KR100221601B1 - 알에프 스퓨리어스를 자동 검사하는 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 RF(Radio Frequency) 스퓨리어스(Spurious)를 탐지하 장치에 관한 것으로, RF 스퓨리어스를 자동 검사하는 장치에 있어서, 지구별 위성체의 L/C 증가변환기 출력단으로부터 발생된-97dBm/20kHz이하의 스퓨리어스(Spurious) 신호를 1400-24000MHz 대역에서 스퓨리어스 존재 여부를 자동으로 신속히 찾아내기 위한 모듈에 있어서, L/C 증가변환기의 노이즈, 이득등을 제1동축 스위치의 하측 포트를 선택하여 측정하고 이어 제1동축스위치의 상측 포트를 선택하여 L/C 증가변환기의 주파수 6900.74~7052.9014Hz, 파워 레벨-20dBm~-80dBm의 출력신호로 출력하는 신호 출력수단과, 상기 L/C 증가변환기로부터 출력된 신호가 증폭기에서 증폭되어 자동검사 단말기의 스펙트럼 분석기로 입력되면 스펙트럼 분석기가 포화되어 스퓨리어스 신호를 측정할 수 없으므로 L/C 증가변환기로부터 출력된 RF 캐리어 신호를 최대한 깎아주기 위한 노치 필터수단과, 상기 노치 필터수단으로부터 출력되는 RF캐리어 신호를 분배하여 후단의 증폭기로 출력하기 위한 분배기 수단과, 주파수 1400 ~ 2950MHz 대역으로 통과된 입력 스퓨리어스 신호를 이득 40dB, 잡음지수 7dB로 각각 증폭하는 제1증폭기 수단과, 주파수 4900~10-700MHz 대역으로 통과된 입력 스퓨리어스 신호를 이득 40dB, 잡음지수 7dB로 증폭시키는 제2증폭 수단과, 입력주파수 15350~15660MHz 대역에서 통과된 입력 스퓨리어스 신호를 이득 40dB, 잡음지수 7dB로 증폭시키는 제3증폭기 수단과, 입력주파수 18600~24000MHz 대역에서 통과된 입력 스퓨리어스 신호를 이득 40dB, 잡음지수 7dB로 증폭시키는 제4증폭기 수단과, 상기 제1증폭기 수단 및 제2, 제3, 제4 증폭기 수단을 통해 출력되는 증폭된 -57dBm/20KHz~ -80dBm/20KHz의 스퓨리어스 신호를 조합하여 출력하는 조합기 수단과, 상기 조합기 수단으로부터 입력되는 스퓨리어스 신호를 상기 제1동측 스위치수단의 스위칭 신호에 의해 입력 및 출력하는 제2동축 스위치수단 및 상기 제2동축 스위치수단을 통해 출력되는 최종적인 스퓨리어스 신호를 입력하여 자동검사 단말기의 스펙트럼 분석기를 통해 분석하는 스퓨리어스 신호 분석수단을 포함하여 구성되며, 지구별 위성체의L/C 증가변환기로부터 출력된 -120dBm/20KHz의 스퓨리어스 신호를 제1동축 스위치수단, 노치 필터수단, 분배기 수단, 제1증폭기 수단, 제2증폭 수단, 제3증폭기 수단, 제4증폭기 수단, 조합기 수단, 제2동축 스위치수단 및 자동검사 단말기의 스펙트럼 분석기 수단으로 구성된 모듈을 이용하여 40dB 증폭시켜 자동검사 단말기의 스펙트럼 분석기에 입력시키면 스퓨리어스 신호를 찾는데 기존의 메뉴얼로 찾는 것보다 6배를 더 빨리 찾을 수 있게 되며, L/C 증가변환기의 양산에 매우 효율적이고 또한 고가장비의 많은 추가투자비를 절약할 수 있게 되어 경제적이다.

Description

RF 스퓨리어스(Spurious)를 자동 검사하는 장치

제1도는 위성통신용 증가변환기의 일반적인 내부구성을 나타낸 기능 블록도이고,

제2도는 본 발명의 일실시예에 따른 RF Spurious를 자동 검사하는 장치의 모듈을 설명한 기능 블럭도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 중간주파수 증폭기 2 : 절체 감쇠기

3 : 결합기 또는 검파기 4 : 핀 검사기

5 : 이득/온도 조정기 6 : 증폭기

7 : 혼합기 8 : 국부 발진기

9 : 제1순환회로 10 : 필터

11 : 제2순환회로 12,13 : 제1평형 증폭기

14,17 : 제2평형 증폭기 15 : 비교기

16 : FET바이어스 18 : 제3순환회로

19 : L/C 증가변환기 20 : 제1동축 스위치

21 : 노치필터 22 : 분배기

23 : 제1증폭기 24 : 제2증폭기

25 : 제3폭기 26 : 제4증폭기

27 : 조합기 28 : 제2동축 스위치

29 : 자동검사 단말기 30 : 스펙트럼 분석기

본 발명은 RF(Radio Frequency) 스퓨리어스(Spurious)를 탐지하는 장치에 관한 것으로, 특히 지구별 위성체의 L/C 증가변환기에서 발생하는 매우 작은 -12 dBm/20KHz 이하의 RF 스퓨리어스를 자동으로 신속히 찾아낼 수 있도록 된 RF Spurious를 자동 검사하는 장치에 관한 것이다.

일반적으로 송신기에서 전파를 발사하게 되면 이 전파 내부에는 규정된 주파수대 이외의 주파수성분이 포함되어 발사되게 되는데 이는 반송파의 고조파나 저조파성분, 변조파의 측파대의 고차 성분 및 기상진동으로 인해 발생하는 불필요한 성분들로서 다른 통신에도 방해를 초래하게 된다.

제1도는 위성통신용 증가변환기의 일반적인 내부구성을 나타낸 기능 블록도로서, 참조번호 1은 입력되는 중간주파수를 증폭처리하는 입력 중간주파 증폭기 또는 채널 증폭기이고, 2는 이 채널 증폭기(1)로부터 출력되는 증폭된 중간주파수를 입력하여 진행속도를 감소시키기 위한 절체 감쇠기로서, 이 절체 감쇠기(2)는 위성의 상태 또는 각 서브 시스템의 제어를 위해 지구국에서 송신된 데이터를 수신하여 주어진 명령을 수행하는 텔레 커맨드(TC)와 위성에 있는 각 장치의 상태를 나타내는 데이터와 온도 감지기에 의해 감지된 열에 대한 정보를 전기적인 신호로 바꾸어서 지구국에 송신하는 텔레 메트리(TM)의 입, 출력에 의해 입력되는 중간주파수 처리를 실행하게 된다.

또한, 참조번호 3은 상기 절체 감쇠기(2)에서 출력되는 감쇠된 중간주파수를 입력받아 소정 검파작용을 실행하는 검파기 또는 결합기이며, 4는 출력신호 레벨이 연속적으로 변화될 필요가 있을 때 사용되는 것으로, 바이어스 전류나 전압에 의해서 핀(PIN) 다이오우드 등의 임피던스를 변화시킴으로써 전력을 제어하는 PIN감쇠기, 5는 바이어스 전류나 전압의 이득 및 온도 등을 조절하여 상기 PIN감쇠기(4)로 출력하는 이득/온도 조정기, 6은 이 PIN감쇠기(4)에서 출력되는 전력을 근거로 이를 증폭처리하는 증폭기, 7은 증폭 처리된 신호를 입력하여 중간주파수 혼합하는 혼합기, 8은 전압제어 발진기, 저역통과 필터, 체배기, 대역통과 필터 그리고 위상검파기 회로로 구성되어 전단의 출력주파수의 위상과 전압제어 발진기의 출력주파수의 위상을 비교하여 위상검파기에서 그 위상차를 구하고 위상차에 해당하는 전압을 전압제어 발진기에 보내어 전압제어 발진기를 구성하고 있는 가변용량 다이오우드의 용량값을 변화시킴으로써 전압제어 발진기의 발진주파수값을 변화시키는바, 주파수 값이 항상 안정하게 하는 국부 발진기, 9는 이 국부 발진기(8)가 상기 혼합기(7)에 의해 영향을 받지 않도록 하기 위해 설치된 제1순환회로이다.

또한, 참조번호 10은 상기 혼합기(7)에서 믹스되어 출력되는 중간주파수를 여파하여 후단에 출력하기 위한 필터이고, 11은 후단의 평형 증폭기들이 상기 필터(10)에 의해 영향을 받지 않도록 하기 위해 설치된 제2순환회로, 12,13은 상기 혼합기(7)에서 변환된 주파수 대역중에 하측파대 성분만이 상기 필터(10)를 통과하여 도시하지는 않았으나 하이브리드 결합기에 입력되면 이 하이브리드 결합기를 통해 결합된 중간주파수를 입력하는 제1평형 증폭기, 14,17은 상기 제1평형 증폭기(12,13)에서 증폭된 2개의 신호를 출력측의 하이브리드 결합기에서 재결합해서 하나의 하이브리드 단자로 통일한 후 이를 증폭하여 출력하는 제2평형 증폭기이다.

한편, 참조번호 15는 상기 검파기(3)에서 출력되는 검파된 중간주파수신호로부터 논리 조합된 두수의 크기를 가산함으로써 출력값을 얻게 되는 비교기이고, 16은 이 비교기(15)로부터 출력되는 비교값을 입력하여 상기 제1평형 증폭기(13) 및 제2평형 증폭기(17)의 동작에 필요한 전압을 인가하기 위한 FET바이어스, 18은 상기 제2평형 증폭기(14,17)로부터 후단의 진행파관 증폭기가 영향을 받지 않도록 하기 위해 설치된 제3순환회로이다.

즉, 상기한 구성에 있어서는 전단으로부터 출력되는 중간주파수신호를 입력하여 이를 검파처리, 증폭 및 안정된 출력값을 얻기 위한 소정 혼합, 그리고 여파를 실행하며 또한, 후단의 진행파관 증폭기로의 출력을 위해 바이어스 전압을 가함으로써 평형 증폭처리를 한후에 출력을 하게 된다.

그런데 상기한 증가변환기의 출력단을 통해 출력되는 중간주파수신호 내에는 -97dBm/ 20KHz 이하의 스퓨리어스신호가 포함되어 있어 이는 위성체와 지구국간의 통신을 방해하는 요소가 되며 또한 상기 스퓨리어스신호를 검사하는데는 많은 시간이 소요되므로 불편하다.

이에, 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로, L/C 증가변환기에서 출력되는 중간주파수로부터 발생되는 RF 스퓨리어스를 감지하여 신속히 자동으로 측정할 수 있는 모듈을 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 실현하기 위한 본 발명에 따른 RF Spurious를 자동 검사하는 장치는 지구별 위성체의 L/C 증가변환기 출력단으로부터 발생된 -97dBm/20KHz 이하의 스퓨리어스(Spurious)신호를 1400~24000MHz 대역에서 스퓨리어스 존재 여부를 자동으로 신속히 찾아내기 위한 모듈에 있어서, L/C 증가 변환기의 노이즈, 이득 등을 제1동축 스위치의 하측 포트를 선택하여 측정하고 이어 제1동축 스위치의 상측 포트를 선택하여 L/C 증가변환기의 주파수 6900.74~7052.9014Hz, 파워 레벨-20dBm~-80dBm의 출력신호로 출력하는 신호 출력수단과, 상기 L/C 증가 변환기로부터 출력된 신호가 증폭기에서 증폭되어 자동검사 단말기의 스펙트럼 분석기로 입력되면 스펙트럼 분석기가 포화되어 스퓨리어스 신호를 측정할 수 없으므로 L/C 증가변환기로부터 출력된 RF 캐리어 신호를 최대한 깎아주기 위한 노치 필터수단과, 상기 노치 필터수단으로부터 출력되는 RF 캐리어 신호를 분배하여 후단의 증폭기로 출력하기 위한 분배기 수단과, 주파수 1400~2950MHz 대역으로 통과된 입력 스퓨리어스 신호를 이득 40dB, 잡음지수 7dB로 각각 증폭하는 제1증폭기 수단과, 주파수 4900~10700MHz 대역으로 통과된 입력 스퓨리어스 신호를 이득40dB, 잡음지수 7dB로 증폭시키는 제2증폭기 수단과, 주파수 15350~15660MHz 대역에서 통과된 입력 스퓨리어스 신호를 이득40dB, 잡음지수 7dB로 증폭시키는 제3증폭기 수단과, 입력주파수 1860~24000MHz 대역에서 통과된 입력 스퓨리어스 신호를 이득40dB, 잡음지수 7dB로 증폭시키는 제4증폭기 수단과, 상기 제1증폭기 수단 및 제2,제3,제4증폭기 수단을 통해 출력되는 증폭된 -57dBm/20KHz~-80dBm/20KHz의 스퓨리어스 신호를 조합하여 출력하는 조합기 수단과, 상기 조합기 수단으로부터 입력되는 스퓨리어스 신호를 상기 제1동축 스위치 수단의 스위칭 신호에 의해 입력 및 출력하는 제2동축 스위치수단 및 상기 제2동축 스위치수단을 통해 출력되는 최종적인 스퓨리어스 신호를 입력하여 자동검사 단말기의 스펙트럼 분석기를 통해 분석하는 스퓨리어스 신호 분석수단을 포함하여 구성된다.

즉, 상기한 구성으로 된 본 발명에 의하면, 지구별 위성체의 L/C 증가변환기로부터 출력된 -120dBm/20KHz 의 스퓨리어스 신호를 제1동축 스위치 수단, 노치 필터수단, 분배기 수단, 제1증폭기 수단, 제2증폭기 수단, 제3증폭기 수단, 제4증폭기 수단, 조합기 수단, 제2동축 스위치수단 및 자동검사 단말기의 스펙트럼 분석기 수단으로 구성된 모듈을 이용하여 40dB증폭시켜 자동검사 단말기의 스펙트럼 분석기에 입력시키면 스퓨리어스 신호를 찾는데 기존의 메뉴얼로 찾는 것보다 6배를 더 빨리 찾을 수 있게 되며, L/C증가변환기의 양산에 매우 효율적이고 또한 고가장비의 많은 추가투자비를 절약할 수 있게 되어 경제적이다.

이하, 본 발명에 따른 실시예를 설명한다.

제2도는 본 발명의 일실시예에 따른 RF Spurious를 자동 검사하는 장치의 모듈을 설명한 기능 블록도로서, 참조번호 19는 지구별 위성체 내부에 장착되어 송, 수신에 필요한 중간주파수 및 이 중간 주파수신호속에 스퓨리어스 신호를 포함하여 출력하게 되는 L/C 증가변환기이고, 20은 상기 L/C 증가변환기(19)의 노이즈, 이득 등을 내부의 하측 포트를 선택하여 측정하고 이어 상측 포트를 선택하여 L/C 증가변환기(19)의 주파수 6900.74~7052.9014Hz, 파워레벨 -20dBm~-80dBm의 출력신호로 출력하는 제1동축 스위치, 21은 상기 L/C증가변환기(19)로부터 출력된 신호가 이후에 설명할 증폭기에서 증폭되어 자동검사 단말기의 스펙트럼 분석기로 입력되면 스펙트럼 분석기가 포화되어 스퓨리어스 신호를 측정할 수 없으므로 L/C 증가변환기(19)로부터 출력된 RF 캐리어 신호를 최대한 깎아주기 위한 노치 필터, 22는 상기 노치 필터(21)로부터 출력되는 RF 캐리어 신호를 분배하여 후단의 증폭기로 출력하기 위한 분배기이다.

또한, 참조번호 23은 주파수 1400~2950MHz 대역으로 통과된 입력 스퓨리어스 신호를 이득 40dB, 잡음지수 7dB로 각각 증폭하는 제1증폭기이고, 24는 주파수 4900~10700MHz 대역으로 통과된 입력 스퓨리어스 신호를 이득 40dB, 잡음 지수 7dB로 증폭시키는 제2증폭기, 25는 입력주파수 15350~15660MHz 대역에서 통과된 입력 스퓨리어스 신호를 이득 40dB, 잡음 지수 7dB로 증폭시키는 제3증폭기, 26은 입력주파수 18600~24000MHz 대역에서 통과된 입력 스퓨리어스 신호를 이득 40dB, 잡음 지수 7dB로 증폭시키는 제4증폭기, 27은 상기 제1증폭기(23) 및 제2,제3, 제4증폭기(24,25,26)를 통해 출력되는 증폭된-57dBm/20KHz~-80dBm/20KHz의 스퓨리어스 신호를 조합하여 출력하는 조합기, 28은 상기 조합기(27)로부터 입력되는 스퓨리어스 신호를 상기 제1동축 스위치(20)의 스위칭 신호에 의해 입력 및 출력하는 제2동축스위치, 29는 상기 제2동축 스위치(28)를 통해 출력되는 최종적인 스퓨리어스 신호를 입력하여 자동검사 단말기의 스펙트럼 분석기를 통해 분석하는 스퓨리어스 신호 분석수단인 지상의 자동검사 단말기, 30은 이 자동검사 단말기(29)에 의해 제어됨으로써 입력되는 스퓨리어스 신호를 분석하게 되는 스펙트럼 분석기이다.

이하, 상기한 구성으로 된 장치의 동작을 설명한다.

상술한 L/C 증가변환기(19)내부의 소정 장치들에 의해 출력된 중간주파수내에는 위성체와 지구국간의 통신을 방해하는 요소인 스퓨리어스 신호가 포함되어 있다. 본 발명은 이 스퓨리어스 신호를 조기탐지하여 처리하기 위한 모듈로서 L/C 증가변환기(19)로부터 출력되는 스퓨리어스 신호가 포함된 중간주파수를 제1동축 스위치(20)가 입력하여 입력된 신호내에 포함되어 있는 이득 및 노이즈등을 스위치의 하측 포트를 통해 선택, 측정한 후 상측의 포트를 통해 출력신호, 주파수 6900.74~7052.9014Hz, 파워 레벨-20dBm ~ -80dBm를 출력하고 이어, 이 출력된 신호를 노치 필터(21)가 입력하여 상기 자동검사 단말기(29)의 스펙트럼 분석기(30)가 입력된 신호에 의해 포화되는 바, 스퓨리어스 신호를 측정할 수 없으므로 이 RF 캐리어 신호를 깎아서 출력하게 된다.

또한, 분배기(22)는 상기 노치 필터(21)에서 출력되는 감쇠된 RF신호를 입력하여 이를 후단의 증폭기에 출력하기 위해 신호분배를 하며, 출력된 신호는 각각 제1증폭기(23)에서는 주파수 1400~2950MHz 대역으로 통과된 입력 스퓨리어스 신호를 이득 40dB, 잡음지수 7dB로 증폭하고, 제2증폭기(24)에서는 주파수 4900 ~ 10700 MHz 대역으로 통과된 입력 스퓨리어스 신호를 이득 40dB, 잡음 지수 7dB로 증폭하고, 제3증폭기(25)에서는 입력주파수 15350~15660MHz 대역에서 통과된 입력 스퓨리어스 신호를 이득 40dB, 잡음 지수 7dB로 증폭하며, 제4증폭기(26)에서는 입력주파수 18600~24000MHz 대역에서 통과된 입력 스퓨리어스 신호를 이득 40dB, 잡음 지수 7dB로 증폭한다.

이어, 상기 각각의 레벨로 증폭처리된 신호들은 조합기(27)에서 하나로 조합되며, 제2동축 스위치(28)는 상기 제1동축 스위치(20)의 하측 포트를 통 스위칭신호를 입력함으로써 상기 조합기(27)에서 출력된 중간주파수 신호를 입력 및 출력하게 되고, 지구국의 자동검사 단말기(29)의 제어에 의해 스펙트럼 분석기(30)는 입력된 신호로부터 스퓨리어스 신호를 탐지하고 이를 처리, 실행하게 된다.

한편, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 다양하게 변형실시할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 지구별 위성체의 L/C 증가변환기로부터 출력된 -120dBm/20KHz의 스퓨리어스 신호를 제1동축 스위치수단, 노치 필터수단, 분배기 수단, 제1증폭기 수단, 제2증폭기 수단, 제3증폭기 수단, 제4증폭기 수단, 조합기 수단, 제2동축 스위치수단 및 자동검사 단말기의 스펙트럼 분석기 수단으로 구성된 모듈을 이용하여 40dB증폭시켜 자동검사 단말기의 스펙트럼 분석기에 입력시키면 스퓨리어스 신호를 찾는데 기존의 메뉴얼로 찾는 것보다 6배를 더 빨리 찾을 수 있게 되며, L/C 증가변환기의 양산에 매우 효율적이고 또한 고가장비의 많은 추가투자비를 절약할 수 있게 되어 경제적인 RF Spurious를 자동 검사하는 장치를 실현할 수 있게 된다.

Claims (1)

1. 지구별 위성체의 L/C 증가변환기 출력단으로부터 발생된 -97dBm/20KHz이하의 스퓨리어스(Spurious) 신호를 1400~24000MHz 대역에서 스퓨리어스 존재 여부를 자동으로 신속히 찾아내기 위한 모듈에 있어서, L/C 증가변환기의 노이즈, 이득 등을 제1동축 스위치의 하측 포트를 선택하여 측정하고 이어 제1동축 스위치의 상측 포트를 선택하여 L/C 증가변환기의 주파수 6900.74~7052.9014Hz, 파워페벨 -20dBm~ -80dBm의 출력신호로 출력하는 신호 출력수단과, 상기 L/C 증가변환기로부터 출력된 신호가 증폭기에서 증폭되어 자동검사 단말기으 스펙트럼 분석기로 입력되면 스펙트럼 분석기가 포화되어 스퓨리어스 신호를 측정할 수 없으므로 L/C 증가변환기로부터 출력된 RF 캐리어 신호를 최대한 깎아주기 위한 노치 필터수단과, 상기 노치 필터수단으로부터 출력되는 RF 캐리어 신호를 분배하여 후단의 증폭기로 출력하기 위한 분배기 수단과, 주파수 1400~2950MHz 대역으로 통과된 입력 스퓨리어스 신호를 이득 40dB, 잡음 지수 7dB로 각각 증폭하는 제1증폭기 수단과, 주파수 4900~10700MHz 대역으로 통과된 입력 스퓨리어스 신호를 이득 40dB, 잡음 지수 7dB로 각각 증폭하는 제2증폭기 수단과, 입력주파수 15350~15660MHz 대역에서 통과된 입력 스퓨리어스 신호 이득40dB, 잡음 지수 7dB로 증폭시키는 제3증폭기 수단과, 입력주파수 18600~24000MHz 대역에서 통과된 입력 스퓨리어스 신호를 이득 40dB, 잡음 지수 7dB로 증폭시키는 제4증폭기 수단과, 상기 제1증폭기 수단 및 제2,제3,제4 증폭기 수단을 통해 출력되는 증폭된 -57dBm/20KHz~-80dBm/20KHz의 스퓨리어스 신호를 조합하여 출력하는 조합기 수단과, 상기 조합기 수단으로부터 입력되는 스퓨리어스 신호를 상기 제1동축 스위치수단의 스위칭 신호에 의해 입력 및 출력하는 제2동축 스위치수단 및, 상기 제2동축 스위치수단을 통해 출력되는 최종적인 스퓨리어스 신호를 입력하여 자동검사 단말기의 스펙트럼 분석기를 통해 분석하는 스퓨리어스 신호 분석 수단을 포함하여 구성된 RF Spurious를 자동 검사하는 장치.