KR102296380B1 - A detection system for dual band inputt-output signal in 5g milimeter wave bandwidth - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 5G 밀리미터파 대역의 입출력신호를 이중으로 검출하기 위한 감지시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 TDD 방식으로 운용되는 5세대(5G) 이동통신망에 사용되는 밀리미터 대역의 RF신호의 송신신호와 수신신호를 분리하고, 각각의 신호의 주파수를 모뎀의 신호와 같은 주파수를 갖도록 상향 또는 하향 변화시키며, 대기 중이나 RF신호의 송수신시에 통신장비의 감시나 점검이 상시적으로 가능해지도록 하는 5G 밀리미터파 대역의 입출력신호를 이중으로 검출하기 위한 감지시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a detection system for double detecting input/output signals of 5G millimeter wave band, and more particularly, a transmission signal of a millimeter band RF signal used in a 5th generation (5G) mobile communication network operated in a TDD method; 5G millimeter wave that separates the received signal, changes the frequency of each signal up or down to have the same frequency as that of the modem, and enables monitoring or inspection of communication equipment at all times during standby or RF signal transmission and reception It relates to a detection system for double-detecting input/output signals of a band.
RF신호의 상향링크와 하향링크의 주파수를 동일하게 사용하는 TDD(Time Division Duplexing) 통신망에서 음영지역을 해소할 목적으로 중계기를 사용할 경우에 기지국과 단말기 사이에서 동작하는 종래의 RF 중계기는 기지국 송신시간과 단말기 송신시간을 정확하게 예측하여 중계기의 기지국에서 단말기로의 다운링크, 단말기에서 기지국으로의 업 링크를 활성화하도록 작동한다.In a time division duplexing (TDD) communication network that uses the same frequency of uplink and downlink of an RF signal, when a repeater is used for the purpose of resolving a shadow area, the conventional RF repeater operating between a base station and a terminal is a base station transmission time And it works to accurately predict the transmission time of the terminal and activate the downlink from the base station to the terminal and the uplink from the terminal to the base station of the repeater.
RF 중계기는 일부 다운 링크, 업 링크 경로를 공유하여 구성할 수 있을 뿐만 아니라, 다운 링크, 업 링크가 분리되는 구성이 가능한 바, 상기와 같이 Donor측과 서비스 측의 송수신 안테나를 공유한다. 또한 다운 링크 경로는 싱크 디텍션 모듈(Sync Detection Module)을 연결하여 기지국으로부터 보내지는 메시지를 참조하여 기지국, 단말기 송신시간을 정확하게 찾아내고, 이를 기반으로 기지국과 단말기 송신 시간에 RF 중계기의 다운, 업 링크를 활성화 시키기 위하여 경로에 장착되어 있는 스위치를 구동한다.The RF repeater can be configured by sharing some downlink and uplink paths, as well as a configuration in which the downlink and uplink are separated. As described above, the donor side and the service side transmit and receive antennas are shared. In addition, the downlink path connects the Sync Detection Module to accurately find the base station and terminal transmission time by referring to the message sent from the base station, and based on this, the downlink and uplink of the RF repeater at the base station and terminal transmission time. In order to activate the , the switch mounted on the path is operated.
그러나 송신신호와 수신신호를 하나의 안테나를 사용하여 송수신하는 경우에는 각각의 신호가 서로 격리되도록 경로를 분리하여야만 안정적인 중계기의 운용이 가능하지만, 종래기술에서는 이러한 신호의 송수신 경로가 중첩되는 문제점이 있었다.However, when transmitting and receiving a transmission signal and a reception signal using a single antenna, a stable repeater operation is possible only when the paths are separated so that each signal is isolated from each other. .
밀리미터파 대역의 RF신호의 경우 주파수가 높아 송신신호(TX)와 수신신호(RX)를 검출하는 것이 곤란한데, 이를 쉽게 검출하기 위해 송신신호 경로의 믹서와 수신신호 경로의 믹서 각각에 발진기로부터 로컬신호를 분배하고, 검출 대상이 되는 RF신호를 낮은 주파수로 하향 변환시켜 신호의 검출이 용이하게 하는 기술이 본 발명의 출원인에 의해 제안되었다.In the case of a millimeter wave band RF signal, it is difficult to detect the transmit signal (TX) and the receive signal (RX) due to the high frequency. A technique for distributing a signal and down-converting an RF signal to be detected to a low frequency to facilitate signal detection has been proposed by the applicant of the present invention.
도 1은 종래기술에 따른 감지시스템의 구조를 나타낸 블럭도이며, 도 2는 도 1의 감지시스템에서 송신신호의 흐름을 나타낸 블럭도, 도 3은 도 1의 감지시스템에서 수신신호의 흐름을 나타낸 블럭도이다.1 is a block diagram showing the structure of a detection system according to the prior art, FIG. 2 is a block diagram illustrating a flow of a transmission signal in the detection system of FIG. 1, and FIG. 3 is a block diagram illustrating a flow of a received signal in the detection system of FIG. It is a block diagram.
RF신호의 송신경로에서는 먼저 모뎀(102)에서 동기신호 및 RF신호가 출력되면, 동기신호는 제어부(106)에 입력되어 동기신호에 맞게 RF신호의 검출 및 출력 제어의 기준으로 사용된다.In the transmission path of the RF signal, first, when a synchronization signal and an RF signal are output from the
그리고 송신경로를 통해 전달되는 RF신호는 제1커플러(108)를 통과하면서 일부가 분기되고, 제1분배기(116)와 제1RF신호감지기(118)에 입력되고, 제1RF신호감지기(118)에서 검출된 제1검출신호가 제어부(106)로 입력된다. 제어부(106)는 제1검출신호로부터 송신신호의 출력 레벨을 확인하고, 기준값과 비교한 후 제1가변감쇄기(112)를 제어하여 송신신호의 입력 레벨을 제어한다.And the RF signal transmitted through the transmission path is partially branched while passing through the
제1RF신호감지기(118)에는 수신경로에서 입력되는 수신신호가 입력되며, 제1RF신호감지기(118)는 수신신호의 출력 레벨을 확인하여 제어부(106)에 전달한다.The first
제1가변감쇄기(112)에서 출력 레벨이 제어된 송신신호는 제1증폭기(120)를 거치면서 출력이 증가하며, 제1믹서(124)를 통과하면서 로컬발진기(128)에 의해 주파수가 상향 변환된다. 그리고 제3증폭기(130)에 의해 최종적으로 출력이 증폭된 후, 순환기(136)를 거쳐 제3커플러(138)를 통과하면서 신호의 일부가 분기된다. 분기된 일부 신호는 신호의 출력을 제어하기 위한 검출신호가 되어 제3믹서(146)로 입력되며, 검출신호는 모뎀(102)으로부터의 입력신호와 동일한 주파수로 변환된다. 그리고 제2분배기(150)를 통하여 제2RF신호감지기(152)에 입력되며, 제2RF신호감지기(152)를 통과한 후 제어부(106)에 입력된다.The transmission signal whose output level is controlled by the first
송신신호로부터 추출된 검출신호에 대해서 제어부(106)는 출력 레벨을 감지하며, 감지된 출력 레벨에 따라 제1가변감쇄기(112)를 제어하여 입력신호의 출력 레벨 제어를 한다.With respect to the detection signal extracted from the transmission signal, the
한편, RF신호의 수신경로에서는 모뎀(102)에서 동기신호 및 입력신호가 입력되면, 동기신호는 제어부(106)에 입력된다. 제어부(106)에서는 동기신호에 맞게 RF신호를 검출하고, RF신호의 출력을 제어한다.On the other hand, in the reception path of the RF signal, when a synchronization signal and an input signal are inputted from the
송신링크시 수신링크의 보호를 위해 별도로 제2스위치(134)를 수신경로상에 설치한다. 제2스위치(134)는 송신신호와 수신신호를 선택적으로 출력하는 순환기(136)와 제2믹서(126)의 사이에 위치한다.A
또한 안테나(142)와 연결된 제4커플러(140)를 통과한 입력신호는 제4믹서(148)에 입력되어 주파수의 하향 변환이 이루어진다. 제4믹서(148)를 통과한 입력신호는 출력 레벨이 낮아서 RF신호의 검출이 어려울 수 있으므로, 제5증폭기(144)를 추가로 설치하여 낮은 레벨의 신호가 입력되어도 제2RF신호감지기(152)가 정상적으로 작동 가능하도록 구성한다.In addition, the input signal passing through the
그러나 이와 같은 듀얼밴드 감지시스템에서도 RF신호의 주파수 대역이 다른 경우에는 증폭기의 특성이 각각의 대역마다 달라서 광대역 특성을 구현하기에 어려움이 있었다.However, even in such a dual-band sensing system, when the frequency bands of the RF signals are different, the characteristics of the amplifier are different for each band, so it is difficult to implement wideband characteristics.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 모뎀으로부터 안테나로 전송되는 송신신호의 일부를 분기시키고, 믹서에서 주파수를 하향 변환하여 모뎀 입력신호와 동일 주파수로 변환하고, 제어부에 입력하여 송신신호의 출력을 감지함으로써 가변감쇄기의 동작을 제어하며, 송신경로와 수신경로에 RF신호의 주파수 대역에 맞게 스위치로 별도의 경로를 형성하여 각각의 대역 특성에 맞는 증폭기를 설치하도록 하는 도록 하는 5G 밀리미터파 대역의 듀얼밴드 입출력신호를 검출하기 위한 감지시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention for solving the above problems branches a part of the transmission signal transmitted from the modem to the antenna, down-converts the frequency in the mixer to convert it to the same frequency as the modem input signal, and inputs it to the control unit to output the transmission signal It controls the operation of the variable attenuator by sensing, and forms a separate path with a switch to match the frequency band of the RF signal in the transmit path and the receive path to install an amplifier suitable for each band characteristic. An object of the present invention is to provide a detection system for detecting a band input/output signal.
전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명은 TDD 방식으로 운용되는 5세대(5G) 이동통신망에 사용되는 밀리미터 대역의 RF신호의 송신신호와 수신신호를 분리하고, 상기 송신신호와 상기 수신신호의 출력 레벨 및 주파수를 측정하여 통신장비의 상태를 감시하도록 하는 감지시스템으로서, 모뎀(202)에서 출력되는 RF신호의 전송 경로를 선택적으로 결정하는 제1스위치(206)와; 상기 제1스위치(206)로부터 전송된 RF신호로부터 커플링된 신호를 제어부(208)에 전송하고, 상기 RF신호는 통과시키는 제1커플러(210)와; 상기 제1커플러(210)로부터 커플링된 신호의 출력 레벨 및 주파수를 감지하여 제1검출신호를 생성하고, 상기 제1검출신호를 상기 제어부(208)에 전달하는 제1RF신호감지기(220)와; 상기 제1커플러(210)를 통과한 상기 RF신호의 출력 레벨을 제어하는 제1가변감쇄기(214)와; 상기 제1가변감쇄기(214)를 통과한 RF신호의 주파수를 로컬발진기(230)에서 입력된 신호의 주파수에 따라 상향 변환하는 제1믹서(226)와; 상기 제1믹서(226)를 통과하면서 주파수가 상향된 상기 RF신호를 상기 제어부(208)의 설정에 따라 고주파수 송신신호 통과경로인 제1송신경로와 저주파수 송신신호 통과경로인 제2송신경로 중 어느 하나의 경로로 스위칭하는 제2스위치(232) 및 제4스위치(250)와; 상기 제1송신경로에 포함되는 제2필터(236) 및 제3증폭기(244)와; 상기 제2송신경로에 포함되는 제3필터(238) 및 제4증폭기(246)와; 상기 제2스위치(232) 및 상기 제4스위치(250)를 순차적으로 통과한 상기 RF신호의 송신경로를 결정하는 순환기(256)와; 상기 순환기(256)로부터 전송된 상기 RF신호를 송출하는 안테나(262)를 포함한다.The present invention devised to solve the above problems separates the transmission signal and the reception signal of the millimeter band RF signal used in the 5th generation (5G) mobile communication network operated in the TDD method, and the transmission signal and the reception signal are separated. A detection system for monitoring the state of communication equipment by measuring an output level and frequency, comprising: a first switch (206) for selectively determining a transmission path of an RF signal output from a modem (202); a
상기 안테나(262)를 통해 수신된 입력신호로부터 커플링된 신호를 발생시키는 제4커플러(260)와; 상기 제4커플러(260)와 상기 순환기(256)를 통과하여 입력된 상기 RF신호의 출력 레벨을 증폭하는 제5증폭기(248)와; 상기 제5증폭기(248)를 통과하면서 출력 레벨이 증폭된 상기 RF신호를 상기 제어부(208)의 설정에 따라 저주파수 수신신호 통과경로인 제1수신경로와 저주파수 수신신호 통과경로인 제2수신경로 중 어느 하나의 경로로 스위칭하는 제3스위치(234) 및 제5스위치(252)와; 상기 제1수신경로에 포함되는 제4필터(240)와; 상기 제2수신경로에 포함되는 제5필터(242)와; 상기 제5스위치(252) 및 상기 제3스위치(234)를 순차적으로 통과한 상기 RF신호의 주파수를 상기 로컬발진기(230)에서 입력된 신호의 주파수에 따라 하향 변환하는 제2믹서(228)와; 상기 제2믹서(228)를 통과한 상기 RF신호의 출력 레벨을 제어하는 제2가변감쇄기(216)와; 상기 제2가변감쇄기(216)로부터 전송된 RF신호로부터 커플링된 신호를 발생시켜 상기 제어부(208)에 전송하고, 상기 RF신호는 통과시키는 제2커플러(212);를 포함하며, 상기 제2커플러(212)에 의해 커플링된 신호는 상기 제1RF신호감지기(220)에 입력되며, 상기 제2커플러(212)를 통과한 RF신호는 상기 제1스위치(206)에 입력되는 것을 특징으로 한다.a fourth coupler (260) for generating a coupled signal from an input signal received through the antenna (262); a fifth amplifier (248) for amplifying the output level of the RF signal inputted through the fourth coupler (260) and the circulator (256); According to the setting of the
상기 제4커플러(260)를 통과한 RF신호로부터 커플링된 신호를 발생시키며, 상기 RF신호를 통과시키는 제3커플러(258)와; 상기 제3커플러(258)를 통과한 RF신호의 주파수를 상기 모뎀(202)에서 출력되는 RF신호의 주파수와 동일하게 변환하는 제3믹서(266)와; 상기 제4커플러(260)에서 커플링된 신호의 주파수를 상기 모뎀(202)에서 출력되는 RF신호의 주파수와 동일하게 변환하는 제4믹서(268)와; 상기 제3믹서(266) 및 상기 제4믹서(268)에 입력되는 입력신호의 출력 레벨 및 주파수를 감지하여 제2검출신호를 생성하고, 상기 제2검출신호를 상기 제어부(208)에 전달하는 제2RF신호감지기(272);를 포함하며, 상기 제어부(208)는 상기 제2검출신호로부터 상기 입력신호의 출력 레벨을 확인하고, 상기 출력 레벨을 저장된 기준값과 비교하고, 상기 제2가변감쇄기(216)를 제어하여 상기 입력신호의 출력 레벨을 변화시키는 것을 특징으로 한다.a third coupler (258) for generating a signal coupled from the RF signal passing through the fourth coupler (260) and passing the RF signal; a third mixer (266) for converting the frequency of the RF signal passing through the third coupler (258) to be the same as the frequency of the RF signal output from the modem (202); a fourth mixer (268) for converting the frequency of the signal coupled by the fourth coupler (260) to be the same as the frequency of the RF signal output from the modem (202); generating a second detection signal by sensing the output level and frequency of an input signal input to the
본 발명에 따르면 하나의 안테나를 송수신 겸용으로 사용하는 시분할 전송방식(TDD) 통신장비에서 송수신되는 신호의 출력을 정확하게 감지하여 장비의 정상 동작 여부를 상시적으로 감시할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, there is an effect that it is possible to constantly monitor whether the equipment is operating normally by accurately detecting the output of a signal transmitted and received in a time division transmission (TDD) communication equipment using one antenna for both transmission and reception.
또한 밀리미터파 대역의 다른 주파수 대역 신호를 고주파 신호와 저주파 신호로 구분하여 두 개의 대역 송수신이 가능해지며, 주파수 대역을 구분하여 통과대역을 안정하게 통과시키기 위하여 두 개의 주파수 대역이 다른 필터를 송신경로와 수신경로에 독립적으로 적용하여 TDD 통신에서 RF신호의 송신과 수신이 동시에 가능해지는 효과가 있다.In addition, by dividing signals of different frequency bands of millimeter wave bands into high-frequency signals and low-frequency signals, two-band transmission and reception are possible. Independently applied to the receive path, it has the effect of enabling simultaneous transmission and reception of RF signals in TDD communication.
도 1은 종래기술에 따른 감지시스템의 구조를 나타낸 블럭도.
도 2는 도 1의 감지시스템에서 송신신호의 흐름을 나타낸 블럭도.
도 3은 도 1의 감지시스템에서 수신신호의 흐름을 나타낸 블럭도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 감지시스템의 구조를 나타낸 블럭도.
도 5는 고주파수 송신신호의 흐름을 나타낸 블럭도.
도 6은 저주파수 송신신호의 흐름을 나타낸 블럭도.
도 7은 고주파수 수신신호의 흐름을 나타낸 블럭도.
도 8은 저주파수 수신신호의 흐름을 나타낸 블럭도.
도 9는 수신신호의 차단상태의 흐름을 나타낸 블럭도.1 is a block diagram showing the structure of a detection system according to the prior art.
FIG. 2 is a block diagram showing the flow of a transmission signal in the sensing system of FIG. 1;
3 is a block diagram illustrating a flow of a received signal in the sensing system of FIG. 1;
4 is a block diagram showing the structure of a sensing system according to an embodiment of the present invention;
5 is a block diagram showing the flow of a high-frequency transmission signal.
6 is a block diagram illustrating a flow of a low-frequency transmission signal.
Fig. 7 is a block diagram showing the flow of a high-frequency reception signal;
8 is a block diagram showing the flow of a low-frequency reception signal.
Fig. 9 is a block diagram showing the flow of a blocking state of a received signal;
이하에서 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 "5G 밀리미터파 대역의 듀얼밴드 입출력신호를 검출하기 위한 감지시스템"(이하, '감지시스템'이라 함)을 설명한다.Hereinafter, a "sensing system for detecting a dual-band input/output signal of a 5G millimeter wave band" (hereinafter referred to as a 'sensing system') according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 감지시스템의 구조를 나타낸 블럭도이며, 도 5는 고주파수 송신신호의 흐름을 나타낸 블럭도이며, 도 6은 저주파수 송신신호의 흐름을 나타낸 블럭도이다.4 is a block diagram showing the structure of a sensing system according to an embodiment of the present invention, FIG. 5 is a block diagram showing a flow of a high frequency transmission signal, and FIG. 6 is a block diagram showing a flow of a low frequency transmission signal.
본 발명의 감지시스템(200) 역시 종래기술에서와 동일하게 송신경로와 수신경로를 분리하고, 송신신호 또는 수신신호에 로컬신호를 결합하여 제어부(208)가 출력을 확인함으로서 신호의 송수신 상태를 제어하도록 구성된다.The
먼저 송신시의 RF신호의 송신경로에 대해서 설명한다.First, the transmission path of the RF signal at the time of transmission will be described.
모뎀(202)에서 출력된 RF신호는 통과 대역이 정해져있는 제1필터(204)에 의해 특정 대역의 RF신호만 통과하여 제1스위치(206)로 입력된다. 제1스위치(206)는 제어부(208)의 제어에 의해 송신모드 또는 수신모드로 스위칭되어 RF신호의 경로를 제어한다.The RF signal output from the
제1스위치(206)가 송신모드로 스위칭되면 RF신호는 제1커플러(210)로 입력된다.When the
제1커플러(210)에 입력된 RF신호로부터 커플링된 신호는 제1분배기(218)로 입력되며, 입력된 커플링 신호는 제1RF신호감지기(220)로 입력되어 출력 레벨 및 주파수의 검출에 사용된다. 출력 레벨 및 주파수를 검출하여 제1검출신호를 생성하고, 제1검출신호는 제어부(208)로 입력이 된다. 제어부(208)로 제1검출신호가 입력되면, 제어부(208)는 RF신호의 출력 레벨에 따라 모뎀(202)의 신호 출력 세기를 조절한다.The signal coupled from the RF signal input to the
제1커플러(210)에 입력된 RF신호는 제1가변감쇄기(214)로 입력된다. 제1가변감쇄기(214)의 제어는 제어부(208)에 설정값에 따라 동작된다.The RF signal input to the
제1가변감쇄기(214)를 통과한 RF신호는 제1증폭기(222)에 입력되어 출력이 증폭되며, 출력이 증폭된 RF신호는 제1믹서(226)로 입력된다.The RF signal passing through the
제1믹서(226)에는 로컬신호를 발진하여 송신하는 로컬발진기(230)가 연결된다. 로컬발진기(230)가 송신한 로컬신호는 제1믹서(226)에 입력되어 제1증폭기(222)에서 입력된 RF신호와 합쳐져 송신 상향신호로 변환된다. 그리고 송신 상향신호는 제2스위치(232)로 입력된다.A
제2스위치(232)는 제어부(208)의 설정에 따라 고주파수의 경우 제2필터(236)로 스위칭하여 RF신호를 송신하고, 저주파수의 경우 제3필터(238)로 스위칭하여 송신한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 제2필터(236)를 통과한 고주파수의 RF신호는 제3증폭기(244)를 거치면서 출력 레벨이 증폭되고, 제4스위치(250)로 입력된다. 반면, 도 6에 도시된 바와 같이, 제3필터(238)를 통과한 저주파수의 RF신호는 제4증폭기(246)를 거쳐서 제4스위치(250)에 입력된다. 제2필터(236)와 제3증폭기(244)를 통과하는 고주파수 송신신호 통과경로를 제1송신경로라고 하고, 제3필터(238)와 제4증폭기(246)를 통과하는 저주파수 송신신호 통과경로를 제2송신경로라고 한다.The
이와 같이 제어부(208)는 입력되는 RF신호의 주파수 대역에 따라 제1송신경로와 제2송신경로 중에서 하나의 경로를 선택한다.In this way, the
제4스위치(250)는 제어부(208)의 제어 조건에 따라 고주파수 신호가 출력되는 제1송신경로 또는 저주파수 신호가 출력되는 제2송신경로를 선택하여 RF신호를 순환기(256)로 보낸다.The
순환기(256)로 입력된 RF신호는 제3커플러(258)로 입력된다.The RF signal input to the
제3커플러(258)에 입력된 RF신호로부터 커플링된 신호는 제3믹서(266)에 입력된다. 제3믹서(266)에서는 로컬발진기(230)에서 송신된 로컬신호와 합쳐져 RF신호의 주파수가 하향 변환된다. 하향 변환된 RF신호는 제2분배기(270)에 입력된 후 통과하여 제2RF신호감지기(272)에 입력된다. 제2RF신호감지기(272)에서 출력 레벨이 감지된 RF신호는 제어부(208)에 입력되며, 제어부(208)는 안테나(262)에서 송신되는 RF신호의 출력 레벨을 검출한다.A signal coupled from the RF signal input to the
그리고 제3커플러(258)에 입력된 RF신호는 제4커플러(260)를 통과하여 안테나(262)로 인가되어 안테나(262)에서 송신된다.Then, the RF signal input to the
다음은 수신시의 RF신호의 수신경로에 대해서 설명한다.The following describes the reception path of the RF signal at the time of reception.
도 7은 고주파수 수신신호의 흐름을 나타낸 블럭도이며, 도 8은 저주파수 수신신호의 흐름을 나타낸 블럭도, 도 9는 수신신호의 차단상태의 흐름을 나타낸 블럭도이다.7 is a block diagram showing the flow of a high frequency reception signal, FIG. 8 is a block diagram showing the flow of a low frequency reception signal, and FIG.
안테나(262)에 수신된 RF신호는 제4커플러(260)로 입력된다. 제4커플러(260)에 입력된 RF신호에 의해 커플링된 신호는 제6증폭기(264)에 입력되며, 제6증폭기(264)에 의해 출력 레벨이 증폭된 RF신호는 제4믹서(268)에 입력된다.The RF signal received by the
제4믹서(268)에서는 로컬발진기(230)에서 송신된 로컬신호와 합쳐져 RF신호의 주파수가 하향 변환된다. 하향 변환된 RF신호는 제2분배기(270)에 입력된 후 통과하여 제2RF신호감지기(272)에 입력된다. 제2RF신호감지기(272)에서 출력 레벨이 감지된 RF신호는 제어부(208)에 입력되며, 제어부(208)는 안테나(262)를 통해 수신되는 RF신호의 출력 레벨을 검출한다.In the
제2RF신호감지기(272)가 생성하는 검출신호를 제2검출신호라고 정의한다.A detection signal generated by the second
이와 같이 출력신호에서 분기하여 출력을 감지한 제1검출신호와, 입력신호에서 분기하여 출력을 감지한 제2검출신호는 모두 제어부(208)에 입력된다. 제어부(208)는 수신된 두 가지 검출신호의 신호 레벨에 따라 제1가변감쇄기(214) 또는 제2가변감쇄기(216)의 동작을 제어하며, 이에 따라 송수신신호의 신호 레벨이 변화된다.As such, the first detection signal branching from the output signal and detecting the output and the second detection signal branching from the input signal and detecting the output are both input to the
제4커플러(260)에서 통과된 RF신호는 제3커플러(258)에 입력되며, 입력된 RF신호는 순환기(256)로 입력된 후 제6스위치(254)로 입력된다.The RF signal passed by the
제6스위치(254)에 입력된 신호는 제어부(208)의 동작 상태 제어에 따라 송수신 경로가 달라진다. 만약 제6스위치(254)가 수신 상태일 경우에는 제5증폭기(248)에 회로가 연결되도록 스위칭된다. 그리고 수신 상태가 아닐 경우에는 제5증폭기(248)의 반대 방향으로 스위칭하여 순환기(256)로부터 송신된 RF신호가 수신경로로 입력되지 않도록 함으로써 수신기가 파손되지 않도록 수신부를 보호한다.The signal input to the
수신 상태에서 제6스위치(254)를 통과한 RF신호는 제5증폭기(248)로 입력되어 신호의 출력이 증폭된다. 제5증폭기(248)로 입력되어 출력이 증폭된 RF신호는 고주파수의 경우에는 제4필터(240)로 스위칭되며, 저주파수의 경우에는 제5필터(242)로 스위칭되어 제3스위치(234)에 입력된다.In the reception state, the RF signal passing through the
제5스위치(252)는 제어부(208)의 설정에 따라 고주파수의 경우 제4필터(240)로 스위칭하여 RF신호를 송신하고, 저주파수의 경우 제5필터(242)로 스위칭하여 송신한다. 도 7과 도 8에 각각 도시된 바와 같이, 제5스위치(252)의 스위칭 동작에 의해 제4필터(240)와 제5필터(242)를 각각 통과한 고주파수의 RF신호와 저주파수의 RF신호는 제3스위치(234)로 입력된다. 앞선 송신경로에서와 동일하게, 제4필터(240)를 통과하는 고주파수 수신신호 통과경로를 제1수신경로라고 하고, 제5필터(242)를 통과하는 저주파수 수신신호 통과경로를 제2수신경로라고 한다.The
이와 같이 제어부(208)는 입력되는 RF신호의 주파수 대역에 따라 제1수신경로와 제2수신경로 중에서 하나의 경로를 선택한다.As described above, the
제3스위치(234)는 고주파수 또는 저주파수에 따라 스위칭하여 RF신호를 제2믹서(228)에 입력한다.The
제2믹서(228)에서는 로컬발진기(230)에서 송신된 로컬신호와 합쳐져 RF신호의 주파수가 하향 변환된다. 하향 변환된 RF신호는 제2증폭기(224)로 입력된다.In the
제2증폭기(224)에 입력되어 출력이 증폭된 RF신호는 제2가변감쇄기(216)로 입력된다. 제2가변감쇄기(216)는 제2RF신호감지기(272)의 출력 레벨 분석에 따라 RF신호의 감쇄 레벨을 변화시킨다.The RF signal input to the
제2가변감쇄기(216)를 통과한 RF신호는 제2커플러(212)에 입력되며, RF신호 에 의해 커플링된 신호는 제1분배기(218)를 거쳐 제1RF신호감지기(220)에 입력된다.The RF signal passing through the second
제1RF신호감지기(220)에 입력된 RF신호는 출력 레벨의 검출에 사용된다. 출력 레벨이 검출된 신호는 제어부(208)로 입력된다. 제어부(208)로 RF신호가 입력되면, 제어부(208)는 RF신호의 출력 레벨에 따라 제2가변감쇄기(216)의 출력 감쇄 정도를 조절한다.The RF signal input to the first
제2가변감쇄기(216)를 통과한 RF신호는 제2커플러(212)로 입력된다. 그리고 제2커플러(212)를 통과한 RF신호는 제1스위치(206)로 입력되며, 제1스위치(206)는 제어부(208)의 모드 조건에 따라 수신경로로 스위칭하여 RF신호를 제1필터(204)로 입력한다. 제1필터(204)로 입력된 RF신호는 필터의 주파수 대역에 맞게 필요 대역의 신호만 통과하여 모뎀(202)으로 입력된다.The RF signal passing through the second
이와 같이 본 발명에서는 제어부(208)의 제어에 따라 제1스위치(206)가 스위칭되면서 신호의 송신경로와 수신경로가 선택적으로 형성된다. 그리고, 제어부(208)의 제어에 따라 제2스위치(232)와 제4스위치(250)가 스위칭되면서 제1송신경로와 제2송신경로가 선택적으로 형성된다.As described above, in the present invention, as the
또한 제어부(208)의 제어에 따라 제3스위치(234)와 제5스위치(252)가 스위칭되면서 제1수신경로와 제2수신경로가 선택적으로 형성된다.In addition, as the
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Although preferred embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, the technical configuration of the present invention described above is another specific form for those skilled in the art to which the present invention pertains without changing the technical spirit or essential features of the present invention. It will be understood that it can be implemented as Therefore, the embodiments described above are to be understood as illustrative and not restrictive in all respects, and the scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the above detailed description, the meaning and scope of the claims, and All changes or modifications derived from the concept of equivalents thereof should be construed as being included in the scope of the present invention.
200 : 감지시스템 202 : 모뎀
204 : 제1필터 206 : 제1스위치
208 : 제어부 210 : 제1커플러
212 : 제2커플러 214 : 제1가변감쇄기
216 : 제2가변감쇄기 218 : 제1분배기
220 : 제1RF신호감지기 222 : 제1증폭기
224 : 제2증폭기 226 : 제1믹서
228 : 제2믹서 230 : 로컬발진기
232 : 제2스위치 234 : 제3스위치
236 : 제2필터 238 : 제3필터
240 : 제4필터 242 : 제5필터
244 : 제3증폭기 246 : 제4증폭기
248 : 제5증폭기 250 : 제4스위치
252 : 제5스위치 254 : 제6스위치
256 : 순환기 258 : 제3커플러
260 : 제4커플러 262 : 안테나
264 : 제6증폭기 266 : 제3믹서
268 : 제4믹서 270 : 제2분배기
272 : 제2RF신호감지기200: detection system 202: modem
204: first filter 206: first switch
208: control unit 210: first coupler
212: second coupler 214: first variable attenuator
216: second variable attenuator 218: first divider
220: first RF signal detector 222: first amplifier
224: second amplifier 226: first mixer
228: second mixer 230: local oscillator
232: second switch 234: third switch
236: second filter 238: third filter
240: fourth filter 242: fifth filter
244: third amplifier 246: fourth amplifier
248: fifth amplifier 250: fourth switch
252: fifth switch 254: sixth switch
256: circulator 258: third coupler
260: fourth coupler 262: antenna
264: sixth amplifier 266: third mixer
268: fourth mixer 270: second distributor
272: 2nd RF signal detector
Claims (3)
모뎀(202)에서 출력되는 RF신호의 전송 경로를 선택적으로 결정하는 제1스위치(206)와;
상기 제1스위치(206)로부터 전송된 RF신호로부터 커플링된 신호를 제어부(208)에 전송하고, 상기 RF신호는 통과시키는 제1커플러(210)와;
상기 제1커플러(210)로부터 커플링된 신호의 출력 레벨 및 주파수를 감지하여 제1검출신호를 생성하고, 상기 제1검출신호를 상기 제어부(208)에 전달하는 제1RF신호감지기(220)와;
상기 제1커플러(210)를 통과한 상기 RF신호의 출력 레벨을 제어하는 제1가변감쇄기(214)와;
상기 제1가변감쇄기(214)를 통과한 RF신호의 주파수를 로컬발진기(230)에서 입력된 신호의 주파수에 따라 상향 변환하는 제1믹서(226)와;
상기 제1믹서(226)를 통과하면서 주파수가 상향된 상기 RF신호를 상기 제어부(208)의 설정에 따라 고주파수 송신신호 통과경로인 제1송신경로와 저주파수 송신신호 통과경로인 제2송신경로 중 어느 하나의 경로로 스위칭하는 제2스위치(232) 및 제4스위치(250)와;
상기 제1송신경로에 포함되는 제2필터(236) 및 제3증폭기(244)와;
상기 제2송신경로에 포함되는 제3필터(238) 및 제4증폭기(246)와;
상기 제2스위치(232) 및 상기 제4스위치(250)를 순차적으로 통과한 상기 RF신호의 송신경로를 결정하는 순환기(256)와;
상기 순환기(256)로부터 전송된 상기 RF신호를 송출하는 안테나(262)와;
상기 안테나(262)를 통해 수신된 입력신호로부터 커플링된 신호를 발생시키는 제4커플러(260)와;
상기 제4커플러(260)와 상기 순환기(256)를 통과하여 입력된 상기 RF신호의 출력 레벨을 증폭하는 제5증폭기(248)와;
상기 제5증폭기(248)를 통과하면서 출력 레벨이 증폭된 상기 RF신호를 상기 제어부(208)의 설정에 따라 저주파수 수신신호 통과경로인 제1수신경로와 저주파수 수신신호 통과경로인 제2수신경로 중 어느 하나의 경로로 스위칭하는 제3스위치(234) 및 제5스위치(252)와;
상기 제1수신경로에 포함되는 제4필터(240)와;
상기 제2수신경로에 포함되는 제5필터(242)와;
상기 제5스위치(252) 및 상기 제3스위치(234)를 순차적으로 통과한 상기 RF신호의 주파수를 상기 로컬발진기(230)에서 입력된 신호의 주파수에 따라 하향 변환하는 제2믹서(228)와;
상기 제2믹서(228)를 통과한 상기 RF신호의 출력 레벨을 제어하는 제2가변감쇄기(216)와;
상기 제2가변감쇄기(216)로부터 전송된 RF신호로부터 커플링된 신호를 발생시켜 상기 제어부(208)에 전송하고, 상기 RF신호는 통과시키는 제2커플러(212);를 포함하며,
상기 제2커플러(212)에 의해 커플링된 신호는 상기 제1RF신호감지기(220)에 입력되며, 상기 제2커플러(212)를 통과한 RF신호는 상기 제1스위치(206)에 입력되는 것을 특징으로 하는, 5G 밀리미터파 대역의 듀얼밴드 입출력신호를 검출하기 위한 감지시스템.It separates the transmission signal and the reception signal of the millimeter band RF signal used in the 5th generation (5G) mobile communication network operated in the TDD method, and measures the output level and frequency of the transmission signal and the reception signal to determine the state of the communication equipment. As a detection system to monitor,
a first switch 206 for selectively determining a transmission path of an RF signal output from the modem 202;
a first coupler 210 for transmitting a signal coupled from the RF signal transmitted from the first switch 206 to the control unit 208 and allowing the RF signal to pass therethrough;
A first RF signal detector 220 for generating a first detection signal by detecting the output level and frequency of the signal coupled from the first coupler 210, and transmitting the first detection signal to the controller 208; ;
a first variable attenuator 214 for controlling the output level of the RF signal passing through the first coupler 210;
a first mixer 226 for up-converting the frequency of the RF signal passing through the first variable attenuator 214 according to the frequency of the signal input from the local oscillator 230;
Which of a first transmission path that is a high-frequency transmission signal passage path and a second transmission path that is a low-frequency transmission signal passage path transmits the RF signal whose frequency is increased while passing through the first mixer 226 according to the setting of the control unit 208 ? a second switch 232 and a fourth switch 250 for switching in one path;
a second filter 236 and a third amplifier 244 included in the first transmission path;
a third filter 238 and a fourth amplifier 246 included in the second transmission path;
a circulator (256) for determining a transmission path of the RF signal sequentially passed through the second switch (232) and the fourth switch (250);
an antenna 262 for transmitting the RF signal transmitted from the circulator 256;
a fourth coupler (260) for generating a coupled signal from an input signal received through the antenna (262);
a fifth amplifier (248) for amplifying the output level of the RF signal inputted through the fourth coupler (260) and the circulator (256);
According to the setting of the control unit 208, the RF signal, whose output level is amplified while passing through the fifth amplifier 248, is passed through a first receiver path that is a low-frequency reception signal passage path and a second receiver path that is a low-frequency reception signal passage path. a third switch 234 and a fifth switch 252 for switching to any one path;
a fourth filter 240 included in the first receiving path;
a fifth filter 242 included in the second receiving path;
A second mixer 228 that down-converts the frequency of the RF signal that has passed through the fifth switch 252 and the third switch 234 sequentially according to the frequency of the signal input from the local oscillator 230 and ;
a second variable attenuator 216 for controlling the output level of the RF signal passing through the second mixer 228;
A second coupler 212 that generates a coupled signal from the RF signal transmitted from the second variable attenuator 216 and transmits it to the control unit 208, passing the RF signal through; includes;
The signal coupled by the second coupler 212 is input to the first RF signal detector 220 , and the RF signal passing through the second coupler 212 is input to the first switch 206 . A sensing system for detecting a dual-band input/output signal of the 5G millimeter wave band.
상기 제4커플러(260)를 통과한 RF신호로부터 커플링된 신호를 발생시키며, 상기 RF신호를 통과시키는 제3커플러(258)와;
상기 제3커플러(258)를 통과한 RF신호의 주파수를 상기 모뎀(202)에서 출력되는 RF신호의 주파수와 동일하게 변환하는 제3믹서(266)와;
상기 제4커플러(260)에서 커플링된 신호의 주파수를 상기 모뎀(202)에서 출력되는 RF신호의 주파수와 동일하게 변환하는 제4믹서(268)와;
상기 제3믹서(266) 및 상기 제4믹서(268)에 입력되는 입력신호의 출력 레벨 및 주파수를 감지하여 제2검출신호를 생성하고, 상기 제2검출신호를 상기 제어부(208)에 전달하는 제2RF신호감지기(272);를 포함하며,
상기 제어부(208)는 상기 제2검출신호로부터 상기 입력신호의 출력 레벨을 확인하고, 상기 출력 레벨을 저장된 기준값과 비교하고, 상기 제2가변감쇄기(216)를 제어하여 상기 입력신호의 출력 레벨을 변화시키는 것을 특징으로 하는, 5G 밀리미터파 대역의 듀얼밴드 입출력신호를 검출하기 위한 감지시스템.According to claim 1,
a third coupler (258) for generating a coupled signal from the RF signal passing through the fourth coupler (260) and passing the RF signal;
a third mixer (266) for converting the frequency of the RF signal passing through the third coupler (258) to be the same as the frequency of the RF signal output from the modem (202);
a fourth mixer (268) for converting the frequency of the signal coupled by the fourth coupler (260) to be the same as the frequency of the RF signal output from the modem (202);
generating a second detection signal by sensing the output level and frequency of an input signal input to the third mixer 266 and the fourth mixer 268, and transmitting the second detection signal to the controller 208 Including; a second RF signal detector (272);
The control unit 208 checks the output level of the input signal from the second detection signal, compares the output level with a stored reference value, and controls the second variable attenuator 216 to adjust the output level of the input signal. A sensing system for detecting a dual-band input/output signal of a 5G millimeter wave band, characterized in that it changes.
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Legal Events
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E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
G170 | Re-publication after modification of scope of protection [patent] |