KR100325437B1

KR100325437B1 - 무선통신 선로 증폭회로

Info

Publication number: KR100325437B1
Application number: KR1019990013713A
Authority: KR
Inventors: 박종희
Original assignee: 박종희; 주식회사 서화정보통신
Priority date: 1999-04-17
Filing date: 1999-04-17
Publication date: 2002-02-21
Also published as: KR19990046718A

Abstract

개시된 선로 증폭회로는 중형/대형 중계기에서 연장 설치되어 안테나 역할을 하는 누설 동축케이블의 중간에 설치되어 감쇠된 RF 신호를 증폭하는 선로 증폭기에, 별도로 교류전원의 공급설비를 구비하지 않고, RF 케이블을 통해 RF 신호와 전원을 동시에 전송하여 공급하는 것이다.

중형/대형 중계기에서 출력되는 RF 신호에 DC 전원을 제 1 RF 신호/전원 혼합기가 혼합하여 누설 동축케이블로 출력함과 아울러 혼합하는 전원이 중형/대형 중계기로 입력되지 않도록 차단하고 누설 동축케이블을 통해 전송되는 RF 신호를 중형/대형 중계기로 출력하며, 누설 동축케이블을 통해 전송되는 RF 신호 및 전원을 RF 신호/전원 분리기가 분리하여 분리한 RF 신호를 선로 증폭기로 출력함과 아울러 선로 증폭기가 출력하는 RF 신호를 누설 동축케이블로 출력하며, RF 신호/전원 분리기에서 분리된 전원을 DC/DC 변환기가 DC/DC 변환하여 선로 증폭기에 동작전원으로 공급하며, 선로 증폭기에서 다음 단의 누설 동축케이블로 출력하는 RF 신호에 DC/DC 변환기가 출력하는 DC 전원을 제 2 RF 신호/전원 혼합기가 혼합하여 다음 단의 누설 동축케이블로 출력함과 아울러 혼합하는 전원이 누설 증폭기로 입력되지 않도록 차단하고 다음 단의 누설 동축케이블을 통해 전송되는 RF 신호를 선로 증폭기로 출력한다.

Description

무선통신 선로 증폭회로{Line amplifier}

본 발명은 무선통신 중계기에서 누설 동축케이블을 통해 지하철이나 지하 건물 등으로 RF 신호를 양방향 전송할 경우에 누설 동축케이블의 중간에서 감쇠된 RF 신호를 증폭하는 무선통신 선로 증폭회로에 관한 것으로, 특히 별도로 교류전원의 공급설비를 구비하지 않고, 누설 동축케이블을 통해 RF 신호와 전원을 동시에 전송하여 선로 증폭기에 전원을 공급 및 동작시키는 무선통신 선로 증폭회로에 관한 것이다.

정보통신 기술의 발전과 생활 형태의 변화 및 경제의 성장 등으로 통신 문화의 형태가 급속도로 변화되고, 정보화 시대에 있어 고속의 정보전달에 대한 요구로 때와 장소에 구애받지 않고 지하, 공중, 해상 및 산악 지역에서도 통신 서비스를 받을 수 있는 이동 통신은 일상 생활에 없어서는 안될 중요한 통신 매체로 자리잡고 있다.

이동 통신 시스템은 서비스 지역을 하나의 넓은 지역으로 사용하는 광역 방식과는 달리 전체 서비스 지역을 셀(Cell)이라는 소규모의 서비스 영역으로 분할하고, 각 셀 내에서는 사용 가능한 일정한 수의 무선 채널을 할당하게 된다.

그리고 각 셀 내에 설치된 무선 기지국(Cell Site)들은 교환 시스템에서 집중 제어하고, 중계기는 기지국과 사용자 단말기간의 원활한 통신을 위하여 무선 기지국과 단말기로부터 송출된 낮은 출력의 음성 데이터를 수신하여 원하는 대역의 주파수를 선택하고 증폭하여 무선 단말기와 기지국으로 RF 신호를 송출하는 역할을 하게 된다.

그러나 아직까지도 무선 기지국의 셀 영역에 속하지 않는 서비스권 이외의 지역들이 많이 존재하며, 이 서비스권 이외의 지역을 모두 이동통신서비스 영역으로 확보하기 위해서는 보다 많은 무선 기지국 및 중계기들이 설치되어야 한다.

한편, 중계기와 지하철이나 지하 건물 등의 RF 신호를 양방향 전송할 경우에통상적으로 중계기에, 안테나 역할을 하는 누설 동축케이블을 연결하고, 이 누설 동축케이블을 지하철 구내 및 지하 건물 등으로 연장하여 중계기와 무선 단말기의 RF 신호가 누설 동축케이블을 통해 전송되도록 하고 있다.

중계기에 누설 동축케이블을 연결하여 지하철 구내 및 지하 등으로 연장하고, 이 연장한 누설 동축케이블의 길이가 길 경우에 RF 신호가 누설 동축케이블을 통해 전송되면서 감쇠되고, 이로 인하여 통화 품질이 저하된다.

그러므로 누설 동축케이블의 중간에는 감쇠된 RF 신호를 증폭하여 다시 전송하는 선로 증폭기를 설치하고 있다.

도 1은 종래의 무선통신 선로 증폭회로를 개략적으로 보인 도면이다.

이에 도시된 바와 같이 전파를 매체로 한 RF 신호를 송수신하는 송수신 안테나(1, 1a)와, 상기 송수신 안테나(1, 1a)를 통해 수신되는 RF 신호들 중에서 원하는 주파수 대역의 RF 신호를 필터링 및 증폭한 후 상기 안테나(1a, 1)로 출력하여 RF 신호를 중계하는 중계기(10)와, 외부에서 공급되는 AC 전원을 DC 전원으로 변환하여 상기 중계기(10)에 동작 전원으로 공급하는 제 1 AC/DC 전원변환기(20)와, 안테나 역할을 하고 상기 중계기(10)에서 연장 설치되어 무선 단말기와 중계기(10) 사이의 RF 신호를 전송하는 누설 동축케이블(15)과, 상기 누설 동축케이블(15)을 통해 전송되는 RF 신호를 증폭하고 양방향 전송하는 선로 증폭기(30)와, 외부에서 공급되는 AC 전원을 DC 전원으로 변환하여 상기 선로 증폭기(30)에 동작 전원으로 공급하는 제 2 AC/DC 전원변환기(22)로 구성하였다.

이와 같이 구성된 종래의 무선통신 선로 증폭회로는 전파의 수신 감도가 양호한 지역에 제 1 송수신 안테나(1)를 설치하고 제 2 송수신 안테나(1a)를 수신 감도가 약한 지역에 설치하여 이동통신서비스의 영역을 넓게 확장시킨다.

그리고 중계기(10)에 누설 동축케이블(15) 및 선로 증폭기(30)를 통해 지하철이나 지하건물의 깊숙이 RF 신호를 양방향 전송하여 무선통신 서비스 영역을 보다 더 넓게 확장할 수 있다.

그러나 상기한 종래의 기술은 무선통신 서비스 영역을 확장하기 위한 누설 동축케이블(15)에 설치되어 RF 신호를 증폭하는 선로 증폭기(30)에 별도의 AC/DC 전원변환기(22)를 구비하여 DC 동작전원을 공급해야 되는 것으로 별도의 전원 케이블(21, 23)을 통해 AC/DC 전원변환기(22)에 AC 전원을 공급해야 되고, AC/DC 전원변환기(22)에서 출력되는 DC 전원을 선로 증폭기(30)의 송수 전환기(31, 31a) 및 증폭장치(33, 33a)에 공급해야 된다.

그러므로, 선로 증폭기(30)를 설치하여 서비스 선로를 확장시킬 때마다 누설 동축케이블(15)과 함께 전원 케이블(21)(23)을 동시에 시설해야 되어 설비비가 가중됨은 물론 전원 케이블(21, 23)을 설치한 후에는 선로상의 전력을 변화시킬 수 없으므로 전원 케이블(21, 23)을 설치할 경우에 전력 공급을 최적화해야 하는 등 설비의 설정이 어려운 문제점이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 AC 전원공급 라인을 별도로 구비하지 않고 누설 동축케이블을 따라 RF 신호와 전원을 동시에 공급하며 간단히 통신선로를 확장할 수 있도록 하는 무선통신 선로 증폭회로를 제공하는데 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 무선통신 선로 증폭회로는, 복수의 송수신 안테나를 통해 수신되는 RF 신호들 중에서 원하는 주파수 대역의 RF 신호를 필터링하고 증폭한 후 상기 복수의 안테나로 출력하여 RF 신호를 중계하는 중형/대형 중계기, 상기 중형/대형 중계기에 DC 동작전원을 공급하는 AC/DC 전원 변환기, 상기 중형/대형 중계기로부터 연장 설치되어 무선 단말기와 중계기 사이의 RF 신호를 전송하고 안테나 역할을 하는 누설 동축케이블 및 상기 누설 동축케이블의 중간에 설치되어 누설 동축케이블을 통해 전송되면서 감쇠되는 RF 신호를 증폭하여 양방향 전송하는 선로 증폭기를 구비한 무선통신 선로 증폭회로에 있어서, 상기 중형/대형 중계기에서 출력되는 RF 신호에 DC 전원을 혼합하여 상기 누설 동축케이블로 출력함과 아울러 혼합하는 전원이 상기 중형/대형 중계기로 입력되지 않도록 차단하고 누설 동축케이블을 통해 전송되는 RF 신호를 상기 중형/대형 중계기로 출력하는 제 1 RF 신호/전원 혼합기; 상기 누설 동축케이블을 통해 전송되는 RF 신호 및 전원을 분리하여 분리한 RF 신호를 상기 선로 증폭기로 출력함과 아울러 선로 증폭기가 출력하는 RF 신호를 상기 누설 동축케이블로 출력하는 RF 신호/전원 분리기; 상기 RF 신호/전원 분리기에서 분리된 전원을 DC/DC 변환하여 상기 선로 증폭기에 동작전원으로 공급하는 DC/DC 변환기; 및 상기 선로 증폭기에서 다음 단의 누설 동축케이블로 출력하는 RF 신호에 상기 DC/DC 변환기가 출력하는 DC 전원을 혼합하여 다음 단의 누설 동축케이블로 출력함과 아울러 혼합하는 전원이 상기 누설 증폭기로 입력되지 않도록 차단하고 다음 단의 누설 동축케이블을 통해 전송되는 RF 신호를 상기 선로 증폭기로 출력하는 제 2 RF 신호/전원 혼합기로 구성됨을 특징으로 한다.

도 1은 종래의 무선통신 선로 증폭회로의 구성을 개략적으로 보인 도면이고,

도 2는 본 발명에 따른 무선통신 선로 증폭회로의 구성을 보인 도면이며,

도 3은 도 2의 RF 신호/전원 혼합기의 구성을 보인 상세 회로도이며,

도 4는 도 2의 RF 신호/전원 분리기의 구성을 보인 상세 회로도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

100 : 중/대형 중계기 110, 110a : 송수신 안테나

120, 330 : RF 신호/전원 혼합기 130, 140 : AC/DC 전원 변환기

200 : 누설 동축케이블 300 : 선로 증폭기

310 : RF 신호/전원 분리기 320 : DC/DC 변환기

C1, C2, C11, C12 : 콘덴서 L1, L11 : 코일

이하, 첨부된 도 2의 도면을 참조하여 본 발명의 무선통신 선로 증폭회로를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 의한 무선통신 선로 증폭회로를 보인 도면이다.

여기서, 부호 110 및 110a는 전파를 매체로 한 RF 신호를 송수신하는 송수신 안테나이고, 부호 100은 상기 송수신 안테나(110, 110a)를 통해 수신되는 RF 신호들 중에서 원하는 주파수 대역의 RF 신호를 필터링 및 증폭한 후 상기 안테나(110a, 110)로 출력하여 RF 신호를 중계하는 중형/대형 중계기이다.

부호 200은 상기 중형/대형 중계기(100)로부터 연장 설치되어 무선 단말기와 중형/대형 중계기(100) 사이의 RF 신호를 전송하고 안테나 역할을 하는 누설 동축케이블이고, 부호 300은 상기 누설 동축케이블(200)의 중간에 설치되어 누설 동축케이블(200)을 통해 전송되면서 감쇠되는 RF 신호를 증폭하여 양방향 전송하는 선로 증폭기이다.

부호 120은 상기 중형/대형 중계기(100)에서 출력되는 RF 신호에 전원을 혼합하여 상기 누설 동축케이블(200)로 출력함과 아울러 혼합하는 전원이 상기 중형/대형 중계기(100)로 입력되지 않도록 차단하고 누설 동축케이블(200)을 통해 전송되는 RF 신호를 상기 중형/대형 중계기(100)로 출력하는 제 1 RF 신호/전원 혼합기이다.

부호 130 및 부호 140은 입력되는 AC 전원을 DC 전원으로 변환하여 상기 중형/대형 중계기(100) 및 RF 신호/전원 혼합기(120)에 각기 공급하는 AC/DC 전원 변환기이다.

부호 310은 상기 누설 동축케이블(200)을 통해 전송되는 RF 신호 및 전원을 분리하여 분리한 RF 신호를 선로 증폭기(300)로 출력함과 아울러 선로 증폭기(300)가 출력하는 RF 신호를 상기 누설 동축케이블(200)로 출력하는 RF 신호/전원 분리기이다.

부호 320은 상기 RF 신호/전원 분리기(310)에서 분리된 전원을 DC/DC 변환하여 상기 선로 증폭기(300)에 동작전원으로 공급하는 DC/DC 변환기이다.

부호 330은 상기 선로 증폭기(300)에서 출력되는 RF 신호에 상기 DC/DC 변환기(320)가 출력하는 전원을 혼합하여 다음 단의 누설 동축케이블(200)로 출력함과 아울러 혼합하는 전원이 선로 증폭기(300)로 입력되지 않도록 차단하고 다음 단의 누설 동축케이블(200)을 통해 전송되는 RF 신호를 상기 선로 증폭기(300)로 출력하는 제 2 RF 신호/전원 혼합기이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 무선통신 선로 증폭회로는 AC전원이 공급되어 AC/DC 전원변환기(130)(140)가 AC 전원을 DC 전원으로 변환한 후 중형/대형 중계기(100) 및 제 1 RF 신호/전원 혼합기(120)에 DC 전원을 공급하는 상태에서 중형/대형 중계기(100)는, 송수신 안테나(110)(110a)를 통해 수신되는 RF 신호들 중에서 원하는 주파수 대역의 RF 신호를 필터링 및 증폭한 후 상기 송수신 안테나(110a)(110)로 출력하여 RF 신호를 중계하고, 또한 제 1 RF 신호/전원 혼합기(120)를 통해 누설 동축케이블(200)로 중계하는 RF 신호를 출력함과 아울러 누설 동축케이블(200)로부터 제 1 RF 신호/전원 혼합기(120)를 통해 전송되는 RF 신호를입력하여 중계하게 된다.

여기서, 제 1 RF 신호/전원 혼합기(120)는 도 3에 도시된 바와 같이 상기 중형/대형 중계기(100)와 누설 동축케이블(200)의 사이에 콘덴서(C1)가 연결됨과 아울러 상기 콘덴서(C1) 및 누설 동축케이블(200)의 접속점에, AC/DC 전원변환기(140)에서 출력되는 DC 전원이 접지 콘덴서(C2) 및 코일(L1)을 통해 인가되게 접속되어 있다.

그러므로 중형/대형 중계기(100)에서 출력되는 RF 신호가 제 1 RF 신호/전원 혼합기(120)의 콘덴서(C1)를 통한 후, AC/DC 전원변환기(140)에서 출력되어 접지 콘덴서(C2) 및 코일(L1)을 통과한 DC 전원과 혼합되어 누설 동축케이블(200)로 출력되고, 또한 AC/DC 전원변환기(140)에서 출력되어 접지 콘덴서(C2) 및 코일(L1)을 통과한 DC 전원이 콘덴서(C1)에 의해 차단되어 중형/대형 중계기(100)로 입력되지 않고, 누설 동축케이블(200)을 통해 입력되는 RF 신호는 콘덴서(C1)를 통해 중형/대형 중계기(100)로 입력된다.

이와 같이 누설 동축케이블(200)을 통해 전송되는 RF 신호 및 DC 전원의 혼합신호는 RF 신호/전원 분리기(310)로 입력되어 RF 신호 및 전원이 분리되고, 분리된 전원이 선로 증폭기(300) 및 DC/DC 변환기(320)로 각기 입력됨과 아울러 선로 증폭기(300)가 출력하는 RF 신호가 RF 신호/전원 분리기(310)를 통해 누설 동축케이블(200)로 출력된다.

즉, RF 신호/전원 분리기(310)는, 도 4에 도시된 바와 같이 누설 동축케이블(200)과 선로 증폭기(200)의 사이에 콘덴서(C11)가 접속되고, 누설 동축케이블(200) 및 선로 증폭기(200)의 접속점이 접지 콘덴서(C12) 및 코일(L11)을 통해 DC/DC 변환기(320)의 입력단자에 접속된다.

그러므로 누설 동축케이블(200)을 통해 전송되는 RF 신호 및 DC 전원의 혼합신호 중에서 RF 신호는 RF 신호/전원 분리기(310)의 콘덴서(C11)를 통해 선로 증폭기(300)로 입력되고, DC 전원은 콘덴서(C11)에 의해 차단되어 선로 증폭기(300)로 입력되지 않게 된다.

또한 상기 누설 동축케이블(200)을 통해 전송되는 RF 신호 및 DC 전원의 혼합신호가 코일(L11) 및 콘덴서(C12)를 통해 DC/DC 변환기(320)로 입력되어 전원을 공급하게 되며, 상기 선로 증폭기(300)가 출력하는 RF 신호가 RF 신호/전원 분리기(310)의 콘덴서(C11)를 통해 누설 동축케이블(200)로 전송된다.

상기 RF 신호/전원 분리기(310)에서 분리되어 DC/DC 변환기(320)로 입력된 전원은 DC/DC 변환되어 상기 선로 증폭기(300)에 동작 전원으로 공급됨과 아울러 제 2 RF 신호/전원 혼합기(330)로 입력되는 것으로 RF 신호/전원 혼합기(330)는, 상기 제 1 RF 신호/전원 혼합기(120)와 마찬가지로 선로 증폭기(300)에서 출력되는 RF 신호에 상기 DC/DC 변환기(320)가 출력하는 DC 전원을 혼합하여 다음 단의 누설 동축케이블(200)로 출력함과 아울러 선로 증폭기(300)로 혼합하는 DC 전원이 입력되지 않도록 차단하며, 또한 다음 단의 누설 동축케이블(200)을 통해 입력되는 RF 신호를 통과시켜 선로 증폭기(300)로 입력시키게 된다.

한편, 상기에서는 2개의 AC/DC 전원변환기(130)(140)를 구비하여 중형/대형 중계기(100) 및 제 1 RF 신호/전원 혼합기(120)에 DC 전원을 공급하는 것을 예로들어 설명하였다.

본 발명을 실시함에 있어서는 이에 한정되지 않고, 하나의 AC/DC 전원변환기로 DC 전원을 발생하여 중형/대형 중계기(100) 및 제 1 RF 신호/전원 혼합기(120)에 DC 전원을 공급하게 구성할 수도 있다.

이상에서와 같이 본 발명은 별도의 AC 전원 공급라인을 설치하지 않고, RF 신호를 전송하는 누설 동축케이블을 통해 RF 신호와 전원을 동시에 공급하여 선로 증폭기를 동작시킴으로써 공사비가 절감되는 효과가 있다.

Claims

복수의 송수신 안테나를 통해 수신되는 RF 신호들 중에서 원하는 주파수 대역의 RF 신호를 필터링하고 증폭한 후 상기 복수의 안테나로 출력하여 RF 신호를 중계하는 중형/대형 중계기, 상기 중형/대형 중계기에 DC 동작전원을 공급하는 AC/DC 전원 변환기, 상기 중형/대형 중계기로부터 연장 설치되어 무선 단말기와 중계기 사이의 RF 신호를 전송하고 안테나 역할을 하는 누설 동축케이블 및 상기 누설 동축케이블의 중간에 설치되어 누설 동축케이블을 통해 전송되면서 감쇠되는 RF 신호를 증폭하여 양방향 전송하는 선로 증폭기를 구비한 무선통신 선로 증폭회로에 있어서,

상기 중형/대형 중계기에서 출력되는 RF 신호에 DC 전원을 혼합하여 상기 누설 동축케이블로 출력함과 아울러 혼합하는 전원이 상기 중형/대형 중계기로 입력되지 않도록 차단하고 누설 동축케이블을 통해 전송되는 RF 신호를 상기 중형/대형 중계기로 출력하는 제 1 RF 신호/전원 혼합기;

상기 누설 동축케이블을 통해 전송되는 RF 신호 및 전원을 분리하여 분리한 RF 신호를 상기 선로 증폭기로 출력함과 아울러 선로 증폭기가 출력하는 RF 신호를 상기 누설 동축케이블로 출력하는 RF 신호/전원 분리기;

상기 RF 신호/전원 분리기에서 분리된 전원을 DC/DC 변환하여 상기 선로 증폭기에 동작전원으로 공급하는 DC/DC 변환기; 및

상기 선로 증폭기에서 다음 단의 누설 동축케이블로 출력하는 RF 신호에 상기 DC/DC 변환기가 출력하는 DC 전원을 혼합하여 다음 단의 누설 동축케이블로 출력함과 아울러 혼합하는 전원이 상기 선로 증폭기로 입력되지 않도록 차단하고 다음 단의 누설 동축케이블을 통해 전송되는 RF 신호를 상기 선로 증폭기로 출력하는 제 2 RF 신호/전원 혼합기로 구성됨을 특징으로 하는 무선통신 선로 증폭 회로.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 RF 신호/전원 혼합기가 혼합하는 전원은;

상기 중형/대형 중계기에 DC 전원을 공급하는 AC/DC 전원변환기와 별도의 AC/DC 전원변환기에서 출력되는 것을 특징으로 하는 무선통신 선로 증폭회로.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 RF 신호/전원 혼합기는;

상기 중형/대형 중계기 및 선로 증폭기와 상기 누설 동축케이블의 사이에 제 1 콘덴서가 연결됨과 아울러 상기 제 1 콘덴서 및 누설 동축케이블의 접속점에 DC 전원이 제 1 접지 콘덴서 및 제 1 코일을 통해 인가되게 접속되는 것을 특징으로 하는 무선통신 선로 증폭회로.
제 1 항에 있어서, 상기 RF 신호/전원 분리기는;

상기 누설 동축케이블과 선로 증폭기의 사이에 제 11 콘덴서가 접속되고, 상기 누설 동축케이블 및 선로 증폭기의 접속점이 제 12 접지 콘덴서 및 제 11 코일을 통해 상기 DC/DC 변환기의 입력단자에 접속되는 것을 특징으로 하는 무선통신 선로 증폭회로.