KR970000161B1

KR970000161B1 - 지하통합무선중계장치

Info

Publication number: KR970000161B1
Application number: KR1019930023982A
Authority: KR
Inventors: 이이용
Original assignee: 이이용
Priority date: 1993-11-12
Filing date: 1993-11-12
Publication date: 1997-01-04
Also published as: KR950016041A

Abstract

내용 없음.

Description

지하통합무선중계장치

제1도는 이 발명 지하통합무선중계장치의 블럭도.

제2도는 이 발명 지하통합무선중계장치의 실시예의 회로도.

제3도는 셀룰라주파수대역 신호의 양방향 중계 개념도.

제4도는 이 발명 통합중계 주파수대역 스펙트럼 전개도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 지상수신안테나 20 : 전치증폭수단

30 : 안테나분배수단 40 : AM송출수단

50 : FM송출수단 60,70 : 페이저송출수단

80 : 지상송수신안테나 90 : 셀룰라송출수단

100 : 제1분배수단 110 : 제2분배수단

120 : 누설동축케이블 130 : 종단저항안테나

140 : 접속단자

이 발명은 지하통합무선중계장치에 관한 것으로서, 특히 지하구간에서 디지탈 문자부호가 실린 AM,FM 방송신호는 물론, 페이저신호, 양방향 셀룰라신호 및 경찰, 소방 지휘무선신호 불감의 종합적 해소를 위한 지하통합 무선중계장치를 제공하려는 것이다.

대도시 대중교통으로 지하철노선이 증가되고 지하철역에 연계되는 대규모 지하상가의 조성으로 지하활동 인구가 증가되고 있다. 이러한 지하 인구의 증가와 더불어 지하공간에서도 지상과 다름없는 방송수신환경, 화재, 및 방범문제를 신속히 처리하기 위한 소방, 경찰, 지휘무선통신이 요구되고 있다.

또한, 무선통신기술의 발달로 페이저수신기 및 셀룰라폰이 대중화되고 있어 이동통신장비도 지하공간에서 지상과 동일한 송수신환경이 요구되고 있다.

지하상가나 터널에서도 지표나 건축구조물이 전파 차폐를 극복하기 위해서 지하무선 중계장치를 통해 무선전파신호를 중계하고 있다.

종래의 특허공개 91~2104호 스트레이트 고주파 증폭방식 다채널 지하무선 중계기는 방송 주파수 채널별 증폭방식 중계기로서 지상 수신안테나에서 수신된 AM, FM RF 방송신호를 각 방송 주파수 채널별로 분배하고, 수신부에서 국부발진에 의한 중간 주파수 분리 및 AF검파하고 오디오 신호를 다시 반송파 발진기에 의하여 RF변조하고, 방송 주파수 채널별로 증폭시키고, AM,FM 각각의 채널 결합수단에 의해 결합하고, AM,FM각각의 전용 송출수단을 통해 지하공간에 송출하는 방식이다.

이와 같은 종래 중계장치는 전파신호의 처리회로를 주파수채널마다 설치하는 것으로서 중계장치의 구성이 복잡하여 비경제적일 뿐 아니라, 안테나에서 수신된 신호를 국부발진에 의한 중간주파수 분리 및 검파에 의한 베이스 밴드로 오디오화하고 그 신호를 다시 반송파 발진기에 의하여 변조하여 협대역 증폭기를 통해 송출하기 때문에 방송신호에 적재한 디지털 문자부호를 중계를 할 수가 없고, 전파를 대역단위로 중계 할 수 없으며, 페이져신호, 셀룰라신호 및 디지털 신호는 물론 경찰지휘무선 신호도 중계할 수 없는 것이었다.

이 발명은 상기와 같은 종래의 방송주파수 채널단위 중계장치와는 달리 다수의 전파신호를 단일 전송로를 통해 지하공간에 직접중계할 수 있게 한 것에 있어서, 전파신호를 대역단위로 중계하여 구성을 간결화하고, 디지탈 전파신호인 페이져신호 즉, POCSAG(Post office strandardiezation advisory group)방식의 무선호출신호와 아날로그 및 디지탈 셀룰로 신호 TDMA(Time Division Multiple Access)방식, CDMA(Code Division Multiple Access)방식 신호, 개인휴대 통신의 TRS 및 PCS 장치의 양방향 신호는 물론 경찰, 소방의 지휘무선신호의 중계가 가능하도록 하는 지하통합무선중계장치이다.

이와 같은 이 발명은 라디오방송대역의 주파수신호(AM 0.5MHz~1.7MHz, FM 88MHz~110MHz)는 물론, 취급이 어려운 디지탈 페이져 1, 페이져 2신호(160MHz~330MHz) 및 양방향셀룰라신호(450MHz 또는 800MHz)를 통합하여 중계하는 결합기능(예컨대 제1분배수단)과, 양방향셀룰라신호를 분리하기 위한 써큘레이터를 포함하며, AM주파수대역 신호로부터 셀룰라주파수대역 신호를 주파수대역별로 증폭하고, 통합된 안테나를 통하여 간섭없이 송출할 수 있게 함에 의해 달성된다.

상기 목적을 달성하기 위하여 이 발명의 장치는 지상수신안테나 ; 상기 지상수신안테나에 수신된 전파신호를 전치 증폭하는 전치증폭수단 ; 전치증폭된 신호중 AM주파수대역신호를 증폭 및 송출하기 위한 AM송출수단 ; 전치증폭된 신호를 FM신호와 페이져신호로 분리하는 안테나분배수단 ; 분리된 FM주파수대역신호를 증폭 및 송출하기 위한 FM 송출수단 ; 분리된 하나 이상의 페이저대역신호를 증폭 및 송출하기 위한 적어도 하나 이상의 페이저송출수단 ; 지상송수신안테나 ; 상기 지상송수신안테나 및 제1분배수단에 결합되어 양방향 셀룰라주파수대역신호를 증폭 및 송출하기 위한 셀룰라송출수단 ; 상기 FM송출수단 및 하나이상의 페이저송출수단의 송출신호를 임피던스 정합하기 위한 공용기를 포함하고 이 공용기의 출력을 AM주파수대역신호, 셀룰라주파수대역신호와 함께 통합하여 제2분배수단에 제공하기 위한 제1분배수단 ; 및 상기 통합된 신호를 누설동축케이블 및 종단저항 안테나를 통해 지하공간에 복사하고 지하공간에서 셀룰라신호를 수신하는 제2분배수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

이하 도면을 참조하여 이 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다.

제1도는 이 발명에 의한 지하통합무선중계장치의 블록도로서, 지상에 설치되는 지상수신안테나(10), 전치증폭수단(20), 안테나분배수단(30), AM송출수단(40), FM송출수단(50), 제1,제2페이저송출수단(60,70), 지상송수신 안테나(80), 양방향 셀룰라송출수단(90), 제1분배수단(100) 및 제2분배수단(110), 제2분배수단(110)에 지하공간별로 설치되는 누설동축케이블(12)을 통해 연결되는 종단저항안테나(130) 및 경찰, 소방 무선신호 접속단자(140)를 구비한다.

제2도를 참조하면 지상수신안테나(10)는 AM,FM 및 페이저주파수대역신호를 수신하고 전치증폭수단(20)은 AM주파수대역신호를 AM송출수단(40)에 제공하고 나머지 수신신호는 안테나분배수단(30)에 제공한다. AM송출수단(40)는 536~1605KHz의 AM 주파수대역신호를 증폭하기 위하여 차단주파수가 1.7MHz인 저역필터(41), 차단주파수가 0.5MHz인 고역필터(42), 제1RF증폭기(43), 제1ATT(44), 제2RF증폭기(45), 제2ATT(46), 3단 RF증폭기(47) 및 차단주파수가 1.7MHz인 저역필터(48)를 포함한다. 안테나 분배수단(30)은 FM 주파수대역신호와 페이저 1,2신호를 주파수대(88~108MHz, 160~175MHz 및 320∼335MHz)별로 분리한다. FM 송출수단(50)은 88~108MHz의 FM주파수대역신호를 증폭하기 위하여 차단 주파수가 110MHz인 저역필터(51), 차단주파수가 80MHz인 고역필터(52), RF증폭기(53), ATT(54) 및 RF증폭기(55)를 포함한다. 제1페이저송출수단(60)은 160~175MHz인 제1밴드 페이저주파수대역신호를 증폭하기 위하여 차단주파수가 185MHz인 저역필터(61), 차단주파수가 150MHz인 고역필터(62), RF증폭기(63), ATT(64) 및 RF증폭기(65)를 포함한다. 제2페이저주파수대역신호를 증폭하기 위하여 차단주파수가 350MHz인 저역필터(71), 차단주파수가 310MHz인 고역필터(72), RF증폭기(73), ATT(74) 및 RF증폭기(75)를 포함한다. 셀룰라송수신용 지상 송수신안테나(80) 및 제1분배수단(100)에 결합된 셀룰라송출수단(90)은 820~900MHz의 제1서큘레이터(91), 수신부(92), 송신부(93) 및 820~900MHz의 제2서큘레이터(94)를 포함한다.

수신부(92)는 865~900MHz의 대역필터(92a),제1증폭기(92b),ATT(92c), 4단증폭기(92d~92g) 및 1GHz의 차단주파수를 가진 저역필터(92h)를 포함한다. 송신부(93)은 824~849MHz의 대역필터(93a), 제1증폭기(93b), ATT(93c), 4단 증폭기(93d~93g) 및 1GHz의 차단주파수를 가진 저역필터(93h)를 포함한다. 제1분배수단(100)은 FM송출수단, 제1 및 제2페이저송출수단의 출력신호를 임피던스 정합하기 위한 공용기(101), 4단 RF증폭기(102~105), 차단주파수가 500MHz인 저역필터(106) 및 차단주파수가 800MHz인 셀룰라측 고역필터(107)를 포함하며, AM주파수대역송출신호, 공용기의 출력신호 및 셀룰라신호를 제2분배수단(110)에 제공하고 지하공간의 셀룰라신호를 제2분배수단(110)으로부터 제공받도록 구성한다. 지하공간마다 설치되는 종단저항 안테나(130)는 누설동축케이블(120)을 통하여 제2분배수단(110)에 연결된다. 또한, 송수신밴드가 826~870MHz인 경찰, 소방 지휘무선 통신을 위한 송출수단을 구비할 수 있다. 실시예에서 상기 제1분배수단(100)에 150∼450MHz의 신호접속을 위한 접속단자(140)를 연결하였다. 제1분배수단(100)에는 AM주파수대역신호를 지하공간에 복사하기 위한 AM 송신용 루프안테나를 적어도 하나 이상 연결할 수 있다. 전원장치(150)는 상기 각 회로블럭에 동작전원을 공급하기 위해 교류전원 접속되고 비상용 밧데리를 구비한다.

이상과 같이 구성한 이 발명의 작용효과는 다음과 같다.

이 발명의 지하통합무선중계장치는 지하에서 종래의 AM 및 FM라디오방송수신이 가능할 뿐만 아니라 페이저 및 셀룰라폰 등의 이동통신 장비의 전파신호 중계도 가능하다. 즉, 지상안테나(10)에 수신된 AM, FM, 페이저1, 페이저2 주파수대역신호 및 지상 송수신안테나(80)에서 수신된 셀룰라주파수대역신호는 제1분배수단(100) 및 제2분배수단(110), 누설동축케이블(120) 및 종단저항 안테나(130)를 통해 지하공간에 복사된다.

구체적으로 지상안테나(10)에서 수신된 신호는 전치증폭수단(20)에서 증폭된 후 AM주파수대역신호는 AM증폭수단에서 증폭되어 제1분배수단(100)에 제공되고, 나머지 신호는 FM신호와 제1,2페이저주파수대역신호로 분배된 후 각각 증폭되고 제1분배수단의 공용기에서 임피던스 정합, 증폭된 후 지하공간의 제2분배수단에 제공되며, 제2분배수단은 제1분배수단에서 제공되는 AM,FM 및 셀룰라주파수대역신호등 통합된 전파 스팩트럼신호를 누설동축케이블 및 종단저항안테나를 통해 복수의 지하공간에 복사하며, 특히, 셀룰라주파수대역신호에 있어서는 지상 송수신안테나에서 기지국에서 송신하는 전파를 수신하고 셀룰라수신부에서 증폭해서 누설동축케이블의 종단저항안테나를 통해 복수의 지하구간에 중계하고, 복수의 지하공간에서 설치된 누설동축케이블의 종단저항안테나를 통해 수신한 신호를 송신부에서 증폭해서 지상의 안테나를 통해 공중에 복사함으로써 지상과 복수 지하공간의 양방향 교신을 원활하게 할 수 있어서 지상과 지하간에 아무런 불편없이 카폰 및 휴대폰을 사용할 수 있게 된다.

또한, 화재시 소방차량의 접근이 용이한 곳 또는 임시 지휘본부를 설치하기 위한 장소에 접속단자를 설치하고 지하에 화재진압 및 인명구조를 위하여 지하공간의 화재현장에 진입한 소방관과의 지휘 무선교신을 할 수 있다.

본건 발명은 문자부호가 적재된 AM,FM 방송전파를 포함하여 페이저 신호, 셀룰라주파수대역신호를 대역단위로 증폭하고 송출하며 이들 송출신호를 통합하여 전파 스펙트럼 상태로 복수의 지하공간에 중계하는 것으로, 라디오 방송전파는 물론 이동통신장비의 무선신호중계와 화재시 소방무선 통신을 일괄적으로 중계할 수 있고 경찰지휘통신을 지하공간에 중계하여 지하공간의 전파불감현상을 종합적으로 해소할 수 있는 효과가 있다.

Claims

지상의 안테나로 수신된 전파를 전치증폭한 후 주파수별로 분리처리하고 누설동축케이블 및 종단저항 안테나를 통해 지하공간에 복사하는 것에 있어서, 전치증폭된 신호중 AM주파수대역신호를 증폭 및 송출하기 위한 AM 송출수단 ; 전치증폭된 나머지 신호를 FM 신호와 페이저신호로 분리하는 안테나분배수단 ; 분리된 FM 주파수대역신호를 증폭 및 송출하기 위한 FM 송출수단 ; 분리된 페이저대역신호를 증폭 및 송출하기 위한 페이저송출수단 ; 지상송수신안테나 ; 상기 지상송수신안테나 및 제1분배수단에 결합되어 양방향 셀룰라주파수대역신호를 증폭 및 송출하기 위한 셀룰라송출수단; 상기 FM송출수단 및 하나이상의 페이저 송출수단의 송출신호를 임피던스 정합하기 위한 공용기를 포함하고 이 공용기의 출력을 AM주파수대역신호, 셀룰라주파수대역신호와 함께 통합하는 제1분배수단 ; 및 상기 통합된 신호를 누설동축케이블 및 종단저항 안테나를 통해 복수의 지하공간에 복사하고 지하공간에서 셀룰라신호를 수신하는 제2분배수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 지하통합무선중계장치.
청구범위 제1항에 있어서, 상기 제1분배수단에 경찰, 소방무선통신을 위한 접속단자를 결합한 지하통합무선중계장치.
청구범위 제1항에 있어서, AM송출수단(40)은 536~1605KHz의 AM 주파수대역신호를 증폭하기 위하여 차단주파수가 1.7MHz인 저역필터(41), 차단주파수가 0.5MHz인 고역필터(42) 제1RF증폭기(43), 제1ATT(44), 제2RF증폭기(45), 제2ATT(46), 3단 RF증폭기(47) 및 차단주파수가 1.7MHz인 저역필터(48)를 포함하는 것을 특징으로 하는 지하통합무선중계장치.
청구범위 제1항에 있어서, FM송출수단(50)은 안테나분배수단에서 분리된 88~108MHz의 FM주파수대역신호를 증폭하기 위하여 차단 주파수가 110MHz인 저역필터(51), 차단주파수가 80MHz인 고역필터(52), RF증폭기(53), ATT(54) 및 RF증폭기(55)를 포함하고, 제1페이저송출수단(60)은 안테나 분배수단에서 분리된 160~175MHz인 제1밴드 페이저주파수 대역신호를 증폭하기 위하여 차단주파수가 185MHz인 저역필터(61), 차단주파수가 150MHz인 고역필터(62), RF증폭기(63), ATT(64) 및 RF증폭기(65)를 포함하고, 제2페이저송출수단(70)은 안테나분배수단에서 분리된 320~335MHz의 제2밴드 페이저주파수대역신호를 증폭하기 위하여 차단주파수가 350MHz의 저역필터(71), 차단주파수가 310MHz인 고역필터(72), RF증폭기(73), ATT(74) 및 RF증폭기(75)를 포함하는 것을 특징으로 하는 지하통합무선중계장치.
청구범위 제1항에 있어서, 셀룰라송수신용 지상 송수신안테나(80) 및 제1분배수단(100)에 결합된 셀룰라송출수단(90)은 820~900MHz의 제1서큘레이터(91), 수신부(92), 송신부(93) 및 820~900MHz의 제2서큘레이터(94)를 포함하고, 수신부(92)는 865~900MHz의 대역필터(92a), 제1증폭기(92b), ATT(92c), 4단 증폭기(92d~92g) 및 1GHz의 차단주파수를 가진 저역필터(92h)를 포함하고, 송신부(93)은 824~849MHz의 대역필터(93a), 제1증폭기(93b), ATT(93c), 4단 증폭기(93d~93g) 및 1GHz의 차단주파수를 가진 저역필터(93h)를 포함하는 것을 특징으로 하는 지하통합무선중계장치.
청구범위 제1항에 있어서, AM 송출수단에 결합되는 제1분배수단(100)은 FM송출수단, 제1 및 제2페이저송출수단의 출력신호를 임피던스 정합하기 위한 공용기(101), 4단 RF증폭기(102~105), 차단주파수가 500MHz인 저역필터(106) 및 차단주파수가 800MHz 인 셀룰라측 고역필터(107)를 포함하며, AM송출신호, 공용기의 출력신호 및 셀룰라신호를 제2분배수단(110)에 제공하고, 지하공간의 셀룰라신호를 제2분배수단(110)으로부터 제공받는 것을 특징으로 하는 지하통합무선중계장치.