KR101256683B1 - Small-sized integrated radio frequency type repeater - Google Patents
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Abstract
본 발명은 RF 방식으로 구현된 일체형 초소형 중계장치에 관한 것으로, 특히 제 1, 2 서비스(발신) 안테나(110, 120), RF 방식의 중계역할을 수행하는 중계회로부(200), 제 1, 2 도너(수신) 안테나(310, 320) 및 중계회로부(200)를 보호하는 실드박스(400)가 한 몸체(커버)(500) 내부에 설치되되; 제 1 서비스(발신) 안테나(110) 및 제 1 도너(수신) 안테나(310)는 실드박스(400)의 반대 면에 각각 부착되어 형성되고, 제 2 서비스 안테나(120)는 커버(500) 내부 면과 제 1 서비스(발신) 안테나(110) 사이에 제 1 서비스(발신) 안테나(110)와 이격되어 설치되며, 제 2 도너 안테나(320)는 커버(500) 내부 면과 제 1 도너(수신) 안테나(310) 사이에 제 1 도너(수신) 안테나(310)와 이격되어 설치된 것을 특징으로 하며, 이러한 본 발명에 의하면 일체형 초소형 중계기를 구현함에 있어 비교적 딜레이가 큰 SAW 필터 혹은 디지털 필터를 사용하는 IF 방식이 아닌, 적은 딜레이의 필터사용이 가능한 RF 방식을 적용해줌으로써, 중계기의 딜레이 감소에 따른 발진 양의 최소화를 실현시켜, 아이솔레이션 마진이 적은 상태에서도 양호한 출력 파형이 송출되도록 해주고, 이로 인해 출력이득을 향상시켜 그만큼 서비스범위를 넓혀주는 효과가 있다.The present invention relates to an integrated miniature relay device implemented in an RF method, and in particular, the first and second service (outgoing) antennas 110 and 120, the relay circuit part 200 performing the RF relay function, and the first and second parts. A shield box 400 for protecting the donor (receive) antennas 310 and 320 and the relay circuit 200 is installed in one body (cover) 500; The first service (outgoing) antenna 110 and the first donor (receiving) antenna 310 are formed on the opposite side of the shield box 400, respectively, and the second service antenna 120 is inside the cover 500. It is installed between the surface and the first service (outgoing) antenna 110 and the first service (outgoing) antenna 110, the second donor antenna 320 is an inner surface of the cover 500 and the first donor (receiving) The first donor (receiving) antenna 310 is spaced apart from the antenna 310, characterized in that according to the present invention using a SAW filter or a digital filter having a relatively large delay in implementing an integrated miniature repeater By applying RF method that can use filter with low delay rather than IF method, it realizes minimization of oscillation amount by repeater's delay reduction, so that good output waveform is sent even with low isolation margin. this There is an effect of improving the profits and extending the service range.
일체형 초소형 중계기, RF 방식, IF 방식, SAW 필터, BPF, DR 필터, Integrated miniature repeater, RF method, IF method, SAW filter, BPF, DR filter,
Description
도 1은 일반적인 중계기의 발진 현상을 설명하기 위한 도면,1 is a view for explaining the oscillation phenomenon of a general repeater,
도 2는 종래 SAW 필터 혹은 디지털 필터를 이용한 IF 방식의 일체형 초소형 중계장치의 내부구성을 나타낸 기능블록도, 2 is a functional block diagram showing the internal configuration of an integrated miniature repeater of the IF method using a conventional SAW filter or a digital filter;
도 3은 중계기의 시스템 딜레이 차이에 따른 발진 양을 비교하여 보여주는 도면,3 is a view showing a comparison of the amount of oscillation according to the system delay difference of the repeater,
도 4는 중계기 이득 대비 안테나 간 아이솔레이션 마진 및 중계기 시스템의 딜레이에 따른 출력 파형의 질 값을 나타낸 표를 보여주는 도면, 4 is a table showing a value of the output waveform according to the delay between the antenna and the delay of the repeater system compared to the repeater gain;
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 RF 방식으로 구현된 일체형 초소형 중계기의 구조를 보여주는 도면,5 is a view showing the structure of an integrated miniature repeater implemented in an RF method according to an embodiment of the present invention;
도 6은 도 5에 따른 RF 방식으로 구현된 일체형 초소형 중계기의 딜레이에 따른 이득 증대를 보여주는 실시도면, FIG. 6 is an exemplary view illustrating gain gain due to a delay of an integrated miniature repeater implemented in the RF method of FIG. 5;
도 7은 도 5에 따른 RF 방식으로 구현된 일체형 초소형 중계기의 내부 구성을 나타낸 기능블록도이다.FIG. 7 is a functional block diagram illustrating an internal configuration of an integrated miniature repeater implemented by the RF method of FIG. 5.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
110 : 제 1 서비스(발신) 안테나 111 : 기판110: first service (outgoing) antenna 111: substrate
112 : 방사소자 113 : 급전선112: radiating element 113: feed line
120 : 제 2 서비스(발신) 안테나 121 : 기판120: second service (outgoing) antenna 121: substrate
122 : 기생소자 200 : 중계회로부122: parasitic element 200: relay circuit
210 : 제 1 듀플렉스 필터 220 : RF 송신부210: first duplex filter 220: RF transmitter
221 : 제 1 저잡음 증폭기 222 : 제 1 대역통과 필터221: first low noise amplifier 222: first bandpass filter
223 : 제 1 구동 증폭기 224 : 제 1 고출력 증폭기223: first driving amplifier 224: first high output amplifier
230 : 제 1 듀플렉스 필터 240 : RF 수신부230: first duplex filter 240: RF receiver
241 : 제 2 저잡음 증폭기 242 : 제 2 대역통과 필터241: second low noise amplifier 242: second bandpass filter
243 : 제 2 구동 증폭기 244 : 제 2 고출력 증폭기243: second drive amplifier 244: second high power amplifier
310 : 제 1 도너(수신) 안테나 311 : 기판310: first donor (receive) antenna 311: substrate
312 : 방사소자 313 : 급전선312: radiating element 313: feeder
320 : 제 2 도너(수신) 안테나 321 : 기판320: second donor (receive) antenna 321: substrate
322 : 기생소자 400 : 실드박스322: parasitic element 400: shield box
500 : 커버500: cover
본 발명은 RF 방식으로 구현된 일체형 초소형 중계장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 일체형 초소형 중계기를 구현함에 있어 비교적 딜레이(Delay)가 큰 SAW 필터 혹은 디지털 필터를 사용하는 IF(Intermediate Frequency) 방식이 아닌, 적은 딜레이의 필터(Filter)사용이 가능한 RF(Radio Frequency) 방식을 적용해줌으로써, 중계기의 딜레이 감소에 따른 발진 양의 최소화를 실현시켜, 아이솔레이션 마진(Isolation Margin)이 적은 상태에서도 양호한 출력 파형이 송출되도록 해주고, 이로 인해 출력이득을 향상시켜 그만큼 서비스범위를 넓혀주는 RF 방식으로 구현된 일체형 초소형 중계장치에 관한 것이다.The present invention relates to an integrated miniature repeater implemented in an RF method, and more particularly, to implementing an integrated miniature repeater, not an IF (Intermediate Frequency) method using a SAW filter or a digital filter having a relatively large delay. By applying RF (Radio Frequency) method which can use filter with low delay, it realizes minimization of oscillation amount by delay of repeater's delay, so that the output waveform is good even with low isolation margin. The present invention relates to an all-in-one miniature repeater implemented in an RF method that enables transmission, thereby improving output gain and thus extending service range.
주지하다시피, 중계기의 발진이란 도 1에 도시된 바와 같이 분배 안테나(Distributor Antenna)(1)에서 나온 신호가 도너 안테나(Doner Antenna)(2)로 다시 유기되는 현상을 말한다. 그런데 이때 그 유기되는 양이 많아지면 발진(Oscillation)이 생겨 중계기 서비스를 할 수 없게 된다.As is well known, oscillation of a repeater refers to a phenomenon in which a signal from a
중계기의 발진현상을 방지하기 위해서는 아이솔레이션 확보가 중요하며, 중계기 구조에 따라 차이점이 있다. 특히, 중계기의 분배 안테나와 도너 안테나 간의 거리가 중요한 요소이며, 거리가 가까울수록 아이솔레이션 확보가 어렵고, 원하는 이득을 얻기가 어렵다.In order to prevent the repeater oscillation, it is important to secure isolation, and there are differences depending on the repeater structure. In particular, the distance between the distribution antenna and the donor antenna of the repeater is an important factor, and the closer the distance is, the more difficult it is to secure the isolation and the more the desired gain is obtained.
최근에는 빌딩이나 가정에서 쉽게 설치 가능하도록 중계기를 소형화하고 일체형으로 제작한 초소형 일체형 중계기가 선보이고 있다. 이때, 일체형 초소형 중계기의 경우 구조적으로 분배 안테나와 도너 안테나가 한 몸체에 위치하고 절대 적 위치가 가까우므로, 종래의 분리형 중계기 보다 발진의 양을 줄이는 것이 어려운 문제점이 있다. 따라서, 종래의 일체형 초소형 중계기의 경우, 아이솔레이션을 확보하고, 발진을 방지하기 위해 구조를 변경하여 반사판을 부가하거나, 내부 중계 회로에 피드백 회로를 부가하여 발진을 방지하는 기술이 개발되고 있는 추세이다. Recently, miniature repeaters have been introduced, which are miniaturized and integrated into repeaters for easy installation in buildings or homes. In this case, in the case of the integrated micro repeater, since the distribution antenna and the donor antenna are structurally located in one body and the absolute position is close, it is difficult to reduce the amount of oscillation than the conventional split type repeater. Therefore, in the case of the conventional integrated miniature repeater, a technology for preventing oscillation by developing a structure to prevent isolation and adding a reflector by changing the structure or adding a feedback circuit to an internal relay circuit is being developed.
한편, 상술한 종래의 초소형 일체형 중계기는 도 2와 같은 IF 방식의 중계기를 사용하는데, IF 방식이란 수신된 신호를 중간 주파수(IF)로 변환한 후 필터링(Filtering)을 거쳐 다시 원래 주파수로 복원하여 증폭시키는 방식이다. 이때, 종래의 중계기 내부 회로의 필터는 타 신호 제거에 적합한 필터링 기능에만 관심을 가지거나, 혹은 외국의 경우 주파수 밴드를 선택할 수 있도록 중간 주파수(IF) 필터링을 위해 SAW 필터(10) 혹은 디지털 필터(10)를 사용하였다.On the other hand, the above-mentioned conventional miniature integrated repeater uses an IF type repeater as shown in FIG. 2, which converts a received signal into an intermediate frequency (IF) and restores it back to the original frequency through filtering. It is a way to amplify. At this time, the filter of the conventional internal circuit of the repeater is only interested in the filtering function suitable for the other signal removal, or in the foreign
하지만, 초소형 일체형 중계기의 경우에는 분배 안테나와 도너 안테나가 중계회로부에 패치 안테나 형태로 부착되어 있고 일체형이기 때문에, 타사 간의 간섭 제거가 적더라도 무선 검사 대상이 아니므로 구태여 간섭 제거 능력이 뛰어나지만 딜레이 성분이 많은 SAW 필터 혹은 디지털 필터를 사용할 필요가 전혀 없다. 그런데도 불구하고, 종래의 일체형 초소형 중계기는 모두 SAW 필터 혹은 디지털 필터를 이용한 IF 방식으로 구현되어 있었기 때문에, 딜레이가 많아 발진 양이 많아질 수밖에 없고, 이로 인해 아이솔레이션 마진이 높아져 출력이득이 떨어질 수밖에 없는 문제점이 있었다.However, in the case of the ultra-small integrated relay, the distribution antenna and the donor antenna are attached to the relay circuit portion in the form of a patch antenna and are integrated. There is no need to use this many SAW filters or digital filters at all. Nevertheless, the conventional integrated miniature repeaters are all implemented in the IF method using a SAW filter or a digital filter. Therefore, the amount of oscillation is high due to the delay, and the output margin is deteriorated due to the high isolation margin. There was this.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 일체형 초소형 중계기를 구현함에 있어 비교적 딜레이가 큰 SAW 필터 혹은 디지털 필터를 사용하는 IF 방식이 아닌, 적은 딜레이의 필터사용이 가능한 RF 방식을 적용해줌으로써, 중계기의 딜레이 감소에 따른 발진 양의 최소화를 실현시켜, 아이솔레이션 마진이 적은 상태에서도 양호한 출력 파형이 송출되도록 해주고, 이로 인해 출력이득을 향상시켜 그만큼 서비스범위를 넓혀주기 위한 RF 방식으로 구현된 일체형 초소형 중계장치를 제공하는 데 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the conventional problems as described above, and an object of the present invention is to implement a small repeater with a small delay, not an IF method using a SAW filter or a digital filter with a relatively large delay. By applying an RF method that can use a filter, it realizes minimization of the amount of oscillation due to the delay of the repeater, so that a good output waveform can be sent even in the absence of isolation margin, thereby improving the output gain, thereby improving the service range. The present invention provides an integrated miniature repeater implemented in an RF manner to widen.
본 발명의 다른 목적으로는 서비스(발신) 안테나, 도너(수신) 안테나 및 실드박스가 커버 내부에 설치되어 있으면서도, 향상된 출력이득과 양호한 방사패턴을 가지고, 소형화가 가능해 설치 및 유지보수가 용이한 RF 방식으로 구현된 일체형 초소형 중계장치를 제공하는 데 있다.According to another object of the present invention, the service (outgoing) antenna, the donor (receiving) antenna, and the shield box are installed inside the cover, but have an improved output gain and a good radiation pattern, and can be miniaturized and are easy to install and maintain. It is to provide an integrated micro relay device implemented in a manner.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명 RF 방식으로 구현된 일체형 초소형 중계장치는, 일체형 초소형 중계장치에 있어서, In order to achieve the above object, the integrated miniature repeater implemented in the RF method of the present invention, in the integrated miniature repeater,
신호 발신역할을 수행하는 제 1, 2 서비스(발신) 안테나, RF 방식의 중계역할을 수행하는 중계회로부, 신호 수신역할을 수행하는 제 1, 2 도너(수신) 안테나 및 상기 중계회로부를 보호함과 동시에 접지역할을 수행하는 실드박스가 한 몸체(커버) 내부에 설치되되; Protecting the first and second service (outgoing) antennas performing the signal transmission role, the relay circuit part performing the RF relay function, the first and second donor antennas performing the signal reception role, and the relay circuit part; At the same time, a shield box that performs a grounding role is installed in one body (cover);
상기 제 1 서비스(발신) 안테나 및 제 1 도너(수신) 안테나는 상기 실드박스의 반대 면에 각각 부착되어 형성되고, 상기 제 2 서비스 안테나는 상기 커버 내부 면과 상기 제 1 서비스(발신) 안테나 사이에 상기 제 1 서비스(발신) 안테나와 이격되어 설치되며, 상기 제 2 도너 안테나는 상기 커버 내부 면과 상기 제 1 도너(수신) 안테나 사이에 상기 제 1 도너(수신) 안테나와 이격되어 설치된 것을 특징으로 한다.The first service (outgoing) antenna and the first donor (receiving) antenna are respectively attached to opposite sides of the shield box, and the second service antenna is formed between the inner surface of the cover and the first service (outgoing) antenna. The second donor antenna is installed spaced apart from the first service (sending) antenna, wherein the second donor antenna is spaced apart from the first donor (receiving) antenna between the inner surface of the cover and the first donor (receiving) antenna. It is done.
또한, 본 발명 RF 방식으로 구현된 일체형 초소형 중계장치는, 서비스(발신) 안테나 및 도너(수신) 안테나가 한 몸체에 있는 일체형 초소형 중계장치에 있어서, In addition, the integrated micro relay device implemented in the RF method of the present invention, in the integrated micro relay device having a service (outgoing) antenna and a donor (receiving) antenna in one body,
송/수신 RF 신호의 경로를 분리하는 제 1 듀플렉스 필터; A first duplex filter for separating paths of transmit and receive RF signals;
기지국에서 전송한 RF 신호를 상기 제 1 듀플렉스 필터를 통해 입력받으면, 필터링 한 후 고출력 증폭하여 출력하는 RF 송신부; An RF transmitter for receiving a RF signal transmitted from a base station through the first duplex filter, filtering and outputting a high power amplification;
송/수신 RF 신호의 경로를 분리하여 출력하되, 상기 RF 송신부로부터 RF 신호를 입력받아 단말기로 전송하는 한편, 단말기로부터 RF 신호를 수신받으면 이를 수신측으로 전달하는 제 2 듀플렉스 필터; 및 A second duplex filter for separating and outputting a path of a transmit / receive RF signal, receiving an RF signal from the RF transmitter and transmitting the received RF signal to a terminal, and transmitting the received RF signal to the receiving side; And
단말기에서 전송한 RF 신호를 상기 제 2 듀플렉스 필터를 통해 입력받으면, 필터링한 후 고출력 증폭하여 상기 제 1 듀플렉스 필터로 출력하는 RF 수신부로 구성된 것을 특징으로 한다.When the RF signal transmitted from the terminal is received through the second duplex filter, it is characterized in that it is configured with an RF receiver for high output amplification after filtering and outputting the first duplex filter.
이하, 본 발명의 일 실시예에 의한 RF 방식으로 구현된 일체형 초소형 중계 장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하되, 기지국에서 단말기로의 흐름을 송신 흐름, 단말기에서 기지국으로의 흐름을 수신 흐름으로 가정하여 설명하기로 한다.Hereinafter, the integrated miniature relay device implemented in the RF method according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, wherein the flow from the base station to the terminal is transmitted and the flow from the terminal to the base station is described. It is assumed that the reception flow.
본 발명은 중계기 내부 회로 중 딜레이와 관련된 수치가 발진방지를 위한 아이솔레이션 마진과 관련이 있다는 점에 착안하여 개발된 것이다. The present invention was developed based on the fact that the numerical value related to the delay in the internal circuit of the repeater is related to the isolation margin for preventing oscillation.
본 발명은 발진이 중계기 시스템의 딜레이와 밀접한 관계가 있다는 것에 착안한 것으로, 도 3의 (a)와 같이 딜레이 되는 시간이 길면 도너 안테나로 유기되는 양이 많아져 발진 양이 많아지고, 도 3의 (c)와 같이 딜레이 되는 시간이 짧으면 도너 안테나로 유기되는 양이 적어져 발진 양이 적어지게 된다.The present invention focuses on the fact that the oscillation is closely related to the delay of the repeater system. When the delay time is long as shown in FIG. 3 (a), the amount of oscillation is increased by the donor antenna, and the amount of oscillation is increased. If the delay time is short as shown in (c), the amount of oscillation is reduced by the donor antenna and the amount of oscillation is reduced.
도 4는 중계기 이득 대비 안테나 간 아이솔레이션 마진 및 중계기 시스템의 딜레이에 따른 출력 파형의 질 값을 나타낸다. 통상적으로 CDMA에서 서비스 가능한 질 값은 0.912 이상의 값을 규격으로 규정하고 있으며, 도 4는 아이솔레이션 마진 및 중계기 시스템의 딜레이에 따른 출력 파형의 질 값 규격 통과여부에 대한 테스트 결과를 나타낸 것이다.Figure 4 shows the output waveform quality value according to the delay between the antenna and the isolation margin between the repeater gain and the repeater system. In general, the serviceable quality value of CDMA is defined as a value of 0.912 or more, and FIG. 4 shows a test result of whether the quality value of the output waveform passes according to the isolation margin and the delay of the repeater system.
일반적으로 발진이 일어나지 않는 조건은 아이솔레이션 마진이 15dB 이상 확보되었을 경우를 말한다. 중계기 시스템의 딜레이가 3.8㎲ 인 중계기의 안테나 간 아이솔레이션이 75dB일 경우 중계기의 시스템 이득은 60dB로 설정할 수 있으며 (75dB -15dB (Isolation Margin)), 60dB 이상 이득을 설정할 경우(Isolation Margin이 15 이하인 경우), 도 4의 "실험예1"처럼 발진에 의해 파형의 질 값이 낮아져 통화 불가능하게 된다. 즉, 파형의 질 값이 낮아지게 된다는 것은 대역 내 에 발진으로 인한 파형 피크 수가 증가 됨을 의미한다. In general, the condition that no oscillation occurs is when the isolation margin is more than 15dB. If the repeater system's delay is 3.8 간, the repeater's antenna isolation is 75dB, and the repeater's system gain can be set to 60dB (75dB -15dB (Isolation Margin)). ), As shown in "Experimental Example 1" of FIG. In other words, the lower the waveform quality value, the higher the number of waveform peaks due to oscillation in the band.
반면에, 도 4에서 알 수 있는 것처럼, 중계기 시스템의 딜레이를 줄이게 되면, 대역 내에 발진으로 인한 파형의 피크 수가 줄어들게 되어 일반적으로 알고 있는 아이솔레이션 마진 값이 낮아도 파형의 질 값이 좋아져 통화 가능하게 되는 경향을 보인다.On the other hand, as shown in Figure 4, reducing the delay of the repeater system, the number of peaks of the waveform due to the oscillation in the band is reduced, even if the well-known isolation margin value is lower, the tendency to be able to talk Seems.
이때, 시스템 딜레이를 줄이는 방법은 중계기 특성상 어떤 필터(Filter)를 사용하느냐에 달려있다. 하지만, 이미 상술한 바와 같이 종래의 IF 방식 중계기에서 사용되는 도 2와 같은 SAW 필터(10) 혹은 디지털 필터(10)는 약 2-4㎲정도의 딜레이가 발생하게 된다. 그러나, 도 5와 같이 서비스(발신) 안테나(Service Antenna)(110, 120)와 도너(수신) 안테나(310, 320)가 중계회로부(200)에 패치 안테나 형태로 부착되어 있고, 상기 서비스(발신) 안테나(110, 120)와 중계회로부(200), 그리고 도너(수신) 안테나(310, 320)가 한 몸체(실드박스)(400)에 내장되어 있는 일체형 초소형 중계기의 경우에는 타사 간의 간섭 제거가 적더라도 무선 검사 대상이 아니기 때문에, 구태여 간섭 제거 능력이 뛰어나지만 딜레이 성분이 많은 SAW 필터를 사용할 필요가 전혀 없다.In this case, the method of reducing the system delay depends on which filter is used due to the repeater characteristics. However, as described above, the
본 발명의 일 실시예에 의한 RF 방식으로 구현된 일체형 초소형 중계장치는 도 5에 도시된 것처럼 제 1, 2 서비스(발신) 안테나(Service Antenna)(110, 120), 중계회로부(200), 제 1, 2 도너(수신) 안테나(310, 320) 및 실드박스(400)가 커버(500) 내부에 설치된 구조로 구성되어 있다. Integrated miniature relay device implemented in the RF method according to an embodiment of the present invention, as shown in Figure 5, the first and second service (sending) antenna (Service Antenna) 110, 120,
상기 제 1 서비스(발신) 안테나(110) 및 제 1 도너(수신) 안테나(310)는 각각 기판(111, 311)과, 상기 기판(111, 311)의 한 면에 형성된 방사소자(112, 312) 및 급전라인(113, 313)을 가진다. 이때, 상기 각각의 방사소자(112, 312)는 기판(111, 311)에 에칭방법으로 형성된 패치 형태일 수 있다.The first service (outgoing)
또한, 상기 제 1 서비스(발신) 안테나(110) 및 제 1 도너(수신) 안테나(310)는 상기 실드박스(400)와 이격되어 설치될 경우 공진이 발생할 가능성이 있으므로, 상기 실드박스(400)의 반대 면에 각각 부착되어 형성된다. In addition, since the first service (outgoing)
한편, 상기 제 2 서비스 안테나(120) 및 제 2 도너 안테나(320)는 기판(121, 321) 및 상기 기판(121, 321)의 한 면에 형성된 기생소자(122, 322)를 각각 가진다. 이때, 상기 각각의 기생소자(122, 322)는 상기 기판(121, 321)에 에칭방법으로 형성된 패치 형태일 수 있다.Meanwhile, the
또한, 상기 각각의 기생소자(122, 322)는 상기 제 1 서비스(발신) 안테나(110) 및 제 1 도너(수신) 안테나(310) 상에 형성된 방사소자(112, 312)와 대응되어 위치한다.In addition, the
한편, 상기 제 2 서비스 안테나(120) 및 제 2 도너 안테나(320)는 초소형 일체형 중계기의 VSWR(전압정재파비)에 영향을 미치며, 양호한 방사 패턴을 가질 수 있도록 한다.On the other hand, the
또한, 상기 실드박스(400)는 내부의 중계회로부(200)를 보호하고, 상기 제 1 서비스(발신) 안테나(110) 및 제 1 도너(수신) 안테나(310)에 형성된 방사소자(112, 312)와 급전라인(113, 313)으로 연결되어 접지면의 역할을 하며, 상기 제 1 서비스(발신) 안테나(110) 및 제 1 도너(수신) 안테나(310) 상에 형성된 방사소자(112, 312) 보다, 넓은 면을 가져 상기 제 1 서비스(발신) 안테나(110) 및 제 1 도너(수신) 안테나(310) 간의 신호의 유기현상을 방지함으로써, 초소형 일체형 중계장치가 향상된 아이솔레이션 특성을 갖도록 하여 출력이득을 높일 수 있다.In addition, the
한편, 상기 커버(500)는 발신/수신된 신호를 잘 통과시킬 수 있도록 공기와 유전율이 비슷한 아크릴(acryl) 재질로 이루어져 있고, 미관을 고려하여 다양한 형태로 형성될 수 있으며, 외부로 보호되도록 한다.On the other hand, the cover 500 is made of acryl (acryl) material similar to the dielectric constant of air so as to pass the transmitted / received signal well, can be formed in various forms in consideration of the aesthetics, and to be protected to the outside .
바람직하게 일체형 초소형 중계기는 상기 커버(500) 내부 면과 상기 제 1 서비스(발신) 안테나(110) 사이에 상기 제 1 서비스(발신) 안테나(110)와 이격되어 상기 제 2 서비스 안테나(120)가 설치되며, 상기 커버(500) 내부 면과 상기 제 1 도너(수신) 안테나(310) 사이에 상기 제 1 도너(수신) 안테나(310)와 이격되어 상기 제 2 도너 안테나(320)가 설치된다.Preferably, the integrated micro repeater is spaced apart from the first service (sending)
이하, 도 5와 같이 구성된 일체형 초소형 중계장치에 대해, 도 6을 참조하여 [비교 예]와 [실시 예]로 나누어 테스트한 결과를 설명하기로 한다.Hereinafter, the results of testing the integrated micro relay apparatus configured as shown in FIG. 5 by dividing into [Comparative Example] and [Example] will be described with reference to FIG. 6.
[비교예][Comparative Example]
도 6의 (a)는 종래의 일체형 초소형 중계기 형태로 실드박스의 사이즈를 200*250*60(W*H*D)mm로 구현하고, SAW 필터(딜레이 2㎲)를 사용한 경우를 나타낸다. 이 경우 현장에서 가능한 안테나 간 최대 아이솔레이션은 약 65-70dB정도이 며, 최대 이득은 50dB정도이다.FIG. 6 (a) shows a case in which the size of a shield box is 200 × 250 * 60 (W * H * D) mm in the form of a conventional integrated micro repeater, and a SAW filter (delay 2Hz) is used. In this case, the maximum possible isolation between antennas in the field is about 65-70dB, and the maximum gain is about 50dB.
[실시예][Example]
도 6의 (b)와 같이 일체형 초소형 중계기에 대하여 실드박스의 사이즈를 160*200*60(W*H*D)mm로 하고, 필터의 종류를 달리하여 저 딜레이 형태, DR필터(딜레이0.7㎲)로 구현하여 설치했을 경우, 최대 이득은 55dB 이상으로 사이즈가 더 작으면서도 딜레이가 긴 필터를 사용할 때보다 이득을 높게 얻을 수 있다.As shown in FIG. 6 (b), the size of the shield box is 160 * 200 * 60 (W * H * D) mm for the integrated miniature repeater, and the low delay type and the DR filter (delay 0.7㎲) ), The maximum gain is more than 55dB, which gives higher gain than using a smaller, longer delay filter.
위의 테스트 결과는 도 4의 표로서도 설명할 수 있다. 상기 [비교 예]의 경우 65-70dB정도의 아이솔레이션에서, 도 4의 "실험예2"와 같이 중계기 시스템 딜레이 2㎲에서의 아이솔레이션 마진이 15dB(즉 Isolation:65dB, 이득 : 50dB)이어야 이동통신에서의 파형의 질 규격인 0.912 이상을 만족할 수 있다. The above test results can also be described as a table of FIG. In the case of [Comparative Example], the isolation margin in the
상기 [실시 예]의 경우 65-70dB정도의 아이솔레이션에서, 도 4의 "실험예3"과 같이 중계기 시스템 딜레이 0.7㎲에서의 아이솔레이션 마진이 8dB(즉 Isolation:65dB , 이득:55dB)에서도 이동통신에서의 출력 파형의 질 규격 0.912 이상을 만족하기 때문에 발진 없이 서비스가 가능하다.In the case of the above-described embodiment, the isolation margin at the repeater system delay of 0.7 Hz is 8 dB (i.e., Isolation: 65 dB, gain: 55 dB) in the isolation of 65-70 dB. The service can be serviced without oscillation because it satisfies the quality specification of 0.912 or higher.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 RF 방식으로 구현된 일체형 초소형 중계장치의 중계회로부(200)의 기능블록도로서, 이는 도 5에 도시된 상기 제 1 서비스(발신) 안테나(110) 및 제 1 도너(수신) 안테나(310) 상에 각각 형성된 방사소 자(112, 312)가 상기 실드박스(400) 내부의 중계회로부(200)와 급전선(113, 313)으로 전기적으로 연결되어 있다.FIG. 7 is a functional block diagram of the
이때, 상기 중계회로부(200)는 도 7에 도시된 것처럼, 제 1 듀플렉스 필터(Duplex Filter)(210), RF 송신부(220), 제 2 듀플렉스 필터(230) 및 RF 수신부(240)로 구성되어 있다.In this case, as illustrated in FIG. 7, the
상기 제 1 듀플렉스 필터(210)는 기지국으로부터 수신받은 RF 신호를 상기 RF 송신부(220)로 분리하거나, 또는 상기 RF 수신부(240)로부터 입력받은 RF 신호를 안테나를 통해 기지국으로 전송하는 역할을 한다.The
또한, 상기 RF 송신부(220)는 상기 제 1 듀플렉스 필터(210)로부터 RF 신호를 입력받으면, 이를 필터링 한 후 고출력 증폭하여 상기 제 2 듀플렉스 필터(210)로 출력하는 역할을 한다. In addition, when the
이때, 상기 RF 송신부(220)는 상기 제 1 듀플렉스 필터(210)로부터 RF 신호를 입력받으면 잡음을 최소화하여 증폭하는 제 1 저잡음 증폭기(LNA : Low Noise Amplifier(221)와; 상기 제 1 저잡음 증폭기(221)로부터 RF 신호를 입력받아 필터링 기능을 수행한 후 출력하는 제 1 대역통과 필터(BPF : Band Pass Filter)(222)와; 상기 제 1 대역통과 필터(222)를 통해 필터링된 RF 신호를 입력받아 증폭하여 출력하는 제 1 구동 증폭기(Driving AMP)(223)와; 상기 제 1 구동 증폭기(223)를 통해 증폭된 RF 신호를 고출력 증폭한 후 상기 제 2 듀플렉스 필터(230)로 출력하는 제 1 고출력 증폭기(HPA : High Power Amplifier)(224)로 구성되어 있다. 여기서, 상기 제 1 대역통과 필터(222)는 0.7㎲ 정도 이하의 딜레이를 갖는 DR(Dielectronic Resonator) 필터를 사용하여 구현하되, 낮은 딜레이를 갖는 필터라면 어느 필터든지 적용가능하다.In this case, the
한편, 상기 제 2 듀플렉스 필터(230)는 송/수신 RF 신호의 경로를 분리하여 출력하되, 상기 RF 송신부(220)로부터 RF 신호를 입력받아 단말기로 전송하는 한편, 단말기로부터 RF 신호를 수신받으면 이를 상기 RF 수신부(240)로 전달하는 역할을 한다.Meanwhile, the
또한, 상기 RF 수신부(240)는 단말기에서 전송한 RF 신호를 상기 제 2 듀플렉스 필터(230)를 통해 입력받으면, 이를 필터링한 후 고출력 증폭하여 상기 제 1 듀플렉스 필터(210)로 출력하는 역할을 한다.In addition, when the
이때, 상기 RF 수신부(240)는 상기 제 2 듀플렉스 필터(230)로부터 RF 신호를 입력받으면 잡음을 최소화하여 증폭하는 제 2 저잡음 증폭기(241)와; 상기 제 2 저잡음 증폭기(241)로부터 RF 신호를 입력받아 필터링 기능을 수행한 후 출력하는 제 2 대역통과 필터(242)와; 상기 제 2 대역통과 필터(242)를 통해 필터링된 RF 신호를 입력받아 증폭하여 출력하는 제 2 구동 증폭기(243)와; 상기 제 2 구동 증폭기(243)를 통해 증폭된 RF 신호를 고출력 증폭한 후 상기 제 1 듀플렉스 필터(210)로 출력하는 제 2 고출력 증폭기(244)로 구성되어 있다. 여기서, 상기 제 2 대역통과 필터(242)는 0.7㎲ 정도 이하의 딜레이를 갖는 DR(Dielectronic Resonator) 필터를 사용하여 구현하되, 낮은 딜레이를 갖는 필터라면 어느 필터든지 적용가능하다.In this case, the
그러면, 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 일 실시예에 따른 RF 방식으로 구현된 일체형 초소형 중계장치의 동작 과정에 대해 도 7을 참조하여 설명하기로 한다.Next, an operation process of the integrated micro relay device implemented by the RF method according to the exemplary embodiment of the present invention having the above configuration will be described with reference to FIG. 7.
먼저, 기지국에서 단말기로의 송신과정에 대해 설명하면, 상기 제 1 듀플렉스 필터(210)는 기지국으로부터 RF 신호를 수신받아 이를 상기 RF 송신부(220)의 제 1 저잡음 증폭기(221)로 출력한다.First, the transmission process from the base station to the terminal, the
그러면, 상기 제 1 저잡음 증폭기(221)는 상기 제 1 듀플렉스 필터(210)로부터 RF 신호를 입력받아 잡음을 최소화한 후 증폭하여 상기 제 1 대역통과 필터(222)로 출력한다.Then, the first
한편, 상기 제 1 대역통과 필터(222)는 상기 제 1 저잡음 증폭기(221)로부터 RF 신호를 입력받아 필터링 기능을 수행한 후 상기 제 1 구동 증폭기(223)로 출력한다.The
그러면, 상기 제 1 구동 증폭기(223)는 상기 제 1 대역통과 필터(222)를 통해 필터링된 RF 신호를 입력받아 증폭하여 상기 제 1 고출력 증폭기(224)로 출력한다.Then, the
또한, 상기 제 1 고출력 증폭기(224)는 상기 제 1 구동 증폭기(223)를 통해 증폭된 RF 신호를 고출력 증폭한 후 상기 제 2 듀플렉스 필터(230)로 출력한다.In addition, the first
그러면, 상기 제 2 듀플렉스 필터(230)는 상기 RF 송신부(220)의 제 1 고출력 증폭기(224)로부터 RF 신호를 입력받아 단말기로 전송한다.Then, the
한편, 하기에서는 단말기에서 기지국으로의 수신과정에 대해 설명하기로 한다.Meanwhile, the reception process from the terminal to the base station will be described below.
먼저, 상기 제 2 듀플렉스 필터(230)는 단말기로부터 RF 신호를 수신받아 이를 상기 RF 수신부(240)의 제 2 저잡음 증폭기(241)로 출력한다.First, the
그러면, 상기 제 2 저잡음 증폭기(241)는 상기 제 2 듀플렉스 필터(230)로부터 RF 신호를 입력받아 잡음을 최소화한 후 증폭하여 상기 제 2 대역통과 필터(242)로 출력한다.Then, the second
한편, 상기 제 2 대역통과 필터(242)는 상기 제 2 저잡음 증폭기(241)로부터 RF 신호를 입력받아 필터링 기능을 수행한 후 상기 제 2 구동 증폭기(243)로 출력한다.The
그러면, 상기 제 2 구동 증폭기(243)는 상기 제 2 대역통과 필터(242)를 통해 필터링된 RF 신호를 입력받아 증폭하여 상기 제 2 고출력 증폭기(244)로 출력한다.Then, the
또한, 상기 제 2 고출력 증폭기(244)는 상기 제 2 구동 증폭기(243)를 통해 증폭된 RF 신호를 고출력 증폭한 후 상기 제 1 듀플렉스 필터(210)로 출력한다.In addition, the second
그러면, 상기 제 1 듀플렉스 필터(210)는 상기 RF 수신부(240)의 제 2 고출력 증폭기(244)로부터 RF 신호를 입력받아 기지국으로 전송한다.Then, the
이상에서 몇 가지의 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것이 아니고 본 발명의 기술사상을 벗 어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형실시될 수 있다.Although the present invention has been described in more detail with reference to several embodiments, the present invention is not necessarily limited to these embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. .
상술한 바와 같이 본 발명에 의한 RF 방식으로 구현된 일체형 초소형 중계장치에 의하면, 일체형 초소형 중계기를 구현함에 있어 비교적 딜레이가 큰 SAW 필터 혹은 디지털 필터를 사용하는 IF 방식이 아닌, 적은 딜레이의 필터사용이 가능한 RF 방식을 적용해줌으로써, 중계기의 딜레이 감소에 따른 발진 양의 최소화를 실현시켜, 아이솔레이션 마진이 적은 상태에서도 양호한 출력 파형이 송출되도록 해주고, 이로 인해 출력이득을 향상시켜 그만큼 서비스범위를 넓혀주는 뛰어난 효과가 있다.As described above, according to the integrated miniature repeater implemented by the RF method according to the present invention, in implementing the integrated miniature repeater, the use of a filter having a small delay, rather than an IF method using a SAW filter or a digital filter with a relatively large delay, By applying possible RF method, it realizes minimization of oscillation amount by repeater's delay reduction, so that good output waveform can be sent even with low isolation margin, which improves the output gain and widens the service range accordingly. It works.
또한 본 발명에 의하면, 서비스(발신) 안테나, 도너(수신) 안테나 및 실드박스가 커버 내부에 설치되어 있으면서도, 향상된 출력이득과 양호한 방사패턴을 가지고, 소형화가 가능해 설치 및 유지보수가 용이한 뛰어난 효과가 있다. According to the present invention, the service (outgoing) antenna, the donor (receiving) antenna, and the shield box are installed inside the cover, but also have an improved output gain and a good radiation pattern, and can be downsized, and are easy to install and maintain. There is.
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