KR100237111B1 - 무선 전화기 겸용 씨티폰 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무선 전화기 겸용 씨티폰에 관한 것으로, 공중파 신호를 송수신하기 위한 안테나와; 제어 신호에 따라 상기 안테나와 상기 수신부, 상기 안테나와 상기 송신부를 교번 연결하거나, 또는 상기 안테나와 상기 수신부 및 상기 송신부를 모두 연결하는 스위칭부와; 상기 스위칭부와 상기 수신부 사이에 구비되고, 상기 제어 신호에 따라 상기 안테나를 통하여 수신된 공중파 신호 가운데 씨티폰의 주파수 대역과 가정용 무선 전화기의 수신 주파수 대역을 선택적으로 통과시키는 제 1 대역통과필터와; 상기 스위칭부와 상기 송신부 사이에 구비되고, 상기 제어 신호에 따라 상기 안테나를 통하여 송신하고자 하는 공중파 신호 가운데 씨티폰의 주파수 대역과 가정용 무선 전화기의 송신 주파수 대역을 선택적으로 통과시키는 제 2 대역통과필터와; 상기 음성 신호 입력 수단을 통하여 입력된 음성 신호, 또는 상기 제 2 대역통과필터를 통과한 상기 무선 전화기 주파수 대역의 신호를 가정 주파수로 변환하는 가청 주파수 변환부를 포함하여 이루어져서, 가정내에서는 제어 신호(CTRL)를 활성화시켜서 가정용 900㎒ 무선 전화기로 사용하고, 외출시에는 제어 신호(CTRL1)를 비활성화시켜서 씨티폰으로 사용할 수 있다.

Description

무선 전화기 겸용 씨티폰{city phone combined with wireless phon}

본 발명은 무선 전화기 겸용 씨티폰에 관한 것으로, 특히 일반 가정 내에서 착신이 가능하도록 하여 무선 전화기 대용으로 사용할 수 있는 씨티폰에 관한 것이다.

통신 기술이 발전함에 따라 휴대 가능한 무선 이동통신 수단의 보급이 급속히 이루어지고 있다. 이와 같은 이동통신 수단 가운데 발신전용 이동통신 수단으로 일명 '씨티폰(city phone)'이라고 불리는 이동통신 수단의 보급이 활발히 이루어지고 있다. 이 씨티폰은 발신은 가능하지만 착신이 불가능한 대신 시스템의 가격이나 통화료가 저렴한 특징을 가지고 있다.

도 1은 이와 같은 종래의 씨티폰의 시스템 구성을 나타낸 블록도이다.

종래의 씨티폰은 크게 RF부(1)와 베이스밴드부(19)로 나눌 수 있다. RF부(1)는 주로 공중파 신호가 입출력되는 부분이고, 베이스밴드부(19)는 오디오 밴드의 음성 신호가 입출력되는 부분이다.

RF부(1)는, 베이스밴드부(19)를 통하여 전달된 음성 신호를 공중파 신호의 형태로 변환하는 트랜스미터(2)와, 안테나(4)를 통하여 수신된 공중파 신호를 베이스밴드부(19)에서 요구하는 대역의 주파수 신호로 변환하는 리시버(3), 수정 발진자(LO)를 이용하여 가변 주파수 신호를 발생시키는 주파수 신디사이저(15)로 구성된다.

베이스밴드부(19)는, 전화번호 등을 입력하기 위한 키패드(17)와, 아날로그 음성 신호를 디지탈로 변환하거나 디지탈 음성 신호를 아날로그로 변환하는 A/D·D/A 변환부(18), 음성 신호의 인코딩과 공중파 신호의 디코딩이 이루어지는 코딩부(16) 등으로 구성된다.

이와 같이 구성된 종래의 씨티폰에서 마이크(MIC)를 통하여 입력된 음성 신호가 공중파 신호의 형태로 출력되기까지의 경로는 다음과 같다. 마이크(MIC)에 입력된 아날로그 음성 신호는 A/D·D/A 변환부(18)에서 디지탈 음성 신호로 변환된다. 디지탈 음성 신호는 코딩부(16)에서 인코딩되어 트랜스미터(2)에 입력된다. 트랜스미터(2)의 변조기(9)에서는 디지탈 음성 신호를 수㎒대의 반송파 신호에 삽입하여 출력한다.

그러나 씨티폰에서 요구되는 출력 주파수 대역은 이보다 훨씬 높은 864.1∼868.1㎒이기 때문에 혼합기(8)에서는 변조기(9)에서 출력되는 수㎒대의 주파수 신호와 주파수 신디사이저(15)에서 출력되는 소정의 가변 주파수 신호를 혼합하여 약 1㎓ 정도의 높은 주파수의 신호를 만들어낸 다음, 대역통과필터(7)를 이용하여 864.1∼868.1㎒ 대역의 주파수만을 걸러낸다. 씨티폰에서는 이 주파수 대역 가운데 하나의 주파수를 반송 주파수로 하는 약 100㎑ 대역의 신호를 송출하는데, 이때 대역통과필터(7)의 출력 신호는 전력 증폭기(6)에 의하여 10㎽ 정도로 증폭되어 안테나(4)를 통하여 공중파로서 전파된다.

반대로 안테나(4)를 통하여 수신된 공중파 신호가 음성 신호로 출력되기까지의 경로는 다음과 같다.

먼저 안테나(4)에 수신된 공중파 신호가 저잡음 증폭기(10)를 통하여 잡음 성분이 줄어든다. 대역통과필터(11)에서는 저잡음 증폭기(10)의 출력 신호 가운데 864.1∼868.1㎒ 대역의 주파수만을 걸러내어 혼합기(12)로 출력한다. 그러나 이 주파수 대역의 신호는 베이스밴드부(19)에서 처리하기에는 주파수가 너무 높기 때문에 혼합기(12)에 입력된 신호의 주파수는 주파수 신디사이저(15)에 의하여 수 ㎒대로 낮추어진다. 혼합기(12)의 출력 신호는 자동이득제어단(13)을 거치면서 일정한 이득을 갖게되어 복조기(14)로 출력된다. 복조기(14)에서는 반송파에 삽입되어 있는 음성 신호파만을 검파하여 코딩부(16)로 출력한다. 코딩부(16)에서는 복조기(14)에서 출력된 신호를 디코딩하여 A/D·D/A 변환부(18)로 출력한다. A/D·D/A 변환부(18)에서는 디코딩된 신호를 아날로그 신호로 변환하여 스피커(SP)를 구동한다.

이상 설명한 바와 같이 씨티폰에서는 공중파 신호의 입력과 출력이 하나의 주파수에 의하여 이루어진다. 즉 공중파 신호의 입력과 출력이 모두 864.1∼868.1㎒ 대역 가운데 하나의 주파수를 할당받아 이루어지는 것이다. 이와 같이 하나의 주파수를 이용하여 입출력이 동시에 이루어지도록 하기 위하여 TDD(time division duplexer)를 사용한다. 즉, 안테나(4)와 트랜시버(2), 안테나(4)와 리시버(3)를 일정시간(약 2㎳ 정도) 단위로 교번 연결함으로써 하나의 주파수로 입력과 출력이 모두 이루어지도록 하는 것으로, 도 1의 스위치(5)를 교번 단속하여 구현한다.

이와 같은 씨티폰을 착신이 불가능하고 단지 발신만이 가능하도록 한 이유는, 일반적으로 공중파의 송수신 시스템에서는 송신부의 구조보다 수신부의 구조가 훨씬 더 복잡하다. 따라서 시스템의 단가를 낮추기 위하여 수신 시스템을 구비하지 않았으며, 통화료의 부담을 줄이기 위하여 하나의 채널을 통하여 송수신이 이루어지도록 한 것이다.

이에 본 발명은 발신 전용의 씨티폰을 일반 가정 내에서는 착신도 가능하도록 하여 무선 전화기 겸용으로 사용할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 씨티폰의 시스템 구성을 나타낸 블록도.

도 2는 본 발명에 따른 무선 전화기 겸용 씨티폰의 시스템 구성을 나타낸 블록도.

도 3은 본 발명에 따른 무선 전화기 겸용 씨티폰의 대역통과필터를 나타낸 블록도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1, 21 : RF부 2, 22 : 트랜스미터

3, 23 : 리시버 4, 24 : 안테나

5, 25 : 전력 증폭기 8, 12, 28, 32 : 혼합기

10, 30 : 저잡음 증폭기 15, 25 : 주파수 신디사이저

LO : 수정 발진자

이와 같은 목적의 본 발명은 공중파 신호를 송수신하기 위한 안테나와; 제어 신호에 따라 상기 안테나와 상기 수신부, 상기 안테나와 상기 송신부를 교번 연결하거나, 또는 상기 안테나와 상기 수신부 및 상기 송신부를 모두 연결하는 스위칭부와; 상기 스위칭부와 상기 수신부 사이에 구비되고, 상기 제어 신호에 따라 상기 안테나를 통하여 수신된 공중파 신호 가운데 씨티폰의 주파수 대역과 가정용 무선 전화기의 수신 주파수 대역을 선택적으로 통과시키는 제 1 대역통과필터와; 상기 스위칭부와 상기 송신부 사이에 구비되고, 상기 제어 신호에 따라 상기 안테나를 통하여 송신하고자 하는 공중파 신호 가운데 씨티폰의 주파수 대역과 가정용 무선 전화기의 송신 주파수 대역을 선택적으로 통과시키는 제 2 대역통과필터와; 상기 음성 신호 입력 수단을 통하여 입력된 음성 신호, 또는 상기 제 2 대역통과필터를 통과한 상기 무선 전화기 주파수 대역의 신호를 가정 주파수로 변환하는 가청 주파수 변환부를 포함하여 이루어진다.

이와 같이 이루어진 본 발명의 바람직한 실시예를 도 2 내지 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 먼저 도 2는 본 발명에 따른 무선 전화기로 사용 가능한 씨티폰의 구성을 나타낸 블록도이다.

도 2에 나타낸 본 발명에 따른 씨티폰은 크게 RF부(21)와 베이스밴드부(39)로 나누어진다. RF부(21)는 주로 공중파 신호의 입출력이 이루어지는 부분이고, 베이스밴드부(39)는 오디오 밴드의 음성 신호의 입출력이 이루어지는 부분이다.

먼저 RF부(21)는, 베이스밴드부(39)를 통하여 전달된 음성 신호를 공중파 신호의 형태로 변환하는 트랜시버(22)와, 안테나(24)를 통하여 수신된 공중파 신호를 베이스밴드부(39)에서 요구하는 대역의 주파수 신호로 변환하는 리시버(23), 수정 발진자(LO)를 이용하여 가변 주파수 신호를 발생시키는 주파수 신디사이저(35)로 구성된다.

베이스밴드부(39)는, 전화번호 등을 입력하기 위한 키패드(37)와, 아날로그 음성 신호를 디지탈로 변환하거나 디지탈 음성 신호를 아날로그로 변환하는 A/D·D/A 변환부(38), 음성 신호의 인코딩과 공중파 신호의 디코딩이 이루어지는 코딩부(36), 무선 전화기로 사용할 때 FM 신호를 처리하기 위한 FM 블록(40) 등으로 구성된다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 씨티폰에서 마이크(MIC)를 통하여 입력된 음성 신호가 공중파 신호의 형태로 출력되기까지의 경로는 다음과 같다.

실외에서 씨티폰으로 사용할 때에는 마이크(MIC)에 입력된 아날로그 음성 신호가 A/D·D/A 변환부(38)에서 디지탈 음성 신호로 변환된다. 디지탈 음성 신호는 코딩부(36)에서 인코딩되어 트랜시버(22)에 입력된다. 트랜시버(22)의 변조기(29)에서는 디지탈 음성 신호를 수㎒대의 반송파 신호에 삽입하여 출력한다.

그러나 씨티폰의 RF부(21)의 입출력 주파수 대역은 이보다 훨씬 높은 864.1∼868.1㎒이기 때문에 혼합기(8)에서는 변조기(9)에서 출력되는 수㎒대의 주파수 신호와 주파수 신디사이저(15)에서 출력되는 소정의 가변 주파수 신호를 혼합하여 약 1㎓ 정도의 높은 주파수의 신호를 만들어낸 다음, 대역통과필터(7)를 이용하여 864.1∼868.1㎒ 대역의 주파수만을 걸러낸다.

그러나 가정 내에서 무선 전화기로 사용할 때에는 제어 신호(CTRL)가 활성화되어 아날로그 음성 신호가 FM 블록(40)에서 주파수 변조된 다음 혼합기(28)로 직접 출력된다. 이때에도 주파수 신디사이저(35)에서는 수정 발진자(LO)를 구동하여 혼합기(28)에 입력된 신호를 약 1㎓ 정도로 높힌다.

혼합기(28)의 출력 신호는 전력 증폭기(26)를 통해 출력이 향상되어 대역통과필터(27)에 입력된다. 대역통과필터(27)에서는 제어 신호(CTRL)에 따라 씨티폰의 주파수 대역과 일반 가정용 무선 전화기의 주파수 대역을 선택적으로 통과시켜서 안테나(24)로 전달한다.

반대로 안테나(24)를 통하여 수신된 공중파 신호가 스피커(SP)를 통하여 음성 신호로 출력되기까지의 경로는 다음과 같다.

먼저 안테나(24)에 수신된 공중파 신호는 대역통과필터(31)를 통과하는 과정에서 제어 신호(CTRL)의 논리값에 따라 씨티폰의 주파수 대역과 가정용 무선 전화기의 주파수 대역이 선택적으로 출력된다. 대역통과필터(31)의 출력 신호는 저잡음 증폭기(30)에 의하여 잡음 성분이 제거된 다음 혼합기(32)로 출력된다. 이때 혼합기(32)에 입력되는 신호의 주파수는 씨티폰과 무선 전화기의 두가지 경우 모두 베이스밴드부(39)에서 처리하기에는 주파수가 너무 높기 때문에 주파수 신디사이저(35)를 이용하여 수 ㎒대로 낮춘다.

혼합기(32)의 출력 신호는 자동이득제어단(33)을 거치면서 일정한 이득을 갖게되어 복조기(34)와 FM 블록(40)으로 출력된다. 씨티폰으로 사용하는 경우 복조기(34)에서는 반송파에 삽입되어 있는 음성 신호파만을 검파하여 코딩부(36)로 출력한다. 코딩부(36)에서는 복조기(34)에서 출력된 신호를 디코딩하여 A/D·D/A 변환부(38)로 출력한다. A/D·D/A 변환부(38)에서는 디코딩된 신호를 아날로그 신호로 변환하여 스피커(SP)를 구동한다.

그러나 무선 전화기로 사용하는 경우에는 제어 신호(CTRL)가 활성화되어 FM 블록(40)이 동작한다. FM 블록(40)에서는 입력된 신호의 주파수를 복조하여 신호를 검파하고, 이 신호를 이용하여 스피커(SP)를 구동한다.

위의 설명에서 제어 신호(CTRL)는 씨티폰과 무선 전화기를 선택하기 위한 신호이다. 이 제어 신호(CTRL1)를 활성화시킴으로써 씨티폰이 아닌 무선 전화기로 사용할 수 있는 것이다.

도 2의 스위치(25) 역시 씨티폰의 경우와 무선 전화기의 경우에 서로 다르게 동작한다. 즉, 제어 신호(CTRL)가 로우 레벨인 경우에는 스위치(25)가 안테나(24)와 트랜스미터(22), 안테나(24)와 리시버(23)를 교번 연결한다. 그러나 제어 신호(CTRL)가 하이 레벨인 경우에는 안테나(24)와 트랜시버(22), 리시버(23)가 모두 연결되도록 하여 무선 전화기의 송신 주파수와 수신 주파수를 모두 송수신 함으로써 무선 전화기로 사용하는 것이 가능하다.

또한 트랜스미터(22)와 리시버(23)에 각각 하나씩 구비되어 있는 두 개의 대역통과필터(27)(31)는 실제로 씨티폰의 주파수 대역을 통과시키기 위한 필터 부분과, 무선 전화기의 주파수 대역을 통과시키기 위한 필터 부분으로 구성되는데, 이를 도 3에 나타내었다.

먼저 도 3(a)에 대역통과필터(27)를 나타내었다. 전력 증폭기의 출력 신호가 입력되는 대역통과필터(41)(42)는 제어 신호(CTRL)에 따라 선택적으로 활성화된다. 제어 신호(CTRL)가 로우 레벨인 경우에는 대역통과필터(41)가 활성화되어 씨티폰의 주파수 대역인 864.1∼868.1㎒의 대역만을 통과시킨다. 그러나 제어 신호(CTRL)가 하이 레벨로 되면 또 다른 대역통과필터(42)가 활성화되어 일반적인 900㎒ 무선 전화기의 송신 주파수를 중심으로 하는 1㎒ 대역의 주파수만을 통과시킨다.

도 3(b)의 대역통과필터(31) 역시 제어 신호(CTRL)에 따라 교번 동작한다. 제어 신호(CTRL)가 로우 레벨인 경우에는 대역통과필터(43)가 활성화되어 씨티폰의 주파수 대역인 864.1∼868.1㎒의 대역만을 통과시킨다. 그러나 제어 신호(CTRL)가 하이 레벨로 되면 또 다른 대역통과필터(44)가 활성화되어 일반적인 900㎒ 무선 전화기의 수신 주파수인 959㎒를 중심으로 하는 1㎒ 대역의 주파수만을 통과시킨다.

따라서 가정내에서는 제어 신호(CTRL)를 활성화시켜서 가정용 900㎒ 무선 전화기로 사용하고, 외출시에는 제어 신호(CTRL1)를 비활성화시켜서 씨티폰으로 사용할 수 있는 것이다.

이에 본 발명은 발신 전용의 씨티폰을 일반 가정 내에서는 착신도 가능하도록 하여 무선 전화기 겸용으로 사용할 수 있도록 하는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 수신부와 송신부, 음성 신호 입출력 수단을 구비한 발신 전용 씨티폰에 있어서,

   공중파 신호를 송수신하기 위한 안테나와;

   제어 신호에 따라 상기 안테나와 상기 수신부, 상기 안테나와 상기 송신부를 교번 연결하거나, 또는 상기 안테나와 상기 수신부 및 상기 송신부를 모두 연결하는 스위칭부와;

   상기 스위칭부와 상기 수신부 사이에 구비되고, 상기 제어 신호에 따라 상기 안테나를 통하여 수신된 공중파 신호 가운데 씨티폰의 주파수 대역과 가정용 무선 전화기의 수신 주파수 대역을 선택적으로 통과시키는 제 1 대역통과필터와;

   상기 스위칭부와 상기 송신부 사이에 구비되고, 상기 제어 신호에 따라 상기 안테나를 통하여 송신하고자 하는 공중파 신호 가운데 씨티폰의 주파수 대역과 가정용 무선 전화기의 송신 주파수 대역을 선택적으로 통과시키는 제 2 대역통과필터와;

   상기 음성 신호 입력 수단을 통하여 입력된 음성 신호, 또는 상기 제 2 대역통과필터를 통과한 상기 무선 전화기 주파수 대역의 신호를 가정 주파수로 변환하는 가청 주파수 변환부를 포함하는 무선 전화기 겸용 씨티폰.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 씨티폰의 주파수 대역이 864.1∼868.1㎒인 것이 특징인 무선 전화기 겸용 씨티폰.
3. (정정)

   청구항 1에 있어서, 상기 무선 전화기 송신 주파수 대역을 중심으로 하는 1㎒ 대역인 것이 특징인 무선 전화기 겸용 씨티폰.
4. (정정)

   청구항 1에 있어서, 상기 900㎒ 이상의 무선 전화기 수신 주파수 대역을 중심으로 하는 1㎒ 대역인 것이 특징인 무선 전화기 겸용 씨티폰.
5. 청구항 1에 있어서, 상기 제어 신호가 활성화되면 상기 제 1 대역통과필터와 상기 제 2 대역통과필터, 상기 가청주파수 변환부가 동시에 활성화되는 것이 특징인 무선 전화기 겸용 씨티폰.

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