KR102150332B1

KR102150332B1 - 주파수 검출 장치

Info

Publication number: KR102150332B1
Application number: KR1020200016579A
Authority: KR
Inventors: 김병철
Original assignee: (주)엑소더스커뮤니케이션스
Priority date: 2020-02-11
Filing date: 2020-02-11
Publication date: 2020-09-01

Abstract

본 발명에 따른 주파수 검출 장치는 방향성 결합기를 사용하지 않고 전력분배기와 이퀄라이저들을 이용하는 간단한 구조를 가지면서, 1개의 전압검출기를 이용하여 주파수를 측정하고 다른 1개의 전압검출기를 이용하여 입력신호의 크기를 측정한다. 이로써, 본 발명에 따른 주파수 검출 장치는, 기존의 주파수 검출기가 2개의 전압검출기에서 검출되는 전압 차이를 이용하여 주파수를 검출하고 입력신호의 크기를 측정하기 위해서는 별도의 path를 필요로 하는 문제를 해결하고, 또 기존의 주파수 검출기가 최종 단계에서 검출되는 전압을 이용하여 작성한 테이블을 통해 주파수를 알 수 있을 뿐 주파수를 표시하지 못한다는 문제점과 작성한 테이블을 이용함으로써 주파수 측정에 오차가 발생한다는 문제점을 해결할 수 있게 된다. 따라서, 본 발명에 따른 주파수 검출 장치는 넓은 대역의 신호에 대해 주파수를 1MHz단위로 정확하게 표시할 수 있게 된다.

Description

주파수 검출 장치{Frequency detector}

본 발명은 주파수 검출 장치에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 간단한 구조로 이루어지되 보다 정확하게 입력 신호에 대한 주파수를 감지할 수 있도록 구성된 주파수 검출 장치에 관한 것이다.

정보 통신 신호 처리 분야에 있어서, 입력 신호가 어떠한 신호인지 여부를 판단하기 위한 전 단계로서 입력 신호의 주파수를 탐지하는 것이 필요하다.

특히, 군의 무전기를 이용한 통신에서는 지휘 차량의 안전을 위해서 도 1에 도시된 바와 같이 1개의 안테나로 여러 개의 무전기를 동시에 사용하는 방식으로 통신을 하게 된다. 도 1은 종래의 방식에 따라, 1개의 안테나와 주파수 검출기를 이용하여 복수 개의 무전기와 통신할 수 있도록 구성된 시스템 구성도이다. 도 1에 도시된 바와 같은 시스템에서 중요한 역할을 하는 가변형 대역통과 필터는 무전기 사이에서 사용하는 주파수에 따라 신호를 통과시키거나 차단하게 되는데, 입력신호의 주파수를 정확하게 알아야 제어장치의 출력 전압을 조정하여 가변형 대역통과 필터의 특성을 조정함으로써 사용 주파수만 통과하도록 할 수 있다.

도 2는 종래의 방식에 따른 주파수 검출 장치의 일례에 대한 구성도이다. 도 2를 참조하면, 기존의 주파수 검출기는 방향성결합기, 전력분배기, 고역통과 이퀄라이저 및 저역통과 이퀄라이저, 전압검출기(detector), 연산증폭기로 구성되어 있으며, 주파수 검출을 위해 저역 통과 이퀄라이저와 고역 통과 이퀄라이저를 사용하여 추출되는 두 전압의 차이를 이용하는 구조이다. 전술한 종래의 주파수 검출기는, 입력신호의 크기를 검출하기 위해 별도의 path와 전압검출기가 추가되는 복잡한 구조를 가졌으면서도 주파수 검출 시 오차가 발생하고 주파수를 표시하지 못하는 문제가 있으며, 특히 넓은 대역의 주파수를 검출하지 못한다는 문제점이 있다.

한국등록특허공보 제 10-0857859호 한국등록특허공보 제 10-1039864호

전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 간단한 구조로 이루어지되 입력 신호의 주파수를 정확하게 검출할 수 있도록 구성된 주파수 검출 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

특히, 본 발명은 방향성 결합기를 사용하지 않고 전력분배기와 이퀄라이저들을 이용하는 간단한 구조를 가지면서, 1개의 전압검출기를 이용하여 주파수를 측정하고 다른 1개의 전압검출기를 이용하여 입력신호의 크기를 측정함으로써, 기존의 주파수 검출기가 2개의 전압검출기에서 검출되는 전압 차이를 이용하여 입력 신호의 주파수를 검출하고 입력신호의 크기를 측정하기 위해서는 별도의 path를 필요로 하는 문제를 해결하고, 또 기존의 주파수 검출기가 최종 단계에서 검출되는 전압을 이용하여 작성한 테이블을 통해 입력 신호의 주파수를 알 수 있을 뿐 주파수를 표시하지 못한다는 문제점과 작성한 테이블을 이용함으로써 주파수 측정에 오차가 발생한다는 문제점을 해결하여 넓은 대역의 신호에 대해 주파수를 1MHz단위로 정확하게 표시할 수 있는 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 주파수 검출 장치는, 사전 설정된 측정 가능 범위내의 입력 신호에 대한 주파수를 검출하는 주파수 검출 장치에 관한 것으로서, 제1 포트로 입력 신호가 입력되고, 입력 신호를 제2 및 제3 포트로 각각 제공하는 전력분배기; 저역 통과 특성을 가지며, 상기 전력분배기의 제2 출력 포트로부터 제공되는 신호를 저역 통과시켜 제1 신호를 출력하는 저역 통과 이퀄라이저; 상기 저역 통과 이퀄라이저로부터 출력된 제1 신호에 대한 제1 전압을 검출하여 출력하는 제1 전압검출기; 고역 통과 특성을 가지며, 상기 전력분배기의 제3 출력 포트로부터 제공되는 신호를 고역 통과시켜 제2 신호를 출력하는 고역 통과 이퀄라이저; 상기 고역 통과 이퀄라이저로부터 출력된 제2 신호에 대한 제2 전압을 검출하여 출력하는 제2 전압검출기; 및 사전에 데이터베이스에 저장된 정보들을 이용하여, 상기 제1 및 제2 전압검출기로부터 출력된 제1 전압 및 제2 전압이 입력되면, 상기 데이터베이스의 정보와 상기 제1 및 제2 전압을 이용하여 입력 신호의 주파수를 검출하여 출력하는 마이크로프로세서; 를 구비하고,

상기 마이크로프로세서는, 상기 주파수 검출 장치의 측정 가능 범위내의 입력 신호들에 대하여 상기 제1 전압검출기의 제1 전압과 입력 신호의 주파수의 관계를 나타내는 수학식들을 사전에 검출하여 데이터베이스에 저장하고, 각 입력 신호들과 제2 전압검출기의 제2 전압과의 관계를 사전에 검출하여 데이터베이스에 저장하고, 상기 데이터베이스에 저장된 정보를 이용하여 입력 신호의 주파수를 검출한다.

전술한 특징에 따른 주파수 검출 장치에 있어서, 상기 저역 통과 이퀄라이저는, 상기 측정 가능 범위내의 입력 신호들에 대하여, 저역 통과 이퀄라이저를 통과하는 제1 신호에 대한 제1 전압이 입력 신호의 주파수에 대하여 선형적으로 증가되는 기울기를 갖는 특성 그래프를 갖도록 구성된 것이 바람직하다.

전술한 특징에 따른 주파수 검출 장치에 있어서, 상기 고역 통과 이퀄라이저는, 상기 측정 가능 범위내의 입력 신호들에 대하여, 고역 통과 이퀄라이저를 통과하는 제2 신호에 대한 제2 전압들이 서로 겹치지 않도록 하는 특성 그래프를 갖도록 구성된 것이 바람직하다.

전술한 특징에 따른 주파수 검출 장치에 있어서, 상기 주파수 검출 장치에서 주파수의 측정 가능 범위는, 100MHz ~ 3000MHz 인 것이 바람직하다.

전술한 특징에 따른 주파수 검출 장치에 있어서, 상기 마이크로프로세서의 데이터베이스에 사전 설정되어 저장되는 상기 제1 전압검출기의 제1 전압과 입력 신호의 주파수의 관계를 나타내는 수학식은, 전체 주파수 대역을 복수 개의 선형적인 구간으로 나누고 각 구간에 대한 수학식들이 결합되어 완성된 것이 바람직하다.
전술한 특징에 따른 주파수 검출 장치에 있어서, 상기 마이크로프로세서는, 측정할 입력 신호가 입력되면, 제1 및 제2 전압 검출기로부터 각각 제1 전압 및 제2 전압을 제공받고, 제2 전압 검출기의 제2 전압에 대응되는 입력 신호의 세기를 상기 데이터베이스로부터 검출하고, 상기 검출된 입력 신호의 세기에 대응되는 수학식을 데이터베이스로부터 선택하고, 상기 선택된 수학식에 상기 제1 전압 검출기의 제1 전압을 대입하여 입력 신호의 주파수를 검출하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 주파수 검출 장치는 방향성 결합기를 사용하지 않고 전력분배기와 이퀄라이저들을 이용하는 간단한 구조를 가지면서, 1개의 전압검출기를 이용하여 입력 신호의 크기를 측정하고, 상기 측정된 입력 신호의 크기와 다른 1개의 전압검출기를 이용하여 입력신호의 주파수를 측정한다. 이로써, 본 발명에 따른 주파수 검출 장치는, 기존의 주파수 검출기가 2개의 전압검출기에서 검출되는 전압 차이를 이용하여 입력 신호의 주파수를 검출하고 입력신호의 크기를 측정하기 위해서는 별도의 path를 필요로 하는 문제를 해결하고, 또 기존의 주파수 검출기가 최종 단계에서 검출되는 전압을 이용하여 작성한 테이블을 통해 주파수를 알 수 있을 뿐 주파수를 표시하지 못한다는 문제점과 작성한 테이블을 이용함으로써 주파수 측정에 오차가 발생한다는 문제점을 해결할 수 있게 된다. 따라서, 본 발명에 따른 주파수 검출 장치는 넓은 대역의 신호에 대해 주파수를 1MHz단위로 정확하게 표시할 수 있게 된다.

본 발명에 따른 주파수 검출 장치는 입력신호의 주파수에 따른 저역 통과 이퀄라이저 출력 전압의 변화를 이용하여 주파수가 100～3000MHz인 입력 신호의 주파수를 1MHz 단위로 검출할 수 있으며, 고역 통과 이퀄라이저를 거치고 전압검출기에서 검출되는 전압의 변화를 이용하여 입력신호의 크기가 변해도 오차 없이 주파수를 검출할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 주파수 검출 장치는 전력분배기, 이퀄라이저와 전압검출기, 연산증폭기로 구성하고 마이크로프로세서와 연결하여 FND(Flexible Numeric Display)로 표시하는 간단한 구조로 구현이 매우 용이하다.

또한, 본 발명에 따른 주파수 검출 장치는 집중소자로 구성된 이퀄라이저들의 기울기 특성을 쉽게 조정할 수 있어서 저역 통과 이퀄라이저의 주파수당 변화하는 전압의 차이를 크게 조정함으로써 탐지하는 주파수의 정확도를 향상시킬 수 있으며, 전체 대역을 여러 구간으로 나눠서 비선형적인 이퀄라이저들의 기울기 특성을 구간별로 선형적이 되게 분할하여 탐지하는 주파수의 정확도를 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 따른 주파수 검출 장치는 고역 통과 이퀄라이저를 사용함으로써, 저역 통과 이퀄라이저를 통과한 1dBm 간격의 각 입력신호에 대해 사용 주파수의 시작점과 끝점의 전압을 측정하고 이를 잇는 직선을 이용하여 입력 신호의 크기와 무관하게 입력 신호에 대한 주파수를 탐지할 수 있게 된다.

도 1은 4개의 무전기를 1개의 안테나로 통신이 가능한 시스템의 구성을 도시한 블록도이다.
도 2는 종래의 주파수 검출 장치 중 1예를 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 주파수 검출 장치를 전체적으로 도시한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주파수 검출 장치에 있어서, (a)는 저역 통과 이퀄라이저의 일예에 대한 내부 구성을 도시한 회로도이며, (b)는 (a)의 저역 통과 이퀄라이저에 대한 통과 특성 그래프이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주파수 검출 장치에 있어서, 2개의 입력 신호에 대하여, 고역 통과 이퀄라이저 및 제2 전압 검출기를 통과한 제2 전압과 입력 신호의 주파수의 관계들을 각각 도시한 그래프이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주파수 검출 장치에 있어서, 2개의 입력 신호에 대하여, 회로가 조정된 고역 통과 이퀄라이저 및 제2 전압 검출기를 통과한 제2 전압과 입력 신호 주파수의 관계들을 각각 도시한 그래프이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주파수 검출 장치에 있어서, (a)는 고역 통과 이퀄라이저의 일예에 대한 내부 구성을 도시한 회로도이며, (b)는 (a)의 고역 통과 이퀄라이저에 대한 통과 특성 그래프이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주파수 검출 장치에 있어서, 마이크로프로세서가 입력 신호의 주파수를 검출하는 과정을 순차적으로 도시한 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주파수 검출 장치에 있어서, 상기 저역 통과 이퀄라이저 및 제1 전압 검출기를 통과한 제1 전압과 입력 신호 주파수의 관계를 예시적으로 도시한 그래프이다.
도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주파수 검출 장치에 있어서, 각 입력 신호에 대하여 제1 전압과 입력 신호 주파수의 관계를 나타내는 직선들을 예시적으로 도시한 그래프이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주파수 검출 장치의 구성 및 동작에 대하여 구체적으로 설명한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주파수 검출 장치를 도시한 블록도이다. 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 주파수 검출 장치(3)는, 전력 분배기(300), 저역 통과 이퀄라이저(310), 제1 전압 검출기(315), 제1 연산 증폭기(316), 고역 통과 이퀄라이저(320), 제2 전압 검출기(325), 제2 연산 증폭기(326), 마이크로프로세서(340 및 디스플레이 모듈(350)을 구비하여, 사전 설정된 측정 가능 범위내의 입력 신호에 대한 주파수를 검출하여 디스플레이 모듈에 출력하게 된다. 상기 고역 통과 이퀄라이저 및 제2 전압 검출기를 통과하여 마이크로프로세서로 입력된 제2 전압은 입력 신호의 크기를 검출하는데 이용되며, 상기 제2 전압에 의해 검출된 입력 신호의 크기를 이용하여, 상기 저역 통과 이퀄라이저 및 제1 전압 검출기를 통과하여 마이크로프로세서로 입력된 제1 전압은 입력 신호의 주파수를 검출하는데 이용된다. 이하, 전술한 각 구성요소들의 동작에 대하여 보다 구체적으로 설명하도록 한다.

상기 전력 분배기(300)는 제1 포트로 입력 신호가 입력되고, 입력 신호를 제2 및 제3 출력 포트로 각각 제공한다.

상기 저역 통과 이퀄라이저(310)는 저역 통과 특성을 가지며, 상기 전력분배기의 제2 출력 포트로부터 제공되는 신호를 저역 통과시켜 제1 신호를 출력하며, 상기 제1 전압 검출기(315)는 상기 저역 통과 이퀄라이저로부터 출력된 제1 신호에 대한 제1 전압을 검출하여 상기 마이크로프로세서로 출력한다.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주파수 검출 장치에 있어서, (a)는 저역 통과 이퀄라이저의 일예에 대한 내부 구성을 도시한 회로도이며, (b)는 (a)의 저역 통과 이퀄라이저에 대한 통과 특성 그래프이다. 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 저역 통과 이퀄라이저는 주파수에 대하여 신호의 세기가 선형적으로 감소하는 기울기를 갖는 통과 특성을 갖는 것을 특징으로 한다.

상기 고역 통과 이퀄라이저(320)는 고역 통과 특성을 가지며, 상기 전력분배기의 제3 출력 포트로부터 제공되는 신호를 고역 통과시켜 제2 신호를 출력하며, 상기 제2 전압 검출기(325)는 상기 고역 통과 이퀄라이저로부터 출력된 제2 신호에 대한 제2 전압을 검출하여 출력한다.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주파수 검출 장치에 있어서, 2개의 입력 신호에 대하여, 고역 통과 이퀄라이저 및 제2 전압 검출기를 통과한 제2 전압과 입력 신호 주파수의 관계들을 각각 도시한 그래프이다. 도 5를 참조하면, 일반적인 고역 통과 이퀄라이저는 서로 다른 크기를 갖는 입력 신호들이 A점과 B점에서 동일한 출력 전압을 갖게 됨으로써, 출력 전압만으로는 입력 신호의 크기를 정확하게 판단할 수 없음을 알 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 주파수 검출 장치는, 정확한 주파수 판단을 위하여, 서로 다른 크기를 갖는 입력 신호들이 항상 서로 다른 크기의 출력 전압을 가지도록 고역 통과 이퀄라이저의 회로를 조정하는 것이 바람직하다.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주파수 검출 장치에 있어서, 2개의 입력 신호에 대하여, 회로가 조정된 고역 통과 이퀄라이저 및 제2 전압 검출기를 통과한 제2 전압과 주파수의 관계들을 각각 도시한 그래프이다. 도 6을 참조하면, 고역 통과 이퀄라이저의 회로를 조정함으로써, 입력 신호의 주파수가 증가하더라도, 서로 다른 크기를 갖는 입력 신호들은 서로 다른 출력 전압을 갖도록 구성됨을 파악할 수 있다. 이와 같은 이유로 인하여, 전력분배기는 20MHz ~ 6000MHz 대역에서 사용이 가능하지만, 입력 신호의 크기에 따라 동일한 전압으로 나타나지 않는 범위인 100MHz ~ 3000MHz 까지만 사용하는 것이 바람직하다.

전술한 구성을 갖는 본 발명에 따른 주파수 검출 장치의 동작 주파수는 전력 분배기의 대역폭과 저역 및 고역 통과 이퀄라이저들의 기울기가 존재하는 영역에 의해 결정된다. 특히, 저역 및 고역 통과 이퀄라이저는 집중 소자들로 구성되기 때문에 저역 및 고역 통과 특성의 기울기를 쉽게 조정할 수 있게 된다.

도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주파수 검출 장치에 있어서, (a)는 고역 통과 이퀄라이저의 일예에 대한 내부 구성을 도시한 회로도이며, (b)는 (a)의 고역 통과 이퀄라이저에 대한 통과 특성 그래프이다. 도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 고역 통과 이퀄라이저는 신호의 세기가 측정 가능 주파수 범위내에서 주파수와 거의 무관하게 일정한 통과 특성을 갖는 것을 특징으로 한다.

100MHz～3000MHz 대역에 적용한 저역 및 고역 통과 이퀄라이저에 대한 회로도 및 시뮬레이션 특성을 도시한 도 4 및 도 7을 참조하면, 저역 통과 이퀄라이저는 1단으로 설계한 경우 기울기의 변화가 너무 작아서 주파수 검출에 있어서 오차를 발생시킬 확률이 크므로 2단으로 설계하여 기울기를 더 크게 변화시킴으로써, 본 발명에 따른 주파수 검출 장치는 보다 정확한 주파수를 검출할 수 있도록 해야 한다. 그러나 입력신호의 크기를 측정하기 위한 path의 고역 통과 이퀄라이저는 넓은 주파수 특성을 위해 2단으로 설계하지만 제2 전압검출기에서 추출된 전압이 입력 신호의 주파수에 따라 약간 감소하는 특성을 가지므로 고역 통과 이퀄라이저도 입력 신호의 주파수에 따라 약간 증가하는 특성을 갖도록 소자 값을 조정하는 것이 바람직하다.

특히, 본 발명에 따른 상기 주파수 검출 장치는 고역 통과 이퀄라이저가 입력 신호의 크기에 따라 일정한 제2 전압을 출력하도록 구성될 수 있는 주파수의 범위내에서 구동되도록 하는 것이 바람직하며, 따라서 주파수의 측정 가능 범위는 100MHz ~ 3000MHz 인 것이 바람직하다.

상기 제1 전압 검출기 및 제2 전압 검출기의 출력단과 상기 마이크로프로세서(340)의 사이에 각각 상기 제1 연산 증폭기(316) 및 제2 연산 증폭기(326)를 더 구비하여, 상기 제1 전압 및 제2 전압을 증폭시켜 마이크로프로세서로 제공함으로써, 주파수의 판단을 용이하게 하도록 하는 것이 바람직하다. 상기 제1 전압 검출기에서 검출된 전압은 제1 연산 증폭기를 통해 마이크로프로세서로 입력되는데, 검출된 전압들의 값에 따라 주파수를 검출하며, 이 전압들은 전 대역에서 선형적으로 변화하지는 않으므로, 사용하는 전체 주파수 대역을 여러 개의 구간으로 나누어서, 나뉜 각 구간에서는 선형적으로 변화하도록 해 줘서 주파수 검출의 오차를 없애도록 하는 것이 바람직하다.

상기 마이크로프로세서(340)는 사전에 데이터베이스에 저장된 정보들을 이용하여, 상기 제1 및 제2 전압검출기로부터 출력된 제1 전압 및 제2 전압이 입력되면, 상기 데이터베이스의 정보와 상기 제1 및 제2 전압을 이용하여 입력 신호의 주파수를 검출하여 디스플레이 모듈(350)에 출력한다. 상기 디스플레이 모듈(350)은 Flexible Numeric Display(FND)로 구성되어, 주파수를 숫자로 표시하는 것이 바람직하다.

이하, 도 8을 참조하여, 본 발명에 따른 주파수 검출 장치의 마이크로프로세서가 입력 신호의 주파수를 검출하는 방법에 대하여 구체적으로 설명한다. 도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주파수 검출 장치에 있어서, 마이크로프로세서가 주파수를 검출하는 과정을 순차적으로 도시한 흐름도이다.

도 8을 참조하면, 상기 마이크로프로세서는, 상기 주파수 검출 장치의 측정 가능 범위내의 입력 신호들에 대하여 상기 저역 통과 이퀄라이저 및 제1 전압검출기의 제1 전압과 입력 신호의 주파수의 관계를 나타내는 수학식들을 사전에 검출하여 데이터베이스에 저장하고, 각 입력 신호들과 상기 고역 통과 이퀄라이저 및 제2 전압검출기의 제2 전압과의 관계를 사전에 검출하여 데이터베이스에 저장한다.

여기서, 상기 저역 통과 이퀄라이저를 통과하고 제1 전압 검출기에 의해 검출되는 제1 전압은 주파수에 대하여 선형적인 기울기를 가지므로, 제1 전압과 입력 신호 주파수의 관계는 주파수의 시작점과 주파수의 끝점을 연결하는 직선에 대한 수학식으로 표현될 수 있다. 다만, 입력 신호의 크기에 따라 상기 제1 전압의 크기가 가변되므로, 제1 전압과 입력 신호 주파수의 관계를 나타내는 수학식은 각 입력 신호의 크기에 따라 달라지게 된다. 따라서, 상기 마이크로프로세서는 측정 가능 범위의 입력 신호들의 크기들을 분할하고, 분할된 각 입력 신호에 대하여 제1 전압과 입력 신호 주파수의 관계를 나타내는 수학식들을 추출하여, 상기 데이터베이스에 저장 및 관리한다. 예컨대, 입력 신호의 측정 가능 범위가 -20dBm ~ 0dBm 인 경우, 입력 신호를 각 dBm별로 분할하여 21개로 분할하고, 21개의 각 입력 신호의 크기에 대하여 제1 전압과 입력 신호 주파수의 관계를 나타내는 수학식들을 생성함으로써, 21개의 수학식들을 상기 데이터베이스에 저장 및 관리하게 된다.

또한, 고역 통과 이퀄라이저를 통과하고 제2 전압 검출기에 의해 검출되는 제2 전압은 대체로 주파수에는 영향을 받지 않고 입력 신호의 크기에 따라 결정된다. 따라서, 상기 마이크로프로세서는 각 입력 신호들에 대응되는 제2 전압을 검출하여 사전에 상기 데이터베이스에 저장 및 관리한다.

도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주파수 검출 장치에 있어서, 상기 저역 통과 이퀄라이저 및 제1 전압 검출기를 통과한 제1 전압과 주파수의 관계를 예시적으로 도시한 그래프이다. 한편, 도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주파수 검출 장치에 있어서, 각 입력 신호에 대하여 제1 전압과 주파수의 관계를 나타내는 직선들을 예시적으로 도시한 그래프이다. 도 9 및 도 10을 참조하면, 입력 신호의 크기와 제1 전압을 검출하면, 입력 신호의 주파수를 정확하게 검출할 수 있음을 알 수 있다.

이상에서 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예를 중심으로 설명하였으나, 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 그리고, 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

30 : 주파수 검출 장치
300 : 전력분배기
310 : 저역 통과 이퀄라이저
315 : 제1 전압 검출기
316 : 제1 연산증폭기
320 : 고역 통과 이퀄라이저
325 : 제2 전압 검출기
326 : 제2 연산증폭기
340 : 마이크로프로세서
350 : 디스플레이 모듈

Claims

사전 설정된 측정 가능 범위내의 입력 신호에 대한 주파수를 검출하는 주파수 검출 장치에 있어서,
제1 포트로 입력 신호가 입력되고, 입력 신호를 제2 및 제3 출력 포트로 각각 제공하는 전력분배기;
저역 통과 특성을 가지며, 상기 전력분배기의 제2 출력 포트로부터 제공되는 신호를 저역 통과시켜 제1 신호를 출력하는 저역 통과 이퀄라이저;
상기 저역 통과 이퀄라이저로부터 출력된 제1 신호에 대한 제1 전압을 검출하여 출력하는 제1 전압검출기;
고역 통과 특성을 가지며, 상기 전력분배기의 제3 출력 포트로부터 제공되는 신호를 고역 통과시켜 제2 신호를 출력하는 고역 통과 이퀄라이저;
상기 고역 통과 이퀄라이저로부터 출력된 제2 신호에 대한 제2 전압을 검출하여 출력하는 제2 전압검출기; 및
사전에 데이터베이스에 저장된 정보들을 이용하여, 상기 제1 및 제2 전압검출기로부터 출력된 제1 전압 및 제2 전압이 입력되면, 상기 데이터베이스의 정보와 상기 제1 및 제2 전압을 이용하여 입력 신호의 주파수를 검출하여 출력하는 마이크로프로세서;
를 구비하고, 상기 고역 통과 이퀄라이저는,
상기 측정 가능 범위내의 입력 신호 크기들에 대하여 고역 통과 이퀄라이저를 통과하는 신호에 대한 출력 전압들이 서로 겹치지 않도록 하는 특성 그래프를 갖도록 회로가 구성되어, 서로 다른 크기를 갖는 입력 신호들에 대하여 서로 다른 크기의 전압이 출력되도록 하는 것을 특징으로 하며,
상기 데이터베이스에 사전 저장된 정보들은,
상기 주파수 검출 장치의 측정 가능 범위내의 입력 신호를 입력 신호 크기에 따라 분할하고, 상기 분할된 각 입력 신호 크기들에 대하여, 상기 제1 전압검출기의 제1 전압과 입력 신호 주파수의 관계를 나타내는 수학식들; 및
각 입력 신호 크기 및 이에 대응되는 제2 전압검출기의 제2 전압들; 이며,
상기 마이크로프로세서는,
측정할 입력 신호가 입력되면, 제1 및 제2 전압 검출기로부터 각각 제1 전압 및 제2 전압을 제공받고,
제2 전압 검출기의 제2 전압에 대응되는 입력 신호의 세기를 상기 데이터베이스로부터 검출하고,
상기 검출된 입력 신호의 세기에 대응되는 수학식을 데이터베이스로부터 선택하고, 상기 선택된 수학식에 상기 제1 전압 검출기의 제1 전압을 대입하여 입력 신호 주파수를 검출하는 것을 특징으로 하는 주파수 검출 장치.
제1항에 있어서, 상기 저역 통과 이퀄라이저는,
상기 측정 가능 범위내의 입력 신호들에 대하여, 저역 통과 이퀄라이저를 통과하는 제1 신호에 대한 제1 전압이 입력 신호 주파수에 대하여 선형적으로 증가되는 기울기를 갖는 특성 그래프를 갖도록 구성된 것을 특징으로 하는 주파수 검출 장치.
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제1항에 있어서, 상기 주파수 검출 장치에서 주파수의 측정 가능 범위는,
100MHz ~ 3000MHz 인 것을 특징으로 하는 주파수 검출 장치.
제1항에 있어서, 상기 마이크로프로세서의 데이터베이스에 사전 설정되어 저장되는 상기 제1 전압검출기의 제1 전압과 입력 신호 주파수의 관계를 나타내는 수학식은, 전체 주파수 대역을 복수 개의 선형적인 구간으로 나누고 각 구간에 대한 수학식들이 결합되어 완성된 것을 특징으로 하는 주파수 검출 장치.
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