KR100549127B1 - 무선주파수의 정재파비 측정 장치 - Google Patents

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야

본 발명은 무선주파수의 정재파비 측정 장치에 관한 것임.

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제

본 발명은, 무선주파수의 이동전화 기지국의 각 경로별 정재파비를 측정함에 있어, 각 경로별 지연되어 측정되는 반사전력값을 이용해 정재파비를 측정함으로써, 운용중인 기지국의 각 경로별 정재파비를 실시간으로 측정할 수 있고, 이에 따라 이동전화의 통화 품질을 저하시키는 요인을 측정할 수 있는 정재파비 측정 장치를 제공하고자 함.

3. 발명의 해결방법의 요지

본 발명은, 외부로부터 입력되는 무선주파수 수신신호의 정재파비 측정에 사용되는 기준신호를 발생하기 위한 기준신호 발생수단; 기준신호 발생수단으로부터 전달되는 기준신호를 분배하여 수신측으로 전달하는 신호 분배수단; 송신측을 통해 송신하고자 하는 무선주파수 송신신호와 수신측을 통해 전달되는 기준신호를 지연하고, 무선주파수 송신신호의 반사신호와 기준신호의 반사신호를 지연하기 위한 지연수단; 및 지연수단으로부터 전달되는 신호들의 전력을 측정한 후, 측정한 전력값들을 이용해 송신신호와 수신신호의 정재파비를 측정하는 정재파비 측정수단을 포함한다.

4. 발명의 중요한 용도

본 발명은 무선주파수의 정재파비 측정에 이용됨.

무선주파수, 송수신 시스템, 정재파비

Description

무선주파수의 정재파비 측정 장치{APPARATUS FOR MEASURING VSWR OF RADIO FREQUENCY}

도 1a는 일반적인 이동전화 기지국내의 송신경로 RF 전단부(Radio Frequency Front-end)의 구성도.

도 1b는 일반적인 이동전화 기지국내의 수신경로 RF 전단부의 구성도.

도 2는 종래의 무선주파수 송수신 시스템에서의 정재파비 측정 장치에 대한 설명 예시도.

도 3은 본 발명에 따른 무선주파수의 정재파비 측정 장치의 일실시예 구성도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

311 : 기준신호 발생기 312 : 신호 분배기

313 : 지연기 314 : 전력 측정기

315 : 정재파비 측정기

본 발명은 무선주파수의 정재파비(VSWR : Voltage Standing Wave Ratio) 측정 장치에 관한 것으로서, 특히 이동전화 기지국의 운용 중 각 경로별 정재파비를 실시간으로 측정할 수 있는 정재파비 측정 장치에 관한 것이다.

도 1a는 일반적인 이동전화 기지국내의 송신경로 RF 전단부의 구성도로서, 선형전력 증폭기(101)와, 대역통과필터(102)와, 방향성 결합기(103)와, 어레스터(Arrestor)(104)로 구성된다.

이와 같은 구조를 갖는 일반적인 이동전화 기지국내의 송신경로 RF 전단부에 대한 동작을 살펴보면 다음과 같다.

선형전력 증폭기(101)는 송신신호를 증폭하고 대역통과필터(102)로 전달하게 되는데 대역통과필터(102)를 통해 전달된 송신신호는 필터링 과정을 통해 잡음이 제거되어 방향성 결합기(103)로 전달된다. 이렇게 방향성 결합기(103)를 통해 전달된 송신신호는 어레스터(104)를 통해 송신안테나로 전달된다.

도 1b는 일반적인 이동전화 기지국내의 수신경로 RF 전단부 구성도로서, 어레스터(111)와, 방향성 결합기(112)와, 대역통과필터(113)와, 저잡음 증폭기(114)로 구성된다.

이와 같은 구조를 갖는 일반적인 이동전화 기지국내의 수신경로 RF 전단부에 대한 동작을 살펴보면 다음과 같다.

수신 안테나를 통해 수신된 수신신호는 어레스터(111)와 방향성 결합기(112) 를 순차적으로 거쳐 대역통과필터(113)로 전달된 후 필터링 과정을 통해 잡음이 제거되어 저잡음 증폭기(114)로 전달된다.

도 2는 종래의 무선주파수 송수신 시스템에서의 정재파비 측정 장치에 대한 설명예시도로서, 측정하고자 하는 이동전화 기지국의 송신 또는 수신경로 RF 전단부에 정재파비 측정기(215)를 연결하여 정재파비를 측정하였다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래의 무선주파수 송수신 시스템에서의 정재파비 측정 장치의 경우, 정재파비를 측정하고자 하는 각 송신 또는 수신경로 RF 전단부의 케이블을 탈장하여 정재파비 측정 장치에 연결함으로써, 이동전화 기지국을 운용 중에는 송수신 경로별 정재파비 값을 측정할 수 없는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 무선주파수의 이동전화 기지국의 각 경로별 정재파비를 측정함에 있어, 각 경로별 지연되어 측정되는 반사전력값을 이용해 정재파비를 측정함으로써, 운용중인 기지국의 각 경로별 정재파비를 실시간으로 측정할 수 있고, 이에 따라 이동전화의 통화 품질을 저하시키는 요인을 측정할 수 있는 정재파비 측정 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 무선주파수의 정재파비 측정 장 치에 있어서, 외부로부터 입력되는 무선주파수 수신신호의 정재파비 측정에 사용되는 기준신호를 발생하기 위한 기준신호 발생수단; 상기 기준신호 발생수단으로부터 전달되는 기준신호를 분배하여 수신측으로 전달하는 신호 분배수단; 송신측을 통해 송신하고자 하는 무선주파수 송신신호와 상기 수신측을 통해 전달되는 상기 기준신호를 지연하고, 상기 무선주파수 송신신호의 반사신호와 상기 기준신호의 반사신호를 지연하기 위한 지연수단; 및 상기 지연수단으로부터 전달되는 신호들의 전력을 측정한 후, 측정한 전력값들을 이용해 상기 송신신호와 상기 수신신호의 정재파비를 측정하는 정재파비 측정수단을 포함한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 무선주파수의 정재파비 측정 장치의 일실시예 구성도로서, 무선주파수 송수신 시스템에 본 발명에 따른 무선주파수의 정재파비 측정 장치가 연결된 형태를 나타내고 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 정재파비 측정 장치는, 수신경로의 정재파비 측정에 사용되는 기준신호를 발생하기 위한 기준신호 발생기(311)와, 기준신호 발생기(311)로부터 전달된 정재파비 측정용 기준신호를 분배하여 수신단으로 전달하는 신호분배기(312)와, 송신경로 및 수신경로로부터 반사되어 전달된 신호들을 각각 미리 설정된 시간만큼 지연하기 위한 지연기(313)와, 지연기(313)로부터 전달된 신호들의 전력을 측정하기 위한 전력 측정기(314)와, 전력 측정기(314)에 의해 측정된 신호들의 전력값을 이용하여 송신경로 및 수신경로의 정재파비를 측정하기 위한 정재파비 측정기(315)를 구비한다.

상기한 바와 같은 구조를 갖는 본 발명의 무선주파수의 정재파비 측정 장치의 동작에 대하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

우선, 송신경로의 정재파비를 측정하는 과정에 대하여 설명한다.

지연기(313)는 송신단의 선형전력 증폭기(301)와 대역통과필터(302)로부터 전달된 송신신호를 지연시켜 전력 측정기(314)로 전달하고, 또한 송신안테나로부터 반사되어 송신단의 어레스터(304)와 방향성 결합기(303)를 순차적으로 통해 전달된 반사신호를 지연시켜 전력 측정기(314)로 전달한다.

전력 측정기(314)는 지연기(313)를 통해 송신신호 대비 지연된 반사전력을 측정하여 측정한 신호의 전력 측정값들을 정재파비 측정기(315)로 전달한다.

만일, 선형전력 증폭기(301)를 통해 증폭된 송신신호는 대역통과필터(302)와 방향성 결합기(303)를 거쳐 차례로 전달되는데, 방향성 결합기(303)를 통해 측정된 송신신호의 전력 측정값을 a, 송신안테나로부터 반사된 반사신호가 방향성 결합기(303)를 통해 측정된 반사전력 측정값을 b 라고 가정하면, 정재파비 측정기(315)에 의해 측정되는 송신경로 정재파비는 다음 [수학식 1]과 같이 표현된다.

여기서, 전력 측정값 a는 선형전력 증폭기(301)로부터 출력된 신호의 전력 측정값과 동일하다.

따라서, 상기 [수학식 1]과 같이 송신경로 정재파비를 측정할 경우, 선형전력 증폭기(301)로부터 출력된 신호의 전력 측정값이나 또는 대역통과필터(302)로부터 출력된 신호의 전력 측정값을 선택적으로 사용하면 된다.

다음은, 수신경로의 정재파비를 측정하는 과정에 대하여 설명한다.

기준신호 발생기(311)로부터 발생된 기준신호는 신호 분배기(312)를 통하여 또 다른 수신단의 방향성 결합기로 전달되고 또한, 신호 분배기(312)로부터 분배되어 방향성 결합기(306)와, 어레스터(305)를 통해 수신안테나로 전달된다.

여기서, 전력 측정기(314)는 지연기(313)를 통해 지연된 반사신호의 전력을 측정하고 측정된 신호의 전력 측정값들을 정재파비 측정기(315)로 전달한다.

만일, 방향성 결합기(306)를 통해 측정된 반사신호의 전력 측정값을 c, 방향성 결합기(306)를 지나 어레스터(305)에 인가된 기준신호의 전력값을 d 라고 가정하면, 정재파비 측정기(315)에 의해 측정되는 수신경로 정재파비는 다음 [수학식 2]와 같이 표현된다.

한편, 본 발명의 무선주파수의 정재파비 측정 장치는, 어느 특정 시스템에 고정되지 않고 휴대용 제품으로도 만들어 사용할 수 있는 특징이 있다.

본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은, 운용중인 이동전화 기지국의 정재파비를 측정하기 위하여 각 측정하고자 하는 송신 및 수신경로의 케이블을 탈장하여 정재파비 측정 장치에 연결하지 않고, 정재파비 측정 장치를 각 경로별 방향성 결합기에 연결하여 이동전화 기지국 운용 중 각 경로의 정재파비를 실시간으로 측정함으로써, 이동전화의 통화품질을 현저히 향상시킬 수 있고 이동전화 기지국을 효율적으로 운용 및 유지할 수 있고, 또한 이동전화의 통화품질을 저하시키는 원인을 실시간 확인할 수 있어 기지국 관리의 효율성을 높일 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 무선주파수의 정재파비 측정 장치에 있어서,

   외부로부터 입력되는 무선주파수 수신신호의 정재파비 측정에 사용되는 기준신호를 발생하기 위한 기준신호 발생수단;

   상기 기준신호 발생수단으로부터 전달되는 기준신호를 분배하여 수신측으로 전달하는 신호 분배수단;

   송신측을 통해 송신하고자 하는 무선주파수 송신신호와 상기 수신측을 통해 전달되는 상기 기준신호를 지연하고, 상기 무선주파수 송신신호의 반사신호와 상기 기준신호의 반사신호를 지연하기 위한 지연수단; 및

   상기 지연수단으로부터 전달되는 신호들의 전력을 측정한 후, 측정한 전력값들을 이용해 상기 송신신호와 상기 수신신호의 정재파비를 측정하는 정재파비 측정수단

   을 포함하여 이루어진 무선주파수의 정재파비 측정 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 지연수단은,

   상기 송신측의 증폭수단과 필터링수단으로부터 전달되는 무선주파수 신호, 상기 송신측의 송신안테나로부터 반사되어 전달되는 무선주파수 신호, 상기 수신측 의 증폭수단으로부터 전달되는 상기 기준신호, 그리고 상기 기준신호가 상기 수신측의 수신안테나로부터 반사되어 전달되는 신호를 일정시간 지연시켜 상기 정재파비 측정수단으로 전달하는 것을 특징으로 하는 무선주파수의 정재파비 측정 장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 정재파비 측정수단은,

   상기 지연수단으로부터 전달된 신호들의 전력을 각각 측정하기 위한 전력 측정기; 및

   상기 전력 측정기에 의해 측정된 전력 측정값들을 이용하여 상기 무선주파수 송신신호와 상기 무선주파수 수신신호의 정재파비를 측정하기 위한 정재파비 측정기

   를 포함하여 이루어진 무선주파수의 정재파비 측정 장치.

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