KR101285022B1 - 다이플렉서 자동 튜닝 방법 및 장치 - Google Patents

다이플렉서 자동 튜닝 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

다이플렉서의 자동 튜닝 방법이 개시된다. 개시된 방법은, 제1 필터링 라인 및 제2 필터링 라인을 구비하는 다이플렉서의 자동 튜닝 방법으로서, 상기 제2 필터링 라인의 첫 번째 공진기를 쇼트시키는 단계(a); 상기 제1 필터링 라인의 S 파라미터를 측정하여 리드하는 단계(b); 상기 리드된 S 파라미터를 통해 상기 제1 필터링 라인의 필터 파라미터를 추출하는 단계(c); 상기 제1 필터링 라인의 필터 파라미터와 레퍼런스 파라미터를 비교하여 튜닝 제어 정보를 생성하는 단계(d); 상기 튜닝 제어 정보에 따라 상기 제1 필터링 라인에 대한 튜닝을 수행하는 단계(e); 및 상기 제1 필터링 라인의 첫 번째 공진기를 쇼트 시키고 상기 단계(b) 내지 (e)를 상기 제2 필터링 라인에 대해 수행하는 단계를 포함한다. 개시된 방법에 의하면, 다이플렉서의 필터링 라인의 독립적인 튜닝에 의해 일반적인 필터에 대한 자동 튜닝 알고리즘을 이용하여 다이플렉서에 대한 튜닝이 가능하며 다이플렉서에 대한 튜닝 시간을 감소시키고 복잡도를 해소할 수 있는 장점이 있다.

Description

다이플렉서 자동 튜닝 방법 및 장치{Method and Apparatus for Tuning Diplexer Automatically }
본 발명의 실시예들은 자동 튜닝 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다이플렉서 또는 멀티플렉서의 튜닝을 자동적으로 수행하는 장치에 관한 것이다.
이동통신의 발달과 더불어 필터, 듀플렉서, 다이플렉서 등과 같은 RF 장치들에 대한 요구가 급증하고 있다. RF 장치들은 이동통신 시스템의 기지국 등과 같은 곳에서 신호의 필터링, 신호의 분리 및 전달에 이용되고 있으며, 다이플렉서는 서로 다른 주파수 성분을 가지는 신호를 분리하는데 이용되는 장치이다.
도 1은 본 발명이 적용되는 일반적인 다이플렉서의 구조를 도시한 분해사시도이고, 도 2는 본 발명이 적용되는 일반적인 다이플렉서의 평면도를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 일반적인 다이플렉서는 하우징(100), 입력 커넥터(102), 출력 커넥터(130, 132), 커버(106), 다수의 캐비티(108, 110, 112, 114) 및 공진기(120, 122, 124, 126)를 포함한다.
다이플렉서는 입력 커넥터(102)로부터 제공되는 RF 신호를 주파수에 따라 2개의 경로로 분리하는 장치로서, 캐비티(108, 110) 및 공진기(120, 122)는 제1 주파수 대역의 신호만을 필터링하여 제1 출력 커넥터(130)로 출력시키는 기능을 하며, 캐비티(112, 114) 및 공진기(124, 126)는 제2 주파수 대역의 신호만을 필터링하여 제2 출력 커넥터로 출력시킨다.
본 명세서에서는 캐비티(108, 110) 및 공진기(120, 122)로 이루어지는 필터링 라인을 제1 필터링 라인(150)으로 명명하며, 제1 필터링 라인은 제1 주파수 대역의 신호만을 통과시키고 다른 대역의 신호는 차단한다. 또한, 캐비티(112, 114) 및 공진기(123, 126) 라인을 제2 필터링 라인(152)으로 명명하며, 제2 필터링 라인은 제2 주파수 대역의 신호만을 통과시키고 다른 대역의 신호는 차단한다.
따라서, 입력 신호가 두 개의 주파수 대역의 신호를 포함하고 있을 때, 제1 주파수 대역의 신호는 제1 출력 커넥터(130)와 연결된 경로를 통해 출력하며, 제2 주파수 대역의 신호는 제2 출력 커넥터(132)와 연결된 경로를 통해 출력된다.
이와 같은 다이플렉서는 서로 다른 대역의 신호를 필터링하는 두 개의 RF 필터가 결합된 구조라고 할 수 있다.
다이플렉서의 커버(106)를 통해 다수의 튜닝 볼트(200, 202, 204, 206, 208, 210)가 다이플렉서 하우징 내부로 삽입된다. 튜닝 볼트(200, 202, 204)는 제1 필터링 라인(150)의 공진 주파수 및 대역폭을 튜닝하기 위한 튜닝 볼트이며, 튜닝 볼트는 제2 필터링 라인(152) 라인의 공진 주파수 및 대역폭을 튜닝하기 위한 튜닝 볼트이다.
튜닝 볼트는 다이플렉서의 공진 주파수를 조절하기 위한 튜닝 볼트와 커플링 값을 조절하여 필터의 대역폭을 조절하기 위한 튜닝 볼트로 구분된다.
제1 필터링 라인의 튜닝 볼트(200, 204) 및 제2 필터링 라인의 튜닝 볼트(206, 210)는 다이플렉서의 공진 주파수를 조절하기 위한 튜닝 볼트로서 공진기 상부에 위치하며, 공진기와의 거리 조절을 통해 다이플렉서의 공진 주파수를 조절한다. 튜닝 볼트(200, 204)는 제1 필터링 라인의 공진 주파수를 조절하기 위해 사용되며, 튜닝 볼트(206, 210)는 제2 필터링 라인의 공진 주파수를 조절하기 위해 사용된다.
한편, 대역폭 조절을 위한 튜닝 볼트는 공진기간 커플링을 위해 형성되는 커플링 윈도우(160, 162)에 대응하여 삽입되며, 튜닝 볼트(202)는 제1 필터링 라인의 커플링 값 조절을 통해 제1 필터링 라인의 대역폭을 조절하기 위해 사용되며, 튜닝 볼트(208)는 제2 필터링 라인의 커플링 값 조절을 통해 제2 필터링 라인의 대역폭을 조절하기 위해 사용된다.
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 일반적인 다이플렉서의 제1 필터링 라인의 단면도를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 튜닝 볼트(200, 204)는 커버(106)로부터 관통되어 공진기 상부에 위치된다. 튜닝 볼트(200, 204)는 금속 재질로 이루어질 수 있으며 커버와 나사 결합에 의해 결합되므로 회전에 의해 그 삽입 깊이가 조절될 수 있다.
공진기와 튜닝 볼트(200, 204)와의 거리를 가변함으로써 공진 주파수 튜닝이 이루어지며, 튜닝 볼트(200, 204)는 수작업에 의해 회전될 수도 있으며, 튜닝 볼트의 회전을 위한 별도의 튜닝 머신이 이용될 수도 있다. 적절한 위치에서 튜닝이 이루어진 경우 너트에 의해 튜닝 볼트가 고정된다.
한편, 대역폭 조절을 위한 튜닝 볼트(202)도 커버와 나사 결합에 의해 결합되므로 회전에 의해 그 삽입 깊이가 조절된다.
상술한 다이플렉서의 튜닝 작업은 작업자에 의해 수작업으로 이루어지는 것이 일반적이었다. 튜닝 볼트의 삽입 깊이 조절을 통해 원하는 특성으로 튜닝하는 작업은 숙련된 작업자만이 할 수 있는 작업이고 또한 상당한 시간이 소요되는 문제점이 있었다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위해, 튜닝 알고리즘을 통해 자동으로 튜닝을 하는 방법들이 시도되고 있다. 그러나, 다이플렉서는 실질적으로 2개의 필터 모듈을 내장하고 있는 장치여서 일반적인 RF 캐비티 필터의 자동 튜닝 알고리즘을 적용하여 자동 튜닝을 수행할 수 없는 문제점이 있었다.
상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해, 복수의 필터 모듈을 구비하는 다이플렉서에 적용될 수 있는 자동 튜닝 방법 및 장치를 제안한다.
본 발명의 다른 목적들은 하기의 실시예를 통해 당업자에 의해 도출될 수 있을 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면,
제1 필터링 라인 및 제2 필터링 라인을 구비하는 다이플렉서의 자동 튜닝 방법으로서, 상기 제2 필터링 라인의 첫 번째 공진기를 쇼트시키는 단계(a); 상기 제1 필터링 라인의 S 파라미터를 측정하여 리드하는 단계(b); 상기 리드된 S 파라미터를 통해 상기 제1 필터링 라인의 필터 파라미터를 추출하는 단계(c); 상기 제1 필터링 라인의 필터 파라미터와 레퍼런스 파라미터를 비교하여 튜닝 제어 정보를 생성하는 단계(d); 상기 튜닝 제어 정보에 따라 상기 제1 필터링 라인에 대한 튜닝을 수행하는 단계(e); 및 상기 제1 필터링 라인의 첫 번째 공진기를 쇼트 시키고 상기 단계(b) 내지 (e)를 상기 제2 필터링 라인에 대해 수행하는 단계를 포함하는 다이플렉서의 자동 튜닝 방법이 제공된다.
상기 첫 번째 공진기의 쇼트는 상기 첫 번째 공진기와 이에 상응하는 튜닝 볼트를 전기적으로 접촉시킴으로써 수행된다.
상술한 방법은 상기 튜닝 대상 장치의 튜닝 볼트들의 삽입 깊이를 조절하기 위한 상기 튜닝 제어 정보와 상기 튜닝 볼트들을 튜닝하는 순서에 대한 튜닝 순서 정보를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 단계(d)는, 상기 제1 필터링 라인의 필터 파라미터 및 상기 레퍼런스 파라미터를 비교하여 차이값을 산출하고 각 튜닝 볼트의 회전 각도에 따른 주파수 변화 및 커플링 값 변화를 기록한 매핑 테이블을 참조하여 튜닝 알고리즘에 따라 상기 튜닝 제어 정보를 생성한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 다수의 필터링 라인을 구비하는 멀티플렉서의 자동 튜닝 방법으로서, 튜닝하려는 대상 필터링 라인 외의 다른 필터링 라인의 첫 번째 공진기를 쇼트시키는 단계(a); 상기 대상 필터링 라인의 S 파라미터를 측정하여 리드하는 단계(b); 상기 리드된 S 파라미터를 통해 상기 대상 필터링 라인의 필터 파라미터를 추출하는 단계(c); 상기 대상 필터링 라인의 필터 파라미터와 레퍼런스 파라미터를 비교하여 튜닝 제어 정보를 생성하는 단계(d); 상기 튜닝 제어 정보에 따라 상기 대상 필터링 라인에 대한 튜닝을 수행하는 단계(e); 및 상기 대상 필터링 라인 외의 다른 필터링 라인을 대상 필터링 라인으로 설정하여 각 필터링 라인에 대해 상기 단계(b) 내지 (e)를 반복하는 단계(f)를 포함하는 멀티플렉서의 자동 튜닝 방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 제1 필터링 라인 및 제2 필터링 라인을 구비하는 다이플렉서의 자동 튜닝 장치로서, 상기 제2 필터링 라인의 첫번째 공진기를 쇼트시키는 쇼트 유닛; 상기 제2 필터링 라인의 첫번째 공진기가 쇼트된 후 상기 제1 필터링 라인의 S 파라미터를 측정하는 네트워크 분석기; 상기 측정된 S 파라미터를 리드하고 상기 제1 필터링 라인의 필터 파라미터를 추출하는 파라미터 추출 유닛; 및 상기 제1 필터링 라인의 필터 파라미터와 레퍼런스 파라미터를 비교하여 튜닝 제어 정보를 생성하는 제어 유닛; 및 상기 튜닝 제어 정보에 따라 상기 제1 필터링 라인에 대한 튜닝을 수행하는 튜닝 구동 유닛을 포함하는 다이플렉서의 자동 튜닝 장치가 제공된다.
본 발명에 의하면, 다이플렉서의 필터링 라인의 독립적인 튜닝에 의해 일반적인 필터에 대한 자동 튜닝 알고리즘을 이용하여 다이플렉서에 대한 튜닝이 가능하며 다이플렉서에 대한 튜닝 시간을 감소시키고 복잡도를 해소할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 일반적인 다이플렉서의 구조를 도시한 분해사시도.
도 2는 본 발명이 적용되는 일반적인 다이플렉서의 평면도를 도시한 도면.
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 일반적인 다이플렉서의 제1 필터링 라인의 단면도를 도시한 도면.
도 4 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 튜닝 장치의 구성을 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 유닛의 구성을 도시한 블록도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이플렉서 자동 튜닝 방법의 흐름을 도시한 순서도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 다이플렉서에서 특정 필터링 라인의 첫 번째 공진기를 쇼트시키는 구조를 도시한 도면.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다
도 4 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 튜닝 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 튜닝 장치는 네트워크 분석기(400), 파라미터 추출 유닛(402), 제어 유닛(404) 및 튜닝 구동 유닛(406)을 포함할 수 있다.
본 발명이 적용되는 튜닝 대상 장치는 다수의 캐비티가 형성되는 다이플렉서 또는 멀티플렉서를 포함할 수 있다.
본 발명에서는 도 1 및 도 2에 도시된 것과 같은 다이플렉서에서 제1 필터링 라인(150) 및 제2 필터링 라인(152)에 대한 자동 튜닝 작업을 독립적으로 수행하는 자동 튜닝 장치가 제안된다.
종래의 다이플렉서에 대한 자동 튜닝 작업은 제1 필터링 라인 및 제2 필터링 라인에 대한 튜닝이 함께 이루어져 전체적인 튜닝 시간이 오래 소요되는 문제점이 있었다. 본 발명에서는 자동 튜닝의 복잡성을 해소하기 위해 제1 필터링 라인 및 제2 필터링 라인의 튜닝이 독립적으로 이루어지도록 한다.
이와 같은 독립적 튜닝일 위해 네트워크 분석기에서(400)에서 파라미터 측정 작업 전에 튜닝 구동 유닛이 측정하고자 하는 필터링 라인 외의 다른 필터링 라인의 공진기를 쇼트시키는 작업을 우선적으로 수행한다.
본 발명에서는 다이플렉서를 자동 튜닝 유닛에 안착시킨 후 측정하고자 하는 필터링 라인 외의 필터링 라인의 첫번째 공진기를 쇼트시켜 독립적 튜닝이 가능하도록 한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제어 유닛의 제어에 따라 튜닝 구동 유닛(406)이 측정하고자 하는 필터링 라인 외의 필터링 라인의 첫번째 공지기를 쇼트시켜 독립적 튜닝이 가능하도록 할 수 있다.
예를 들어, 제1 필터링 라인에 대한 튜닝을 수행하고자 하는 경우, 제2 필터링 라인의 첫 번째 공진기(124)를 쇼트시키며, 이를 위해 첫 번째 공진기(124)에 상응하는 튜닝 볼트(204)와 첫 번째 공진기(124)를 전기적으로 접촉시킨다.
제2 필터링 라인의 첫 번째 공진기(124)와 이에 상응하는 튜닝 볼트(204)를 전기적으로 접촉시킨 후 제1 필터링 라인에 대한 자동 튜닝 작업을 수행한다.
한편, 제2 필터링 라인에 대한 튜닝 작업을 수행하고자 하는 경우, 제1 필터링 라인의 첫 번째 공진기(120) 및 이에 상응하는 튜닝 볼트(200)를 전기적으로 접촉시킨 후 제2 필터링 라인에 대한 튜닝 작업을 수행한다.
일례로, 튜닝 볼트와 공진기의 접촉은 튜닝 구동 유닛(406)이 튜닝 볼트를 튜닝 볼트가 공진기와 접촉할 때까지 회전시킴으로써 수행될 수 있다.
물론 튜닝 볼트와 공진기의 접촉을 통한 쇼트 작업은 튜닝 구동 유닛이 아닌 별도의 다른 유닛을 통해 이루어질 수 있으고 수작업으로 이루어질 수도 있음은 당업자에게 있어 자명할 것이다.
네트워크 분석기(400)는 측정하고자 하는 필터링 라인("대상 필터링 라인")의 필터 특성을 측정하는 기능을 한다. 네트워크 분석기는 대상 필터링 라인 외의 다른 필터링 라인의 첫 번째 공진기 쇼트가 완료된 후 대상 필터링 라인의 필터 특성을 측정한다. 네트워크 분석기(400)는 입력신호 및 출력 신호에 대한 S 파라미터를 출력하며, S 파라미터 파형은 네트워크 분석기(400)의 디스플레이에 표시된다. 종래의 매뉴얼 튜닝은 네트워크 분석기(400)의 디스플레이에 표시되는 파형을 보면서 작업자가 직접 튜닝을 하였으나 본 발명의 오토 튜닝 장치는 네트워크 분석기(400)에서 측정되는 S 파라미터를 분석하여 자동적으로 튜닝을 수행한다.
네트워크 분석기(400)에서 측정되는 S 파라미터는 디지털 데이터이며, 전 대역의 S 파라미터가 출력되며, 이 중 관심 대역의 S 파라미터가 파라미터 추출 유닛(402)에서 리드된다. 물론, 네트워크 분석기(400)가 관심 대역의 S 파라미터만이 출력되도록 설정될 수도 있다.
네트워크 분석기(400)에서 출력되는 S 파라미터 중 관심 대역의 데이터만을 리드하기 위해 슬라이싱 윈도우가 사용될 수 있다.
예를 들어, 네트워크 분석기에 리드된 S 파라미터의 중심 주파수가 2.2GHz일 경우 2.2GHz를 중심으로 슬라이싱 윈도우를 적용하여 S 파라미터를 리드하는 것이다. 슬라이싱 윈도우의 대역이 2GHz일 경우 1.2GHZ에서 3.2GHz의 S 파라미터가 리드된다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 튜닝이 완료된 모델 장치의 중심 주파수를 기준으로 슬라이싱 윈도우를 형성하여 S 파라미터를 리드하는 방식이 사용될 수 있다.
파라미터 추출 유닛(402)은 슬라이싱 윈도를 이용하여 관심 대역의 S 파라미터를 리드하고, 대상 필터링 라인의 전달함수를 모델링한다. 대상 필터링 라인의 전달 함수는 주파수를 변수로 하는 함수이며, 대상 필터링 라인의 폴 수에 대응하는 차수를 가지고 있다. 전달 함수는 다양한 수학적 알고리즘을 적용하여 구할 수 있으며, 이는 공지된 기술이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
파라미터 추출 유닛(402)은 모델링된 전달 함수를 이용하여 대상 필터링 라인의 필터 마라미터를 추출한다. 일례로, 필터 파라미터는 공진 주파수와 커플링 값을 추출할 수 있다. 공진 주파수는 전달 함수를 최대로 하는 주파수를 찾아냄으로써 추출할 수 있다.
제어 유닛(404)은 파라미터 추출 유닛(402)으로부터 추출되는 필터 파라미터를 이용하여 자동 튜닝을 위한 튜닝 제어 정보를 생성한다. 도 3에는 파라미터 추출 유닛(402)과 제어 유닛(404)이 별개의 모듈로 도시되어 있으나 예를 들어 PC와 같은 단일 장치가 파라미터 추출 유닛 및 제어 유닛의 동작을 모두 수행할 수 있다는 점은 당업자에게 있어 자명할 것이다.
제어 유닛(404)은 각 튜닝 볼트의 위치를 조절하기 위한 제어 정보를 생성한다. 예를 들어, 도 2에 도시된 다이플렉서와 같이 하나의 필터링 라인에 3개의 튜닝 볼트가 존재할 경우, 제어 유닛(304)은 각 튜닝 볼트의 삽입 깊이를 조절하는 제어 정보를 생성한다.
튜닝 볼트는 회전에 의해 그 삽입 깊이가 조절되므로 제어 유닛(404)의 제어 정보는 각 튜닝 볼트의 회전 각도 정보인 것이 바람직하다. 또한, 제어 유닛(404)은 다수의 튜닝 볼트에 대한 튜닝 순서 정보를 제공할 수 있다.
튜닝 구동 유닛(406)은 제어 유닛(404)으로부터 제공되는 튜닝 제어 정보에 따라 튜닝 볼트를 회전시켜 튜닝 대상 장치에 대한 튜닝을 수행한다. 튜닝 구동 유닛(406)은 제어 유닛(404)으로부터 각 튜닝 볼트에 대한 회전 각도 정보를 수신하며, 수신한 제어 정보에 따라 튜닝 볼트를 회전 시켜 튜닝 대상 장치의 튜닝 볼트의 삽입 깊이를 조절한다.
튜닝 구동 유닛(406)의 튜닝에 따라 변화되는 필터 파라미터는 제어 유닛(404)에서 모니터링되며, 측정되는 필터 파라미터와 모델 장치의 필터 파라미터의 차이가 미리 설정된 임계치 이하일 경우 제어 유닛(404)은 튜닝이 완료되었다고 판단하여 튜닝을 중지한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 유닛의 구성을 도시한 블록도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 유닛은 레퍼런스 파라미터 저장부(500), 비교부(502), 튜닝 제어 정보 생성부(504), 튜닝 순서 정보 생성부(506) 및 매핑 테이블(508) 을 포함할 수 있다.
레퍼런스 파라미터 저장부(500)에는 튜닝이 완료된 모델 장치의 필터 파라미터가 저장된다. 전술한 바와 같이, 필터 파라미터는 공진 주파수 및 커플링 값을 포함할 수 있다.
비교부(502)는 파라미터 추출 유닛(402)으로부터 제공되는 대상 필터링 라인의 파라미터와 레퍼런스 파라미터 저장부(500)에 저장된 레퍼런스 파라미터를 비교한다. 비교부(502)는 레퍼런스 파라미터와 대상 필터링 라인의 파라미터의 차이값을 산출하며, 산출된 차이값은 튜닝 제어 정보 생성부(504) 및 튜닝 순서 정보 생성부(506)에서 튜닝 제어 정보 및 튜닝 순서 정보를 생성하는데 이용된다.
튜닝 제어 정보 생성부(504) 및 튜닝 순서 정보 생성부(506)는 비교부(502)로부터 산출되는 차이값 및 매핑 테이블(508)의 정보를 이용하여 튜닝 제어 정보 및 튜닝 순서 정보를 생성한다. 매핑 테이블에는 각 튜닝 볼트의 회전에 따라 변화되는 주파수 정보 및 커플링 값 정보가 기록된다.
튜닝 제어 정보 생성부(504)는 자동 튜닝 알고리즘에 따라 매핑 테이블 및 차이값 정보에 기초하여 각 튜닝 볼트의 삽입 깊이를 조절하기 위한 제어 정보를 생성한다. 삽입 깊이를 조절하기 위한 제어 정보는 각 튜닝 볼트의 회전 각도 정보인 것이 바람직하다.
전술한 바와 같이, 공진기 상부에 위치하는 튜닝 볼트는 공진 주파수 조절을 위한 튜닝 볼트이고 커플링 윈도우에 상응하여 위치하는 튜닝 볼트는 커플링 값을 조절하기 위한 튜닝 볼트이며, 튜닝 제어 정보 생성부(404)는 자동 튜닝 알고리즘에 기초하여 각 튜닝 볼트의 회전 각도 정보를 산출한다. 물론 회전 각도 정보에는 튜닝 볼트를 위로 움직이기 위한 회전 각도인지 아니면 아래로 움직이기 위한 회전 각도 정보인지 여부에 대한 정보가 포함된다.
튜닝 순서 정보 생성부(506)는 삽입 깊이의 조절이 필요한 다수의 튜닝 볼트 중 어떠한 튜닝 볼트의 위치를 먼저 조절할지 여부에 대한 정보를 생성한다. 튜닝 순서 정보 생성부(506)는 튜닝에 영향이 큰 튜닝 볼트에 대한 위치 조절이 먼저 이루어지도록 튜닝 순서를 설정하는 것이 바람직하며, 튜닝 순서는 사용하는 자동 튜닝 알고리즘에 기초하여 설정될 수 있다.
도 5에 도시된 자동 튜닝 유닛에 의해 특정 필터링 라인(예를 들어, 제1 필터링 라인)의 자동 튜닝 작업이 완료되면, 다른 필터링 라인(예를 들어, 제2 필터링 라인)의 자동 튜닝 작업을 수행하여 다이플렉서의 전체적인 튜닝을 수행한다. 제2 필터링 라인의 튜닝 시에는 제1 필터링 라인의 첫 번째 공진기를 쇼트시킨 후 튜닝 작업을 수행한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이플렉서 자동 튜닝 방법의 흐름을 도시한 순서도이다.
도 6을 참조하면, 제1 필터링 라인을 대상 필터링 라인으로 설정하고 제2 필터링 라인의 첫 번째 공진기를 쇼트시킨다(단계 600).
공진기 쇼트 작업이 완료되면, 대상 필터링 라인의 S 파라미터를 네트워크 분석기를 이용하여 측정한다(단계 602).
네트워크 분석기를 통해 튜닝 대상 장치의 S 파라미터가 측정되면, 슬라이싱 윈도를 적용하여 측정된 S 파라미터를 리드한다(단계 604). 전술한 바와 같이, S 파라미터를 리드할 때 모델 장치의 중심 주파수를 기준으로 슬라이싱 윈도우를 적용하는 것이 바람직하다. 튜닝이 완료된 모델 장치의 중심 주파수를 기준으로 좌우 대칭 형태를 가지는 슬라이싱 윈도를 적용하여 슬라이싱 윈도우 주파수 영역 내의 S 파라미터를 리드한다.
S 파라미터를 읽어들이면, 이를 이용하여 대상 필터링 라인의 전달 함수를 모델링한다(단계 606). 전달 함수는 주파수를 변수로 하는 함수이며, 전달 함수는 필터의 차수에 기초하여 모델링된다. 전술한 바와 같이, 다양한 수학적 기법이 전달 함수의 모델링을 위해 사용될 수 있다.
전달 함수가 모델링되면, 이를 이용하여 필터 파라미터를 추출한다(단계 608). 전술한 바와 같이, 필터 파라미터는 공진 주파수 및 커플링 값을 포함할 수 있다.
튜닝 대상 장치의 필터 파라미터가 추출되면, 모델 장치의 필터 파라미터와 대상 필터링 라인의 필터 파라미터를 비교한다(단계 610). 대상 필터링 라인의 필터 파라미터와 모델 장치의 필터 파라미터 비교를 통해 차이값에 대한 정보가 산출된다. 즉, 모델 장치와의 공진 주파수 차이값 및 커플링 값에 대한 차이값 정보가 산출된다..
파라미터 차이값 정보가 산출되면, 산출된 차이 값 정보를 이용하여 튜닝 제어 정보 및 튜닝 순서 정보를 생성한다(단계 612). 파라미터 차이값 및 매핑 테이블의 튜닝 볼트 회전에 따른 주파수 및 커플링 변화 정보가 자동 튜닝 알고리즘에 적용되어 각 튜닝 볼트의 회전 각도 정보를 포함하는 튜닝 제어 정보와 각 튜닝 볼트의 튜닝 순서 정보에 대한 튜닝 순서 정보가 생성된다. 튜닝 제어 정보 및 튜닝 순서 정보가 제어 유닛으로부터 생성되면, 튜닝 제어 정보 및 튜닝 순서 정보에 기초하여 튜닝 볼트의 삽입 깊이를 조절하는 튜닝 작업이 튜닝 구동 유닛에 의해 수행된다. 튜닝 구동 유닛은 각 튜닝 볼트를 파지하고 회전시키기 위한 회전 모듈을 구비하고 있으며, 튜닝 제어 정보에 포함된 회전 각도 정보에 기초하여 튜닝 볼트를 회전시킨다. 회전 모듈은 모터에 의해 구동될 수 있으며, 모터의 회전수는 회전 각도 정보에 기초하여 설정된다.
튜닝 구동 유닛의 튜닝 과정 중 변화되는 튜닝 대상 장치의 필터 파라미터는 모니터링되며, 레퍼런스 파라미터와 필터 파라미터의 차이값이 미리 설정된 임계치 이하가 되는지 여부를 통해 튜닝이 완료되는지 여부가 모니터링된다(단계 614).
자동 튜닝 알고리즘에 따른 튜닝 동작에 의해 튜닝이 완료되지 않을 경우 파라미터를 측정하여 새로운 제어 정보를 통해 튜닝을 수행하는 동작이 계속적으로 이루어진다.
대상 필터링 라인(제1 필터링 라인)에 대한 튜닝 작업이 완료되면, 제1 필터링 라인의 첫 번째 공진기를 쇼트키시고 제2 필터링 라인에 대해 동일한 방식으로 자동 튜닝을 수행한다(단계 616).
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 다이플렉서에서 특정 필터링 라인의 첫 번째 공진기를 쇼트시키는 구조를 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 쇼트시킬 공진기(700)에 상응하는 튜닝 볼트(710)을 회전시켜 공진기(700)와 튜닝 볼트(710)를 전기적으로 접촉시킨다.
만일, 튜닝 볼트(710)가 공진기(700)와 접촉될 수 있을 정도로 충분히 길지 않을 경우, 공진기 쇼트를 위한 별도의 튜닝 볼트로 교체한 후 공진기 쇼트 작업을 수행할 수도 있을 것이다.
튜닝 볼트(710)는 커버(706)와 접촉되어 있으므로 전기적으로 접지 상태이며, 튜닝 볼트(710)가 공진기(700)와 접촉하게 되면 공진기(700)는 전기적으로 쇼트 상태를 유지할 수 있게 된다.
상술한 바와 같은 본 발명의 다이플렉서 자동 튜닝 방법은 다이플렉서의 필터링 라인들에 대한 자동 튜닝을 독립적으로 수행할 수 있어 기존의 필터에 사용되던 자동 튜닝 방법을 그래도 사용할 수 있는 장점이 있으며 이에 따라 다이플렉서의 튜닝에 소요되는 시간을 줄이고 보다 간소한 튜닝을 가능하도록 하는 장점이 있다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (9)

  1. 제1 필터링 라인 및 제2 필터링 라인을 구비하는 다이플렉서의 자동 튜닝 방법으로서,
    상기 제2 필터링 라인의 첫 번째 공진기를 쇼트시키는 단계(a);
    상기 제1 필터링 라인의 S 파라미터를 측정하여 리드하는 단계(b);
    상기 리드된 S 파라미터를 통해 상기 제1 필터링 라인의 필터 파라미터를 추출하는 단계(c);
    상기 제1 필터링 라인의 필터 파라미터와 레퍼런스 파라미터를 비교하여 튜닝 제어 정보를 생성하는 단계(d);
    상기 튜닝 제어 정보에 따라 상기 제1 필터링 라인에 대한 튜닝을 수행하는 단계(e); 및
    상기 제1 필터링 라인의 첫 번째 공진기를 쇼트 시키고 상기 단계(b) 내지 (e)를 상기 제2 필터링 라인에 대해 수행하는 단계(f)를 포함하는 것을 특징으로 하는 다이플렉서의 자동 튜닝 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 첫 번째 공진기의 쇼트는 상기 첫 번째 공진기와 이에 상응하는 튜닝 볼트를 전기적으로 접촉시키는 것임을 특징으로 하는 다이플렉서의 자동 튜닝 방법.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 단계(d)는, 상기 제1 필터링 라인의 필터 파라미터 및 상기 레퍼런스 파라미터를 비교하여 차이값을 산출하고 각 튜닝 볼트의 회전 각도에 따른 주파수 변화 및 커플링 값 변화를 기록한 매핑 테이블을 참조하여 튜닝 알고리즘에 따라 상기 튜닝 제어 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 다이플렉서의 자동 튜닝 방법.
  5. 다수의 필터링 라인을 구비하는 멀티플렉서의 자동 튜닝 방법으로서,
    튜닝하려는 대상 필터링 라인 외의 다른 필터링 라인의 첫 번째 공진기를 쇼트시키는 단계(a);
    상기 대상 필터링 라인의 S 파라미터를 측정하여 리드하는 단계(b);
    상기 리드된 S 파라미터를 통해 상기 대상 필터링 라인의 필터 파라미터를 추출하는 단계(c);
    상기 대상 필터링 라인의 필터 파라미터와 레퍼런스 파라미터를 비교하여 튜닝 제어 정보를 생성하는 단계(d);
    상기 튜닝 제어 정보에 따라 상기 대상 필터링 라인에 대한 튜닝을 수행하는 단계(e); 및
    상기 대상 필터링 라인 외의 다른 필터링 라인을 대상 필터링 라인으로 설정하여 각 필터링 라인에 대해 상기 단계(b) 내지 (e)를 반복하는 단계(f)를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티플렉서의 자동 튜닝 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 첫 번째 공진기의 쇼트는 상기 첫 번째 공진기와 이에 상응하는 튜닝 볼트를 전기적으로 접촉시키는 것임을 특징으로 하는 멀티플렉서의 자동 튜닝 방법.
  7. 제1 필터링 라인 및 제2 필터링 라인을 구비하는 다이플렉서의 자동 튜닝 장치로서,
    상기 제2 필터링 라인의 첫번째 공진기를 쇼트시키는 쇼트 유닛;
    상기 제2 필터링 라인의 첫번째 공진기가 쇼트된 후 상기 제1 필터링 라인의 S 파라미터를 측정하는 네트워크 분석기;
    상기 측정된 S 파라미터를 리드하고 상기 제1 필터링 라인의 필터 파라미터를 추출하는 파라미터 추출 유닛; 및
    상기 제1 필터링 라인의 필터 파라미터와 레퍼런스 파라미터를 비교하여 튜닝 제어 정보를 생성하는 제어 유닛; 및
    상기 튜닝 제어 정보에 따라 상기 제1 필터링 라인에 대한 튜닝을 수행하는 튜닝 구동 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 다이플렉서의 자동 튜닝 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 첫 번째 공진기의 쇼트는 상기 첫 번째 공진기와 이에 상응하는 튜닝 볼트를 전기적으로 접촉시키는 것임을 특징으로 하는 멀티플렉서의 자동 튜닝 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제1 필터링 라인에 대한 튜닝이 완료된 후 상기 쇼트 유닛은 상기 제1 필터링 라인의 첫번째 공진기를 쇼트 시키며, 상기 네트워크 분석기, 파라미터 추출 유닛, 제어 유닛 및 튜닝 구동 유닛은 제2 필터링 라인에 대한 튜닝 작업을 수행하는 것을 특징으로 하는 멀티플렉서의 자동 튜닝 장치.
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