KR101070762B1 - 단말기의 방사성능 측정시스템 및 그 측정방법 - Google Patents

단말기의 방사성능 측정시스템 및 그 측정방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 단말기의 방사성능 측정시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 자유공간을 대체하는 전자파 무향실(Anechoic Chamber)과; 상기 전자파 무향실 내에서 단말기를 수평 및 수직방향으로 회전가능하게 거치시키는 회전식 거치대와; 상기 단말기와 무선연결되어 단말기에서 방사되거나 또는 수신되는 방사신호를 미리 설정된 각도별로 세기 및 감도를 측정하는 모바일 테스트 장비와; 상기 측정된 각도별 세기 및 감도를 이용하여 소정의 방사패턴을 가지는 방사원 소스데이터로 변환하는 데이터 처리부와, 상기 방사원 소스데이터를 방사 패턴 시뮬레이터에 입력하는 소스데이터 입력부와, 상기 방사 패턴 시뮬레이터에 팬텀 모델링 데이터를 입력하는 팬텀 모델링 데이터 입력부와, 상기 방사원 소스데이터 및 상기 팬텀 모델링 데이터를 입력받아 단말기의 방사패턴을 미리 설정된 조건에 따라 시뮬레이션하여 방사 패턴의 변화를 예측하는 방사 패턴 시뮬레이터가 구비된 모의실험 장치를 포함한다.
이상과 같은 본 발명에 의하면, 단말기의 방사성능을 측정함에 있어서 실측과 시뮬레이션을 적절하게 조합함으로써 구현의 복잡성을 해소하여 시간을 단축시키고 보다 정확한 측정 및 예상이 가능하다.

Description

단말기의 방사성능 측정시스템 및 그 측정방법{SYSTEM AND METHOD FOR MEASURING RADIATED PERFORMANCE OF A MOBILE PHONE}
본 발명은 단말기의 방사성능 측정시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 특히, 일부 측정을 수행하여 시뮬레이션을 수행함에 있어 시뮬레이션 대상이 되는 단말기의 모델링 값을 입력하지 않고 실제 측정 데이터를 이용하여 단말기의 방사성능을 계산하여 단말기의 방사성능을 예측하는 측정시스템 및 그 측정방법에 관한 것이다.
일반적으로, 단말기의 방사성능 측정시스템은 한국 공개특허 제2003-0007572호에 개시된 바와 같이, 1차적으로 자유공간에서 단말기의 방사패턴을 측정하고, 2차적으로 주변 조건에 따른 팬텀을 이용하여 자유공간에서 단말기의 방사패턴을 측정함으로써, 주변 조건에 따른 단말기의 방사 손실률을 측정하였다.(도 1 및 도 2 참조) 여기서, 주변 조건은 하기의 [표 1]에서와 같이, OTA 측정조건의 일실시 예로서, 단말기가 헤드팬텀의 오른쪽에 배치되는 경우, 단말기가 헤드팬텀의 왼쪽에 배치되는 경우, 단말기를 오른손의 핸드팬텀으로 잡고 있는 경우, 단말기를 왼손의 핸드팬텀으로 잡고 있는 경우, 단말기를 오른손의 핸드팬텀으로 잡아서 헤드팬텀의 오른쪽에 배치하는 경우, 단말기를 왼손의 핸드팬텀으로 잡아서 헤드팬텀의 왼쪽에 배치하는 경우 등을 포함한다. 또한, 측정 단말기의 경우에도 단말기의 타입(예로써, 폴더형, 슬라이드형, 바형 등)에 따라 단말기가 열린 경우와 닫힌 경우를 고려하여 각각 측정하였다. (참고적으로, 상기 팬텀(phantom)은 인체 내부의 전자파 분포와 인체 조직의 비흡수율(SAR : specific absorption rate)조사, 분석 등 생체 시스템 연구에 대체물로 사용되는 모형을 의미하는 것으로서, 팬텀은 인체 조직 구조와 유사한 크기의 외형을 갖고 각 측정 주파수에 있어서 인체 조직의 비유전율ε, 도전율σ 등을 갖는 것이 필요하다.)
측정 조건 단말기 타입
폴더형 슬라이드형 바형
freespace Close, Open Down, Up Fixed
헤드팬텀
(Right, Left)		 Close, Open Down, Up Fixed
핸드팬텀
(Right, Left)		 Close, Open Down, Up Fixed
헤드 및, 핸드팬텀(Right,Left) Close, Open Down, Up Fixed
그런데, 이 경우, 측정결과를 얻기 위해 주변조건의 모든 경우의 수를 구현하는데 오랜 시간이 소비되며, 모든 경우의 수를 직접 구현해야 하는 어려움이 발생되었다.
한편, 또 다른 종래기술에 따른 단말기의 방사성능 측정시스템은, 한국 등록특허 제10-0394495호에 개시된 바와 같이, 방사성능을 측정하기 위해 단말기 및 팬텀을 모델링하여 모델링한 데이터를 시뮬레이션 툴을 이용하여 1차적으로 자유공간에서 단말기의 방사패턴을 시뮬레이션하고, 2차적으로 설정된 주변 조건별 팬텀 모델링 데이터를 입력하여 입력된 주변 조건별 팬텀 모델링 데이터에 따른 1차 시뮬레이션된 단말기의 방사패턴의 방사 손실률을 시뮬레이션으로 계산하였다.(도 3 참조)
그런데, 이 경우, 1차적으로 자유공간에서 단말기의 방사패턴을 시뮬레이션하기 위하여, 단말기의 타입에 따른 휴대폰의 모델링 값을 시뮬레이션 프로그램에 입력하여 방사패턴을 시뮬레이션하는데 통상 모델링의 불확실성에 따라 실제 측정 데이터와 많은 차이를 보이므로 이를 교정하기 위하여 많은 시간이 소비되며, 또한 모델링을 어느 정도 근사하게 하였다 하더라도 정확한 방사 패턴을 예상하기가 어려운 문제점이 발생하였다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 실측과 시뮬레이션을 적절하게 조합함으로써, 시뮬레이션에서 필수적으로 입력되어야 하는 모델링 값을 찾아내기 위해 소비되는 시간과 복잡성을 해소하여 시간을 단축시키고 정확한 측정 및 예상이 가능한 단말기의 방사성능 측정시스템 및 그 측정방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 단말기의 방사성능 측정시스템은, 자유공간을 대체하는 전자파 무향실(Anechoic Chamber)과; 상기 전자파 무향실 내에서 단말기를 수평 및 수직방향으로 회전가능하게 거치시키는 회전식 거치대와; 상기 단말기와 무선연결되어 단말기에서 방사되거나 또는 수신되는 방사신호를 미리 설정된 각도별로 세기 및 감도를 측정하는 모바일 테스트 장비와; 상기 측정된 각도별 세기 및 감도를 이용하여 소정의 방사패턴을 가지는 방사원 소스데이터로 변환하는 데이터 처리부와, 상기 방사원 소스데이터를 방사 패턴 시뮬레이터에 입력하는 소스데이터 입력부와, 상기 방사 패턴 시뮬레이터에 팬텀 모델링 데이터를 입력하는 팬텀 모델링 데이터 입력부와, 상기 방사원 소스데이터 및 팬텀 모델링 데이터를 입력받아 단말기의 방사패턴을 미리 설정된 조건에 따라 시뮬레이션하여 방사 패턴의 변화를 예측하는 방사 패턴 시뮬레이터가 구비된 모의실험 장치를 포함한다.
여기서, 상기 방사원 소스데이터는 미리 설정된 각도별로 측정된 무선신호의 세기 및 감도를 구형 표면상에 가지는 포인트 소스이며, 특히, 상기 세기 및 감도는 전계(E-field)와 자계(H-field)로 변환하고, 변환된 전계와 자계를 구형 표면상에 가지는 포인트 소스인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 미리 설정된 조건은 팬텀의 종류, 팬텀의 위치 및 단말기 형상에 따라 설정되며, 특히, 상기 팬텀은 유전률, 도전률, 유전손실률을 가지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 방사 패턴 시뮬레이터에서 계산되는 방사 패턴의 세기와 감도는 상기 모바일 테스트 장비에서 세기와 감도를 측정하는 미리 설정된 각도별로 측정되는 위치와 동일한 것을 특징으로 한다. 또는, 상기 방사 패턴 시뮬레이터에서 계산되는 방사 패턴의 세기와 감도는 상기 모바일 테스트 장비에서 세기와 감도를 측정하는 미리 설정된 각도와 다른 위치이며, 상기 위치에서 모바일 테스트 장비에서 측정되는 세기와 감도는 인접하는 위치에서 측정되는 세기와 감도를 이중선형보간법에 의하여 계산되는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 단말기의 방사성능 측정방법은, 전자파 무향실에 단말기를 거치하여, 방사 패턴을 측정하기 위한 모바일 테스트 장비와 무선연결하는 제1 단계; 상기 단말기에서 방사되거나 또는 수신되는 방사신호를 미리 설정된 각도별로 세기 및 감도를 측정하는 제2 단계; 측정된 각도별 세기 및 감도를 이용하여 소정의 방사패턴을 가지는 방사원 소스데이터로 변환하는 제3 단계; 상기 방사원 소스데이터를 방사 패턴 시뮬레이터에 입력하는 제4 단계; 상기 방사 패턴 시뮬레이터에 팬텀 모델링 데이터를 입력하는 제5 단계; 및, 상기 방사 패턴 시뮬레이터가 상기 방사원 소스데이터 및 상기 팬텀 모델링 데이터를 이용하여, 단말기의 방사패턴을 미리 설정된 조건에 따라 시뮬레이션하여 방사 패턴의 변화를 예측하는 제6 단계를 포함한다.
여기서, 상기 방사원 소스데이터는 미리 설정된 각도별로 측정된 무선신호의 세기 및 감도를 구형 표면상에 가지는 포인트 소스이며. 특히, 또한, 상기 세기 및 감도는 전계(E-field)와 자계(H-field)로 변환하고, 변환된 전계와 자계를 구형 표면상에 가지는 포인트 소스인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 미리 설정된 조건은 팬텀의 종류, 팬텀의 위치 및 단말기 형상에 따라 설정되며, 특히, 상기 팬텀은 유전률, 도전률, 유전손실률을 가지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 방사 패턴 시뮬레이터에서 계산되는 방사 패턴의 세기와 감도는 상기 모바일 테스트 장비에서 세기와 감도를 측정하는 미리 설정된 각도별로 측정되는 위치와 동일한 것을 특징으로 한다. 또는, 상기 방사 패턴 시뮬레이터에서 계산되는 방사 패턴의 세기와 감도는 상기 모바일 테스트 장비에서 세기와 감도를 측정하는 미리 설정된 각도와 다른 위치이며, 상기 위치에서 모바일 테스트 장비에서 측정되는 세기와 감도는 인접하는 위치에서 측정되는 세기와 감도를 이중선형보간법에 의하여 계산되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 단말기의 방사성능 측정방법은, 제6 단계에 이어서, 예측된 방사 패턴의 변화가 해당 단말기의 요구사양을 만족하는지 확인하는 제7 단계를 더 포함할 수 있다.
이상과 같은 본 발명에 의하면, 단말기의 방사성능을 측정함에 있어서 실측과 시뮬레이션을 적절하게 조합함으로써, 구현의 복잡성을 해소하여 시간을 단축시키고 보다 정확한 측정 및 예상이 가능하다.
도 1은 일실시 예로서, 일반적인 단말기 테스팅에 사용되는 테스트 챔버와 챔버 내부로 테스트 측정 RF 탐침과 대화하는 컴퓨터의 개략적인 도면.
도 2는 종래 기술에 따른 단말기의 방사성능 측정방법을 나타내는 순서도.
도 3은 종래 기술에 따른 휴대폰 제조방법의 순서도.
도 4은 본 발명의 일실시 예에 따른 단말기의 방사성능 측정시스템을 나타내는 구성도.
도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 단말기의 방사성능 측정방법을 나타내는 순서도.
도 6은 본 발명의 일실시 예에 따른 단말기의 방사성능의 변화량을 계산하는 위치를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 공지 구성에 대한 구체적인 설명 또는 당업자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 단말기의 방사성능 측정시스템은, 자유공간을 대체하는 전자파 무향실(Anechoic Chamber)(100)과; 전자파 무향실(100) 내에서 단말기(10)를 수평 및 수직방향으로 회전가능하게 거치시키는 회전식 거치대(200)와; 단말기(10)와 무선연결되어 단말기(10)에서 방사되거나 또는 수신되는 방사신호를 미리 설정된 각도별로 세기 및 감도를 측정하는 모바일 테스트 장비(300)와; 측정된 각도별 세기 및 감도를 이용하여 소정의 방사패턴을 가지는 방사원 소스데이터로 변환하는 데이터 처리부(410)와, 방사원 소스데이터를 방사 패턴 시뮬레이터(440)에 입력하는 소스데이터 입력부(420)와, 방사 패턴 시뮬레이터(440)에 팬텀 모델링 데이터를 입력하는 팬텀 모델링 데이터 입력부(430)와, 방사원 소스데이터 및 팬텀 모델링 데이터를 입력받아 단말기(10)의 방사패턴을 미리 설정된 조건에 따라 시뮬레이션하여 방사 패턴의 변화를 예측하는 방사 패턴 시뮬레이터(440)가 구비된 모의실험 장치(400)를 포함한다.
여기서, 상기 방사원 소스데이터는 미리 설정된 각도별로 측정된 무선신호의 세기 및 감도를 구형 표면상에 가지는 포인트 소스이며, 특히, 상기 세기 및 감도는 원자장(Far-Field)에서 푸리에 변환(Fourier transform)을 통해 근자장(Near-Field)으로 변환이 가능하며, 이는 각 포인트의 전계(E-field)와 자계(H-field)로 변환하여, 변환된 전계와 자계를 구형(또는 입체형상) 표면상에 가지는 포인트 소스인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 미리 설정된 조건은 팬텀의 종류, 팬텀의 위치 및 단말기 형상에 따라 설정되며, 특히, 상기 팬텀은 유전률, 도전률, 유전손실률을 가지는 것을 특징으로 한다. 여기서, 팬텀은 [표 1]에서와 같이, 헤드팬텀, 핸드팬텀(오른손, 왼손) 등이 있으며, 또한, 팬텀의 위치는 측정조건(예로써, OTA 측정조건)에 따라 적용되는 팬텀의 위치를 의미한다.
보다 구체적으로, 상기 단말기(10)는 방사성능 측정의 대상이 되는 구성으로서, 핸드폰과 같은 이동통신 단말기를 의미한다. 이러한 단말기(10)는 폴더형, 슬라이드형, 바형 등의 타입으로 구분될 수 있다.
상기 전자파 무향실(100)은 안테나 등 전파를 방사하는 장치 또는 물건을 측정하기 위한 방으로서, 전파 무반사실이라고도 한다. 이와 같은 전자파 무향실(100)은 벽면에 전파 흡수제를 발라 내부에서 방출한 전파가 반사하지 않도록 하고 있어 이 속에 있는 안테나는 자유 공간에 있는 것과 같다.
상기 회전식 거치대(200)는 단말기(10)를 설정된 위치에 거치시키는 구성으로서, 단말기의 방사패턴을 측정하기 위하여 단말기를 각도별로(수직(V) 방향 및 수평(H) 방향으로) 회전시킬 수 있다. 이와 같은, 회전식 거치대(200)는 모바일 테스트 장치(300)의 제어에 따라 동작할 수 있으며 또는 별도의 제어장치(미도시)를 통해서 동작할 수도 있다.
상기 모바일 테스트 장비(300)는 안테나(310)를 통해 단말기(10)와 통신하여 단말기(10)의 세기(Power) 및 감도(Sensitivity)를 측정하는 장치이며, 일 예로써 기지국 테스트셋(Base Station Test Set)과 같은 장비가 있다.
상기 모의실험 장치(400)의 데이터 처리부(410)는 모바일 테스트 장비(300)에서 측정된 데이터 즉, 단말기(10)의 미리 설정된 각도별 파워 데이터 및 감도 데이터를 시뮬레이션에 적용될 수 있도록 단말기 방사 패턴의 방사원 소스데이터로 변환하는 구성이다. 이 때, 상기 미리 설정된 각도별은 단말기(10)가 수직 방향 및 수평 방향으로 회전하는 각도를 의미하는 것으로서, 예를 들면, 단말기(10)를 수평방향 및 수직방향으로 각각 15도 또는 30도씩 회전시키면서 측정하게 된다. 이에 따라, 입체 형상의 각 위치별(포인트별) 파워 및 감도에 대한 측정값을 얻을 수 있다.
상기 모의실험 장치(400)의 방사 패턴 시뮬레이터(440)는 방사원 소스데이터 및 팬텀 모델링 데이터를 입력받아, 단말기(10)의 방사패턴을 미리 설정된 조건에 따라 시뮬레이션하여 방사 패턴의 변화를 계산하는 시뮬레이션 프로그램이 구비되어 있다. 이 때, 시뮬레이션 프로그램은 FDTD(Finite-difference time-domain ; 시간영역 유한차분법) 방식 등을 이용한 프로그램이다. 참고적으로, FDTD 방식은 Yee 셀을 단위 격자로 이용하여 전자기장을 계산하는 방식으로서 공지된 기술이다. 이 FDTD 방식은 시간영역 맥스웰 방정식을 유한차분법으로 해석하며 매우 안정적인 계산을 할 수 있다. FDTD 격자 구조에 해석하고자 하는 매질의 구조와 전기적 특성(유전율, 투자율, 전도도 등)을 정확하게 모델링하면 정확한 전자파 산란 해석이 가능하다.
바람직한 일 실시예로써, 상기 방사 패턴 시뮬레이터(440)에서 계산되는 방사 패턴의 세기와 감도는, 모바일 테스트 장비(300)에서 세기와 감도를 측정하는 미리 설정된 각도별로 측정되는 위치와 동일하다. 다시 말해, 단말기로부터 측정된 각도별 세기 및 감도는 단말기의 방사 패턴의 측정 위치별 세기 및 감도이다. 이에 따라, 방사 패턴 시뮬레이션시 측정 위치별 세기 및 감도를 변형없이 방사원 소스데이터로서 적용을 하면 측정 위치에 대응하는 시뮬레이션된 방사패턴의 세기 및 감도를 얻을 수 있다. 이와 같은 시뮬레이션은 방사 패턴의 형상이 급격하게 변형되지 않는 경우에 적용하는 것이 바람직하다.
또 다른 일 실시예로써, 상기 방사 패턴 시뮬레이터(440)에서 계산되는 방사 패턴의 세기와 감도는 모바일 테스트 장비(300)에서 세기와 감도를 측정하는 미리 설정된 각도와 다른 위치이며, 상기 위치에서 모바일 테스트 장비(300)에서 측정되는 세기와 감도는 인접하는 위치에서 측정되는 세기와 감도를 이중선형보간법에 의하여 계산된다. 다시 말해, 측정 위치별 세기 및 감도를 그대로 적용하는 것이 아니라, 변형시켜 방사원 소스데이터로 적용할 수도 있다. 즉, 측정 위치별 세기 및 감도에서 각각 서로 인접하는 측정 위치의 세기 및 감도를 이중선형보간법에 의해 각각 계산함으로써 측정 위치의 중간 위치에 대응하는 세기 및 감도를 얻을 수 있다. 이에 따라, 방사 패턴 시뮬레이션시 중간 위치에 대응하는 세기 및 감도를 방사원 소스데이터로서 적용하면 중간 위치에 대응하는 시뮬레이션된 방사패턴의 세기 및 감도를 얻을 수 있다. 즉, 측정위치와 다른 위치의 세기와 감도를 얻을 수 있다. 이와 같은 시뮬레이션은 방사 패턴의 형상이 급격하게 변형되는 경우에 적용하는 것이 바람직하다.
또 다른 일 실시예로써 측정 위치별 세기 및 감도를 변형없이 방사원 소스데이터로 적용하여 시뮬레이션시킨 후, 얻어지는 측정위치에 대응하는 시뮬레이션된 방사패턴의 세기 및 감도를 이용하여 중간 위치별 세기 및 감도를 계산할 수도 있다. 즉, 측정위치와 다른 위치의 세기 및 감도를 얻을 수 있다. 이 경우는, 시뮬레이션된 방사 패턴의 형상이 급격하게 변형되는 경우 적용하는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 중간 위치별 세기 및 감도를 계산하는 것은, 데이터 처리부(410) 또는 방사패턴 시뮬레이터(440)를 통해서 이루어질 수 있다.
한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 단말기의 방사성능 측정방법은, 전자파 무향실(100)에 단말기(10)를 거치하여, 방사 패턴을 측정하기 위한 모바일 테스트 장비(300)와 무선연결하는 제1 단계(S100); 단말기(10)에서 방사되거나 또는 수신되는 방사신호로부터 미리 설정된 각도별로 세기 및 감도를 측정하는 제2 단계(S200); 측정된 각도별 세기 및 감도를 이용하여 소정의 방사패턴을 가지는 방사원 소스데이터로 변환하는 제3 단계(S300); 방사원 소스데이터를 방사 패턴 시뮬레이터(440)에 입력하는 제4 단계(S400); 방사 패턴 시뮬레이터(440)에 팬텀 모델링 데이터를 입력하는 제5 단계(S500); 및, 방사 패턴 시뮬레이터(440)가 방사원 소스데이터 및 팬텀 모델링 데이터를 이용하여, 단말기의 방사패턴을 미리 설정된 조건에 따라 시뮬레이션하여 방사 패턴의 변화를 예측하는 제6 단계(S600)를 포함한다.
여기서, 상기 방사원 소스데이터는 미리 설정된 각도별로 측정된 무선신호의 세기 및 감도를 구형 표면상에 가지는 포인트 소스이며. 특히, 상기 세기 및 감도는 전계(E-field)와 자계(H-field)로 변환하고, 변환된 전계와 자계를 구형 표면상에 가지는 포인트 소스인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 미리 설정된 조건은 팬텀의 종류, 팬텀의 위치 및 단말기 형상에 따라 설정되며, 특히, 상기 팬텀은 유전률, 도전률, 유전손실률을 가지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 방사 패턴 시뮬레이터(440)에서 계산되는 방사 패턴의 세기와 감도는 모바일 테스트 장비(300)에서 세기와 감도를 측정하는 미리 설정된 각도별로 측정되는 위치와 동일한 것을 특징으로 한다. 또는, 방사 패턴 시뮬레이터(440)에서 계산되는 방사 패턴의 세기와 감도는 상기 모바일 테스트 장비(300)에서 세기와 감도를 측정하는 미리 설정된 각도와 다른 위치이며, 위치에서 모바일 테스트 장비(300)에서 측정되는 세기와 감도는 인접하는 위치에서 측정되는 세기와 감도를 이중선형보간법에 의하여 계산되는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 단말기의 방사성능 측정방법은, 제6 단계(S600)에 이어서, 예측된 방사 패턴의 변화가 해당 단말기의 요구사양을 만족하는지 확인하는 제7 단계를 더 포함할 수 있다.
한편 본 발명에 따른 단말기의 방사성능의 변화량을 계산함에 있어 방사성능 측정시스템에서 방사 패턴을 측정하는 위치와 모의실험장치에서 계산되는 위치가 동일한 위치이거나 다른 위치일 수 있다.
도 6은 본 발명의 일실시 예에 따른 단말기의 방사성능의 변화량을 계산하는 위치를 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참고하면, 실선은 방사성능 측정시스템에서 방사 패턴을 측정하기 위하여 미리 설정된 각도에 따라 구분되는 위치로 가로축과 세로축의 교차점 즉, E1 내지 E12에서 방사 패턴(세기와 감도)이 측정된다.
한편 점선은 모의 실험 장치에서 방사 패턴을 계산하기 위하여 미리 설정된 각도에 따라 구분되는 위치로 가로축과 세로축의 교차점 즉, S1 내지 S12에서 방사 패턴(세기와 감도)이 계산된다.
상기에서 언급한 바와 같이 본 발명에 따라 방사 패턴의 변화량 즉 세기와 감도의 변화량이 동일한 위치인 경우 각 측정 위치(E1 내지 E12)에서 측정된 세기와 감도를 각 계산 위치(S1 내지 S12)에서 계산된 세기와 감도와 비교하여 변화량을 알 수 있다.
그런데 각 측정 위치(E1 내지 E12)와 각 계산 위치(S1 내지 S12)가 다른 위치가 될 수 있으며, 이 경우 모의 실험 장치에서 계산되는 위치에서 방사 성능 측정시스템에서 측정되는 측정값이 없으므로 이를 추정하여야 한다.
이하에서는 모의 실험 장치에서 계산되는 위치에서 방사 성능 측정시스템에서 측정되는 측정값이 없는 경우 이를 추정하는 것에 대하여 설명한다.
도 6에서 점선의 원에 포함된 방사 성능 측정시스템에서 측정되는 측정값(세기와 감도)을 E4, E5, E7, E8라 하고, 모의 실험 장치에서 계산되는 계산값(세기와 감도)은 S6이라 하자.
방사 패턴의 변화량을 계산하기 위해서는 E4, E5, E7, E8에 의해 추정되는 값(세기와 감도)을 E6'라 할 때 E6'와 S6을 비교하여야 한다.
상기 E6'은 보간법에 의하여 계산될 수 있는데 일 예로 이중 선형 보간법이 사용될 수 있다.
E4, E5, E7, E8, E6'의 좌표를 아래와 같다고 가정한다.
E4=(x1, y2), E5=(x2, y2), E7=(x1, y1), E8=(x2, y1), E6'=(x, y)
또한 E4, E5, E7, E8, E6'에서의 세기와 감도를 각각 Q12, Q22, Q11, Q21, Q라 하면 Q는 아래와 같은 식에 의하여 구할 수 있다.
Figure 112010050026121-pat00001
Figure 112010050026121-pat00002
따라서 E6'의 감도와 세기의 추정값인 Q와 S6에서 계산된 감도와 세기를 비교하면 방사 패턴의 변화량을 계산할 수 있다.
상기에서 방사 성능 측정시스템에서 방사 패턴이 측정되는 위치와 모의 실험 장치에서 방사 패턴이 계산되는 위치가 다르게 되는 이유는 방사 성능 측정시스템에서 방사 패턴의 측정결과 방사 패턴의 형상의 변화를 중점적으로 계산하여야 할 위치가 측정되는 위치와 다른 경우, 모의 실험 장치에 의해 시뮬레이션은 측정되는 위치와 다른 위치에 대해 시뮬레이션하여 방사 패턴의 값을 계산하고 시뮬레이션되는 위치에서 방사 패턴의 변화량을 위해 알기 위해 요구되는 측정값은 상기와 같은 이중선형보간법 등에 의하여 추정한 값을 사용할 수 있다.
이상과 같은 본 발명에 의하면, 단말기의 방사성능을 측정함에 있어서 실측과 시뮬레이션을 적절하게 조합함으로써, 시뮬레이션에서 필수적으로 입력되어야 하는 모델링 값을 찾아내기 위해 소비되는 시간과 복잡성을 해소하여 시간을 단축시키고 정확한 측정 및 예상이 가능하다.
이상, 본 발명에 대하여 도면과 실시예를 가지고 설명하였으나, 본 발명은 특정 실시예에 한정되지 않으며, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서 많은 수정과 변형이 가능함을 이해할 것이다. 또한, 상기 도면은 발명의 이해를 돕기 위해 도시된 것으로서, 청구범위를 한정하도록 이해해서는 아니 될 것이다.
10 : 단말기
55 : 컴퓨터(모바일 테스트 장비)
60 : RF차폐 테스트 챔버(전자파 무향실)
65 : 챔버의 도어 100 : 전자파 무향실
200 : 회전식 거치대 300 : 모바일 테스트 장비
310 : 측정 안테나 400 : 모의실험 장치
410 : 데이터 처리부 420 : 소스데이터 입력부
430 : 팬텀 모델링 데이터 입력부 440 : 방사 패턴 시뮬레이터

Claims (15)

  1. 자유공간을 대체하는 전자파 무향실(Anechoic Chamber)과;
    상기 전자파 무향실 내에서 단말기를 수평 및 수직방향으로 회전가능하게 거치시키는 회전식 거치대와;
    상기 단말기와 무선연결되어 단말기에서 방사되거나 또는 수신되는 방사신호를 미리 설정된 각도별로 세기 및 감도를 측정하는 모바일 테스트 장비와;
    상기 측정된 각도별 세기 및 감도를 이용하여 소정의 방사패턴을 가지는 방사원 소스데이터로 변환하는 데이터 처리부와, 상기 방사원 소스데이터를 방사 패턴 시뮬레이터에 입력하는 소스데이터 입력부와, 상기 방사 패턴 시뮬레이터에 팬텀 모델링 데이터를 입력하는 팬텀 모델링 데이터 입력부와, 상기 방사원 소스데이터 및 팬텀 모델링 데이터를 입력받아 단말기의 방사패턴을 미리 설정된 조건에 따라 시뮬레이션하여 방사 패턴의 변화를 예측하는 방사 패턴 시뮬레이터가 구비된 모의실험 장치;
    를 포함하는 단말기의 방사성능 측정시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 방사원 소스데이터는 미리 설정된 각도별로 측정된 무선신호의 세기 및 감도를 구형 표면상에 가지는 포인트 소스인 것을 특징으로 하는 단말기의 방사성능 측정시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 세기 및 감도는 전계(E-field)와 자계(H-field)로 변환하고, 변환된 전계와 자계를 구형 표면상에 가지는 포인트 소스인 것을 특징으로 하는 단말기의 방사성능 측정시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 미리 설정된 조건은 팬텀의 종류, 팬텀의 위치 및 단말기 형상에 따라 설정되는 것을 특징으로 하는 단말기의 방사성능 측정시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 팬텀은 유전률, 도전률, 유전손실률을 가지는 것을 특징으로 하는 단말기의 방사성능 측정시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 방사 패턴 시뮬레이터에서 계산되는 방사 패턴의 세기와 감도는 상기 모바일 테스트 장비에서 세기와 감도를 측정하는 미리 설정된 각도별로 측정되는 위치와 동일한 것을 특징으로 하는 단말기의 방사성능 측정시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 방사 패턴 시뮬레이터에서 계산되는 방사 패턴의 세기와 감도는 상기 모바일 테스트 장비에서 세기와 감도를 측정하는 미리 설정된 각도와 다른 위치이며, 상기 위치에서 모바일 테스트 장비에서 측정되는 세기와 감도는 인접하는 위치에서 측정되는 세기와 감도를 이중선형보간법에 의하여 계산되는 것을 특징으로 하는 단말기의 방사성능 측정시스템.
  8. 전자파 무향실에 단말기를 거치하여, 방사 패턴을 측정하기 위한 모바일 테스트 장비와 무선연결하는 제1 단계;
    상기 단말기에서 방사되거나 또는 수신되는 방사신호를 미리 설정된 각도별로 세기 및 감도를 측정하는 제2 단계;
    측정된 각도별 세기 및 감도를 이용하여 소정의 방사패턴을 가지는 방사원 소스데이터로 변환하는 제3 단계;
    상기 방사원 소스데이터를 방사 패턴 시뮬레이터에 입력하는 제4 단계;
    상기 방사 패턴 시뮬레이터에 팬텀 모델링 데이터를 입력하는 제5 단계;
    상기 방사 패턴 시뮬레이터가 상기 방사원 소스데이터 및 팬텀 모델링 데이터를 입력받아, 단말기의 방사패턴을 미리 설정된 조건에 따라 시뮬레이션하여 방사 패턴의 변화를 예측하는 제6 단계;
    를 포함하는 단말기의 방사성능 측정방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 방사원 소스데이터는 미리 설정된 각도별로 측정된 무선신호의 세기 및 감도를 구형 표면상에 가지는 포인트 소스인 것을 특징으로 하는 단말기의 방사성능 측정방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 세기 및 감도는 전계(E-field)와 자계(H-field)로 변환하고, 변환된 전계와 자계를 구형 표면상에 가지는 포인트 소스인 것을 특징으로 하는 단말기의 방사성능 측정방법.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 미리 설정된 조건은 팬텀의 종류, 팬텀의 위치 및 단말기 형상에 따라 설정되는 것을 특징으로 하는 단말기의 방사성능 측정방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 팬텀은 유전률, 도전률, 유전손실률을 가지는 것을 특징으로 하는 단말기의 방사성능 측정방법.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 방사 패턴 시뮬레이터에서 계산되는 방사 패턴의 세기와 감도는 상기 모바일 테스트 장비에서 세기와 감도를 측정하는 미리 설정된 각도별로 측정되는 위치와 동일한 것을 특징으로 하는 단말기의 방사성능 측정방법.
  14. 제 8 항에 있어서,
    상기 방사 패턴 시뮬레이터에서 계산되는 방사 패턴의 세기와 감도는 상기 모바일 테스트 장비에서 세기와 감도를 측정하는 미리 설정된 각도와 다른 위치이며, 상기 위치에서 모바일 테스트 장비에서 측정되는 세기와 감도는 인접하는 위치에서 측정되는 세기와 감도를 이중선형보간법에 의하여 계산되는 것을 특징으로 하는 단말기의 방사성능 측정방법.
  15. 제 8 항에 있어서,
    상기 단말기의 방사성능 측정방법은,
    제6 단계에 이어서, 예측된 방사 패턴의 변화가 해당 단말기의 요구사양을 만족하는지 확인하는 제7 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단말기의 방사성능 측정방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN108512613A (zh) * 2018-04-04 2018-09-07 Oppo广东移动通信有限公司 辐射杂散测试方法、装置、存储介质及测试系统

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