KR100985770B1

KR100985770B1 - 피시험장치 발진주파수의 경년변화 교정 방법 및 그를 위한필드 캘리브레이션 튜닝 장치

Info

Publication number: KR100985770B1
Application number: KR1020080046086A
Authority: KR
Inventors: 김재동
Original assignee: 김재동; 주식회사 웬스정밀
Priority date: 2008-05-19
Filing date: 2008-05-19
Publication date: 2010-10-06
Also published as: KR20090120179A

Abstract

본 발명은 피시험장치 발진주파수의 경년변화 교정 방법 및 그를 위한 필드 캘리브레이션 튜닝 장치에 관한 것이다. 본 발명의 하나의 모습에 따른 피시험장치 발진주파수의 경년변화 교정을 위한 필드 캘리브레이션 튜닝 장치는: 고정밀도의 GPS 신호를 입력받아 디지털루프필터를 통해 기준주파수를 생성하는 무선기반 주파수기준 생성기; 주파수기준 생성기로부터 생성된 기준주파수와 정밀주파수 발진기를 구비한 피시험장치(DUT)로부터 입력된 주파수를 측정하고 측정된 양 주파수의 위상차이를 시간으로 나타내는 시간간격 계수부; 및 시간간격 계수부에서 측정된 주파수의 오차를 판단하고, 판단된 오차를 교정함으로써 피시험장치에서 고정밀한 주파수를 발생시키도록 조정하는 플랫폼 모듈을 탑재하는 디지털 플랫폼;을 포함하여 이루어진다.

본 발명에 따라, 고정밀도의 기준주파수와 정밀주파수 발진기의 출력주파수와 상시 비교함으로서 주파수 정밀도의 이상 유무를 확인하고 보정가능하게 되고, 그에 따라 장기간 사용에 따른 부품의 열화에 의한 주파수 특성 변화가 생기는 경우 이를 즉시 발견하고 적정한 보정을 행할 수 있다.

캘리브레이션, 교정, 경년변화, 원자주파수 발진기, 오차

Description

피시험장치 발진주파수의 경년변화 교정 방법 및 그를 위한 필드 캘리브레이션 튜닝 장치{Method for Adjusting Variation of Ocilating Frequency of DUT and Field Calibration Tuning Apparatus for It}

본 발명은 피시험장치 발진주파수의 경년변화 교정 방법 및 그를 위한 필드 캘리브레이션 튜닝 장치에 관한 것이다.

더욱 상세하게는 정밀주파수 발진기의 경년변화에 의한 품질 저하를 보상하기 위한 피시험장치 발진주파수의 경년변화 교정 방법 및 그를 위한 필드 캘리브레이션 튜닝 장치에 관한 것이다.

정확한 주파수 소스는 많은 전자 시스템들 및 장치들에 대해 필수적이다. 주파수 소스는 통신 채널들에 대하여 전자장치 내의 타이밍 소스로 이용된다. 정확한 주파수 소스는 많은 유형들로 이용될 수 있다.

특정 애플리케이션 내에서 구현되는 주파수 소스의 특정 유형은 특정 애플리 케이션의 디자인 제약에 따라 결정된다. 원자주파수 발진기에 의한 원자주파수 클록들은 주파수 정확성의 최상의 레벨들을 나타내지만, 그 사이즈, 비용 및 튜닝 범위는 전자 시스템 내의 실제의 애플리케이션을 크게 제한한다. 유사하게, 실제의 주파수 소스는 수정 결정들의 압전 효과를 이용하여 디자인될 수 있고, 수정 결정을 이용한 주파수 소스의 작은 사이즈 및 상대적인 정확성으로 인하여 이러한 소스는 대부분의 소비자들이 휴대용 전자 장치에 널리 알려져 있다.

기술이 고도화됨에 따라 주파수 소스를 사용하는 전자장치에 있어서 주파수의 허용오차는 가혹해지고, 시간경과와 무관하게 성능과 정확도는 그대로 유지되어야하는 등 고정밀의 부품에 요구되는 신뢰성은 갈수록 심화되고 있다. 이러한 정확성이 요구되는 주파수를 공급하는 정밀주파수 발진기는 많은 시간이 경과하면 오차가 생기기 때문에 일정주기로 교정을 해 주지 않으면 정확한 주파수를 얻지 못한다.

원격의 주파수 튜닝(Remote Frequency Calibration) 기술은 미국의 NIST (National Institute of Standards and Technology), 영국의 NPL (National Physics Laboratory), 네덜란드의 NMi (National Metrology Institute), 독일의 PTB (NMi of Germany), 일본의 NMIJ (NMi of Japan) 등의 선진국을 중심으로 연구가 진행되어 국가 차원에서 연구 개발을 적극 지원하고 있다.

특히 영국 NPL의 주도로 2001년부터 시작된 SSfM (Software Support for Metrology) 프로그램은 1단계 연구가 끝나 유럽 산업현장에 적용, 운영되고 있으며 이를 산업 각 분야 확산에 필요한 사회적, 제도적 인프라구축과 관련 기술개발을 적극 지원하고 있다. 인터넷 시대에 부응한 IT 기술을 이용한 튜닝(Tuning) 기술의 새로운 패러다임에 대한 가능성을 보여주고 있다.

현재 정밀 주파수 공급원으로 많이 사용하고 있는 원자 주파수 표준기는 세슘원자 주파수 표준기와 루비듐(Rb)원자 주파수 표준기가 있다. 루비듐(Rb)원자 주파수 표준기는 세슘원자 주파수 표준기에 비해 값이 저렴하고, 단기적 안정도가 좋으며, 장치의 크기가 작아 여러 분야에서 폭넓게 사용되고 있으나 경년 변화가 급속하게 이루어지므로 시간의 경과에 따른 정확도가 빨리 나빠지는 단점이 있다.

이와 같은 루비듐(Rb)원자 주파수 발진기의 경년변화에 의한 품질 저하를 보상할 필요가 있다. 루비듐 원자 발진기는 주파수 정확도가 5×10E-11이하, 안정도가 5×10E-11/Month에 이르는 정밀한 공진기(Resonator)이다.

루비듐(Rb)원자 발진기 뿐만 아니라, 고급 오븐크리스탈 발진기 등도 하루 변동률이 1×10E-11 ~ 1×10E-10 정도로서 많은 시간이 경과하면 오차가 생기기 때문에 일정주기로 교정을 해 주지 않으면 정확한 주파수를 얻지 못한다.

그러나 이와 같은 루비듐(Rb)원자 발진기는 해당 부품수가 800개에 이르고 동작특성을 안정화하기 위한 디지털 온도제어, 전자계 차폐 등 고 정밀 부품이 적용되고 있어 작은 변화 (온도, 진동, 자기장)에도 주파수 특성이 민감하다. 특히 사용기간이 길어지면서 부품의 열화에 의한 주파수특성 변화가 발생되는 경우 이를 즉시 발견하고 적정한 보정을 행하는 장치가 필요하게 된다.

이를 위해 유무선을 활용하여, 특히 고정밀도의 GPS 주파수 기준신호를 수신하여 기준 주파수를 발생하고 이 기준주파수와 정밀주파수 공급원인 원자 발진기의 출력주파수와 상시 비교함으로서 주파수 정밀도의 이상 유무를 확인하고 보정하는 모듈의 개발이 필요하게 된다.

앞서 언급된 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 하나의 모습으로 피시험장치 발진주파수의 경년변화 교정을 위한 필드 캘리브레이션 튜닝 장치가 제안된다.

본 발명의 하나의 모습에 따른 필드 캘리브레이션 튜닝 장치는: 고정밀도의 GPS 신호를 입력받아 디지털루프필터를 통해 기준주파수를 생성하는 무선기반 주파수기준 생성기; 주파수기준 생성기로부터 생성된 기준주파수와 정밀주파수 발진기를 구비한 피시험장치(DUT)로부터 입력된 주파수를 측정하고 측정된 양 주파수의 위상차이를 시간으로 나타내는 시간간격 계수부; 및 시간간격 계수부에서 측정된 주파수의 오차를 판단하고, 판단된 오차를 교정함으로써 피시험장치에서 고정밀한 주파수를 발생시키도록 조정하는 플랫폼 모듈을 탑재하는 디지털 플랫폼;을 포함하여 이루어진다.

바람직하게는, 앞서 언급된 정밀주파수 발진기는 루비듐 원자주파수 발진기이다.

또 하나의 모습으로, 앞서 언급된 디지털 플랫폼에 탑재되는 플랫폼 모듈은 원격지 단말에서 인터넷을 통해 피시험장치의 주파수를 모니터링 및 제어가능하게 하는 것을 특징으로 한다.

게다가, 디지털 플랫폼에 탑재되는 플랫폼 모듈은: 시간간격 계수부에서 측정된 기준주파수와 피시험장치의 주파수에 대한 불확도를 측정, 판단하는 불확도 측정모듈; 및 불확도 측정모듈에서 판단된 기준주파수와 피시험장치의 주파수 간의 주파수발진 불확도에 대한 오차를 교정함으로써 피시험장치에서 고정밀한 주파수를 발생시키도록 조정하는 주파수 튜닝모듈;을 포함하여 이루어진다.

다른 하나의 모습으로, 디지털 플랫폼에 탑재되는 플랫폼 모듈은: 일반적인 헤더와 액티브 헤더를 고속 자동분류하고, 주파수를 교정하는 캘리브레이션 기능 요청이나 튜닝 프로그램 제어에 관련된 특별한 프로그램 코드가 추가된 프로그램 패킷이 입력될 경우 하이브리드 인터프리터를 통해 프로그램 코드를 분석하여 각 코드의 의미에 따라 태스크가 구동되어 지정된 동작이 수행되도록 연산작업을 수행하는 액티브 헤더 프로세서 모듈; 원격지 단말에서 피시험장치의 주파수 정확도를 기준주파수와 비교해 모니터링하고 그 결과에 따라 피시험장치의 주파수를 원격지에서 특정한 패킷을 통해 교정할 수 있도록 하는 하이브리드 인터프리터; 임의로 정의된 매크로 코드를 플래시 메모리에 원격으로 적재하는 기능을 수행하고 현재 적재된 캘리브레이션 모듈을 갱신 가능하도록 하는 로더(loarder)기능을 제공하는 액티브 헤더 로더; 및 디지털 플랫폼 상에서 TCP/IP 기반의 소형 웹-어댑터를 통해 원격에서 접속하여 주파수기준 생성기에서 발생시킨 기준주파수와의 차이를 비교하여 피시험장치의 주파수 정확도를 실시간으로 측정할 수 있도록 하는 웹 적응적 사용자 인터페이스 모듈;을 포함하여 이루어질 수 있다.

나아가, 앞서 언급된 액티브 헤더 로더는 액티브 헤드를 체크하고 애플리케이션 식별자를 체크, 검색하여 획득한 애플리케이션 식별자에 해당하는 애플리케이션을 다운로드시켜 적재된 캘리브레이션 모듈을 갱신하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 더욱 다른 하나의 모습에서, 앞서 언급된 디지털 루프필터는 디지털 위상고정루프(DPLL) 필터이고, 주파수기준 생성기는 DPLL 필터, 10MHz 수정발진기 및 마이크로프로세서를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 앞서 언급된 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 다른 하나로 피시험장치 발진주파수의 경년변화 교정 방법이 제안된다.

본 발명의 하나의 모습에 따른 발진주파수의 경년변화 교정 방법은: (a) 고정밀도의 GPS 신호를 입력받아 디지털루프필터를 통해 기준주파수를 생성하는 단계; (b) 정밀주파수 발진기를 구비한 피시험장치(DUT)로부터 발진된 주파수를 입력받아 측정하는 단계; (c) 생성된 기준주파수와 측정된 피시험장치의 발진주파수의 오차를 판단하는 단계; 및 (d) 앞선 (c)단계에서 판단된 오차를 교정함으로써 피시험장치의 주파수 발진기에서 고정밀한 주파수를 발생시키도록 조정하는 단계;를 포 함하여 이루어진다.

본 발명인 교정방법의 다른 하나의 모습으로, 앞서 언급된 (b)단계는 원격지 단말에서 인터넷 통해 접속되어 피시험장치로부터 발진된 주파수를 입력받아 측정하고, (d)단계는 원격지 단말에서 인터넷으로 주파수 보정할 수 있도록 하는 적응적 주파수 튜닝 모듈에 의해 상기 피시험장치의 주파수 발진기에서 고정밀한 주파수를 발생시키도록 교정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 모습에 따라, 고정밀도의 GPS 주파수 기준신호를 수신하여 기준 주파수를 발생하고 이 기준주파수와 정밀주파수 공급원인 정밀주파수 발진기의 출력주파수와 상시 비교함으로서 주파수 정밀도의 이상 유무를 확인하고 보정할 수 있게 되고, 그에 따라 사용기간이 길어지면서 부품의 열화에 의한 주파수특성 변화가 발생되는 경우 이를 즉시 발견하고 적정한 보정을 행할 수 있게 되었다.

특히, 세슘급의 고정밀도 GPS 기준신호를 이용하여 원자 발진기, 예컨대 루비듐 원자 발진기와 튜닝함으로써 원자 주파수 발진기의 경년변화에 의한 품질 저하를 보상하여 저가격으로 원자 발진기 장기간(Long-Term) 안정도를 크게 개선할 수 있게 되었다.

본 발명에 따른 방법 및 장치는 정밀주파수 발진기에서 출력되는 출력 주파수를 고정밀 GPS 신호로부터 공급되는 기준 주파수 신호와의 오차를 실시간으로 측정하여, 예컨대 그 오차가 적정값을 넘을 때, 보정값을 제공해 주는 기능을 수행한다.

본 발명의 하나의 모습에 따른 피시험장치 발진주파수의 경년변화 교정을 위한 필드 캘리브레이션 튜닝 장치는 고정밀도의 GPS 신호를 입력받아 디지털루프필터를 통해 기준주파수를 생성하는 무선기반 주파수기준 생성기, 주파수기준 생성기로부터 생성된 기준주파수와 정밀주파수 발진기, 바람직하게는 원자주파수 발진기를 구비한 피시험장치(DUT)로부터 입력된 주파수를 측정하고 측정된 양 주파수의 위상차이를 시간으로 나타내는 시간간격 계수부, 그리고 시간간격 계수부에서 측정된 주파수의 오차를 판단하며 판단된 오차를 교정함으로써 피시험장치에서 고정밀한 주파수를 발생시키도록 조정하는 플랫폼 모듈을 탑재하는 디지털 플랫폼을 포함하여 이루어진다.

다른 모습에 따른 피시험장치 발진주파수의 경년변화 교정 방법은 (a) 고정밀도의 GPS 신호를 입력받아 디지털루프필터를 통해 기준주파수를 생성하는 단계, (b) 정밀주파수 발진기를 구비한 피시험장치(DUT)로부터 발진된 주파수를 입력받아 측정하는 단계, (c) 생성된 기준주파수와 측정된 피시험장치의 발진주파수의 오차를 판단하는 단계, 그리고 (d) 앞선 (c)단계에서 판단된 오차를 교정함으로써 피시 험장치의 주파수 발진기에서 고정밀한 주파수를 발생시키도록 조정하는 단계를 포함하여 이루어진다.

이하 앞서 언급된 과제를 달성하기 위한 본 발명의 모습에 따른 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 설명된다. 본 실시예들을 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 부호가 사용되며, 이에 따른 중복되는 부가적인 설명은 아래에서 생략된다.

도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 필드 캘리브레이션 튜닝 장치를 나타내는 개념적인 블럭도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 하나의 실시예에 따른 필드 캘리브레이션 튜닝 장치(Field Calibration Tuning Module)(1)는 디지털 플랫폼을 기반으로 하고 있고, 실시간 교정을 행하기 위한 O/S 기반의 디지털 플랫폼(50), 고정밀 GPS 신호 기반의 기준주파수 신호 생성기(10), 시간간격 계수부(Time Interval Counter)(30)을 포함하여 이루어진다.

기준주파수 신호 생성기(10), 즉, 무선기반 주파수기준 생성기(10)는 GPS 수신기(도시되지 않음)를 통해 입력받은 고정밀도의 GPS 신호를 디지털루프필터(13)를 통해 기준주파수를 생성한다. 고정밀도의 GPS 신호는 세슘급의 원자 주파수의 정밀도를 갖는다. 도 1에 도시된 바와 같이, 피시험장치의 정밀주파수 발진기, 예 컨대 루비듐 원자발진기의 출력부(3)에 해당되는 주파수 합성기(Synthesizer)(3)에서 출력된 발진주파수는 시간간격 계수부(30)의 주파수 카운터로 입력된다.

시간간격 계수부(30)는 주파수기준 생성기(10)로부터 생성된 기준주파수와 정밀주파수 발진기, 바람직하게는 원자주파수 발진기, 더 바람직하게는 도 1에서와 같이 루비듐원자 발진기를 구비한 피시험장치(DUT)로부터 입력된 주파수를 측정한다. 또한 측정된 기준주파수와 피시험장치의 발진주파수의 위상차이를 시간으로 나타낸다.

디지털 플랫폼(50)은 O/S 플랫폼으로써, 시간간격 계수부(30)에서, 바람직하게는 시간간격계수부(30)의 주파수 카운터에서 측정된 기준주파수와 피시험장치의 발진주파수의 오차를 판단하며 판단된 오차를 교정함으로써 피시험장치에서 고정밀한 주파수를 발생시키도록 조정하는 플랫폼 모듈을 탑재하고 있다.

■ 주파수기준 생성부(Frequency Reference Generator )

도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 필드 캘리브레이션 튜닝 장치의 무선기반 주파수기준 생성부를 나타내는 개념적인 블럭도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 주파수기준 생성부(10)는 디지털 루프필터(13), 예컨대 디지털 위상고정루프(DPLL) 필터(13)와, 10MHz 클럭주파수를 발진하는 수정발진기(15), 그리고 마이크로프로세서(17)를 포함하고 있다.

도 2를 참조하면, 주파수기준 또는 기준주파수는 GPS 신호를 디지털 위상고정루프(Digital Phase Locked Loop)(13)에 의해 구현이 되며, 수정발진기(15)에서 발진된 클럭주파수를 통해 최종적으로 DPLL의 출력 클럭인 10㎒가 기준클럭이 되며 1×10E-12/day의 정확도를 갖는다.

도 1의 GPS위성(5)은 24개의 위성으로 구성이 되어 있으며 지구상의 어느 곳이든지 방위 및 민간분야에서 염가로 고 정밀도의 시간 및 주파수를 연속으로 제공한다.

하나의 실시예로서, GPS 수신기(도시되지 않음)의 시간표시출력(Time Mark Output) 1PPS를 이용한 정밀 기준주파수 생성기를 구현하며, 시간표시(Time Mark)는 항법출력이 유효할 때 상승에지에 일치하는 1㎐신호이다. 1PPS 신호는 각 수신기마다 동기되어 발생하므로 시각동기에 사용된다.

본 실시예에서 구현하는 정밀 클럭 발생기 또는 주파수기준 생성기(10)는, 도시되지 않았으나, 1PPS 샘플러(sampler), 위상검출기(Phase Detector), NCO(Numerical Controlled Oscillator), NCO 디코더, 클럭카운터를 포함하여 구성될 수 있으며, GPS수신기(도시되지 않음)의 1PPS 신호는 Tb가 1.01㎳±0.01㎳이므로 1PPS 샘플러(sampler)는 GPS수신기로부터의 1PPS 입력을 정밀 클럭발생기의 기준 클럭의 1주기 크기로 조정하여 정밀 클럭 발생기의 클럭에서 1번의 1PPS신호를 1회만 검출할 수 있도록 한다.

NCO는 위상 검출기에서 입력되는 증가치를 이용하여 클럭을 발생시키며, NCO디코더는 NCO출력을 1PPS 샘플러와 같이 f_s의 한 주기폭으로 조정한다. 따라서 클럭 카운터는 1PPS 신호사이의 f_s의 상승에지에서 NCO 클럭이 “1”일 때를 카운터 함으로서 NCO 클럭의 주파수를 측정하며 이 결과를 위상검출기로 전송한다. 위상검출기는 1PPS 신호가 발생했을 때 클럭 카운터의 결과를 이용하여 f의 어긋남을 판별하여 NCO의 증가치를 업데이트 한다.

디지털위상고정루프(DPLL)(13)는, 도시되지 않았으나, NCO가 사용이 되는데 NCO는 가산기(Adder)와 n-비트 레지스터를 포함하여 구성된다. 레지스터의 값은 클럭의 상승 에지에서 증가치 N을 누적하며 오버플로는 버려진다. 이때 홀딩(Holding) 레지스터의 최상위 비트가 토글되는 것으로 클럭을 발생시킨다. 즉 최상위 비트는 증가치에 따라서 변하는 속도가 바뀌게 됨으로 NCO의 출력 클럭은 증가치로 조정할 수 있다.

NCO에서 발생되는 클럭주파수 f_n = N/2ⁿ · f_s 이고, NCO 정밀도 f_s/2ⁿ 이다.

f_s = 10㎒, f_n = 1㎒ 이다.

NCO의 위상은 홀딩레지스터(Holding Register)의 값이므로 각 정밀 클럭 발생기 마다의 위상을 일치시키기 위하여 홀딩레지스터는 1PPS 신호가 검출되면 초기화한다. 따라서 여러 개의 정밀클럭 발생기는 GPS의 1PPS에 위상이 동기된다.

■ 시간간격 계수(Time Interval Counter)부

필드 캘리브레이션 튜닝 장치가 1×10E-11급의 정밀도를 유지하기 위해서는 최소한 50개/100s개의 출력주파수 샘플링 기능이 구현되어야 하고, 이 시간내 교정에 필요한 각종 연산기능이 종료되어야하는 기술적 어려움이 있다. 이러한 기술적 문제들은 독립형 기준기 카운터(Counter)에서 기본기술은 구현되었지만 소형, 모듈화에 따르는 가격, 신뢰성, 크기등 상용화에는 많은 문제들을 갖고 있다.

필드 캘리브레이션 튜닝장치 개발에서는 하드웨어적 성능향상에는 가격이 고가가 되는 문제가 있어서 이를 불확도 처리에 관련된 연산 알고리즘을 활용하여 저가로 정도를 높이는 시스템적 접근방법을 도입하였다.

시간간격 계수부(30)에서의 주파수의 측정이나 교정에는 전자계수기{시간간격 계수기(Time Interval Counter), 주파수카운터(Frequency Counter)}, 위상비교기, 위상잡음 측정 시스템(Phase Noise Measurement System)이 사용되고 있는데 여기에서는 주파수카운터를 사용하여 주파수를 측정한다.

고정밀의 주파수 카운터 설계에 있어서 가장 중요한 부분은 메인 클럭의 정밀도와 안정성으로, 여기서는 고정밀도의 GPS 신호를 메인클럭 10㎒를 사용하여 고정밀 측정과 고신뢰의 동작을 보장한다. 시간간격 계수부(30) 또는 주파수카운터의 구성은 크게 신호조절(Signal Conditioning), 카운터(Counter), 제어(Control), MCU를 포함하여 구성이 되어 있으며, 구조상 1ch로 구성이 되어 있기 때문에 고주파수의 멀티플렉서(MUX)를 사용해서 입력되는 기준주파수와 피시험장치(DUT)의 주파수를 순차적, 선택적으로 측정이 가능한 구조로 설계가 되며, 주파수와 두 입력 파형의 위상 차이를 시간으로 나타낸다.

도 3은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 필드 캘리브레이션 튜닝 장치의 시간간격 계수부를 나타내는 개념적인 블럭도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 시간간격 계수부(30)는 피시험장치의 주파수 출력부인 합성기에서 출력되는 합성주파수와 주파수기준 생성기(10)에서 외부의 고정밀 GPS 신호를 기준으로 수정발진기의 10MHz 클럭주파수로 생성시킨 기준주파수를 입력받는다. 시간간격계수부(30)는 비교기를 포함하고 있어, 마이크로프로세스의 제어에 따라 비교기에서 기준주파수와 피시험장치의 발진주파수에 대하여 입력 사이클과 클럭 펄스에 대한 체인(chains)을 카운트한다.

도 4는 도 3에 나타난 시간간격 계수부에서 시간간격 측정과정의 하나의 예를 나타내는 도면이다.

시간 간격 측정 과정은, 인접한 타임 스탬프간의 시간 간격의 계산 및 고해상도 이벤트 타이밍을 포함하여 처리된다. 이벤트 타이밍은 예상경과시간(EET, Estimated Elapsed Time) 방법상에서 실행된다. 이벤트 타이밍의 종래 방식과 비교하여, EET 방법은 디지탈 신호 처리를 강조한다. 그것은 아날로그 신호의 오퍼레이션 수의 감소 및 보다 단순화된 하드웨어 임플리멘테이션으로 더 좋은 측정 해상도의 달성에 필연적이다.

EET 방법에 의하면, 도 4에 도시된 바와 같이, 제2의 종형(bell-shaped)의 신호는 모든 입력 펄스의 에지로부터 형성된다. 이러한 신호의 순서는 아날로그디지털 컨버터(ADC)에 의해서 연속적으로 디지털 샘플의 순서에 변환된다.

도 4에서, 4개의 첫번째 샘플:<Sj1, Sj2, Sj3, Sj4>, 입력 펄스 출현 뒤 제1의 샘플 Sj1 및 일련 번호 Nj는 각 데이터 블록에 결합된다.

각 블록은 버퍼메모리에 연속해 기억된다. 기억된 데이터 블록은 측정 사이클의 마지막에 CPU(도시되지 않음)에 전송되어 처리된다. 개개의 두번째 신호의 샘플은 인접한 클럭사이 이벤트에 대응하는 위치의 판단에 사용된다, 그리고 그후에 tj 이벤트가 발생한 때 즉시 정확하게 계산한다. 카운터의 자기 교정은 측정 전에 실시된다. 그것은 실제의 동작 상황 아래서 샘플 값과 이벤트 위치의 사이의 실제 관계를 보다 잘 확립할 수 있다.

도 5는 도 3에 나타난 시간간격 계수부의 회로구조를 나타내는 개념 블럭도이다.

카운터의 회로구조는 도 5에 도시된 바와 같다. 그것은 PC의 OS아래에서 측정 하드웨어 및 소프트웨어로 구성된다. 하드웨어와 소프트웨어의 모듈간의 상호작용은 표준인터페이스 포토로 이루어진다. 하드웨어는 다양하게 사용할 수 있는 단일보드형태로 구성된다.

하드웨어 구조는 50MHz의 샘플링 레이트로 동작하는 전형적인 데이터 수집 블록의 구조로 되어있다. 내부 50MHz의 클럭은 외부(10MHz) 시간 기준으로부터 형성된다.

■ 디지털 플랫폼(Digital Platform )

디지털 플랫폼(50)에 탑재되는 플랫폼 모듈은 튜닝 모듈의 핵심적인 주파수 조절에 대한 역할을 담당한다. 측정된 주파수의 오차를 분석하고 이를 수정하여 올바른 발진을 할 수 있도록 조정하는 하는 역할을 담당해야한다. 또한 바람직하게는, 추가적으로 원격에서 인터넷을 사용하여 발진기의 주파수를 모니터링 및 제어할 수 있는 기능이 구현된다.

도 6은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 필드 캘리브레이션 튜닝 장치의 디지털 플랫폼을 나타내는 개념적인 구성 블럭도이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 디지털 플랫폼(50)의 하드웨어적인 구성은 마이크로프로세서로 Nios-II Processor Core를 사용하며 플래시 메모리, SDRAM 메모리, 범용비동기송수신기(UART), JTAG 등으로 구성이 된 것으로, 아날로그 입력부와 표준 입력부는 롤 콘트롤(role control)과 기능검색(function finding), 로컬 매니져(local manager)로 구성되어 펌웨어로 드라이빙되며, 디지털부는 임베디드 시스템으로 아날로그 수신단으로부터 아날로그 또는 표준 입력부 신호를 변환해주기 위해 가상머신이 미들웨어로 탑재된다.

디지털 플랫폼(50)에 탑재되는 플랫폼 모듈은, 하나의 모습으로, 액티브 헤더 프로세서 모듈, 하이브리드 인터프리터, 액티브 헤더 로더 및 웹 적응적 사용자 인터페이스 모듈을 포함하여 이루어질 수 있는데, 이를 구체적으로 살펴본다.

o 액티브 헤더 프로세서 모듈(Active Header Processor Module)

액티브 헤더 프로세서 모듈은 일반적인 헤더와 액티브 헤더(Active Header)를 고속 자동 분류하고, 프로그램 패킷이 입력될 경우 패킷 인터프리터를 통해 프로그램 코드를 분석하여 연산 작업을 수행할 수 있다. 액티브 헤더 프로세서 모듈이 처리하는 패킷은 일반적인 네트워크 패킷이 아니라 캘리브레이션 기능 요청이나 튜닝 프로그램의 제어에 관련된 특별한 프로그램 코드가 추가된 패킷만을 분석하여 각 코드의 의미에 따라 태스크가 구동되어 지정된 동작이 수행되도록 한다. 또한 일반적인 헤더와 액티브 헤더를 선별할 수 있는 필터링 기능을 갖고 있어야 한다.

도 7은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 필드 캘리브레이션 튜닝 장치의 디지털 플랫폼에 탑재되는 모듈의 일부를 구성하는 액티브 헤더 프로세서 모듈의 기능을 나타내는 흐름도이다.

도 7을 살펴보면, 특정 인터럽트가 들어오면 ISR(Interrupt Service Routine)은 세마포어를 획득하고, 우선순위를 체크한 뒤 그에 해당하는 태스크를 수행하게 된다. 액티브 헤더라면 헤더를 파싱하고, 프로그램 식별자 또는 애플리케이션 식별자(AID, Application Identifier)를 프로그램 테이블에서 획득한 후 그에 맞는 기능, 예컨대 캘리브레이션 기능, 모니터링 기능 또는 기타 튜닝 프로그램 제어 기능 등을 수행하게 된다.

o 하이브리드 인터프리터(Hybrid Interpreter)

도 8은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 필드 캘리브레이션 튜닝 장치의 디지털 플랫폼에 탑재되는 모듈의 일부를 구성하는 하이브리드 인터프리터의 구조 및 기능을 나타내는 개념적인 블럭도이다.

하이브리드 인터프리터는 원격지 단말(9)에서 루비듐 주파수발진기의 정확도를 기준기(표준기)를 이용해 수치와 비교해 올바르게 동작을 하고 있는지를 모니터링하고 그 결과에 따라 루비듐 주파수발진기의 주파수를 원격지에서 특정한 형태의 패킷을 통해 튜닝(Tunning)을 할 수 있도록 한다.

TCP/IP 망을 통해 전달되는 일반적인 데이터 패킷과 명령을 갖는 프로그램 패킷을 구분을 하여 사용할 수 있도록 하기 위해서는 반드시 두 종류의 패킷들을 분석할 수 있는 하이브리드 인터프리터(Hybrid Interpreter)가 요구된다. 또한 튜닝에 관계된 애플리케이션의 시작 및 종료, 설치, 업데이트 및 제거 등 전반적인 제어에 관련된 부분들도 원격에서 제어할 수 있도록 할 수 있어야 한다.

o 액티브 헤더 로더(Active Header Loader)

플랫폼 모듈에서 측정된 주파수의 오차 분석을 토대로 오차를 수정하여 올바른 발진을 할 수 있도록 조정하는 하는 역할을 담당하는 주파수 튜닝 모듈(Frequency Tuning Module)에서는 원격 단말에서 단순히 리비듐 주파수 발진기의 정확도를 모니터링하여 캘리브레이션 기능을 호출하는 것만 진행되는 것이 아니라 임의로 정의된 매크로 코드(Macro Code)를 플래시에 원격으로 적재(loading)하는 기능을 담당하여. 현재 적재된 캘리브레이션(Calibration) 모듈을 원하는 경우에 갱신(upgrade)이 가능하도록 하는 로더(Loader) 기능을 제공한다. 이러한 기능을 수행하는 것이 액티브 헤더 로더이다. 액티브 헤더 로더(Active Header Loader)를 통해서 주파수 튜닝 모듈(Frequency Tuning Module)을 보다 능동적이고 효율적으로 활용할 수 있다.

도시되지 않았으나, 액티브 헤더 로더가 탑재되어 있는 디지털 플랫폼에서 원격 모니터링 PC를 통하여 주파수 튜닝에 관련된 프로그램들을 액티브 헤더를 활용하여 플래시 메모리로 RS-232나 이더넷을 통해 다운로드하여 캘리브레이션 모듈을 갱신할 수 있다.

도 7을 참조하며, 첫 번째로 액티브 헤더 로더는 액티브 헤더인지 먼저 체크하게 되고, 이때 판별은 헤더의 판별자(Classifier)로 판별하게 된다. 그 다음에 프로그램, 즉 애플리케이션의 이름과 파라미터를 체크하여 애플리케이션 테이블(Application Table)로부터 애플리케이션 식별자(AID)를 검색한다. 그리고 도시되지 않았으나, 마지막으로 획득한 AID에 해당하는 프로그램(애플리케이션)을 다운로드하여 캘리브레이션 모듈을 갱신한다.

o 웹-적응적(Web-adaptive) 사용자 인터페이스

웹 적응적 사용자 인터페이스 모듈은 Xscale기반의 디지털 플랫폼 상에서 TCP/IP 기반의 소형 웹-어댑터(Web-adapter)를 통해서 원격 단말에서 접속하여 주 파수기준 생성기(Reference Generator)(10)에서 발생시킨 기준 주파수와 루비듐 주파수 발진기에서 발진된 주파수의 차이를 비교하여 루비듐 주파수 발진기의 정확도를 실시간으로 측정할 수 있도록 해주는 모듈이다.

디지털 플랫폼(50)에 탑재되는 플랫폼 모듈은, 다른 모습으로, 불확도 측정모듈과 주파수 튜닝 모듈을 포함하여 구성되는 것으로 표현될 수 있는데, 이를 구체적으로 살펴본다.

■ 불확도 측정 모듈

현재 사용되는 TCXO, OCXO, 루비듐, 수소, 세슘 등의 원자를 이용한 원자 주파수발진기들의 주파수 품질은 사용되고 있는 기본회로와 재료특성에 따라 차이가 있는 등 항상 똑같은 품질을 유지할 수 없다. 이들 발진기들이 처음에 정확하게 발진 클럭 값을 맞추어 놓았다고 하더라도 시간이 경과함에 따라 피할 수 없는 경년변화(Aging)로 인해 주파수 값이 끊임없이 변하게 된다 .

발진기들의 본질적으로 지니고 있는 이러한 시간주파수 특성은 개별적으로만 동작할 경우는 문제가 없으나 여러 발진기들이 유기적으로 작용하는 현대의 모든 시스템에서는 그 자체만으로 국한된 문제를 넘어 전체적인 성능저하를 유발시킴에 따라 통신, 방송, 우주항공 등에서 커다란 혼란을 야기시킬 수 있다.

이러한 문제를 해결하기 위해서는 반드시 각 발진기들의 주파수불확도 측정모듈이 요구되어 진다.

측정된 데이터 값의 현실적인 불확실성에 기인된 낮은 신뢰성 문제를 풀기 위해 다량의 데이터에 근거한 통계적 방식으로 고정밀 주파수원의 교정을 하고자 불확도 측정 모듈을 도입한다. 불확도 측정 모듈은 측정결과에 관련하여, 측정량을 합리적으로 추정한 값의 분산 특성을 나타내는 파라미터이다.

제시되는 주파수 튜닝 불확도 모듈은 표준 주파수 측정에서 가장 많이 이용되어 온 GPS를 매개로 루비듐 발진기와 실시간적으로 시각을 비교 측정할 수 있도록 하고 이 소프트웨어 모듈은 임베디드 리눅스기반의 디지털 플랫폼에 탑재된다.

GPS를 이용해서 10㎒ 주파수 클럭을 발생시키는 주파수기준 생성기(10)와 루비듐 주파수 발전기(DUT:Device Under Test)에서 발생된 클럭을 시간간격 계수부(30)의 주파수 카운터를 거쳐 나오게 한 후 주파수 클럭들을 비교하여 루비듐 주파수 발진의 주파수 불확도를 판단할 수 있다.

정밀주파수 발진기, 예컨대 루비듐 발진기에서 측정값들을 샘플링을 거쳐 평균값을 구하고 이 평균 주파수 클럭값을 기준주파수 클럭값과 비교하여 오차가 있을 경우 이를 보정할 수 있도록 주파수발진기 불확도 측정모듈이 오차 간격을 보정해준다. 불확도 측정 애플리케이션을 통해서 기준 주파수와 정밀주파수 발진기의 오차 간격을 줄여 정확한 주파수를 생성할 수 있도록 보정될 오차를 정밀주파수 발진기로 전달하여 주파수 교정을 수행할 수 있도록 한다.

하나의 예로써, 불확도 측정 모듈은, 표준기급 주파수 발생기, 예컨대 고정 밀도 GPS 신호 기반의 주파수기준 생성기에서 생성된 기준주파수에 대해 적분시간 1000s에서 100개 data를 측정하여 불확도(불확정도)를 구하고, 적분시간 1s, 10s, 100s, 1000s의 알란편차 측정한다.

또한, 정밀 주파수 발생기, 예컨대 루비듐 주파수 발생기에서 발진된 주파수에 대해 적분시간 100s에서 100개 data를 측정하여 불확도를 구하고, 적분시간 1s, 10s, 100s, 1000s의 알란편차 측정한다.

불확도 측정 모듈에서 불확도 산출방법을 살펴보면, 교정시스템은 기준주파수 불확도 + 주파수 카운터 불확도로 산출하고, 교정대상은 교정대상의 불확도 + 교정시스템의 불확도로 구한다.

도 9는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 필드 캘리브레이션 튜닝 장치의 디지털 플랫폼에 탑재되는 플랫폼 모듈의 하나의 예를 나타내는 개념적인 블럭도로, 불확도 측정 모듈(52)에 의한 기준주파수 불확도 측정 및 루비듐 주파수 불확도 측정과 측정결과를 토대로 주파수 튜닝하는 주파수 튜닝 모듈(54)을 개략적으로 도시한다.

도 9에 도시된 바와 같이, 피시험장치의 발진기 또는 공진기(Resonator)의 정확성을 위해서 GPS(5)를 통해 구한 기준 주파수를 시간간격 계수부(30)의 주파수 카운터(Frequency Counter)를 거쳐 나온 결과 기준주파수 클럭과 샘플링된 피시험장치의 발진기(Resonator) 주파수 클럭과 비교하여 발진기의 정확성 여부를 판단한다. 이에 오차가 발생하면 피시험장치의 발진기에 대해 주파수 교정 기능을 실행시 켜 루비듐 발진기가 정확한 주파수 클럭값을 갖도록 조정한다.

피시험장치의 발진기의 정확성 유지하기 위해서는, GPS로부터 수신된 기준주파수 불확도 측정에 대한 모듈과 피시험장치의 발진기로부터 수신된 주파수에 대한 불확도 측정 모듈(52)이 기본적으로 구성이 되어 있어야 한다. 또한 주파수 카운터로부터 수신된 각각의 주파수 클럭들을 비교하여 주파수 교정은 고정밀 주파수 튜닝 모듈에서 이루어진다. 그리고 튜닝 모듈에서 발생한 결과들을 플래시 메모리에 기록하여 차후 피시험장치의 발진기의 성능을 측정하는 지표로 사용할 수 있게 한다.

■ 주파수 튜닝 소프트웨어(Frequency Tuning Software)

주파수기준 생성기(10)와 정밀주파수 발진기(Advanced Resonator)에서 발생된 소스를 주파수 카운터를 통해서 상호간에 발생한 주파수발진 불확도를 측정하고 이에 대한 오차를 튜닝함으로서 정밀주파수 발진기, 예컨대 루비듐 발진기에서 고정밀한 주파수를 발생시키도록 조정하는 주파수 교정용 소프트웨어이다.

적응적 주파수 튜닝 소프트웨어는 주파수 튜닝에 관한 소프트웨어뿐만 아니라 원격에서 주파수 튜닝 모듈(Frequency Tuning Module)(54)을 제어하여 능동적으로 운용할 수 있게 하는 기능을 제공한다.

적응적 주파수 튜닝 모듈에 의해 현재의 인터넷 환경과 실제 연결을 하여 실시간으로 주파수 발진의 불확도를 모니터링 할 수 있고 발생된 오차에 대해 원격으로 주파수 보정을 할 수 있다.

■ 주파수 튜닝(Frequency Tuning) 기술

발진 주파수에서의 오차 소스를 극복할 수 있기 위해 트림리스 VCO의 주파수 튜닝 범위를 증가시키게 된다. 이 오차 소스는 크게 두 가지로 구별된다. 하나는 부품 값의 오차이고, 또 하나는 목표 성능 범위에 대한 설계의 여유 확보 문제이다. 물론 발진 주파수를 설정하는 LC 부품의 값은 이상적이지 않다. 이 값의 원인은 부품 간 편차(오차허용도), 이상적이지 않은 성능(인덕턴스, 커패시턴스 및 리드의 직렬 저항 등에 의한 주파수 응답성의 제한), 회로 레이아웃 상에 발생하는 기생 커패시턴스/인덕턴스에 의한 오차 등이다. 반면에, 설계 여유 확보 미비에 의한 오차는 설계 과정에서 튜닝 범위를 목표 성능 범위의 중심에 놓을 때의 불확실성에 기인하게 된다.

발진 주파수를 규정하는 데 있어 설계 여유 확보 문제는 종종 간과되는 수가 있다. 사용 가능한 주파수 튜닝 범위의 활용도를 극대화하기 위해서는 튜닝 범위의 양 한계값이 원하는 발진 주파수를 중심으로 대칭이 되도록 해야 한다. 부품의 초기값 또는 평균값을 모델링 하는 과정에서 정확도가 떨어져 이 중심점을 맞추지 못하는 경우 오차 소스를 극복할 튜닝 범위의 여유가 줄어들게 된다. 모든 온도, 전원 전압, 부품의 오차허용도 등에 대해 발진 주파수를 보증하기 위해 튜닝 범위는 이러한 오차들을 감당할 만큼 충분히 넓어야 한다.

도 10은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 튜닝범위와 주파수 이동을 나타내는 도면이다.

튜닝범위와 주파수 V_TUNE(LOW) 로부터 V_TUNE(HIGH)로 튜닝 전압을 변경함으로써 얻어지는 주파수 튜닝 범위에는 높은 값과 낮은 값의 양단 값(f_HIGH 및 f_LOW), 그리고 f_HIGH 및 f_LOW간의 중점으로 규정되는 '중심' 주파수(f_CENTER) 등이 있게 된다

도 10의 (a)는 정상의(normal) 주파수범위와 주파수 센터를 나타낸다. 이상적으로 튜닝 범위는 원하는 주파수에서의 f_CENTER 에 맞춰져야 한다(도 10의 그림 a). 그러나 부품 오차와 설계 여유 상의 오차에 의해 주파수 튜닝 한계에 이동이 생기게 된다.

도 10의 (b)는 불충분한 주파수 범위와 주파수 비대칭 LOW 및 HIGH를 나타낸다. 시스템이 최악 상황에서 적절한 튜닝 전압을 제공하지 못하는 경우 원하는 발진 주파수를 얻지 못하게 되고, 이로써 주파수 범위가 불충분하게 된다(도 10의 그림 b). 원하는 튜닝 범위를 조심해서 정해야 하는 이유가 다시 한번 분명해지는 대목이다.

도 10의 (c)는 충분한(sufficient) 주파수 범위와 주파수 비대칭 LOW 및 HIGH를 나타낸다. 모든 오차 소스로부터 발생되는 주파수 이동을 계산하고 최악 상황에서 f_LOW < f_OSC and f_HIGH > f_OSC인지 확인하면 범위를 결정할 수 있다(도 10의 그림 c).

다음으로, 본 발명의 다른 하나인 피시험장치 발진주파수의 경년변화 교정 방법을 살펴본다.

도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 피시험장치 발진주파수의 경년변화 교정 방법을 나타내는 흐름도이다.

도 11을 참조하면, 피시험장치 발진주파수의 경년변화 교정 방법은 다음의 단계를 포함하여 이루어진다.

(a) 단계에서는 고정밀도의 GPS 신호를 입력받아 디지털루프필터를 통해 기준주파수를 생성한다.

(b) 단계에서는 정밀주파수 발진기를 구비한 피시험장치(DUT)로부터 발진된 주파수를 입력받아 측정한다. 또한 주파수기준 생성기(10)에서 생성된 기준주파수를 측정할 수 있다.

(c) 단계에서는 (a)단계에서 생성된 기준주파수와 (b)단계에서 측정된 피시험장치의 발진주파수의 오차를 판단한다.

그리고 (d) 단계에서는 앞선 (c)단계에서 판단된 오차를 교정함으로써 피시험장치의 주파수 발진기에서 고정밀한 주파수를 발생시키도록 조정한다.

또한, 원격 단말에서 피시험장치 발진주파수의 경년변화를 교정할 수 있도록, 앞서 언급된 (b)단계에서는 원격지 단말에서 인터넷 통해 접속되어 피시험장치 로부터 발진된 주파수를 입력받아 측정하고, (d)단계에서는 원격지 단말에서 인터넷으로 주파수 보정할 수 있도록 하는 적응적 주파수 튜닝 모듈에 의해 상기 피시험장치의 주파수 발진기에서 고정밀한 주파수를 발생시키도록 교정한다.

그리고, 정밀주파수 발진기, 예컨대 루비듐(Rb)원자 주파수 발진기의 경년변화에 의한 품질 저하를 보상하기 위한 방법으로, 루비듐(Rb)원자 주파수발진기의 온도 및 시간 변화에 따른 주파수 특성을 측정하는 단계, 상기 주파수 특성을 분석하여 온도 및 시간변화에 대한 보상함수를 작성하는 단계, 상기 보상함수가 적용된 제어 프로그램을 작성하여 출력되는 주파수의 위상을 조정하는 단계, 위상이 조정된 주파수와 소정의 기준 주파수를 비교하여 상기 루비듐 원자 주파수 발진기의 특성을 평가하는 단계를 포함하여 구성되도록 할 수 있다. 그에 따라 주파수 표준기의 사용환경의 개략적인 온도를 입력하면 시간의 흐름에 따른 장기적인 특성 변화를 예측하고 실시간으로 보상함으로써 장기적인 특성을 향상시킬 수 있다.

이상에서, 본 발명은 첨부된 도면 및 실시예에 따라 구체적으로 설명되었으나, 첨부된 도면 및 상기의 실시예는 본 발명에 대한 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자의 이해를 돕기 위해 예시적으로 설명된 것이다. 따라서, 상기의 실시예는 제한적인 것이 아닌 예시적인 것으로 여겨져야 하며, 본 발명의 범위는 첨부된 특허청구범위에 기재된 발명에 따라 해석되어져야 하고, 그 범위는 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 다양한 변경, 대안, 균등물을 포함한다.

도 9는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 필드 캘리브레이션 튜닝 장치의 디 지털 플랫폼에 탑재되는 플랫폼 모듈의 하나의 예를 나타내는 개념적인 블럭도이다.

*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ***

1 : 필드 캘리브레이션 튜닝장치 3 : 피시험장치 발진주파수 출력부

5 : GPS위성 9 : 원격 단말

10 : 주파수기준 생성기 13 : 디지털위상고정루프(DPLL)

15 : 수정 발진기 17 : 마이크로프로세서

30 : 시간간격 계수부 30a : 주파수 카운터

50 : 디지털 플랫폼 52 : 불확도 측정 모듈

54 : 주파수 튜닝 모듈

Claims

고정밀도의 GPS 신호를 입력받아 디지털루프필터를 통해 기준주파수를 생성하는 무선기반 주파수기준 생성기;

상기 주파수기준 생성기로부터 생성된 기준주파수와 정밀주파수 발진기를 구비한 피시험장치(DUT)로부터 입력된 주파수를 측정하고 측정된 양 주파수의 위상차이를 시간으로 나타내는 시간간격 계수부; 및

상기 시간간격 계수부에서 측정된 주파수의 오차를 판단하고, 판단된 오차를 교정함으로써 상기 피시험장치에서 고정밀한 주파수를 발생시키도록 조정하는 플랫폼 모듈을 탑재하는 디지털 플랫폼;을 포함하여 이루어지고,

상기 디지털 플랫폼에 탑재되는 플랫폼 모듈은 원격지 단말에서 인터넷을 통해 상기 피시험장치의 주파수를 모니터링 및 제어가능하게 하며,

상기 디지털 플랫폼에 탑재되는 플랫폼 모듈은,

일반적인 헤더와 액티브 헤더를 고속 자동분류하고, 주파수를 교정하는 캘리브레이션 기능 요청이나 튜닝 프로그램 제어에 관련된 특별한 프로그램 코드가 추가된 프로그램 패킷이 입력될 경우 하이브리드 인터프리터를 통해 프로그램 코드를 분석하여 각 코드의 의미에 따라 태스크가 구동되어 지정된 동작이 수행되도록 연산작업을 수행하는 액티브 헤더 프로세서 모듈;

원격지 단말에서 상기 피시험장치의 주파수 정확도를 상기 기준주파수와 비교해 모니터링하고 그 결과에 따라 피시험장치의 주파수를 원격지에서 특정한 패킷을 통해 교정할 수 있도록 하는 하이브리드 인터프리터;

임의로 정의된 매크로 코드를 플래시 메모리에 원격으로 적재하는 기능을 수행하고 현재 적재된 캘리브레이션 모듈을 갱신 가능하도록 하는 로더(loarder)기능을 제공하는 액티브 헤더 로더; 및

상기 디지털 플랫폼 상에서 TCP/IP 기반의 소형 웹-어댑터를 통해 원격에서 접속하여 상기 주파수기준 생성기에서 발생시킨 기준주파수와의 차이를 비교하여 상기 피시험장치의 주파수 정확도를 실시간으로 측정할 수 있도록 하는 웹 적응적 사용자 인터페이스 모듈;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 피시험장치 발진주파수의 경년변화 교정을 위한 필드 캘리브레이션 튜닝 장치.
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제 1 항에 있어서, 상기 액티브 헤더 로더는,

액티브 헤드를 체크하고 애플리케이션 식별자를 체크, 검색하여 획득한 애플리케이션 식별자에 해당하는 애플리케이션을 다운로드시켜 적재된 캘리브레이션 모듈을 갱신하는 것을 특징으로 하는 피시험장치 발진주파수의 경년변화 교정을 위한 필드 캘리브레이션 튜닝 장치.
제 1 항 또는 제 5 항에 있어서,

상기 정밀주파수 발진기는 루비듐 원자주파수 발진기인 것을 특징으로 하는 피시험장치 발진주파수의 경년변화 교정을 위한 필드 캘리브레이션 튜닝 장치.
제 1 항 또는 제 5 항에 있어서,

상기 디지털 루프필터는 디지털 위상고정루프(DPLL) 필터이고,

상기 주파수기준 생성기는 상기 DPLL 필터, 10MHz 수정발진기 및 마이크로프로세서를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 피시험장치 발진주파수의 경년변화 교정을 위한 필드 캘리브레이션 튜닝 장치.
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