력하는 제1송신부(9)로 구성된다.

두번째로 상기 제2실시예의 부스터(501) 구성을 살펴보면, 제2안테나(511)와 연결되며, 송수 분리 기능을 수행하여 상기 제2안테나(511)로부터 수신되는 신호를 제2RF커넥터(551)로 인가하는 동시에 수신되는 RF 신호를 제2안테나(511)로 출력하는 제2송수분리여파기(521)와, 제2RF커넥터(571)와 연결되며, 상기 제2RF커넥터(571)를 통해 휴대용 무선전화기로부터 수신되는 송신 신호를 증폭하는 구동증폭기(591)와, 상기 제2송수분리여파기(521)와 상기 구동증폭기(591)사이에 연결되며, 수신되는 휴대용 무선전화기(101)의 송신 신호를 증폭하여 상기 제2송수분리여파기(521)로 출력하는 제2송신부(541)와, 상기 제2송신부(541)로 전원을 공급하는 전원부(531)로 구성된다.

제4도는 상기 제2도의 제1실시예에 대한 구체회로도로서, 휴대용 무선전화기(101)과 부스터(501)간의 구성을 도시하고 있다.

상술한 제2도-제4도를 참조하여 본 발명에 따른 제1실시예의 동작 과정을 살펴보면, 부스터(501)을 사용하지 않고 휴대용 무선전화기(101)만을 이용하여 통화기능을 수행하는 경우, 상기 제어부(71)는 제1RF릴레이(21) 및 제2RF릴레이(41)를 제어하여 각각 A단자와 C단자가 연결되도록 한다. 그러면 상기 제1RF릴레이(21)은 상기 제1송수분리여파기(31)의 수신단과 수신부(51)를 연결시키는 상태가 되므로, 수신되는 고주파 신호는 상기 제1송수분리여파기(31)로 분리 출력되어 상기 수신부(51)로 인가된다. 그리고 상기 제2RF릴레이(41)는 상기 제1송신부(91)의 출력단과 상기 제1송수분리여파기(31)의 송신단을 연결시키는 상태가 되므로, 상기 제1송신부(91)를 출력되는 송신신호는 상기 제1송수분리여파기(31)에서 분리되어 제1안테나(11)를 통해 송출된다. 따라서 상기 제1안테나(11)와 제1송수분리여파기(31)를 통해 신호를 송수신하는 휴대용 무선전화기(101)의 통화 모드가 선택되면, 음성 신호를 송신하는 경우의 통로는 오디오부(111)-변조부(81)-제1송신부(91)-제2RF릴레이(41)-제1송수분리여파기(31)-제1안테나(11)로 이루어지며, 음성 신호 수신시의 통로는 제1안테나(11)-제1송수분리여파기(31)-제1RF릴레이(31)-수신부(51)-오디오부(111)로 이루어진다.

그러나 상기 부스터(501)가 휴대용 무선전화기(101)에 연결되면, 제어부(71)는 상기 부스터(501)가 휴대용 무선전화기(101)에 연결됨을 인지하고, 상기 제1RF릴레이(21) 및 제2RF릴레이(41)를 제어하여 B단자와 A단자가 연결되도록 제어한다. 즉, 상기 제1RF릴레이(21)는 제1RF커넥터(131)와 수신부(51)의 입력단을 연결하며, 상기 제2RF릴레이(41)는 제1송신부(91)와 제2RF커넥터(151)를 연결한다. 그러면 상기 제1RF릴레이(21)는 제2RF릴레이(41)에 의해 상기 휴대용 무선전화기(101)의 제1송수분리여파기(31)와 제1안테나(11)가 차단되고, 부스터(501)의 제2송수분리여파기(521)와 제2안테나(511)가 이를 대신하게 된다. 따라서 상기 휴대용 무선전화기(101)가 부스터(501)의 모드로 동작하는 경우, 송신시의 고주파 신호는 제2RF릴레이(41)-제2송신부(541)-제2송수분리여파기(521)를 통해 제2안테나(511)로 출력하게 되며, 수신시의 고주파 신호는 제2안테나(511)-제1RF릴레이(21)를 통해 휴대용 무선전화기(101)로 인가된다. 그러므로 상기 부스터(501)를 사용하는 경우, 송신되는 파워만 해당하는 세기로 높여 출력하면 되며, 수신시에는 일반 휴대용 무선전화기(101)의 수신과정과 동일한 방법으로 처리할 수 있다. 즉, 상기 부스터(501)을 사용하여 통화 기능을 수행하는 경우에는 송신신호의 파워를 크게하여 송출하여야 한다.

여기서 먼저 제4도에 도시된 제1송신부(91) 및 제2송신부(541)의 동작을 살펴본다. 상기 제1송신부(91)는 변조부(81)로부터 출력되는 고주파 신호를 전력증폭기(M4)가 수신하며, 상기 전력증폭기(M4)는 전원 Vcc이 공급되고 있는 상태에서 제어전압(Vapc)이 가변되면 수신되는 고주파 신호의 출력 레벨을 해당하는 값으로 가변하게 된다. 상기와 같은 전력증폭기(M4)의 제어전압(Vapc)의 가변은 멀티플렉서(IC5)에 의해 설정된다. 즉, 상기 멀티플렉서(IC5)는 제어부(71)로부터 3비트의 1진 신호를 수신하여 레벨을 결정하게 되는데, 상기 3비트 2진신호는 MAC신호가 된다. 상기 MAC신호는 셀사이트에서 출력하는 신호로서, 상기 셀 사이트와 이동체 무선전화기간의 감도를 검사하여 송출하고자 하는 신호의 파워를 설정하기 위한 신호이다. 따라서 상기 이동체 무선 전화기에서는 상기 MAC신호에 따라 출력 세기를 설정하게 되는데, 멀티플렉서(IC1,IC5)는 상기 3비트의 MAC신호값에 따라 8개의 송신 전력 레벨중 해당하는 1개의 송신 전력레벨 값을 선택 출력하게 된다.

따라서 상기 멀티플렉서(IC5)는 상기 제어부(7)로부터 출력되는 상기 MAC신호에 따라 저항 R39-R45에 의해 설정되는 가변전압 값들중, 해당하는 전압 값을 선택하여 출력단자(X)로 출력한다. 상기 멀티플렉서(IC5)의 출력은 차동증폭기인 연산증폭기(IC43)의 비반전단자(+)에 기준전압으로 공급되며, 상기 연산증폭기(IC43)의 출력은 상기 전력증폭기(M4)의 제어전압(Vapc)으로 인가된다. 따라서 상기 멀티플렉서(M4)에 선택되는 전압은 상기 휴대용 무선전화기(101)의 송출 전압 레벨을 설정하기 위한 전압이 된다.

이때 상기 연산증폭기(IC43)의 출력을 제어전압(Vapc)로 동작시키고자 하는 경우(carrier on), 상기 제어부(71)는 트랜지스터(TR12)로 하이 신호를 출력한다. 그러면 상기 트랜지스터(TR12)는 턴온되며, 이로 인해 트랜지스터(TR11)는 턴오프된다. 상기 트랜지스터(TR11)가 턴오프되면, 상기 연산증폭기(IC43)을 출력하는 전압이 상기 전력증폭기(M4)의 제어전압단으로 인가된다. 상기 제어전압(Vapc)을 수신하는 전력 증폭기(M4)는 상기 선택된 제어잔압(Vapc)에 따라 수신되는 상기 변조부(81)의 출력인 고주파 변조신호를 증폭하게 되며, 상기 증폭된 송신 변조 신호는 아이솔레이터(M3)로 인가된다. 이때 상기 아이솔레이터(M3)는 정방향 신호에 대해서는 감쇄 특성이 없고 반사파 신호에 대해서는 감쇄특성을 갖는다. 그러므로 상기 전력증폭기(M4)를 출력하는 송신 변조 신호는 상기 아이솔레이터(M3)를 통해 감쇄없이 제2RF릴레이(41)의 A단자 및 C단자를 통해 제1송수분리여파기(31)로 인가되며, 상기 제1송수분리여파기(31)에서는 상기 송신 변조 신호를 수신되는 변조 신호와 분리시켜 상기 안테나(11)를 통해 자유공간으로 송출한다.

또한 상기 아이솔레이터(M3)를 출력하는 송신 변조 신호는 마이크로스 트립라인(microstrip line)(SL3, SL4) 및 저항(R32)로 구성된 방향성결합기에 검출되며, 이 검출된 신호를 다이오드(D2)와 캐패시터(C30)로 구성된 반파 정류기를 이용하여 직류 형태로 변환하며, 이를 다시 저항(R33-R35)를 이용하여 적정한 값으로 조정한 후, 상기 연산증폭기(IC43)의 반전단자(-)로 인가한다. 그러므로 상기 차동증폭기인 연산증폭기(IC43)은 상기 멀티플렉서(IC5)에 의해 설정된 전압을 기준전압으로 하여 송신 변조 신호의 송출 레벨을 결정하며, 상기 아이솔레이터(M3)를 통해 출력되는 신호를 궤환시켜 비교 신호로 입력하므로서 송출되는 변조 신호의 출력 파워를 조정한다.

그러나 상기와 같이 휴대용 무선전화기(101)를 사용하는 경우에는 클래스 3(class 3 : 최대 0.6W)으로 사용하기 때문에 3비트 2진 신호를 6가지만 동작시키고, 따라서 전력증폭기(M4)가 최대 28dBm(D.6W)를 기준으로 4dB씩 6단계(28dBm-8dBm)가 될 수 있도록 제어전압(Vapc)을 조정 사용한다. 그래서 상기와 같은 휴대용 무선전화기(101)를 차량용 무선전화기로 사용할 수 없었다. 즉, 상기 휴대용 무선전화기(101)로는 클래스 1(최대 3W)을 사용하는 차량용 무선전화기로 사용할 수 없었던 것이다. 상기와 같은 문제점을 해소하며 상기 휴대용 무선전화기(101)를 차량용 무선전화기로 사용하기 위해서, 휴대용 무선전화기(101)에 송출 출력을 높일 수 있는 부스터(501)를 접속하여 상기 기능을 수행한다.

상기와 같이 휴대용 무선전화기(101)에 부스터(501)를 접속하면, RF커넥터(551)과 (131) 및 (571)과 (151), 그리고 제어커넥터(561)과 (141)이 각각 연결된다. 그러므로 상기 전원부(531)에서 발생되는 전원(13.7V)은 차량용전원 등의 외부 소스로서 레귤레이터(IC3)에서 5V로 변환되며, 상기 레귤레이터(IC3)의 출력인 5V 신호가 제어커넥터(561,141)의 S포트를 통해 제어부(71)로 인가된다. 따라서 상기 제어부(71)는 상기 커넥터(141)의 S포트를 통해 5V신호가 수신되면 부스터(501)가 휴대용 무선전화기(101)에 연결됐음을 인지하고, 제1RF릴레이(21) 및 제2RF릴레이(21,41)로 릴레이 제어신호를 출력하여 A단자와 B단자가 연결되도록 제어한다. 이로인해 상기 제1RF릴레이(21) 및 제2RF릴레이(41)는 스위칭되어 상기 휴대용 무선전화기(101)의 제1안테나(11) 및 제1송수분리여파기(31)통로를 차단하고, 부스터(501)와의 통로를 형성한다. 이때의 송신 통로는 오디오부(111)- 변조부(81)-제1송신부(91)-제2RF릴레이(41)-제2송신부(541)-제2송수분리여파기(521)-제2안테나(511)로 이루어지고, 수신통로는 제2안테나(511)-제2송수분리여파기(521)-제1RF릴레이(21)-수신부(51)-오디오부(111)로 이루어진다.

이때 상기 부스터(501)의 접속을 인지하면, 제어부(71)는 제어커넥터(561,141)의 C포트로 송신 유무를 나타내는 캐리어 온/오프(carrier on/off)신호를 출력하는데, 캐리어 오프시에는 트랜지스터(TR1)는 그라운드 상태가 되어 전력증폭기(M2)로 인가되는 제어전압(Vapc)의 통로가 차단된다. 그러나 상기 캐리어 신호가 온 상태인 경우에는 제어커넥터(141,561)의 C포트를 통해 ＂하이＂신호가 인가되며, 이로 인해 트랜지스터(TR4)는 턴온되고, 트랜지스터(TR1)는 턴 오프된다. 따라서 상기 캐리어 신호가 온 상태에서는 상기 멀티플렉서(IC1)에서 선택되는 전압 값이 차동증폭기인 연산증폭기(IC22)의 기준신호로 공급되어 상기 전력증폭기(M2)의 제어전압(Vapc)으로 공급한다. 따라서 상기 휴대용 무선전화기(101)의 제1송신부(91)는 상기 변조부(81)로부터 수신되는 송신 변조 신호를 제2RF릴레이(41)에 의해 제2송신부(541)로 인가하며, 상기 제2송신부(541)는 수신되는 송신 변조 신호를 설정된 제어전압(Vapc)에 따라 증폭하여 제2송신분리여파기(521)로 송출한다.

상기 제2송신부(541)는 상기 휴대용 무선전화기(101)의 제1송신부(91)과 동일한 방식으로 제어된다. 즉, 수신되는 고주파 신호를 적당한 레벨로 시킬 수 있도록 상기 제어부(71)은 상기 멀티플렉서(IC1)로 3비트의 2진신호를 출력하며, 상기 연산증폭기(IC22)의 출력을 상기 전력증폭기(M2)의 제어전압(Vapc)으로 인가하기 위하여 트랜지스터(TR4)를 턴온시킨다. 이때 상기 전력증폭기(M2)의 출력은 상기 전력증폭기(M4)의 최대 출력 값보다 큰 출력을 갖는 구조의 전력증폭기이며, 이에 따라 전원부(531)도 차량용 전원을 이용한다. 따라서 송신출력도 휴대용 무선전화기(101)만 사용할 때 보다 높은 레벨을 가지게끔 할 수 있다. 즉, 상기 제어부(71)는 3비트의 2진 신호는 모두 8단계(CLASS 1, 최대 3W, 34.8dBm-6.8dBm)로 공급되며, 최대 35.8dBm(3W)을 기준으로 상기 전력증폭기(M2)의 제어전압(Vapc)으로 4dB씩 조정되게 선택하는 신호가 된다. 이때 상기 제어전압(Vapc)의 조정방법은 멀티플렉서(IC1)에 의해 결정되는데, 저항 R6-R14들에 각각 대응되는 전압값중 상기 제어부(71)로부터 수신되는 3비트 2진 신호에 의해 대응되는 전압 값을 기준 전압으로 선택하여 상기 연산증폭기(IC22)의 비반전단자로 공급한다.

상기 연산증폭기(IC22)의 출력은 상기 전력증폭기(M2)의 제어전압으로 인가되며, 이로인해 상기 전력증폭기(M2)는 상기 휴대용 무선전화기(101)로부터 수신되는 고주파 신호를 상기 수신되는 제어전압의 크기에 따라 증폭 출력한다. 그러면 아이솔레이터(M1)은 상기 전력증폭기(M2)로부터 수신되는 고주파 신호를 감쇄없이 상기 제2송수분리여파기(521)로 출력하며, 상기 제2송수분리여파기(521)는 상기 수신되는 고주파 신호와 상기 송신 고주파 신호를 분리시켜 제2안테나(511)을 통해 외부로 출력한다. 그리고 상기 송신 고주파 신호는 마이크로스트립라인(SL1, SL2), 저항(R1)으로 구성되는 방향성결합기에 의해 검출되며, 다이오드(D1), 캐패시터(C1)으로 구성되는 반파 정류 회로에 의해 직류 형태로 변환된 후, 저항(R4-R5)에 의해 적정 전압 레벨로 조정되어 상기 연산증폭기(IC22)의 반전단자(-)에 비교신호로 인가된다. 그러므로 상기 연산증폭기(IC22)는 상기 멀티플렉서(IC1)에 의해 선택되는 전압을 기준 신호로 수신하여 제어전압(Vapc)의 레벨을 설정하고 송출되는 고주파 신호를 검출하여 비교 신호로 수신하여 설정된 제어전압에 따라 안정되게 송신 신호를 증폭하여 출력시킨다.

두번째로 수신시의 과정을 살펴본다. 상기 부스터(501)을 사용하는 경우, 상기 제2안테나(511)를 통해 수신되는 고주파 신호는 제2송수분리여파기(521)에서 송신되는 변조신호와 제1분리되어 RF커넥터(551,131)를 통해 휴대용 무선전화기(101)의 제1RF릴레이(21)로 인가된다. 이때 상기 제1RF릴레이(21)는 A단자와 B단자가 연결된 상태이므로 고주파 신호는 수신부(51)로 인가되며, 상기 수신부(51)에서는 이를 복조하여 오디오부(111)로 송출한다. 또한 상기 부스터(501)을 사용하지 않는 경우, 상기 제1안테나(11)를 통해 수신되는 고주파 신호는 제1제1송수분리여파기(31)에서 송신되는 고주파 신호와 분리되어 제1RF릴레이(21)로 인가된다. 이때 상기 제1RF릴레이(21)는 A단자와 C단자가 연결된 상태이므로 고주파 신호는 수신부(51)로 인가되며, 상기 수신부(51)에서는 이를 복조하여 오디오부(111)로 송출한다.

상술한 바와 같이 휴대용 무선전화기(101)과 부스터(501)을 연결하여 사용하고자하는 경우, RF릴레이(21,41)을 이용하여 송수신을 분리시킬 수 있으며, 커넥터(561,141)의 센싱단자 S를 통해 상기 부스터(501)의 접속 유무를 확인할 수 있다. 그러므로 상기 휴대용 무선전화기(101)에 부스터(501)을 연결하여 사용하는 경우, 송수분리를 위해 다단의 송수분리여파기 및 증폭기를 필요로 하지 않아도 된다. 즉, 상기 커넥터(561,141)을 통해 상기 부스터(501)의 접속이 감지되면 RF 릴레이(21,41)을 제어하여 휴대용 무선전화기(101)의 안테나(131) 및 제1송수분리여파기(31)을 고주파 통로에서 절단시키고, 부스터(501)의 송수신부를 연결시켜 통신기능을 수행한다. 그러므로 다단의 송수분리여파기에 의해 발생되었던 삽입 손실을 제거할 수 있고, 또한 구성 요소를 간략화할 수 있는 이점이 있다.

또한 RF릴레이(21,41)를 사용하여 휴대용 무선전화기(101)와 부스터(501)를 연결할시에는 제3도와 같이 또 다른 구성으로 실시할 수 있다. 즉, 제3도의 구성을 보면, 제1송수분리여파기(31)와 제2RF커넥터(151) 및 제1송신부(91)사이에 연결했던 제2RF릴레이(41)를 변조부(81)와 제1송신부(91) 및 RF커넥터(151)사에 연결시켜 놓는다. 즉, 상기와 같은 구성에서 부스터(501)를 사용하는 경우, 부스터(501)의 제2송신부(541)와 동일한 기능을 수행하게 되므로, 휴대용 무선전화기(101)의 제1송신부(91)은 제어부(71)로부터 수신되는 3비트의 2진 신호에 따라 송신 신호의 증폭 레벨을 제어하는 기능을 수행 필요가 없다. 따라서 제어부(71)에서 제어신호를 발생하면 제2RF릴레이(41)의 A단자와 B단자가 연결되어 제1송신부(91)가 휴대용 무선전화기(101)에 차단된다.

상기 제3도와 같은 구성을 갖는 휴대용 무선전화기(101)의 동작을 살펴본다. 여기서 상기 제1송신부(91) 및 제2송신부(541)의 구성은 제4도의 제1송신부(91) 및 제2송신부(541)의 구성과 동일하다.

먼저 상기 부스터(501)가 휴대용 무선전화기(101)와 접속되지 않은 경우, 상기 제어부(71)는 제어커넥터(141)의 S단자를 통해 로우 신호를 수신하게 되므로 RF릴레이(21,41)을 제어하여 A와 C단자 간을 연결시킨다. 그러므로 상기와 같은 상태에서는 수신 통로가 제1안테나(11)-제1송수신분리여파기(31)-제1RF릴레이(21)-수신부(51)-오디오부(111)로 이루어지며, 송신 통로는 오디오부(111)-변조부(81)-제2RF릴레이(41)-제1송신부(91)-제1송수분리여파기(31)-제1안테나(11)로 이루어진다. 그리고 상기와 같은 구성을 갖는 휴대용 무선전화기(101)의 동작은 상기한 제2도의 동작과 동일한 방법으로 수행된다.

두번째로 상기 부스터(501)가 휴대용 무선전화기(101)에 접속된 경우, 상기 전원부(531)의 출력이 커넥터(561,141)의 S단자를 통해 제어부(71)로 인가된다. 그러면 상기 제어부(71)는 상기 부스터(501)의 접속을 인지하고 상기 RF릴레이(21,41)의 A와 B단자를 연결하는 동시에 제어커넥터(141,561)의 C단자로 하여 신호를 출력하여 제2송신부(541)를 구동시킨다. 이때 상기 제2송신부(541)는 상기 제4도에 도시된 제2송신부(541)와 동일한 구성을 가지며, 이때의 동작도 상기한 과정과 동일하다. 그러므로 상기와 같이 휴대용 무선전화기(101)과 부스터(501)이 접속되는 경우, 수신 통로는 제2안테나(511)-제2송수분리여파기(521)-제1RF릴레이(21)-수신부(51)-오디오부(111)로 이루어지며, 송신 통로는 오디오부(111)-변조부(81)-제2RF릴레이(41)-구동증폭기(591)-제2송신부(541)-제2송수분리여파기(521)-제2안테나(511)로 이루어진다. 따라서 송신 통로가 형성된 상태에서의 동작을 살펴보면, 상기 변조부(81)의 고주파 출력은 구동 증폭기(591)를 통해 제2송신부(541)로 공급되어 상술한 바와 같은 차량용 무선 전화기 레벨로 증폭되어 출력된다. 이때 상기 구동 증폭기(591)는 변조부(81)의 출력이 직접 인가되므로 제2송신부(541)를 구동할 수 있도록 변조된 고주파신호를 증폭하는 기능을 수행한다.

상술한 바와 같이 부스터를 이용하여 휴대용 무선전화기를 차량용 무선 전화기로 사용하고자 할시 RF릴레이를 이용하여 고주파 신호의 송수신통로를 스위칭함으로서 부스터 모드나 휴대용 무선전화기 모드에 관계없이 1개의 송수분리여파기로서 통로를 형성할 수 있으며, 이로 인해 삽입손실이 낮아져 부스터의 구성을 간략화할 수 있고, 반사파에 의해 영향을 감소시킬 수 있으며, 송신효율 출력을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

Claims (2)

1. 부스터를 접속하는 휴대용 무선전화기 장치에 있어서, 상기 휴대용 무선전화기가, 상기 부스터와 각각 수신 및 송신 통로를 형성하기 위한 제1RF커넥터 및 제2RF커넥터와 ; 상기 부스터의 동작을 제어 및 감시하기 위한 제어신호를 입출력하기 위한 제어커넥터와, 제2입력단자가 상기 제1RF커넥터에 연결되는 동시에 제1입력단자가 송수분리여파기에 연결되고, 출력단자가 수신부측에 연결되며, 제어단자로 수신되는 제어신호에 의해 스위칭되어 상기 수신통로를 형성하는 제1RF릴레이와, 입력단자가 송신부의 출력단과 연결되고, 제2출력단자가 상기 제2RF커넥터에 연결되는 동시에 제1출력단자가 상기 송수분리여파기와 연결되며, 제어단자로 수신되는 제어신호에 의해 스위칭되어 송신 통로를 형성하는 제2RF릴레이와, 상기 제어커넥터와 연결되며, 상기 제어커넥터로부터 상기 부스터의 접속유무를 감시하며, 접속 상태가 아닌 경우 상기 제1RF릴레이 및 제2RF릴레이가 송수분리여파기와 연결되도록 제어하며, 접속 신호 수신시 상기 제1RF릴레이 및 제2RF릴레이가 각각 제1RF커넥터 및 제2RF커넥터와 연결되도록 제어하는 제어부로 구성되며, 상기 부스터가 ; 상기 휴대용 무선전화기와 각각 수신 및 송신 통로를 형성하기 위한 제1RF커넥터 및 제2RF커넥터와, 상기 휴대용 무선전화기로 부스터의 상태신호 및 동작 제어 신호를 입출력하기 위한 제어커넥터와, 상기 제어커넥터와 연결되며, 소정의 전원을 수신하여 상기 제어커넥터 들이 접속될 시 상기 전원 신호를 휴대용 무선전화기 측으로 공급하는 전원부와, 상기 제2RF커넥터로부터 송신 신호를 수신하며, 상기 제어커넥터로부터 수신되는 제어신호에 의해 증폭레벨로 설정하여 상기 송신신호를 증폭출력하는 제2송신부와, 상기 부스터의 안테나와 연결되는 동시에 상기 제2송신부의 출력단과 상기 제1RF커넥터와 연결되어, 송수신 분리 기능을 수행하여 수신되는 신호를 상기 제1RF커넥터로 인가하는 동시에 상기 제2송신부로부터 수신되는 신호를 상기 안테나로 송출하는 제2송수분리여파기로 구성되는 것을 특징으로 하는 부스터를 부착한 휴대용 무선전화기 장치.
2. 부스터를 접속하는 휴대용 무선전화기 장치에 있어서, 상기 휴대용 무선전화기가 ; 상기 부스터와 각각 수신 및 송신 통로를 형성하기 위한 제1RF커넥터 및 제2RF커넥터와 ; 상기 부스터의 동작을 제어 및 감시하기 위한 제어신호를 입출력하기 위한 제어커넥터와, 제2입력단자가 상기 제1RF커넥터에 연결되는 동시에 제1입력단자가 송수분리여파기에 연결되고, 출력단자가 수신부측에 연결되며, 제어단자로 수신되는 제어신호에 의해 스위칭되어 상기 수신통로를 형성하는 제1RF릴레이와, 송수분리여파기와 연결되며, 수신되는 송신 변조 신호를 설정된 레벨로 증폭하여 상기 송수분리여파기로 출력하는 제1송신부와, 입력단자가 변조부의 출력단과 연결되고, 제2출력단자가 상기 제2RF커넥터에 연결되는 동시에 제1출력단자가 상기 제1송신부와 연결되며, 제어단자로 수신되는 제어신호에 의해 스위칭되어 송신 통로를 형성하는 제2RF릴레이와, 상기 제어커넥터와 연결되며, 상기 제어커넥터로부터 상기 부스터의 접속유무를 감시하며, 접속 상태가 아닌 경우 상기 제1RF릴레이 및 제2RF릴레이가 송수분리여파기와 연결되도록 송수신 통로를 제어하며, 접속 신호 수신시 상기 제1RF릴레이 및 제2RF릴레이가 송수분리여파기와 연결되도록 송수신 통로를 제어하며, 접속 신호 수신시 상기 제1RF릴레이 및 제2RF릴레이가 각각 제1RF커넥터 및 제2RF커넥터와 연결되도록 송수신 통로를 제어하는 제어부로 구성되며, 상기 부스터가 ; 상기 휴대용 무선전화기와 각각 수신 및 송신 통로를 형성하기 위한 제1RF커넥터 및 제2RF커넥터와, 상기 휴대용 무선전화기로 부스터의 상태신호 및 동작 제어 신호를 입출력하기 위한 제어커넥터와, 상기 제어커넥터와 연결되며, 소정의 전원을 수신하여 상기 제어커넥터 들이 접속될 시 상기 전원 신호를 휴대용 무선전화기 측으로 공급하는 전원부와, 상기 제2RF커넥터로부터 송신 신호를 수신하며, 상기 제어커넥터로부터 수신되는 제어신호에 의해 증폭레벨로 설정하여 상기 송신신호를 증폭출력하는 제2송신부와, 상기 부스터의 안테나와 연결되는 동시에 상기 제2송신부의 출력단과 상기 제1RF커넥터로 인가하는 동시에 상기 제2송신부로부터 수신되는 신호를 상기 안테나로 송출하는 제2송수분리여파기로 구성되는 것을 특징으로 하는 부스터를 부착한 휴대용 무선전화기 장치.

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