KR101934214B1 - 안테나 측정 장치 및 그 동작 방법 - Google Patents

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KR101934214B1
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육종관
박세주
윤영중
민병욱
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연세대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 안테나 측정 장치 및 그 동작 방법을 개시한다. 구체적으로, 본 발명의 일실시예에 따르면 안테나 측정 장치는 복수의 직교 코드를 생성하는 직교 코드 생성부, 상기 생성된 복수의 직교 코드와 복수의 전송 안테나로부터 전송될 복수의 안테나 성분을 결합하고, 상기 결합된 복수의 안테나 성분을 전송하도록 상기 복수의 전송 안테나를 제어하는 전송 안테나 어레이부, 상기 전송된 복수의 안테나 성분을 수신하도록, 수신 안테나를 제어하는 수신 안테나부, 상기 수신된 복수의 안테나 성분과 상기 생성된 복수의 직교 코드를 이용하여 상기 전송될 복수의 안테나 성분을 복원하는 성분 복원부 및 상기 복원된 복수의 안테나 성분을 이용하여 상기 복수의 전송 안테나의 방사패턴을 측정하는 안테나 측정부를 포함할 수 있다.

Description

안테나 측정 장치 및 그 동작 방법{APPARATUS AND METHOD FOR MEASURING ANTENNA}
본 발명은 안테나의 방사패턴 및 이득을 측정하는 기술적 사상에 관한 것으로, 복수의 안테나로 구성된 측정 타겟 안테나 어레이(array)의 방사패턴 및 개별 안테나의 방사패턴을 고속으로 측정하는 안테나 측정 장치 및 그 동작 방법에 관한 것이다.
종래 기술에 따른 안테나 측정 장치는 빔성형(beamforming)에 필요한 모든 조합에 의해 만들어진 부분배열 패턴과 이득을 측정하는데 매우 긴 시간을 소요한다.
따라서, 소요 시간을 단축하기 위한 방법으로, 다중 프로브 스캐닝(multi-probe scanning)을 통한 측정방법이 제안되었다.
이 기술은 여러 개의 프로브를 이용하고 측정 타겟 안테나(antenna under test, AUT)를 회전시키면서 안테나에 대한 3D(Dimension) 정보를 더 빠르게 얻고자 하였다.
그러나, 이 기술은 안테나가 회전해야 하는 시간을 줄여주는 정도의 장점만을 갖는다.
또한, 종래 기술에 따른 안테나 측정 매커니즘은 높은 범위(elevated range), 그라운드 반사 범위(ground reflection range), 경사 범위(slant range) 및 콤팩트 범위(compact range)를 측정하는 매커니즘이 존재한다.
일반적으로, 높은 범위를 측정하는 매커니즘은 평탄한 지역에 구성되며 소스 안테나와 테스트 안테나가 지상으로부터 높게 설치되고, 주변에 의한 영향 중 지향성, 부엽(sidelobe)레벨을 고려한 소스 안테나를 선택하며, 표면이나 주변 물체에 의하여 테스트 안테나가 놓일 테스트 영역으로 반사되는 반사파를 흡수체나 펜스(fence) 등을 이용한 흡수 또는 방향 변경을 통해 억제할 수 있다.
한편, 그라운드 반사 범위를 측정하는 매커니즘은 그라운드 표면에 의해 반사되는 반사파가 소스 안테나에서 테스트 영역으로 직접 전파되는 직접파와 합해지도록 설계되며, 적절한 설계로 테스트 영역에 조사되는 필드는 작고 대칭적인 크기 테이퍼(taper)를 갖도록 한다.
예를 들어, 그라운드 반사 범위를 측정하는 매커니즘은 넓은(broad) 안테나 패턴측정을 위해 UHF(Ultra High Frequency) 영역 측정에 주로 이용된다.
다른 한편, 경사 범위를 측정하는 매커니즘은 소스 안테나가 지표면에 가까이 설치되고 테스트 안테나는 비전도성 재료로 만든 높은 위치에 설치되도록한다.
또한, 소스 안테나는 자유공간 방사패턴의 최고치가 테스트 영역의 중심을 향하고 방사패턴의 첫번째 널(null)이 지표면의 반사(specular reflection)지점을 향하도록 위치 및 방향이 조정되어 측정 대상 안테나의 방사패턴을 측정한다.
종래 기술에 따른 측정 매커니즘을 살펴보면, 안테나의 빔성형 정확도에 대한 측정법이나 측정기준은 없는 것으로 판단된다.
또한, 최근 5G이동통신 표준에 대한 흐름은 밀리미터파(mmWave)를 사용하는 massive MIMO(Multi Input Multi Output)용 위상배열 안테나를 통한 빔성형 기술을 이용하여 최대 전송 속도(peak data rate)와 셀 가장자리에서의 전송 속도 등, 다양한 5G 요구사항(Key Performance Indicators-KPI) 에 대한 개선을 목표로 하고 있다.
향후 5G 차세대 이동통신에서 쓰일 예정인 massive MIMO용 안테나는 하이브리드 빔성형 (hybrid beamforming)시스템을 가지는 거대 위상배열 구조를 가질 것이라는 의견이 지배적이다. 이러한 안테나 구조는 각 안테나 성분(antenna element)들의 조합으로 유연하게 배열을 조절해야 하는 특징이 있어, 해당 부분 배열(sub-array)을 통해 빔성형을 할 수 있어야 하는 특징을 가진다.
따라서, massive MIMO용 위상배열 안테나의 유연하게 변경 가능한 부분배열들이 많아지고 복잡해짐에 따라 측정시간이 매우 길어지게 된다. 따라서 보다 효율적인 측정 시간을 제공 해줄 수 있으면서 정확한 측정 시스템이 필요하다.
한국공개특허 제10-2017-0030588호, "매시브 MIMO를 지원하는 무선 통신 시스템에서 참조 신호의 생성 방법" 한국등록특허 제10-1750656호, "매시브 안테나 기반의 패턴/편파 빔 분할 다중 접속 방법 및 이를 수행하는 장치" 한국등록특허 제10-1672642호, "편파 대용량 MIMO 시스템에서 3D 빔을 활용한 다이버시티와 멀티플렉싱 방법 및 장치" 미국공개특허 2016/0365910, "MIMO BEAMFORMING METHOD AND METHOD OF CONSTRUCTING A DIFFERENTIAL CODEBOOK FOR A WIRELESS NETWORK"
Hyoung-Goo Jeon, Jun-Sig Kim; MIMO-OFDM 시스템에서 효율적인 채널 추정 방식; 한국정보통신학회논문지 Vol. 19, NO.10 : 2275~2284 Oct. 2015 Tongtong Chen, Zhengtao Yu, Yuantao Peng, Yanbin Zhang, Hyaiyu Dai, Xun Liu; A MIMO RECEIVER SOC FOR CDMA APPLICATIONS; Department of Electrical and Computer Engineering North Carolina State University, Raleigh, NC 27695
본 발명은 안테나의 구조와 크기에 상관없이 각 안테나 성분에 대한 전류/전압의 크기와 위상에 대한 정보를 동시 측정하는 안테나 측정 장치 및 그 동작 방법을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 직교 코드와 복수의 전송 안테나의 안테나 성분을 결합하여 전송하는 안테나 측정 장치 및 그 동작 방법을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 직교 코드를 이용하여 복수의 안테나 성분을 복원하는 안테나 측정 장치 및 그 동작 방법을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 복원된 복수의 안테나 성분을 이용하여 복수의 전송 안테나의 전체 구조와 관련된 부분 배열에 따른 방사패턴과 이득을 측정하는 안테나 측정 장치 및 그 동작 방법을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 복원된 복수의 안테나 성분을 이용하여 복수의 전송 안테나 각각의 안테나 성분 및 복수의 전송 안테나의 결합 안테나 성분에 따른 방사패턴을 측정함에 따라 안테나 성분의 측정 시간을 획기적으로 감소시키는 안테나 측정 장치 및 그 동작 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일실시예에 따르면 안테나 측정 장치는 복수의 직교 코드를 생성하는 직교 코드 생성부, 상기 생성된 복수의 직교 코드와 복수의 전송 안테나로부터 전송될 복수의 안테나 성분을 결합하고, 상기 결합된 복수의 안테나 성분을 전송하도록 상기 복수의 전송 안테나를 제어하는 전송 안테나 어레이부, 상기 전송된 복수의 안테나 성분을 수신하도록, 수신 안테나를 제어하는 수신 안테나부, 상기 수신된 복수의 안테나 성분과 상기 생성된 복수의 직교 코드를 이용하여 상기 전송될 복수의 안테나 성분을 복원하는 성분 복원부 및 상기 복원된 복수의 안테나 성분을 이용하여 상기 복수의 전송 안테나의 방사패턴을 측정하는 안테나 측정부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 상기 전송 안테나 어레이부는, 상기 생성된 복수의 직교 코드 중 제1 직교 코드와 상기 전송될 복수의 안테나 성분 중 제1 안테나 성분을 결합하고, 상기 생성된 복수의 직교 코드 중 제2 직교 코드와 상기 전송될 복수의 안테나 성분 중 제2 안테나 성분을 결합하며, 상기 결합된 제1 안테나 성분과 상기 결합된 제2 안테나 성분을 포함하는 상기 결합된 복수의 안테나 성분을 전송하도록 상기 복수의 전송 안테나를 제어할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 상기 수신 안테나부는, 상기 결합된 제1 안테나 성분과 상기 결합된 제2 안테나 성분을 포함하는 상기 결합된 복수의 안테나 성분을 수신하도록 상기 수신 안테나를 제어하고, 상기 성분 복원부는, 상기 수신된 복수의 안테나 성분을 상기 제1 안테나 성분과 상기 제2 안테나 성분의 합과, 상기 제1 안테나 성분과 상기 제2 안테나 성분의 차로 표현되는 행렬 데이터로서 산출할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 상기 성분 복원부는, 상기 산출된 행렬 데이터의 상기 제1 안테나 성분과 상기 제2 안테나 성분의 합에 스칼라 값을 곱해서 상기 제1 안테나 성분을 복원하고, 상기 산출된 행렬 데이터의 상기 제1 안테나 성분과 상기 제2 안테나 성분의 차에 상기 스칼라 값을 곱해서 제2 안테나 성분을 복원할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 상기 스칼라 값은, 상기 산출된 행렬 데이터를 구성하는 1Xn 행렬의 성분 개수 n에 상응할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 상기 안테나 측정부는, 상기 복원된 제1 안테나 성분을 이용하여 상기 복수의 안테나 중 제1 안테나의 방사패턴을 측정하고, 상기 복원된 제2 안테나 성분을 이용하여 상기 복수의 전송 안테나 중 제2 안테나의 방사패턴을 측정할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 상기 복수의 직교 코드는, 월시 코드(walsh code) 및 OVSF(Orthogonal Variable Spreading Factor) 코드를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 상기 성분 복원부는, 상기 수신 안테나의 위치 변화에 따라 상기 복원된 복수의 안테나 성분에 대한 딜레이를 산출할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 상기 수신 안테나부는, 상기 수신 안테나의 제1 위치에서 상기 복수의 전송 안테나로부터 제1 결합된 복수의 안테나 성분을 수신하도록 상기 수신 안테나를 제어하고, 상기 수신 안테나의 제2 위치에서 상기 복수의 전송 안테나로부터 제2 결합된 복수의 안테나 성분을 수신하도록 상기 수신 안테나를 제어할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 상기 성분 복원부는, 상기 복수의 전송 안테나에서 상기 제1 위치와 상기 제2 위치에 따라 변경되는 전송 각도에 기초하여 상기 제1 결합된 복수의 안테나 성분과 상기 제2 결합된 복수의 안테나 성분 사이의 상기 딜레이를 산출할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 상기 안테나 측정부는, 상기 복원된 복수의 안테나 성분 및 상기 산출된 딜레이를 이용하여 상기 방사패턴을 측정할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 상기 직교 코드 생성부는, 상기 복수의 전송 안테나 각각의 시간 구간 별 전송 파워에 기초하여 상기 복수의 직교 코드 각각을 생성할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 안테나 측정 장치의 동작 방법은 직교 코드 생성부에서, 복수의 직교 코드를 생성하는 단계, 전송 안테나 어레이부에서, 상기 생성된 복수의 직교 코드와 복수의 전송 안테나로부터 전송될 복수의 안테나 성분을 결합하는 단계, 상기 전송 안테나 어레이부에서, 상기 결합된 복수의 안테나 성분을 전송하도록 상기 복수의 전송 안테나를 제어하는 단계, 수신 안테나부에서, 상기 전송된 복수의 안테나 성분을 수신하도록, 수신 안테나를 제어하는 단계, 성분 복원부에서, 상기 수신된 복수의 안테나 성분과 상기 생성된 복수의 직교 코드를 이용하여 상기 전송될 복수의 안테나 성분을 복원하는 단계 및 안테나 측정부에서, 상기 복원된 복수의 안테나 성분을 이용하여 상기 복수의 전송 안테나의 방사패턴을 측정하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 안테나 측정 장치의 동작 방법은 상기 전송 안테나 어레이부에서, 상기 생성된 복수의 직교 코드 중 제1 직교 코드와 상기 전송될 복수의 안테나 성분 중 제1 안테나 성분을 결합하는 단계, 상기 전송 안테나 어레이부에서, 상기 생성된 복수의 직교 코드 중 제2 직교 코드와 상기 전송될 복수의 안테나 성분 중 제2 안테나 성분을 결합하는 단계 및 상기 결합된 제1 안테나 성분과 상기 결합된 제2 안테나 성분을 포함하는 상기 결합된 복수의 안테나 성분을 전송하도록 상기 복수의 전송 안테나를 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 안테나 측정 장치의 동작 방법은 상기 수신 안테나부에서, 상기 결합된 제1 안테나 성분과 상기 결합된 제2 안테나 성분을 포함하는 상기 결합된 복수의 안테나 성분을 수신하도록 상기 수신 안테나를 제어하는 단계 및 상기 성분 복원부에서, 상기 수신된 복수의 안테나 성분을 상기 제1 안테나 성분과 상기 제2 안테나 성분의 합과, 상기 제1 안테나 성분과 상기 제2 안테나 성분의 차로 표현되는 행렬 데이터로서 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 안테나 측정 장치의 동작 방법은 상기 성분 복원부에서, 상기 산출된 행렬 데이터의 상기 제1 안테나 성분과 상기 제2 안테나 성분의 합에 스칼라 값을 곱해서 상기 제1 안테나 성분을 복원하는 단계 및 상기 성분 복원부에서, 상기 산출된 행렬 데이터의 상기 제1 안테나 성분과 상기 제2 안테나 성분의 차에 상기 스칼라 값을 곱해서 제2 안테나 성분을 복원하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 안테나 측정 장치의 동작 방법은 상기 안테나 측정부에서, 상기 복원된 제1 안테나 성분을 이용하여 상기 복수의 안테나 중 제1 안테나의 방사패턴을 측정하는 단계 및 상기 안테나 측정부에서, 상기 복원된 제2 안테나 성분을 이용하여 상기 복수의 전송 안테나 중 제2 안테나의 방사패턴을 측정하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 안테나 측정 장치는 안테나의 구조와 크기에 상관없이 각 안테나 성분에 대한 전류/전압의 크기와 위상에 대한 정보를 동시 측정할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면 안테나 측정 장치는 직교 코드와 복수의 전송 안테나의 안테나 성분을 결합하여 전송할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면 안테나 측정 장치는 직교 코드를 이용하여 복수의 안테나 성분을 복원할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면 안테나 측정 장치는 복원된 복수의 안테나 성분을 이용하여 복수의 전송 안테나의 전체 구조와 관련된 부분 배열에 따른 방사패턴과 이득을 측정할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면 안테나 측정 장치는 복원된 복수의 안테나 성분을 이용하여 복수의 전송 안테나 각각의 안테나 성분 및 복수의 전송 안테나의 결합 안테나 성분에 따른 방사패턴을 측정함에 따라 안테나 성분의 측정 시간을 감소시킬 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일실시예에 따른 안테나 측정 장치를 설명하는 도면이다.도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 안테나 측정 장치가 복수의 안테나 성분을 복원하는 동작을 설명하는 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일실시예에 따른 안테나 측정 장치가 복수의 안테나 성분에 따라 직교 코드를 생성하는 동작과 관련된 그래프를 설명하는 도면이다.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 일실시예에 따른 안테나 측정 장치가 복수의 안테나 성분을 수신 및 복원하는 동작과 관련된 그래프를 설명하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 안테나 측정 장치가 복수의 안테나 성분을 측정할 때 발생하는 딜레이를 측정하는 동작을 설명하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 안테나 측정 장치에 의해 측정되는 방사패턴을 설명하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 안테나 측정 장치의 동작 방법과 관련된 흐름도를 설명하는 도면이다.
이하, 본 문서의 다양한 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 기재된다.
실시예 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 및/또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
하기에서 다양한 실시예들을 설명에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
그리고 후술되는 용어들은 다양한 실시예들에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.
본 문서에서, "A 또는 B" 또는 "A 및/또는 B 중 적어도 하나" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다.
"제1," "제2," "첫째," 또는 "둘째," 등의 표현들은 해당 구성요소들을, 순서 또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다.
어떤(예: 제1) 구성요소가 다른(예: 제2) 구성요소에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다.
본 명세서에서, "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, 하드웨어적 또는 소프트웨어적으로 "~에 적합한," "~하는 능력을 가지는," "~하도록 변경된," "~하도록 만들어진," "~를 할 수 있는," 또는 "~하도록 설계된"과 상호 호환적으로(interchangeably) 사용될 수 있다.
어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다.
예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성된(또는 설정된) 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행하여, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.
또한, '또는' 이라는 용어는 배타적 논리합 'exclusive or' 이기보다는 포함적인 논리합 'inclusive or' 를 의미한다.
즉, 달리 언급되지 않는 한 또는 문맥으로부터 명확하지 않는 한, 'x가 a 또는 b를 이용한다' 라는 표현은 포함적인 자연 순열들(natural inclusive permutations) 중 어느 하나를 의미한다.
이하 사용되는 '. 부', '. 기' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 1a는 본 발명의 일실시예에 따른 안테나 측정 장치를 설명하는 도면이다.
구체적으로, 도 1a는 본 발명의 일실시예에 따른 안테나 측정 장치의 구성 요소를 예시한다.
도 1a를 참고 하면, 안테나 측정 장치(100)는 직교 코드 생성부(110), 전송 안테나 어레이부(120), 수신 안테나부(130), 성분 복원부(140) 및 안테나 측정부(150)를 포함한다.
또한, 안테나 측정 장치(100)는 복수의 전송 안테나 및 수신 안테나를 제어 할 수 있다.
일례로, 복수의 전송 안테나는 massive MIMO(Multi Input Multi Output) 용 안테나를 포함하고, 복수의 전송 안테나 내의 각 전송 안테나의 조합에 따라 다양한 빔포밍(Beamforming)을 수행할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 수신 안테나는 혼 안테나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 안테나 측정 장치(100)는 복수의 전송 안테나를 측정 대상 안테나들로 지정할 수 있다.
또한, 안테나 측정 장치(100)는 복수의 전송 안테나로부터 전송되는 복수의 안테나 성분을 수신 안테나를 통하여 수신 후, 수신된 복수의 안테나 성분을 복원할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 직교 코드 생성부(110)는 복수의 직교 코드(Orthogonal Code)를 생성한다.
일례로, 복수의 직교 코드는 월시 코드(walsh code) 및 OVSF(Orthogonal Variable Spreading Factor) 코드를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 직교 코드 생성부(110)는 복수의 전송 안테나 각각의 시간 구간 별 전송 파워에 기초하여 복수의 직교 코드 각각을 생성할 수 있다. 이하, 도 3a 및 도 3b에서 그래프 및 수학식을 이용하여 복수의 직교 코드를 각각 생성하는 구성을 보다 상세하게 설명하고자 한다.
본 발명의 일실시예에 따르면 전송 안테나 어레이부(120)는 복수의 직교 코드와 복수의 전송 안테나로부터 전송될 복수의 안테나 성분을 결합한다.
구체적으로, 복수의 직교 코드와 복수의 안테나 성분을 결합하는 동작은 복수의 전송 안테나가 복수의 안테나 성분을 전송하는 동작 이전에 수행될 수 있다.
일례로, 전송 안테나 어레이부(120)는 복수의 직교 코드 중 제1 직교 코드와 전송될 복수의 안테나 성분 중 제1 안테나 성분을 결합하고, 복수의 직교 코드 중 제2 직교 코드와 전송될 복수의 안테나 성분 중 제2 안테나 성분을 결합할 수 있다.
즉, 전송 안테나 어레이부(120)는 안테나 성분의 시간 구간 별 전송 파워에 따라 생성된 직교 코드와 안테나 성분을 결합할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 전송 안테나 어레이부(120)는 복수의 직교 코드와 각각 결합된 복수의 안테나 성분을 전송하도록 복수의 전송 안테나를 제어할 수 있다.
일례로, 전송 안테나 어레이부(120)는 제1 직교 코드와 결합된 제1 안테나 성분과 제2 직교 코드와 결합된 제2 안테나 성분을 포함하는 복수의 안테나 성분을 전송하도록 복수의 전송 안테나를 제어할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 수신 안테나부(130)는 복수의 전송 안테나로부터 전송된 복수의 안테나 성분을 수신하도록, 수신 안테나를 제어할 수 있다.
일례로, 수신 안테나부(130)는 제1 직교 코드와 결합된 제1 안테나 성분과 제2 직교 코드와 결합된 제2 안테나 성분을 포함하는 복수의 안테나 성분을 수신하도록 수신 안테나를 제어할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 수신 안테나부(130)는 복수의 전송 안테나의 딜레이를 측정하도록, 변경된 수신 안테나의 위치에서 복수의 안테나 성분을 수신하도록 수신 안테나를 제어할 수 있다.
일례로, 수신 안테나부(130)는 수신 안테나의 제1 위치에서 복수의 전송 안테나로부터 제1 결합된 복수의 안테나 성분을 수신하도록 수신 안테나를 제어할 수 있다.
또한, 수신 안테나부(130)는 수신 안테나의 제2 위치에서 복수의 전송 안테나로부터 제2 결합된 복수의 안테나 성분을 수신하도록 수신 안테나를 제어할 수 있다.
여기서, 제1 결합된 복수의 안테나 성분과 제2 결합된 복수의 안테나 성분은 수신 안테나를 통하여 수신되는 위치 또는 시간의 차이가 존재할 뿐, 동일한 안테나 성분을 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따르면 성분 복원부(140)는 수신 안테나를 통하여 수신된 복수의 안테나 성분과 직교 코드 생성부(110)에 의하여 생성된 복수의 직교 코드를 이용하여 복수의 전송 안테나로부터 전송되는 복수의 안테나 성분을 복원할 수 있다.
일례로, 성분 복원부(140)는 수신 안테나를 통해 수신된 복수의 안테나 성분을 제1 안테나 성분과 제2 안테나 성분의 합과, 제1 안테나 성분과 제2 안테나 성분의 차로 표현되는 행렬 데이터로서 산출할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 성분 복원부(140)는 산출된 행렬 데이터의 제1 안테나 성분과 제2 안테나 성분의 합에 스칼라 값을 곱해서 제1 안테나 성분을 복원하고, 산출된 행렬 데이터의 제1 안테나 성분과 제2 안테나 성분의 차에 스칼라 값을 곱해서 제2 안테나 성분을 복원할 수 있다.
여기서, 스칼라 값은 산출된 행렬 데이터를 구성하는 1Xn 행렬의 성분 개수 n에 상응할 수 있다. 여기서, n은 행렬 데이터의 열의 수에 상응할 수 있다.
아래의 도 2에 대한 설명에서, 성분 복원부(140)가 복수의 안테나 성분을 복원하는 동작을 보다 구체적으로 설명한다.
본 발명의 일실시예에 따르면 성분 복원부(140)는 수신 안테나의 위치 변화에 따라 복원된 복수의 안테나 성분에 대한 딜레이(delay)를 산출할 수 있다.
일례로, 성분 복원부(140)는 복수의 전송 안테나의 제1 위치와 제2 위치에 따라 변경되는 복수의 전송 안테나의 전송 각도에 기초하여 제1 결합된 복수의 안테나 성분과 제2 결합된 복수의 안테나 성분 사이에서 발생될 수 있는 딜레이를 산출할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 안테나 측정부(150)는 성분 복원부(140)에 의하여 복원된 복수의 안테나 성분을 이용하여 복수의 전송 안테나의 방사패턴을 측정할 수 있다.
일례로, 안테나 측정부(150)는 복원된 제1 안테나 성분을 이용하여 복수의 안테나 중 제1 안테나의 방사패턴을 측정할 수 있다.
또한, 안테나 측정부(150)는 복원된 제2 안테나 성분을 이용하여 복수의 전송 안테나 중 제2 안테나의 방사패턴을 측정할 수 있다.
예를 들어, 성분 복원부(140)에 의하여 복원된 복수의 안테나 성분은 복원된 제1 안테나 성분 및 복원된 제2 안테나 성분을 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 안테나 측정부(150)는 복원된 복수의 안테나 성분 및 성분 복원부(140)에 의하여 산출된 딜레이를 이용하여 복수의 전송 안테나의 방사패턴을 측정할 수 있다.
상술한 설명에서 방위면(azimuth plane)에서 제1 안테나 성분 및 제2 안테나 성분을 복원하는 구성을 일실시예로서 설명하였다. 다만, 본 발명은 방위면에서의 안테나 성분 복원하는 구성에 국한되지 않으며, 다양한 실시예에 따라 적용 대상이 변경될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 안테나 측정 장치(100)는 안테나의 구조와 크기에 상관없이 각 안테나 성분에 대한 전류/전압의 크기와 위상에 대한 정보를 동시 측정할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면 안테나 측정 장치(100)는 복원된 복수의 안테나 성분을 이용하여 복수의 전송 안테나의 전체 구조와 관련된 부분 배열에 따른 방사패턴과 이득을 측정할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면 안테나 측정 장치(100)는 복원된 복수의 안테나 성분을 이용하여 복수의 전송 안테나 각각의 안테나 성분 및 복수의 전송 안테나의 결합된 안테나 성분에 따른 방사패턴을 측정함에 따라 안테나 성분의 측정 시간을 감소시킬 수 있다.
즉, 본 발명의 일실시예에 따른 안테나 측정 장치(100)는 복수의 전송 안테나 각각의 안테나 성분 및 복수의 전송 안테나가 포함하는 전송 안테나들의 결합에 따른 안테나 성분을 동시에 측정할 수 있다.
예를 들어, 안테나 측정 장치(100)는 도 7에 대한 설명에 따른 안테나 측정 장치의 동작 방법을 수행할 수 있다.
도 1b는 본 발명의 일실시예에 따른 안테나 측정 장치를 설명하는 도면이다.
구체적으로, 도 1b는 본 발명의 일실시예에 따른 안테나 측정 장치를 보다 세부적으로 설명한다.
도 1b를 참고하면, 안테나 챔버(160) 내에 수신 안테나 및 복수의 전송 안테나 및 안테나 측정 장치가 위치한다.
본 발명의 일실시예에 따르면 안테나 측정 장치는 직교 코드 생성부(110), 전송 안테나 어레이부(120), 수신 안테나부(130), 성분 복원부(140) 및 안테나 측정부(150)로 구성된다.
본 발명의 일실시예에 따르면 안테나 측정부(150)는 신호 발생부(151), 포지셔너 제어부(152) 및 제어부(153)를 포함한다.
일례로, 포지셔너 제어부(152)는 안테나 포지셔너(170)를 제어하여 복수의 전송 안테나의 신호 전송 방향을 변경할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 안테나 측정 장치가 복수의 안테나 성분을 복원하는 동작을 설명하는 도면이다.
구체적으로, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 안테나 측정 장치가 복수의 전송 안테나로부터 전송되는 복수의 안테나 성분을 복원하는 동작을 예시한다.
도 2를 참고하면, 본 발명의 일실시예에 따른 직교 코드 생성부(200)가 복수의 전송 안테나 중 제1 전송 안테나 및 제2 전송 안테나의 시간 구간 별 전송 파워에 따라 제1 직교 코드(201) 및 제2 직교 코드(202)를 생성한다.
예를 들어, 제1 직교 코드(201)은 "1" 및 "1"로 구성될 수 있고, 제2 직교 코드(202)는 "1" 및 "-1"로 구성될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 전송 안테나 어레이부(210)는 복수의 전송 안테나 중 제1 안테나의 제1 안테나 성분(211)과 제1 직교 코드(201)를 결합한다.
일례로, 전송 안테나 어레이부(210)는 복수의 전송 안테나 중 제2 안테나의 제2 안테나 성분(212)와 제2 직교 코드(202)를 결합한다.
본 발명의 일실시예에 따르면 전송 안테나 어레이부(210)는 하기 수학식 1에 기초하여 제1 안테나 성분(211)과 제1 직교 코드(201)를 결합하고, 제2 안테나 성분(212)와 제2 직교 코드(202)를 결합할 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112017109114019-pat00001
수학식 1에 따르면, h1은 제1 안테나 성분(211)을 나타낼 수 있고, h2는 제2 안테나 성분(212)을 나타낼 수 있다.
또한, [1 1] 은 제1 직교 코드(201)를 나타낼 수 있고, [1 -1]은 제2 직교 코드(202)를 나타낼 수 있고, [h1+h2 h1-h2]는 행렬 데이터를 나타낼 수 있다.
상기 수학식 1에서, 행렬 데이터는 제1 안테나 성분(211) 및 제2 안테나 성분(212)가 수신 안테나를 통하여 수신된 후, 성분 복원부(140)가 산출하는 데이터이다.
일례로, 전송 안테나 어레이부(210)는 제1 안테나 성분(211) 및 제2 안테나 성분(212)를 전송하도록 복수의 전송 안테나를 제어할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 수신 안테나부(220)는 복수의 전송 안테나로부터 제1 안테나 성분(211) 및 제2 안테나 성분(212)을 포함하는 복수의 안테나 성분을 수신하도록 수신 안테나를 제어할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 성분 복원부(230)는 수신된 복수의 안테나 성분을 제1 안테나 성분과 상기 제2 안테나 성분의 합과, 제1 안테나 성분과 상기 제2 안테나 성분의 차로 표현되는 행렬 데이터로서 산출할 수 있다. 여기서, 산출된 행렬 데이터는 수학식 1에 따라 생성되는 행렬 데이터와 동일하다.
일례로, 성분 복원부(230)는 하기 수학식 2에 기초하여 제1 안테나 성분(211) 및 제2 안테나 성분(212)를 복원할 수 있다.
[수학식 2]
Figure 112017109114019-pat00002
수학식 2에 따르면, [h1+h2 h1-h2]는 산출된 행렬 데이터를 나타낼 수 있고, [1 1] 은 제1 직교 코드(201)를 나타낼 수 있으며, [1 -1]은 제2 직교 코드(202)를 나타낼 수 있다.
또한, 1/2는 스칼라(scalar) 값을 나타낼 수 있으며, h1은 제1 안테나 성분(211)을 나타낼 수 있고, h2는 제2 안테나 성분(212)을 나타낼 수 있다.
즉, 성분 복원부(230)는 산출된 행렬 데이터의 제1 안테나 성분(211)과 제2 안테나 성분(212)의 합에 스칼라 값을 곱해서 제1 안테나 성분(211)을 복원할 수 있다.
또한, 성분 복원부(230)는 산출된 행렬 데이터의 제1 안테나 성분(211)과 제2 안테나 성분(212)의 차에 스칼라 값을 곱해서 제2 안테나 성분(212)을 복원할 수 있다.
예를 들어, 스칼라 값은 상기 산출된 행렬 데이터를 구성하는 1Xn 행렬의 성분 개수 n에 상응할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 안테나 측정 장치는 직교 코드를 이용하여 복수의 전송 안테나로부터 전송되는 복수의 안테나 성분 및 그 안테나 성분의 결합을 동시에 복원할 수 있다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일실시예에 따른 안테나 측정 장치가 복수의 안테나 성분에 따라 직교 코드를 생성하는 동작과 관련된 그래프를 설명하는 도면이다.
구체적으로, 도 3a는 복수의 전송 안테나 중 제1 전송 안테나가 전송하는 안테나 성분에 따른 전압 값을 예시한다.
도 3a를 참고하면, 그래프의 가로축은 시간을 나타낼 수 있고, 세로축은 전압을 나타낼 수 있다.
그래프에 따르면, 제1 시간 구간(311)에서 제1-1 안테나 성분(301)은 양의 전압으로 측정되고, 제2 시간 구간(312)에서 제1-2 안테나 성분(302)도 양의 전압으로 측정된다.
본 발명의 일실시예에 따르면 직교 코드 생성부(미도시)는 제1-1 안테나 성분(301)과 제1-2 안테나 성분(302)에 기초하여 복수의 전송 안테나 중 제1 전송 안테나를 통하여 전송될 제1 안테나 성분과 결합되는 제1 직교 코드를 생성할 수 있다.
일례로, 직교 코드 생성부(미도시)는 하기 수학식 3에 기초하여 제1 직교 코드를 생성할 수 있다.
[수학식 3]
Figure 112017109114019-pat00003
수학식 3에 따르면, A는 전압 크기를 나타내고, f는 주파수를 나타낼 수 있고, t는 시간을 나타낼 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 직교 코드 생성부(미도시)는 제1 시간 구간(311)과 제2 시간 구간(312) 각각에서 측정되는 전압과 주파수에 기초하여 제1-1 안테나 성분(301)과 제1-2 안테나 성분(302)와 관련된 제1 직교 코드를 [1 1]로 생성할 수 있다.
도 3b를 참고하면, 그래프의 가로축은 시간을 나타낼 수 있고, 세로축은 전압을 나타낼 수 있다.
그래프에 따르면, 제1 시간 구간(331)에서 제2-1 안테나 성분(321)은 양의 전압으로 측정되고, 제2 시간 구간(332)에서 제1-2 안테나 성분(322)은 음의 전압으로 측정된다.
본 발명의 일실시예에 따르면 직교 코드 생성부(미도시)는 제2-1 안테나 성분(321)과 제2-1 안테나 성분(322)에 기초하여 복수의 전송 안테나 중 제2 전송 안테나를 통하여 전송될 제2 안테나 성분과 결합되는 제2 직교 코드를 생성할 수 있다.
일례로, 직교 코드 생성부(미도시)는 하기 수학식 4에 기초하여 제2 직교 코드를 생성할 수 있다.
[수학식 4]
Figure 112017109114019-pat00004
수학식 4에 따르면, A는 전압 크기를 나타내고, f는 주파수를 나타낼 수 있고, t는 시간을 나타낼 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 직교 코드 생성부(미도시)는 제1 시간 구간(331)과 제2 시간 구간(313) 각각에서 측정되는 전압과 주파수에 기초하여 제2-1 안테나 성분(321)과 제2-2 안테나 성분(322)와 관련된 제2 직교 코드를 [1 -1]로 생성할 수 있다.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 일실시예에 따른 안테나 측정 장치가 복수의 안테나 성분을 수신 및 복원하는 동작과 관련된 그래프를 설명하는 도면이다.
구체적으로, 도 4a 내지 도 4d는 안테나 측정 장치가 복수의 전송 안테나를 통하여 전송하는 복수의 안테나 성분, 수신 안테나를 통하여 수신하는 결합된 복수의 안테나 성분, 복원한 각 안테나 성분과 관련된 그래프를 예시한다.
도 4a 및 도 4d는 그래프의 가로축을 시간으로 나타낼 수 있고, 세로축을 전압으로 나타낼 수 있다.
도 4a를 참고하면, 제1 안테나 성분(400)과 제2 안테나 성분(401)은 시간의 변화에 따라 각각 전압 변화를 나타낸다.
도 4b를 참고하면, 결합된 복수의 안테나 성분(410)은 시간의 변화에 따라 전압 변화를 나타낸다. 여기서, 결합된 복수의 안테나 성분(410)은 제2 안테나 성분(401)의 음의 성분에 따라 시간 구간 0.6 내지 1에서 상쇄된 전압이 측정될 수 있다.
도 4c는 복원된 제1 안테나 성분(420)의 시간 변화에 따른 전압을 나타낸다.
도 4d는 복원된 제2 안테나 성분(430)의 시간 변화에 따른 전압을 나타낸다.
즉, 안테나 측정 장치는 도 4b에 도시되는 전압과 같이 결합된 복수의 안테나 성분(410)을 수신하여 제1 안테나 성분(420) 및 제2 안테나 성분(430)을 복원할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 안테나 측정 장치가 복수의 안테나 성분을 측정할 때 발생하는 딜레이를 측정하는 동작을 설명하는 도면이다.
구체적으로, 도 5는 안테나 측정 장치가 복수의 안테나 성분을 측정할 경우, 수신 안테나의 위치를 변경하면서 복수의 안테나 성분의 전송 각도에 따른 딜레이를 산출하고, 딜레이를 안테나 성분의 복원에 활용하는 동작을 예시한다.
도 5를 참고하면, 안테나 측정 장치(미도시)는 제1 전송 안테나(500), 제2 전송 안테나(510), 수신 안테나(520) 및 수신 안테나(521)를 제어하여 제1 전송 안테나(500) 및 제2 전송 안테나(510)의 방사패턴을 측정할 수 있다.
여기서, 수신 안테나(520)과 수신 안테나(521)는 동일한 수신 안테나이나, 시간과 위치의 차이가 존재한다. 즉, 수신 안테나(520)의 위치가 수신 안테나(521)의 위치로 이동된다.
본 발명의 일실시예에 따르면 안테나 측정 장치는 제1 시간 구간에서 수신 안테나(520)로 제1 안테나 성분(501)을 전송하도록 제1 전송 안테나(500)을 제어한다.
일례로 안테나 측정 장치는 제1 시간 구간에서 수신 안테나(520)로 제2 안테나 성분(511)을 전송하도록 제2 전송 안테나(510)을 제어한다.
본 발명의 일실시예에 따르면 안테나 측정 장치는 제1 시간 구간에서 제1 안테나 성분(501) 및 제2 안테나 성분(511)을 포함하는 제1 결합된 복수의 안테나 성분을 수신하도록 수신 안테나(520)를 제어한다.
본 발명의 일실시예에 따르면 안테나 측정 장치는 제1 시간 구간과 제2 시간 구간 사이에서 수신 안테나(520)의 위치에서 수신 안테나(521)의 위치로 수신 안테나를 이동 시킨다.
예를 들어, 수신 안테나(520)의 위치는 제1 관찰 지점을 나타낼 수 있고, 수신 안테나(521)의 위치는 제2 관찰 지점을 나타낼 수 있다.
일례로, 안테나 측정 장치는 제2 시간 구간에서 수신 안테나(521)로 제1 안테나 성분(502)를 전송하도록 제1 전송 안테나(500)을 제어한다.
일례로, 안테나 측정 장치는 제2 시간 구간에서 수신 안테나(521)로 제2 안테나 성분(512)를 전송하도록 제2 전송 안테나(510)을 제어한다.
본 발명의 일실시예에 따르면 안테나 측정 장치는 제2 시간 구간에서 제1 안테나 성분(502) 및 제2 안테나 성분(512)을 포함하는 제2 결합된 복수의 안테나 성분을 수신하도록 수신 안테나(521)를 제어한다.
일례로, 안테나 측정 장치는 제1 결합된 복수의 안테나 성분 및 제2 결합된 복수의 안테나 성분에 기초하여 각도(530)를 산출하고, 산출된 각도(530)에 기초하여 복수의 안테나 성분의 딜레이를 산출할 수 있다.
즉, 안테나 측정 장치는 복수의 전송 안테나에서 수신 안테나(520)의 위치와 수신 안테나(521)의 위치에 따라 변경되는 제1 전송 안테나(500) 및 제2 전송 안테나(510)의 전송 각도에 기초하여 제1 결합된 복수의 안테나 성분과 제2 결합된 복수의 안테나 성분 사이의 딜레이를 산출할 수 있다.
예를 들어, 산출된 각도(530)은 0도 내지 180도의 범위에 포함될 경우와 0도 내지 360도의 범위에 포함될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 안테나 측정 장치는 하기 수학식 5에 기초하여 제1 결합된 복수의 안테나 성분을 산출할 수 있다.
[수학식 5]
Figure 112017109114019-pat00005
수학식 5에 따르면, Rx sig1은 제1 결합된 복수의 안테나 성분을 나타낼 수 있고, A는 측정 전압을 나타낼 수 있으며, f는 측정된 주파수를 나타낼 수 있다.
또한, t는 측정된 시간을 나타낼 수 있고, h11은 제1 안테나 성분(501)의 채널을 나타낼 수 있으며, h12는 제2 안테나 성분(511)의 채널을 나타낼 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 안테나 측정 장치는 하기 수학식 6에 기초하여 제2 결합된 복수의 안테나 성분을 산출할 수 있다.
[수학식 6]
Figure 112017109114019-pat00006
수학식 6에 따르면, Rx sig2은 제2 결합된 복수의 안테나 성분을 나타낼 수 있고, A는 측정 전압을 나타낼 수 있으며, f는 측정된 주파수를 나타낼 수 있다.
또한, t는 측정된 시간을 나타낼 수 있고, h21은 제1 안테나 성분(502)의 채널을 나타낼 수 있으며, h22는 제2 안테나 성분(512)의 채널을 나타낼 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 안테나 측정 장치는 하기 수학식 7에 기초하여 채널을 행렬 데이터로 변환할 수 있다.
[수학식 7]
Figure 112017109114019-pat00007
수학식 7에 기초하면, H는 채널을 나타낼 수 있고, m은 관찰 지점의 수를 나타낼 수 있으며, n은 전송 안테나의 수를 나타낼 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 안테나 측정 장치는 수학식 7에 따라 산출된 H에 각도(530)에 따른 딜레이를 반영할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 안테나 측정 장치에 의해 측정되는 방사패턴을 설명하는 도면이다.
구체적으로, 도 6은 안테나 측정 장치가 복수의 전송 안테나로부터 전송되는 어레이 안테나 성분의 어레이 방사패턴 및 각 안테나 성분의 방사패턴을 측정하여 좌표면 상에 표시한 방사패턴들을 예시한다.
도 6을 참고하면, 안테나 측정 장치는 360도 좌표면 상에서 어레이 패턴(600), 제1 패턴(610) 및 제2 패턴(620)을 동시에 표시할 수 있다.
예를 들어, 어레이 패턴(600)은 복수의 전송 안테나의 결합된 안테나 성분에 상응하는 방사패턴을 포함한다. 여기서, 복수의 전송 안테나는 제1 전송 안테나 및 제2 전송 안테나를 포함할 수 있다.
일례로, 제1 패턴(610)은 복수의 전송 안테나 중 제1 전송 안테나의 제1 안테나 성분에 상응하는 방사패턴을 포함할 수 있다.
더하여, 제2 패턴(620)은 복수의 전송 안테나 중 제2 전송 안테나의 제2 안테나 성분에 상응하는 방사패턴을 포함할 수 있다.
일례로, 안테나 측정 장치는 360도 좌표면 상에서 동시에 표시된 어레이 패턴, 제1 패턴 및 제2 패턴에 기초하여 3D 방사패턴을 생성할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 안테나 측정 장치의 동작 방법과 관련된 흐름도를 설명하는 도면이다.
구체적으로, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 안테나 측정 장치의 동작 방법이 복수의 전송 안테나로부터 수신되는 복수의 안테나 성분과 관련된 방사패턴을 측정하는 절차를 예시한다.
도 7을 참고하면, 단계(701)에서 안테나 측정 장치의 동작 방법은 복수의 직교 코드를 생성한다.
즉, 안테나 측정 장치의 동작 방법은 복수의 전송 안테나 각각의 시간 구간 별 전송 파워에 기초하여 복수의 직교 코드 각각을 생성할 수 있다. 여기서, 복수의 직교 코드를 생성하는 동작은 도 3a 및 도 3b에 대한 설명과 관련될 수 있다.
단계(702)에서 안테나 측정 장치의 동작 방법은 복수의 직교 코드와 복수의 안테나 성분을 결합한다.
즉, 안테나 측정 장치의 동작 방법은 단계(701)에서 생성된 복수의 직교 코드 중 제1 직교 코드와 전송될 복수의 안테나 성분 중 제1 안테나 성분을 결합할 수 있다.
또한, 안테나 측정 장치의 동작 방법은 단계(701)에서 생성된 복수의 직교 코드 중 제2 직교 코드와 전송될 복수의 안테나 성분 중 제2 안테나 성분을 결합할 수 있다.
단계(703)에서 안테나 측정 장치의 동작 방법은 복수의 안테나 성분을 전송하도록 복수의 전송 안테나를 제어한다.
즉, 안테나 측정 장치의 동작 방법은 복수의 직교 코드 각각과 결합된 복수의 안테나 성분을 전송하도록 복수의 전송 안테나를 제어할 수 있다.
단계(704)에서 안테나 측정 장치의 동작 방법은 수신 안테나를 제어한다.
즉, 안테나 측정 장치의 동작 방법은 제1 직교 코드와 결합된 제1 안테나 성분과 제2 직교 코드와 결합된 제2 안테나 성분을 포함하는 복수의 안테나 성분을 수신하도록 수신 안테나를 제어할 수 있다.
단계(705)에서 안테나 측정 장치의 동작 방법은 복수의 안테나 성분을 복원한다.
즉, 안테나 측정 장치의 동작 방법은 단계(704)에서 수신된 복수의 안테나 성분과 단계(701)에서 생성된 직교 코드를 이용하여 복수의 전송 안테나로부터의 안테나 성분을 복원한다. 여기서, 안테나 성분을 복원하는 동작은 도 2에 대한 설명에서 보다 상세하게 설명한다.
단계(706)에서 안테나 측정 장치의 동작 방법은 복수의 전송 안테나의 방사패턴을 측정한다.
즉, 안테나 측정 장치의 동작 방법은 단계(705)에서 복원된 복수의 안테나 성분을 이용하여 복수의 전송 안테나의 방사패턴을 측정할 수 있다. 여기서, 측정된 방사패턴은 도 6a 및 도 6b에서 표시되는 방사패턴에 상응할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 안테나 측정 장치의 동작 방법은 복원된 복수의 안테나 성분을 이용하여 복수의 전송 안테나 각각의 안테나 성분 및 복수의 전송 안테나의 결합 안테나 성분에 따른 방사패턴을 측정함에 따라 안테나 성분의 측정 시간을 감소시킬 수 있다.
상술한 구체적인 실시예들에서, 발명에 포함되는 구성 요소는 제시된 구체적인 실시예에 따라 단수 또는 복수로 표현되었다.
그러나, 단수 또는 복수의 표현은 설명의 편의를 위해 제시한 상황에 적합하게 선택된 것으로서, 상술한 실시예들이 단수 또는 복수의 구성 요소에 제한되는 것은 아니며, 복수로 표현된 구성 요소라 하더라도 단수로 구성되거나, 단수로 표현된 구성 요소라 하더라도 복수로 구성될 수 있다.
한편 발명의 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 다양한 실시예들이 내포하는 기술적 사상의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다.
그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며 후술하는 청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100: 안테나 측정 장치 110: 직교 코드 생성부
120: 전송 안테나 어레이부 130: 수신 안테나부
140: 성분 복원부 150: 안테나 측정부

Claims (18)

  1. 복수의 직교 코드를 생성하는 직교 코드 생성부;
    상기 생성된 복수의 직교 코드와 복수의 전송 안테나로부터 전송될 복수의 안테나 성분을 결합하고, 상기 결합된 복수의 안테나 성분을 전송하도록 상기 복수의 전송 안테나를 제어하는 전송 안테나 어레이부;
    상기 전송된 복수의 안테나 성분을 수신하도록, 수신 안테나를 제어하는 수신 안테나부;
    상기 수신된 복수의 안테나 성분과 상기 생성된 복수의 직교 코드를 이용하여 상기 전송될 복수의 안테나 성분을 복원하는 성분 복원부; 및
    상기 복원된 복수의 안테나 성분을 이용하여 상기 복수의 전송 안테나의 방사패턴을 측정하는 안테나 측정부를 포함하고,
    상기 전송 안테나 어레이부는, 상기 생성된 복수의 직교 코드 중 제1 직교 코드와 상기 전송될 복수의 안테나 성분 중 제1 안테나 성분을 결합하고, 상기 생성된 복수의 직교 코드 중 제2 직교 코드와 상기 전송될 복수의 안테나 성분 중 제2 안테나 성분을 결합하며, 상기 결합된 제1 안테나 성분과 상기 결합된 제2 안테나 성분을 포함하는 상기 결합된 복수의 안테나 성분을 전송하도록 상기 복수의 전송 안테나를 제어하며,
    상기 수신 안테나부는, 상기 결합된 제1 안테나 성분과 상기 결합된 제2 안테나 성분을 포함하는 상기 결합된 복수의 안테나 성분을 수신하도록 상기 수신 안테나를 제어하고,
    상기 성분 복원부는, 상기 수신된 복수의 안테나 성분을 상기 제1 안테나 성분과 상기 제2 안테나 성분의 합과, 상기 제1 안테나 성분과 상기 제2 안테나 성분의 차로 표현되는 행렬 데이터로서 산출하는
    안테나 측정 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 성분 복원부는,
    상기 산출된 행렬 데이터의 상기 제1 안테나 성분과 상기 제2 안테나 성분의 합에 스칼라 값을 곱해서 상기 제1 안테나 성분을 복원하고, 상기 산출된 행렬 데이터의 상기 제1 안테나 성분과 상기 제2 안테나 성분의 차에 상기 스칼라 값을 곱해서 제2 안테나 성분을 복원하는
    안테나 측정 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 스칼라 값은,
    상기 산출된 행렬 데이터를 구성하는 1Xn 행렬의 성분 개수 n에 상응하는
    안테나 측정 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 안테나 측정부는,
    상기 복원된 제1 안테나 성분을 이용하여 상기 복수의 안테나 중 제1 안테나의 방사패턴을 측정하고, 상기 복원된 제2 안테나 성분을 이용하여 상기 복수의 전송 안테나 중 제2 안테나의 방사패턴을 측정하는
    안테나 측정 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 직교 코드는, 월시 코드(walsh code) 및 OVSF(Orthogonal Variable Spreading Factor) 코드를 포함하는
    안테나 측정 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 성분 복원부는, 상기 수신 안테나의 위치 변화에 따라 상기 복원된 복수의 안테나 성분에 대한 딜레이를 산출하는
    안테나 측정 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 수신 안테나부는,
    상기 수신 안테나의 제1 위치에서 상기 복수의 전송 안테나로부터 제1 결합된 복수의 안테나 성분을 수신하도록 상기 수신 안테나를 제어하고, 상기 수신 안테나의 제2 위치에서 상기 복수의 전송 안테나로부터 제2 결합된 복수의 안테나 성분을 수신하도록 상기 수신 안테나를 제어하는
    안테나 측정 장치.
  10. 복수의 직교 코드를 생성하는 직교 코드 생성부;
    상기 생성된 복수의 직교 코드와 복수의 전송 안테나로부터 전송될 복수의 안테나 성분을 결합하고, 상기 결합된 복수의 안테나 성분을 전송하도록 상기 복수의 전송 안테나를 제어하는 전송 안테나 어레이부;
    상기 전송된 복수의 안테나 성분을 수신하도록, 수신 안테나를 제어하는 수신 안테나부;
    상기 수신된 복수의 안테나 성분과 상기 생성된 복수의 직교 코드를 이용하여 상기 전송될 복수의 안테나 성분을 복원하는 성분 복원부; 및
    상기 복원된 복수의 안테나 성분을 이용하여 상기 복수의 전송 안테나의 방사패턴을 측정하는 안테나 측정부를 포함하고,
    상기 성분 복원부는, 상기 수신 안테나의 위치 변화에 따라 상기 복원된 복수의 안테나 성분에 대한 딜레이를 산출하며,
    상기 수신 안테나부는, 상기 수신 안테나의 제1 위치에서 상기 복수의 전송 안테나로부터 제1 결합된 복수의 안테나 성분을 수신하도록 상기 수신 안테나를 제어하고, 상기 수신 안테나의 제2 위치에서 상기 복수의 전송 안테나로부터 제2 결합된 복수의 안테나 성분을 수신하도록 상기 수신 안테나를 제어하고,
    상기 성분 복원부는, 상기 복수의 전송 안테나에서 상기 제1 위치와 상기 제2 위치에 따라 변경되는 전송 각도에 기초하여 상기 제1 결합된 복수의 안테나 성분과 상기 제2 결합된 복수의 안테나 성분 사이의 상기 딜레이를 산출하는
    안테나 측정 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 안테나 측정부는,
    상기 복원된 복수의 안테나 성분 및 상기 산출된 딜레이를 이용하여 상기 방사패턴을 측정하는
    안테나 측정 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 직교 코드 생성부는,
    상기 복수의 전송 안테나 각각의 시간 구간 별 전송 파워에 기초하여 상기 복수의 직교 코드 각각을 생성하는
    안테나 측정 장치.
  13. 직교 코드 생성부에서, 복수의 직교 코드를 생성하는 단계;
    전송 안테나 어레이부에서, 상기 생성된 복수의 직교 코드와 복수의 전송 안테나로부터 전송될 복수의 안테나 성분을 결합하는 단계;
    상기 전송 안테나 어레이부에서, 상기 결합된 복수의 안테나 성분을 전송하도록 상기 복수의 전송 안테나를 제어하는 단계;
    수신 안테나부에서, 상기 전송된 복수의 안테나 성분을 수신하도록, 수신 안테나를 제어하는 단계;
    성분 복원부에서, 상기 수신된 복수의 안테나 성분과 상기 생성된 복수의 직교 코드를 이용하여 상기 전송될 복수의 안테나 성분을 복원하는 단계; 및
    안테나 측정부에서, 상기 복원된 복수의 안테나 성분을 이용하여 상기 복수의 전송 안테나의 방사패턴을 측정하는 단계를 포함하고,
    상기 결합된 복수의 안테나 성분을 전송하도록 상기 복수의 전송 안테나를 제어하는 단계는,
    상기 전송 안테나 어레이부에서, 상기 생성된 복수의 직교 코드 중 제1 직교 코드와 상기 전송될 복수의 안테나 성분 중 제1 안테나 성분을 결합하는 단계;
    상기 전송 안테나 어레이부에서, 상기 생성된 복수의 직교 코드 중 제2 직교 코드와 상기 전송될 복수의 안테나 성분 중 제2 안테나 성분을 결합하는 단계; 및
    상기 결합된 제1 안테나 성분과 상기 결합된 제2 안테나 성분을 포함하는 상기 결합된 복수의 안테나 성분을 전송하도록 상기 복수의 전송 안테나를 제어하는 단계를 포함하며
    상기 전송된 복수의 안테나 성분을 수신하도록, 수신 안테나를 제어하는 단계는,
    상기 수신 안테나부에서, 상기 결합된 제1 안테나 성분과 상기 결합된 제2 안테나 성분을 포함하는 상기 결합된 복수의 안테나 성분을 수신하도록 상기 수신 안테나를 제어하는 단계를 포함하고,
    상기 전송될 복수의 안테나 성분을 복원하는 단계는,
    상기 성분 복원부에서, 상기 수신된 복수의 안테나 성분을 상기 제1 안테나 성분과 상기 제2 안테나 성분의 합과, 상기 제1 안테나 성분과 상기 제2 안테나 성분의 차로 표현되는 행렬 데이터로서 산출하는 단계를 포함하는
    안테나 측정 장치의 동작 방법.
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 제13항에 있어서,
    상기 전송될 복수의 안테나 성분을 복원하는 단계는,
    상기 성분 복원부에서, 상기 산출된 행렬 데이터의 상기 제1 안테나 성분과 상기 제2 안테나 성분의 합에 스칼라 값을 곱해서 상기 제1 안테나 성분을 복원하는 단계; 및
    상기 성분 복원부에서, 상기 산출된 행렬 데이터의 상기 제1 안테나 성분과 상기 제2 안테나 성분의 차에 상기 스칼라 값을 곱해서 제2 안테나 성분을 복원하는 단계를 포함하는
    안테나 측정 장치의 동작 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 스칼라 값은, 상기 산출된 행렬 데이터를 구성하는 1Xn 행렬의 성분 개수 n에 해당하는
    안테나 측정 장치의 동작 방법.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 복수의 전송 안테나의 방사패턴을 측정하는 단계는,
    상기 안테나 측정부에서, 상기 복원된 제1 안테나 성분을 이용하여 상기 복수의 안테나 중 제1 안테나의 방사패턴을 측정하는 단계; 및
    상기 안테나 측정부에서, 상기 복원된 제2 안테나 성분을 이용하여 상기 복수의 전송 안테나 중 제2 안테나의 방사패턴을 측정하는 단계를 포함하는
    안테나 측정 장치의 동작 방법.

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