KR100429968B1 - Base-station antenna of standing wave ratio measure apparatus and method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기지국 안테나의 정재파비 측정 장치 및 방법에 관한 것으로, 기지국 테스트 장치(BTU; BASE-STATION TEST UNIT)의 알에프 블럭의 측정을 통해 단말기의 비선형성과 기지국의 전력 제어 비선형에 상관없이 보다 더 정확한 기지국 안테나의 경재파비를 측정할 수 있도록 한 기지국 안테나의 정재파비 측정 장치 및 방법에 관한 것이다. 이를 위하여 본 발명은 제어보드에 의해 송신 안테나의 정방향 경로 또는 역방향 경로를 제공하는 제1 정/역방향 제어 스위치부와; 상기 제어보드에 의해 수신 안테나의 정방향 경로 또는 역방향 경로를 제공하는 제2 정/역방향 제어 스위치부와; 상기 제1 정/역방향 제어 스위치부의 출력 전력을 입력받아 상기 정방향 경로나 역방향 경로를 스위칭하여 경로를 제공하는 경로 제어부와; 상기 경로 제어부의 출력을 입력받아 상기 송신 전력 레벨을 제1 일정값이 되도록 감소시켜 출력하는 송신용 전압제어 감쇠부와; 상기 송신용 전압제어 감쇠부의 출력에 따른 단말기 송신 전력 레벨을 제2 일정값이 되도록 감쇠시키는 수신용 전압제어 감쇠부와; 디지탈 신호를 아날로그 신호로 변환하여 상기 제어보드에 의해 상기 송신용 및 수신용 전압제어 감쇠부를 제어하는 디지탈/아날로그 컨버터부와; 상기 단말기의 수신전력과 송신 또는 수신용 전압제어 감쇠부의 측정값을 저장하여 상기 디지탈/아날로그 컨버터부를 제어하는 메모리부로 구성된 것을 특징으로 한다.The present invention relates to an apparatus and method for measuring a standing wave ratio of a base station antenna, and more accurately regardless of nonlinearity of a terminal and power control nonlinearity of a base station through measurement of an RF block of a base station test unit (BTU). An apparatus and method for measuring standing wave ratio of a base station antenna to measure a hard wave ratio of a base station antenna. To this end, the present invention includes a first forward / reverse control switch unit for providing a forward path or a reverse path of the transmitting antenna by the control board; A second forward / reverse control switch unit for providing a forward path or a reverse path of a receiving antenna by the control board; A path controller which receives the output power of the first forward / reverse control switch unit and switches the forward path or the reverse path to provide a path; A transmission voltage control attenuation unit which receives the output of the path control unit and decreases the transmission power level to be a first predetermined value and outputs the received power; A reception voltage controlled attenuator for attenuating the terminal transmission power level according to the output of the transmission voltage controlled attenuator to become a second predetermined value; A digital / analog converter unit for converting a digital signal into an analog signal to control the transmission and reception voltage control attenuation units by the control board; And a memory unit configured to control the digital / analog converter unit by storing the reception power of the terminal and the measured value of the voltage control attenuation unit for transmission or reception.
Description
본 발명은 기지국 안테나의 정재파비 측정 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 기지국 테스트 장치(BTU; BASE-STATION TEST UNIT)의 알에프 블럭의 측정(RF Matrix Calibration)을 통해 단말기의 비선형성과 기지국의 전력 제어 비선형에 상관없이 보다 더 정확한 기지국 안테나의 경재파비를 측정할 수 있도록 한 기지국 안테나의 정재파비 측정 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for measuring a standing wave ratio of a base station antenna, and in particular, non-linearity of a terminal and non-linear power control of a base station through RF matrix calibration of a base station test unit (BASE-STATION TEST UNIT). The present invention relates to an apparatus and a method for measuring the standing wave ratio of a base station antenna so as to measure a more accurate hard wave ratio of the base station antenna.
일반적으로, 기지국 테스트 장치는 기지국과 단말기간의 통화 품질에 대한 검증과 송, 수신 안테나의 정재파비 측정을 할 수 있는 것으로, 이와 같은 종래 기술을 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.In general, the base station test apparatus is capable of verifying the call quality between the base station and the terminal, and measuring the standing wave ratio of the transmission and reception antennas. The following description will be given with reference to the accompanying drawings.
도 1은 종래의 기지국 안테나의 정재파비 측정 장치를 보인 예시도로서, 이에 도시된 바와같이 제어보드(18)에 의해 송신 안테나의 정방향 경로 또는 역방향 경로를 제공하는 제1 정/역방향 제어 스위치부(11)와; 상기 제어보드(18)에 의해 수신 안테나의 정방향 경로 또는 역방향 경로를 제공하는 제2 정/역방향 제어 스위치부(12)와; 상기 제1 정/역방향 제어 스위치부(11)의 출력 전력을 입력받아 상기 정방향 경로나 역방향 경로를 스위칭하여 경로를 제공하는 경로 제어부(13)와; 상기 경로 제어부(13)의 출력을 입력받아 상기 송신 전력 레벨을 일정값이 되도록 감소시켜 출력하는 제1 감쇠부(14)와; 상기 송신용 전압제어 감쇠부의 출력에 따른 단말기 송신 전력 레벨을 일정값이 되도록 감쇠시키는 제2 감쇠부(15)와; 상기 제1, 제2 감쇠부(14,15)의 송신 신호를 입력받거나, 수신 신호를 단말기(17)로 부터 입력받아 출력하는 이중화부(16)로 구성된 것으로, 이와 같이 구성된 종래 장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.1 is an exemplary view showing a standing wave ratio measuring apparatus of a conventional base station antenna, as shown in the first forward / reverse control switch unit for providing a forward path or a reverse path of the transmitting antenna by the control board 18 ( 11); A second forward / reverse control switch unit 12 which provides a forward path or a reverse path of the receiving antenna by the control board 18; A path controller 13 which receives the output power of the first forward / reverse control switch unit 11 and switches the forward path or the reverse path to provide a path; A first attenuator (14) which receives the output of the path controller (13) and reduces the output power level to a predetermined value and outputs it; A second attenuator (15) for attenuating the terminal transmission power level according to the output of the transmission voltage controlled attenuator to a predetermined value; It consists of a redundant unit 16 for receiving the transmission signal of the first, second attenuator (14, 15), or receives the received signal from the terminal 17 and outputs it, the operation of the conventional device configured as described above The explanation is as follows.
먼저, 전압 정재파비 측정장치는 시스템으로부터 입력된 신호를 커플링시킨 신호와, 송신 안테나로부터 반사된 반사신호를 출력하는 송신용 커플러와, 직접 입력 경로를 통해서 커플링 시킨 신호를 출력하고 반사경로를 통해 수신안테나로부터 반사된 신호를 시스템으로 출력하는 수신용 커플러와, 상기 수신용 커플러의 반사경로와 직접 입력 경로중 어느 하나를 선택하기 위한 선택 수단과, 기지국의 출력신호의 세기와 송신 안테나에서 반사되는 신호의 비에 의해 송신단의 전압 정재파비를 측정하며 상기 수신용 커플러의 안테나 입력 신호와 안테나에서 반사되는 신호에 의해 수신단 전압 정재파비를 구하는 기지국 시험장치로 이루어진다.First, the voltage standing wave ratio measuring device outputs a signal coupling the signal input from the system, a transmission coupler outputting the reflected signal reflected from the transmission antenna, and a signal coupled through the direct input path, A receiving coupler for outputting a signal reflected from the receiving antenna to the system through a receiving means, selection means for selecting any one of a reflection path and a direct input path of the receiving coupler, an intensity of an output signal of the base station and reflection at the transmitting antenna The base station test apparatus measures the voltage standing wave ratio of the transmitter by the ratio of the signal and calculates the voltage standing wave ratio of the receiver by the antenna input signal of the receiving coupler and the signal reflected from the antenna.
도 2는 일반적인 수신 안테나와 기지국 테스트 장치간의 연결을 보인 예시도로서, 이에 도시된 바와같이 커플러를 통해 기지국 테스트 장치로 출력되는 정방향 경로, 수신 안테나를 통해 상기 기지국 테스트 장치로 출력되는 역방향경로로 동작하게 된다.2 is a diagram illustrating a connection between a general receiving antenna and a base station test apparatus. As shown in FIG. 2, a forward path outputted through a coupler to the base station test apparatus and a reverse path outputted through the receive antenna to the base station test apparatus are shown. Done.
상기와 같은 동작 경로로 수신 안테나의 전압정재파비 측정 방법은 안테나의 입력 신호를 측정하는 제1 단계와; 안테나에서 반사되는 신호를 측정하고, 직접 입력경로의 조정값을 측정하는 제2 단계와; 반사경로의 조정값을 측정하고, 상기 조정값들의 차이를 계산하여 반사계수를 구한후 전압정재파비를 구하는 제3 단계로 이루어진다.The method of measuring the voltage standing wave ratio of a receiving antenna through the operation path as described above comprises: a first step of measuring an input signal of the antenna; A second step of measuring a signal reflected from the antenna and measuring an adjustment value of a direct input path; The third step is to measure an adjustment value of the reflection path, calculate a difference between the adjustment values, obtain a reflection coefficient, and then obtain a voltage standing wave ratio.
도 3은 일반적인 송신 안테나와 기지국 테스트 장치간의 연결을 보인 예시도로서, 이에 도시된 바와같이 커플러를 통해 기지국 테스트 장치로 출력되는 정방향 경로, 송신 안테나를 통해 상기 기지국 테스트 장치로 출력되는 역방향경로로 동작하게 된다.3 is a diagram illustrating a connection between a general transmission antenna and a base station test apparatus. As shown in FIG. 3, a forward path output to the base station test apparatus through a coupler and a reverse path operation output to the base station test apparatus through a transmission antenna are shown in FIG. Done.
송신 안테나의 전압 정재파비를 측정하는 방법은 기지국의 출력신호를 측정하는 제1 단계와; 송신안테나에서 반사되는 신호를 측정하고, 반사경로 단말기의 수신전력을 측정하는 제2 단계와; 출력경로 단말기의 수신전력을 측정하고, 수신전력의 차를 계산하여 반사계수를 구한 후 송신단의 전압 정재비를 구하는 제3 단계로 이루어진다.A method of measuring a voltage standing wave ratio of a transmitting antenna includes: a first step of measuring an output signal of a base station; Measuring a signal reflected from the transmission antenna and measuring a reception power of the reflection path terminal; The third step is to measure the reception power of the output path terminal, calculate the difference of the reception power to obtain the reflection coefficient, and then obtain the voltage standing ratio of the transmitter.
그러나, 상기와 같이 동작하는 종래 장치는 단말기의 선형성과 기지국의 전력 제어가 정확하다는 전제하에 측정할 수 있는 방법이지만 실제로는 측정하고자 하는 모든 영역에서 선형적인것은 아니다.However, the conventional apparatus operating as described above is a method that can be measured on the premise that the linearity of the terminal and the power control of the base station are accurate, but are not linear in all areas to be measured.
단말기가 선형적이지 못하고 또한 기지국의 전력 제어가 선형적이지 않다면 오차가 발생하며 기지국 안테나의 전압 정재파비를 측정하는데 있어 실제 기지국은 정상이지만 외부요인에 의해서 불량이 생기는 문제점이 있다.If the terminal is not linear and the power control of the base station is not linear, an error occurs and the actual base station is normal in measuring the voltage standing wave ratio of the base station antenna, but there is a problem in that a defect is caused by external factors.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안한 것으로, 기지국 진단 장비인 기지국 테스트 장치의 알에프 블럭의 측정(RF Matrix Calibration)을 통해 단말기의 비선형적인 특성과 기지국 전력 제어의 정확성에 상관없이 단말기의 송수신 전력과 감쇠부값의 차이 및 커플러의 오프셋값을 이용하여 기지국 안테나의 정재파비를 측정할 수 있도록 한 기지국 안테나의 정재파비 측정장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.Therefore, the present invention was devised to solve the above problems, and is independent of the non-linear characteristics of the terminal and the accuracy of the base station power control through the RF matrix calibration of the RF block of the base station test apparatus which is the base station diagnostic equipment. An object of the present invention is to provide a standing wave ratio measuring apparatus and method for measuring the standing wave ratio of a base station antenna by using a difference between a transmit / receive power and attenuation value of a terminal and an offset value of a coupler.
도 1은 종래의 기지국 안테나의 정재파비 측정 장치를 보인 예시도.1 is an exemplary view showing a standing wave ratio measuring device of a conventional base station antenna.
도 2는 일반적인 수신 안테나와 기지국 테스트 장치간의 연결을 보인 예시도.2 is an exemplary view illustrating a connection between a general receiving antenna and a base station test apparatus.
도 3은 일반적인 송신 안테나와 기지국 테스트 장치간의 연결을 보인 예시도.3 is an exemplary view illustrating a connection between a general transmission antenna and a base station test apparatus.
도 4는 본 발명 기지국 안테나의 정재파비 측정 장치에 대한 구성을 보인 예시도.Figure 4 is an exemplary view showing a configuration for the standing wave ratio measuring device of the base station antenna of the present invention.
도 5는 본 발명 기지국 안테나의 정재파비 측정 방법을 보인 흐름도.Figure 5 is a flow chart showing a standing wave ratio measuring method of the base station antenna of the present invention.
***도면의 주요부분에 대한 부호의 설명****** Explanation of symbols for main parts of drawing ***
11: 제1 정/역방향 제어 스위치부 12: 제2 정/역방향 제어 스위치부11: first forward / reverse control switch section 12: second forward / reverse control switch section
13: 경로 제어부 16: 이중화부13: Path control unit 16: Redundant unit
17: 단말기 18: 제어보드17: terminal 18: control board
21: 디지탈/아날로그 컨버터부 22: 송신용 전압제어 감쇠부21: digital / analog converter section 22: transmission voltage control attenuation section
23: 수신용 전압제어 감쇠부 24: 메모리부23: reception voltage control attenuation section 24: memory section
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 제어보드에 의해 송신 안테나의 정방향 경로 또는 역방향 경로를 제공하는 제1 정/역방향 제어 스위치부와; 상기 제어보드에 의해 수신 안테나의 정방향 경로 또는 역방향 경로를 제공하는 제2 정/역방향 제어 스위치부와; 상기 제1, 제2 정/역방향 제어 스위치부의 출력 전력을 입력받아 상기 정방향 경로나 역방향 경로를 스위칭하여 경로를 제공하는 경로 제어부와; 상기 경로 제어부의 출력을 입력받아 상기 송신 전력 레벨을 제1 일정값이 되도록 감소시켜 출력하는 송신용 전압제어 감쇠부와; 상기 송신용 전압제어 감쇠부의 출력에 따른 단말기 송신 전력 레벨을 제2 일정값이 되도록 감쇠시키는 수신용 전압제어 감쇠부와; 상기 제어보드의 출력에 따른 디지탈 신호를 아날로그 신호로 변환하여 상기 송신용 및 수신용 전압제어 감쇠부를 제어하는 디지탈/아날로그 컨버터부와; 상기 단말기의 수신전력과 송신 또는 수신용 전압제어 감쇠부의 측정값을 상기 제어보드에 의해 저장하는 메모리부로 구성된 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object, the first forward / reverse control switch unit for providing a forward path or a reverse path of the transmission antenna by the control board; A second forward / reverse control switch unit for providing a forward path or a reverse path of a receiving antenna by the control board; A path controller configured to receive output power of the first and second forward / reverse control switch units to switch the forward path or the reverse path to provide a path; A transmission voltage control attenuation unit which receives the output of the path control unit and decreases the transmission power level to be a first predetermined value and outputs the received power; A reception voltage controlled attenuator for attenuating the terminal transmission power level according to the output of the transmission voltage controlled attenuator to become a second predetermined value; A digital / analog converter for converting a digital signal according to an output of the control board into an analog signal to control the transmission and reception voltage control attenuation units; And a memory unit for storing the reception power of the terminal and the measured value of the voltage control attenuation unit for transmission or reception by the control board.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 기지국 안테나의 정재파비 측정을 위해 단말기 전원을 온시키고 시스템의 전원이 인가되어 테스트를 초기화하고 그 테스트할 경로가 송신인지 수신 경로인지를 판단하는 제1 과정과; 상기 제1 과정의 판단결과 상기 테스트할 경로가 송신 경로이면 정방향 경로시 상기 단말기의 수신전력을 측정하는 제2 과정과; 상기 제2 과정후 역방향 경로시 단말기의 수신전력을 측정하고 송신 전압 정재파비를 환산식을 적용하여 구하며 상기 제2 과정을 소정횟수 반복 측정했는지 판단하는 제3 과정과; 상기 제1 과정의 판단결과 상기 테스트할 경로가 수신 경로이면 정방향 경로시 상기 단말기의 송신전력을 측정하는 제4 과정과; 상기 제4 과정후 역방향 경로시 단말기의 송신전력을 측정하고 수신 전압 정재파비를 환산식을 적용하여 구하며 상기 제4 과정을 소정횟수 반복 측정했는지 판단하는 제5 과정과; 상기 제3, 제5 과정의 소정횟수반복 측정한 측정값에 대한 평균값을 취하는 제6과정으로 이루어진 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is a first step of turning on the terminal power for measuring the standing wave ratio of the base station antenna, the power of the system is applied to initialize the test and determine whether the test path is a transmission or reception path and; A second step of measuring a reception power of the terminal in a forward path when the path to be tested is a transmission path as a result of the determination of the first step; A third step of measuring a reception power of a terminal in a reverse path after the second step, calculating a transmission voltage standing wave ratio by applying a conversion equation, and determining whether the second step is repeatedly measured a predetermined number of times; A fourth step of measuring a transmission power of the terminal in a forward path when the path to be tested is a reception path as a result of the determination of the first step; A fifth step of measuring a transmission power of the terminal during the reverse path after the fourth step, calculating a received voltage standing wave ratio by applying a conversion equation, and determining whether the fourth step is repeatedly measured a predetermined number of times; And a sixth step of taking an average value of the measured values repeatedly measured a predetermined number of times of the third and fifth processes.
이하, 본 발명에 따른 일실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 4는 본 발명 기지국 안테나의 정재파비 측정 장치에 대한 구성을 보인 예시도로서, 이에 도시된 바와 같이 제어보드(18)에 의해 송신 안테나의 정방향 경로 또는 역방향 경로를 제공하는 제1 정/역방향 제어 스위치부(11)와; 상기 제어보드(18)에 의해 수신 안테나의 정방향 경로 또는 역방향 경로를 제공하는 제2 정/역방향 제어 스위치부(12)와; 상기 제1 정/역방향 제어 스위치부(11)의 출력 전력을 입력받아 상기 정방향 경로나 역방향 경로를 스위칭하여 경로를 제공하는 경로 제어부(13)와; 상기 경로 제어부(13)의 출력을 입력받아 상기 송신 전력 레벨을 제1 일정값이 되도록 감소시켜 출력하는 송신용 전압제어 감쇠부(22)와; 상기 송신용 전압제어 감쇠부(22)의 출력에 따른 단말기(17)의 송신 전력 레벨을 제2 일정값이 되도록 감쇠시키는 수신용 전압제어 감쇠부(23)와; 상기 제어보드(18)의 출력에 따른 디지탈 신호를 아날로그 신호로 변환하여 상기 송신용 및 수신용 전압제어 감쇠부(22,23)를 제어하는 디지탈/아날로그 컨버터부(21)와; 상기 단말기(17)의 수신전력과 송신 또는 수신용 전압제어 감쇠부(22,23)의 측정값을 상기 제어보드(18)에 의해 저장하는 메모리부(24)로 구성된 것을 특징으로 한다.4 is a diagram illustrating a configuration of a standing wave ratio measuring apparatus of a base station antenna according to the present invention. As shown therein, a first forward / reverse control for providing a forward path or a reverse path of a transmitting antenna by the control board 18 is shown in FIG. A switch section 11; A second forward / reverse control switch unit 12 which provides a forward path or a reverse path of the receiving antenna by the control board 18; A path controller 13 which receives the output power of the first forward / reverse control switch unit 11 and switches the forward path or the reverse path to provide a path; A transmission voltage control attenuation unit 22 which receives the output of the path control unit 13 and decreases the transmission power level so as to have a first predetermined value; A reception voltage control attenuation unit 23 for attenuating a transmission power level of the terminal 17 according to the output of the transmission voltage control attenuation unit 22 to a second predetermined value; A digital / analog converter 21 for converting the digital signal according to the output of the control board 18 into an analog signal to control the transmission and reception voltage control attenuation units 22 and 23; The memory unit 24 stores the reception power of the terminal 17 and the measured values of the voltage control attenuation units 22 and 23 for transmission or reception by the control board 18.
도 5는 본 발명 기지국 안테나의 정재파비 측정 방법을 보인 흐름도로서, 이에 도시된 바와 같이 기지국 안테나의 정재파비 측정을 위해 단말기 전원을 온시키고 시스템의 전원이 인가되어 테스트를 초기화하고 그 테스트할 경로가 송신인지 수신 경로인지를 판단하는 제1 과정(S37)과; 상기 제1 과정(S37)의 판단결과 상기 테스트할 경로가 송신 경로이면 정방향 경로시 상기 단말기의 수신전력을 측정하는 제2 과정(S40)과; 상기 제2 과정후 역방향 경로시 단말기의 수신전력을 측정하고(S44) 송신 전압 정재파비를 환산식을 적용하여 구하며(S46) 상기 제2 과정을 소정횟수 반복 측정했는지 판단하는 제3 과정(S47)과; 상기 제1 과정(S37)의 판단결과 상기 테스트할 경로가 수신 경로이면 정방향 경로시 상기 단말기의 송신전력을 측정하는 제4 과정(S51)과; 상기 제4 과정(S51)후 역방향 경로시 단말기의 송신전력을 측정하고(S55) 수신 전압 정재파비를 환산식을 적용하여 구하며(S57) 상기 제4 과정을 소정횟수 반복 측정했는지 판단하는 제5 과정(S58)과; 상기 제3, 제5 과정(S47,S58)의 소정횟수반복 측정한 측정값에 대한 평균값을 취하는 제6과정(S59)으로 이루어진 것으로, 이와 같이 구성된 본 발명의 동작을 설명하면 다음과 같다.FIG. 5 is a flowchart illustrating a method for measuring a standing wave ratio of a base station antenna according to the present invention. As shown in FIG. A first step (S37) of determining whether it is a transmission or a reception path; A second step (S40) of measuring a reception power of the terminal in a forward path when the path to be tested is a transmission path as a result of the determination in the first step (S37); After receiving the second process, the receiving power of the terminal is measured in the reverse path (S44), and the transmission voltage standing wave ratio is obtained by applying a conversion equation (S46). The third process of determining whether the second process is repeatedly measured a predetermined number of times (S47). and; A fourth step (S51) of measuring transmission power of the terminal in a forward path when the path to be tested is a reception path as a result of the determination in the first step (S37); A fifth step of measuring a transmission power of the terminal in the reverse path after the fourth step (S51) (S55) and calculating a received voltage standing wave ratio by applying a conversion equation (S57); and determining whether the fourth step is repeatedly measured a predetermined number of times (S58); The sixth step (S59) of taking the average value of the measured value repeated repeatedly a predetermined number of times of the third and fifth processes (S47, S58), the operation of the present invention configured as described above is as follows.
먼저, 기지국 송수신 안테나의 전압 정재파비를 측정하기 위해 보드의 측정 데이타가 저장되어 있는 메모리부(EEPROM)(24)내용을 읽어들이게 되어있다.First, in order to measure the voltage standing wave ratio of the base station transceiver antenna, the contents of the memory unit (EEPROM) 24 in which the measurement data of the board is stored are read.
상기 데이타로 사용자는 원하는 단말기(17)의 송수신 레벨을 결정하여 사용하면 된다. 이러한 절차들은 제어 보드(18)의 프로세서에서 이루어진다.The data may be used by the user to determine the level of transmission and reception of the desired terminal 17. These procedures are performed in the processor of the control board 18.
본 발명의 기지국 안테나 전압정재파비 측정은 상기 단말기(17)의 송신 전력을 -30dBm로 하고, 단말기 수신 전력은 -60dBm 기준으로 한다.In the base station antenna voltage standing wave ratio measurement of the present invention, the transmission power of the terminal 17 is -30 dBm, and the terminal reception power is -60 dBm.
송신 및 수신 정재파비의 측정은 기지국 테스트 장치(BTU)에 전원이 인가되어, 경로 제어부(13)의 엠에스 스위치(미도시)를 오프시키고, 제1, 제2 정/역방향 제어 스위치부(11,12)를 역방향으로 제어하고 측정 안테나 선택 스위치(미도시)를 오프시키며, 송신용 전압제어 감쇠부(22) 및 수신용 전압제어 감쇠부(23)는 0dB가 되고, 단말기가 오프되면서 초기화된다.In the measurement of the transmission and reception standing wave ratios, power is supplied to the base station test apparatus BTU, the MS switch of the path control unit 13 is turned off, and the first and second forward / reverse control switch units 11, 12 is controlled in the reverse direction, the measurement antenna select switch (not shown) is turned off, and the transmission voltage control attenuation section 22 and the reception voltage control attenuation section 23 become 0 dB and are initialized when the terminal is turned off.
기지국의 송수신 정재파비 측정을 위해 단말기의 전원을 온시키고(S31), 측정하고자하는 안테나와 섹터 및 할당된 채널주파수(FA)를 선택한다.(S32)In order to measure the transmission and reception standing wave ratio of the base station, the terminal is turned on (S31), and the antenna and sector to be measured and the assigned channel frequency FA are selected (S32).
선택에 따라 해당되는 스위치가 온되어 경로가 연결되어야 한다.Optionally, the corresponding switch must be turned on to connect the path.
상기 송신용 및 수신용 전압제어 감쇠부(22,23)는 초기화에서 0dB로 셋팅되지만, 다시한번 확인하고 0dB로 셋팅한다.(S33)The transmitting and receiving voltage control attenuation units 22 and 23 are set to 0 dB at initialization, but are checked again and set to 0 dB (S33).
상기 송신용 전압제어 감쇠부(22)는 제1, 제2 송신용 전압제어 감쇠기(22a,22b)로 구성되며, 상기 수신용 전압제어 감쇠부(23)는 제1, 제2 수신용 전압제어 감쇠기(23a,23b)로 구성된다.The transmission voltage controlled attenuator 22 includes first and second transmission voltage controlled attenuators 22a and 22b, and the reception voltage controlled attenuator 23 controls the first and second reception voltage controls. Attenuators 23a, 23b.
상기 기지국 테스트 장치에 실장된 단말로 가상(Markov)호를 설정하는 방법은 두가지가 있으며, 기지국에서 페이징을 내려보내 단말이 응답하는 착신호 설정과 단말에서 상기 가상 호를 기지국으로 올려보내 호가 설정되는 발신호 설정이 있고, 상기 정재파비나 가상 호시험을 위해서는 착신호 설정으로만 시험한다.(S34)There are two methods for establishing a Markov call to a terminal mounted in the base station test apparatus. A call setup is established by sending down the paging at the base station and a call is established by sending the virtual call from the terminal to the base station. There is an originating signal setting, and only the incoming call setting is performed for the standing wave ratio or the virtual call test.
상기 단말기(17)의 수신 전력을 -60dBm이 되도록 상기 송신용 전압제어 감쇠부(22)를 조정한다.(S35)The transmission voltage control attenuation unit 22 is adjusted so that the received power of the terminal 17 is -60 dBm.
처음 상태는 상기 기지국과 단말기간의 선로 손실은 같다고 가정하고, 상기 송신용 전압제어 감쇠부(22)의 수신 전력값과 같은 값으로 상기 수신용 전압제어 감쇠부(23)를 셋팅한다.(S36)The initial state assumes that the line loss between the base station and the terminal is the same, and sets the reception voltage control attenuation unit 23 to the same value as the reception power value of the transmission voltage control attenuation unit 22 (S36).
측정할 경로가 송신인지 수신인지 결정하여 송신이면 상기 초기화에서 역방향으로 연결되어 있던 상기 제1 정/역방향 제어 스위치부(11)를 정방향으로 바꾸고(S38), 상기 단말기(17)의 타겟 수신 전력을 상기 -60dBm이 되도록 상기 송신용 전압제어 감쇠부(22)를 조정하고(S39), 그 단말기(17)의 수신전력을 측정한다.(S40)It is determined whether the path to be measured is a transmission or a reception, and if it is a transmission, the first forward / reverse control switch unit 11 connected in the reverse direction in the initialization is changed in the forward direction (S38), and the target received power of the terminal 17 is changed. The transmission voltage control attenuation unit 22 is adjusted to be -60 dBm (S39), and the reception power of the terminal 17 is measured. (S40)
이때, 메모리부(24)는 측정한 상기 단말기의 수신전력과 상기 송신용 전압제어 감쇠부(22)의 측정값을 저장하고(S411), 상기 제1 정/역방향 제어 스위치부(11)를 역방향으로 바꾼후(S42) 상기 단말기(17)의 수신전력이 -60dBm이 되도록 상기 송신용 전압제어 감쇠부(22)를 조정하고(S43) 상기 단말기(17)의 수신전력을 측정한다.(S44)At this time, the memory unit 24 stores the measured reception power of the terminal and the measured value of the transmission voltage control attenuation unit 22 (S411), and reverses the first forward / reverse control switch unit 11. After changing to (S42), the transmission voltage control attenuation unit 22 is adjusted so that the reception power of the terminal 17 becomes -60dBm (S43), and the reception power of the terminal 17 is measured.
측정한 상기 단말기(17)의 수신전력과 송신용 전압제어 감쇠부(22)의 측정값을 저장하고(S45), 아래의 수학식(1)에 의해 송신 안테나단의 정재파비 환산식을 사용하여 수학식(2)에 의해 송신 안테나단의 정재파비를 구하게 된다.(S46)The measured reception power of the terminal 17 and the measured value of the transmission voltage control attenuation unit 22 are stored (S45), and the standing wave ratio conversion equation of the transmitting antenna stage is expressed by Equation (1) below. The standing wave ratio of the transmitting antenna terminal is obtained by Equation (2) (S46).
여기서,: 정방향시 단말기 수신 전력: 반사계수here, : Terminal receive power in forward direction : Reflection coefficient
는 정방향시 단말기 수신 전력: 커플러의 커플링 오프셋 Terminal receive power in forward direction : Coupling offset of coupler
: 역방향시 단말기 수신 전력이 -60dBm이 되도록 하기 위한 송신용 전압제어 감쇠부의 제어값 : Control value of voltage control attenuation part for transmission to make terminal receive power as -60dBm in reverse direction
상기 수학식(2)의 결과 정재파비값이 무한대이면 상기 송신 안테나단의 상태가 이상함을 나타내고, 1이면 상기 송신 안테나단의 상태가 양호함을 나타낸다.As a result of Equation (2), when the standing wave ratio value is infinity, the state of the transmitting antenna terminal is abnormal, and when 1, the state of the transmitting antenna terminal is good.
이때, 상기 1에 가까우면 가까울수록 상기 송신 안테나단의 상태는 최적의 상태가 된다.At this time, the closer to 1, the more optimal the state of the transmitting antenna terminal is.
이러한 과정을 20번 반복하여 얻은 상기 정재파비값을 내림차순으로 정리한 다음 작은 값 5개와 큰 값 5개를 버리고 가운데 10개의 측정한 값으로 평균값을 취한다.(S59)The above standing wave ratio values obtained by repeating this process 20 times are arranged in descending order, and then 5 small values and 5 large values are discarded, and the average value is taken as the measured values of 10 among them (S59).
한편, 수신 정재파비 측정시는 상기 초기의 제1, 제2 정/역방향 제어 스위치부(11,12)의 경로를 역방향에서 정방향으로 바꾸고(S48), 상기 단말기(17)의 수신 전력이 상기 -60dBm이 되도록 상기 송신용 전압제어 감쇠부(22)를 조정한다.(S49)In the reception standing wave ratio measurement, the paths of the first and second forward / reverse control switch units 11 and 12 are changed from the reverse direction to the forward direction (S48), and the received power of the terminal 17 is-. The transmission voltage control attenuation section 22 is adjusted to be 60 dBm. (S49)
상기 송신용 전압제어 감쇠부(22)의 출력을 입력받은 이중화부(16)는 상기 단말기(17)로 송신하게 되고, 수신용 전압제어 감쇠부(23)는 단말기 송신 전력이 -30dBm이 되도록 감쇠시키고(S50), 상기 단말기(17)의 송신 전력을 측정하며(S51) 그 단말기(17)의 송신 전력과 상기 수신용 전압제어 감쇠부(23)의 측정값을 상기 메모리부(24)에 저장한다.(S52)The redundancy unit 16 which receives the output of the transmission voltage control attenuation unit 22 transmits to the terminal 17, and the reception voltage control attenuation unit 23 attenuates so that the terminal transmission power becomes -30 dBm. (S50), the transmission power of the terminal 17 is measured (S51), and the transmission power of the terminal 17 and the measured value of the reception voltage control attenuation unit 23 are stored in the memory unit 24. (S52)
여기서, 상기 수신용 전압 제어 감쇠부(23)의 출력 전력이 -30dBm이 되도록 제어하는 것은 상기 제어 보드(18)에 의해 제어되는 제1, 제2 디지탈/아날로그 컨버터부(21a,21b)의 출력에 의해 가능하다.Here, controlling the output power of the reception voltage control attenuation unit 23 to be -30 dBm is the output of the first and second digital / analog converters 21a and 21b controlled by the control board 18. Is possible by
이후, 상기 제1, 제2 정/역방향 제어 스위치부(11,12)의 경로를 역방향으로 하고(S53), 상기 수신용 전압제어 감쇠부(23)는 상기 단말기(17) 송신전력이 -30dBm이 되도록 감쇠시키고(S54), 상기 단말기(17)의 송신 전력을 측정하며(S55) 그 단말기(17)의 송신 전력과 상기 수신용 전압제어 감쇠부(23)의 측정값을 상기 메모리부(17)에 저장하고(S56), 아래의 수학식(3)에 의해 송신 안테나단의 정재파비 환산식을 사용하여 수학식(4)에 의해 정재파비를 구하게 된다.(S57)Thereafter, the paths of the first and second forward / reverse control switch parts 11 and 12 are reversed (S53), and the receiving voltage control attenuation part 23 has a transmission power of −30 dBm at the terminal 17. Attenuate to be (S54), measure the transmit power of the terminal 17 (S55), and measure the transmit power of the terminal 17 and the measured value of the receiving voltage control attenuation unit 23 to the memory unit 17. (S56), and the standing wave ratio is obtained by Equation (4) using the standing wave ratio conversion equation of the transmitting antenna stage by Equation (3) below.
여기서,: 역방향시 단말기 출력 전력: 반사계수here, Terminal output power in reverse direction : Reflection coefficient
: 정방향시 단말기 송신전력이 -30dBm이 되도록 하기 위한 수신용전압제어 감쇠부의 제어값 : Control value of receiving voltage control attenuation part to make terminal transmit power at -30dBm in forward direction
: 역방향시 단말기 송신전력이 -30dBm이 되도록 하기 위한 수신용 전압제어 감쇠부의 제어값 : Control value of receiving voltage control attenuation unit to make terminal transmit power at -30dBm in reverse direction
: 커플러의 커플링 오프셋: 정방향시 단말기 출력 전력 : Coupling offset of coupler : Terminal output power in forward direction
상기 수학식(4)의 결과 정재파비값이 무한대이면 상기 송신 안테나단의 상태가 이상함을 나타내고, 1이면 상기 송신 안테나단의 상태가 양호함을 나타낸다.As a result of Equation (4), when the standing wave ratio value is infinity, the state of the transmitting antenna terminal is abnormal, and when 1, the state of the transmitting antenna terminal is good.
이때, 상기 1에 가까우면 가까울수록 상기 송신 안테나단의 상태는 최적의 상태가 된다.At this time, the closer to 1, the more optimal the state of the transmitting antenna terminal is.
이러한 과정을 20번 반복하여 얻은 상기 정재파비값을 내림차순으로 정리한 다음 작은 값 5개와 큰 값 5개를 버리고 가운데 10개의 측정한 값으로 평균값을 취한다.(S59)The above standing wave ratio values obtained by repeating this process 20 times are arranged in descending order, and then 5 small values and 5 large values are discarded, and the average value is taken as the measured values of 10 among them (S59).
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 기지국 진단 장비인 기지국 테스트 장치(BTU)를 통해 단말기의 비선형적인 특성과 기지국 전력 제어의 정확성에 상관없이 단말기의 송수신 전력을 송신용 전압제어 감쇠부 및 수신용 전압제어 감쇠부로 정확히 고정시켜 상기 단말기의 송수신 전력과 송신및 수신용 전압제어 감쇠부의 제어값의 차이, 커플러의 오프셋값을 이용하여 정확한 기지국 안테나의 정재파비를 측정할 수 있도록 한 효과가 있다.As described in detail above, the present invention provides a voltage control attenuation unit and a reception voltage for transmitting / receiving power of a terminal regardless of nonlinear characteristics of the terminal and accuracy of base station power control through a base station test apparatus (BTU), which is a base station diagnostic equipment. By accurately fixing the control attenuation unit, it is possible to accurately measure the standing wave ratio of the base station antenna by using the difference between the transmit / receive power of the terminal, the control value of the voltage control attenuation unit for transmission and reception, and the offset value of the coupler.
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