KR100638505B1 - 스위칭 다이버시티 시스템의 테스트를 위한 회로장치 및 방법 - Google Patents

스위칭 다이버시티 시스템의 테스트를 위한 회로장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 라디오 수신 시스템을 테스트하기 위한 회로 장치와 방법에 관한 것이다. 본 발명의 회로 장치는 다수의 안테나(1 내지 4), 상기 안테나의 안테나 스위치(5), 수신기(8) 및 안테나 스위치를 제어하는 다이버시티 프로세서(6)를 포함한다. 본 발명에 따라서, 진단 프로세서(9)가 제공된다. 상기 프로세서는 다이버시티 프로세서의 제어입력부에 연결된 출력단자를 가지며 그 출력단자에는 다이버시티 프로세서에 의한 다른 스위칭 과정의 실행을 방지하는 신호가 분배된다.
라디오 수신 시스템, 안테나, 안테나 스위치, 수신기, 다이버시티 프로세서, 진단 프로세서

Description

스위칭 다이버시티 시스템의 테스트를 위한 회로장치 및 방법{Circuit arrangement and method for verifying a switching diversity system}
본 발명은 스위칭 다이버시티(switching diversity) 시스템의 테스트를 위한 회로장치 및 방법에 관한 것이다.
스위칭 다이버시티 안테나 시스템은 예컨대 EP-A-0201 977에 개시되어 있다. 상기 간행물에 알려져 있는 시스템은 실질적으로 둘다 필립스사가 제조한, 안테나 스위치를 가진 구성 소자 및 IF-복조기 TDA1596을 가진 다이버시티 프로세서 TEA6101로 구성되어 있다. 다이버시티 프로세서는 IF-신호의 평가에 의해 수신 방해를 검출하고, 상기 신호는 라디오로부터 공급되어 결국 안테나 스위치에 의해 다른 안테나로 스위칭되며, 다른 안테나의 신호 품질 재테스트 등이 이루어진다.
이러한 시스템에 있어서 특정 안테나를 테스트를 위하여 활성화시키는것, 즉 라디오 입력 단자와 연결하는 것은 불가능하다.
이러한 문제를 해결하는 스위칭 회로(switching circuit)는 DE 195 13 872 A1에 제시된다. 도 1을 참조하여 하기에서 이러한 회로장치가 설명된다. (예컨대) 4개의 안테나(1,2,3 및 4)간의 스위칭을 위하여 안테나 스위치(5)가 제공되며, 이는 다이버시티 프로세서(6)에 의하여 제어된다. 상기 다이버시티 프로세서(6)에는 복조기(10)로부터 발생된 제어 신호가 인가되는데, 상기 제어신호는, 한개 또는 복수개의 스피커(9)를 포함하는 수신기(라디오)(8)가가 제공한 IF-신호로부터 복조기(10)에 의해 발생된 것이다.
특정 안테나의 지속적인 활성화를 위하여 변환기가 제공되고, 상기 변환기는 제어장치, 예컨대 라디오(8)에 의하여 제어된다. 이를 위해 제어장치는 디지털 신호를 발생시키며, 상기 디지털 신호는 예컨대 중간 접속된 필터(52)를 구비한 안테나케이블(antena cable)을 통해 또는 다이버시티 시스템의 제어를 위해 사용되는 IF-라인을 통해 컨버터(convertor)(51)로 전송된다 ; 컨버터(51)는 전기 스위치에 의하여 예컨대 4개의 안테나(1,2,3 또는 4) 중 하나를 선택한다. 다이버시티 프로세서(6)는 선택된 안테나의 테스트 중에 차단되지 않기 때문에, 스위칭 펄스에 의해 수신 신호의 방해가 발생할 수 있다.
DE 195 13 872 A1에 개시되어 있는 조치는 비교적 간단하게 구현되는 장점을 가지고 있기는 하다. 하지만 안테나의 기능만 테스트되고 다이버시티 프로세서 자체의 기능은 테스트될 수 없으며, 안테나 기능의 테스트 중에 다이버시티 프로세서는 계속 작동되는 단점을 가지고 있다.
또한 상기 간행물 및 언급된 스위칭 회로의 제품 설명서가 모든 여기에 상술하지 않은 상세 설명 및 기술적인 특성의 설명을 위하여 참조된다.
본 발명의 목적은 안테나의 기능 뿐만 아니라 다이버시티 프로세서 자체도 테스트할 수 있는, 스위칭 다이버시티 시스템의 테스트를 위한 회로 장치 및 방법을 제공하는 데 있다.
특히 본 발명에 따른 회로장치 및 본 발명에 따른 방법은, 프로세서가 진단 중에 기능 테스트를 방해하는 스위칭 신호를 발생시키는 것을 방지해야 한다.
본 발명에 따른 회로 장치는 청구항 제 1 항에 제시되어 있다. 청구항 제9 항은 본 발명에 따른 방법을 명시하고 있다. 본 발명의 다른 실시예는 종속청구항의 대상이다.
본 발명에 따라 진단 프로세서가 제공되고, 상기 진단 프로세서는 다이버시티 프로세서의 제어 입력부에 연결되어 있는 출력 단자를 가지며, 그의 출력단자에서, 다이버시티 프로세서에 의한 추가 스위칭 과정을 방지하는 신호를 제공한다.
특히 이 경우 예컨대 필립스사의 스위치회로 TEA6101와 같은 알려진 다이버시티 프로세서의 특성이 사용될 수 있다. 이러한 다이버시티 프로세서는, 예컨대 "컨트롤"-입력부에 정지신호가 인가될 때, 다른 안테나로의 추가 스위칭을 차단할 수 있다.
본 발명에 따라 제공된 진단 프로세서는, 선택된 안테나가 다이버시티 프로세서에 의하여 활성화되는 것을 감지하는 바로 그 순간에 상기 정지 신호를 발생시킨다. 다르게 표현하자면, 본 발명에 따르면 진단을 위하여 안테나 스위치용 추가 제어장치는 사용되지 않고, 다이버시티 프로세서가 적합하게 제어됨으로써, 상기 다이버시티 프로세서는 순간적인 안테나 신호와는 무관하게 항상 선택된 안테나를 활성화시킨다.
다만 분명히 해야할 사항은, "프로세서"란 개념이 이러한 스위칭 회로가 마이크로 프로세서나 또는 마이크로 컨트롤러여야만 한다는 것을 의미하지는 않는다는 것이다. 이러한 형식의 프로세서 대신에 물론 "하드-와이어드(Hard-wired)" 스위칭 회로도 사용될 수 있다.
진단은 본 발명에 따른 회로 장치에 의하여 예컨대 다음과 같이 행할 수 있다:
1. 우선 비교적 약한 신호가 수신되는 주파수가 라디오에 세팅된다. 이것은 반드시 필요한데, 그 이유는 다이버시티 프로세서가 안테나를, 스피커에서 소음이 들릴 수 있는 수신 레벨 범위 내에서만 스위칭시키기 때문이다.
2. 그 다음에 또는 그 전에, 세팅될 안테나의 번호가 라디오에 입력된다. 라디오는 이러한 값을 진단-프로세서에 전송한다.
3. 예컨대 안테나 접촉에 의하여 야기되는 존재하는 수신 신호 변동 등은 다이버시티 프로세서를 다른 안테나로 스위칭시킨다. 진단 프로세서가 예컨대 비교기(comparator)를 이용하여 소정의 안테나가 세팅되는 것을 검출하면, 상기 진단 프로세서는 다이버시티 프로세서용 정지신호를 세팅한다. 이러한 상태의 도달은 라디오로 역전송되어 거기에 디스플레이된다.
4. 다른 안테나로 추가 스위칭이 이루어진다는 것은 다이버시티 프로세서가 정확히 작동하고 있음을 나타낸다. 이어서 안테나 자체의 테스트, 예컨대 오디오 테스트가 실시될 수 있다.
예컨대 제조시 최종 검사보다 더 철저한 시스템의 점검이 필요하다면, 알려진 테스트 신호의 사용에 의해 다이버시티 스위칭 임계치 뿐만 아니라 안테나의 기능도 테스트될 수 있다.
안테나 케이블과 라디오 입력부 사이의 연결이 분리되어 안테나 출력 신호가 측정 수신기에 공급될 때, 개별 안테나의 방향 특성도 테스트 가능하다.
다른 실시예에서, 바로 다음 안테나로의 스위칭이 진단 동안 특별한 스위칭 조치에 의해 야기되는 것이 가능하다. 이것은 예컨대 다이버시티 프로세서가 추가 스위칭을 위한 모든 안테나의 단시간 차단에 의하여 야기됨으로써 이루어진다. 이러한 조치는 가장 간단하게 스위칭 다이오드의 집중점에 있는 안테나 스위치에서 직접 실시될 수 있다.
또한 복조기의 "레벨"-신호는 안테나의 수신 레벨의 정확한 판단을 위해 사용된다. 이러한 신호의 크기는 다이버시티 작동에 관련된 범위에서 수신 레벨에 광범위하게 비례하며, 이 때문에 테스트시에 기준 신호와 비교될 수 있다.
또 다른 실시예에서 진단 프로세서용 제어 장치로서 라디오 대신에 특히 이러한 목적을 위해서만 제작된 테스트장치의 사용도 가능하다.
도 1은 종래기술에 따른 진단 기능을 가진 4-안테나 다이버시티 시스템.
도 2은 본 발명에 따른 진단 기능을 가진 4-안테나 다이버시티 시스템의 실시예.
도 3a은 본 발명에 따른 진단 프로세서의 제 1 실시예의 구조.
도 3b는 모든 안테나를 동시에 차단할 수 있는 기능을 가진 진단 프로세서의 제 2 실시예.
도 3c는 IF-신호 레벨을 평가할 수 있는 진단 프로세서의 제 3 실시예.
도 3d는 모든 안테나를 동시 차단함은 물론 IF-신호 레벨을 테스트할 수 있는 진단 프로세서의 다른 실시예.
도 4는 모든 안테나를 공동으로 차단할 수 있는 안테나 스위치용 실시예.
도 5는 진단 기능 및 IF-라인을 통한 테스트 신호의 전송이 가능한 4안테나 다이버시티 시스템.
본 발명은 하기에서 도면과 관련된 실시예에 의해 예시적으로 설명되지만, 이것에 발명의 사상이 제한되는 것은 아니며, 또한 문장에서 상세히 설명되어 있지 않은 본 발명에 따른 모든 세부 설명의 기술과 관련하여 상기 도면이 명백하게 참조된다.
다음 도면들에서 동일한 부품에는 항상 동일한 참조부호를 부여하였으므로 다른 추가 도면의 설명시 상기 부품을 재차 설명하지 않는다.
도 2는 진단 기능을 가진 안테나 다이버시티 시스템의 한 실시예를 블록 회로도로서 도시한다. 4 개의 안테나(1 내지 4)는 안테나 스위치(5)에 연결되어 있고, 상기 안테나 스위치는 다이버시티 프로세서(6)에 의하여 제어되며 제어 기능에 상응하게 특정 안테나의 신호를 그의 출력 단자로 "스위치한다(switch)". 이러한 출력 단자에 존재하는 안테나 스위치(5)의 출력 신호(HF-신호)는 적어도 한 개의 스피커(9)를 가진 라디오(8)에 인가되고, 상기 스피커에 의하여 특히 오디오 평가도 가능하다.
본 발명에 따라 진단 프로세서(7)가 제공되며, 이 기능을 다음에 설명한다.
진단 프로세서(7)는 (도시되어 있는 실시예에서) 안테나 스위치(5)용 4개 스위칭 라인용 입력 단자, 디지털 테스트 신호용 입출력 단자 및 (선택적으로) 그의 기능이 다음에 설명되는 추가 입력 단자를 가지고 있다.
수신기(8)로부터 발생된 IF-신호는 동축 케이블을 거쳐서 복조기(10)에 인가된다. 복조기(10)는 IF-신호로부터 내부에서 다이버시티 프로세서(6)에 인가되는 "레벨" 및 "오디오" 신호를 생성한다. 진단 프로세서(7)의 다른 입력단자에도 인가되는 레벨-신호는 IF-신호 레벨에 비례하는 DC-신호를 나타내며, 수신 레벨의 평가를 허용한다. 오디오-신호는 라디오 신호의 변조내용이다.
또한 진단 프로세서(7)는 출력 단자를 가지며, 상기 출력 단자에 신호가 인가되며, 상기 신호에 의해 모든 안테나가 차단될 수 있다.
본 발명에 따라 제공된 진단 프로세서(7)의 작동 방법은 이하 도 3을 참조하여 보다 상세히 설명한다. 도 2에서와 같은 동일 부품은 동일한 도면 부호가 제공됨으로써, 새로운 설명은 생략될 수 있다.
도 3a는 진단 프로세서(7)용 제 1 실시예를 도시하고 있다:
(도시되어 있는 실시예에서) 4 개의 안테나 스위칭 회로는 비교 부재(71)로 안내된다. 비교 부재(71)의 비교 입력 단자는, 진단을 위하여 세팅되는 안테나(1, 2, 3 또는 4)의 번호를 저장하는 레지스터(register)(72)와 연결되어 있다. 안테나의 번호는 라디오(8)로부터 인터페이스(interface)(73)를 거쳐서 레지스터(72)의 비교 입력 단자로 전송된다. 또한 인터페이스(73)는 비교 부재(71)의 출력 신호와 함께 AND 부재(74)에 입력신호로서 인가되는 진단 이네이블신호(enable signal)를 제공하며, 상기 비교 부재의 출력 신호는 정지 신호로서 다이버시티 프로세서(5)의 제어 입력 단자에 인가된다.
도 3b는 도 3a에 도시되어 있는 실시예의 변형예를 도시하며, 상기 변형예에서 인터페이스(73)에는 출력단자가 제공되며, 상기 출력 단자에 신호가 인가되고, 상기 신호에 의해 모든 안테나(1 내지 4)가 차단될 수 있다. 이러한 특성은 다음 안테나로의 스위칭이 수신신호의 불량한 신호 품질에 의하여 발생되어서는 안되거나 또는 발생될 수 없는 경우가 아닌, 오히려 특정 시점에서 제어장치에 의하여 달성되는 경우에 사용될 수 있다.
도 3c에 도시되어 있는 실시예의 경우 인터페이스(73)에는 또한 라디오(8)로부터 발생된 테스트신호 외에도, "레벨" 신호를 기준전압(Uref)과 비교하는 윈도우 비교기(window comparator)의 출력신호도 인가된다. 이러한 특성은 자동차 제조업체가 차량 생산 중에 다이버시티 시스템이 규정된 주파수 변조 HF-테스트 신호에 의하여 테스트되어야 할 때 사용될 수 있다.
도 3d는 도 3b는 물론 도 3c에 도시되어 있는 실시예가 제공된 실시예를 도시하고 있다.
물론 도시되어 있는 회로를 4 개 안테나 이상 또는 이하로 확장하는 것은 언제나 가능하다.
도 4는 모든 안테나의 차단을 동시에 허용하는 안테나 스위치용 실시예를 도시하고 있다. 일반적인 구조의 제한 없이 도시되어 있는 안테나 스위치(5)는 단자(55 및 56)에 인가된 스위칭 신호에 따라 라디오 출력 단자(57)와 연결되어 있는 2개의 입력 단자(53 및 54)를 가지고 있다. 58로 차단 입력 단자가 표시되어 있다. 단자(58)에 제어 신호가 영-전위로 인가되면, 회로점(59)은 차단된 트랜지스터로 인하여 양전압 +Ub와 연결되므로, 스위칭 다이오드는 더 이상 전류를 안내할 수 없으며, 단자(57)에는 더 이상 신호가 존재하지 않는다. 따라서 단 하나의 신호로 모든 안테나의 차단이 가능하다.
도 5는 도 2에 도시되어 있는 실시예의 변형예를 도시하고 있으며, 상기 변형예에서 배선 비용을 줄이기 위하여, IF-케이블을 통해 테스트신호가 안내된다. 이것은 라디오측과 프로세서측의 2개의 다이플렉서(diplexer)가 결합과 분리를 가능하게 하며, 이중에서 도 5에는 프로세서측 다이플렉서(71)만이 도시되어 있다. 라다오측의 다이플렉서는 라디오 내에 내장되어 있음으로 도시되어 있지 않다. 이러한 목적을 위한 HF-안테나 케이블의 사용은, 경우에 따라서 예컨대 안테나의 방향성 다이어그램이 측정되어야 할 때 라디오로부터 제거되어야 하기 때문에 중요하지 않다. 안테나 케이블은 측정 수신기와 연결된다. 이러한 상태에서 계속 안테나의 제어 또는 특정 안테나의 활성화가 가능해야 한다면, 제어신호는 다른 케이블에서 HF-신호-케이블로서 라디오로부터 다이버시티회로에 전송되어야 한다.

Claims (15)

  1. - 다수의 안테나(1, 2, 3, 4),
    - 상기 안테나용 안테나스위치(5),
    - 수신기(8), 및
    - 상기 안테나스위치를 제어하는 다이버시티 프로세서(6)를 포함하는,
    라디오 수신 시스템의 테스트를 위한 회로장치에 있어서,
    상기 다이버시티 프로세서(6)의 제어입력부에 연결된 출력단자를 가지며, 상기 출력단자에서 상기 다이버시티 프로세서에 의한 추가 스위칭과정을 저지하는 신호를 제공하는 진단 프로세서(7)가 제공되는 것을 특징으로 하는 라디오 수신 시스템의 테스트를 위한 회로장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 진단 프로세서(7)는 상기 다이버시티 프로세서(6)가 특정의, 미리 선택 가능한 안테나로 스위칭할 때 추가 스위칭과정을 저지하는 신호를 제공하는 것을 특징으로 하는 라디오 수신 시스템의 테스트를 위한 회로장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 진단 프로세서는 입력단자를 가지며, 상기 입력단자에 상기 안테나스위치(5)용 상기 다이버시티 프로세서(6)의 스위칭 신호가 인가되는 것을 특징으로 하는 라디오 수신 시스템의 테스트를 위한 회로장치.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 수신기(8)는 특정 안테나를 선택하는 신호를 상기 진단 프로세서(7)에 인가하는 것을 특징으로 하는 라디오 수신 시스템의 테스트를 위한 회로장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 선택된 안테나(1, 2, 3, 4)의 번호가 상기 수신기(8)에 입력가능한 것을 특징으로 라디오 수신 시스템의 테스트를 위한 회로장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 진단 프로세서(7)는 비교 부재(71)을 가지며, 상기 비교 부재(71)에는 안테나 스위칭 라인의 신호와, 진단을 위하여 세팅되는 안테나의 번호(1, 2, 3, 4)를 지시하는 레지스터(62)의 출력신호가 인가되는 것을 특징으로 하는 라디오 수신 시스템의 테스트를 위한 회로장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    테스트신호, 특히 안테나의 번호는 진단 이네이블신호(diagnosis enable signal)와 함께 상기 수신기(8)로부터 전송되는 것을 특징으로 하는 라디오 수신 시스템의 테스트를 위한 회로장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 테스트신호는 IF-케이블을 통해 안내되며, 수신측과 진단 프로세서측에 있는 2개의 다이플렉서는 결합과 분리를 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 라디오 수신 시스템의 테스트를 위한 회로장치.
  9. 제 1 항에 따른 회로장치를 사용하여,
    - 다수의 안테나(1, 2, 3, 4),
    - 상기 안테나용 안테나 스위치(5)
    - 수신기(8), 및
    - 상기 안테나 스위치를 제어하는 다이버시티 프로세서(6)를 포함하는
    라디오 수신 시스템의 테스트를 위한 방법에 있어서,
    - 비교적 약한 신호가 수신되는 주파수를 상기 수신기(8)에 세팅하는 단계,
    - 특정 안테나(1 내지 4)를 선택하는 단계,
    - 상기 다이버시티 프로세서(6)에 의해 상기 안테나를 스위칭하는 단계,
    - 상기 다이버시티 프로세서가 상기 선택된 안테나로 스위칭되면, 상기 다이버시티 프로세서에 의한 추가 스위칭 과정을 저지하고 상기 선택된 안테나로의 스위칭을 디스플레이하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 라디오 수신 시스템의 테스트를 위한 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 다이버시티 프로세서는 존재하는 수신신호편차 또는 안테나의 접촉에 의하여 발생되는 편차에 의해 다른 안테나로의 스위칭을 야기하는 것을 특징으로 하는 라디오 수신 시스템의 테스트를 위한 방법.
  11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    다이버시티 스위칭 임계치 및 안테나 기능의 테스트를 위하여 알려져 있는 테스트신호가 사용되는 것을 특징으로 하는 라디오 수신 시스템의 테스트를 위한 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    개별 안테나의 방향 특성은, 테스트할 안테나로 스위칭하고 이어서 안테나 케이블과 수신기 입력부 사이의 연결을 차단하고, 상기 안테나 케이블을 측정 수신기에 접촉함으로써 테스트되는 것을 특징으로 하는 라디오 수신 시스템의 테스트를 위한 방법.
  13. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    다음 안테나로의 스위칭은 상기 다이버시티 프로세서에 의해, 스위칭다이오드의 집합점에 있는 안테나 스위치에서 직접 모든 안테나를 단시간 차단함으로써 유발되는 것을 특징으로 하는 라디오 수신 시스템의 테스트를 위한 방법.
  14. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 수신기(8)에 의해 발생된 IF-신호가 복조기(10)에 공급되며, 상기 신호로부터 복조기(10)가 레벨신호를 생성하고, 상기 복조기의 레벨신호는 다이버시티 작동에 관련된 범위에서 수신레벨에 광범위하게 비례하는 그의 크기가 기준 신호와 비교됨으로써, 안테나의 수신레벨을 정확히 판단하기 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 라디오 수신 시스템의 테스트를 위한 방법.
  15. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 수신기(8)는 상기 진단 프로세서(7)용 제어장치로서 사용되는 테스트장치로서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 라디오 수신 시스템의 테스트를 위한 방법.
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