KR101184331B1 - Apparatus and method for detecting passive intermodulation distortion signal - Google Patents

Apparatus and method for detecting passive intermodulation distortion signal Download PDF

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Abstract

본 발명은 수동소자 상호변조 왜곡신호 측정장치 및 방법에 관한 것으로서, 본 측정장치는, 테스트 신호를 생성하는 테스트신호 발생기; 상기 테스트신호를 피측정장치로 송신하고 상기 테스트신호에 따른 상기 피측정장치의 상호변조 왜곡신호를 수신하는 듀플렉서; 상기 듀플렉서로 수신된 상호변조 왜곡신호를 중간주파수 신호로 변환하고, 기준주파수 신호를 생성하여 상기 중간주파수 신호와의 위상차에 해당하는 튜닝전압을 생성하고, 상기 튜닝전압에 기초하여 상기 상호변조 왜곡신호의 상기 위상차를 보정하는 보정주파수 신호를 출력하여 상기 보정주파수 신호에 기초하여 상기 상호변조 왜곡신호를 주파수 드리프트가 보정된 중간주파수 신호로 변환하는 주파수 보정회로; 상기 주파수 보정회로를 통해 상기 드리프트가 보정된 상기 상호변조 왜곡신호의 노이즈를 제거하는 대역 제한 필터; 및 상기 노이즈가 제거된 상기 상호변조 왜곡신호의 세기를 측정하는 측정기를 포함한다. 이에 의해, 수동소자 상호변조 왜곡신호 측정 시 측정장치의 내적인 요인으로 인해 발생하는 수신신호의 주파수 드리프트(drift)를 제거하여, 신호측정을 위한 수신신호의 대역 제한 시 수신신호의 에너지가 협대역에 위치하도록 함으로써, 측정 정확도를 향상시킬 수 있으며 수신신호를 안정적으로 신속히 측정할 수 있다.The present invention relates to a passive element intermodulation distortion signal measuring apparatus and method, the measuring apparatus comprising: a test signal generator for generating a test signal; A duplexer which transmits the test signal to a device under measurement and receives an intermodulation distortion signal of the device under measurement in accordance with the test signal; Converts the intermodulation distortion signal received by the duplexer into an intermediate frequency signal, generates a reference frequency signal to generate a tuning voltage corresponding to a phase difference with the intermediate frequency signal, and based on the tuning voltage, the intermodulation distortion signal A frequency correction circuit for outputting a correction frequency signal for correcting the phase difference of the signal and converting the intermodulation distortion signal into an intermediate frequency signal corrected for frequency drift based on the correction frequency signal; A band limiting filter for removing noise of the intermodulation distortion signal having the drift corrected through the frequency correction circuit; And a measuring device for measuring the strength of the intermodulated distortion signal from which the noise is removed. This eliminates the frequency drift of the received signal caused by the internal factors of the measuring device when measuring the passive element intermodulation distortion signal, so that the energy of the received signal is narrowed when the band of the received signal for signal measurement is limited. By positioning at, the measurement accuracy can be improved and the received signal can be measured stably and quickly.

Description

수동소자 상호변조 왜곡신호 측정장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR DETECTING PASSIVE INTERMODULATION DISTORTION SIGNAL}APPARATUS AND METHOD FOR DETECTING PASSIVE INTERMODULATION DISTORTION SIGNAL

본 발명은 수동소자 상호변조 왜곡신호 측정장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 수동소자 상호변조 왜곡신호 측정 시 측정장치의 내적인 요인으로 인해 발생하는 수신신호의 주파수 드리프트(drift)를 제거하여, 신호측정을 위한 수신신호의 대역 제한 시 수신신호의 에너지가 협대역에 위치하도록 함으로써, 측정 정확도를 향상시킬 수 있으며 수신신호를 안정적으로 신속히 측정할 수 있도록 하는 수동소자 상호변조 왜곡신호 측정장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a passive element intermodulation distortion signal measuring apparatus and method, and more particularly, to eliminate frequency drift of a received signal caused by internal factors of the measuring apparatus when measuring passive element intermodulation distortion signal. Passive element intermodulation distortion signal measuring device to improve the measurement accuracy and to measure the received signal stably and quickly by placing the energy of the received signal in the narrow band when the band of the received signal for signal measurement is limited. And to a method.

신호처리장치를 이용하여 전기신호에 대해 감쇄, 증폭, 대역 제한 등의 신호처리를 수행하는 경우, 신호처리장치 자체의 비선형 특성으로 인해 처리되는 신호에 왜곡이 추가될 수 있다. When signal processing such as attenuation, amplification, band limitation, etc. is performed on an electrical signal using the signal processing apparatus, distortion may be added to the processed signal due to the nonlinear characteristics of the signal processing apparatus itself.

신호처리장치의 능동회로에 여러 가지 상이한 주파수 성분을 입력하여 처리하는 경우, 입력된 신호 간 상호 혼변조 현상이 발생하여 필요치 않은 고조파가 발생되며 이를 상호변조왜곡(IMD, InterModulation Distortion)이라 한다. 이에, 이동통신사업자는 RF 전력증폭기나 송신기, 수신기 등, 능동소자의 상호변조왜곡(IMD) 특성을 가급적 작게 규제하고 있다. When inputting and processing various different frequency components into the active circuit of the signal processing apparatus, inter-modulation between the input signals occurs and unwanted harmonics are generated, which is called intermodulation distortion (IMD). Accordingly, mobile communication operators restrict the intermodulation distortion (IMD) characteristics of active devices such as RF power amplifiers, transmitters, and receivers as small as possible.

한편, 통신시스템의 신호처리장치 중 능동소자뿐 아니라, 안테나, 듀플렉서, 컴바이너 및 커넥터 등의 수동소자 또한 비선형 특성을 가지고 있으며, 이러한 수동소자의 상호변조왜곡 특성을 PIMD(Passive InterModulation Distortion)라 한다. PIMD 또한 전체 시스템의 성능에 영향을 미칠 수 있으므로 PIMD도 측정하여 규제하는 추세이다. On the other hand, not only active elements, but also passive elements such as antennas, duplexers, combiners, and connectors among the signal processing devices of the communication system have nonlinear characteristics, and the intermodulation distortion characteristics of the passive elements are called PIMD (Passive InterModulation Distortion). do. PIMD can also affect overall system performance, so PIMD is also measured and regulated.

상호변조왜곡(IMD)을 측정하는 기본적인 법은, 측정 주파수에 근접한 다른 두 주파수의 성분(Two Tone)을 피측정장치(Device Under Test, DUT)에 인가하고, 피측정장치의 출력을 스펙트럼 분석기를 이용하여 관측함으로써 왜곡된 두 주파수의 3차 합성 고조파의 크기를 관측하여 IMD 값을 결정한다.The basic method of measuring intermodulation distortion (IMD) is to apply two tones of the two frequencies close to the measurement frequency to the device under test (DUT), and output the output of the spectrum analyzer By observing by using the observation, the magnitude of the third harmonic harmonic of the two distorted frequencies is observed to determine the IMD value.

그런데, 고출력 능동소자의 경우 그 왜곡이 상대적으로 크기 때문에 스펙트럼 분석기를 이용하여 용이하게 측정할 수 있는 반면, 수동소자의 경우 그 왜곡의 정도가 작기 때문에 상호변조왜곡 정도를 측정하기가 용이하지 아니하다.However, in the case of a high output active element, the distortion is relatively large, and thus the spectrum analyzer can be easily measured, whereas in the passive element, the amount of distortion is small, so it is not easy to measure the degree of intermodulation distortion. .

이에, 종래기술에 따른 PIMD 측정장치는 수신된 신호를 DSP(Digital Signal Processing)를 이용하여 IF 프로세싱을 처리함으로써 PIMD 신호를 측정하도록 하고 있다. 이러한 종래기술에 따르면, 피측정장치로부터 수신된 신호를 IF신호로 대역 변환한 후 DSP 보드에서는 수신된 IF 신호에서 측정장치의 노이즈를 디지털 필터링을 통해 제거하여 PIMD 신호를 찾아 측정한다. 이러한 디지털 필터링을 이용한 PIMD 측정 방법은 정확도를 보장하기 위해 디지털 필터링의 차수가 높아야 하나, 디지털 필터링 차수를 높이는 경우 처리해야 할 데이터가 증가하여 측정 속도가 지연되는 문제점이 있다. Accordingly, the PIMD measuring apparatus according to the prior art measures the PIMD signal by processing the IF signal using the DSP (Digital Signal Processing). According to the prior art, after converting a signal received from the device under measurement into an IF signal, the DSP board removes the noise of the measurement device from the received IF signal through digital filtering to find and measure the PIMD signal. The PIMD measurement method using digital filtering requires a high degree of digital filtering in order to ensure accuracy. However, when the digital filtering degree is increased, the measurement speed is increased due to an increase in data to be processed.

또 다른 종래기술에 따른 PIMD 측정장치는 대역제한필터(Band Pass Filter, BPF)를 이용하여 수신신호의 노이즈를 제거한 후 스펙트럼 분석기를 이용하여 PIMD를 측정하고 있다. 여기서, 수신신호의 노이즈 레벨은 PIMD 측정장치 온도와 대역폭에 비례하기 때문에 수신단에서 대역폭을 협대역으로 제한해 주는 것이 정확한 수신신호를 측정하는데 중요하다. 그런데, 수신경로 또는 수신장치 내에 존재하는 로컬신호 발생기로 인해 수신신호에 주파수 드리프트 현상이 발생하는 경우, 수신신호가 협대역의 대역제한필터를 통과하지 못하게 되어, 수신감도가 떨어지거나 측정값에 오류가 발생하는 문제점이 있다. Another conventional PIMD measuring apparatus removes noise of a received signal using a band pass filter (BPF) and then measures the PIMD using a spectrum analyzer. Here, since the noise level of the received signal is proportional to the temperature and bandwidth of the PIMD measuring device, it is important to limit the bandwidth to the narrow band at the receiving end in order to accurately measure the received signal. However, if a frequency drift occurs in a received signal due to a reception path or a local signal generator present in the receiving device, the received signal cannot pass through the narrow band band limit filter, resulting in poor reception sensitivity or error in the measured value. There is a problem that occurs.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 수동소자 상호변조 왜곡신호 측정 시 측정장치의 내적인 요인으로 인해 발생하는 수신신호의 주파수 드리프트(drift)를 제거하여, 신호측정을 위한 수신신호의 대역 제한 시 수신신호의 에너지가 협대역에 위치하도록 함으로써, 측정 정확도를 향상시킬 수 있으며 수신신호를 안정적으로 신속히 측정할 수 있도록 하는 수동소자 상호변조 왜곡신호 측정장치 및 방법을 제공하는데 그 기술적 과제가 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problem, and eliminates the frequency drift of a received signal caused by internal factors of the measuring device when measuring a passive element intermodulation distortion signal, thereby receiving a signal for measuring a signal. It is possible to improve the measurement accuracy by placing the energy of a received signal in a narrow band when the band limit is limited, and to provide an apparatus and method for measuring a passive element intermodulation distortion signal for stably and quickly measuring a received signal. There is.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 수동소자 상호변조 왜곡신호 측정장치는, 테스트 신호를 생성하는 테스트신호 발생기; 상기 테스트신호를 피측정장치로 송신하고 상기 테스트신호에 따른 상기 피측정장치의 상호변조 왜곡신호를 수신하는 듀플렉서; 상기 듀플렉서로 수신된 상호변조 왜곡신호를 중간주파수 신호로 변환하고, 기준주파수 신호를 생성하여 상기 중간주파수 신호와의 위상차에 해당하는 튜닝전압을 생성하고, 상기 튜닝전압에 기초하여 상기 상호변조 왜곡신호의 상기 위상차를 보정하는 보정주파수 신호를 출력하여 상기 보정주파수 신호에 기초하여 상기 상호변조 왜곡신호를 주파수 드리프트가 보정된 중간주파수 신호로 변환하는 주파수 보정회로; 상기 주파수 보정회로를 통해 상기 드리프트가 보정된 상기 상호변조 왜곡신호의 노이즈를 제거하는 대역 제한 필터; 및 상기 노이즈가 제거된 상기 상호변조 왜곡신호의 세기를 측정하는 측정기를 포함한다.The passive element intermodulation distortion signal measuring apparatus of the present invention for achieving the above object includes a test signal generator for generating a test signal; A duplexer which transmits the test signal to a device under measurement and receives an intermodulation distortion signal of the device under measurement in accordance with the test signal; Converts the intermodulation distortion signal received by the duplexer into an intermediate frequency signal, generates a reference frequency signal to generate a tuning voltage corresponding to a phase difference with the intermediate frequency signal, and based on the tuning voltage, the intermodulation distortion signal A frequency correction circuit for outputting a correction frequency signal for correcting the phase difference of the signal and converting the intermodulation distortion signal into an intermediate frequency signal corrected for frequency drift based on the correction frequency signal; A band limiting filter for removing noise of the intermodulation distortion signal having the drift corrected through the frequency correction circuit; And a measuring device for measuring the strength of the intermodulated distortion signal from which the noise is removed.

여기서, 상기 테스트신호 발생기는, 제1주파수신호를 생성하는 제1신호발생기; 제2주파수신호를 생성하는 제2신호발생기; 상기 제1주파수신호를 증폭하는 제1증폭기; 상기 제2주파수신호를 증폭하는 제2증폭기; 및 상기 증폭된 제1주파수신호 및 제2주파수신호를 결합하여 투톤 테스트신호를 생성하는 전력결합기를 포함할 수 있다.Here, the test signal generator includes a first signal generator for generating a first frequency signal; A second signal generator for generating a second frequency signal; A first amplifier for amplifying the first frequency signal; A second amplifier for amplifying the second frequency signal; And a power combiner configured to combine the amplified first and second frequency signals to generate a two-tone test signal.

그리고, 상기 주파수 보정회로는, 상기 피측정장치에서 수신된 상호변조 왜곡신호를 중간주파수 신호로 변환하여 상기 대역 제한 필터로 출력하는 믹서; 기준주파수 신호를 발생하는 기준주파수 발생기; 상기 기준주파수 신호와 상기 중간주파수 신호의 위상차에 해당하는 튜닝전압을 생성하는 PLL(Phase Looked Loop)부; 상기 튜닝전압에 기초하여 상기 상호변조 왜곡신호의 상기 위상차를 보정하는 보정주파수 신호를 출력하는 전압 제어 오실레이터(Voltage Control Oscillator)를 포함하고; 상기 믹서는 상기 전압 제어 오실레이터가 제공하는 상기 보정주파수 신호에 기초하여 상기 상호변조 왜곡신호를 주파수 드리프트가 보정된 중간주파수 신호로 변환할 수 있다.The frequency correction circuit may include: a mixer for converting the intermodulation distortion signal received from the apparatus under measurement to an intermediate frequency signal and outputting the intermediate frequency signal to the band limiting filter; A reference frequency generator for generating a reference frequency signal; A phase-looked loop (PLL) unit configured to generate a tuning voltage corresponding to a phase difference between the reference frequency signal and the intermediate frequency signal; A voltage control oscillator outputting a correction frequency signal for correcting the phase difference of the intermodulation distortion signal based on the tuning voltage; The mixer may convert the intermodulation distortion signal into an intermediate frequency signal having a frequency drift corrected based on the correction frequency signal provided by the voltage controlled oscillator.

여기서, 상기 PLL부는, 상기 기준주파수 신호를 분주하는 제1분주기; 상기 중간주파수 신호로 변환된 상호변조 왜곡신호를 상기 제1분주기와 동일한 주파수의 신호로 분주하는 제2분주기; 및 상기 제1분주기의 분주신호 및 상기 제2분주기의 분주신호의 위상차에 해당하는 튜닝전압을 생성하는 차동증폭기를 포함할 수 있다.The PLL unit may include a first divider for dividing the reference frequency signal; A second divider for dividing the intermodulated distortion signal converted into the intermediate frequency signal into a signal having the same frequency as the first divider; And a differential amplifier generating a tuning voltage corresponding to a phase difference between the divided signal of the first divider and the divided signal of the second divider.

그리고, 상기 믹서에서 상기 대역 제한 필터로 출력되는 상기 중간주파수 신호의 출력라인에 개재되어, 상기 중간주파수 신호의 출력 경로를 상기 PLL부로 분기하는 방향성 결합기(DC)를 더 포함할 수 있다.The method may further include a directional coupler (DC) interposed in an output line of the intermediate frequency signal output from the mixer to the band limiting filter and branching an output path of the intermediate frequency signal to the PLL unit.

또한, 상기 방향성 결합기에서 상기 PLL부로 출력되는 상기 중간주파수 신호의 출력라인에 개재되는 자동 이득 조절기(AGC)를 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include an automatic gain adjuster (AGC) interposed in the output line of the intermediate frequency signal output from the directional coupler to the PLL unit.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 주파수 보정회로는, 기준주파수 신호를 발생하는 기준주파수 발생기; 상기 수신신호와 상기 보정주파수 신호에 기초하여 중간주파수 신호를 생성하는 믹서; 상기 기준주파수 신호를 분주하는 제1분주기, 상기 중간주파수 신호로 변환된 상기 수신신호를 상기 제1분주기와 동일한 주파수의 신호로 분주하는 제2분주기; 및 상기 제1분주기의 분주신호 및 상기 제2분주기의 분주신호의 위상차에 해당하는 튜닝전압을 생성하는 차동증폭기를 포함하는 PLL(Phase Looked Loop)부; 상기 튜닝전압에 기초하여 상기 위상차를 보정하는 보정주파수 신호를 출력하는 전압 제어 오실레이터(Voltage Control Oscillator)를 포함하고; 상기 믹서는 상기 전압 제어 오실레이터가 제공하는 상기 보정주파수 신호에 기초하여 상기 수신신호의 위상차를 보정하는 것을 특징으로 한다.A frequency correction circuit of the present invention for achieving the above object includes a reference frequency generator for generating a reference frequency signal; A mixer for generating an intermediate frequency signal based on the received signal and the corrected frequency signal; A first divider for dividing the reference frequency signal, and a second divider for dividing the received signal converted into the intermediate frequency signal into a signal having the same frequency as the first divider; A phase-looked loop (PLL) unit including a differential amplifier for generating a tuning voltage corresponding to a phase difference between the divided signal of the first divider and the divided signal of the second divider; A voltage control oscillator for outputting a correction frequency signal for correcting the phase difference based on the tuning voltage; The mixer is characterized in that for correcting the phase difference of the received signal based on the correction frequency signal provided by the voltage controlled oscillator.

여기서, 상기 믹서의 상기 중간주파수 신호 출력라인에 개재되어, 상기 중간주파수 신호의 출력 경로를 상기 PLL부로 분기하는 방향성 결합기(DC)를 더 포함할 수 있다.The method may further include a directional coupler (DC) interposed in the intermediate frequency signal output line of the mixer to branch the output path of the intermediate frequency signal to the PLL unit.

그리고, 상기 방향성 결합기에서 상기 PLL부로 출력되는 상기 중간주파수 신호의 출력라인에 개재되는 자동 이득 조절기(AGC)를 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include an automatic gain adjuster (AGC) interposed in an output line of the intermediate frequency signal output from the directional coupler to the PLL unit.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 수동소자 상호변조 왜곡신호 측정방법은, 테스트 신호를 생성하여 피측정장치로 송신하는 단계; 상기 테스트신호에 따른 상기 피측정장치의 상호변조 왜곡신호를 수신하는 단계; 수신된 상호변조 왜곡신호를 중간주파수 신호로 변환하는 단계; 기준주파수 신호를 생성하는 단계; 상기 기준주파수 신호와 상기 중간주파수 신호의 위상차에 해당하는 튜닝전압을 생성하는 단계; 상기 튜닝전압에 기초하여 상기 상호변조 왜곡신호의 상기 위상차를 보정하는 보정주파수 신호를 출력하는 단계; 상기 보정주파수 신호에 기초하여 상기 상호변조 왜곡신호를 주파수 드리프트가 보정된 중간주파수 신호로 변환하는 단계; 상기 드리프트가 보정된 상기 상호변조 왜곡신호의 노이즈를 제거하는 단계; 및 상기 노이즈가 제거된 상기 상호변조 왜곡신호의 세기를 측정하는 단계를 포함한다.A passive element intermodulation distortion signal measuring method of the present invention for achieving the above object comprises the steps of: generating a test signal and transmitting it to a device under measurement; Receiving an intermodulation distortion signal of the apparatus under test in accordance with the test signal; Converting the received intermodulation distortion signal into an intermediate frequency signal; Generating a reference frequency signal; Generating a tuning voltage corresponding to a phase difference between the reference frequency signal and the intermediate frequency signal; Outputting a correction frequency signal for correcting the phase difference of the intermodulation distortion signal based on the tuning voltage; Converting the intermodulated distortion signal to an intermediate frequency signal having a frequency drift corrected based on the corrected frequency signal; Removing noise of the intermodulation distortion signal with the drift corrected; And measuring the strength of the intermodulated distortion signal from which the noise is removed.

여기서, 상기 상호변조 왜곡신호의 주파수 드리프트를 보정하는 단계는, 상기 상호변조 왜곡신호를 주파수 드리프트가 보정된 중간주파수 신호로 변환하는 단계를 포함할 수 있다.The correcting of the frequency drift of the intermodulated distortion signal may include converting the intermodulated distortion signal into an intermediate frequency signal having a frequency drift corrected.

그리고, 상기 기준주파수 신호와 상기 중간주파수 신호의 위상차에 해당하는 튜닝전압을 생성하는 단계는, 상기 기준주파수 신호를 제1분주 신호로 분주하는 단계; 상기 중간주파수 신호로 변환된 상호변조 왜곡신호를 상기 제1분주 신호와 동일한 주파수의 제2분주 신호로 분주하는 단계; 및 상기 제1분주 신호 및 상기 제2분주 신호의 위상차를 비교하여 상기 위상차에 해당하는 튜닝전압을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.The generating of the tuning voltage corresponding to the phase difference between the reference frequency signal and the intermediate frequency signal may include: dividing the reference frequency signal into a first divided signal; Dividing the intermodulated distortion signal converted into the intermediate frequency signal into a second divided signal having the same frequency as the first divided signal; And comparing the phase difference between the first divided signal and the second divided signal to generate a tuning voltage corresponding to the phase difference.

또한, 상기 중간주파수 신호를 상기 기준주파수 신호와 비교 가능한 크기로 증폭하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method may further include amplifying the intermediate frequency signal to a size comparable with the reference frequency signal.

상술한 바와 같이 본 발명의 수동소자 상호변조 왜곡신호 측정장치 및 방법은, 수동소자 상호변조 왜곡신호 측정 시 측정장치의 내적인 요인으로 인해 발생하는 수신신호의 주파수 드리프트(drift)를 제거하여, 신호측정을 위한 수신신호의 대역 제한 시 수신신호의 에너지가 협대역에 위치하도록 함으로써, 측정 정확도를 향상시킬 수 있으며 수신신호를 안정적으로 신속히 측정할 수 있다.As described above, the passive element intermodulation distortion signal measuring apparatus and method of the present invention eliminate the frequency drift of a received signal caused by internal factors of the measuring apparatus when measuring the passive element intermodulation distortion signal, When the bandwidth of the received signal for measurement is limited, the energy of the received signal is located in a narrow band, thereby improving measurement accuracy and stably measuring the received signal stably.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수동소자 상호변조 왜곡신호 측정장치의 제어블럭도,
도 2는 도 1의 주파수 보정회로의 제어블럭도,
도 3은 도 2의 위상 고정 루프의 제어블럭도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 수동소자 상호변조 왜곡신호 측정방법의 흐름도이다.
1 is a control block diagram of a passive element intermodulation distortion signal measuring apparatus according to an embodiment of the present invention;
2 is a control block diagram of the frequency correction circuit of FIG.
3 is a control block diagram of the phase locked loop of FIG.
4 is a flowchart of a passive element intermodulation distortion signal measuring method according to an exemplary embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수동소자 상호변조 왜곡신호(Passive InterModulation Distortion: 이하, PIMD라 함) 측정장치의 제어블럭도이다.1 is a control block diagram of an apparatus for measuring passive intermodulation distortion (hereinafter, referred to as PIMD) according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 PIMD 측정장치는, 제1신호(f1)를 생성하는 제1신호발생기(1)와 제2신호(f2)를 생성하는 제2신호발생기(3)와 제1신호(f1) 및 제2신호(f2)를 각각 증폭하는 제1증폭기(5) 및 제2증폭기(7)와 증폭된 제1신호(f1) 및 제2신호(f2)를 결합하여 테스트신호를 생성하는 전력결합기(Power Combiner)(9)와, 테스트신호를 피측정장치(Device Under Test; 이하, DUT라 함)(20)에 입력하고, DUT(20)에서 발생된 반사신호를 수신하는 듀플렉서(11)와, 듀플렉서(11)를 통해 반사된 신호의 드리프트를 보정하는 주파수 보정회로(100)와, 드리프트가 보정된 수신신호의 노이즈를 제거하는 대역 제한 필터(Band Pass Filter, 이하, BPF라 함)(170)와, 노이즈가 제거된 수신신호의 스펙트럼을 측정하는 측정기(180)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the PIMD measuring apparatus according to the present invention includes a first signal generator 1 for generating a first signal f1 and a second signal generator 3 for generating a second signal f2. And combine the first and second amplifiers 5 and 7, which amplify the first and second signals f1 and f2, respectively, and the amplified first and second signals f1 and f2. A power combiner 9 for generating a test signal and a test signal are input to a device under test (hereinafter referred to as a DUT) 20, and the reflected signal generated by the DUT 20 is inputted. A duplexer 11 for receiving, a frequency correction circuit 100 for correcting drift of a signal reflected through the duplexer 11, and a band pass filter for removing noise of the received signal for which drift is corrected. , BPF) and a meter 180 for measuring the spectrum of the received signal from which the noise is removed.

제1신호발생기(1)는 주파수가 f1인 제1신호(f1)를 생성하고, 제2신호발생기(3)는 주파수가 f2인 제2신호(f2)를 생성한다. 제1신호(f1)는 제1증폭기(5)를 통해 증폭되고 제2신호(f2)는 제2증폭기(7)를 통해 증폭된다. 여기서, 제1신호(f1) 및 제2신호(f2)는 상호 근접한 주파수 대역의 신호를 적용할 수 있다.The first signal generator 1 generates a first signal f1 having a frequency f1, and the second signal generator 3 generates a second signal f2 having a frequency f2. The first signal f1 is amplified by the first amplifier 5 and the second signal f2 is amplified by the second amplifier 7. Here, the first signal f1 and the second signal f2 may apply signals of frequency bands that are close to each other.

전력결합기(9)는 증폭된 제1신호(f1) 및 제2신호(f2)를 결합하여 두 개의 주파수(f1, f2)가 합성된 투톤(two??ton) 테스트 신호를 생성한다.The power combiner 9 combines the amplified first signal f1 and the second signal f2 to generate a two-ton test signal in which two frequencies f1 and f2 are combined.

듀플렉서(11)는 송신포트(Tx)와 수신포트(Rx)를 포함하여 전력결합기(9)에서 출력된 테스트 신호를 송신포트(Tx)를 통해 DUT(20)로 입력한다. DUT(20)에서 발생한 PIMD 신호는 듀플렉서(11)의 수신포트(Rx)로 입력되어 주파수 보정회로(100)로 출력된다.The duplexer 11 inputs a test signal output from the power combiner 9 including the transmission port Tx and the reception port Rx to the DUT 20 through the transmission port Tx. The PIMD signal generated by the DUT 20 is input to the receiving port Rx of the duplexer 11 and output to the frequency correction circuit 100.

주파수 보정회로(100)는 DUT(20)로부터 수신된 PIMD 신호의 주파수 드리프트(drift)를 보정하고 중간주파수(IF) 신호로 변환하여 BPF(170)로 출력한다. 주파수 드리프트는 PIMD 신호가 수신되어 수신경로를 경유함에 따라 발생하거나, PIMD 측정 장치 내에 존재하는 신호발생기(1, 3)에 의해 발생할 수 있다. 이에, 주파수 보정회로(100)는 PIMD 신호의 최고출력 주파수 대역이 BPF(170)의 필터링 주파수와 일치되도록 드리프트를 보정함으로써 PIMD 신호의 측정 정확도를 높일 수 있다. The frequency correction circuit 100 corrects the frequency drift of the PIMD signal received from the DUT 20, converts it into an intermediate frequency (IF) signal, and outputs it to the BPF 170. The frequency drift may occur as the PIMD signal is received and via the reception path, or may be generated by the signal generators 1 and 3 present in the PIMD measurement device. Accordingly, the frequency correction circuit 100 may increase the measurement accuracy of the PIMD signal by correcting the drift such that the highest output frequency band of the PIMD signal matches the filtering frequency of the BPF 170.

BPF(170)는 드리프트가 보정된 PIMD 신호의 노이즈를 제거한 후 측정기(180)로 출력한다. BPF(170)는 주파수 보정회로(100)에서 출력된 PIMD 신호의 주파수를 필터링의 기준이 되는 중심주파수(fo)로 갖고, 필터링의 대역 제한 폭(band width)은 가능한 한 작을수록 노이즈를 효과적으로 제거할 수 있다. The BPF 170 removes the noise of the PIMD signal in which the drift is corrected, and outputs the noise to the measuring unit 180. The BPF 170 has the frequency of the PIMD signal output from the frequency correction circuit 100 as a center frequency fo as a reference for filtering, and the smaller the band width of the filtering is, the more effectively the noise is removed. can do.

측정기(180)는 대역 제한된 PIMD 신호를 입력 받아 신호 크기를 측정한다. The measuring unit 180 receives a band limited PIMD signal and measures a signal size.

이러한 구성에 의해, 제1신호발생기(1) 및 제2신호발생기(3)에서 생성된 제1신호(f1) 및 제2신호(f2)는 증폭기(5, 7)를 통해 증폭된 후, 전력결합기(9)에서 두 개의 주파수(f1, f2)가 합성된 투톤(two??ton) 테스트 신호로 변환된다. 테스트신호는 듀플렉서(11)의 송신포트(Tx)를 통해 DUT(20)로 입력되며, 테스트신호 입력에 따라 DUT(20)에서 발생한 PIMD 신호는 듀플렉서(11)의 수신포트(Rx)로 입력되어 주파수 보정회로(100)로 전달된다. 주파수 보정회로(100)는 PIMD 신호의 드리프트(drift)를 보정하며, 보정된 PIMD 신호는 BPF(170)를 통해 노이즈가 제거된 후 측정기(180)에서 측정된다.With this configuration, the first signal f1 and the second signal f2 generated by the first signal generator 1 and the second signal generator 3 are amplified by the amplifiers 5 and 7, and then power is applied. In the combiner 9 two frequencies f1 and f2 are converted into a synthesized two-ton test signal. The test signal is input to the DUT 20 through the transmission port Tx of the duplexer 11, and the PIMD signal generated from the DUT 20 according to the test signal input is input to the receiving port Rx of the duplexer 11. It is transmitted to the frequency correction circuit 100. The frequency correction circuit 100 corrects the drift of the PIMD signal, and the corrected PIMD signal is measured by the measuring unit 180 after the noise is removed through the BPF 170.

이와 같이, 본 발명에 따른 PIMD 측정장치는 DUT(20)로부터 수신된 PIMD 신호에 존재하는 주파수 드리프트를 제거하여 PIMD 신호의 에너지가 BPF(170)의 중심에 오도록 보정하고, 보정된 PIMD 신호를 협대역 BPF(170)로 대역 제한하여 노이즈를 제거한 후, PIMD 신호의 세기를 측정하도록 함으로써, PIMD 신호의 측정 정확도를 높이고 측정 시간을 단축시킬 수 있도록 한다. 여기서, PIMD 신호의 주파수 드리프트를 제거하는 주파수 보정회로(100)의 구성은 도 2에 도시된 바와 같다.As such, the PIMD measuring apparatus according to the present invention removes the frequency drift present in the PIMD signal received from the DUT 20 to correct the energy of the PIMD signal to be at the center of the BPF 170, and narrows the corrected PIMD signal. After band-limiting to the band BPF 170 to remove noise, the intensity of the PIMD signal is measured, thereby increasing the measurement accuracy of the PIMD signal and reducing the measurement time. Here, the configuration of the frequency correction circuit 100 to remove the frequency drift of the PIMD signal is as shown in FIG.

도 2는 본 발명에 따른 PIMD 측정장치의 주파수 보정회로(100)의 제어블럭도로서, DUT(20)가 현재 한국 전파법상 원격제어신호의 주파수 대역으로 할당된 447MHz의 무선신호를 처리하는 원격제어신호 처리장치인 경우 적용될 수 있는 주파수 보정회로(100)를 예시한 것이다.2 is a control block diagram of a frequency correction circuit 100 of a PIMD measuring apparatus according to the present invention, wherein the DUT 20 processes a 447 MHz radio signal allocated to a frequency band of a remote control signal according to the Korean Radio Law. In the case of a signal processing device, the frequency correction circuit 100 may be applied.

도 2에 도시된 바와 같이, 주파수 보정회로(100)는 DUT(20)로부터 수신된 신호와 보정주파수 신호를 곱하여 중간주파수(IF) 신호를 생성하는 믹서(110)와, 믹서(110)를 통과하여 BPF(170)로 전달되는 중간주파수(IF) 신호를 커플링하는 방향성 결합기(DC; Directional Coupler)(120)와 방향성 결합기(DC)(120)에 의해 커플링된 신호의 게인을 조절하는 AGC(Automatic Gain Control)(130)와, 기준주파수(Ref) 신호를 출력하는 TCXO(Temperature Compensated Crystal Oscillator)(160)와, 기준주파수(Ref) 신호와 커플링된 신호의 위상차에 해당하는 튜닝전압(Vt)을 생성하는 PLL(Phase Looked Loop)부(150)와, PLL부(150)에서 제공하는 튜닝전압(Vt)에 기초하여 보정주파수 신호를 믹서(110)로 전달하는 VCO(Voltage Control Oscillator)(140)를 포함한다.As shown in FIG. 2, the frequency correction circuit 100 passes through a mixer 110 and a mixer 110 that multiply a signal received from the DUT 20 by a correction frequency signal to generate an intermediate frequency (IF) signal. AGC to adjust the gain of the signal coupled by the directional coupler (DC) 120 and the directional coupler (DC) 120 for coupling the intermediate frequency (IF) signal transmitted to the BPF 170 (Automatic Gain Control) 130, a TCXO (Temperature Compensated Crystal Oscillator) 160 that outputs a reference frequency (Ref) signal, and a tuning voltage corresponding to a phase difference between a signal coupled with the reference frequency (Ref) signal ( Phase Control Oscillator (VCO) for transmitting a correction frequency signal to the mixer 110 based on a PLL (Phase Looked Loop) unit 150 for generating Vt) and a tuning voltage Vt provided by the PLL unit 150. 140.

믹서(110)는 DUT(20)로부터 수신된 PIMD 신호와 VCO(140)에서 제공하는 보정주파수 신호를 곱하여 PIMD 신호를 중간주파수(IF) 신호로 변환한다.The mixer 110 converts the PIMD signal into an intermediate frequency (IF) signal by multiplying the PIMD signal received from the DUT 20 by the correction frequency signal provided by the VCO 140.

방향성 결합기(DC)(120)는 PIMD 신호의 중간주파수(IF) 신호(10MHz)를 전송하기 위한 2개의 전송경로를 제공하여 PIMD 신호의 중간주파수(IF) 신호가 BPF(170)와 PLL부(150)로 각각 전송되도록 한다. The directional coupler (DC) 120 provides two transmission paths for transmitting an intermediate frequency (IF) signal (10 MHz) of the PIMD signal, so that the intermediate frequency (IF) signal of the PIMD signal is transferred to the BPF 170 and the PLL unit ( 150 respectively.

AGC(130)는 방향성 결합기(DC)(120)에서 분기되어 PLL부(150)로 전송되는 중간주파수(IF) 신호의 전송경로에는 개재될 수 있다. AGC(130)는 방향성 결합기(DC)(120)에서 분기된 중간주파수(IF) 신호가 PLL부(150)에서 처리 가능하도록 게인을 조절한다.The AGC 130 may be interposed in the transmission path of the intermediate frequency (IF) signal branched from the directional coupler (DC) 120 and transmitted to the PLL unit 150. The AGC 130 adjusts the gain so that the intermediate frequency (IF) signal branched from the directional coupler (DC) 120 can be processed by the PLL unit 150.

TCXO(160)는 일정한 주파수를 생성하는 온도 보상형 크리스털 오실레이터로서, 주파수 보정을 위한 기준주파수(Ref) 신호를 생성한다. 본 실시예에서는 16MHz의 기준주파수(Ref) 신호를 생성하는 경우를 예시하고 있으나, 이는 시스템 설계 방법에 따라 다양하게 변형될 수 있다. The TCXO 160 is a temperature compensated crystal oscillator that generates a constant frequency and generates a reference frequency (Ref) signal for frequency correction. In the present embodiment, a case of generating a 16 MHz reference frequency (Ref) signal is illustrated, but this may be variously modified according to a system design method.

PLL부(150)는 중간주파수(IF) 신호(10MHz)와 TCXO(160)에서 출력된 기준주파수(Ref) 신호의 위상차에 해당하는 튜닝전압(Vt)을 생성한다. 즉, 수신된 PIMD 신호의 주파수 드리프트의 크기에 해당하는 튜닝전압(Vt)을 생성한다.The PLL unit 150 generates a tuning voltage Vt corresponding to the phase difference between the intermediate frequency IF signal 10MHz and the reference frequency Ref signal output from the TCXO 160. That is, a tuning voltage Vt corresponding to the magnitude of the frequency drift of the received PIMD signal is generated.

VCO(140)는 PLL부(150)로부터 입력된 튜닝전압(Vt)에 따라 보정주파수 신호를 생성하여 믹서(110)로 제공한다. 초기 구동시 VCO(140)는 드리프트가 없는 이상 상태에서 수신될 것으로 예상되는 PIMD 신호를 중간주파수(IF) 신호로 변환하기 위한 초기 신호를 생성한다. 이 후, VCO(140)는 초기 신호를 PLL부(150)에서 제공하는 튜닝전압에 따라 보정하여 보정주파수 신호를 생성하고, 보정주파수 신호를 믹서(110)에 출력한다.The VCO 140 generates a correction frequency signal according to the tuning voltage Vt input from the PLL unit 150 and provides the correction frequency signal to the mixer 110. In the initial driving, the VCO 140 generates an initial signal for converting a PIMD signal, which is expected to be received in an abnormal state without drift, into an intermediate frequency (IF) signal. Thereafter, the VCO 140 generates a correction frequency signal by correcting the initial signal according to the tuning voltage provided by the PLL unit 150, and outputs the correction frequency signal to the mixer 110.

이에 따라, 믹서(110)는 PIMD 신호에 보정주파수 신호를 곱하여 PIMD 신호를 중간주파수(IF) 신호로 변환할 수 있다.Accordingly, the mixer 110 may convert the PIMD signal into an intermediate frequency (IF) signal by multiplying the PIMD signal by the correction frequency signal.

이러한 구성을 갖는 주파수 보정회로(100)를 447MHz의 무선신호를 처리하는 원격제어신호 처리장치의 PIMD 측정을 위해 사용하는 경우, 원격제어신호 처리장치인 DUT(20)로부터 주파수 보정회로(100)로 수신된 447MHz의 PIMD 신호는 주파수 드리프트로 인해 주파수 편차(△1)가 발생할 수 있다. When the frequency correction circuit 100 having such a configuration is used for PIMD measurement of a remote control signal processing apparatus that processes a wireless signal of 447 MHz, the remote control signal processing apparatus from the DUT 20 to the frequency correction circuit 100. The received 447MHz PIMD signal may have a frequency deviation Δ1 due to frequency drift.

주파수 드리프트가 발생한 PIMD 신호(447MHz+△1)는 중간주파수(IF) 신호를 생성하는 믹서(110)로 인가된다. 믹서(110)는 VCO(140)가 출력하는 보정주파수(437MHz)와 PIMD 신호(447MHz+△1)를 곱하여 중간주파수(IF) 신호를 생성한다. 여기서, VCO(140)는 초기 신호(437MHz)를 출력함으로 믹서(110)를 통해 생성된 중간주파수(IF) 신호는 주파수 편차(△1)를 포함하고 있다(10MHz+△1). 믹서(110)에서 생성된 중간주파수(IF) 신호는 방향성 결합기(DC)(120)에 의해 분기되어 AGC(130)를 통해 게인이 조절된 후 PLL부(150)로 전달된다. PLL부(150)에서는 TCXO(160)가 생성한 기준주파수(Ref) 신호와 중간주파수(IF) 신호(10MHz+△1)를 비교하여 두 신호의 위상차에 해당하는 튜닝전압(Vt)을 생성한다. VCO(140)는 PLL부(150)가 제공하는 튜닝전압(Vt)에 따라 보정주파수 신호(437MHz+△1)를 생성하고, 생성된 보정주파수 신호(437MHz??△1)를 믹서(110)에 출력한다. 이에, 믹서(110)는 PIMD 신호(447MHz+△1)에 포함된 주파수 편차(△1)를 보정하여 10MHz의 중간주파수(IF) 신호를 생성할 수 있다.The PIMD signal 447 MHz + Δ1 having a frequency drift is applied to the mixer 110 generating an intermediate frequency (IF) signal. The mixer 110 generates an intermediate frequency (IF) signal by multiplying the correction frequency (437 MHz) output by the VCO 140 and the PIMD signal (447 MHz + Δ1). Here, the VCO 140 outputs an initial signal (437MHz), so that the intermediate frequency (IF) signal generated through the mixer 110 includes a frequency deviation Δ1 (10MHz + Δ1). The intermediate frequency (IF) signal generated by the mixer 110 is branched by the directional coupler (DC) 120, and the gain is adjusted through the AGC 130, and then transferred to the PLL unit 150. The PLL unit 150 compares the reference frequency Ref signal generated by the TCXO 160 with the intermediate frequency IF signal 10MHz + Δ1 to generate a tuning voltage Vt corresponding to the phase difference between the two signals. The VCO 140 generates a correction frequency signal 437 MHz + Δ1 according to the tuning voltage Vt provided by the PLL unit 150, and transmits the generated correction frequency signal 437 MHz ?? Δ1 to the mixer 110. Output Accordingly, the mixer 110 may generate a 10 MHz intermediate frequency (IF) signal by correcting the frequency deviation Δ1 included in the PIMD signal 447 MHz + Δ1.

이러한 구성에 따라, 주파수 보정회로(100)는 DUT(20)로부터 수신된 PIMD 신호의 드리프트를 보정하여 BPF(170)를 통해 측정기(180)로 전달할 수 있다. According to this configuration, the frequency correction circuit 100 may correct the drift of the PIMD signal received from the DUT 20 and transmit it to the measuring unit 180 through the BPF 170.

한편, BPF(170)의 중심주파수(fo)는 주파수 보정회로(100)에서 출력되는 중간주파수(IF) 신호의 주파수 대역에 맞추어 10MHz로 설정될 수 있으며, 대역폭(BW)은 노이즈를 충분히 제거할 수 있을 정도의 크기, 예컨대, 300Hz 정도로 설정될 수 있다. Meanwhile, the center frequency fo of the BPF 170 may be set to 10 MHz according to the frequency band of the intermediate frequency IF signal output from the frequency correction circuit 100, and the bandwidth BW may sufficiently remove noise. The size may be set to about 300 Hz.

도 3은 도 2의 PLL부(150)의 제어블럭도이다.3 is a control block diagram of the PLL unit 150 of FIG. 2.

도 3에 도시된 바와 같이, PLL부(150)는 중간주파수(IF) 신호를 1MHz 신호로 분주하는 제1분주기(154)와 기준주파수(Ref) 신호를 1MHz 신호로 분주하는 제2분주기(156)와, 중간주파수(IF) 신호를 분주한 분주결과와 기준주파수(Ref) 신호를 분주한 분주결과를 상호 비교하여 위상차에 해당하는 튜닝전압(Vt)을 생성하는 차동 증폭기(152)를 포함한다. As shown in FIG. 3, the PLL unit 150 divides an intermediate frequency (IF) signal into a 1 MHz signal and a second divider that divides a reference frequency (Ref) signal into a 1 MHz signal. 156 and a differential amplifier 152 that generates a tuning voltage Vt corresponding to a phase difference by comparing the division result of dividing the intermediate frequency IF signal with the division result of dividing the reference frequency Ref signal. Include.

제1분주기(154)는 DUT(20)로부터 수신된 447MHz의 PIMD 신호를 중간주파수(IF) 신호로 변환한 신호로서 주파수 편차(△1)를 포함할 수 있다. 제1분주기(154)는 중간주파수(IF) 신호(10MHz+△1)를 1/10으로 분주하여 1MHz 신호를 생성한다.The first divider 154 may convert a 447 MHz PIMD signal received from the DUT 20 into an intermediate frequency IF signal and may include a frequency deviation Δ1. The first divider 154 divides the intermediate frequency IF signal 10MHz + Δ1 into 1/10 to generate a 1MHz signal.

제2분주기(156)는 TCXO(160)가 생성한 기준주파수(Ref) 신호를 제1분주기(154)의 분주신호와 동일한 주파수로 분주한다. 예컨대, TCXO(160)가 16MHz의 기준주파수(Ref) 신호를 생성하는 경우, 제2분주기(156)는 기준주파수(Ref) 신호를1/16으로 분주하여 1MHz 신호를 생성한다.The second divider 156 divides the reference frequency Ref signal generated by the TCXO 160 at the same frequency as the divided signal of the first divider 154. For example, when the TCXO 160 generates a reference frequency Ref signal of 16 MHz, the second divider 156 divides the reference frequency Ref signal into 1/16 to generate a 1 MHz signal.

차동 증폭기(152)는 제1분주기(154) 및 제2분주기(156)의 분주신호를 입력 받아 두 신호의 위상차에 해당하는 튜닝전압(Vt)을 생성하여 VCO(140) 측에 출력한다. 제1분주기(154)에서 분주된 1MHz 신호는 주파수 편차(△1)를 포함하는 반면, 제2분주기(156)는 기준주파수(Ref) 신호를 분주한 것임으로, 차동 증폭기(152)는 주파수 편차(△1)에 해당하는 튜닝전압(Vt)을 생성할 수 있다.The differential amplifier 152 receives the divided signals of the first divider 154 and the second divider 156, generates a tuning voltage Vt corresponding to the phase difference between the two signals, and outputs the tuning voltage Vt to the VCO 140. . The 1MHz signal divided by the first divider 154 includes a frequency deviation Δ1, whereas the second divider 156 divides the reference frequency Ref signal, so that the differential amplifier 152 The tuning voltage Vt corresponding to the frequency deviation Δ1 may be generated.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 수동소자 상호변조 왜곡신호 측정방법의 흐름도이다.4 is a flowchart of a passive element intermodulation distortion signal measuring method according to an exemplary embodiment of the present invention.

PIMD 측정 시에는 PIMD 측정장치 내에 존재하는 신호발생기(1, 3)로 인해 수신신호에 주파수 편차(△1)가 발생할 수 있다(S110).In the PIMD measurement, a frequency deviation Δ1 may occur in the received signal due to the signal generators 1 and 3 existing in the PIMD measuring apparatus (S110).

PLL부(150)에서는 주파수 편차(△1)가 발생한 수신신호와 TCXO(160)가 생성한 기준신호를 각각 분주기로 분주한다(S120).The PLL unit 150 divides the received signal having the frequency deviation Δ1 and the reference signal generated by the TCXO 160 into a divider at step S120.

PLL부(150)에서는 분주된 기준신호 및 수신신호를 차동 증폭기(152)로 입력하고(S130), 차동 증폭기(152)에서는 분주된 신호의 주파수 편차(△1)에 해당하는 튜닝전압(Vt)을 생성한다(S140).The PLL unit 150 inputs the divided reference signal and the received signal to the differential amplifier 152 (S130), and in the differential amplifier 152, the tuning voltage Vt corresponding to the frequency deviation Δ1 of the divided signal. To generate (S140).

이에, 중간주파수(IF) 신호 생성을 위한 VCO(140)는 튜닝전압(Vt)에 따라 보정된 보정주파수 신호를 믹서(110)로 제공하며, 믹서(110)는 수신된 PIMD 신호의 주파수 편차(△1)를 보정하여 중간주파수(IF) 신호를 생성할 수 있다(S150).Accordingly, the VCO 140 for generating an intermediate frequency (IF) signal provides a correction frequency signal corrected according to the tuning voltage (Vt) to the mixer 110, and the mixer 110 receives the frequency deviation of the received PIMD signal ( The intermediate frequency (IF) signal may be generated by correcting Δ1 (S150).

주파수 편차(△1)가 보정된 중간주파수(IF) 신호는 BPF(170)를 통해 대역 제한된다(S160). 주파수 편차(△1)가 보정된 중간주파수(IF) 신호는 BPF(170)의 중심주파수(fo)에 일치할 수 있다. 이에, BPF(170)를 통해 노이즈가 효과적으로 제거될 수 있다.The intermediate frequency IF signal in which the frequency deviation Δ1 is corrected is band-limited by the BPF 170 (S160). The intermediate frequency IF signal in which the frequency deviation Δ1 is corrected may coincide with the center frequency fo of the BPF 170. Thus, noise may be effectively removed through the BPF 170.

측정기(180)는 노이즈가 제거된 PIMD 신호의 수신강도 측정한다(S170).The measuring unit 180 measures the reception intensity of the PIMD signal from which the noise is removed (S170).

한편, 상술한 설명에서는 447MHz의 무선신호를 처리하는 원격제어신호 처리장치의 PIMD 신호를 측정하는 경우 그 제어과정을 예시하고 있지만 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐이며, 이동통신, 근거리 무선통신, 등, 무선신호를 처리하는 무선신호 처리장치라면 어느 장치에든 본 발명의 PIMD 측정장치를 이용할 수 있다. On the other hand, the above description illustrates the control process when measuring the PIMD signal of the remote control signal processing apparatus for processing a wireless signal of 447MHz, but this is only for the understanding of the present invention, mobile communication, short-range wireless communication, For example, the PIMD measuring apparatus of the present invention can be used in any apparatus as long as it is a wireless signal processing apparatus for processing a radio signal.

이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Thus, those skilled in the art will appreciate that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. It is therefore to be understood that the embodiments described above are to be considered in all respects only as illustrative and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are to be construed as being included within the scope of the present invention do.

본 발명에 따른 수동소자 상호변조 왜곡신호 측정장치 및 방법은, 무선신호 처리 장치의 PIMD를 측정함에 있어서, 측정 정확도를 향상시키고, 수신신호를 안정적으로 신속히 측정할 수 있도록 하는 데에 이용할 수 있다.The passive element intermodulation distortion signal measuring apparatus and method according to the present invention can be used to improve the measurement accuracy and to measure the received signal stably and quickly in measuring the PIMD of the radio signal processing apparatus.

1 : 제1신호발생기 3 : 제2신호발생기
5 : 제1증폭기 7 : 제2증폭기
9 : 전력결합기 11 : 듀플렉서
20 : DUT (Device Under Test) 100 : 주파수 보정회로
110 : 믹서 120 : 방향성 결합기(DC)
130 : AGC(Automatic Gain Control)
140 : VCO(Voltage Control Oscillator)
150 : PLL(Phase Looked Loop)부 152 : 차동 증폭기
154 : 제1분주기 156 : 제2분주기
160 : TCXO(Temperature Compensated Crystal Oscillator)
170 : BPF(Band Pass Filter) 180 : 측정기
1: first signal generator 3: 2nd signal generator
5: first amplifier 7: 2nd amplifier
9: power combiner 11: duplexer
20: DUT (Device Under Test) 100: Frequency correction circuit
110: mixer 120: directional coupler (DC)
130: AGC (Automatic Gain Control)
140: VCO (Voltage Control Oscillator)
150: PLL (Phase Looked Loop) unit 152: differential amplifier
154: first divider 156: second divider
160: TCXO (Temperature Compensated Crystal Oscillator)
170: BPF (Band Pass Filter) 180: measuring instrument

Claims (13)

테스트 신호를 생성하는 테스트신호 발생기;
상기 테스트신호를 피측정장치로 송신하고 상기 테스트신호에 따른 상기 피측정장치의 상호변조 왜곡신호를 수신하는 듀플렉서;
상기 듀플렉서로 수신된 상호변조 왜곡신호를 중간주파수 신호로 변환하고, 기준주파수 신호를 생성하여 상기 중간주파수 신호와의 위상차에 해당하는 튜닝전압을 생성하고, 상기 튜닝전압에 기초하여 상기 상호변조 왜곡신호의 상기 위상차를 보정하는 보정주파수 신호를 출력하여 상기 보정주파수 신호에 기초하여 상기 상호변조 왜곡신호를 주파수 드리프트가 보정된 중간주파수 신호로 변환하는 주파수 보정회로;
상기 주파수 보정회로를 통해 상기 드리프트가 보정된 상기 상호변조 왜곡신호의 노이즈를 제거하는 대역 제한 필터; 및
상기 노이즈가 제거된 상기 상호변조 왜곡신호의 세기를 측정하는 측정기를 포함하는 수동소자 상호변조 왜곡신호 측정장치.
A test signal generator for generating a test signal;
A duplexer which transmits the test signal to a device under measurement and receives an intermodulation distortion signal of the device under measurement in accordance with the test signal;
Converts the intermodulation distortion signal received by the duplexer into an intermediate frequency signal, generates a reference frequency signal to generate a tuning voltage corresponding to a phase difference with the intermediate frequency signal, and based on the tuning voltage, the intermodulation distortion signal A frequency correction circuit for outputting a correction frequency signal for correcting the phase difference of the signal and converting the intermodulation distortion signal into an intermediate frequency signal corrected for frequency drift based on the correction frequency signal;
A band limiting filter for removing noise of the intermodulation distortion signal having the drift corrected through the frequency correction circuit; And
Passive device intermodulation distortion signal measuring apparatus comprising a measuring device for measuring the intensity of the intermodulation distortion signal from which the noise is removed.
제1항에 있어서,
상기 테스트신호 발생기는,
제1주파수신호를 생성하는 제1신호발생기;
제2주파수신호를 생성하는 제2신호발생기;
상기 제1주파수신호를 증폭하는 제1증폭기;
상기 제2주파수신호를 증폭하는 제2증폭기; 및
상기 증폭된 제1주파수신호 및 제2주파수신호를 결합하여 투톤 테스트신호를 생성하는 전력결합기를 포함하는 것을 특징으로 하는 수동소자 상호변조 왜곡신호 측정장치.
The method of claim 1,
The test signal generator,
A first signal generator for generating a first frequency signal;
A second signal generator for generating a second frequency signal;
A first amplifier for amplifying the first frequency signal;
A second amplifier for amplifying the second frequency signal; And
And a power combiner configured to combine the amplified first and second frequency signals to generate a two-tone test signal.
제1항에 있어서,
상기 주파수 보정회로는,
상기 피측정장치에서 수신된 상호변조 왜곡신호를 중간주파수 신호로 변환하여 상기 대역 제한 필터로 출력하는 믹서;
기준주파수 신호를 발생하는 기준주파수 발생기;
상기 기준주파수 신호와 상기 중간주파수 신호의 위상차에 해당하는 튜닝전압을 생성하는 PLL(Phase Looked Loop)부;
상기 튜닝전압에 기초하여 상기 상호변조 왜곡신호의 상기 위상차를 보정하는 보정주파수 신호를 출력하는 전압 제어 오실레이터(Voltage Control Oscillator)를 포함하고;
상기 믹서는 상기 전압 제어 오실레이터가 제공하는 상기 보정주파수 신호에 기초하여 상기 상호변조 왜곡신호를 주파수 드리프트가 보정된 중간주파수 신호로 변환하는 것을 특징으로 하는 수동소자 상호변조 왜곡신호 측정장치.
The method of claim 1,
The frequency correction circuit,
A mixer for converting the intermodulation distortion signal received from the apparatus under measurement to an intermediate frequency signal and outputting the intermediate frequency signal to the band limiting filter;
A reference frequency generator for generating a reference frequency signal;
A phase-looked loop (PLL) unit configured to generate a tuning voltage corresponding to a phase difference between the reference frequency signal and the intermediate frequency signal;
A voltage control oscillator outputting a correction frequency signal for correcting the phase difference of the intermodulation distortion signal based on the tuning voltage;
And the mixer converts the intermodulated distortion signal into an intermediate frequency signal corrected for frequency drift based on the corrected frequency signal provided by the voltage controlled oscillator.
제3항에 있어서,
상기 PLL부는,
상기 기준주파수 신호를 분주하는 제1분주기;
상기 중간주파수 신호로 변환된 상호변조 왜곡신호를 상기 제1분주기와 동일한 주파수의 신호로 분주하는 제2분주기;및
상기 제1분주기의 분주신호 및 상기 제2분주기의 분주신호의 위상차에 해당하는 튜닝전압을 생성하는 차동증폭기를 포함하는 것을 특징으로 하는 수동소자 상호변조 왜곡신호 측정장치.
The method of claim 3,
The PLL unit,
A first divider for dividing the reference frequency signal;
A second divider for dividing the intermodulated distortion signal converted into the intermediate frequency signal into a signal having the same frequency as the first divider; and
And a differential amplifier for generating a tuning voltage corresponding to a phase difference between the divided signal of the first divider and the divided signal of the second divider.
제3항에 있어서,
상기 믹서에서 상기 대역 제한 필터로 출력되는 상기 중간주파수 신호의 출력라인에 개재되어, 상기 중간주파수 신호의 출력 경로를 상기 PLL부로 분기하는 방향성 결합기(DC)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수동소자 상호변조 왜곡신호 측정장치.
The method of claim 3,
And a directional coupler (DC) interposed in an output line of the intermediate frequency signal output from the mixer to the band limiting filter and branching an output path of the intermediate frequency signal to the PLL unit. Modulation distortion signal measuring device.
제5항에 있어서,
상기 방향성 결합기에서 상기 PLL부로 출력되는 상기 중간주파수 신호의 출력라인에 개재되는 자동 이득 조절기(AGC)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수동소자 상호변조 왜곡신호 측정장치.
The method of claim 5,
Passive element intermodulation distortion signal measuring apparatus further comprises an automatic gain regulator (AGC) interposed in the output line of the intermediate frequency signal output from the directional coupler to the PLL unit.
기준주파수 신호를 발생하는 기준주파수 신호 발생기;
DUT로부터의 수신신호와 보정주파수 신호에 기초하여 중간주파수 신호를 생성하는 믹서;
상기 기준주파수 신호를 분주하는 제1분주기, 상기 중간주파수 신호로 변환된 상기 수신신호를 상기 제1분주기와 동일한 주파수의 신호로 분주하는 제2분주기;및 상기 제1분주기의 분주신호 및 상기 제2분주기의 분주신호의 위상차에 해당하는 튜닝전압을 생성하는 차동증폭기를 포함하는 PLL(Phase Looked Loop)부;
상기 튜닝전압에 기초하여 상기 위상차를 보정하는 보정주파수 신호를 출력하는 전압 제어 오실레이터(Voltage Control Oscillator)를 포함하고;
상기 믹서는 상기 전압 제어 오실레이터가 제공하는 상기 보정주파수 신호에 기초하여 상기 수신신호의 위상차를 보정하는 것을 특징으로 하는 주파수 보정회로.
A reference frequency signal generator for generating a reference frequency signal;
A mixer for generating an intermediate frequency signal based on the received signal from the DUT and the correction frequency signal;
A first divider for dividing the reference frequency signal, a second divider for dividing the received signal converted into the intermediate frequency signal into a signal having the same frequency as the first divider; and a divided signal of the first divider A phase-looked loop (PLL) unit including a differential amplifier for generating a tuning voltage corresponding to a phase difference between the divided signals of the second divider;
A voltage control oscillator for outputting a correction frequency signal for correcting the phase difference based on the tuning voltage;
And the mixer corrects a phase difference of the received signal based on the correction frequency signal provided by the voltage controlled oscillator.
제7항에 있어서,
상기 믹서의 상기 중간주파수 신호 출력라인에 개재되어, 상기 중간주파수 신호의 출력 경로를 상기 PLL부로 분기하는 방향성 결합기(DC)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 보정회로.
The method of claim 7, wherein
And a directional coupler (DC) interposed in the intermediate frequency signal output line of the mixer and for branching the output path of the intermediate frequency signal to the PLL unit.
제8항에 있어서,
상기 방향성 결합기에서 상기 PLL부로 출력되는 상기 중간주파수 신호의 출력라인에 개재되는 자동 이득 조절기(AGC)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 보정회로.
The method of claim 8,
And an automatic gain adjuster (AGC) interposed in the output line of the intermediate frequency signal output from the directional coupler to the PLL section.
테스트 신호를 생성하여 피측정장치로 송신하는 단계;
상기 테스트신호에 따른 상기 피측정장치의 상호변조 왜곡신호를 수신하는 단계;
수신된 상호변조 왜곡신호를 중간주파수 신호로 변환하는 단계;
기준주파수 신호를 생성하는 단계;
상기 기준주파수 신호와 상기 중간주파수 신호의 위상차에 해당하는 튜닝전압을 생성하는 단계;
상기 튜닝전압에 기초하여 상기 상호변조 왜곡신호의 상기 위상차를 보정하는 보정주파수 신호를 출력하는 단계; 및
상기 보정주파수 신호에 기초하여 상기 상호변조 왜곡신호를 주파수 드리프트가 보정된 중간주파수 신호로 변환하는 단계;
상기 드리프트가 보정된 상기 상호변조 왜곡신호의 노이즈를 제거하는 단계; 및
상기 노이즈가 제거된 상기 상호변조 왜곡신호의 세기를 측정하는 단계를 포함하는 수동소자 상호변조 왜곡신호 측정방법.
Generating a test signal and transmitting the test signal to a device under measurement;
Receiving an intermodulation distortion signal of the apparatus under test in accordance with the test signal;
Converting the received intermodulation distortion signal into an intermediate frequency signal;
Generating a reference frequency signal;
Generating a tuning voltage corresponding to a phase difference between the reference frequency signal and the intermediate frequency signal;
Outputting a correction frequency signal for correcting the phase difference of the intermodulation distortion signal based on the tuning voltage; And
Converting the intermodulated distortion signal to an intermediate frequency signal having a frequency drift corrected based on the corrected frequency signal;
Removing noise of the intermodulation distortion signal with the drift corrected; And
And measuring the strength of the intermodulated distortion signal from which the noise is removed.
제10항에 있어서,
상기 상호변조 왜곡신호의 주파수 드리프트를 보정하는 단계는,
상기 상호변조 왜곡신호를 주파수 드리프트가 보정된 중간주파수 신호로 변환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 수동소자 상호변조 왜곡신호 측정방법.
The method of claim 10,
Correcting the frequency drift of the intermodulation distortion signal,
And converting the intermodulated distortion signal into an intermediate frequency signal corrected for frequency drift.
제10항에 있어서,
상기 기준주파수 신호와 상기 중간주파수 신호의 위상차에 해당하는 튜닝전압을 생성하는 단계는,
상기 기준주파수 신호를 제1분주 신호로 분주하는 단계;
상기 중간주파수 신호로 변환된 상호변조 왜곡신호를 상기 제1분주 신호와 동일한 주파수의 제2분주 신호로 분주하는 단계; 및
상기 제1분주 신호 및 상기 제2분주 신호의 위상차를 비교하여 상기 위상차에 해당하는 튜닝전압을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 수동소자 상호변조 왜곡신호 측정방법.
The method of claim 10,
Generating a tuning voltage corresponding to the phase difference between the reference frequency signal and the intermediate frequency signal,
Dividing the reference frequency signal into a first divided signal;
Dividing the intermodulated distortion signal converted into the intermediate frequency signal into a second divided signal having the same frequency as the first divided signal; And
And comparing a phase difference between the first divided signal and the second divided signal to generate a tuning voltage corresponding to the phase difference.
제12항에 있어서,
상기 중간주파수 신호를 상기 기준주파수 신호와 비교 가능한 크기로 증폭하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수동소자 상호변조 왜곡신호 측정방법.
The method of claim 12,
And amplifying the intermediate frequency signal to a size comparable with the reference frequency signal.
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