KR101078417B1 - 증폭 장치 및 증폭 장치의 전력 교정 장치와 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 증폭 장치 및 증폭 장치의 전력 교정 장치와 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 본 발명은 고출력 증폭기의 감지 범위를 보다 넓게 하며, 출력 값이 정확하게 표시될 수 있도록 하는 증폭 장치 및 증폭 장치의 전력 교정 장치와 방법에 관한 것이다.
본 발명의 일례에 따른 증폭 장치의 전력 교정 장치는 증폭부; 증폭부의 출력단에서 내부 출력 신호의 내부 출력 값을 감지하는 내부 출력 감지부; 내부 출력 값을 입력받아 교정하여 디스플레이 장치에 표시되도록 하는 증폭 제어부;를 포함하는 증폭 장치의 내부 출력 값을 교정하기 위하여, 증폭 장치의 외부 출력단으로 출력된 외부 출력 신호로부터 증폭 장치의 외부 출력 값을 감지하는 외부 감지기; 외부 감지기로부터 출력되는 외부 출력 신호에 대한 증폭 장치의 외부 출력 값을 입력받고, 증폭 제어부로부터 내부 출력 값을 입력받아 내부 출력 값과 외부 출력 값이 서로 상이한 경우, 내부 출력 값을 외부 출력 값으로 교정하여 디스플레이 장치에 표시되도록 증폭 제어부를 제어하는 교정 제어기;를 포함한다.
증폭 장치, 전력 교정 장치, 감지 범위

Description

증폭 장치 및 증폭 장치의 전력 교정 장치와 방법{Amplifier, Apparatus and method for power revision of amplifier}
본 발명은 증폭 장치 및 증폭 장치의 전력 교정 장치와 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 본 발명은 고출력 증폭기의 감지 범위를 보다 넓게 하며, 출력 값이 정확하게 표시될 수 있도록 하는 증폭 장치 및 증폭 장치의 전력 교정 장치와 방법에 관한 것이다.
최근 고출력 전력증폭기에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
이와 같이 최근에 연구되는 고출력 전력 증폭기는 저출력 전력 증폭기에 비하여 상대적으로 고출력이므로 증폭된 출력 신호를 처리하는 수신 경로 및 소자의 보호를 위해 고출력 전력 증폭기 내부에서 증폭되어 출력되는 값이 정확히 표시되어야 할 필요가 있다.
그러나, 종래의 고출력 전력 증폭기는 통신장비의 고출력 증폭부의 순방향 전력을 방향성 결합기로 분배하여 전력 감지기에서 출력되는 전압 값을 화면상 표시할 경우 부정확한 값이 표시되는 경우가 발생하는 문제점이 있어 이와 같은 문제를 해결하기 위한 전력 증폭기의 교정 장치가 필요하였다.
또한, 종래의 고출력 전력 증폭기는 고출력 증폭부의 출력 전력을 감지하는 전력 감지기의 감지 범위가 한계가 있어 고출력의 출력 전력을 제대로 감지하지 못하는 문제점이 있었다.
본 발명은 증폭 장치의 외부 출력 값과 내부 출력 값을 각각 입력받아 비교하여 서로 상이한 경우, 내부 출력 값을 외부 출력 값으로 교정하여 증폭 장치에 포함되는 디스플레이 장치에 표시되도록 함으로써, 증폭 장치의 출력 값이 정확하게 표시될 수 있도록 하는 증폭 장치의 전력 교정 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 교정 이후, 증폭 장치 내부에 내부 출력 신호의 전력 레벨을 증폭하거나 감쇄시켜 출력하고, 내부 출력 신호에 대한 내부 출력 값에 전력 제어부에서 증폭하거나 감쇄된 전력 레벨을 산입하여 계산하고, 계산된 내부 출력 값에 대응하는 교정값을 내부에 미리 저장된 룩업 테이블에서 패치(Fetch)하여 디스플레이 장치에 표시되도록 함으로써, 고출력 증폭기의 감지 범위를 보다 넓게 하며, 출력 값이 정확하게 표시될 수 있도록 하는 증폭 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 발명의 일례에 따른 증폭 장치의 전력 교정 장치는 증폭부; 증폭부의 출력단에서 내부 출력 신호의 내부 출력 값을 감지하는 내부 출력 감지부; 내부 출력 값을 입력받아 교정하여 디스플레이 장치에 표시되도록 하는 증폭 제어부;를 포함하는 증폭 장치의 내부 출력 값을 교정하기 위하여, 증폭 장치의 외부 출력단으로 출력된 외부 출력 신호로부터 증폭 장치의 외부 출력 값을 감지하는 외부 감지기; 외부 감지기로부터 출력되는 외부 출력 신호에 대한 증폭 장치의 외부 출력 값을 입력받고, 증폭 제어부로부터 내부 출력 값을 입력받아 내부 출력 값과 외부 출력 값이 서로 상이한 경우, 내부 출력 값을 외부 출력 값으로 교정하여 디스플레이 장치에 표시되도록 증폭 제어부를 제어하는 교정 제어기;를 포함한다.
여기서, 전력 교정 장치는 증폭 장치의 외부 출력단으로부터 외부 출력 신호를 추출하여 외부 감지기로 출력하는 외부 출력 추출기;를 더 포함할 수 있다.
또한, 전력 교정 장치는 외부 출력 추출기 및 외부 감지기 사이에 배치되며, 외부 출력 신호가 고출력인 경우 고출력의 외부 출력 신호를 외부 감지기가 감지할 수 있는 범위의 전력 레벨로 감쇄시키는 외부 감쇄기;를 더 포함할 수 있다.
또한, 교정 제어기는 외부 출력 신호가 고출력인 경우 외부 감쇄기가 고출력의 외부 출력 신호를 감쇄하도록 제어할 수 있다.
또한, 전력 교정 장치는 증폭 장치의 외부로부터 입력 신호를 생성하여 증폭부로 입력하는 신호 발생기;를 더 포함할 수 있다.
또한, 교정 제어기는 신호 발생기가 생성하는 입력 신호의 전력 레벨의 크기가 변화하도록 제어할 수 있다.
또한, 내부 출력 값이 내부 출력 신호의 전압 크기 값이고, 외부 출력 값이 외부 출력 신호의 전력 값인 경우, 교정 제어기는 전력 값으로 표현되는 외부 출력 값을 전압 크기 값으로 변환하여 내부 출력 값과 비교하여 서로 상이한 경우, 내부 출력 값을 전압 크기 값으로 변환된 외부 출력 값과 동일하게 교정하여 디스플레이 장치에 표시되도록 증폭 제어부를 제어할 수 있다.
또한, 본 발명의 일례에 따른 증폭 장치는 외부로부터 입력되는 신호를 증폭하는 증폭부; 증폭부의 출력단으로부터 외부로 출력되는 경로 상의 내부 출력 신호의 전력 레벨을 증폭하거나 감쇄시켜 출력하는 전력 제어부; 전력 제어부로부터 출력되는 내부 출력 신호로부터 내부 출력 값을 감지하는 내부 출력 감지부; 및 증폭부의 증폭 이득을 제어하며, 내부 출력 값을 입력받아 내부 출력 값에 전력 제어부에서 증폭하거나 감쇄된 전력 레벨을 산입하여 계산하고, 계산된 내부 출력 값에 대응하는 교정값을 내부에 미리 저장된 룩업 테이블에서 패치(Fetch)하여 디스플레이 장치에 표시되도록 하는 증폭 제어부;를 포함한다.
여기서, 전력 제어부는 내부 출력 신호의 전력 레벨이 고출력인 경우, 내부 출력 감지부의 감지 범위 이내의 출력 신호가 되도록 내부 출력 신호의 전력 레벨 을 감쇄하는 가변 감쇄기; 및 내부 출력 신호의 전력 레벨이 저출력인 경우, 내부 출력 감지부의 감지 범위 이내의 출력 신호가 되도록 내부 출력 신호의 전력 레벨을 증폭하는 전력 제어 증폭기;를 포함할 수 있다.
또한, 증폭 제어부는 내부 출력 신호의 전력 레벨이 고출력인 경우, 가변 감쇄기가 내부 출력 신호의 전력 레벨을 감쇄하도록 제어하고, 내부 출력 신호의 전력 레벨이 저출력인 경우, 전력 제어 증폭기가 내부 출력 신호의 전력 레벨을 증폭하도록 제어할 수 있다.
여기서, 고출력 또는 저출력인지 여부는 증폭 제어부가 내부 출력 신호의 전력 레벨을 내부 출력 감지부의 감지 범위와 비교하여 내부 출력 감지부의 감지범위보다 높은 경우 고출력으로 판단하며, 낮은 경우 저출력으로 판단할 수 있다.
또한, 증폭 장치는 증폭 장치의 입력단으로부터 증폭부로 입력되는 입력 신호를 추출하는 내부 입력 추출부; 및 내부 입력 추출부로부터 추출된 입력 신호의 내부 입력 값을 감지하는 입력 감지부;를 더 포함할 수 있다.
또한, 증폭 장치는 증폭부의 출력단으로부터 외부로 출력되는 경로 상에 배치되어 내부 출력 신호를 추출하여 출력하는 내부 출력 추출부;를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일례에 따른 증폭 장치의 전력을 교정하는 방법은 전술한 증폭 장치의 외부 출력단으로부터 증폭 장치의 외부 출력 값을 입력받고, 증폭 제어부로부터 내부 출력 값을 입력받는 단계; 및 내부 출력 값과 외부 출력 값을 서 로 비교하여 상이한 경우, 내부 출력 값을 외부 출력 값으로 교정하여 디스플레이 장치에 표시되도록 증폭 제어부를 제어하는 단계;를 포함한다.
또한, 전력 교정 방법은 증폭 장치로 입력되는 입력 신호의 전력 레벨을 변화시키는 단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 증폭 장치의 전력 교정 장치 및 방법은 증폭 장치의 외부 출력 값과 내부 출력 값을 각각 입력받아 비교하여 서로 상이한 경우, 내부 출력 값을 외부 출력 값으로 교정하여 증폭 장치에 포함되는 디스플레이 장치에 표시되도록 함으로써, 증폭 장치의 출력 값이 정확하게 표시될 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 증폭 장치는 내부 출력 신호의 전력 레벨을 증폭하거나 감쇄시켜 출력함으로써 고출력 증폭기의 감지 범위를 보다 넓게 할 수 있으며, 내부 출력 값에 전력 제어부에서 증폭하거나 감쇄된 전력 레벨을 산입하여 계산하고, 계산된 내부 출력 값에 대응하는 교정값을 내부에 미리 저장된 룩업 테이블에서 패치(Fetch)하여 디스플레이 장치에 표시되도록 함으로써, 출력 값이 정확하게 표시될 수 있도록 하는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명 한다.
우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명에 따른 증폭 장치의 전력 교정 장치의 일례를 설명하기 위한 도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 증폭 장치(100)의 전력 교정 장치(200)의 일례는 전력 교정의 객체가 되는 증폭 장치(100)와 전력 교정 장치(200)를 포함한다.
여기서, 전력 교정의 객체가 되는 증폭 장치(100)는 증폭부(110), 내부 출력 추출부(120), 전력 제어부(130), 종단기(140), 내부 출력 감지부(150), 증폭 제어부(160), 디스플레이 장치(170), 내부 입력 추출부(180), 입력 감지부(190)를 포함할 수 있다.
전력 교정 장치(200)는 교정 제어기(210), 신호 발생기(220), 외부 출력 추 출기(230), 고전력 종단기(240), 외부 감쇄기(250), 외부 감지기(260)를 포함할 수 있다.
이와 같은 증폭 장치(100)의 전력 교정 장치(200)는 전력 교정 장치(200)의 교정 제어부가 증폭 장치(100)의 외부 출력단(Out)으로부터 증폭 장치(100)의 외부 출력 값을 입력받고, 증폭 제어부(160)로부터 내부 출력 값을 입력받아, 내부 출력 값과 외부 출력 값을 서로 비교하여 상이한 경우, 내부 출력 값을 외부 출력 값으로 교정하여 디스플레이 장치(170)에 표시되도록 증폭 제어부(160)를 제어하는 기능을 한다.
이와 같이 증폭 장치(100)의 전력 교정 장치(200)의 교정 제어부가 증폭 제어부(160)를 제어하기 위해 사용하는 각 파라미터에 대한 결과값과 제어값은 교정이 끝난 후, 증폭 장치(100)의 내부에 저장되어, 증폭 장치(100)가 증폭 장치(100) 본래의 목적에 따라 사용될 때에 각 파라미터에 대한 결과값과 제어값은 증폭 제어부(160)를 교정하는 기능을 한다.
이하에서는 신호의 흐름에 따라 전력 교정 장치(200)와 전력 교정 장치(200)의 대상이 되는 증폭 장치(100)에 대해 함께 살펴본다.
먼저, 전력 교정 장치(200)의 신호 발생기(220)는 증폭 장치(100)의 외부로부터 입력 신호를 생성하여 증폭부(110)로 입력하는 기능을 한다. 이때, 신호 발생기(220)는 교정 제어기(210)의 제어를 받아 입력 신호의 전력 레벨의 크기를 변화시킬 수 있다.
예를 들면, 신호 발생기(220)가 생성하여 출력하는 입력 신호의 전력 레벨은 교정 제어기(210)의 제어에 따라 전력 레벨이 -100dBm에서 12dBm인 입력 신호를 생성하여 증폭 장치(100)로 출력할 수 있는 것이다. 여기서, 저출력 신호(-100dBm ~ -20dBm)의 경우는 저출력 증폭기에도 응용될 수 있다.
이와 같은 전력 교정 장치(200)로부터 생성된 입력 신호가 증폭 장치(100)로 입력되면, 증폭 장치(100)의 내부 입력 추출부(180)는 증폭 장치(100)의 입력단(In)으로부터 증폭부(110)로 입력되는 입력 신호를 추출하는 기능을 하며, 입력 감지부(190)는 내부 입력 추출부(180)로부터 추출된 입력 신호의 내부 입력 값을 감지하는 기능을 한다.
이와 같은 내부 입력 추출부(180)와 입력 감지부(190)는 증폭 장치(100)가 전력 교정 장치(200)에 장착되어 전력 교정을 위한 동작을 할 때에는 이미 교정 제어기(210)가 신호 발생기(220)의 출력 값을 알고 있으므로 사용되지 아니할 수도 있으나, 증폭 장치(100)가 증폭 장치(100) 본래의 목적에 따라 현장에서 사용될 때에는 증폭 장치(100)로 입력되는 입력 신호의 전력 값 내지 전압 값을 알 수 없으므로 이를 알기 위해 사용된다.
증폭 장치(100)의 증폭부(110)는 증폭 장치(100)의 외부로부터 입력되는 입력 신호를 증폭하는 기능을 한다. 이와 같은 증폭부(110)의 증폭 이득은 증폭 제어부(160)에 의해 제어될 수 있으며, 증폭 이득 값은 증폭 제어부(160)에 의해 인식된다.
내부 출력 추출부(120)는 증폭부(110)의 출력단(Out)으로부터 외부로 출력되 는 경로 상에 배치되어 증폭부(110)의 출력단(Out)으로부터 외부로 출력되는 경로 상의 내부 출력 신호를 추출하는 기능을 한다. 이와 같은 내부 출력 추출부(120)에는 전력 분배기나 방향성 결합기가 사용될 수 있다.
전력 제어부(130)는 내부 출력 추출부(120)로부터 출력되는 내부 출력 신호의 전력 레벨을 증폭하거나 감쇄시켜 출력하는 기능을 한다. 이는 증폭부(110)의 출력 신호가 매우 미약하거나 매우 고전력인 경우, 내부 출력 감지부(150)에서 감지할 수 있는 신호의 전력 레벨을 벗어날 수 있으므로, 내부 출력 감지부(150)에서 사용될 수 있는 전력 레벨의 신호로 교정하기 위함이다. 이와 같은 전력 제어부(130)에서 증폭하거나 감쇄는 증폭 제어부(160)의 제어를 받게 되므로, 증폭 제어부(160)는 디스플레이 장치(170)에 출력되는 증폭 장치(100)의 출력 값을 계산할 때에 전력 제어부(130)의 증폭값이나 감쇄값을 산입하게 된다. 이와 같은 전력 제어부(130)의 보다 상세한 설명은 도 2를 통하여 한다.
종단기(140)는 전력 제어부(130)와 내부 출력 감지부(150) 사이의 임피던스(Impedance)를 매칭하는 기능을 한다.
내부 출력 감지부(150)는 전력 제어부(130)로부터 출력되는 내부 출력 신호로부터 내부 출력 값을 감지함으로써, 증폭부(110)로부터 외부로 출력되는 경로 상에서 추출된 내부 출력 신호의 내부 출력 값을 감지하는 기능을 한다. 여기서, 예를 들어 내부 출력 값은 내부 출력 신호의 전압 크기 값일 수 있다. 이와 같은 내부 출력 감지부(150)에는 내부 출력 감지부(150)로 입력되는 신호의 전압 크기를 감지하는 DLVA(Detector Logarithmic Video Amplifier)가 사용될 수 있다.
증폭 제어부(160)는 전력 제어부(130) 및 증폭부(110)의 증폭 이득을 제어하며, 내부 출력 감지부(150)로부터 내부 출력 값을 입력받아 내부 출력 값에 전력 제어부(130)에서 증폭하거나 감쇄된 전력 레벨을 산입하여 디스플레이 장치(170)에 표시되도록 하는 기능을 한다.
예를 들어 증폭 제어부(160)가 도시된 바와 같이 전력 교정 장치(200)의 교정 제어기(210)에 연결되는 경우, 증폭 장치(100)의 전력 교정시에는 내부 출력 값을 전력 교정 장치(200)의 교정 제어기(210)로 제공하여, 교정 제어기(210)의 제어에 따라 내부 출력 값과 외부 출력 값이 서로 상이한 경우, 내부 출력 값을 외부 출력 값으로 교정하여 디스플레이 장치(170)에 표시되도록 한다.
이와 같이 증폭 제어부(160)가 교정 제어기(210)의 제어에 따라 내부 출력 값을 외부 출력 값으로 교정하기 위해 사용되는 각 파라미터 값은 교정값으로 증폭 장치(100) 내부에 룩업 테이블의 형태로 저장될 수 있다.
이와 같은 교정이 끝난 이후, 증폭 장치(100)가 교정 장치(200)와 분리되었을 때에는 증폭 제어부(160)은 내부 출력 값을 입력받아 내부 출력 값에 전력 제어부(130)에서 증폭하거나 감쇄된 전력 레벨을 산입하여 계산하고, 계산된 내부 출력 값에 대응하는 교정값을 내부에 미리 저장된 룩업 테이블(미도시)에서 패치(Fetch)하여 디스플레이 장치(170)에 표시되도록 하는 기능을 한다.
따라서, 증폭 장치(100)가 증폭 장치(100) 본래의 목적에 따라 현장에서 사용될 때에 각 파라미터에 대한 결과값과 제어값은 증폭 제어부(160)를 교정하는 기능을 하는 것이다.
이와 같은 증폭 제어부(160)에는 도시되지는 않았지만 증폭 제어부(160)에 입력되는 아나로그 값을 디지털 값으로 변환하는 AD 컨버터 또는 디지털 값을 아나로그 값으로 변환하는 DA 컨버터가 포함될 수 있다.
한편, 전력 교정 장치(200)의 외부 출력 추출기(230)는 증폭 장치(100)의 외부 출력단(Out)에 연결되며, 증폭 장치(100)의 외부 출력단(Out)으로부터 외부 출력 신호를 추출하여 출력하는 기능을 한다. 이와 같은 외부 출력 추출기(230)에는 전력 분배기나 방향성 결합기가 사용될 수 있다.
다음, 전력 교정 장치(200)의 고전력 종단기(240)는 외부 출력 추출기(230) 후단에 배치되며, 증폭 장치(100)의 외부 출력단(Out)으로부터 외부 출력 추출기(230)를 통하여 출력되는 외부 출력 신호를 종단시키는 기능을 한다.
외부 감쇄기(250)는 외부 출력 추출기(230) 및 외부 감지기(260) 사이에 배치되며, 외부 출력 신호가 고출력인 경우 고출력의 외부 출력 신호를 외부 감지기(260)가 감지할 수 있는 범위의 전력 레벨로 감쇄시키는 기능을 한다. 이와 같은 외부 감쇄기(250)는 외부 출력 신호가 고출력인 경우, 교정 제어기(210)의 제어를 받아 고출력의 외부 출력 신호가 감쇄되도록 한다.
외부 감지기(260)는 외부 출력 추출기(230)로부터 감쇄기를 통하여 출력된 외부 출력 신호로부터 증폭 장치(100)의 외부 출력 값을 감지하는 기능을 한다. 이와 같은 외부 감지기(260)는 외부 감지기(260)로 입력되는 신호의 전력을 감지하는 전력 감지기가 사용될 수 있다.
다음, 교정 제어기(210)는 전술한 바와 같이, 증폭 장치(100)의 외부 출력 단(Out)으로 출력되는 외부 출력 신호에 대한 증폭 장치(100)의 외부 출력 값을 외부 감지기(260)를 통하여 입력받고, 증폭 제어부(160)로부터 내부 출력 값을 입력받아 내부 출력 값과 외부 출력 값이 서로 상이한 경우, 내부 출력 값을 외부 출력 값으로 교정하여 디스플레이 장치(170)에 표시되도록 증폭 제어부(160)를 제어하는 기능을 한다.
이때, 내부 출력 값이 내부 출력 신호의 전압 크기 값이고, 외부 출력 값이 외부 출력 신호의 전력 값인 경우, 교정 제어기(210)는 전력 값으로 표현되는 외부 출력 값을 전압 크기 값으로 변환하여 내부 출력 값과 비교하여 서로 상이한 경우, 내부 출력 값을 전압 크기 값으로 변환된 외부 출력 값과 동일하게 교정하여 디스플레이 장치(170)에 표시되도록 증폭 제어부(160)를 제어하는 기능을 한다.
예를 들어, 다음의 표 1을 예로 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
입력 신호 전력 레벨 내부출력감지부 전압값 내부 출력 값 외부 출력 값 디스플레이 표시 전력 값(교정후)
-20dBm 2.50V 46dBm 48dBm 48dBm
-21dBm 2.45V 45dBm 47dBm 47dBm
-22dBm 2.40V 44dBm 46dBm 46dBm
표 1과 같이 입력 신호가 -21dBm인 경우를 예로 들면, 내부 출력 감지부(150)의 출력전압은 2.45V가 출력되면 이 전압은 증폭제어부(160)로 입력되어 진다. 증폭제어부(160)에서는 입력되는 전압코드를 생성하여 해당 전압 코드값이 저장된 lookup table과 비교하여 해당 출력값을 디스플레이 장치(170)에 표시한다. 이때 교정을 하지 않은 경우 디스플레이 장치 (170)에 표시되는 값은 내부출력 추출부(120)의 경로손실, 전력제어부(130) 경로손실을 고려한 내부 출력 값인 45dBm이 된다.
그러나, 도 1과 같이 증폭 장치(100)가 교정 장치(200)에 연결되어 정밀한 외부 감지기(260)에서 교정 제어기(210)으로 입력되는 외부 출력 값이 47dBm인 경우, 증폭장치(100)의 디스플레이 장치(170)에서 실제로 출력되는 값(45dBm)과 외부 출력 값(47dBm) 사이에 오차가 발생하므로, 오차가 발생 하지 않도록 내부 Code 값 lookup table을 교정하여 일치하도록 교정 제어기(210)가 증폭 제어기의 내부 저정부에 포함된 lookup table을 수정한다. 즉 내부출력 감지부(150) 전압이 2.5V가 되었을 때 디스플레이 장치(170)에 표시될 값이 47dBm을 표시할 수 있도록 lookup Table의 코드값을 수정하면서 교정이 이루어지는 것이다.
여기서 보정은 -100dBm ~ 12dBm 입력 신호에 대해 순차적으로 레벨 코드를 부여하고 각 전력값을 표시하는 lookup table의 전압값을 교정 제어기가 조정하여 보정을 수행할 수 있는 것이다.
그리고, 이와 같이, 증폭 장치(100)가 디스플레이 장치(170)에 표시되는 전력을 교정하기 위해 교정 장치(200)에 연결된 경우, 교정 제어기(210)는 입력 신호의 전력 레벨의 크기를 변화시키기 위하여 신호 발생기(220)를 제어하며, 증폭부(110)의 증폭 이득 및 전력 제어부(130)의 증폭 또는 감쇄 여부를 증폭 제어부(160)를 통하여 제어하고, 외부 감쇄기(250)의 감쇄 여부를 제어한다.
이때 입력 신호의 전력 레벨, 증폭부(110)의 증폭 이득 값, 전력 제어부(130)의 증폭 또는 감쇄값 및 외부 감쇄기(250)의 감쇄값, 내부 입력 추출부(180) 및 내부 출력 추출부(120)의 감쇄값, 전력 제어부(130)의 감쇄값, 외부 출력 추출기(230)의 감쇄값 등과 같은 각 파라미터에 대한 결과값과 제어값은 미리 교정 제어기(210)에 저장되며, 전력 교정 장치(200)에 의해 증폭 장치(100)의 전력 교정이 완료된 이후에는 증폭 장치(100)와 관련된 각 파라미터에 대한 결과값과 제어값(예를 들면, 증폭부(110)의 증폭 이득 값, 전력 제어부(130)의 증폭 또는 감쇄값, 내부 입력 추출부(180) 및 내부 출력 추출부(120)의 감쇄값 등)이 증폭 장치(100)의 내부에 룩업 테이블(Lookup Table)의 형태로 저장될 수 있다.
예를 들면, 교정 제어기(210)로는 증폭 장치(100)의 전력을 교정할 수 있는 프로그램이 내장된 운용 컴퓨터가 사용될 수 있으며, 이와 같은 운용 컴퓨터에 의해 증폭 장치(100) 내부에 장착된 저장부(미도시), 예를 들면 ROM이나 RAM에 저장될 수 있으며, 이와 같이 증폭 장치(100)의 내부에 저장된 각 파라미터 값은 증폭 장치(100)가 교정 장치(200)와 분리되어 증폭 장치(100) 본래의 목적에 따라 사용될 때에, 증폭 제어부(160)가 증폭 장치(100) 내부에 저장된 각 파라미터 값에 따라 내부 출력 감지부(150)로부터 출력된 내부 출력 값을 교정하여 디스플레이 장치(170)에 표시되도록 하는 것이다.
이와 같이 전력 교정 장치(200)는 증폭 장치(100)의 실제 외부 출력 값과 내부 출력 값의 차이를 교정하도록 증폭 제어부(160)를 제어함으로써 증폭 장치(100)에서 실제로 증폭된 외부 출력 신호의 외부 출력 값을 정확하게 증폭 장치(100)의 디스플레이 장치(170)에 표시되도록 하는 효과가 있다.
다음, 도 2는 도 1에 도시된 증폭 장치의 전력 제어부를 보다 상세하게 설명하기 위한 도이며, 도 3은 도 2에 도시된 전력 제어부의 동작을 설명하기 위한 표이다.
도 2에 도시된 바와 같이 전력 제어부(130)는 가변 감쇄기(131), 경로 선택 스위치(132), 전력 제어 증폭기(133), 전력 결합기(134)를 포함하며, 전력 제어부(130)에서 출력된 전압은 내부 출력 감지부(150)에 입력되며, 내부 출력 감지부(150)에서 감지된 내부 출력 값은 증폭 제어부(160)에 제공된다.
가변 감쇄기(131)는 내부 출력 신호의 전력 레벨이 고출력인 경우, 증폭 제어부(160)의 제어에 따라 내부 출력 감지부(150)의 감지 범위 이내의 출력 신호가 되도록 내부 출력 신호의 전력 레벨을 감쇄하는 기능을 한다.
전력 제어 증폭기(133)는 내부 출력 신호의 전력 레벨이 저출력인 경우, 증폭 제어부(160)의 제어에 따라 내부 출력 감지부(150)의 감지 범위 이내의 출력 신호가 되도록 내부 출력 신호의 전력 레벨을 증폭하는 기능을 한다.
경로 선택 스위치(132)는 내부 출력 신호의 전력 레벨이 저전력인 경우, 내부 출력 신호의 경로가 경로 2가 되도록 함으로써 전력 제어 증폭기(133)에 의해 증폭이 가능하도록 하고, 내부 출력 신호의 전력 레벨이 고전력인 경우 내부 출력 신호의 경로가 경로 1이 되도록 하여 내부 출력 신호가 증폭되지 않도록 한다. 이와 같은 경로 선택 스위치(132)는 증폭 제어부(160)의 제어에 따라 경로를 선택한다.
전력 결합기(134)는 경로 1이나 2를 통하여 입력되는 내부 출력 신호를 결합하여 내부 출력 감지부(150)로 출력하는 기능을 한다.
이와 같은 가변 감쇄기(131), 전력 제어 증폭기(133), 경로 선택 스위치(132)는 증폭 제어부(160)의 제어를 받아 결국, 증폭 제어부(160)는 내부 출력 신호의 전력 레벨이 고출력인 경우, 가변 감쇄기(131)가 내부 출력 신호의 전력 레벨을 감쇄하도록 제어하고, 내부 출력 신호의 전력 레벨이 저출력인 경우, 전력 제어 증폭기(133)가 내부 출력 신호의 전력 레벨을 증폭하도록 제어하는 것이다.
여기서, 내부 출력 신호의 전력 레벨이 고출력인지 저출력인지 여부는 증폭 제어부(160)가 내부 출력 신호의 전력 레벨을 내부 출력 감지부(150)의 감지 범위와 비교하여 내부 출력 감지부(150)의 감지범위보다 높은 경우 고출력으로 판단하며, 낮은 경우 저출력으로 판단하게 된다.
이와 같은 전력 제어부(130)의 동작을 도 3에 도시된 표를 통하여 보다 상세하게 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 예를 들어 내부 출력 감지부(150)의 감지 범위가 대략 -30dBm ~ 15dBm이라고 가정하고, 전력 제어부(130)의 감쇄나 증폭이 없을 때 내부 출력 감지부(150)에 입력될 전력은 계산이 가능하다고 가정한다. 일례로, 도 1에서와 같이 증폭 장치(100)가 전력 교정 장치(200)에 연결된 경우, 증폭 장치(100)의 입력 신호는 교정 제어기(210)의 제어를 받으므로 알 수 있고, 각 구성 요소에서의 감쇄값은 미리 저장되므로 전력 제어부(130)의 감쇄나 증폭이 없을 때 내부 출력 감지부(150)에 입력될 전력은 계산이 가능하며, 도 1과 다르게 증폭 장치(100)가 전력 교정 장치(200)에 연결되지 않은 경우에도 증폭부(110) 전단에 내부 입력 추출부(180) 및 입력 감지부(190)에 의해서 증폭부(110)로 입력되는 입력 신호의 전력을 미리 알 수 있어 증폭 제어부(160)가 계산할 수 있다.
Case 1에서와 같이 전력 제어부(130)의 감쇄나 증폭이 없을 때 내부 출력 감지부(150)에 입력될 전력이 예를 들어 -67 ~ -30dBm 사이로 내부 출력 감지부(150)의 감지 범위보다 낮은 경우, 증폭 제어부(160)는 가변 감쇄기(131)를 제어하여 감변 감쇄기의 감쇄값이 0dB가 되도록 하고, 경로 선택 스위치(132)는 경로 2가 되도록 제어한다. 그리고, 전력 제어 증폭기(133)가 동작되도록 하여 내부 출력 신호에 대해 40dB가 증폭되도록 한다.
이와 같은 경우 내부 출력 신호는 감쇄 없이 경로 2를 통과하게 되며, 전력 제어 증폭기(133)에 의해 증폭된다. 이와 같이 전력 제어 증폭기(133)에 의해 증폭된 신호는 전력 결합기(134)에 의해 내부 출력 감지부(150)로 출력되며, 이때의 전력 결합기(134) 출력 신호는 -27 ~ 10dBm이 되어 내부 출력 감지부(150)의 감지 범위 내로 들어올 수 있는 것이다.
이와 같이 내부 출력 감지부(150)에 의해 감지된 내부 출력 값은 증폭 제어부(160)로 공급되며, 증폭 제어부(160)는 내부 출력 감지부(150)에서 출력된 -27 ~ 10dBm의 내부 출력 값에 가변 감쇄기(131)의 감쇄값(0dB), 전력 제어 증폭기(133)의 증폭 이득(40dB)을 산입하여 실제 내부 출력 신호의 내부 출력 값을 -67 ~ -30dBm으로 계산하게 되고, -67 ~ -30dBm으로 계산된 내부 출력 값은 전력 교정 장치(200)에 의해 교정된 교정값을 내부에 미리 저장된 룩업 테이블에서 패치(Fetch)하여 해당 내부 출력 값에 해당하는 외부 출력 값으로 교정하여 디스플레이 장치(170)에 표시되도록 하는 것이다.
Case 2의 경우, 전력 제어부(130)의 감쇄나 증폭이 없을 때 내부 출력 감지부(150)에 입력될 전력이 -29 ~ +11dBm으로 내부 출력 감지부(150)의 감지 범위 내이므로, 내부 출력 신호에 대해 별도의 증폭이나 감쇄가 되지 않도록 하기 위해 가변 감쇄기(131)의 감쇄값은 0dB, 경로 선택 스위치(132)는 경로는 1, 전력 제어 증폭기(133)는 OFF 상태가 되도록 제어한다.
이와 같은 경우, 내부 출력 신호는 감쇄 없이 경로 1을 통과하게 되므로 별도의 감쇄나 증폭이 발생하지 아니한다. 따라서 전력 제어 증폭기(133)에 의해 별도의 감쇄나 증폭이 없는 신호는 그대로 전력 결합기(134)에 의해 내부 출력 감지부(150)로 출력되며, 내부 출력 감지부(150)에 입력되는 것이다.
Case 3의 경우, 전력 제어부(130)의 감쇄나 증폭이 없을 때 내부 출력 감지부(150)에 입력될 전력이 +11 ~ +45dBm으로 내부 출력 감지부(150)의 감지 범위보다 높으므로, 증폭 제어부(160)는 가변 감쇄기(131)를 제어하여 감변 감쇄기의 감쇄값이 40dB가 되도록 하고, 경로 선택 스위치(132)는 경로 1가 되도록하고, 전력 제어 증폭기(133)는 OFF 상태가 되도록 제어한다. 이와 같은 경우 내부 출력 신호는 가변 감쇄기(131)에 의해 40dB가 감쇄되며, 경로 1을 통과하게 되는 것이다.
이와 같이 가변 감쇄기(131)에서 감쇄된 신호는 전력 결합기(134)에 의해 내부 출력 감지부(150)로 출력되며, 이때의 전력 결합기(134) 출력 신호는 -29 ~ 5dBm이 되어 내부 출력 감지부(150)의 감지 범위 내로 들어올 수 있는 것이다.
이와 같이 함으로써 본 발명에 따른 증폭 장치(100)는 전력 제어부(130)를 둠으로써 상대적으로 넓은 범위의 증폭 범위에 대해 이를 디스플레이 장치(170)에 표시할 수 있는 효과가 있다.
한편, 상술한 본 발명의 실시예들은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성 가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 이용하여 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다. 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, ROM, 플로피 디스크, 하드 디스크, 자기 테이프 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, CD-ROM, DVD, 광데이터 저장장치 등) 및 캐리어 웨이브(예를 들면, 인터넷을 통한 전송)와 같은 저장매체를 포함한다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 증폭 장치의 전력 교정 장치의 일례를 설명하기 위한 도.
도 2는 도 1에 도시된 전력 제어부를 보다 상세하게 설명하기 위한 도.
도 3은 도 2에 도시된 전력 제어부의 동작을 설명하기 위한 표.

Claims (19)

  1. 외부로부터 입력되는 입력 신호를 증폭하는 증폭부;
    상기 증폭부로부터 외부로 출력되는 경로 상에서 추출된 내부 출력 신호의 내부 출력 값을 감지하는 내부 출력 감지부;
    상기 내부 출력 값을 입력받아 상기 내부 출력 값을 교정하여 디스플레이 장치에 표시되도록 하는 증폭 제어부;를 포함하는 증폭 장치;의 내부 출력 값을 교정하기 위하여
    상기 증폭 장치의 외부 출력단으로 출력된 상기 외부 출력 신호로부터 상기 증폭 장치의 외부 출력 값을 감지하는 외부 감지기;
    상기 외부 감지기로부터 출력되는 외부 출력 신호에 대한 상기 증폭 장치의 외부 출력 값을 입력받고, 상기 증폭 제어부로부터 상기 내부 출력 값을 입력받아 상기 내부 출력 값과 상기 외부 출력 값이 서로 상이한 경우, 상기 내부 출력 값을 상기 외부 출력 값으로 교정하여 상기 디스플레이 장치에 표시되도록 상기 증폭 제어부를 제어하는 교정 제어기; 및
    상기 증폭 장치의 외부 출력단으로부터 외부 출력 신호를 추출하여 상기 외부 감지기로 출력하는 외부 출력 추출기;
    를 포함하는 증폭 장치의 전력 교정 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 전력 교정 장치는
    상기 외부 출력 추출기 및 상기 외부 감지기 사이에 배치되며, 상기 외부 출력 신호가 고출력인 경우 상기 고출력의 외부 출력 신호를 상기 외부 감지기가 감지할 수 있는 범위의 전력 레벨로 감쇄시키는 외부 감쇄기;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 증폭 장치의 전력 교정 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 교정 제어기는
    상기 외부 출력 신호가 고출력인 경우 상기 외부 감쇄기가 상기 고출력의 외부 출력 신호를 감쇄하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 증폭 장치의 전력 교정 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 전력 교정 장치는
    상기 증폭 장치의 외부로부터 상기 입력 신호를 생성하여 상기 증폭부로 입력하는 신호 발생기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 증폭 장치의 전력 교정 장 치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 교정 제어기는
    상기 신호 발생기가 생성하는 상기 입력 신호의 전력 레벨의 크기가 변화하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 증폭 장치의 전력 교정 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 내부 출력 값이 상기 내부 출력 신호의 전압 크기 값이고, 상기 외부 출력 값이 상기 외부 출력 신호의 전력 값인 경우,
    상기 교정 제어기는 상기 전력 값으로 표현되는 외부 출력 값을 전압 크기 값으로 변환하여 상기 내부 출력 값과 비교하여 서로 상이한 경우, 상기 내부 출력 값을 상기 전압 크기 값으로 변환된 외부 출력 값과 동일하게 교정하여 상기 디스플레이 장치에 표시되도록 상기 증폭 제어부를 제어하는 것
    을 특징으로 하는 증폭 장치의 전력 교정 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 증폭 장치는
    상기 증폭부의 출력단으로부터 외부로 출력되는 경로 상의 내부 출력 신호를 추출하여 출력하는 내부 출력 추출부; 및
    상기 내부 출력 추출부로부터 출력되는 내부 출력 신호의 전력 레벨을 증폭하거나 감쇄시켜 출력하는 전력 제어부;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 증폭 장치의 전력 교정 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 전력 제어부는
    상기 내부 출력 신호의 전력 레벨이 고출력인 경우, 상기 내부 출력 감지부의 감지 범위 이내의 출력 신호가 되도록 내부 출력 신호의 전력 레벨을 감쇄하는 가변 감쇄기; 및
    상기 내부 출력 신호의 전력 레벨이 저출력인 경우, 상기 내부 출력 감지부의 감지 범위 이내의 출력 신호가 되도록 내부 출력 신호의 전력 레벨을 증폭하는 전력 제어 증폭기;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 증폭 장치의 전력 교정 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 증폭 제어부는
    상기 내부 출력 신호의 전력 레벨이 고출력인 경우, 상기 가변 감쇄기가 상기 내부 출력 신호의 전력 레벨을 감쇄하도록 제어하고,
    상기 내부 출력 신호의 전력 레벨이 저출력인 경우, 상기 전력 제어 증폭기가 상기 내부 출력 신호의 전력 레벨을 증폭하도록 제어하는 것
    을 특징으로 하는 증폭 장치의 전력 교정 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 고출력 또는 저출력인지 여부는
    상기 증폭 제어부가 상기 내부 출력 신호의 전력 레벨을 상기 내부 출력 감지부의 감지 범위와 비교하여 상기 내부 출력 감지부의 감지범위보다 높은 경우 고출력으로 판단하며, 낮은 경우 저출력으로 판단하는 것
    을 특징으로 하는 증폭 장치의 전력 교정 장치.
  12. 외부로부터 입력되는 신호를 증폭하는 증폭부;
    상기 증폭부의 출력단으로부터 외부로 출력되는 경로 상의 내부 출력 신호의 전력 레벨을 증폭하거나 감쇄시켜 출력하는 전력 제어부;
    상기 전력 제어부로부터 출력되는 상기 내부 출력 신호로부터 내부 출력 값을 감지하는 내부 출력 감지부; 및
    상기 증폭부의 증폭 이득을 제어하며, 상기 내부 출력 값을 입력받아 상기 내부 출력 값에 상기 전력 제어부에서 증폭하거나 감쇄된 전력 레벨을 산입하여 계산하고, 상기 계산된 내부 출력 값에 대응하는 교정값을 내부에 미리 저장된 룩업 테이블에서 패치(Fetch)하여 디스플레이 장치에 표시되도록 하는 증폭 제어부; 및
    상기 증폭부의 출력단으로부터 외부로 출력되는 경로 상에 배치되어 내부 출력 신호를 추출하여 출력하는 내부 출력 추출부;
    를 포함하는 증폭 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 전력 제어부는
    상기 내부 출력 신호의 전력 레벨이 고출력인 경우, 상기 내부 출력 감지부의 감지 범위 이내의 출력 신호가 되도록 내부 출력 신호의 전력 레벨을 감쇄하는 가변 감쇄기; 및
    상기 내부 출력 신호의 전력 레벨이 저출력인 경우, 상기 내부 출력 감지부의 감지 범위 이내의 출력 신호가 되도록 내부 출력 신호의 전력 레벨을 증폭하는 전력 제어 증폭기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 증폭 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 증폭 제어부는
    상기 내부 출력 신호의 전력 레벨이 고출력인 경우, 상기 가변 감쇄기가 상기 내부 출력 신호의 전력 레벨을 감쇄하도록 제어하고,
    상기 내부 출력 신호의 전력 레벨이 저출력인 경우, 상기 전력 제어 증폭기가 상기 내부 출력 신호의 전력 레벨을 증폭하도록 제어하는 것
    을 특징으로 하는 증폭 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 고출력 또는 저출력인지 여부는
    상기 증폭 제어부가 상기 내부 출력 신호의 전력 레벨을 상기 내부 출력 감 지부의 감지 범위와 비교하여 상기 내부 출력 감지부의 감지범위보다 높은 경우 고출력으로 판단하며, 낮은 경우 저출력으로 판단하는 것을 특징으로 하는 증폭 장치.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 증폭 장치는
    상기 증폭 장치의 입력단으로부터 상기 증폭부로 입력되는 입력 신호를 추출하는 내부 입력 추출부; 및
    상기 내부 입력 추출부로부터 추출된 입력 신호의 내부 입력 값을 감지하는 입력 감지부;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 증폭 장치.
  17. 삭제
  18. 증폭 장치의 전력을 교정하는 방법에 있어서,
    상기 제 12 내지 제 16 항에 따른 증폭 장치의 외부 출력단으로부터 상기 증폭 장치의 외부 출력 값을 입력받고, 상기 증폭 제어부로부터 상기 내부 출력 값을 입력받는 단계; 및
    상기 내부 출력 값과 상기 외부 출력 값을 서로 비교하여 상이한 경우, 상기 내부 출력 값을 상기 외부 출력 값으로 교정하여 디스플레이 장치에 표시되도록 상기 증폭 제어부를 제어하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 증폭 장치의 전력 교정 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 전력 교정 방법은
    상기 증폭 장치로 입력되는 입력 신호의 전력 레벨을 변화시키는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 증폭 장치의 전력 교정 방법.
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