KR100703851B1 - 무선 중계기의 입력 레벨 및 분리도 측정장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 무선(Radio Frequency) 중계기의 입력 레벨 및 분리도(Isolation) 측정장치에 관한 것이다.
본 발명은, 무선(Radio Frequency) 중계기의 입력 레벨 및 분리도 측정장치에 있어서, 도너(Donor) 안테나와 케이블을 통해 연결되고, 상기 도너 안테나에 의해 수신되는 신호의 전력 레벨과, 분리도 측정시 입력되는 단일 톤 파형의 신호 레벨을 측정하여 분석하는 수신단과; 상기 무선 중계기와 케이블을 통해 연결되며, 내장된 신호 발생기를 이용하여 상기 분리도 측정시 사용되는 분리도 측정 주파수의 단일 톤 파형의 신호를 생성시키는 송신단과; 상기 수신단 및 송신단과 연결되고, 상기 수신단에서 측정되는 입력 레벨 및 분리도를 표시하고, 상기 송신단에서 생성되는 분리도 측정 주파수 및 측정 항목 등을 선택하여 표시하는 표시 제어부 및 상기 수신단, 상기 송신단 및 상기 표시 제어부로 전원을 공급하는 전원 공급부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 중계기의 입력 레벨 및 분리도 측정장치를 제공한다.
무선 중계기, 분리도, 신호, 레벨, 수신단, 송신단, 전원 공급부

Description

무선 중계기의 입력 레벨 및 분리도 측정장치{Apparatus for measuring input power and isolation of radio frequency repeater}
도 1은 본 발명에 따라 무선 중계기의 입력 레벨 및 분리도를 측정하기 위한 시스템을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 측정장치의 상세 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 전체 시스템의 전기적인 연결관계를 나타내는 도면이다.
도 4는 종래 무선 중계기에서 도너 안테나와 서비스 안테나 사이의 분리도를 측정하기 위한 시스템을 개략적으로 나타내는 도면이다.
[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]
1 신호 발생장치, 3, 30 무선 중계기,
5, 50 서비스 안테나, 7, 70 도너(Donor) 안테나,
9 스펙트럼 분석장치, 10 측정장치,
19 어댑터, 90 전원 공급장치.
본 발명은 무선(Radio Frequency) 중계기의 입력 레벨 및 분리도(Isolation) 측정장치에 관한 것으로서, 특히 무선통신 시스템의 기지국으로 커버되지 않는 전파 음영지역에 위치하는 무선통신 단말기에 통신 서비스를 제공하는 무선 중계기의 입력 레벨 및 분리도 측정장치에 관한 것이다.
일반적으로, 무선(RF) 중계기는 기지국을 설치하기 어려운 전파 음영 지역에 설치되어 기지국과 이동 단말기 사이의 신호를 중계해서, 전파 음영지역에서도 이동 단말기의 통화를 가능하게 한다.
여기서, 전파 음영 지역이란 기지국과 이동 단말기간의 전파통로가 단절된 지역을 의미한다. 즉, 건물이나 지형에 의해 전파가 도달되지 못하는 지역을 말한다. 이러한, 전파 음영지역을 해결하기 위해 기지국 또는 중계기를 추가로 설치한다.
이때, 기지국은 중계기 보다 좋은 성능 특성을 갖고 있지만, 중계기에 비해 비용이 많이 든다는 단점이 있다. 즉, 상대적으로 작은 전파 음영지역을 해결하기 위해서는 기지국보다 중계기가 비용 및 성능 측면에서 우수하고, 가장 보편화된 중계기로는 무선 중계기가 있다.
이와 같은 무선 중계기에서의 신호 처리는 다음과 같이 행해진다. 먼저, 기지국 신호는 도너(Donor) 안테나를 통해 수신되고, 무선 중계기 내부에서 여러 과정을 통해 고출력으로 증폭된 후 서비스 안테나를 통해 전파 음역지역의 이동 단말기로 전송되어, 전파 음역지역에 존재하는 이동 단말기에 음성 통신 또는 데이터 통신 등과 같은 통신 서비스를 제공한다. 이와 반대로, 이동 단말기의 신호는 서비 스 안테나를 통해 수신되고, 무선 중계기 내부에서 여러 과정을 통해 증폭, 여과된 후 도너(Donor) 안테나를 통해 기지국으로 전송된다.
이러한 무선 중계기의 설치 및 개통시, 서비스(Service) 안테나의 출력신호가 도너(Donor) 안테나로 피드백(Feedback)되어 나타나는 발진현상을 방지하기 위해, 2개의 안테나간에 일정 레벨 이상의 분리도(Isolation)를 확보하여야 한다. 특히, 부호분할 다중접속(CDMA) 중계기는 다운링크와 업링크에서 동일한 주파수를 사용하기 때문에, 분리도를 확보하기 위해 서비스 안테나와 도너 안테나간의 거리 및 방향을 잘 선택하여야 한다. 이때, 분리도가 충분히 확보되지 않은 상태로 무선 중계기가 설치되면, 미세한 발진이 발생되어 기지국쪽으로 불필요한 무선주파수 신호를 전송하게 되어, 통화 품질이 저하한다. 따라서, 무선 중계기를 설치하기 이전에 도너 안테나와 서비스 안테나 사이의 분리도를 정확하게 측정하는 것이 중요하다.
종래, 무선 중계기에서 도너 안테나와 서비스 안테나 사이의 분리도를 측정하기 위한 시스템을 도 4에 개략적으로 나타낸다.
도 4에 도시된 바와 같이, 도너 안테나와 서비스 안테나 사이의 분리도(Isolation) 측정은, 신호 발생장치(Signal Generator)(1)에서 무선 중계기(3)에 설치된 서비스 안테나(5)를 통해 소정 주파수의 단일 톤 신호를 출력하고, 상기 무선 중계기(3)에 설치된 도너(Donor) 안테나(7)를 통해 수신되는 상기 단일 톤 신호의 레벨을 스펙트럼 분석장치(Spectrum Analyzer)(9)를 이용하여 측정한다.
그러나, 종래에는 무선 중계기의 입력 레벨 또는 분리도 측정시 스펙트럼 분석장치와 신호 발생장치를 함께 사용해야 하지만, 이들 장치는 크기와 무게 때문에 휴대 및 운반이 불편하므로 입력 레벨 및 분리도 측정이 불편하다는 문제점이 있었다.
또한, 종래 스펙트럼 분석장치를 이용한 입력 레벨 측정시 여러가지 기능키를 조작하여 주파수 범위, 대역지정, 기준 레벨(Reference Level) 등의 측정조건을 설정해야 하고, 또한 분리도 측정시 신호 발생장치를 별도로 구비하여, 발생 신호의 주파수와 신호의 크기를 설정해야 하므로, 이들 장치의 사용 조작법이 어렵다는 문제점도 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 입력 레벨 및 분리도 측정을 하나의 장비로 실현하여 소형화시킴과 동시에, 휴대 및 운반을 편리하게 하는 무선 중계기의 입력 레벨 및 분리도 측정장치를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 사용이 용이하고, 소형으로 휴대가 간편한 무선 중계기의 입력 레벨 및 분리도 측정장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 상기 및 그 이외의 목적과 신규한 특징은, 본 명세서의 기술 및 첨부 도면으로부터 명백하게 될 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 무선(Radio Frequency) 중계기의 입력 레벨 및 분리도 측정장치에 있어서, 도너(Donor) 안테나와 케이블을 통해 연결되고, 상기 도너 안테나에 의해 수신되는 신호의 전력 레벨과, 분리도 측정시 입력되는 단일 톤 파형의 신호 레벨을 측정하여 분석하는 수신단과; 상기 무선 중계 기와 케이블을 통해 연결되며, 내장된 신호 발생기를 이용하여 상기 분리도 측정시 사용되는 분리도 측정 주파수의 단일 톤 파형의 신호를 생성시키는 송신단과; 상기 수신단 및 송신단과 연결되어, 상기 수신단에서 측정되는 입력 레벨 및 분리도를 표시하고, 상기 송신단에서 생성하는 분리도 측정 주파수 및 측정 항목 등을 선택하여 표시하는 표시 제어부 및 상기 수신단, 상기 송신단 및 상기 표시 제어부로 전원을 공급하는 전원 공급부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 전원 공급부에는, 상용 교류전원에서 공급되는 교류 전압을 소정의 직류 전압으로 변환하는 어탭터가 추가로 장착되거나 혹은 소정의 직류 전압을 공급하는 배터리가 장착되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 표시 제어부는, 상기 수신단에서 측정되는 분리도 및 입력신호의 전력 레벨을 디지털 방식으로 표시하는 LCD를 포함하고, 또 복수의 조작 키를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따라 무선 중계기의 분리도를 측정하기 위한 시스템을 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 측정장치의 상세 구성을 나타내는 도면이며, 도 3은 도 1에 도시된 전체 시스템의 전기적인 연결관계를 나타내는 도면이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명은 이동통신 시스템에서 사용되는 무선(Radio Frequency) 중계기(30)의 입력 레벨 및 분리도를 측정하는 측정장치(10)를 제공한다.
본 발명의 측정장치(10)는, 도너(Donor) 안테나(70)와 케이블을 통해 연결되고, 상기 도너 안테나(70)에 의해 수신되는 신호의 전력 레벨과, 분리도 측정시 입력되는 단일 톤 파형의 신호 레벨을 측정하여 분석하는 수신단(11)과; 상기 무선 중계기(30)와 케이블을 통해 연결되며, 내장된 신호 발생기를 이용하여 상기 분리도 측정시 사용되는 분리도 측정 주파수의 단일 톤 파형의 신호를 생성시키는 송신단(13)과; 상기 수신단(11) 및 송신단(13)과 연결되고, 상기 수신단(11)에서 측정되는 입력 레벨 및 분리도를 표시하고, 상기 송신단(13)에서 생성되는 분리도 측정 주파수 및 측정 항목 등을 선택하여 표시하는 표시 제어부(15) 및 상기 수신단(11), 상기 송신단(13) 및 상기 표시 제어부(15)로 전원을 공급하는 전원 공급부(17)를 포함한다.
또한, 상기 전원 공급부(17)에는 상용 교류전원에서 공급되는 교류 전압을 소정의 직류 전압, 예컨대 DC +9V로 변환하는 어탭터(19)가 추가로 장착된다. 이 어댑터(19)를 통해서 변환된 직류 전압을 상술한 수신단(11), 송신단(13) 및 표시 제어부(15)로 각각 공급한다. 이때, 상기 상용 교류전원 및 어댑터(19) 대신에 소정의 직류 전압을 공급하는 배터리를 사용하여도 된다.
그리고, 상기 표시 제어부(15)는, 상기 수신단(11)에서 측정되는 입력신호의 전력 레벨 및 분리도를 디지털 방식으로 표시하는 LCD를 포함하며, 이들의 측정시 사용되는 입력 레벨키, 주파수 키, 스팬(Span)키, 측정키, 설정키, 채널 레벨키 등으로 구성되는 복수의 조작 키도 포함한다.
이와 같이 구성되는 본 발명의 동작에 대해서 상세히 설명하면, 다음과 같 다.
먼저, 무선(RF) 중계기(30)의 도너(Donor) 안테나(70)와 측정장치(10)의 수신단(11)을 케이블로 연결하고, 상기 측정장치(10)의 송신단(13)과 무선(RF) 중계기의 입력포트를 케이블로 연결한다.
다음에, 상용 교류 전원을 제공하는 전원 공급장치(90)로부터 상기 무선(RF) 중계기(30)로 전원을 공급하여, 상기 측정장치(10)로 상기 무선 중계기(10)에서 서비스 안테나(50)와 도너 안테나(70) 사이의 분리도(Isolation)를 측정한다.
이러한 분리도 측정은, 측정장치(10)에 설치된 분리도 키를 조작하여 실행되고, 그 결과는, 예컨대 상기 표시 제어부(15)의 LCD상에 표시되게 된다.
또한, 이와 같은 분리도 측정시 송신단(13)의 신호 발생기를 통해 대역내 특정 주파수(채널 주파수, 가드 밴드(Guard Band) 대역 주파수 가변 조정 기능)에서 단일 톤(Single Tone)의 신호, 예컨대 대역 30KHz 단일 톤, -60dBm의 신호를 발생시킨다. 이때 사용되는 특정 주파수는 송신 채널 주파수 및 가드 밴드 주파수를 이용한 분리도 측정 주파수로서, 10MHz 대역내의 각 채널(FA)의 중심 주파수 7개(1861.25MHz, 1862.50MHz, 1863.75MHz, 1865.00MHz, 1866.25MHz, 1867.50MHz, 1868.75MHz)와, 양쪽 끝의 가드 밴드(Guard Band) 미사용 대역의 2개의 주파수(1860.10MHz, 1869.90MHz)로 총 9개를 사용할 수 있다.
또한, 분리도 측정시 측정 주파수를 원하는 주파수로 조정하여 선택할 수 있도록 되어 있으며, 기본적인 설정은 1865.00MHz에서 30KHz의 단일 톤, -60dBm을 발생시키도록 되어 있다.
다음에, 상술한 단일 톤 신호의 무선 중계기(30) 입력에 따른 증폭(이득: 60dB)을 설정한 후, 서비스 안테나(50)를 통해 방사하게 된다. 이렇게 서비스 안테나(50)를 통해 방사된 신호는 도너 안테나(70)에 의해 수신된 후 측정장비(10)의 수신단(11)으로 입력된다. 이어서, 상기 수신단(11)에서는 입력된 신호의 레벨을 측정하여 상기 표시 제어부(15)의 LCD상에 숫자로 표시한다. 보다 구체적으로, 무선 중계기(30)의 송신단(13)에 내장된 신호 발생기에서 설정된 분리도 측정 주파수에 대해서 도너 안테나(70)를 통해 수신되어 수신단(11)으로 입력되는 신호의 레벨을 30KHz 대역폭에 대해서 측정하고, 그 값을 상기 표시 제어부(15)의 LCD상에 표시한다(발생 주파수와 측정 주파수는 동일하게 맞추어진다)
다음에, 상기 수신단(11)에서 측정하는 입력 레벨의 측정에 대해서 설명한다.
상기 측정장치(10)의 수신단(11)에서 측정하는 채널의 레벨 측정은 총 레벨(Total Power) 측정과 각 채널별 레벨 측정 2가지가 있고, 이들을 통해서 사용 주파수 대역 전체의 입력 레벨을 동시에 확인할 수 있다.
총 레벨(Total Power) 측정은, 무선 중계기(30)의 도너 안테나(70)를 통해 입력된 송신 주파수 대역의 총 레벨을 측정하여 표시 제어부(15)의 LCD상에 숫자로 표시하는 것으로서, 측정장치(10)에 설치된 입력레벨 키(Input Power Key)를 조작함으로써 실시된다. 보다 구체적으로, 무선 중계기(30)의 도너 안테나(70)를 통해 수신되는 송대 주파수 대역의 총 레벨, 즉 10MHz 대역 신호의 레벨 전체를 측정하여 상기 표시 제어부(15)의 LCD상에, 예컨대 입력 레벨 - 71.53dBm으로 표시한다.
또한, 각 채널(FA:주파수 할당)별 레벨 측정은, 무선 중계기(30)의 도너 안테나(70)를 통해 입력된 송신 주파수 대역의 입력신호에 대해 각 채널(1.23MHz)별 전력을 측정하여 표시 제어부(15)의 LCD 상에 숫자로 표시하는 것으로서, 측정장치(10)에 설치된 채널(FA)별 레벨 키를 조작함으로써 실시된다. 보다 구체적으로, 무선 중계기(30)의 도너 안테나(70)를 통해 입력되는 송신 주파수 대역의 입력 신호의 각 채널(1.23MHz)별 레벨을 측정하여 상기 표시 제어부(15)의 LCD상에 표시한다.
이때, 상기 표시 제어부(15)의 LCD상에는 각 채널(FA)에 대한 측정값을 각 주파수 할당번호와 숫자, 즉 1:-74.4, 2:-75.2, 3:-74.2, 4:-76.3, 5:-98.6, 6:-99.5, 7:-100.1로 표시한다. 또, 각 채널의 레벨 측정시 무선(RF) 중계기(30)의 전원은 오프(OFF) 상태로 설정한 후, 무선 중계기(30)의 도너 안테나(70)와 연결되는 입력포트의 측정 케이블을 분리하여 측정한다.
상기 표시 제어부(15)에는 주파수를 입력하는 주파수 키, 측정 대역을 설정하는 스팬(Span)키, 측정키, 설정키, 채널 레벨키 등이 설치되어, 채널 밴드 폭을 1.23MHz, 10MHz로 변경할 수 있고, 또 LCD를 통해 채널 레벨 및 파형을 확인할 수 있다.
이상, 본 발명을 실시형태에 의거해서 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위내에서 여러가지 변경 가능한 것은 말할 필요도 없다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면 무선 중계기의 설치, 개통 및 운영시 서비스 안테나와 도너(Donor) 안테나간의 정확한 분리도(Isolation) 측정을 하나의 장비로 실현하기 때문에, 크기를 소형화시킬수 있음과 동시에, 휴대 및 운반이 편리하다는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 기 입력된 조건에 따라 원하는 측정을 키만을 조작함으로써 자동으로 측정하여 표시하므로, 초보자라도 원하는 측정을 행할 수 있도록 사용 조작법이 간단하다는 효과도 있다.

Claims (5)

  1. 무선(Radio Frequency) 중계기의 입력 레벨 및 분리도 측정장치에 있어서,
    도너(Donor) 안테나와 케이블을 통해 연결되고, 상기 도너 안테나에 의해 수신되는 신호의 전력 레벨과, 분리도 측정시 입력되는 단일 톤 파형의 신호 레벨을 측정하여 분석하는 수신단과;
    무선 중계기와 케이블을 통해 연결되며, 내장된 신호 발생기를 이용하여 상기 분리도 측정시 사용되는 분리도 측정 주파수의 단일 톤 파형의 신호를 생성시키는 송신단과;
    상기 수신단 및 송신단과 연결되고, 상기 수신단에서 측정되는 분리도 및 입력신호의 전력 레벨을 표시하고, 상기 송신단에서 생성되는 분리도 측정 주파수 및 측정 항목 등을 선택하여 표시하는 표시 제어부 및
    상기 수신단, 상기 송신단 및 상기 표시 제어부로 전원을 공급하는 전원 공급부를 포함하고,
    상기 표시 제어부는, 상기 스펙트럼 분석부에서 측정되는 분리도 및 입력신호의 전력 레벨을 디지털 방식으로 표시하는 LCD와 입력 레벨키, 주파수 키, 스팬(Span)키, 측정키, 설정키, 채널 레벨키 등으로 구성되는 복수의 조작 키를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 중계기의 입력 레벨 및 분리도 측정장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전원 공급부에는, 상용 교류전원에서 공급되는 교류 전압을 소정의 직류 전압으로 변환하는 어탭터가 추가로 장착되거나 혹은 소정의 직류 전압을 공급하는 배터리가 장착되는 것을 특징으로 하는 무선 중계기의 입력 레벨 및 분리도 측정장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 전원 공급부는, 소정의 직류 전압을 공급하는 배터리를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 중계기의 입력 레벨 및 분리도 측정장치.
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