KR101361678B1 - Wireless transmitting and receiving device and method for detecting passive intermodulation distortion - Google Patents

Wireless transmitting and receiving device and method for detecting passive intermodulation distortion Download PDF

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KR101361678B1
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곽민곤
김상준
김현세
진필규
이동기
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알트론 주식회사
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Abstract

The present invention provides a wireless signal transmitting and receiving device which comprises: a signal transmitting unit for transmitting a detection signal; a signal receiving unit for receiving the detection signal returned through a transmission section after transmitted from the signal transmitting unit; a transmission delay time calculation unit for calculating a transmission delay time of the detection signal received in the signal receiving unit; and a passive intermodulation (PIM) distortion analyzing unit for calculating a position of a passive element where PIM distortion is generated based on the calculated transmission delay time. [Reference numerals] (10) Wireless signal transmitting and receiving device; (100) Passive intermodulation distortion analyzing unit; (200) Signal transmitting unit; (300) Antenna; (400) Signal receiving unit; (500) Transmission delay time calculation unit; (600) Storage unit

Description

무선 신호 송수신 장치 및 수동 소자 상호 변조 왜곡 위치 검출 방법{WIRELESS TRANSMITTING AND RECEIVING DEVICE AND METHOD FOR DETECTING PASSIVE INTERMODULATION DISTORTION}WIRELESS TRANSMITTING AND RECEIVING DEVICE AND METHOD FOR DETECTING PASSIVE INTERMODULATION DISTORTION}

본 발명은 무선 신호 송수신 장치 및 수동 소자 상호 변조 왜곡 위치 검출 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a wireless signal transmission and reception device and a passive element intermodulation distortion position detection method.

최근 이동 통신이 발달함에 따라 RF 신호(radio frequency signal) 등의 무선 신호를 송수신하는 무선 신호 송수신 장치가 복잡해지고 있다. 특히 통화 품질을 손상시키지 않으면서 서비스 용량을 높이기 위한 연구가 많이 있어왔다.BACKGROUND With the recent development of mobile communication, a radio signal transceiver for transmitting and receiving radio signals such as radio frequency signals has become complicated. In particular, much research has been done to increase service capacity without compromising call quality.

채널 간 간섭은 이를 어렵게 만들기 때문에 해결해야 할 중요한 문제이다. 그중에서도 비선형 회로에서 두 개 이상의 신호 주파수가 서로 간섭 현상을 일으켜 원치 않는 불요파를 발생시키는 상호 변조 왜곡(IMD ; Intermodulation Distortion)은 반드시 처리해야 한다. 특히 이동 통신 시스템 및 무선 신호 송수신 장치에 대한 요구 사항이 전술한 바와 같이 까다로워짐에 따라 출력 레벨도 증가하여, 능동 소자에서 발생하는 상호 변조 왜곡 뿐 아니라, 수동 소자에서 발생하는 상호 변조 왜곡(PIM: Passive Intermodulation Distortion)의 중요성도 커지고 있다Interchannel interference is an important issue that needs to be solved because it makes this difficult. Among other things, intermodulation distortion (IMD), in which two or more signal frequencies interfere with each other and cause unwanted ripples, must be addressed. In particular, as the requirements for mobile communication systems and radio signal transmission and reception devices become more difficult as described above, the output level also increases, so that not only intermodulation distortions in active elements but also intermodulation distortions in passive elements (PIM: Passive Intermodulation Distortion

수동 소자(passive element)란 공급된 전력을 소비, 축적, 방출, 전달할 뿐 발진, 증폭, 변환 등 능동적 기능은 가지지 않는 소자를 말하며, 케이블(전송선)이나 저항, 인덕터, 컨덴서, 스위치, 필터, 안테나 등 금속간 접합이 존재하는 거의 모든 수동 소자에서 수동 소자 상호 변조 왜곡이 발생할 수 있다.Passive element is a device that consumes, accumulates, discharges, and delivers supplied power but does not have active functions such as oscillation, amplification, and conversion. It is a cable (transmission line), resistor, inductor, capacitor, switch, filter, antenna Passive device intermodulation distortion can occur in almost all passive devices where there is an intermetallic junction.

무선 신호 송수신 장치의 설치, 운용에 있어 수동 소자 상호 변조 왜곡이 발생하는 가장 큰 원인은 접합 불량에 의한 비선형성이다. 예를 들어, 케이블 어셈블리(연결 커넥터)에서 엉성한 기계적 접합, 미소 균열이나 도체 산화, 먼지 등의 여러 가지 이유로 인해 접촉 불량이 발생할 경우 무선 신호에 불요파가 끼어들 수 있다. 이러한 접합 불량은 무선 신호 송수신 장치를 설치하고 운용하는 과정에서 항상 발생할 수 있는 문제이므로, 계속 모니터해야 한다. 따라서 수동 소자 상호 변조 왜곡이 어느 지점에서 발생하였는지 검출하는 효과적인 방법이 필요하다.In the installation and operation of a wireless signal transmission and reception device, the most likely cause of passive element intermodulation distortion is nonlinearity due to poor bonding. For example, poor contact in a cable assembly (connecting connector) can cause interference in radio signals due to various reasons such as poor mechanical bonding, microcracks, conductor oxidation, dust, etc. Since such a defect is a problem that can always occur during the installation and operation of the radio signal transceiver, it should be monitored continuously. Therefore, there is a need for an effective method for detecting where passive element intermodulation distortion occurs.

이러한 문제점들을 해결하기 위해 다수의 측정 장비가 개발 되었지만, 이러한 종래 기술은 실질적으로 불요파 성분에 대해 레벨 측정만 가능하거나, 수동 소자 상호 변조 왜곡이 어느 지점에서 발생하였는지 검출할 수 있는 장비는 구조가 복잡하여 가격이 비싸다는 문제가 있었다.Although many measurement devices have been developed to solve these problems, the conventional technology is practically only capable of level measurement on unwanted components, or a device capable of detecting at which point the passive element intermodulation distortion occurs. There was a problem that the price is expensive due to the complexity.

이와 관련하여 한국등록특허 제10-0786730호("이동형 상호변조왜곡 측정방법")에는 수동 소자 상호 변조 왜곡 측정 방법이 개시되어 있다.In this regard, Korean Patent No. 10-0786730 ("movable intermodulation distortion measuring method") discloses a passive element intermodulation distortion measuring method.

또한, 한국등록특허 제10-0356021호("커넥터 케이블 어셈블리의 상호변조 왜곡 신호측정용 지그시스템")는 수동 소자 상호 변조 왜곡 측정에 사용할 수 있는 케이블 어셈블리 클램퍼가 개시되어 있다.In addition, Korean Patent No. 10-0356021 ("Jig System for Measuring Intermodulation Distortion Signal of Connector Cable Assembly") discloses a cable assembly clamper that can be used for measuring passive element intermodulation distortion.

본 발명은 전술한 수동 소자 상호 변조 왜곡 문제를 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은 무선 신호 송수신 장치에 있어 간단하고 저렴한 수동 소자 상호 변조 왜곡 검출 방법을 제공하는 것이다.The present invention has been made to solve the aforementioned passive element intermodulation distortion problem, and an object thereof is to provide a simple and inexpensive passive element intermodulation distortion detection method in a wireless signal transmission and reception apparatus.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 측면에 따른 무선 신호 송수신 장치는 검출용 신호를 송신하는 신호 송신부; 상기 신호 송신부로부터 송신된 후 전송 구간을 거쳐 되돌아오는 상기 검출용 신호를 수신하는 신호 수신부; 상기 신호 수신부가 수신한 상기 검출용 신호의 전송 지연 시간을 산출하는 전송 지연 시간 산출부; 및 상기 산출된 전송 지연 시간을 기초로 수동 소자 상호 변조 왜곡(PIM: Passive Intermodulation)이 발생한 수동 소자의 위치를 산출하는 수동 소자 상호 변조 왜곡 분석부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a wireless signal transmitting and receiving device according to a first aspect of the present invention includes a signal transmitting unit for transmitting a detection signal; A signal receiver which receives the detection signal transmitted from the signal transmitter and returned through the transmission period; A transmission delay time calculating unit calculating a transmission delay time of the detection signal received by the signal receiving unit; And a passive element intermodulation distortion analysis unit configured to calculate a position of a passive element in which passive element intermodulation distortion (PIM) has occurred, based on the calculated transmission delay time.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 측면에 따른 무선 신호 송수신 장치를 사용한 수동 소자 상호 변조 왜곡 위치 검출 방법은 (a) 검출용 신호를 송신하는 단계; (b) 전송 구간을 거쳐 되돌아오는 상기 검출용 신호를 수신하는 단계; (c) 상기 수신된 검출용 신호의 전송 지연 시간을 산출하는 단계; 및 (d) 상기 산출된 전송 지연 시간을 기초로 수동 소자 상호 변조 왜곡(PIM: Passive Intermodulation)이 발생한 수동 소자의 위치를 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a second aspect of the present invention, there is provided a passive element intermodulation distortion position detecting method using a wireless signal transmitting and receiving apparatus for achieving the above object; (a) transmitting a detection signal; (b) receiving the detection signal returned through the transmission period; (c) calculating a transmission delay time of the received detection signal; And (d) calculating a position of a passive element in which passive element intermodulation distortion (PIM) has occurred, based on the calculated transmission delay time.

본 발명은 무선 신호 송수신 장치에 있어 간단하고 저렴하게 수동 소자 상호 변조 왜곡이 발생한 위치를 검출하는 효과를 얻는다.The present invention achieves the effect of detecting the position where the passive element intermodulation distortion has occurred simply and inexpensively in a wireless signal transmission and reception apparatus.

구체적으로, 본 발명의 일실시예에 따른 무선 신호 송수신 장치는 송신한 검출용 신호가 수동 소자를 거쳐 되돌아오는 데 소요되는 시간을 산출하는 것만으로 수동 소자 상호 변조 왜곡이 발생한 수동 소자를 검출하는 간단한 구성을 가지므로, 저렴하게 설치, 운영할 수 있는 장점이 있다.Specifically, the wireless signal transmission and reception apparatus according to an embodiment of the present invention is a simple method for detecting a passive element in which passive element intermodulation distortion occurs by calculating a time required for the transmitted detection signal to return through the passive element. Because of the configuration, there is an advantage that can be installed and operated inexpensively.

그러면서도 발생한 수동 소자 상호 변조 왜곡 성분의 크기 및 발생 위치를 정확하게 분석할 수 있다는 장점이 있다.In addition, there is an advantage that the magnitude and location of the generated passive element intermodulation distortion component can be accurately analyzed.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 무선 신호 송수신 장치의 구조를 도시함.
도 2는 무선 신호 송수신 장치의 실시예를 도시함.
도 3은 무선 신호 송수신 장치의 실시예를 도시함.
도 4는 수동 소자 상호 변조 왜곡이 발생한 위치와 신호 전송 지연 시간간 관계를 도시함.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 무선 신호 송수신 장치의 상세 구조를 도시함.
도 6은 수신한 검출용 신호의 측정 대역 실시예를 도시함.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 수동 소자 상호 변조 왜곡 위치 검출 방법의 흐름을 도시함.1 illustrates a structure of a wireless signal transmission and reception apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 illustrates an embodiment of a wireless signal transmission and reception apparatus.
Figure 3 shows an embodiment of a wireless signal transmission and reception apparatus.
4 shows the relationship between the position where the passive element intermodulation distortion occurs and the signal transmission delay time.
Figure 5 shows a detailed structure of a wireless signal transmission and reception apparatus according to an embodiment of the present invention.
6 shows an embodiment of a measurement band of a received detection signal.
7 illustrates a flow of a passive element intermodulation distortion position detection method according to an embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is referred to as being "connected" to another part, it includes not only "directly connected" but also "electrically connected" with another part in between . Also, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements as well, without departing from the other elements unless specifically stated otherwise.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 무선 신호 송수신 장치의 구조를 도시하고 있다.1 illustrates a structure of a wireless signal transmission and reception apparatus according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일실시예에 따른 무선 신호 송수신 장치(10)는 수동 소자 상호 변조 왜곡(PIM: Passive Intermodulation) 검출 기능을 가진 무선 신호 송수신 장치이다. 수동 소자 상호 변조 왜곡 검출을 위해 본 발명의 일실시예에 따른 무선 신호 송수신 장치(10)는 수동 소자 상호 변조 왜곡 분석부(100), 신호 송신부(200), 안테나(300), 신호 수신부(400), 전송 지연 시간 산출부(500) 및 저장부(600)를 포함한다.The wireless signal transmission / reception apparatus 10 according to an embodiment of the present invention is a wireless signal transmission / reception apparatus having a passive element intermodulation distortion (PIM) detection function. In order to detect the passive element intermodulation distortion, the wireless signal transceiver 10 according to an embodiment of the present invention is a passive element intermodulation distortion analysis unit 100, a signal transmitter 200, an antenna 300, and a signal receiver 400. ), A transmission delay time calculation unit 500 and a storage unit 600.

무선 신호 송수신 장치(10)는 신호를 송수신하기 위한 구성으로 신호 송신부(200), 안테나(300), 신호 수신부(400)를 포함한다. 안테나(300)는 신호 송신에 쓰일 수도 있고, 신호 수신을 위해 사용될 수도 있다. 일실시예에서 무선 신호 송수신 장치(10)는 중계기로서의 역할을 하여, 타 기기로부터 신호를 수신한 후 이를 다시 송신하는 목적으로 사용될 수 있다. 또다른 실시예에서 무선 신호 송수신 장치(10)는 신호 중계 목적이 아닌 자체 신호를 발생시켜 타 기기로 송신하는 목적으로 사용될 수 있다.The apparatus 10 for transmitting and receiving a radio signal includes a signal transmitter 200, an antenna 300, and a signal receiver 400 in a configuration for transmitting and receiving a signal. The antenna 300 may be used for signal transmission or may be used for signal reception. In one embodiment, the wireless signal transmission and reception apparatus 10 may serve as a repeater, and may be used for the purpose of receiving a signal from another device and transmitting it again. In another exemplary embodiment, the apparatus 10 for transmitting and receiving wireless signals may be used for the purpose of generating its own signal and transmitting the signal to another device, rather than the signal relaying purpose.

무선 신호 송수신 장치(10)는 수동 소자 상호 변조 왜곡 신호를 검출하기 위한 목적으로 자체 신호를 발생시킬 수 있다. 이러한 실시예에서 신호 송신부(200)는 전송 선로 구간 내 수동 소자 상호 변조 왜곡이 발생한 지점을 찾기 위한 검출용 신호를 발생시켜 송신한다. 신호 수신부(400)는 신호 송신부(200)로부터 송신된 후 전송 구간을 거쳐 되돌아오는 검출용 신호를 수신한다. The apparatus 10 for transmitting and receiving wireless signals may generate its own signal for the purpose of detecting a passive element intermodulation distortion signal. In this embodiment, the signal transmitter 200 generates and transmits a detection signal for finding a point where the passive element intermodulation distortion occurs in the transmission line section. The signal receiver 400 receives the detection signal transmitted from the signal transmitter 200 and then returned through the transmission period.

전송 지연 시간 산출부(500)는 신호 수신부(400)가 수신한 검출용 신호의 전송 지연 시간을 산출한다. 수동 소자 상호 변조 왜곡 분석부(100)는 산출된 전송 지연 시간을 기초로 수동 소자 상호 변조 왜곡이 발생한 수동 소자의 위치를 산출한다.The transmission delay time calculation unit 500 calculates a transmission delay time of the detection signal received by the signal receiver 400. The passive element intermodulation distortion analysis unit 100 calculates the position of the passive element in which the passive element intermodulation distortion occurs based on the calculated transmission delay time.

저장부(600)는 신호 수신부(400)가 수신한 검출용 신호를 모니터링 하기 위하여 저장한다. 저장부(600)에 저장된 신호는 수동 소자 상호 변조 왜곡 분석부(100)에 의해 분석될 수 있다. The storage unit 600 stores the signal for detecting the signal received by the signal receiver 400 for monitoring. The signal stored in the storage unit 600 may be analyzed by the passive element intermodulation distortion analysis unit 100.

또한 저장부(600)에 저장되는 신호는 협대역의 신호로 쪼개져 분석될 수 있다. 이는 잡음 신호의 검출을 좀더 용이하게 하기 위함이다. 넓은 대역을 한꺼번에 검출할 때보다 대역을 좁혀서 신호의 전력을 검출할 때 잡음 전력 대비 정상 신호 전력의 레벨 차이가 더 커지기 때문이다. 자세한 내용은 도 6을 통해 후술한다.In addition, the signal stored in the storage unit 600 may be divided into a narrowband signal and analyzed. This is to make the detection of the noise signal easier. This is because when the power of the signal is detected by narrowing the band rather than detecting the wide band at once, the level difference between the normal power of the signal and the noise power becomes larger. Details will be described later with reference to FIG. 6.

수동 소자 상호 변조 왜곡 분석부(100)는 무선 신호 송수신 장치(10)로부터 송신된 검출용 신호가 특정 수동 소자에 도달한 후 무선 신호 송수신 장치(10)로 되돌아오는 데 걸리는 전송 지연 시간은 해당 수동 소자가 무선 신호 송수신 장치(10)로부터 얼마나 먼 거리에 위치해 있느냐에 비례한다는 원리를 이용한다. 자세한 내용은 도 4를 통해 후술한다.The passive element intermodulation distortion analysis unit 100 transmits a delay time for the detection signal transmitted from the radio signal transceiver 10 to return to the radio signal transceiver 10 after reaching a specific passive element. It uses the principle that the device is proportional to how far it is located from the radio signal transceiver 10. Details will be described later with reference to FIG.

도 2 및 도 3은 무선 신호 송수신 장치의 일부 실시예를 도시하고 있다.2 and 3 illustrate some embodiments of a wireless signal transmission and reception apparatus.

도 2의 실시예에서 무선 신호 송수신 장치(10)는 기지국(20)과 단말(30)간의 신호를 중계하는 중계 장치로 동작하고 있다. In the exemplary embodiment of FIG. 2, the apparatus 10 for transmitting and receiving wireless signals operates as a relay apparatus for relaying signals between the base station 20 and the terminal 30.

안테나(300)를 통해 신호 수신부(400)가 기지국(20)으로부터의 신호를 수신하면 증폭 등의 처리를 거친 신호를 신호 송신부(200)가 안테나(300)를 통해 재송신한다. 반대로, 단말(30)이 송신한 신호를 안테나(300)를 통해 신호 수신부(400)가 수신한 후 이를 다시 신호 송신부(200)가 안테나(300)를 통해 재송신할 수도 있다. 기지국-단말 간 신호 뿐 아니라, 기지국과 기지국간의 신호나 기지국과 다른 중계 장치간의 신호를 중계하는 데에도 사용될 수 있다.When the signal receiver 400 receives the signal from the base station 20 through the antenna 300, the signal transmitter 200 retransmits the signal that has undergone amplification or the like through the antenna 300. On the contrary, after the signal receiver 400 receives the signal transmitted by the terminal 30 through the antenna 300, the signal transmitter 200 may retransmit it through the antenna 300. In addition to base station-to-terminal signals, it can be used to relay signals between a base station and a base station or between a base station and other relay devices.

도 3의 실시예에서 무선 신호 송수신 장치(10)는 하나 이상의 분배기(40)에 연결된 무선 신호 중계 장치로 동작하고 있다. In the embodiment of FIG. 3, the radio signal transmitting and receiving device 10 operates as a radio signal relay connected to one or more distributors 40.

본 실시예에서 무선 신호 송수신 장치(10)는 면적이 넓은 다층 건물을 커버하는 인빌딩 중계 장치로 사용되고 있는데, 하나의 중계 장치를 이용하여 여러 개의 층 혹은 넓은 면적을 커버하기 위해서는 복수 개의 서비스 안테나를 사용하게 된다. 무선 신호 송수신 장치(10)의 출력 포인트에 여러 개의 안테나를 연결하기 위해 복수 개의 분배기(40)와 이를 연결하는 복수 개의 전송선, 그리고 여기에 연결된 복수 개의 서비스 안테나가 사용되고 있는 모습이 도시되어 있다.In the present embodiment, the wireless signal transmitting and receiving device 10 is used as an in-building relay device covering a large multi-storey building. In order to cover several floors or a large area using one relay device, a plurality of service antennas may be used. Will be used. A plurality of distributors 40, a plurality of transmission lines connecting the same, and a plurality of service antennas connected thereto are used to connect the plurality of antennas to the output points of the wireless signal transmitting and receiving device 10.

본 실시예에서 무선 신호 송수신 장치(10)는 안테나(300) 혹은 유선을 통해 기지국으로부터 신호를 수신할 수 있다. 수신된 신호는 증폭된 후 전송선을 통해 각 층에 설치된 분배기(40)로 출력된다. 각 분배기(40)는 자신에 연결된 서비스 안테나로 신호를 방사한다.In the present embodiment, the wireless signal transmission and reception apparatus 10 may receive a signal from a base station through an antenna 300 or a wire. The received signal is amplified and output through the transmission line to the distributor 40 installed in each floor. Each distributor 40 radiates a signal to a service antenna connected thereto.

이때, 수동 소자 상호 변조 왜곡이 발생할 수 있는 지점이 많이 존재한다. 도면에서 알 수 있는 바와 같이, 전송선, 분배기 그리고 안테나들간에는 복수개의 접점이 형성된다. 연결 커넥터로 인한 이러한 접점들로 인해 하모닉(Harmonic: 고조파) 성분의 크기가 달라지고 수동 소자 상호 변조 왜곡이 발생하게 되는데 각 접점 중 어느 부위에서 해당 성분들이 발생하는지 확인하는 것은 어려운 문제이다. 본 발명은 이 문제를 단순하고 저렴한 방법으로 해결하는 것을 목적으로 한다.At this time, there are many points where passive device intermodulation distortion may occur. As can be seen in the figure, a plurality of contacts are formed between the transmission line, the distributor and the antennas. These contacts due to connecting connectors change the size of the harmonic components and cause passive device intermodulation distortion. It is difficult to see where these components occur at each of the contacts. The present invention aims to solve this problem in a simple and inexpensive way.

전술한 바와 같이, 수동 소자 상호 변조 왜곡은 수동 소자의 접촉 불량 등으로 인한 비선형성에 의해 발생하는데, 케이블(전송선)이나 저항, 인덕터, 컨덴서, 스위치, 필터, 안테나 등 금속간 접합이 존재하는 거의 모든 소자가 수동 소자에 해당하고, 각 수동 소자에서 접촉 불량으로 인한 비선형성이 발생할 위험은 언제나 존재하기 때문이다.As described above, passive element intermodulation distortion is caused by nonlinearity due to poor contact of passive elements, and almost all of the metal-to-metal junctions such as cables (transmission lines), resistors, inductors, capacitors, switches, filters, and antennas exist. This is because the devices correspond to passive devices, and there is always a risk that nonlinearities due to poor contact occur in each passive device.

과거에는 이러한 수동 소자 상호 변조 왜곡 신호로 인해 발생하는 비용이 상대적으로 낮았기 때문에, 능동 소자에 의해 발생하는 불요파를 해결하는 데에 관심이 집중되었다. 그러나 전술한 바와 같이 요구사항이 복잡해짐에 따라 수동 소자 상호 변조 왜곡 신호도 무시할 수 없게 되었다. 심할 경우 수동 소자 상호 변조 왜곡 신호가 발생한 주파수 대역을 사용하지 못하여 주파수 자원이 심각하게 낭비되는 경우도 생기기 때문이다.In the past, due to the relatively low cost of such passive element intermodulation distortion signals, attention has been focused on solving the unwanted wave generated by active elements. However, as described above, the complexity of the requirements also makes it impossible to ignore passive element intermodulation distortion signals. In extreme cases, frequency resources are seriously wasted because the frequency band where the passive element intermodulation distortion signal is generated cannot be used.

이하 수동 소자 상호 변조 왜곡에 대해 더 자세히 기술한다.The passive element intermodulation distortion is described in more detail below.

이동 통신 서비스 시장이 발전함에 따라 하나의 사업자가 여러 개의 이동 통신 서비스 밴드를 확보하고 있으며, 음영 지역을 커버하는 중계기 또한 하나의 하드웨어 시스템에서 여러 개의 서비스 밴드를 구현하고 있다.As the mobile communication service market develops, one operator has several mobile communication service bands, and a repeater covering a shadow area also implements several service bands in one hardware system.

이와 같이 여러 개의 서비스 밴드를 동시에 수용하는 장비의 사용으로 인해 네트워크를 구축하는 전송 선로 및 서비스 안테나 또한 다중 밴드를 수용하고 있으며, 이러한 네트워크 전송 선로의 공유로 인해 최근 서비스 품질에 이슈로 대두되고 있는 문제점이 바로 하모닉 및 수동 소자 상호 변조 왜곡 성분이다.Due to the use of equipment that accommodates multiple service bands at the same time, transmission lines and service antennas for constructing networks also accommodate multiple bands, and these network transmission lines have recently become a problem in quality of service. This is just a harmonic and passive element intermodulation distortion component.

이동 통신 서비스는 세대가 2G, 3G, 4G로 발전해 가면서 여러 개의 주파수 할당이 요구되고 하나의 사업자가 여러 개의 서비스 밴드를 확보하고 있다. 서비스 밴드가 증가 함에 따라 음영 지역을 커버하는 중계기 또한 여러 개의 서비스 밴드를 동시에 수용할 수 있는 구조로 발전해 가고 있다.As mobile generation develops into 2G, 3G, and 4G, multiple frequency allocations are required, and one service provider has multiple service bands. As service bands increase, repeaters covering shadow areas are also developing to accommodate multiple service bands at the same time.

하지만 이러한 하드웨어의 공유는 상호 밴드간의 간섭을 야기시키고 있다.However, this sharing of hardware causes interference between bands.

하나의 밴드에서 발생한 주파수 신호는 각각의 하모닉 성분을 가지고 있는데 이러한 하모닉 성분은 자기 주파수의 배수만큼 높은 주파수 대역에서 발생한다. 하모닉 성분은 예를 들어 100MHz에 신호를 서비스 하고 있다면 하모닉 성분의 2차는 200MHz, 3차는 300MHz, 4차는 400MHz에서 발생한다.Frequency signals generated in one band have their respective harmonic components, which occur in the frequency band as high as multiples of the magnetic frequency. For example, if the harmonic component is servicing a signal at 100 MHz, the second harmonic component will occur at 200 MHz, the third at 300 MHz, and the fourth at 400 MHz.

이러한 하모닉 성분 이외에 두 신호간의 3차 하모닉으로 인해 상호 변조 왜곡(IMD: Intermodulation)성분 또한 발생 하게 되는데, 전송 선로, 안테나, 필터와 같은 수동 소자들간의 결합 시 결합 부위의 부식 혹은 오염 그리고 시설 시 임피던스 정합이 이루어 지지 않아 발생하는 불요파 성분을 수동 소자 상호 변조 왜곡 성분이 있다.In addition to these harmonics, third-order harmonics between the two signals also produce intermodulation (IMD) components, such as corrosion or contamination of coupling sites when coupling passive components such as transmission lines, antennas, and filters, and impedance at installations. A passive component intermodulation distortion component that occurs due to mismatching is a passive element.

즉, 수동 소자 상호 변조 왜곡 성분은 주파수가 서로 다른 두 개 이상의 신호에 의해 발생되는 성분이다. 예를 들어 200MHz와 300MHz에 두 개의 신호가 존재 한다면 이들 두 신호의 3차 하모닉 성분들에 의해 두 신호의 주파수 차이만큼인 100MHz와 400MHz에 상호 변조 왜곡 성분이 발생된다. 이러한 성분은 수동 소자의 결합 부위의 오염 및 부식 그리고 임피던스 미 정합에 의해 더욱 커질 수 있는데 이러한 수동 소자들의 결합에 의해 발생되는 상호 변조 왜곡 성분을 수동 소자 상호 변조 왜곡 성분이라고 하는 것이다.That is, the passive element intermodulation distortion component is a component generated by two or more signals having different frequencies. For example, if two signals exist at 200 MHz and 300 MHz, the third harmonic components of these two signals generate intermodulation distortion components at 100 MHz and 400 MHz, which are equal to the frequency difference between the two signals. This component can be further increased by contamination and corrosion of the coupling part of the passive element and mismatch of impedance. The intermodulation distortion component generated by the coupling of the passive elements is called the passive element intermodulation distortion component.

도 2 및 도 3에 도시된 실시예에서 볼 수 있는 바와 같이, 무선 신호 송수신 장치(10)를 운영하는 데 있어, 이러한 수동 소자 상호 변조 왜곡이 발생할 가능성은 늘 있으며, 수동 소자 상호 변조 왜곡이 어느 수동 소자에서 발생했는지를 검출하기는 쉽지 않다.As can be seen in the embodiment shown in Figs. 2 and 3, in operating the radio signal transceiver 10, there is always a possibility that such passive element intermodulation distortion occurs, It is not easy to detect if it has occurred in a passive device.

본 발명은 이 문제를 간단한 원리를 통해 해결하여, 간단하고 저렴하게 수동 소자 상호 변조 왜곡 검출 방법을 구현하는 것을 목표로 하고 있다. 도 4를 통해 본 발명에 따른 무선 신호 송수신 장치(10) 및 수동 소자 상호 변조 왜곡 검출 방법이 이 문제를 해결한 원리를 설명한다.The present invention aims to solve this problem through a simple principle and to implement a passive element intermodulation distortion detection method simply and inexpensively. 4 illustrates a principle that the wireless signal transceiver 10 and the passive element intermodulation distortion detection method according to the present invention solve this problem.

도 4는 수동 소자 상호 변조 왜곡이 발생한 위치와 신호 전송 지연 시간간 관계를 도시하고 있다.4 shows the relationship between the position where the passive element intermodulation distortion occurs and the signal transmission delay time.

전술한 바와 같이 무선 신호 송수신 장치(10)에는 하나 이상의 접점(각각 P1, P2, P3, P4로 도시)이 존재한다. 접점(P1, P2, P3, P4)은 각 구성 요소를 연결하는 접점 또는 필터, 분배기(40) 등의 구성 요소 자체일 수 있다.As described above, at least one contact point (represented by P1, P2, P3, and P4) is present in the wireless signal transceiver 10. The contacts P1, P2, P3, and P4 may be the components themselves, such as the contacts or filters, the distributors 40, which connect the respective components.

각 접점(P1, P2, P3, P4)간 거리가 각각 L1, L2, L3이고, 무선 신호 송수신 장치(10)가 송신한 신호가 각 접점에서 다음 접점으로 전송되는 데 걸리는 시간이 각각 T1, T2, T3라고 하자. 예를 들어, P1, P2는 L1만큼 떨어져 있고, 신호가 P1에서 P2로 전송되는 데 소요되는 시간은 T1이다.The distances between the contacts P1, P2, P3, and P4 are L1, L2, and L3, respectively, and the time taken for the signal transmitted by the radio signal transceiver 10 to be transmitted from each contact to the next contact is T1, T2, respectively. Let's say T3. For example, P1 and P2 are separated by L1, and the time taken for the signal to be transmitted from P1 to P2 is T1.

신호의 속도는 일정하므로, 신호가 P2에서 P1으로 전송되는 데 소요되는 시간도 T1일 것이다. 따라서 P1에서 출발한 신호가 P2까지 갔다가 P1으로 되돌아오는 데 소요되는 시간은 2T1일 것이고, P1에서 출발한 신호가 P2, P3을 거쳐 P4까지 갔다가 P1으로 되돌아오는 데 소요되는 시간은 2(T1+T2+T3)일 것이다. 이런 식으로 무선 신호 송수신 장치(10)에서 송신된 신호가 각 접점에 도달했다가 다시 무선 신호 송수신 장치(10)로 수신되는 시간을 구할 수 있다.Since the speed of the signal is constant, the time it takes for the signal to transfer from P2 to P1 will also be T1. Therefore, the time it takes for the signal from P1 to go to P2 and return to P1 will be 2T1, and the time it takes for the signal from P1 to go through P2 and P3 to P4 and return to P1 will be 2 (T1 +). T2 + T3). In this way, the time when the signal transmitted from the wireless signal transmission and reception device 10 reaches each contact point and is received by the wireless signal transmission and reception device 10 again can be obtained.

이러한 전송 지연 시간은 각 접점까지의 거리에 비례할 것임은 자명하다. 따라서 각 접점까지의 거리를 미리 알고 있으면, 어떤 접점에서 수동 소자 상호 변조 왜곡 신호가 발생한 경우 이 신호의 전송 지연 시간을 검출하여 해당 접점의 위치를 산출할 수 있다.Obviously, this transmission delay time will be proportional to the distance to each contact point. Therefore, if the distance to each contact is known in advance, when a passive element intermodulation distortion signal is generated at a contact, the transmission delay time of the signal can be detected to calculate the position of the corresponding contact.

예를 들어, P3에서 하모닉 및 수동 소자 상호 변조 왜곡 성분이 증가를 보였다면 신호가 되돌아 오는 데 걸리는 시간은 2(T1+T2+T3)일 것이다. 이 시간을 2로 나누어 T1+T2+T3를 검출한 후 이를 다시 거리로 환산한 결과가 P3까지의 거리인 L1+L2+L3와 일치할 것이므로, 이를 통해 수동 소자 상호 변조 왜곡이 발생한 지점이 P3임을 알아낼 수 있다.For example, if the harmonic and passive device intermodulation distortion components at P3 showed an increase, the time for the signal to return would be 2 (T1 + T2 + T3). After dividing this time by 2, detecting T1 + T2 + T3 and converting it back to distance will match L1 + L2 + L3, which is the distance to P3. To find out.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 무선 신호 송수신 장치의 상세 구조를 도시하고 있다.5 illustrates a detailed structure of a wireless signal transmission and reception apparatus according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일실시예에 따른 무선 신호 송수신 장치(10)는 도 1에 도시된 바와 마찬가지로 수동 소자 상호 변조 왜곡 분석부(100), 안테나(300), 전송 지연 시간 산출부(500), 및 저장부(600)를 포함한다. 도 1의 신호 송신부(200)와 신호 수신부(400)는 도 5에 도시된 바와 같이 일부 구성 요소를 공유하도록 구성될 수 있다. 즉, 신호 송신부(200)는 신호 발생기(202), 제 1 신호 변환기(204), 고출력 증폭기(206), 및 듀플렉서(250)를 포함하고, 신호 수신부(400)는 저출력 증폭기(402), 제 2 신호 변환기(404), 및 듀플렉서(250)를 포함하도록 구성될 수 있다.As shown in FIG. 1, the apparatus 10 for transmitting and receiving wireless signals according to an exemplary embodiment of the present invention may include a passive element intermodulation distortion analysis unit 100, an antenna 300, a transmission delay time calculation unit 500, and storage. The unit 600 is included. The signal transmitter 200 and the signal receiver 400 of FIG. 1 may be configured to share some components as shown in FIG. 5. That is, the signal transmitter 200 may include a signal generator 202, a first signal converter 204, a high output amplifier 206, and a duplexer 250, and the signal receiver 400 may include a low output amplifier 402, and a second amplifier. Two signal transducers 404, and a duplexer 250.

신호 송신부(200)는 신호 발생기를 포함할 수 있다. 신호 발생기(202)는 전송선으로 송신할 수동 소자 상호 변조 왜곡 신호 검출용 신호를 발생시킨다. 두 개 이상의 기본 주파수의 하모닉간 간섭에 의한 수동 소자 상호 변조 왜곡 신호를 검출하는 것이 목적이므로, 두 개 이상의 주파수 신호가 생성된다.The signal transmitter 200 may include a signal generator. The signal generator 202 generates a signal for detecting a passive element intermodulation distortion signal to be transmitted to a transmission line. Since the purpose is to detect passive element intermodulation distortion signals caused by interharmonic interference of two or more fundamental frequencies, two or more frequency signals are generated.

신호 송신부(200)는 신호 발생기(202)에 의해 발생된 신호를 변환하는 제 1 신호 변환기(204) 및/또는 증폭하는 고출력 증폭기(206)를 하나 이상 포함할 수 있다. 제 1 신호 변환기(204)와 고출력 증폭기(206)의 배치 순서와 구성은 도면에 도시된 순서에 제한되지 않으며, 포함 개수에도 제한이 없다.The signal transmitter 200 may include one or more first signal converters 204 for converting signals generated by the signal generator 202 and / or high power amplifiers 206 for amplifying. The order and arrangement of the first signal converter 204 and the high power amplifier 206 are not limited to the order shown in the drawings, and the number of inclusions is not limited.

제 1 신호 변환기(204)는 송신하려는 신호를 송신 목적 및 환경에 맞게 변환하는 구성 요소이다. 예를 들어, 제 1 신호 변환기(204)는 신호 발생기(202)가 발생시킨 디지털 신호를 무선 신호로 변환할 수 있다(예: DAC(Digital Analog Converter)의 기능을 수행함). 또한 제 1 신호 변환기(204)는 신호 발생기(202)가 발생시킨 낮은 주파수의 신호를 고주파수의 신호로 변환할 수 있다.  The first signal converter 204 is a component that converts a signal to be transmitted according to a transmission purpose and environment. For example, the first signal converter 204 may convert a digital signal generated by the signal generator 202 into a wireless signal (for example, performs a function of a digital analog converter (DAC)). Also, the first signal converter 204 may convert a low frequency signal generated by the signal generator 202 into a high frequency signal.

듀플렉서(250)는 송신 신호를 안테나(300)로 출력하고 수신 신호를 안테나(300)로부터 수신한다. 듀플렉서(250)를 통해 무선 신호는 안테나(300)를 공유하여 송수신될 수 있다.The duplexer 250 outputs a transmission signal to the antenna 300 and receives a reception signal from the antenna 300. The wireless signal may be transmitted and received by sharing the antenna 300 through the duplexer 250.

듀플렉서(250)는 하나 이상의 대역 통과 필터(252)를 포함할 수 있다. 또는 하나 이상의 대역 통과 필터(252)가 독립적으로 추가될 수 있다. 대역 통과 필터(252)는 저대역 필터나 고대역 필터로 교체되어 구성될 수도 있다.The duplexer 250 may include one or more band pass filters 252. Alternatively, one or more band pass filters 252 may be added independently. The band pass filter 252 may be configured to be replaced by a low band filter or a high band filter.

신호 수신부(400)는 저잡음 증폭기(402) 및/또는 제 2 신호 변환기(404)를 하나 이상 포함할 수 있으며, 안테나(300)가 수신하여 듀플렉서(250)를 거친 수신 신호는 이들 구성 요소를 거친 후 전송 지연 시간 산출부(500) 및/또는 저장부(600)로 입력될 수 있다. 제 2 신호 변환기(404)와 저잡음 증폭기(402)의 배치 순서와 구성은 도면에 도시된 순서에 제한되지 않으며, 포함 개수에도 제한이 없다.The signal receiver 400 may include one or more low noise amplifiers 402 and / or a second signal converter 404, and the received signal received by the antenna 300 and passed through the duplexer 250 passes through these components. The transmission delay time may be input to the calculation unit 500 and / or the storage unit 600. The order of arrangement and configuration of the second signal converter 404 and the low noise amplifier 402 is not limited to the order shown in the figure, and the number of inclusions is not limited.

제 2 신호 변환기(404)는 수신한 신호를 수신 신호 처리 환경에 맞게 변환하는 구성 요소이다. 예를 들어, 제 2 신호 변환기(404)는 수신한 무선 신호를 디지털 신호로 변환할 수 있다(예: ADC(Analog Digital Converter)의 기능을 수행함). 또한 제 2 신호 변환기(404)는 수신한 높은 주파수의 신호를 저주파수의 신호로 변환할 수 있다.The second signal converter 404 is a component that converts the received signal according to the received signal processing environment. For example, the second signal converter 404 may convert the received wireless signal into a digital signal (for example, performs a function of an analog digital converter (ADC)). In addition, the second signal converter 404 may convert the received high frequency signal into a low frequency signal.

수신된 검출용 신호는 전송 선로상 수동 소자에서 발생한 수동 소자 상호 변조 왜곡 잡음을 포함할 수 있다. 도 4에서 설명한 원리에 의해 어느 접점에서 수동 소자 상호 변조 왜곡이 발생했는지를 검출하기 위해, 수신된 검출용 신호가 전송 지연 시간 산출부(500)로 입력된다.The received detection signal may include passive element intermodulation distortion noise generated in the passive element on the transmission line. According to the principle described in FIG. 4, the received detection signal is input to the transmission delay time calculation unit 500 to detect at which contact the passive element intermodulation distortion has occurred.

전송 지연 시간 산출부(500)는 수동 소자 상호 변조 왜곡이 발생한 지점을 알아내고자 하는 대상 전송 구간을 거쳐 되돌아온 검출용 신호의 전송 지연 시간을 산출한다. 즉, 검출용 신호의 생성 시점과 되돌아온 신호의 수신 시점의 차(절대값)를 반으로 나눈 값을 산출하여 수동 소자 상호 변조 왜곡 분석부(100)로 전달한다.The transmission delay time calculation unit 500 calculates a transmission delay time of the detection signal returned through the target transmission period to find the point where the passive element intermodulation distortion occurs. That is, a value obtained by dividing the difference (absolute value) between the generation time of the detection signal and the reception time of the returned signal by half is calculated and transmitted to the passive element intermodulation distortion analysis unit 100.

이미 도 4에서 살펴본 바와 같이, 전송 선로 상의 각 수동 소자를 거쳐 되돌아오는 신호는 각 수동 소자의 거리만큼의 전송 지연 시간을 가질 것이다. 또한 각 수동 소자에서 되돌아오는 신호의 수동 소자 상호 변조 왜곡 성분의 크기는 각 수동 소자의 접촉 상태에 따라 다를 것이다. 따라서 되돌아온 검출용 신호가 수동 소자 상호 변조 왜곡 성분을 가지는 경우, 수동 소자 상호 변조 왜곡 분석부(100)는 해당 잡음이 전송 선로 상의 어느 수동 소자에서 발생했는지 산출해낼 수 있다.As already seen in FIG. 4, the signal returned through each passive element on the transmission line will have a transmission delay time equal to the distance of each passive element. Also, the magnitude of the passive element intermodulation distortion component of the signal coming back from each passive element will depend on the contact state of each passive element. Therefore, when the returned detection signal has a passive element intermodulation distortion component, the passive element intermodulation distortion analysis unit 100 may calculate which passive element on the transmission line the noise occurs.

본 발명의 일실시예에서 수동 소자 상호 변조 왜곡 분석부(100)는 하나 이상의 수동 소자에서 수동 소자 상호 변조 왜곡 성분이 검출되는 경우 그 중 가장 큰 레벨의 신호만을 검출하여 그 위치를 추적하도록 구성될 수 있다. 잡음의 크기가 클수록 무선 신호의 질에 미치는 영향이 더 크기 때문이다.In an embodiment of the present invention, the passive element intermodulation distortion analysis unit 100 is configured to detect only the signal of the largest level among the passive element intermodulation distortion components in one or more passive elements and track its position. Can be. The greater the noise, the greater the impact on the quality of the radio signal.

도 1에서 설명한 바와 같이, 저장부(600)는 전송 구간을 거쳐 되돌아온 검출용 신호를 모니터링 하기 위하여 저장하며, 저장부(600)에 저장된, 협대역의 신호로 쪼개진 신호는 수동 소자 상호 변조 왜곡 분석부(100)에 의해 분석될 수 있다. As described above with reference to FIG. 1, the storage unit 600 stores the detection signal returned through the transmission period, and the signal divided into the narrow band signal stored in the storage unit 600 is used for passive element intermodulation distortion analysis. It can be analyzed by the part (100).

수동 소자 상호 변조 왜곡 분석부(100)는 상기한 구성 요소들을 제어할 수 있다. 예를 들어, 신호 송신부(200)의 신호 발생기(202)는 수동 소자 상호 변조 왜곡 분석부(100)의 제어에 따라 적절한 주파수의 신호를 발생시킬 수 있다.The passive element intermodulation distortion analysis unit 100 may control the above components. For example, the signal generator 202 of the signal transmitter 200 may generate a signal having an appropriate frequency under the control of the passive element intermodulation distortion analysis unit 100.

무선 신호 송수신 장치(10)는 전술한 구성 요소들 이외에도 다른 구성 요소들을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선 신호 송수신 장치(10)는 수동 소자 상호 변조 왜곡 분석 과정을 모니터하기 위한 구성 요소를 더 포함할 수 있다. 예컨대, 무선 신호 송수신 장치(10)는 전송 구간을 거쳐 되돌아온 검출용 신호에 불요파가 어떤 형태로 발생하였는지 그래프로 보여주는 모니터링 신호 출력부(미도시)를 더 포함할 수 있다.The apparatus 10 for transmitting and receiving wireless signals may further include other components in addition to the aforementioned components. For example, the apparatus 10 for transmitting and receiving wireless signals may further include components for monitoring a passive element intermodulation distortion analysis process. For example, the apparatus 10 for transmitting and receiving wireless signals may further include a monitoring signal output unit (not shown) which shows a graph of how an unwanted wave is generated in the detection signal returned through the transmission section.

도 6은 수신한 검출용 신호의 측정 대역 실시예를 도시하고 있다.Fig. 6 shows an embodiment of the measurement band of the received detection signal.

도시된 바와 같이, 되돌아온 검출용 신호의 전체 입력 대역이 한꺼번에 저장부(600)로 전달되지는 않는다. 이는 전술한 바와 같이 수동 소자 상호 변조 왜곡 분석부(100)가 수동 소자 상호 변조 왜곡 잡음 신호를 좀더 용이하게 검출할 수 있게 하기 위함이다. 넓은 대역을 한꺼번에 검출할 때보다 대역을 좁혀서 신호의 전력을 검출할 때 잡음 전력 대비 정상 신호 전력의 레벨 차이가 더 커지기 때문이다. As shown, the entire input band of the returned detection signal is not transmitted to the storage unit 600 at once. This is to allow the passive element intermodulation distortion analysis unit 100 to more easily detect the passive element intermodulation distortion noise signal as described above. This is because when the power of the signal is detected by narrowing the band rather than detecting the wide band at once, the level difference between the normal power of the signal and the noise power becomes larger.

일반적으로 부가 백색 가우스 잡음(AWGN: Additive white Gaussian noise)은 Hz당 -174dBm의 전력을 가지고 있다. 이를 대역폭(bandwidth)당 전력으로 환산하는 공식은 -174+10log(bandwidth)이다.In general, additive white Gaussian noise (AWGN) has a power of -174 dBm per Hz. The formula to convert this to power per bandwidth is -174 + 10log (bandwidth).

예를 들어, 10MHz 대역폭에 대해서는 전력 크기가 -174+10log(10000000Hz)=-104dBm, 100KHz의 대역폭에 대해서는 전력 크기가 -174+10log(100000Hz)=-124dBm가 된다. 대역폭이 좁을 때 신호의 전력 크기가 크다는 것을 알 수 있다.For example, for a 10 MHz bandwidth, the power magnitude is -174 + 10log (10000000 Hz) =-104 dBm, and for a 100 KHz bandwidth, the power magnitude is -174 + 10log (100000 Hz) =-124 dBm. It can be seen that the power of the signal is large when the bandwidth is narrow.

따라서 넓은 대역을 한꺼번에 검출할 때와 대역을 좁혀서 신호의 전력을 검출할 때 잡음 신호를 검출하기가 더 용이해진다. 잡음 신호와 정상 신호의 크기 차가 커지기 때문이다.Therefore, it is easier to detect a noise signal when detecting a wide band at a time and when detecting a power of a signal by narrowing the band. This is because the magnitude difference between the noise signal and the normal signal increases.

10MHz 대역폭내에 100KHz대역폭을 가지는 신호가 약 -100dBm의 신호 레벨로 존재 할 경우를 예로 들어보자. 10MHz 전체 대역에서 신호의 전력을 검출 할 경우 수신 신호의 레벨 차이는 4dB이다. 반면, 100KHz대역으로 검출 범위를 좁혀서 신호의 전력을 검출 할 경우 수신 신호의 레벨 차이는 20dB이다.For example, a signal with a 100KHz bandwidth within a 10MHz bandwidth exists at a signal level of about -100dBm. When detecting the power of the signal in the entire 10MHz band, the level difference of the received signal is 4dB. On the other hand, when the power of the signal is detected by narrowing the detection range to the 100KHz band, the level difference of the received signal is 20 dB.

수동 소자 상호 변조 왜곡 잡음이 발생하면 해당 잡음 성분 주파수의 전력 크기는 정상적인 신호의 전력 크기보다 커질 것이므로, 수동 소자 상호 변조 왜곡 분석부(100)는 전력의 레벨 차이가 임계값을 넘는 신호가 검출될 때 수동 소자 상호 변조 왜곡 잡음이 발생하였다고 판단할 수 있다. 따라서 잡음 성분의 전력과 정상 신호의 전력 차가 클수록 잡음을 검출하기가 용이할 것임은 자명하다.When the passive element intermodulation distortion noise occurs, the power magnitude of the corresponding noise component frequency will be larger than that of a normal signal. Therefore, the passive element intermodulation distortion analysis unit 100 may detect a signal whose power level difference exceeds a threshold value. It can be determined that the passive element intermodulation distortion noise has occurred. Therefore, it is obvious that the larger the difference between the power of the noise component and the power of the normal signal, the easier it is to detect the noise.

그러므로 잡음 전력과 정상 신호의 크기가 큰 대조를 보이게 하기 위해, 본 발명의 일실시예에 따른 무선 신호 송수신 장치(10)는 전송 구간을 거쳐 되돌아온 수동 소자 상호 변조 왜곡 잡음 검출용 신호를 n개의 협대역 데이터로 쪼개어 분석한다. 즉, 도시되어 있는 바와 같이 입력 대역을 n개의 측정 대역으로 쪼개어 각 측정 대역의 신호를 순서대로 분석한다.Therefore, in order to show a large contrast between the noise power and the normal signal, the wireless signal transceiver 10 according to an embodiment of the present invention uses n narrow signals to detect the passive element intermodulation distortion noise detected through the transmission interval. Split into band data and analyze. That is, as shown, the input band is divided into n measurement bands and the signals of each measurement band are analyzed in order.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 수동 소자 상호 변조 왜곡 위치 검출 방법의 흐름을 도시하고 있다.7 illustrates a flow of a passive element intermodulation distortion position detection method according to an embodiment of the present invention.

먼저 검출용 신호를 송신한다(S710). 수동 소자 상호 변조 왜곡 성분은 주파수가 서로 다른 두 개 이상의 신호에 의해 발생되는 잡음이다. 따라서 검출용 신호는 주파수가 서로 다른 두 개 이상의 신호이다.First, a detection signal is transmitted (S710). Passive element intermodulation distortion is noise generated by two or more signals of different frequencies. Therefore, the detection signal is two or more signals having different frequencies.

다음 전송선로 상의 각 수동 소자로부터 되돌아오는 신호를 수신한다(S720). 수신된 신호는 하나 이상의 수동 소자에서 발생한 수동 소자 상호 변조 왜곡 잡음을 포함하고 있을 수 있다.A signal returned from each passive element on the next transmission line is received (S720). The received signal may contain passive element intermodulation distortion noise generated by one or more passive elements.

각 수동 소자로부터 수신한 신호를 검출용 신호의 원래 생성 시간과 비교하여 각 수동 소자까지의 전송 지연 시간을 산출한다(S730).The transmission delay time to each passive element is calculated by comparing the signal received from each passive element with the original generation time of the detection signal (S730).

산출한 전송 지연 시간을 각 수동 소자의 고유 지연 시간과 비교하여 수동 소자 상호 변조 왜곡이 발생한 위치를 산출한다(S740). 예를 들어, 하나 이상의 수동 소자에서 발생한 수동 소자 상호 변조 왜곡 잡음이 발생하는 경우, 그중 잡음 크기가 가장 큰 수동 소자를 수동 소자 상호 변조 왜곡이 발생한 지점으로 산출한다.The calculated transmission delay time is compared with the inherent delay time of each passive element to calculate a position where the passive element intermodulation distortion occurs (S740). For example, when passive element intermodulation distortion noise occurs in one or more passive elements, the passive element having the largest noise level is calculated as the point where the passive element intermodulation distortion occurs.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The foregoing description of the present invention is intended for illustration, and it will be understood by those skilled in the art that the present invention may be easily modified in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. For example, each component described as a single entity may be distributed and implemented, and components described as being distributed may also be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is shown by the following claims rather than the above description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention. do.

10: 무선 신호 송수신 장치
100: 수동 소자 상호 변조 왜곡 분석부
500: 전송 지연 시간 산출부10: wireless signal transceiver
100: passive element intermodulation distortion analysis unit
500: transmission delay time calculation unit

Claims (11)

무선 신호 송수신 장치에 있어서,
검출용 신호를 송신하는 신호 송신부;
상기 신호 송신부로부터 송신된 후 전송 구간을 거쳐 되돌아오는 검출용 신호를 수신하는 신호 수신부;
상기 신호 수신부가 수신한 검출용 신호의 전송 지연 시간을 산출하는 전송 지연 시간 산출부; 및
상기 산출된 전송 지연 시간을 기초로 수동 소자 상호 변조 왜곡(PIM: Passive Intermodulation)이 발생한 수동 소자의 위치를 산출하는 수동 소자 상호 변조 왜곡 분석부;를 포함하되,
상기 수동 소자 상호 변조 왜곡 분석부는 상기 전송 구간상의 각 수동 소자로부터 되돌아오는 신호를 협대역의 신호로 쪼개어 상기 각 협대역의 신호의 전력 크기를 기초로 수동 소자 상호 변조 왜곡 발생 여부를 판단하는 무선 신호 송수신 장치.In the wireless signal transceiver,
A signal transmitter for transmitting a detection signal;
A signal receiving unit receiving the detection signal transmitted from the signal transmitting unit and then returned through the transmission period;
A transmission delay time calculating unit for calculating a transmission delay time of the detection signal received by the signal receiving unit; And
And a passive element intermodulation distortion analysis unit configured to calculate a position of a passive element on which passive element intermodulation distortion (PIM) has occurred based on the calculated transmission delay time.
The passive element intermodulation distortion analysis unit divides a signal returned from each passive element in the transmission period into a narrow band signal to determine whether a passive element intermodulation distortion occurs on the basis of the power magnitude of each narrow band signal. Transceiver. 제 1 항에 있어서,
상기 전송 지연 시간 산출부는 상기 검출용 신호의 송신 시각과 수신 시각을 비교하여 상기 전송 지연 시간을 산출하는 무선 신호 송수신 장치.The method of claim 1,
And a transmission delay time calculating unit calculating the transmission delay time by comparing a transmission time and a reception time of the detection signal. 제 1 항에 있어서,
상기 수동 소자 상호 변조 왜곡 분석부는 상기 산출된 전송 지연 시간을 상기 전송 구간상의 각 수동 소자의 고유 전송 지연 시간과 비교하여 수동 소자 상호 변조 왜곡이 발생한 수동 소자의 위치를 산출하는 무선 신호 송수신 장치.The method of claim 1,
The passive element intermodulation distortion analysis unit compares the calculated transmission delay time with the inherent transmission delay time of each passive element in the transmission period to calculate the position of the passive element in which the passive element intermodulation distortion occurs. 제 1 항에 있어서,
상기 신호 송신부는 주파수가 서로 다른 두 개 이상의 검출용 신호를 생성하여 송신하는 무선 신호 송수신 장치.The method of claim 1,
The signal transmitter is a wireless signal transmission and reception device for generating and transmitting two or more detection signals of different frequencies. 제 1 항에 있어서,
상기 수동 소자 상호 변조 왜곡 분석부는 상기 전송 구간상의 각 수동 소자로부터 되돌아오는 신호 중 가장 큰 레벨의 신호만을 선택하여 수동 소자 상호 변조 왜곡이 발생한 수동 소자의 위치를 산출하는 무선 신호 송수신 장치.The method of claim 1,
And the passive element intermodulation distortion analysis unit calculates the position of the passive element in which the passive element intermodulation distortion occurs by selecting only a signal having the largest level among the signals returned from each passive element in the transmission period. 삭제delete 무선 신호 송수신 장치를 사용한 수동 소자 상호 변조 왜곡 위치 검출 방법에 있어서,
(a) 검출용 신호를 송신하는 단계;
(b) 전송 구간을 거쳐 되돌아오는 검출용 신호를 수신하는 단계;
(c) 수신된 검출용 신호의 전송 지연 시간을 산출하는 단계; 및
(d) 상기 산출된 전송 지연 시간을 기초로 수동 소자 상호 변조 왜곡(PIM: Passive Intermodulation)이 발생한 수동 소자의 위치를 산출하는 단계;를 포함하되,
상기 (d) 단계는 상기 전송 구간상의 각 수동 소자로부터 되돌아오는 신호를 협대역의 신호로 쪼개어 상기 각 협대역의 신호의 전력 크기를 기초로 수동 소자 상호 변조 왜곡 발생 여부를 판단하는 수동 소자 상호 변조 왜곡 위치 검출 방법.In the passive element intermodulation distortion position detection method using a wireless signal transceiver,
(a) transmitting a detection signal;
(b) receiving a detection signal returned through the transmission period;
(c) calculating a transmission delay time of the received detection signal; And
(d) calculating a position of a passive element in which passive element intermodulation distortion (PIM) has occurred, based on the calculated transmission delay time;
In the step (d), the passive element intermodulation for determining whether passive element intermodulation distortion occurs based on the power level of each narrowband signal by splitting a signal returned from each passive element in the transmission period into a narrowband signal Distortion position detection method. 제 7 항에 있어서,
상기 (c) 단계는 상기 검출용 신호의 송신 시각과 수신 시각을 비교하여 상기 전송 지연 시간을 산출하는 수동 소자 상호 변조 왜곡 위치 검출 방법.The method of claim 7, wherein
In the step (c), the transmission delay time is calculated by comparing the transmission time and the reception time of the detection signal. 제 7 항에 있어서,
상기 (d) 단계는 상기 산출된 전송 지연 시간을 상기 전송 구간상의 각 수동 소자의 고유 전송 지연 시간과 비교하여 수동 소자 상호 변조 왜곡이 발생한 수동 소자의 위치를 산출하는 수동 소자 상호 변조 왜곡 위치 검출 방법.The method of claim 7, wherein
Step (d) is a passive element intermodulation distortion position detection method for calculating the position of the passive element where the passive element intermodulation distortion occurs by comparing the calculated transmission delay time with the inherent transmission delay time of each passive element on the transmission interval . 제 7 항에 있어서,
상기 (a) 단계는 주파수가 서로 다른 두 개 이상의 검출용 신호를 생성하는 단계;를 더 포함하는 수동 소자 상호 변조 왜곡 위치 검출 방법.The method of claim 7, wherein
The step (a) further comprises the step of generating two or more detection signals having different frequencies; passive element intermodulation distortion position detection method further comprising. 삭제delete
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