KR101032310B1 - 위성체용 알에프 통합 측정 장치 - Google Patents

위성체용 알에프 통합 측정 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 위성체용 RF 통합 측정 장치에 관한 것으로서, 이 장치는, RF 신호 경로에 따라 RF 신호를 전송하는 RF 인터페이스 유닛, RF 신호를 생성하여 RF 인터페이스 유닛에 제공하는 신호 발생부, RF 인터페이스 유닛에서 제공되는 RF 신호의 RF 전력을 측정하는 파워 미터, RF 인터페이스 유닛에서 제공되는 RF 신호의 RF 스펙트럼을 측정하는 스펙트럼 분석부, 그리고 RF 신호 경로를 변경하는 스위치 드라이버를 포함한다. 본 발명에 의하면, RF 신호에 대한 RF 전력, RF 스펙트럼 등의 측정을 통합하여 수행하고, 스칼라 네트워크 분석 기능을 수행하며, RF 신호 경로에 대한 보상을 수행함으로써 경로 교정을 자동으로 수행할 수 있다.
위성체, RF, 주파수, 스펙트럼, 파워, 측정

Description

위성체용 알에프 통합 측정 장치{SATELLITE RF INTEGRATED MEASUREMENT APPARATUS}
본 발명은 위성체용 RF 통합 측정 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 RF 신호에 대한 주파수, 스펙트럼, 파워 등을 측정하는 장치에 관한 것이다.
우주 기술을 대표하는 인공위성 기술은 광학, 시스템 공학, 전자 공학, 재료 공학, 기계 공학, 컴퓨터 공학 및 기타 여러 학문분야가 종합되어 인공위성을 설계, 제작, 조립 및 성능 검증을 수행하는 복합 기술이다. 특히, 인공위성 1대를 발사하는데 있어서 수천억 원이 소모될 정도로 인공위성 기술은 대자본 기술이며, 일단 발사 후 고장이 발생하면 지상으로 회수하여 수리가 불가능하기 때문에 이로 인한 경제적 손실이 막대하다. 따라서 인공위성이 발사되어 실제로 운용될 우주 환경에서의 높은 안전성과 신뢰성을 보증하기 위하여 초기 설계부터 제작, 성능 검증 단계에 이르기까지 각 단계 별로 지상에서 엄격한 시험 평가 작업이 수반된다.
일반적으로 위성은 탑재체 시스템과 버스 시스템으로 구분되고, 버스 시스템은 전력계, 자세 제어계, 원격 측정 명령계, 구조계, 열 제어계 등으로 구분될 수 있다. 이러한 탑재체 시스템의 검증 시험의 하나로써 RF 반송파를 통한 탑재체 데 이터 획득 시험이 수행되고, 원격 측정 명령계 시험에서는 위성이 궤도 상에 올라갔을 때 지상과 통신을 담당하는 원격 측정 명령계에 대한 RF 신호의 기능과 성능 검증이 수행된다. 위성체의 RF 신호는 버스 시스템의 경우에는 S-대역이나 L-대역의 신호를 사용하고 탑재체 시스템의 경우에는 광대역의 데이터를 갖는 특성상 주로 X-대역의 신호를 사용한다. 위성체의 RF 시험에서는 이러한 여러 대역의 RF 신호 측정과 RF 케이블 등을 포함한 다양한 RF 장비들의 RF 특성에 대한 정확한 측정이 요구된다.
RF 신호를 측정하기 위해서는 요구조건에 맞는 다양한 RF 장비가 필요하고, 종래에는 시험의 용도에 따라 각각의 RF 장비를 관리자가 독립적으로 각각 운영하면서 측정을 하고 있었다. 그러나 이러한 시험 환경에서는 RF 장비는 각각 필요 시 설치되어야 하고 관리자가 직접 동작을 제어하여야 한다. 이에 따라 RF 시험 시 장비의 설치를 위한 시간이 소모되고, 관리자에 의해 수동적으로 동작이 제어되기 때문에 동작 오류가 발생할 수 있으며, 동작 오류에 따라 과도한 RF 전력이 위성체에 가해짐으로써 위성체 손상이 발생할 수 있는 문제가 있다. 또한, 신뢰할 수 있는 RF 신호 특성을 측정하기 위해서는, 측정 장비로부터 RF 케이블을 통해 위성체나 측정 대상 장치까지의 RF 신호 경로에 대한 교정이 정확히 이루어져야 하는데 시험 시 마다 이러한 교정에 대한 정확도 확인과 검증이 이루어져야 하는 문제가 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 RF 신호의 파워 및 스펙트럼을 통합 측정하고 RF 신호를 발생하는 위성체용 RF 통합 측정 장치를 제공하는 것이다.
또한, 스칼라 네트워크 분석 기능을 지원하고, RF 신호 경로에 대한 자동 경로 교정이 이루어지는 위성체용 RF 통합 측정장치를 제공하는 것이다.
이러한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 위성체용 RF 통합 측정 장치는, RF 신호 경로에 따라 RF 신호를 전송하는 RF 인터페이스 유닛, RF 신호를 생성하여 상기 RF 인터페이스 유닛에 제공하는 신호 발생부, 상기 RF 인터페이스 유닛에서 제공되는 RF 신호의 RF 전력을 측정하는 파워 미터, 상기 RF 인터페이스 유닛에서 제공되는 RF 신호의 RF 스펙트럼을 측정하는 스펙트럼 분석부, 그리고 상기 RF 신호 경로를 변경하는 스위치 드라이버를 포함한다.
상기 RF 인터페이스 유닛은 제1 내지 제5 스위치, 분배기 및 결합기를 포함하며, 상기 제1 스위치는 상기 제2 스위치의 신호와 제9 RF 인터페이스 유닛 포트(J9)의 신호 중 하나의 신호를 선택하여 제1 RF 인터페이스 유닛 포트(J1)에 전달하고, 상기 제2 스위치는 제2 RF 인터페이스 유닛 포트(J2)의 신호를 받아서 상기 제1 스위치 또는 상기 제3 스위치에 전달하며, 상기 제3 스위치는 상기 제2 스위치의 신호와 제1 분배기 포트(D1)를 통해 오는 신호 중 하나의 신호를 선택하여 제3 RF 인터페이스 유닛 포트(J3)에 전달하고, 상기 제4 스위치는 제2 분배기 포 트(D2)를 통해 오는 신호와 제3 결합기 포트(C3)를 통해 오는 신호 중 하나의 신호를 선택하여 제4 RF 인터페이스 유닛 포트(J4)에 전달하며, 상기 제5 스위치는 제5 RF 인터페이스 유닛 포트(J5)의 신호를 받아서 제1 결합기 포트(C1) 또는 제7 RF 인터페이스 유닛 포트(J7)에 전달하고, 상기 분배기는 제8 RF 인터페이스 유닛 포트(J8)의 신호를 받아서 상기 제3 스위치 및 상기 제4 스위치에 분배하여 전달하며, 상기 결합기는 상기 제5 스위치의 신호를 상기 제1 결합기 포트(C1)를 통해 받아서 제6 RF 인터페이스 유닛 포트(J6)에 전달하고, 상기 제6 RF 인터페이스 유닛 포트(J6)에서 되돌아오는 신호를 제2 결합기 포트(C2)를 통해 받아서 상기 제3 결합기 포트(C3)를 통해 상기 제4 스위치(184)에 전달할 수 있다.
상기 파워 미터는 제1 내지 제4 RF 신호 경로에 대한 삽입 손실을 각각 측정하고, 제1 또는 제2 측정 경로를 통해 제공되는 RF 신호의 RF 전력을 측정 시 측정 결과에 각각 상기 제1 및 제3 RF 신호 경로 또는 상기 제2 및 제4 RF 신호 경로에 대한 삽입 손실 측정값을 더해주어 경로 손실에 대한 교정을 수행하며, 상기 제1 RF 신호 경로는 상기 제9 RF 인터페이스 유닛 포트(J9) 및 상기 제1 스위치를 거쳐 상기 제1 RF 인터페이스 유닛 포트(J1)에 RF 신호를 전달하는 경로를 나타내고, 상기 제2 RF 신호 경로는 상기 제8 RF 인터페이스 유닛 포트(J8), 상기 분배기 및 상기 제3 스위치를 거쳐 상기 제3 RF 인터페이스 유닛 포트(J3)에 RF 신호를 전달하는 경로를 나타내며, 상기 제3 RF 신호 경로는 제2 파워 미터 포트(P2), 상기 제2 RF 인터페이스 유닛 포트(J2), 상기 제2 스위치 및 상기 제1 스위치를 거쳐 상기 제1 RF 인터페이스 유닛 포트(J1)에 RF 신호를 전달하는 경로를 나타내고, 상기 제 4 RF 신호 경로는 상기 제2 파워 미터 포트(P2), 상기 제2 RF 인터페이스 유닛 포트(J2), 상기 제2 스위치 및 상기 제3 스위치를 거쳐 상기 제3 RF 인터페이스 유닛 포트(J3)에 RF 신호를 전달하는 경로를 나타내며, 상기 제1 측정 경로는 측정 대상 장치를 상기 제9 RF 인터페이스 유닛 포트(J9)에 연결한 경우 상기 제9 RF 인터페이스 유닛 포트(J9), 상기 제1 스위치 및 상기 제1 RF 인터페이스 유닛 포트(J1)를 거쳐 제1 파워 미터 포트(P1)에 RF 신호를 전달하는 경로를 나타내고, 상기 제2 측정 경로는 상기 측정 대상 장치를 상기 제8 RF 인터페이스 유닛 포트(J8)에 연결한 경우 상기 제8 RF 인터페이스 유닛 포트(J8), 상기 분배기, 상기 제3 스위치 및 상기 제3 RF 인터페이스 유닛 포트(J3)를 거쳐 제3 파워 미터 포트(P3)에 RF 신호를 전달하는 경로를 나타낼 수 있다.
상기 스펙트럼 분석부는 제5 RF 신호 경로에 대한 삽입 손실을 측정하고, 제3 측정 경로를 통해 제공되는 RF 신호의 RF 스펙트럼을 측정 시 측정 결과에 상기 제5 RF 신호 경로에 대한 삽입 손실 측정값을 더해주어 경로 손실에 대한 교정을 수행하며, 상기 신호 발생부는 제6 RF 신호 경로에 대한 삽입 손실을 측정하고, 제4 측정 경로를 통해 RF 신호를 인가 시 설정값에서 상기 제6 RF 신호 경로에 대한 삽입 손실 측정값을 빼주어 경로 손실에 대한 교정을 수행하고, 상기 제5 RF 신호 경로는 상기 제8 RF 인터페이스 유닛 포트(J8), 상기 분배기, 상기 제4 스위치 및 상기 제4 RF 인터페이스 유닛 포트(J4)를 거쳐 스펙트럼 분석부 포트(A1)에 RF 신호를 전달하는 경로를 나타내며, 상기 제3 측정 경로는 측정 대상 장치를 상기 제8 RF 인터페이스 유닛 포트(J8)에 연결한 경우 상기 제8 RF 인터페이스 유닛 포 트(J8), 상기 분배기, 상기 제4 스위치 및 상기 제4 RF 인터페이스 유닛 포트(J4)를 거쳐 상기 스펙트럼 분석부 포트(A1)에 RF 신호를 전달하는 경로를 나타내고, 상기 제6 RF 신호 경로는 신호 발생부 포트(S1), 상기 제5 RF 인터페이스 유닛 포트(J5) 및 상기 제5 스위치(185)를 거쳐 상기 제7 RF 인터페이스 유닛 포트(J7)에 RF 신호를 전달하는 경로를 나타내며, 상기 제4 측정 경로는 상기 측정 대상 장치를 상기 제7 RF 인터페이스 유닛 포트(J7)에 연결한 경우 상기 신호 발생부 포트(S1), 상기 제5 RF 인터페이스 유닛 포트(J5) 및 상기 제5 스위치를 거쳐 상기 제7 RF 인터페이스 유닛 포트(J7)에 RF 신호를 전달하는 경로를 나타낼 수 있다.
이와 같이 본 발명에 의하면, 신호 발생부에서 RF 신호를 생성하고, 파워 미터는 RF 신호의 RF 전력을 측정하며, 스펙트럼 분석부는 RF 신호의 RF 스펙트럼을 측정함으로써, RF 신호에 대한 각종 측정을 통합하여 수행할 수 있다.
또한, 스펙트럼 분석부는 신호 발생부로부터 제공받은 주파수 기준 정보와 트리거 정보를 기초로 스칼라 네트워크 분석 기능을 수행할 수 있으며, 각 RF 신호 경로에 대한 삽입 손실을 측정하고 이를 이용하여 RF 신호 경로에 대한 보상을 수행함으로써 경로 교정을 자동으로 수행할 수 있다.
그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
먼저, 도 1을 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 위성체용 RF 통합 측정 장치에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 위성체용 RF 통합 측정 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
본 발명의 실시예에 따른 위성체용 RF 통합 측정 장치(100)(이하, `측정 장치`라 함)는 제어부(110), 변환부(120), 허브(130), 스위치 드라이버(140), 파워 미터(150), 스펙트럼 분석부(160), 신호 발생부(170), RF 인터페이스 유닛(180) 및 파워 센서(190)를 포함하며, RF 케이블을 통해 측정 대상 장치(200)와 연결된다.
측정 장치(100)는 측정 대상 장치(200)에 전송하는 RF 신호나 측정 대상 장치(200)에서 수신한 RF 신호 등의 경로를 변경하여 RF 전력, RF 스펙트럼, 스칼라 영역에서의 전송 손실과 반사 손실 등을 통합 측정하고, RF 신호 경로에 대한 자동 경로 교정을 수행한다.
제어부(110)는 허브(130)를 통해 RF 신호를 발생시키거나 RF 스펙트럼을 측정하거나 스칼라 영역에서의 전송 손실과 반사 손실 등을 측정하도록 제어 신호를 생성하여 스펙트럼 분석부(160)와 신호 발생부(170)에 제공한다. 여기서 각 장치(110, 130, 160, 170)는 구내 정보 통신망(Local Area Network, LAN) 등을 통해 연결되고, 허브(130)는 데이터를 중계하는 장치를 나타낸다. 또한 제어부(110)는 RF 신호 경로를 변경하거나 RF 전력을 측정하도록 제어 신호를 생성하여 스위치 드라이버(140)와 파워 미터(150)에 제공한다. 그리고 제어부(110)는 이들 장치(140, 150, 160, 170)로부터 제공받은 측정 결과를 저장한다.
제어부(110)는 범용 직렬 버스(Universal Serial Bus, USB) 등의 통신 인터페이스 규격에 따라 유무선으로 변환부(120)와 연결된다. 변환부(120)는 범용 인터페이스 버스(General Purpose Interface Bus, GPIB) 등의 통신 인터페이스 규격에 따라 유무선으로 스위치 드라이버(140) 및 파워 미터(150)와 연결된다.
변환부(120)는 범용 직렬 버스 규격으로 된 제어 신호를 범용 인터페이스 버스 규격으로 변환하여 스위치 드라이버(140)와 파워미터(150)에 제공하고, 범용 인터페이스 버스 규격으로 된 측정 결과 데이터를 범용 직렬 버스 규격으로 변환하여 제어부(110)에 제공한다.
스위치 드라이버(140)는 제어부(110)로부터 제공받은 제어 신호를 기초로 경로 변경 신호를 생성하여 제10 RF 인터페이스 유닛 포트(J10)를 통해 RF 인터페이스 유닛(180)에 제공한다. 이후, RF 인터페이스 유닛(180)은 경로 변경 신호를 기초로 RF 신호 경로를 변경한다.
파워 미터(150)는 제1 및 제3 파워 미터 포트(P1, P3)를 통해 수신되는 RF 신호의 RF 전력을 측정하고, 측정 결과를 제어부(110)에 제공한다.
파워 센서(190)는 RF 인터페이스 유닛(180)으로부터 제1 및 제3 RF 인터페이스 유닛 포트(J1, J3)를 통해 제공되는 RF 신호를 감지하여 파워미터(150)에 제1 및 제3 파워 미터 포트(P1, P3)를 통해 RF 신호를 전달한다.
신호 발생부(170)는 RF 신호를 생성하여 신호 발생부 포트(S1)를 통해 RF 인터페이스 유닛(180)에 제공한다. 또한, 신호 발생부(170)는 스칼라 네트워크 분석 기능을 지원하기 위해 주파수 기준 정보와 트리거 정보를 스펙트럼 분석부(160)에 제공할 수 있다. 여기서 스칼라 네트워크 분석 기능은 스칼라 영역에서의 전송 손실과 반사 손실 등을 측정하는 것을 의미한다.
스펙트럼 분석부(160)는 스펙트럼 분석부 포트(A1)를 통해 수신되는 RF 신호의 RF 스펙트럼을 측정하고, 측정 결과를 제어부(110)에 제공한다. 또한, 스펙트럼 분석부(160)는 신호 발생부(170)에서 제공받은 주파수 기준 정보와 트리거 정보를 기초로 스칼라 네트워크 분석 기능을 수행하고, 수행 결과를 제어부(110)에 제공할 수 있다.
RF 인터페이스 유닛(180)은 제10 RF 인터페이스 유닛 포트(J10)를 통해 제공되는 경로 변경 신호를 기초로 RF 신호 경로를 형성한다. RF 인터페이스 유닛(180)은 RF 신호 경로에 따라 측정 대상 장치(200), 신호 발생부(170) 등에서 수신한 RF 신호를 파워 미터(150), 스펙트럼 분석부(160), 측정 대상 장치(200) 등에 전송한다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 측정 장치(100)는 RF 신호에 대한 RF 전력, RF 스펙트럼, 스칼라 영역에서의 전송 손실과 반사 손실 등을 통합하여 측정할 수 있다.
그러면, 도 2를 참고하여 RF 인터페이스 유닛에 대해 보다 상세하게 설명한다.
도 2는 도 1에 도시한 RF 인터페이스 유닛을 보다 자세히 나타낸 블록도이다.
RF 인터페이스 유닛(180)은 제1 내지 제5 스위치(181, 182, 183, 184, 185), 분배기(187) 및 결합기(189)를 포함하며, 이들 장치(181, 182, 183, 184, 185, 187, 189)는 RF 케이블에 의해 연결된다.
RF 인터페이스 유닛(180)은 스위치 드라이버(140)로부터 제10 RF 인터페이스 유닛 포트(J10)를 통해 제공되는 경로 변경 신호에 따라 제1 내지 제5 스위치(181, 182, 183, 184, 185)를 제어하여 RF 신호 경로를 변경한다.
제1 스위치(181)의 폴은 제1 RF 인터페이스 유닛 포트(J1)에 연결되고, 제1 쓰로우는 제 9 RF 인터페이스 유닛 포트(J9)에 연결되며, 제2 쓰로우는 제2 스위치(182)의 제1 쓰로우와 연결된다. 제1 스위치(181)는 제2 스위치(182)의 신호와 제9 RF 인터페이스 유닛 포트(J9)의 신호 중 하나의 신호를 선택하여 제1 RF 인터페이스 유닛 포트(J1)에 전달한다.
제2 스위치(182)의 폴은 제2 RF 인터페이스 유닛 포트(J2)에 연결되고, 제1 쓰로우는 제1 스위치(181)의 제2 쓰로우와 연결되며, 제2 쓰로우는 제3 스위치(183)의 제1 쓰로우와 연결된다. 제2 스위치(182)는 제2 RF 인터페이스 유닛 포트(J2)의 신호를 받아서 제1 스위치(181) 또는 제3 스위치(183)에 전달한다.
제3 스위치(183)의 폴은 제3 RF 인터페이스 유닛 포트(J3)에 연결되고, 제1 쓰로우는 제2 스위치(182)의 제2 쓰로우와 연결되며, 제2 쓰로우는 제1 분배기 포트(D1)에 연결된다. 제3 스위치(183)는 제2 스위치(182)의 신호와 제1 분배기 포트(D1)를 통해 오는 신호 중 하나의 신호를 선택하여 제3 RF 인터페이스 유닛 포트(J3)에 전달한다.
제4 스위치(184)의 폴은 제4 RF 인터페이스 유닛 포트(J4)에 연결되고, 제1 쓰로우는 제2 분배기 포트(D2)에 연결되며, 제2 쓰로우는 제3 결합기 포트(C3)에 연결된다. 제4 스위치(184)는 제2 분배기 포트(D2)를 통해 오는 신호와 제3 결합기 포트(C3)를 통해 오는 신호 중 하나의 신호를 선택하여 제4 RF 인터페이스 유닛 포트(J4)에 전달한다.
제5 스위치(185)의 폴은 제5 RF 인터페이스 유닛 포트(J5)에 연결되고, 제1 쓰로우는 제1 결합기 포트(C1)에 연결되며, 제2 쓰로우는 제7 RF 인터페이스 유닛 포트(J7)에 연결된다. 제5 스위치(185)는 제5 RF 인터페이스 유닛 포트(J5)의 신호를 받아서 제1 결합기 포트(C1) 또는 제7 RF 인터페이스 유닛 포트(J7)에 전달한다.
분배기(187)의 제1 분배기 포트(D1)는 제3 스위치(183)의 제2 쓰로우와 연결되고, 제2 분배기 포트(D2)는 제4 스위치(184)의 제1 쓰로우와 연결되며, 제3 분배기 포트(D3)는 제8 RF 인터페이스 유닛 포트(J8)에 연결된다. 분배기(187)는 제8 RF 인터페이스 유닛 포트(J8)의 신호를 받아서 제3 스위치(183) 및 제4 스위치(184)에 분배하여 전달한다. 여기서 분배기(187)는 디바이더(divider), 스플리터(splitter) 등을 나타낸다.
결합기(189)의 제1 결합기 포트(C1)는 제5 스위치(185)의 제1 쓰로우와 연결되고, 제2 결합기 포트(C2)는 제6 RF 인터페이스 유닛 포트(J6)에 연결되며, 제3 결합기 포트(C3)는 제4 스위치(184)의 제2 쓰로우에 연결된다. 결합기(189)는 제5 스위치(185)의 신호를 제1 결합기 포트(C1)를 통해 받아서 제6 RF 인터페이스 유닛 포트(J6)에 전달하고, 제6 RF 인터페이스 유닛 포트(J6)에서 되돌아오는 신호를 제 2 결합기 포트(C2)를 통해 받아서 제3 결합기 포트(C3)를 통해 제4 스위치(184)에 전달한다. 여기서 결합기(189)는 RF 커플러(RF coupler), RF 브리지(RF bridge) 등을 나타낸다.
그러면, 도 3을 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 RF 인터페이스 유닛과 파워 미터 사이의 RF 신호 경로에 대한 경로 교정에 대해 보다 자세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 RF 인터페이스 유닛과 파워 미터 사이의 RF 신호 경로를 나타낸 개략도이다.
제1 RF 신호 경로(①)는 제9 RF 인터페이스 유닛 포트(J9) 및 제1 스위치(181)를 거쳐 제1 RF 인터페이스 유닛 포트(J1)에 RF 신호를 전달하는 경로를 나타낸다. 제2 RF 신호 경로(②)는 제8 RF 인터페이스 유닛 포트(J8), 분배기(187) 및 제3 스위치(183)를 거쳐 제3 RF 인터페이스 유닛 포트(J3)에 RF 신호를 전달하는 경로를 나타낸다. 제3 RF 신호 경로(③)는 제2 파워 미터 포트(P2), 제2 RF 인터페이스 유닛 포트(J2), 제2 스위치(182) 및 제1 스위치(181)를 거쳐 제1 RF 인터페이스 유닛 포트(J1)에 RF 신호를 전달하는 경로를 나타낸다. 제4 RF 신호 경로(④)는 제2 파워 미터 포트(P2), 제2 RF 인터페이스 유닛 포트(J2), 제2 스위치(182) 및 제3 스위치(183)를 거쳐 제3 RF 인터페이스 유닛 포트(J3)에 RF 신호를 전달하는 경로를 나타낸다.
파워 미터(150)는 제1 내지 제4 RF 신호 경로(①, ②, ③, ④)에 대한 삽입 손실을 각각 측정한다. 그리고 파워 미터(150)는 제1 또는 제2 측정 경로를 통해 제공되는 RF 신호의 RF 전력을 측정 시 측정 결과에 각각 제1 및 제3 RF 신호 경 로(①, ③) 또는 제2 및 제4 RF 신호 경로(②, ④)에 대한 삽입 손실 측정값을 더해주어 경로 손실에 대한 교정을 수행한다.
여기서 제1 측정 경로는 측정 대상 장치(200)를 제9 RF 인터페이스 유닛 포트(J9)에 연결한 경우 제9 RF 인터페이스 유닛 포트(J9), 제1 스위치(181) 및 제1 RF 인터페이스 유닛 포트(J1)를 거쳐 제1 파워 미터 포트(P1)에 RF 신호를 전달하는 경로를 나타낸다. 제2 측정 경로는 측정 대상 장치(200)를 제8 RF 인터페이스 유닛 포트(J8)에 연결한 경우 제8 RF 인터페이스 유닛 포트(J8), 분배기(187), 제3 스위치(183) 및 제3 RF 인터페이스 유닛 포트(J3)를 거쳐 제3 파워 미터 포트(P3)에 RF 신호를 전달하는 경로를 나타낸다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 측정 장치(100)는 RF 인터페이스 유닛(180)과 파워 미터(150) 사이의 RF 신호 경로에 대한 삽입 손실을 측정하고, 삽입 손실 측정값을 이용하여 RF 신호 경로 교정을 자동으로 수행할 수 있다.
그러면, 도 4를 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 RF 인터페이스 유닛, 신호 발생부 및 스펙트럼 분석부 사이의 RF 신호 경로에 대한 경로 교정에 대해 보다 자세하게 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 RF 인터페이스 유닛, 신호 발생부 및 스펙트럼 분석부 사이의 RF 신호 경로를 나타낸 개략도이다.
제5 RF 신호 경로(⑤)는 제8 RF 인터페이스 유닛 포트(J8), 분배기(187), 제4 스위치(184) 및 제4 RF 인터페이스 유닛 포트(J4)를 거쳐 스펙트럼 분석부 포트(A1)에 RF 신호를 전달하는 경로를 나타낸다. 제6 RF 신호 경로(⑥)는 신호 발생 부 포트(S1), 제5 RF 인터페이스 유닛 포트(J5) 및 제5 스위치(185)를 거쳐 제7 RF 인터페이스 유닛 포트(J7)에 RF 신호를 전달하는 경로를 나타낸다.
스펙트럼 분석부(160)는 제5 RF 신호 경로(⑤)에 대한 삽입 손실을 측정한다. 그리고 스펙트럼 분석부(160)는 제3 측정 경로를 통해 제공되는 RF 신호의 RF 스펙트럼을 측정 시 측정 결과에 제5 RF 신호 경로(⑤)에 대한 삽입 손실 측정값을 더해주어 경로 손실에 대한 교정을 수행한다. 여기서 제3 측정 경로는 측정 대상 장치(200)를 제8 RF 인터페이스 유닛 포트(J8)에 연결한 경우 제8 RF 인터페이스 유닛 포트(J8), 분배기(187), 제4 스위치(184) 및 제4 RF 인터페이스 유닛 포트(J4)를 거쳐 스펙트럼 분석부 포트(A1)에 RF 신호를 전달하는 경로를 나타낸다.
신호 발생부(170)는 제6 RF 신호 경로(⑥)에 대한 삽입 손실을 측정한다. 그리고 신호 발생부(170)는 제4 측정 경로를 통해 RF 신호를 인가 시 설정값에서 제6 RF 신호 경로(⑥)에 대한 삽입 손실 측정값을 빼주어 경로 손실에 대한 교정을 수행한다. 여기서 제4 측정 경로는 측정 대상 장치(200)를 제7 RF 인터페이스 유닛 포트(J7)에 연결한 경우 신호 발생부 포트(S1), 제5 RF 인터페이스 유닛 포트(J5) 및 제5 스위치(185)를 거쳐 제7 RF 인터페이스 유닛 포트(J7)에 RF 신호를 전달하는 경로를 나타낸다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 측정 장치(100)는 RF 인터페이스 유닛(180), 신호 발생부(170) 및 스펙트럼 분석부(160) 사이의 RF 신호 경로에 대한 삽입 손실을 측정하고, 삽입 손실 측정값을 이용하여 RF 신호 경로 교정을 자동으로 수행할 수 있다.
또한, 스펙트럼 분석부(160)는 신호 발생부(170)에서 제공받은 주파수 기준 정보와 트리거 정보를 기초로 스칼라 네트워크 분석 기능을 수행할 수 있다. 즉, 스펙트럼 분석부(160)와 신호 발생부(170)를 연동하여 전송 손실을 측정할 경우에는, 측정 대상 장치(200)의 입력 포트를 제7 RF 인터페이스 유닛 포트(J7)에 연결하고 출력 포트를 제8 RF 인터페이스 유닛 포트(J8)에 연결한 후 신호 발생부(170)에서 발생된 RF 신호를 스펙트럼 분석부(160)에서 수신하여 필요한 신호 대역의 전송 손실을 측정한다. 그리고 반사 손실을 측정할 경우에는, 측정 대상 장치(200)의 입력 포트를 제6 RF 인터페이스 유닛 포트(J6)에 연결한 후 신호 발생부(170)에서 RF 신호를 발생시킨다. 그러면, RF 신호는 제5 스위치(185), 제1 결합기 포트(C1), 제2 결합기 포트(C2) 및 제6 RF 인터페이스 유닛 포트(J6)를 거쳐 측정 대상 장치(200)에 인가되고, 반사된 RF 신호가 다시 제2 결합기 포트(C2)로 인가된다. 이후, 반사된 RF 신호는 제3 결합기 포트(C3), 제4 스위치(184) 및 제4 RF 인터페이스 유닛 포트(J4)를 거쳐 스펙트럼 분석부(160)에 인가되고, 스펙트럼 분석부(160)에서 반사 손실을 측정한다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 위성체용 RF 통합 측정 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시한 RF 인터페이스 유닛을 보다 자세히 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 RF 인터페이스 유닛과 파워 미터 사이의 RF 신호 경로를 나타낸 개략도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 RF 인터페이스 유닛, 신호 발생부 및 스펙트럼 분석부 사이의 RF 신호 경로를 나타낸 개략도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 위성체용 RF 통합 측정 장치, 110: 제어부,
120: 변환부, 130: 허브,
140: 스위치 드라이버, 150: 파워 미터,
160: 스펙트럼 분석부, 170: 신호 발생부,
180: RF 인터페이스 유닛, 190: 파워 센서,
200: 측정 대상 장치

Claims (4)

  1. 삭제
  2. RF 신호 경로에 따라 RF 신호를 전송하는 RF 인터페이스 유닛,
    RF 신호를 생성하여 상기 RF 인터페이스 유닛에 제공하는 신호 발생부,
    상기 RF 인터페이스 유닛에서 제공되는 RF 신호의 RF 전력을 측정하는 파워 미터,
    상기 RF 인터페이스 유닛에서 제공되는 RF 신호의 RF 스펙트럼을 측정하는 스펙트럼 분석부, 그리고
    상기 RF 신호 경로를 변경하는 스위치 드라이버
    를 포함하고,
    상기 RF 인터페이스 유닛은 제1 내지 제5 스위치, 분배기 및 결합기를 포함하며,
    상기 제1 스위치는 상기 제2 스위치의 신호와 제9 RF 인터페이스 유닛 포트(J9)의 신호 중 하나의 신호를 선택하여 제1 RF 인터페이스 유닛 포트(J1)에 전달하고,
    상기 제2 스위치는 제2 RF 인터페이스 유닛 포트(J2)의 신호를 받아서 상기 제1 스위치 또는 상기 제3 스위치에 전달하며,
    상기 제3 스위치는 상기 제2 스위치의 신호와 제1 분배기 포트(D1)를 통해 오는 신호 중 하나의 신호를 선택하여 제3 RF 인터페이스 유닛 포트(J3)에 전달하고,
    상기 제4 스위치는 제2 분배기 포트(D2)를 통해 오는 신호와 제3 결합기 포트(C3)를 통해 오는 신호 중 하나의 신호를 선택하여 제4 RF 인터페이스 유닛 포트(J4)에 전달하며,
    상기 제5 스위치는 제5 RF 인터페이스 유닛 포트(J5)의 신호를 받아서 제1 결합기 포트(C1) 또는 제7 RF 인터페이스 유닛 포트(J7)에 전달하고,
    상기 분배기는 제8 RF 인터페이스 유닛 포트(J8)의 신호를 받아서 상기 제3 스위치 및 상기 제4 스위치에 분배하여 전달하며,
    상기 결합기는 상기 제5 스위치의 신호를 상기 제1 결합기 포트(C1)를 통해 받아서 제6 RF 인터페이스 유닛 포트(J6)에 전달하고, 상기 제6 RF 인터페이스 유닛 포트(J6)에서 되돌아오는 신호를 제2 결합기 포트(C2)를 통해 받아서 상기 제3 결합기 포트(C3)를 통해 상기 제4 스위치(184)에 전달하는 위성체용 RF 통합 측정 장치.
  3. 제2항에서,
    상기 파워 미터는 제1 내지 제4 RF 신호 경로에 대한 삽입 손실을 각각 측정하고, 제1 또는 제2 측정 경로를 통해 제공되는 RF 신호의 RF 전력을 측정 시 측정 결과에 각각 상기 제1 및 제3 RF 신호 경로 또는 상기 제2 및 제4 RF 신호 경로에 대한 삽입 손실 측정값을 더해주어 경로 손실에 대한 교정을 수행하며,
    상기 제1 RF 신호 경로는 상기 제9 RF 인터페이스 유닛 포트(J9) 및 상기 제1 스위치를 거쳐 상기 제1 RF 인터페이스 유닛 포트(J1)에 RF 신호를 전달하는 경로를 나타내고,
    상기 제2 RF 신호 경로는 상기 제8 RF 인터페이스 유닛 포트(J8), 상기 분배기 및 상기 제3 스위치를 거쳐 상기 제3 RF 인터페이스 유닛 포트(J3)에 RF 신호를 전달하는 경로를 나타내며,
    상기 제3 RF 신호 경로는 제2 파워 미터 포트(P2), 상기 제2 RF 인터페이스 유닛 포트(J2), 상기 제2 스위치 및 상기 제1 스위치를 거쳐 상기 제1 RF 인터페이스 유닛 포트(J1)에 RF 신호를 전달하는 경로를 나타내고,
    상기 제4 RF 신호 경로는 상기 제2 파워 미터 포트(P2), 상기 제2 RF 인터페이스 유닛 포트(J2), 상기 제2 스위치 및 상기 제3 스위치를 거쳐 상기 제3 RF 인터페이스 유닛 포트(J3)에 RF 신호를 전달하는 경로를 나타내며,
    상기 제1 측정 경로는 측정 대상 장치를 상기 제9 RF 인터페이스 유닛 포트(J9)에 연결한 경우 상기 제9 RF 인터페이스 유닛 포트(J9), 상기 제1 스위치 및 상기 제1 RF 인터페이스 유닛 포트(J1)를 거쳐 제1 파워 미터 포트(P1)에 RF 신호를 전달하는 경로를 나타내고,
    상기 제2 측정 경로는 상기 측정 대상 장치를 상기 제8 RF 인터페이스 유닛 포트(J8)에 연결한 경우 상기 제8 RF 인터페이스 유닛 포트(J8), 상기 분배기, 상기 제3 스위치 및 상기 제3 RF 인터페이스 유닛 포트(J3)를 거쳐 제3 파워 미터 포트(P3)에 RF 신호를 전달하는 경로를 나타내는 위성체용 RF 통합 측정 장치.
  4. 제2항에서,
    상기 스펙트럼 분석부는 제5 RF 신호 경로에 대한 삽입 손실을 측정하고, 제3 측정 경로를 통해 제공되는 RF 신호의 RF 스펙트럼을 측정 시 측정 결과에 상기 제5 RF 신호 경로에 대한 삽입 손실 측정값을 더해주어 경로 손실에 대한 교정을 수행하며,
    상기 신호 발생부는 제6 RF 신호 경로에 대한 삽입 손실을 측정하고, 제4 측정 경로를 통해 RF 신호를 인가 시 설정값에서 상기 제6 RF 신호 경로에 대한 삽입 손실 측정값을 빼주어 경로 손실에 대한 교정을 수행하고,
    상기 제5 RF 신호 경로는 상기 제8 RF 인터페이스 유닛 포트(J8), 상기 분배기, 상기 제4 스위치 및 상기 제4 RF 인터페이스 유닛 포트(J4)를 거쳐 스펙트럼 분석부 포트(A1)에 RF 신호를 전달하는 경로를 나타내며,
    상기 제3 측정 경로는 측정 대상 장치를 상기 제8 RF 인터페이스 유닛 포트(J8)에 연결한 경우 상기 제8 RF 인터페이스 유닛 포트(J8), 상기 분배기, 상기 제4 스위치 및 상기 제4 RF 인터페이스 유닛 포트(J4)를 거쳐 상기 스펙트럼 분석부 포트(A1)에 RF 신호를 전달하는 경로를 나타내고,
    상기 제6 RF 신호 경로는 신호 발생부 포트(S1), 상기 제5 RF 인터페이스 유닛 포트(J5) 및 상기 제5 스위치를 거쳐 상기 제7 RF 인터페이스 유닛 포트(J7)에 RF 신호를 전달하는 경로를 나타내며,
    상기 제4 측정 경로는 상기 측정 대상 장치를 상기 제7 RF 인터페이스 유닛 포트(J7)에 연결한 경우 상기 신호 발생부 포트(S1), 상기 제5 RF 인터페이스 유닛 포트(J5) 및 상기 제5 스위치를 거쳐 상기 제7 RF 인터페이스 유닛 포트(J7)에 RF 신호를 전달하는 경로를 나타내는 위성체용 RF 통합 측정 장치.
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