KR970000660B1

KR970000660B1 - 저속데이타 전용 위성통신 단말지구국의 주파수상향 고출력증폭기(tbu)

Info

Publication number: KR970000660B1
Application number: KR1019940024374A
Authority: KR
Inventors: 전순익; 김정호
Original assignee: 양승택; 재단법인한국전자통신연구소; 조백제; 한국전기통신공사
Priority date: 1994-09-27
Filing date: 1994-09-27
Publication date: 1997-01-16
Also published as: KR960012773A; JP2840565B2; JPH08111658A; US5559809A

Abstract

내용 없음.

Description

저속데이타 전용 위성통신 단말지구국의 주파수상향 고출력증폭기(TBU)

제1도는 종래의 단말지구국의 구성 블럭도,

제2도는 본 발명에 따른 주파수상향 고출력증폭기를 사용한 단말지구국의 구성 블럭도,

제3도는 본 발명에 따른 주파수상향 고출력증폭기의 구성 블럭도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

32 : 역다증화부 100 : 주파수상향부

200 : 고출력증폭부 300 : 수신 IF 입출력부

본 발명은 저속데이타 전용 위성통신(VSAT : Very Small Aperture Terminal) 단말지구국(VRS : VSAT Remote Station)의 옥내 장치와 옥의 장치간을 연결하는 주파수상향 고출력증폭기(TBU ; Trans-mit Block Upconverter ; 이하, TBU라 칭함)에 관한 것으로, 특히 송신중간주파수(IF : Intrmediate Frequency ; 이하, IF라 칭함) 신호와 각종 송신 제어신호 및 송신 경보신호를 다중화한 송신 다중신호를 전송받아 주파수 변환 및 고출력 증폭하여 위성으로 송출하는 TBU에 관한 것이다.

제1도는 종래의 저속데이타 전용 위성통신 단말지구국의 구성을 나타낸 것으로, 가입자 접속 옥내장치로부터 단말지구국 모뎀부(11)를 통해 고출력 증폭용 전압, 수신 IF 신호 및 기준주파수 신호가 각각의 전송선들을 통하여 TBU(12)에 제공되면, TBU(12)는 상기 신호들을 주파수 변환 및 고출력 증폭한 송신 RF 신호를 출력하여 안테나 접속부(14) 및 안테나(15)를 통해 위성으로 송출하고, 옥외 주파수 하향 저잡음 증폭기(LNB : Low Noise Block downconverter, 이하 LNB라 칭함, 13)는 안테나(15) 및 안테나 접속부(14)를 통해 수신한 수신 RF(Radio Frequency) 신호를 주파수 변환 및 저잡음 증폭한 수신 IF 신호를 출력하여 단말지구국 모뎀부(11)를 통해 가입자 접속 옥내 장치(도시안됨)로 전달한다.

그러나, 상기와 같은 종래의 저속데이타 전용 위성통신 단말지국에서는 옥내 또는 옥외의 모뎀부를 통해 송신 신호를 제공하고, TBU에서 필요로 하는 다수의 신호를 제공하기 위하여 다수의 신호선을 사용하는 구조를 가짐에 따라 설치비용이 증가하고 구현이 어렵다는 문제점을 가지고 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 1개의 송신 전용회선과 1개의 수신 전용회선을 통해 옥내장치와 연결되며 다중신호처리, 주파수상향, 고출력 증폭을 수행하는 저속 데이타 전용 위성통신 단말지구국의 TBU를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 외부의 옥내장치로부터 송신 전송선을 통해 입력되는 다중화된 신호를 역다중화하여 분리하는 역다중화수단; 상기 역다중화수단에서 출력되는 송신 IF 신호를 입력받아 송신 RF 신호로 주파수 상향시키는 주파수 상향수단; 상기 주파수 상향수단의 송신 RF 신호를 입력받아 상기 역다중화수단에서 출력되는 정전류 신호에 따라 상기 송신 RF 신호를 고출력 증폭하여 외부의 안테나 접속부로 출력하는 고출력 증폭수단; 및 외부의 주파수하향 저잡음 증폭수단(LNB)의 수신 IF 신호를 입력받아 임피던스 정합 및 저잡음 증폭하여 수신 전송선을 통해 상기 옥내장치로 출력하는 수신 IF 신호 입출력수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제2도는 본 발명에 따른 TBU가 사용되는 저속데이타 전용 위성통신 단말지구국의 구성을 나타낸 것으로, 종래의 고출력 증폭용 전압, 송신 IF 신호, 기준주파수 신호 이외에 스위칭 신호와 레벨신호가 부가되어 다중화된 다중신호가 단말지구국 옥내장치의 옥내 접속장치(21)로부터 송신 전송선(22)을 통해 TBU(23)로 전송되며, 상기 고출력 증폭용 전압은 장거리 전송을 위해 정전류 전송된다.

또한, LNB(25)로부터 수신되는 수신 IF 신호는 TBU(23) 및 수신 전송선(24)을 통하여 옥내장치(21)로 전송된다.

제3도는 본 발명에 따른 TBU의 구성을 나타낸 것으로, 도면에 도시된 바와같이 크게 역다중화부(32), 주파수 상향부(100), 고출력증폭부(200) 및 수신 IF 신호 입출력부(300)를 구비한다.

또한, 본 발명에 따른 TBU는 전송선의 이상유무를 측정하기 위해 역다중화부(32)에서 출력되는 레벨 신호를 증폭기(59)에서 증폭한 후, 수신 전송선을 통하여 옥내장치로 궤한되도록 하였으며, 수신 전송선을 통해 흐르는 정전압은 전압정류기(58)를 통하여 TBU 내부전원으로 공급되도록 하였다.

그리고, 본 발명에 따른 TBU는 온도감지회로(550)를 두어 TBU의 내부온도를 감지하고, 그 출력을 증폭기(54)를 통해 증폭하여 주파수 상향부(100)를 제어함으로써 내부온도 변화에 따른 송신 신호 증폭소자의 증폭을 변화를 보상하도록 하였다.

다음에는 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 동작 및 효과를 상세히 설명한다.

먼저, 옥내장치로부터 송신 전송선을 통해 전송되는 다중화 신호는 역다중화부(32)에 의해 송신 IF 신호, 기준주파수 신호, 스위칭 신호, 레벨신호, 정전류 신호의 5개의 신호로 분리된다.

분리된 신호중 정전류 신호는 고출력 증폭용 전압의 장거리 전송을 위한 것으로, 전류 정류회로(60)에서 정전압으로 변환되어 고출력 증폭기(52)로 제공된다.

기준주파수 신호는 주파수상향부(100) 내의 기준주파수 신호레벨 조정회로(33)에서 레벨조정되어 위상동기루프(PLL) 회로(34)로 입력되고, 위상동기루프 회로(34)에서 출력되는 동기신호는 전압제어 발진기(35)의 제어신호로 사용된다.

위상동기루프 회로(34)의 제어신호에 따라 전압제어 발진기(35)에서 발생하는 신호는 체배기(36)에 의해 6배의 주파수로 변화되며, 이득보상을 위한 증폭기(37)와고조파 신호 제거를 위한 대역통과 필터(38)를 통과하여 주파수는 혼합기(46)에 제공된다.

레벨신호 검출기(42)는 역다중화부(32)의 출력중 레벨신호를 입력받아 옥내장치가 요구하는 레벨을 검출하여 송신 IF 자동이득제어(AGC) 회로(41)의 제어신호로 제공한다.

한편, 스위칭 신호 검출기(39)는 스위치 신호를 입력받아 옥내장치가 요구하는 신호의 송신 및 단절요구를 검출하여 IF 스위치(40)의 제어신호로 제공한다.

그리고, 온도감지회로(55)는 옥외에 설치되는 TBU의 내부온도를 감지하여 증폭기(54)를 통해 증폭한 후, IF 감쇄기(43)의 이득을 조정하는 제어신호로 제공함에 따라 온도 변화에 따른 송신신호 증폭소자의 증폭을 변화를 보상할 수 있다.

송신 IF 신호는 송신 IF 자동이득제어 회로(41), IF 스위치(40), IF 감쇄기(43), 증폭기(44) 및 저역통과 필터(45)를 경유하여 주파수 혼합기(46)에서 상기 대역통과필터(38)를 통과한 신호와 합성되어 송신 RF 신호로 주파수 상향된다.

이 송신 RF 신호는 고출력 증폭부(200)로 입력되어 순방향 신호는 통과시키고 역방향 신호는 차단하는 아이솔레이터(isolator)(47) 및 송신 RF 신호 증폭기(48), 송신 RF 신호 대역통과필터(49), 증폭기(50)를 경유하여 고출력 증폭전의 레벨이 되며, 두개의 아이솔레이터(51,53) 사이에 위치하는 고출력 증폭기(52)를 통해 최종 출력이 된다. 이 출력은 도파관을 통하여 공중선인 안테나 반사판을 통해 위성으로 송출된다.

외부 LNB로부터의 수신 IF 신호는 수신 IF 입출력부(300)내의 임피던스 정합기(56)를 경유하여 수신 IF 신호 저잡음 증폭기 및 수신 전송선을 통해 옥내장치로 전송된다. 이때, 역다중화부(32)로부터 출력되는 레벨신호는 증폭기(59)에서 증폭되고 수신 전송선을 통하여 옥내장치로 궤환되어 옥내장치와 옥외장치 간의 전송선의 이상유무를 판단하는데 사용된다.

한편, 수신 전송선은 TBU의 전압정류기(58)을 통하여 TBU에 필요한 전원을 공급한다.

상기와 같이 본 발명에 따른 TBU는 주파수 상향기능과 고출력 증폭기능을 하나의 장치로 처리하며, TBU에서 필요로 하는 다수의 신호를 단일 전송선을 통하여 공급받아 사용할수 있는 구조로 실현함으로서 설치가 간단하고, 비용을 절감할 수 있으며, 또한 정전류를 공급받아 고출력 증폭에 사용함에 따라 증폭에 요구되는 소모전류의 변동과 전송선의 선로저항에도 불구하고 안정된 전력을 공급받을 수 있다.

아울러, 자동이득제어(AGC) 회로를 가짐에 따라 전송선의 감쇄특성으로 인한 신호손실을 방지하여 안정된 신호레벨을 제공함으로서 송신성능의 저하를 막을 수 있고, LNB로부터 수신되는 수신 IF 신호의 전송경로를 제공함에 따라 전송선의 감쇄특성으로 인하여 발생하는 잡음지수의 증가를 억제함으로서 수신성능을 향상시키는 효과가 있다.

Claims

외부의 옥내장치로부터 송신 전송선을 통해 입력되는 다중화된 신호를 역다중화하여 분리하는 역다중화수단(32); 상기 역다중화수단(32)에서 출력되는 송신 IF 신호를 입력받아 송신 RF 신호로 주파수 상향시키는 주파수 상향수단(100); 상기 주파수 상향수단(100)의 송신 RF 신호를 입력받아 상기 역다중화수단(32)에서 출력되는 정전류 신호에 따라 상기 송신 RF 신호를 고출력 증폭하여 외부의 안테나 접속부로 출력하는 고출력 증폭수단(200); 외부의 주파수하향 저잡음 증폭수단(LNB)의 수신 IF 신호를 입력받아 임피던스 정합 및 저잡음 증폭하여 수신 전송선을 통해 상기 옥내장치로 출력하는 수신 IF 신호 입출력수단(300)을 구비하는 것을 특징으로 하는 저속데이타 전용 위성통시 단말지구국의 주파수상향 고출력증폭기.
제1항에 있어서, 상기 역다중화수단(32)으로부터 출력되는 레벨 신호를 증폭하여 상기 수신 전송선을 통해 옥내장치로 궤환시키는 증폭수단(59)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저속데이타 전용 위성통신 단말지구국의 주파수상향 고출력증폭기.
제1항에 있어서, 상기 수신 전송선을 통해 흐르는 정전압을 입력받아 정류하는 전압정류수단(56)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저속데이타 전용 위성통신 단말지구국의 주파수상향 고출력증폭기.
제1항에 있어서, 장치내의 내부온도를 감지하며, 감지 결과에 따라 상기 주파수상향수단(100)을 제어하는 온도감지수단(55)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저속데이타 전용 위성통신 단말지구국의 주파수상향 고출력증폭기.
제1항에 있어서, 상기 주파수 상향수단(100)은, 상기 역다중화수단(32)으로부터 출력되는 기준주파수 신호를 입력받아 신호레벨을 조정하는 신호레벨 조정수단(33); 상기 신호레벨 조정수단(33)의 출력을 위상동기시켜 출력하는 위상동기루프(PLL)수단(34); 상기 위상동기루프수단(34)의 출력을 제어신호로 사용하여 주파수를 발진하는 전압제어 발진수단(35); 상기 전압제어 발진수단(35)이 출력을 소정의 배율로 체배하는 체배수단(36); 상기 역다중화수단(32)으로부터 출력되는 스위치 신호를 입력받아 옥내장치가 요구하는 신호의 송신 및 단절요구를 검출하는 스위칭 신호 검출수단(39); 상기 역다중화수단(32)으로부터 출력되는 레벨신호를 입력받아 옥내장치가 요구하는 레벨을 검출하는 레벨신호 검출수단(42); 상기 레벨신호 검출수단(42)의 출력을 제어신호로 하여 상기 역다중화수단(32)으로부터 출력되는 송신 IF 신호의 이득을 제어하는 송신 IF 자동이득제어(AGC)수단(41); 상기 스위치 신호 검출수단(39)의 출력을 제어신호로 하여 송신 IF 자동이득제어(AGC) 수단(41)의 출력을 스위칭하는 IF 스위치 수단(40); 상기 IF 스위칭수단(40)의 출력을 감쇄시키는 IF 감쇄수단(43); 상기 체배수단(36)과 IF 감쇄수단(43)의 출력 주파수를 합성하여 주파수 상향된 송신 RF 신호를 출력하는 주파수 혼합수단(46)을 포함하는 것을 특징으로 하는 저속데이타 전용 위성통신 단말지구국의 주파수상향 고출력증폭기.
제1항에 있어서, 상기 고출력 증폭수단(200)은, 상기 주파수 상향수단(100)에서 출력되는 송신 RF 신호의 역방향 신호는 차단하고, 순방향 신호는 통과시키는 다수의 아이솔레이터(isolator)(47,50,51,53); 및 상기 송신 RF 신호를 증폭하는 다수의 증폭수단(48,50,52)을 포함하는 것을 특징으로 하는 저속데이타 전용 위성통신 단말지구국의 주파수상향 고출력증폭기.