KR102013838B1 - 전압 정재파비 측정 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

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KR102013838B1
KR102013838B1 KR1020180051080A KR20180051080A KR102013838B1 KR 102013838 B1 KR102013838 B1 KR 102013838B1 KR 1020180051080 A KR1020180051080 A KR 1020180051080A KR 20180051080 A KR20180051080 A KR 20180051080A KR 102013838 B1 KR102013838 B1 KR 102013838B1
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곽영수
양창복
김성훈
주경환
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주식회사 이노와이어리스
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    • G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
    • G01R27/04—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant in circuits having distributed constants, e.g. having very long conductors or involving high frequencies
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Abstract

본 발명은 임의의 시험 대상물에 대한 정재파비를 측정함에 있어서 현재 온도를 이미 반사 계수가 측정되어 수집된 온도와 비교하여 적절한 교정 방안을 선정하고, 그 결과로 얻어진 측정 반사 계수를 반영하여 시험 대상물의 전압 정재파비를 산출하는 전압 정재파비 측정 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
본 발명의 전압 정재파비 측정 장치는 전압 정재파비 측정을 위한 주파수 신호를 발생하는 신호 발생부; 본체 케이스 외부에 설치된 RF 커넥터; 본체 케이스 내부에 고정적으로 설치된 내장 로드 교정 키트; 정재파비 측정을 위해 전송 선로를 통과하는 신호 전력의 일부를 추출하는 RF 커플러; RF 커플러를 내장 로드 교정 키트 또는 RF 커넥터 측으로 절환하는 RF 스위치; RF 스위치의 절환을 제어하는 스위치 제어부; VSWR 측정을 위한 각종 데이터가 저장되어 있는 메모리; 교정기 내부의 온도를 김지하는 온도 감지 센서 및 온도 감지 센서에 의해 감지된 현재 온도를 이미 반사 계수가 측정되어 수집된 온도와 비교하여 재교정, 인접 온도에서 측정된 반사 계수의 차용 또는 상하의 두 인접 온도에서 측정된 반사 계수를 이용한 보간 중의 어느 하나의 방안을 선정하고, 상기 방안의 수행 결과로 얻어진 측정 반사 계수를 반영하여 시험 대상물의 전압 정재파비를 산출하는 CPU를 포함하여 이루어진다.

Description

전압 정재파비 측정 장치 및 그 제어 방법{apparatus for measuring voltage standing wave ratio and the control method thereby}
본 발명은 전압 정재파비 측정 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 특히 임의의 시험 대상물에 대한 정재파비를 측정함에 있어서 현재 온도를 이미 반사 계수가 측정되어 수집된 온도와 비교하여 적절한 교정 방안을 선정하고, 그 결과로 얻어진 측정 반사 계수를 반영하여 시험 대상물의 전압 정재파비를 산출하는 전압 정재파비 측정 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
전압 정재파비(Voltage Standing Wave Ratio; 이하 그 두문자를 따서 'VSWR'이라 한다)는 일반적으로 전송선로에서 부하 방향으로 진행하는 전압파와 부하에서 반사되어 나타나는 전압파의 비를 나타낸다. 이는 급전선과 급전선간 또는 급전선과 시험 대상물(DUT) 등의 양자간 임피던스 정합 정도를 나타낼 수 있는데, 수치가 1에 가까울수록 임피던스 정합이 잘 이루어진 것으로 보며, 이에 따라 전달하고자 하는 에너지의 손실 여부를 가늠할 수 있게 된다.
한편, VSWR 측정기는 온도 변화가 심한 외부 환경, 예를 들어 -30℃~35℃의 온도 변화 환경을 갖는 산악 지역에 설치된 기지국이나 안테나 등의 시험 대상물(Device Under Test; 이하 간단히 'DUT'라 한다)의 VSWR을 측정하기 위해 사용될 수 있는데, 이 경우에 온도 변화에 의해 VSWR이 크게 변화하기 때문에 교정을 통해 이를 바로잡을 필요가 있다.
특히 반사량이 큰 오픈(open) 또는 쇼트(short) 상태의 VSWR 측정 값은 온도 변화에 거의 영향을 받지 않지만 로드(load) 상태의 VSWR 측정 값은 온도 변화에 매우 민감하기 때문에 온도 변화에 의한 오차를 교정을 통해 바로 잡을 필요가 있다. 예를 들어, 오픈 또는 쇼트 상태의 반사 계수가 0.9(≒-0.91㏈) 정도일 때 로드 상태의 반사 계수는 0.000009(≒-100㏈) 정도가 된다. 이때 온도 변화에 의해 그 반사 계수가 0.01만큼 변했다면 오픈 또는 쇼트 상태에서의 반사 계수는 0.9+0.01=0.901(≒-0.9㏈)로 기존과 거의 동일하지만 로드 상태의 반사 계수는 0.010009(-40㏈)가 되어 그 차이가 무려 +60㏈, 즉 1000000배 정도가 된다. 따라서, 예를 들어 온도가 기존 교정 시의 온도와 비교하여 대략 5℃ 이상 변화하는 경우에는 다시 교정을 해야 할 필요가 있다. 이를 정리하면 아래의 표 1과 같다.
Figure 112018043793852-pat00001
도 1은 종래 VSWR 측정 장치의 교정 방법을 설명하기 위한 구성도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 종래 VSWR 측정 장치는 VSWR 측정기의 외부에 별도의 교정 키트(Kit), 예를 들어 오픈(Open), 쇼트(Short) 및 로드(Load) 교정 키트(이하 각각을 '외장 오픈 교정 키트', '외장 쇼트 교정 키트' 및 '외장 로드 교정 키트'라 한다)를 구비하고 있다. 이 상태에서 각 교정 키트를 VSWR 측정기에 번갈아 장착하면서 각각에 대한 응답 값을 측정하고, 이렇게 측정된 응답 값을 VSWR 측정기에 있는 기본 응답 값과 비교한 결과에 따라 보상을 수행함으로써 교정이 완료된다.
그러나 전술한 바와 같은 종래의 VSWR 측정 장치에 따르면, 각 외장 교정 키트가 측정기 본체와 별도로 분리된 채로 교정 시에만 사용되기 때문에 보관 및 탈착이 번거로울 뿐 아니라 장착을 헐겁게 하는 등의 사용상의 실수에 의해서 반사 계수가 크게 변하여 측정 오차가 발생할 수도 있는 문제점이 있었다.
선행기술1: 제10-1470407호 등록특허공보(발명의 명칭: LTE RF 감시 장치 및 이를 통한 감시 시스템과 그 감시 방법)
선행기술2: 10-2006-0086561호 공개특허공보(발명의 명칭: 개인정보단말기를 이용한 기지국/중계기 유지보수용 RF 스펙트럼 분석 모듈)
선행기술3: 10-2005-0121300호 공개특허공보(발명의 명칭: 신호발생기와 신호분석기를 가지는 무선망 관리장치 및 그를 이용한 기능 측정 방법)
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 임의의 시험 대상물에 대한 정재파비를 측정함에 있어서 현재 온도를 이미 반사 계수가 측정되어 수집된 온도와 비교하여 적절한 교정 방안을 선정하고, 그 결과로 얻어진 측정 반사 계수를 반영하여 시험 대상물의 전압 정재파비를 산출하는 전압 정재파비 측정 장치 및 그 제어 방법을 제공함을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 온도 변화에 그 반사 계수가 민감하게 반응하는 로드 교정 키트를 측정기 본체 내부에 고정적으로 설치한 상태에서 현장의 온도 조건에 따라 스위치를 자동 절환하여 교정을 수행함으로써 VSWR 측정을 위해 현장에서 외장 교정 키트를 휴대할 필요가 없도록 한 전압 정재파비 측정 장치 및 그 제어 방법을 제공함에 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 특징에 따른 전압 정재파비 측정 장치는 전압 정재파비 측정을 위한 주파수 신호를 발생하는 신호 발생부; 본체 케이스 외부에 설치된 RF 커넥터; 본체 케이스 내부에 고정적으로 설치된 내장 로드 교정 키트; 정재파비 측정을 위해 전송 선로를 통과하는 신호 전력의 일부를 추출하는 RF 커플러; RF 커플러를 내장 로드 교정 키트 또는 RF 커넥터 측으로 절환하는 RF 스위치; RF 스위치의 절환을 제어하는 스위치 제어부; VSWR 측정을 위한 각종 데이터가 저장되어 있는 메모리; 교정기 내부의 온도를 김지하는 온도 감지 센서 및 온도 감지 센서에 의해 감지된 현재 온도를 이미 반사 계수가 측정되어 수집된 온도와 비교하여 재교정, 인접 온도에서 측정된 반사 계수의 차용 또는 상하의 두 인접 온도에서 측정된 반사 계수를 이용한 보간 중의 어느 하나의 방안을 선정하고, 상기 방안의 수행 결과로 얻어진 측정 반사 계수를 반영하여 시험 대상물의 전압 정재파비를 산출하는 CPU를 포함하여 이루어진다.
전술한 구성에서, 메모리에는 외장 오픈, 쇼트 및 로드 교정 키트 각각에 대해 측정하여 수집한 측정 반사 계수와 측정 시의 온도, 내장 로드 교정 키트에 대해 적어도 하나 이상의 온도 값에서 측정하여 수집한 측정 반사 계수와 그 측정 시의 온도 및 내장 로드 교정 키트와 외장 로드 교정 키트의 측정 반사 계수의 비율을 포함하는 데이터가 저장된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 측정 장치 본체에 고정 설치된 내장 로드 교정 키트를 구비한 전압 정재파비 측정 장치의 제어 방법에 있어서, 전압 정재파비 측정 요청이 입력된 경우 현재 온도를 이미 교정용 측정 반사 계수가 수집된, 반사 계수 수집 온도와 비교한 결과에 따라 재교정 필요 여부를 판단하는 (a) 단계; 상기 (a) 단계에서 재교정이 필요하다고 판단된 경우에는 내장 로드 교정 키트를 사용하여 교정용 반사 계수를 측정한 후에 현재 온도와 함께 수집하는 (b) 단계; DUT에 대한 반사 계수를 측정하는 (c) 단계 및 상기 교정용 측정 반사 계수를 이용하여 DUT에 대한 실제 반사 계수를 산출하고, 상기 DUT에 대한 실제 반사 계수에 의거하여 전압 정재파비를 산출하는 (d) 단계를 포함하여 이루어진 전압 정재파비 측정 장치의 제어 방법이 제공된다.
상기 (a) 단계에서의 재교정 필요 여부는, 현재 온도를 중심으로 재교정 필요 온도차 이내의 온도에서의 교정용 측정 반사 계수가 존재하는지의 여부에 따라 정해진다.
현재 온도를 중심으로 상하 양측 모두에서 재교정 필요 온도차 이내의 온도에서의 교정용 측정 반사 계수가 존재하지 않는 경우에는 재교정을 수행하는 반면에 상하의 어느 일측에서만 재교정 필요 온도차 이내의 온도에서의 교정용 측정 반사 계수가 존재하는 경우에는 그 온도에서의 교정용 측정 반사 계수를 현재 온도에서의 교정용 측정 반사 계수로 차용한다.
현재 온도를 중심으로 상하 양측 모두에서 재교정 필요 온도차 이내의 온도에서의 교정용 측정 반사 계수가 존재하는 경우에는 양측 온도에서의 교정용 측정 반사 계수를 이용한 보간에 의해 현재 온도에서의 교정용 측정 반사 계수를 산출한다.
상기 보간에 의한 현재 온도에서의 교정용 측정 반사 계수는,
Figure 112018043793852-pat00002
에 의해 산출되되,
Figure 112018043793852-pat00003
는 현재 온도를 나타내고,
Figure 112018043793852-pat00004
및
Figure 112018043793852-pat00005
는 각각 현재 온도의 상하 양측에 존재하는 반사 계수 수집 온도를 나타내며,
Figure 112018043793852-pat00006
는 온도 차이
Figure 112018043793852-pat00007
-
Figure 112018043793852-pat00008
에 따라 다르게 주어진다.
상기 교정용 측정 반사 계수는 내장 로드 교정 키트를 사용하여 측정되되, 상기 실제 반사 계수 산출 시에는 외장 로드 교정 키트를 사용하여 미리 측정하여 수집한 반사 계수와의 비율에 따라 이용된다.
본 발명의 전압 정재파비 측정 장치 및 그 제어 방법에 따르면, 온도 변화에 그 반사 계수가 민감하게 반응하는 로드 교정 키트를 측정기 본체 내부에 고정적으로 설치한 상태에서 현장의 온도 조건에 따라 스위치를 자동 절환하여 교정을 수행함으로써 VSWR 측정을 위해 현장에서 외장 교정 키트를 휴대할 필요가 없는 편리함이 있다.
나아가, VSWR 측정기의 생산 시에 다양한 온도에서 반사 계수를 미리 측정하여 사용하지 않고 사용자가 필요에 따라 현장에서 측정한 반사 계수를 나중에 다시 사용하기 때문에 제조에 소요되는 노력과 비용을 현저하게 단축시킬 수가 있다.
도 1은 종래 VSWR 측정 장치의 교정 방법을 설명하기 위한 구성도.
도 2는 본 발명의 전압 정재파비 측정 장치의 내부 기능 블록도.
도 3은 본 발명의 정재파비 측정 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 4는 본 발명의 정재파비 측정 장치에 대한 단일 포트 에러 모델 및 그 교정 방안을 설명하기 위한 도.
이하에는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 전압 정재파비 측정 장치 및 그 제어 방법의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 전압 정재파비 측정 장치의 내부 기능 블록도이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 전압 정재파비 측정 장치는 전압 정재파비 측정을 위한 신호, 예를 들어 수십 ㎒ ~ 수십 ㎓의 주파수 범위의 싱글 톤 신호를 발생하는 신호 발생부(150), 신호 발생부(150)에서 발생된 신호를 증폭하는 증폭부(152), 본체 케이스 외부에 설치된 RF 커넥터(190), 본체 케이스 내부에 고정적으로 설치된 내장 로드 교정 키트(180), 정재파비 측정을 위해 전송 선로를 통과하는 싱글 톤 신호 전력의 일부를 추출하는 RF 커플러(154), RF 커플러(154)를 내장 로드 교정 키트(180) 또는 RF 커넥터(190) 측으로 절환하는 RF 스위치(160), RF 스위치(160)를 구동, 즉 그 절환을 제어하는 스위치 제어부(170), RF 커플러(154)에서 추출된 아날로그 전력 신호를 디지털 전력 신호로 변환하는 AD 변환부(140), 후술하는 바와 같이 외장 오픈, 쇼트 및 로드 교정 키트 각각에 대해 측정하여 수집한 측정 반사 계수와 측정 시의 온도, 내장 로드 교정 키트에 대해 적어도 하나 이상의 온도 값에서 측정하여 수집한 측정 반사 계수와 그 측정 시의 온도 및 내장 로드 교정 키트와 외장 로드 교정 키트의 측정 반사 계수의 비율(이하 '변환 함수'라 한다) 등의 데이터를 저장하는 메모리(120), 교정기 내부의 온도를 김지하는 온도 감지 센서(130) 및 VSWR 측정기(100)의 전반적인 동작을 총괄적으로 제어하는 CPU(110)를 포함하여 이루어질 수 있다.
전술한 구성에서, 온도 감지 센서(130)는 써미스터 등으로 구현될 수 있을 것이다. CPU(110)는 온도 감지 센서(130)에 의해 감지된 현재 온도를 이미 반사 계수가 측정되어 수집된 온도와 비교하여 적절한 교정 방안, 예를 들어 재교정, 인접 온도에서 측정된 반사 계수의 차용 또는 상하의 두 인접 온도에서 측정된 반사를 이용한 보간 중의 어느 하나의 방안을 선정하고, 그 결과로 얻어진 측정 반사 계수를 반영하여 시험 대상물의 전압 정재파비를 산출(측정)하는바, 이에 대해서는 후술한다.
도 3은 본 발명의 정재파비 측정 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도인바, 별 다른 설명이 없는 한 CPU(110)를 주체로 하여 수행됨을 밝혀둔다.
먼저 측정기 제조 과정에서 외장 오픈, 쇼트 및 로드 교정 키트 각각에 대해 반사 계수를 측정하여 온도와 함께 메모리(120)에 저장(단계 S10)하고, 이어서 RF 스위치(160)를 내장 로드 교정 키트(180) 측으로 절환한 상태에서 그 반사 계수를 조정하여 온도와 함께 메모리(130)에 저장(단계 S20)하는데, 각 측정 시의 온도 조건은 동일한 것이 바람직하다. 이 과정에서, 반사 계수의 측정은 사용자에 의해 설정된 주파수 범위 내에서 역시 사용자에 의해 설정된 주파수 증분만큼씩 싱글 톤 신호의 주파수를 자동으로 변경해가면서 각 주파수 별로 수행될 수 있다.
다음으로, 외장 및 내장 로드 교정 키트에 대한 두 측정 반사 계수 사이의 비율, 즉 변환 함수 T(f)를 아래의 수학식 1과 같이 계산하여 저장(단계 S30)하는데, 이러한 변환 함수 T(f)는 전술한 바와 같이 주파수 별로 계산되어 저장될 수 있다. 전술한 단계 S10 내지 S30은 제품 제조 과정에서 사전에 수행될 수 있다.
Figure 112018043793852-pat00009
수학식 1에서
Figure 112018043793852-pat00010
및
Figure 112018043793852-pat00011
는 각각 외장 및 내장 로드 교정 키트에 대한 측정 반사 계수를 나타내고,
Figure 112018043793852-pat00012
은 측정 시의 온도를 나타낸다.
다음으로 단계 S40에서는 VSWR 측정 요청이 입력되었는지를 판단하는데, 이를 위해 시험자는 DUT를 측정기의 RF 커넥터(190)에 연결해야 한다. 단계 S40에서 측정 요청이 입력되지 않은 경우에는 단계 S40을 반복 수행하는 반면에 입력된 경우에는 단계 S50으로 진행하여 현재 온도를 감지한다.
다음으로, 단계 S60에서는 재교정이 필요한지를 판단하는데, 단계 S60은 현재 온도를 중심으로 재교정이 필요한 온도차(이하 '재교정 필요 온도차'라 한다) 이내, 예를 들어 현재 온도에서 ±5℃ 이내(사용자 설정에 의해 증감 가능함)의 온도에서의 측정 반사 계수가 존재, 즉 메모리(130)에 저장되어 있는지의 여부에 의해 수행될 수 있다. 그리고 이러한 측정 반사 계수는 사용자에 의한 재교정 시마다 측정되어 그 측정 시의 온도와 함께 메모리(130)에 저장된 후에 향후 적절하게 사용된다. 이와 같이 본 발명에서는 VSWR 측정기의 생산 시에 다양한 온도에서 반사 계수를 미리 측정하여 사용하지 않고 사용자가 필요에 따라 현장에서 측정한 반사 계수를 나중에 다시 사용하기 때문에 제조에 소요되는 노력과 비용을 현저하게 단축시킬 수가 있다.
단계 S60에서 재교정이 필요하다고 판단된 경우, 즉 현재 온도로부터 재교정 필요 온도차 이내의 온도에서의 측정 반사 계수가 존재하지 않는 경우에는 단계 S70으로 진행하여 RF 스위치(160)를 내장 로드 교정 키트(180) 측으로 절환하여 반사 계수를 측정한 후에 현재 온도와 함께 저장(단계 S70)한다.
반면에, 단계 S60에서 재교정이 필요치 않다고 판단된 경우, 즉 현재 온도로부터 재교정 필요 온도차 이내의 온도에서의 측정 반사 계수가 존재하는 경우에는 다시 단계 S80으로 진행하여 더 정교한 측정을 위해 보간이 가능한지의 여부를 판단하는데, 보간 가능 여부의 판단은 현재 온도의 위 및 아래의 온도에서의 측정 반사 계수가 존재하는지의 여부에 의해 수행될 수 있다.
단계 S80에서 보간이 불가능하다고 판단된 경우, 즉 현재 온도의 위 또는 아래의 어느 한 측의 온도에서의 측정 반사 계수만 존재하는 경우에는 그 위 또는 아래의 온도(이하 '인접 온도'라 한다)에서의 측정 반사 계수를 현재 온도에 대한 측정 반사 계수로 로딩(차용)(단계 S100)한다.
반면에, 단계 S80에서 보간이 가능하다고 판단된 경우에는 단계 S90으로 진행하여 아래의 수학식 2와 같이 보간에 의해 내장 로드 교정 키트에 대한 측정 반사 계수를 산출한다.
Figure 112018043793852-pat00013
위의 수학식 2에서
Figure 112018043793852-pat00014
는 현재 온도를 나타내고,
Figure 112018043793852-pat00015
및
Figure 112018043793852-pat00016
는 각각 현재 온도의 위 및 아래에 존재하는 반사 계수 측정 온도를 나타낸다.
Figure 112018043793852-pat00017
는 온도 차이
Figure 112018043793852-pat00018
-
Figure 112018043793852-pat00019
및 디바이스의 특성에 따라 달리 주어질 수 있다.
아래의 표 2는 본 발명의 방법에서 재교정, 인접 온도에서 측정한 반사 계수 차용 및 보간 방안이 각각 수행되는 경우를 예시적으로 설명하기 위한 표이다.
외장 및 내장 로드 교정 키트에 대한 반사 계수 측정 온도 25℃ -
재교정 필요 온도 차 5℃ -
기 측정 온도 17℃, 31℃ -
현재 온도 0℃ 재교정
13℃ 17℃에서 측정한 반사 계수 차용
21℃ 17℃ 및 25℃ 측정 반사 계수 사용하여 보간
다음으로, 단계 S110에서는 단계 S70, 단계 S80 또는 단계 S90에서 얻어진 측정 반사 계수를 변환 함수 T(f)를 사용하여 아래의 수학식 3과 같이 외장 로드 교정 키트에 대한 반사 계수
Figure 112018043793852-pat00020
로 변환하는데, 단계 S110에서도 역시 DUT에 대해 VSWR을 측정하고자 하는 주파수에서의 변환 함수 T(f)를 사용한다.
Figure 112018043793852-pat00021
다음으로 단계 S120에서는 실제 반사 계수 계산에 필요한 각종 에러 성분을 계산한다.
도 4는 본 발명의 정재파비 측정 장치에 대한 단일 포트 에러 모델 및 그 교정 방안을 설명하기 위한 도이다. 도 4에 도시한 바와 같이, 정재파비 측정 장치에 대한 단일 포트 에러 모델은 크게 3 성분 에러 모델, 즉 방향성(directivity) 에러 성분(e00), 포트정합(PortMatch) 에러 성분(e11) 및 트래킹(Tracking) 에러 성분(e10e01)으로 표현될 수 있다. 이 경우에 VSWR 측정 장치를 통해 측정(Measured)한 반사 계수(ΓM)와 DUT의 실제 반사 계수(ΓA)는 전술한 3개의 에러 성분을 사용하여 아래의 수학식 4와 같이 상호 변환될 수 있다.
Figure 112018043793852-pat00022
그리고 수학식 4에 의해 구해진 실제 반사 계수(ΓA)에 의해 아래의 수학식 5와 같이 VSWR 및 반사 손실(Return Loss; RL)이 계산된다.
Figure 112018043793852-pat00023
한편, 온도와 주파수에 의한 특성 변화가 없는, 즉 이상적인 각각의 외장 교정 키트의 특성은 아래의 표 3과 같이 정의된다.
Figure 112018043793852-pat00024
그리고 표 3과 외장 오픈, 쇼트 및 로드 교정 키트 각각에 대한 반사 계수(
Figure 112018043793852-pat00025
,
Figure 112018043793852-pat00026
,
Figure 112018043793852-pat00027
)를 사용하여 아래의 수학식 6과 같이 3원(e00, e11 및 e10e01) 일차 방정식의 해를 구할 수 있다.
Figure 112018043793852-pat00028
수학식 6을 각 에러 성분으로 정리하면 아래의 수학식 7과 같다.
Figure 112018043793852-pat00029
다시 도 3으로 돌아가서, 단계 S130에서는 RF 스위치(160)를 DUT 측으로 절환한 후에 DUT, 즉 실제 로드에 대한 반사 계수를 측정하고, 마지막으로 단계 S140에서는 이렇게 얻어진 DUT에 대한 측정 반사 계수 및 단계 S130에서 구해진 각 에러 성분을 수학식 4에 대입하여 DUT에 대한 실제 반사 계수(ΓA)를 계산하고, 이렇게 계산된 실제 반사 계수(ΓA)를 수학식 5에 대입하여 DUT에 대한 VSWR을 산출(측정)한다.
이상, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 전압 정재파비 측정 장치 및 그 제어 방법의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하였으나 이는 예시에 불과한 것이며, 본 발명의 기술적 사상의 범주 내에서 다양한 변형과 변경이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명의 권리범위는 이하의 특허청구범위의 기재에 의하여 정해져야 할 것이다.
예를 들어, 비록 재교정을 더 많이 수행할 수도 있겠으나 보다 정밀한 측정을 위해 재교정과 보간 만에 의해 측정 반사 계수를 수집할 수도 있을 것이다. 즉, 현재 온도의 위아래 중 어느 한 쪽이라도 측정 반사 계수를 수집한 온도가 존재하지 않거나 설령 존재한다 하더라도 현재 온도의 위아래 중 어느 한 쪽이라도 재교정 필요 온도차를 벋어난 경우에는 재교정을 수행하고 그렇지 않은 경우에는 현재 온도의 위아래 온도를 사용하여 보간을 수행하는 방식으로 프로그램이 변경될 수도 있을 것이다.
100: 측정기 본체, 110: CPU,
120: 메모리, 130: 온도 감지 센서,
140: AD 변환부, 150: 신호 발생부,
160: RF 스위치, 170: 스위치 제어부,
180: 내장 로드 교정 키트, 190: RF 커넥터

Claims (8)

  1. 전압 정재파비 측정을 위한 주파수 신호를 발생하는 신호 발생부;
    본체 케이스 외부에 설치된 RF 커넥터;
    본체 케이스 내부에 고정적으로 설치된 내장 로드 교정 키트;
    정재파비 측정을 위해 전송 선로를 통과하는 신호 전력의 일부를 추출하는 RF 커플러;
    RF 커플러를 내장 로드 교정 키트 또는 RF 커넥터 측으로 절환하는 RF 스위치;
    RF 스위치의 절환을 제어하는 스위치 제어부;
    VSWR 측정을 위한 각종 데이터가 저장되어 있는 메모리;
    교정기 내부의 온도를 김지하는 온도 감지 센서 및
    온도 감지 센서에 의해 감지된 현재 온도를 이미 반사 계수가 측정되어 수집된 온도와 비교하여 반사 계수 재교정, 인접 온도에서 측정된 반사 계수의 차용 또는 상하의 두 인접 온도에서 측정된 반사 계수를 이용한 보간 중의 어느 하나의 방안을 선정하고, 상기 방안의 수행 결과로 얻어진 측정 반사 계수를 반영하여 시험 대상물의 전압 정재파비를 산출하는 CPU를 포함하여 이루어진 전압 정재파비 측정 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    메모리에는 외장 오픈, 쇼트 및 로드 교정 키트 각각에 대해 측정하여 수집한 측정 반사 계수와 측정 시의 온도, 내장 로드 교정 키트에 대해 적어도 하나 이상의 온도 값에서 측정하여 수집한 측정 반사 계수와 그 측정 시의 온도 및 내장 로드 교정 키트와 외장 로드 교정 키트의 측정 반사 계수의 비율을 포함하는 데이터가 저장된 것을 특징으로 하는 전압 정재파비 측정 장치.
  3. 측정 장치 본체에 고정 설치된 내장 로드 교정 키트를 구비한 전압 정재파비 측정 장치의 제어 방법에 있어서,
    전압 정재파비 측정 요청이 입력된 경우 현재 온도를 이미 교정용 측정 반사 계수가 수집된, 반사 계수 수집 온도와 비교한 결과에 따라 재교정 필요 여부를 판단하는 (a) 단계;
    상기 (a) 단계에서 재교정이 필요하다고 판단된 경우에는 내장 로드 교정 키트를 사용하여 교정용 반사 계수를 측정한 후에 현재 온도와 함께 수집하는 (b) 단계;
    DUT에 대한 반사 계수를 측정하는 (c) 단계 및
    상기 교정용 측정 반사 계수를 이용하여 DUT에 대한 실제 반사 계수를 산출하고, 상기 DUT에 대한 실제 반사 계수에 의거하여 전압 정재파비를 산출하는 (d) 단계를 포함하여 이루어진 전압 정재파비 측정 장치의 제어 방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 (a) 단계에서의 재교정 필요 여부는, 현재 온도를 중심으로 재교정 필요 온도차 이내의 온도에서의 교정용 측정 반사 계수가 존재하는지의 여부에 따라 정해지는 것을 특징으로 하는 전압 정재파비 측정 장치의 제어 방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    현재 온도를 중심으로 상하 양측 모두에서 재교정 필요 온도차 이내의 온도에서의 교정용 측정 반사 계수가 존재하지 않는 경우에는 재교정을 수행하는 반면에 상하의 어느 일측에서만 재교정 필요 온도차 이내의 온도에서의 교정용 측정 반사 계수가 존재하는 경우에는 그 온도에서의 교정용 측정 반사 계수를 현재 온도에서의 교정용 측정 반사 계수로 차용하는 것을 특징으로 하는 전압 정재파비 측정 장치의 제어 방법.
  6. 청구항 4에 있어서,
    현재 온도를 중심으로 상하 양측 모두에서 재교정 필요 온도차 이내의 온도에서의 교정용 측정 반사 계수가 존재하는 경우에는 양측 온도에서의 교정용 측정 반사 계수를 이용한 보간에 의해 현재 온도에서의 교정용 측정 반사 계수를 산출하는 것을 특징으로 하는 전압 정재파비 측정 장치의 제어 방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 보간에 의한 현재 온도에서의 교정용 측정 반사 계수는,
    Figure 112018043793852-pat00030
    에 의해 산출되되,
    Figure 112018043793852-pat00031
    는 현재 온도를 나타내고,
    Figure 112018043793852-pat00032
    및
    Figure 112018043793852-pat00033
    는 각각 현재 온도의 상하 양측에 존재하는 반사 계수 수집 온도를 나타내며,
    Figure 112018043793852-pat00034
    는 온도 차이
    Figure 112018043793852-pat00035
    -
    Figure 112018043793852-pat00036
    에 따라 다르게 주어지는 것을 특징으로 하는 전압 정재파비 측정 장치의 제어 방법.
  8. 청구항 3 내지 7 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 교정용 측정 반사 계수는 내장 로드 교정 키트를 사용하여 측정되되, 상기 실제 반사 계수 산출 시에는 외장 로드 교정 키트를 사용하여 미리 측정하여 수집한 반사 계수와의 비율에 따라 이용되는 것을 특징으로 하는 전압 정재파비 측정 장치의 제어 방법.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111273110A (zh) * 2020-03-19 2020-06-12 中国振华集团云科电子有限公司 一种微波元器件s参数全温自动测试系统及测试方法
CN112235014A (zh) * 2020-10-13 2021-01-15 Oppo广东移动通信有限公司 射频电路的调节方法、装置、电子设备及存储介质

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030028604A (ko) * 2001-09-20 2003-04-10 엘지전자 주식회사 Ｃｄｍａ 기지국 송수신 안테나 전압 정재파비 측정 장치및 방법
KR100421277B1 (ko) * 1994-12-01 2004-05-10 테라다인 인코퍼레이티드 Rf신호자동테스트장치용아키텍쳐
KR20050121300A (ko) 2004-06-22 2005-12-27 주식회사 액티패스 신호발생기와 신호분석기를 가지는 무선망 관리장치 및그를 이용한 기능 측정방법
KR20060086561A (ko) 2005-01-27 2006-08-01 차윤원 개인정보단말기를 이용한 기지국/중계기 유지보수용 rf 스펙트럼 분석 모듈
JP2011525986A (ja) * 2008-06-26 2011-09-29 デューン・メディカル・デバイシズ・リミテッド Ｒｆ校正装置および方法
KR101470407B1 (ko) 2014-02-19 2014-12-08 (주)티엘씨테크놀로지 Lte rf 감시장치 및 이를 통한 감시시스템과 그 감시방법
KR20160118209A (ko) * 2014-02-06 2016-10-11 로젠버거 호흐프리쿠벤츠테흐닉 게엠베하 운트 코. 카게 주파수 영역에서의 교정을 이용한 시간 영역 측정 방법

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100421277B1 (ko) * 1994-12-01 2004-05-10 테라다인 인코퍼레이티드 Rf신호자동테스트장치용아키텍쳐
KR20030028604A (ko) * 2001-09-20 2003-04-10 엘지전자 주식회사 Ｃｄｍａ 기지국 송수신 안테나 전압 정재파비 측정 장치및 방법
KR20050121300A (ko) 2004-06-22 2005-12-27 주식회사 액티패스 신호발생기와 신호분석기를 가지는 무선망 관리장치 및그를 이용한 기능 측정방법
KR20060086561A (ko) 2005-01-27 2006-08-01 차윤원 개인정보단말기를 이용한 기지국/중계기 유지보수용 rf 스펙트럼 분석 모듈
JP2011525986A (ja) * 2008-06-26 2011-09-29 デューン・メディカル・デバイシズ・リミテッド Ｒｆ校正装置および方法
KR20160118209A (ko) * 2014-02-06 2016-10-11 로젠버거 호흐프리쿠벤츠테흐닉 게엠베하 운트 코. 카게 주파수 영역에서의 교정을 이용한 시간 영역 측정 방법
KR101470407B1 (ko) 2014-02-19 2014-12-08 (주)티엘씨테크놀로지 Lte rf 감시장치 및 이를 통한 감시시스템과 그 감시방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111273110A (zh) * 2020-03-19 2020-06-12 中国振华集团云科电子有限公司 一种微波元器件s参数全温自动测试系统及测试方法
CN112235014A (zh) * 2020-10-13 2021-01-15 Oppo广东移动通信有限公司 射频电路的调节方法、装置、电子设备及存储介质

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