KR100221843B1 - 위성통신시스템의 송신전력레벨 검출회로 - Google Patents

위성통신시스템의 송신전력레벨 검출회로 Download PDF

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Abstract

본 발명은 지구국에서 통신위성측으로 송출되는 상향링크신호에 대하여 그 송신전력레벨을 검출하고, 검출된 신호레벨을 근거로 상향링크신호가 정상적인 전력레벨로서 송출되고 있는 상태인지를 표시하도록 된 위성통신시스템의 송신전력레벨 검출회로에 관한 것으로, 위성시스템의 RF송신단에 구비되어 안테나를 통해 송출되는 상향링크신호의 송신전력을 검지하기 위한 검출단자와, 이 검출단자를 통해 인가되는 상향링크신호에 대하여 송신전력에 대응되는 해당 DC레벨의 전압신호를 출력하는 DC레벨 검출부, 이 DC레벨 검출부에서 출력되는 신호에 대하여 교류성분의 노이즈를 필터링해내는 필터부, 이 필터부에서 출력되는 신호에 대하여 소정 이득으로서의 전압증폭을 실행하는 전압증폭부, 이 전압증폭부의 출력신호에 대하여 전류증폭을 실행하는 전류증폭부, 소정 기준전압을 근거로 전류증폭부에서 출력되는 신호의 전위레벨을 비교하여 상기 전류증폭부의 출력신호레벨이 기준전압보다 작은 경우 제1레벨의 검출신호를 출력하는 비교부 및 이 비교부로부터 출력되는 검출신호의 전압레벨을 근거로 송신전력 상태를 표시하는 표시부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

위성통신시스템의 송신전력레벨 검출회로
본 발명은 위성통신 시스템에 관한 것으로, 특히 지구국에서 통신위성측으로 송출되는 상향링크신호에 대하여 그 송신전력레벨을 검출하고, 검출된 신호레벨을 근거로 상향링크신호가 정상적인 전력레벨로서 송출되고 있는 상태인지를 표시하도록 된 위성통신시스템의 송신전력레벨 검출회로에 관한 것이다.
일반적으로 인공위성을 이용한 위성통신이라 하면 고도 36000㎞ 상공에 올려진 정지위성을 매개로 하여 원격지의 가입자간에 음성 또는 데이터 통신을 실행하도록 된 것을 일컫는 것인 바, 지상에 위치한 지구국은 36000㎞ 상공의 인공위성과 통신하기 위해 통상 고전력의 초고주파신호를 상향링크신호로서 이용하게 된다.
한편, 인공위성측으로 송출되는 상향링크신호의 전력레벨이 작게 되면 잡음에 대한 신호량이 적어지는 등 수신감도가 떨어지게 되며, 심한 경우 통신이 두절되는 상태에 까지 이르게 되는 바, 이러한 통신사고를 예방하기 위해서는 송신신호의 전력레벨을 검출하여 신호 송신상태의 정상여부를 알려줄 수 있도록 된 장치가 필요하게 마련이다.
본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 지구국에서 통신위성측으로 송출되는 상향링크신호에 대하여 그 송신전력레벨을 검출하고, 검출된 신호레벨을 근거로 상향링크신호가 정상적인 전력레벨로서 송출되고 있는 상태인지를 표시하도록 된 위성통신시스템의 송신전력레벨 검출회로를 제공함에 그 목적이 있다.
도1은 본 발명의 1실시예에 따른 위성통신시스템의 송신전력레벨 검출회로의 내부구성을 나타낸 회로구성도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : DC레벨 검출부 2 : 필터부
3 : 전압증폭기 4 : 제1비교기
5 : 제2비교기 6 : 시간지연회로
Pin : 검출단자 Ds : 쇼트키 다이오드
CEMI: EMI(electromagnetic interference) 캐패시터
BPF1,BPF2 : 대역통화필터 Ra,Rb,R1∼R13 : 저항
C1∼C3 : 캐패시터 ZD1 : 제너다이오드
Q1 : 트랜지스터 D1,D2 : 다이오드
VR1 : 가변저항 LED : 발광다이오드
상기 목적을 실현하기 위한 본 발명에 따른 위성통신시스템의 송신전력레벨 검출회로는 위성시스템의 RF송신단에 구비되어 안테나를 통해 송출되는 상향링크신호의 송신전력을 검지하기 위한 검출단자와, 이 검출단자를 통해 인가되는 상향링크신호에 대하여 송신전력에 대응되는 해당 DC레벨의 전압신호를 출력하는 DC레벨 검출부, 이 DC레벨 검출부에서 출력되는 신호에 대하여 교류성분의 노이즈를 필터링해내는 필터부, 이 필터부에서 출력되는 신호에 대하여 소정 이득으로서의 전압증폭을 실행하는 전압증폭부, 이 전압증폭부의 출력신호에 대하여 전류증폭을 실행하는 전류증폭부, 소정 기준전압을 근거로 전류증폭부에서 출력되는 신호의 전위레벨을 비교하여 상기 전류증폭부의 출력신호레벨이 기준전압보다 작은 경우 제1레벨의 검출신호를 출력하는 비교부 및 이 비교부로부터 출력되는 검출신호의 전압레벨을 근거로 송신전력 상태를 표시하는 표시부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
즉, 상기한 구성으로 된 본 발명에 의하면 통신위성측으로 전송되는 상향링크신호의 전력레벨에 이상이 발생된 경우, 망 운용자로 하여금 상황을 그 즉시 인식하고 그에 따른 조치를 신속하게 취할 수 있도록 경보하여 줌으로써 통신회선이 장시간 두절되는 사고를 막을 수 있게 된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 설명한다.
도1은 본 발명의 1실시예에 따른 위성통신시스템의 송신전력레벨 검출회로를 나타낸 회로구성도로, 도1에서 참조부호 Pin은 RF송신단에 구비되어 안테나를 통해 송출되는 상향링크신호의 일부를 발췌해내기 위한 검출단자이고, 참조번호 1은 이 검출단자(Pin)를 통해 인가되는 14.0∼14.5 GHz대역의 상향링크신호에 대하여 송신전력에 대응되는 해당 DC레벨의 전압신호로 변환하여 출력하는 DC레벨 검출부인 바, 이 DC레벨 검출부(1)는 상기 검출단자(Pin)를 통해 인가되는 상향링크신호를 반파정류하는 제로 바이어스(zero bias) 쇼트키 다이오드(Ds)와 이 쇼트키 다이오드(Ds)의 출력신호에 혼입되어 있는 소정 고주파신호를 필터링해내기 위한 EMI(electromagnetic interference; 전자 방해 잡음) 캐패시터(CEMI), 그리고 입력단과 출력단에 각각 병렬접속된 저항(Ra,Rb)로 구성된 것이다.
한편, 참조번호 2는 상기 DC레벨 검출부(1)에서 출력되는 신호에 대하여 AC성분을 필터링해내는 필터부로서, 이 필터부(2)는 저항(R1)과 캐패시터(C1)를 병렬접속하여 구성한 제1저대역통과필터(BPF1)와 저항(R2)과 캐패시터(C2)로 구성된 제2저대역통과필터(BPF2)로서 구성되어 있다. 또한, 참조부호 ZD1은 상기 필터부(2)에서 출력되는 신호의 전압레벨을 소정 DC레벨이하로 제한하기 위하여 상기 필터부(2)의 출력단과 접지사이에 설치한 전압리미터로서의 제너다이오드이고, 참조번호 3은 이 제너다이오드(ZD1)를 거쳐 출력되는 신호에 대하여 약 28배의 전압증폭을 실행하는 전압증폭기이며, 참조부호 Q1은 이 전압증폭기(3)의 출력신호에 대하여 전류증폭을 실행하는 전류증폭기로서의 트랜지스터이다.
한편, 참조번호 4는 가변저항(VR1)과 저항(R12)에 의해 분압되어 설정된 기준전압을 근거로 상기 트랜지스터(Q1)에서 출력되는 신호의 전위레벨을 비교하여 상기 트랜지스터(Q1)의 출력신호레벨이 기준전압보다 작은 경우 소정 전위의 검출신호를 출력하는 제1비교기이고, 참조부호 LED는 이 제1비교기(4)로부터 출력되는 검출신호의 전압레벨에 따라 온/오프 구동되어 송신전력 상태를 표시하게 되는 표시부로서의 발광다이오드이다.
그리고, 참조번호 5는 소정 저항비(R6,R7)로 분압된 기준전압을 근거로 상기 전압증폭기(3)의 출력전압을 비교하여 전압증폭기(3)의 출력전압이 기준전압보다 작게 되면 출력단의 전위를 접지(GND)전위로 설정하는 제2비교기이고, 참조번호 6은 상기 전류증폭 트랜지스터(Q1)의 출력신호를 평활하여 상기 제1비교기(4)에 의해 판정되는 판정시간을 소정 시간만큼 지연시키기 위한 시간지연회로로서, 이 시간지연회로(6)는 상기 전류증폭 트랜지스터(Q1)의 출력단과 접지사이에 설치된 평활캐패시터(C3)와 이 평활캐패시터(C3)에 병렬접속된 저항(R10)으로 구성된 것이다.
이어, 상기한 구성으로 된 장치의 동작을 설명한다.
상기 검출단자(Pin)는 지구국 RF송신부의 최종출력단에 설치되어 인공위성측으로 송출되는 상향링크신호의 일부를 발췌해내게 되는 바, 검출단자(Pin)를 통해 인가된 신호는 상기 DC레벨 검출기(1)의 쇼트키 다이오드(Ds)와 EMI 캐패시터(CEMI)에 의해 해당 전력레벨에 대응되는 DC레벨의 전압신호로서 변환되어 출력되게 된다.
한편, DC레벨 검출기(1)에서 출력된 신호는 2단으로 구성된 저대역통과필터(BPF1,BPF2)에 의해 고주파 노이즈 성분이 제거된 상태로 필터링되게 되는 바, 제너다이오드(ZD1)로 구현된 전압 리미터는 상기 필터부(2)의 저대역통과필터(BPF1,BPF2)에 의해 필터링 된 신호의 레벨이 소정 전압레벨을 넘어서지 않도록 제한하게 된다. 전압 리미터를 거친 DC레벨 신호는 전압증폭기(3)를 거치면서 약 28배 전압증폭되게 되며, 이 전압증폭기(3)에서 증폭된 전압신호는 전류증폭 트랜지스터(Q1)의 베이스단에 공급되게 됨으로써 전류증폭되게 되는 바, 제1비교기(4)는 전류증폭된 신호레벨과 소정 저항비(VR1,R12)로 분압되어 설정된 기준전압을 비교하게 된다.
비교결과, 전류증폭된 신호레벨 즉, 반전단자(-)를 통해 입력되는 신호의 레벨이 비반전단자(+)를 통해 입력되는 기준전압 보다 작은 경우, 제1비교기(4)로부터는 DC 10[V]의 전압이 출력되게 되는 바, 발광다이오드(LED)는 저항(R13,R9)을 거쳐 인가되는 제1비교기(4)의 출력전압에 의해 온(ON)구동되게 됨으로써 상향링크신호의 송신전력이 낮은 상태임을 표시하게 된다.
한편, 이때 상기 시간지연회로(6)는 전류증폭 트랜지스터(Q1)의 출력신호를 평활하여 그 평활된 신호레벨을 상기 제1비교기(4)의 반전단자(-)에 공급하도록 된 것인 바, 이는 상기 전류증폭 트랜지스터(Q1)로부터 출력되는 검출신호의 레벨이 일시적으로 변화하는 경우에 있어 지나치게 민감한 판정결과가 출력되지 않도록 하기 위한 것이다.
위성통신망 운용자는 상기 제1비교기(4)의 입력단에 설치된 가변저항(VR1)을 조정하여 기준전압의 레벨을 조절할 수 있게 되어 있는 바, 운용자는 현재의 망운용상태에 따라 기준레벨을 변경설정함으로써 송신전력 이상여부 판정기준을 가변설정할 수 있도록 되어 있다.
즉, 상기 실시예에 의하면 지구국에서 통신위성측으로 송출되는 상향링크신호에 대하여 그 송신전력레벨을 검출하고, 검출된 신호레벨을 근거로 상향링크신호가 정상적인 전력레벨로서 송출되고 있는 상태인지를 표시하도록 된 위성통신시스템의 송신전력레벨 검출회로를 실현할 수 있게 된다.
한편, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적인 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 다양하게 변형실시할 수 있는 바, 예컨대 상기 송신전력 이상상태 표시수단으로서 사용된 발광다이오드(LED) 대신에 부저와 같은 음성출력장치를 이용하여 알람기능을 제공하도록 구성할 수도 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 통신위성측으로 전송되는 상향링크신호의 전력레벨에 이상이 발생된 경우, 망 운용자로 하여금 상황을 그 즉시 인식하고 그에 따른 조치를 신속하게 취할 수 있도록 경보하여 줌으로써 통신회선이 장시간 두절되는 사고를 막을 수 있게 된다.

Claims (6)

  1. 위성시스템의 RF송신단에 구비되어 안테나를 통해 송출되는 상향링크신호의 송신전력을 검지하기 위한 검출단자와, 이 검출단자를 통해 인가되는 상향링크신호에 대하여 송신전력에 대응되는 해당 DC레벨의 전압신호를 출력하는 DC레벨 검출부, 이 DC레벨 검출부에서 출력되는 신호에 대하여 교류성분의 노이즈를 필터링해내는 필터부, 이 필터부에서 출력되는 신호에 대하여 소정 이득으로서의 전압증폭을 실행하는 전압증폭부, 이 전압증폭부의 출력신호에 대하여 전류증폭을 실행하는 전류증폭부, 소정 기준전압을 근거로 전류증폭부에서 출력되는 신호의 전위레벨을 비교하여 상기 전류증폭부의 출력신호레벨이 기준전압보다 작은 경우 제1레벨의 검출신호를 출력하는 비교부 및 이 비교부로부터 출력되는 검출신호의 전압레벨을 근거로 송신전력 상태를 표시하는 표시부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 위성통신시스템의 송신전력레벨 검출회로.
  2. 제 1 항에 있어서, 소정 저항비로 분압된 기준전압을 근거로 상기 전압증폭부의 출력전압을 비교하여 전압증폭부의 출력전압이 기준전압보다 작게 되면 상기 전류증폭부의 출력단 전위를 접지(GND)전위로 설정하는 제2비교부를 추가로 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 위성통신시스템의 송신전력레벨 검출회로.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 비교부에 인가되는 전류증폭부의 출력신호를 평활하여 상기 비교부에 인가되는 신호공급을 소정 시간만큼 지연시키기 위한 시간지연회로를 추가로 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 위성통신시스템의 송신전력레벨 검출회로.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 필터부에서 출력되는 신호의 전압레벨을 소정 DC레벨이하로 제한하기 위하여 상기 필터부의 출력단과 접지사이에 설치한 제너다이오드를 추가로 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 위성통신시스템의 송신전력레벨 검출회로.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 DC레벨 검출부는 상기 검출단자를 통해 인가되는 상향링크신호를 반파정류하는 제로 바이어스 쇼트키 다이오드와 이 쇼트키 다이오드의 출력신호에 혼입되어 있는 소정 고주파신호를 필터링해내기 위한 EMI 캐패시터, 그리고 이 DC레벨 검출부의 입력단과 출력단에 각각 병렬접속된 저항을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 위성통신시스템의 송신전력레벨 검출회로.
  6. 제 3 항에 있어서, 상기 시간지연회로는 상기 전류증폭부의 출력단과 접지사이에 설치된 평활캐패시터와 이 평활캐패시터에 병렬접속된 저항으로 구성된 것을 특징으로 하는 위성통신시스템의 송신전력레벨 검출회로.
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KR100362450B1 (ko) * 1999-09-07 2002-11-23 알프스 덴키 가부시키가이샤 송신기의 출력전력 검출회로

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