KR102272880B1 - Method and device for error correction of active phased array antenna system - Google Patents

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KR102272880B1
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이종훈
김재경
권철희
김동윤
진형석
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엘아이지넥스원 주식회사
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Abstract

The present invention relates to a method and device for correcting an error of an active phased array antenna system, which extracts the characteristics of a semiconductor transceiver configured by a combination of many transceiver modules and which can correct an error in a signal transceiving process using the extracted characteristics. In accordance with one embodiment of the present invention, the device comprises: a semiconductor transceiving device including a plurality of semiconductor transceivers; an amplifier for outputting a test signal for detecting transmission characteristic values of the semiconductor transceivers; a transmission path used for signal transmission, and formed between an RF transmission output terminal of the amplifier and an RF input terminal of the semiconductor transceivers; a correction signal distributor for collecting and distributing the transmission characteristic values from the semiconductor transceivers inputting a test signal through the transmission path; a receiver including C1 to CJ reception channels used when detecting the transmission characteristic values of the semiconductor transceivers; a receiver correction signal distributor for distributing the transmission characteristic values collected through the correction signal distributor to the C1 to CJ reception channels of the receiver; and an antenna compensator for generating a lookup table of transmission correction values of the semiconductor transceivers using the transmission characteristic values stored in the C1 to CJ reception channels of the receiver.

Description

능동위상배열안테나시스템의 오차보정방법 및 장치{Method and device for error correction of active phased array antenna system}Method and device for error correction of active phased array antenna system

본 발명은 능동위상배열안테나시스템의 오차보정방법 및 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수많은 송수신기 모듈의 조합으로 이루어진 반도체 송수신기의 특성을 추출하고, 이를 이용해서 신호 송수신과정에서의 오차를 보정할 수 있는 능동위상배열안테나시스템의 오차보정방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for correcting an error of an active phased array antenna system, and more particularly, extracting characteristics of a semiconductor transceiver composed of a combination of numerous transceiver modules, and using this to correct errors in the signal transmission and reception process It relates to an error correction method and apparatus of an active phased array antenna system.

이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.The content described in this section merely provides background information for the present embodiment and does not constitute the prior art.

능동위상배열안테나시스템은 다수의 반도체 송수신기(TRM : Transmit/ Receive Module)과 위상기를 이용하여 다중배열안테나 각각에 송신 및 수신을 수행하는 구조로 이루어진다. 이와 같은 능동위상배열안테나시스템은 구성된 다수의 TR모듈의 신호 크기, 위상을 조절해서 안테나 빔패턴의 모양과 빔형성 방향 등을 조절할 수 있다.The active phased array antenna system has a structure in which a plurality of semiconductor transceivers (TRM: Transmit/Receive Module) and a phaser are used to transmit and receive each of the multi-array antennas. Such an active phased array antenna system can control the shape of the antenna beam pattern and the beam forming direction by adjusting the signal size and phase of a plurality of configured TR modules.

특히, 능동위상배열안테나시스템에서 반도체 송수신기와 빔조향기가 차지하는 비중은 매우 크다. 또한 능동위상배열안테나시스템을 구성하는 반도체 송수신기의 수는 수천개에 이를 수 있다. In particular, a semiconductor transceiver and a beam steerer occupy a very large portion in the active phased array antenna system. In addition, the number of semiconductor transceivers constituting the active phased array antenna system may reach thousands.

따라서 능동위상배열안테나시스템을 운용함에 있어서, 반도체 송수신기의 RF 송수신 특성이 시간 경과 및 외부 환경 영향 등에 의해서 변화하면 시스템의 성능에 안좋은 영향을 미치게 된다. 특히, 능등위상배열안테나시스템은 군 운용 시스템에서 적 탐지에 이용되고 있기 때문에 신속하고 정확한 신호의 송수신은 매우 중요한 요소이다.Therefore, in operating the active phased array antenna system, if the RF transmission/reception characteristics of the semiconductor transceiver change due to the passage of time and external environmental influences, the performance of the system is adversely affected. In particular, since the ridged phased array antenna system is used for enemy detection in the military operation system, fast and accurate signal transmission and reception is a very important factor.

한국등록특허공보 제10-1021677호(발명의 명칭 : 능동위상배열안테나시스템의 오차보정장치 및 그 방법)Korean Patent Publication No. 10-1021677 (Title of Invention: Error Correction Device and Method of Active Phased Array Antenna System)

따라서 본 발명의 목적은 능동위상배열안테나시스템을 구성하는 반도체 송수신기 특성을 검출하고, 이를 이용하여 신호 송수신시의 오차를 보정할 수 있는 능동위상배열안테나시스템의 오차보정방법 및 장치를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an error correction method and apparatus for an active phased array antenna system capable of detecting characteristics of a semiconductor transceiver constituting an active phased array antenna system and correcting an error during signal transmission and reception using this.

본 발명의 다른 목적은 능동위상배열안테나시스템을 구성하는 반도체 송수신기의 특성을 검출함에 있어서 수신기의 특성 및 송수신 경로 상의 누설 성분 특성이 배제된 반도체 송수신기의 특성을 검출할 수 있는 능동위상배열안테나시스템의 오차보정방법 및 장치를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to detect the characteristics of the semiconductor transceiver constituting the active phased array antenna system, the characteristics of the receiver and the characteristics of the semiconductor transceiver in which the leakage component characteristics on the transmission and reception path are excluded. To provide an error correction method and apparatus.

본 발명의 다른 목적은 능동위상배열안테나시스템을 구성하는 반도체 송수신기의 특성을 검출할 때, 반도체 송수신기를 이용한 보정을 실시간 제어할 수 있는 능동위상배열안테나시스템의 오차보정방법 및 장치를 제공함에 있다. Another object of the present invention is to provide an error correction method and apparatus for an active phased array antenna system capable of real-time control of correction using a semiconductor transceiver when detecting characteristics of a semiconductor transceiver constituting an active phased array antenna system.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 능동위상배열안테나시스템의 오차보정장치는 다수의 반도체 송수신기로 구성되는 반도체 송수신장치; 다수의 반도체 송수신기의 송신 특성값 검출을 위한 테스트신호를 출력하는 증폭기; 신호 송신시에 이용되고, 증폭기의 RF 송신출력단자로부터 다수의 반도체 송수신기의 RF 입력단자 사이에 형성되는 송신경로; 송신경로를 통해서 테스트신호를 입력한 다수의 반도체 송수신기로부터 송신 특성값을 수집하고 분배하는 보정신호 분배기; 다수의 반도체 송수신기의 송신 특성값을 검출할 때 이용되는 C1~CJ개의 수신채널을 포함하는 수신기; 보정신호 분배기를 통해서 수집된 송신 특성값을 수신기의 C1~CJ 수신채널에 분배시키는 수신기 보정신호 분배기; 및 수신기의 C1~CJ 개의 수신채널에 저장된 송신 특성값을 이용하여 반도체 송수신기의 송신 보정값의 룩업테이블을 생성하는 안테나 보정기를 포함한다.In order to solve the above technical problems, an error correction apparatus of an active phased array antenna system according to an embodiment of the present invention includes: a semiconductor transceiver comprising a plurality of semiconductor transceivers; an amplifier for outputting a test signal for detecting transmission characteristic values of a plurality of semiconductor transceivers; a transmission path used for signal transmission and formed between the RF transmission output terminal of the amplifier and the RF input terminal of a plurality of semiconductor transceivers; a correction signal distributor for collecting and distributing transmission characteristic values from a plurality of semiconductor transceivers to which test signals are input through transmission paths; a receiver including C1 to CJ reception channels used when detecting transmission characteristic values of a plurality of semiconductor transceivers; a receiver correction signal distributor for distributing the transmission characteristic values collected through the correction signal distributor to C1~CJ reception channels of the receiver; and an antenna compensator for generating a lookup table of transmission correction values of the semiconductor transceiver by using transmission characteristic values stored in C1 to CJ reception channels of the receiver.

바람직하게는 안테나 보정기에서 생성된 룩업테이블을 이용하여 송수신모드에서 반도체 송수신장치의 보정을 제어하는 빔조향기를 포함한다.Preferably, it includes a beam steerer for controlling the correction of the semiconductor transceiver in the transmission/reception mode using the lookup table generated by the antenna compensator.

바람직하게는 반도체 송수신장치에 포함된 다수의 반도체 송수신기는 N열로 단위 구분하고, 보정신호 분배기는 N열로 단위 구분된 다수의 반도체 송수신기에 대해서 열 별로 송신 특성값을 수집한다.Preferably, a plurality of semiconductor transceivers included in the semiconductor transceiver unit is divided into N columns, and the correction signal divider collects transmission characteristic values for each column for a plurality of semiconductor transceivers that are unit-divided into N columns.

바람직하게는 반도체 송수신장치의 송신 특성값 검출을 위한 제어를 수행하는 안테나 제어기를 포함하고, 안테나 제어기는 기결정된 스케줄을 통해서 다수의 반도체 송수신기에 대한 송신 특성값 수집을 순차적으로 제어한다.Preferably, the apparatus includes an antenna controller performing control for detecting a transmission characteristic value of the semiconductor transceiver, and the antenna controller sequentially controls collection of transmission characteristic values for a plurality of semiconductor transceivers through a predetermined schedule.

바람직하게는 C1~CJ개의 수신채널을 포함하는 수신기는 각 채널에 반도체 송수신기의 송신 특성값을 검출해서 저장하고, 안테나 제어기의 제어하에 검출된 송신 특성값을 안테나 보정기에 전달한다.Preferably, the receiver including C1 to CJ reception channels detects and stores the transmission characteristic value of the semiconductor transceiver in each channel, and transmits the detected transmission characteristic value to the antenna compensator under the control of the antenna controller.

바람직하게는 수신기의 1개 수신채널 당 반도체 송수신기의 수는 반도체 송수신기 전체 개수를 수신채널 개수로 나눈 값으로 설정한다.Preferably, the number of semiconductor transceivers per one reception channel of the receiver is set as a value obtained by dividing the total number of semiconductor transceivers by the number of reception channels.

바람직하게는 송신경로는 증폭기에서 출력되는 테스트신호를 M개의 경로로 분배하는 송신신호 분배기; 송신신호 분배기로부터 테스트신호를 입력하고, M개의 RF신호를 송신하는 부배열 분배기; 부배열 분배기의 테스트신호를 입력하고, 다수의 반도체 송수신기 중에서 해당 열의 반도체 송수신기로 테스트신호를 송신하는 1~N열 분배기를 포함한다.Preferably, the transmission path includes: a transmission signal divider for distributing the test signal output from the amplifier to M paths; a sub-array divider that inputs a test signal from the transmit signal divider and transmits M RF signals; 1 to N column dividers for inputting the test signal of the sub-array divider and transmitting the test signal to the semiconductor transceiver of the corresponding column among a plurality of semiconductor transceivers.

바람직하게는 증폭기는 송신모드에서 송신신호를 증폭하는 송신신호 증폭기를 이용하고, 증폭기에서 출력되는 테스트신호는 일반 송신신호를 이용한다.Preferably, the amplifier uses a transmission signal amplifier that amplifies the transmission signal in the transmission mode, and the test signal output from the amplifier uses a general transmission signal.

바람직하게는 안테나 보정기는 C1~CJ 개의 수신채널의 특성값과, 다수의 반도체 송수신기의 송신경로의 누설 성분값을 저장하고, 반도체 송수신기의 송신 보정값에서 송신경로의 누설 성분값과 수신채널의 특성값을 제외한 값으로 룩업테이블을 구성한다.Preferably, the antenna compensator stores characteristic values of C1 to CJ reception channels and leakage component values of transmission paths of a plurality of semiconductor transceivers, and leakage component values of transmission paths and characteristics of reception channels from transmission correction values of semiconductor transceivers. Construct a lookup table with values excluding values.

바람직하게는 수신기의 C1~CJ개의 수신채널의 특성값은, 증폭기에서 출력하는 테스트신호를 입력한 수신기 보정신호 분배기에서 분배된 신호가 C1~CJ개의 수신채널에 전달되어 저장된 값으로 구성된다.Preferably, the characteristic value of the C1 to CJ reception channels of the receiver is a value stored by the signal distributed by the receiver correction signal divider inputting the test signal output from the amplifier is transmitted to the C1 to CJ reception channels.

바람직하게는 송신경로의 누설 성분값은, 다수의 반도체 송수신기를 모두 오프 상태로 제어한 상태에서 C1~CJ개의 수신채널에 전달되어 저장된 값으로 구성된다.Preferably, the leakage component value of the transmission path consists of values transmitted and stored in C1 to CJ reception channels in a state in which all of the plurality of semiconductor transceivers are controlled in the off state.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 능동위상배열안테나시스템의 오차보정방법은 테스트신호를 이용하여 수신기의 C1~CJ개의 수신채널에 분배시켜서 수신기의 특성값을 검출하는 단계; 능동위상배열안테나를 구성하는 다수의 반도체 송수신기를 모두 오프 상태로 제어한 상태에서 송신경로의 누설 성분값을 검출하는 단계; 능동위상배열안테나를 구성하는 다수의 반도체 송수신기에 테스트신호를 송신하고, 이에 기반해서 검출되는 신호를 수신기의 C1~CJ개의 수신채널에 분배시켜서 반도체 송수신기의 송신 특성값을 검출하는 단계; 반도체 송수신기의 송신 특성값에서 송신경로의 누설 성분값과 수신기의 특성값을 제거하고, 기설정된 기준값과의 비교를 통해서 보정을 위한 룩업테이블을 생성하는 단계를 포함한다.In order to solve the above technical problem, the error correction method of the active phased array antenna system according to an embodiment of the present invention distributes the test signal to C1 to CJ reception channels of the receiver using a test signal to detect the characteristic value of the receiver. step; detecting a leakage component value of a transmission path in a state in which all of a plurality of semiconductor transceivers constituting the active phase array antenna are turned off; transmitting a test signal to a plurality of semiconductor transceivers constituting the active phase array antenna, and distributing the detected signals to C1 to CJ reception channels of the receiver based on the test signals to detect a transmission characteristic value of the semiconductor transceiver; and removing the leakage component value of the transmission path and the receiver characteristic value from the transmission characteristic value of the semiconductor transceiver, and generating a lookup table for correction through comparison with a preset reference value.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 능동위상배열안테나시스템의 오차보정장치는 다수의 반도체 송수신기로 구성되는 반도체 송수신장치; 다수의 반도체 송수신기의 수신 특성값 검출을 위한 테스트신호를 출력하는 증폭기; 증폭기로부터 출력되는 테스트신호를 분배시키고 다수의 반도체 송수신기에 열 별로 송신하는 보정신호 분배기; 다수의 반도체 송수신기를 이용하여 신호를 수신할 때 이용되고, 다수의 반도체 송수신기의 수신 특성값을 검출할 때 이용되는 1~M개의 수신채널을 갖는 수신기; 신호 수신시에 이용되고, 다수의 반도체 송수신기의 RF 출력단자로부터 수신기의 1~M개의 수신채널 사이에 형성되는 수신경로; 및 수신기의 1~M개의 수신채널에 저장된 수신 특성값을 이용하여 반도체 송수신기의 수신 보정값의 룩업테이블을 생성하는 안테나 보정기를 포함한다.In order to solve the above technical problems, an error correction apparatus of an active phased array antenna system according to an embodiment of the present invention includes: a semiconductor transceiver comprising a plurality of semiconductor transceivers; an amplifier for outputting a test signal for detecting reception characteristic values of a plurality of semiconductor transceivers; a correction signal divider that distributes the test signal output from the amplifier and transmits it to a plurality of semiconductor transceivers by column; a receiver having 1 to M reception channels used when receiving a signal using a plurality of semiconductor transceivers and used when detecting reception characteristic values of the plurality of semiconductor transceivers; a reception path used when receiving a signal and formed between 1 to M reception channels of the receiver from the RF output terminals of a plurality of semiconductor transceivers; and an antenna compensator for generating a lookup table of reception correction values of the semiconductor transceiver by using reception characteristic values stored in 1 to M reception channels of the receiver.

바람직하게는 안테나 보정기에서 생성된 룩업테이블을 이용하여 송수신모드에서 반도체 송수신장치의 보정을 제어하는 빔조향기를 포함한다.Preferably, it includes a beam steerer for controlling the correction of the semiconductor transceiver in the transmission/reception mode using the lookup table generated by the antenna compensator.

바람직하게는 반도체 송수신장치에 포함된 다수의 반도체 송수신기는 N열로 단위 구분하고, 보정신호 분배기는 N열로 단위 구분된 다수의 반도체 송수신기에 열 별로 테스트신호를 송신한다.Preferably, a plurality of semiconductor transceivers included in the semiconductor transceiver device are unit-divided into N columns, and the correction signal divider transmits test signals to the plurality of semiconductor transceivers unit-divided into N columns for each column.

바람직하게는 반도체 송수신장치의 수신 특성값 검출을 위한 제어를 수행하는 안테나 제어기를 포함하고, 안테나 제어기는 기결정된 스케줄을 통해서 다수의 반도체 송수신기에 대한 수신 특성값 수집을 순차적으로 제어한다.Preferably, the apparatus includes an antenna controller that controls to detect reception characteristic values of the semiconductor transceiver, and the antenna controller sequentially controls collection of reception characteristic values for a plurality of semiconductor transceivers through a predetermined schedule.

바람직하게는 1~M개의 수신채널을 포함하는 수신기는 각 채널에 반도체 송수신기의 수신 특성값을 검출해서 저장하고, 안테나 제어기의 제어하에 검출된 수신 특성값을 안테나 보정기에 전달한다.Preferably, the receiver including 1 to M reception channels detects and stores the reception characteristic values of the semiconductor transceiver in each channel, and transmits the reception characteristic values detected under the control of the antenna controller to the antenna compensator.

바람직하게는 수신경로는 반도체 송수신기에서 출력되는 신호를 수집하는 1~N열 분배기; 분배기의 출력신호를 해당 채널로 전송하는 부배열 분배기를 포함한다.Preferably, the receiving path includes: 1 to N column divider for collecting signals output from the semiconductor transceiver; It includes a sub-array divider for transmitting the output signal of the divider to the corresponding channel.

바람직하게는 증폭기는 송신모드에서 송신신호를 증폭하는 송신신호 증폭기를 이용하고, 증폭기에서 출력되는 테스트신호는 송신경로가 아닌 경로를 통해서 반도체 송수신기까지 전달된다.Preferably, the amplifier uses a transmission signal amplifier that amplifies the transmission signal in the transmission mode, and the test signal output from the amplifier is transmitted to the semiconductor transceiver through a path other than the transmission path.

바람직하게는 안테나 보정기는 1~M개의 수신채널의 특성값과, 다수의 반도체 송수신기의 수신경로의 누설 성분값을 저장하고, 반도체 송수신기의 수신 보정값에서 수신경로의 누설 성분값과 수신채널의 특성값을 제외한 값으로 룩업테이블을 구성한다.Preferably, the antenna compensator stores the characteristic values of 1 to M reception channels and the leakage component values of the reception paths of the plurality of semiconductor transceivers, and the leakage component values of the reception channels and the reception channel characteristics from the reception correction values of the semiconductor transceivers. Construct a lookup table with values excluding values.

바람직하게는 수신기의 1~M개의 수신채널의 특성값은, 증폭기에서 출력하는 테스트신호를 1~M개의 채널신호로 분배시키고, 이 분배된 신호가 1~M개의 수신채널에 전달되어 저장된 값으로 구성된다.Preferably, the characteristic value of 1 to M receiving channels of the receiver is a value stored by dividing the test signal output from the amplifier into 1 to M channel signals, and the distributed signal is transmitted to 1 to M receiving channels. is composed

바람직하게는 수신경로의 누설 성분값은, 다수의 반도체 송수신기를 모두 오프 상태로 제어한 상태에서 1~M개의 수신채널에 전달되어 저장된 값으로 구성된다.Preferably, the leakage component value of the receiving path is composed of a value transmitted and stored in 1 to M receiving channels in a state in which all of a plurality of semiconductor transceivers are controlled in an off state.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 능동위상배열안테나시스템의 오차보정방법은 테스트신호를 이용하여 수신기의 1~M개의 수신채널에 분배시켜서 수신기의 특성값을 검출하는 단계; 능동위상배열안테나를 구성하는 다수의 반도체 송수신기를 모두 오프 상태로 제어한 상태에서 수신경로의 누설 성분값을 검출하는 단계; 능동위상배열안테나를 구성하는 다수의 반도체 송수신기에 테스트신호를 송신하고, 이에 기반해서 검출되는 신호를 수신기의 1~M개의 수신채널에 분배시켜서 반도체 송수신기의 수신 특성값을 검출하는 단계; 반도체 송수신기의 수신 특성값에서 수신경로의 누설 성분값과 수신기의 특성값을 제거하고, 기설정된 기준값과의 비교를 통해서 보정을 위한 룩업테이블을 생성하는 단계를 포함한다. In order to solve the above technical problem, the error correction method of the active phased array antenna system according to an embodiment of the present invention is to distribute the test signal to 1 to M receiving channels of the receiver to detect the characteristic value of the receiver. step; detecting a leakage component value of a receiver path in a state in which all of a plurality of semiconductor transceivers constituting the active phase array antenna are turned off; transmitting a test signal to a plurality of semiconductor transceivers constituting the active phase array antenna, and distributing the detected signals to 1 to M receiving channels of the receiver based on the test signals to detect a reception characteristic value of the semiconductor transceiver; and removing the leakage component value of the receiver path and the receiver characteristic value from the reception characteristic value of the semiconductor transceiver, and generating a lookup table for correction through comparison with a preset reference value.

본 발명의 일 실시예에 따른 능동위상배열안테나시스템의 오차보정방법 및 장치는 능동위상배열안테나시스템에서 수많은 송수신 모듈로 구성되고 있는 반도체 송수신기 특성을 검출하고, 이를 이용하여 신호 송수신시의 오차를 보정한다. 특히 본 발명은 능동위상배열안테나시스템을 구성하는 반도체 송수신기의 특성을 검출함에 있어서 수신기의 특성 및 송수신 경로 상의 누설 성분 특성까지 배제된 반도체 송수신기의 특성을 검출하는 것을 가능하게 한다. 따라서 본 발명은 반도체 송수신기의 특성을 정확히 검출하고, 이를 통해서 신호 송수신시의 오차 보정의 정확도를 높일 수 있다.An error correction method and apparatus for an active phased array antenna system according to an embodiment of the present invention detects characteristics of a semiconductor transceiver composed of numerous transmission and reception modules in an active phased array antenna system, and corrects an error during signal transmission and reception using this do. In particular, in detecting the characteristics of the semiconductor transceiver constituting the active phase array antenna system, the present invention makes it possible to detect the characteristics of the semiconductor transceiver excluding the characteristics of the receiver and the leakage component characteristics on the transmission/reception path. Accordingly, the present invention can accurately detect the characteristics of a semiconductor transceiver, and thereby increase the accuracy of error correction during signal transmission and reception.

또한 본 발명은 능동위상배열안테나시스템을 구성하는 반도체 송수신기의 특성을 검출할 때, 반도체 송수신기를 이용한 보정을 실시간 제어할 수 있다. 이를 위해서 본 발명에서는 빔조향기에서 최종 보정값이 산출된 룩업 테이블 값을 이용하여 반도체 송수신기의 보정에 이용한다. 그리고 룩업 테이블 보상값은 안테나 보정기에서 특성값의 변화량이 계산되어진다. 따라서 본 발명에서는 빔조향기의 실시간 보상을 수행하는 상태에서 별도로 안테나 보정기에서 특성값 변화량을 계산하는 동작을 병행해서 처리할 수 있다. 즉, 룩업 테이블 구성을 위한 별도의 시간을 필요로 하지 않기 때문에, 시스템의 자원 활용도를 높이는 것이 가능해진다.In addition, the present invention can control the correction using the semiconductor transceiver in real time when detecting the characteristics of the semiconductor transceiver constituting the active phase array antenna system. To this end, in the present invention, the lookup table value from which the final correction value is calculated by the beam steerer is used for correction of the semiconductor transceiver. And the lookup table compensation value is calculated by the amount of change in the characteristic value in the antenna compensator. Therefore, in the present invention, the operation of separately calculating the characteristic value change amount in the antenna compensator can be processed in parallel while the real-time compensation of the beam steering device is performed. That is, since a separate time for configuring the lookup table is not required, it is possible to increase the resource utilization of the system.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 능동위상배열안테나시스템의 오차보정장치의 전체적인 구성도를 도시하고 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 능동위상배열안테나시스템에서 송수신장치 내 수신기의 보정모드에서 RF 신호 흐름에 관한 상세 구성도를 도시하고 있다.
도 3에는 반도체 송수신장치의 RF 보정을 수행할 때, 제어되는 제어 데이터의 경로(① ~ ⑥)를 순차적으로 도시하고 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 능동위상배열안테나시스템에서 반도체 송수신기의 보정모드에서 송신 RF 신호 흐름에 관한 상세 구성도를 도시하고 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 능동위상배열안테나시스템에서 반도체 송수신기의 보정모드에서 수신 RF 신호 흐름에 관한 상세 구성도를 도시하고 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 능동위상배열안테나시스템에서 반도체 송수신기의 송신 경로 상의 검출된 RF 송신 특성값을 이용하여 송신경로를 보정하는 과정의 동작 흐름도를 도시하고 있다.
도 7은 도 6의 동작 흐름도에서 이용되는 용어들을 정리한 테이블을 도시하고 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 능동위상배열안테나시스템에서 반도체 송수신기의 수신 경로 상의 검출된 RF 수신 특성값을 이용하여 수신경로를 보정하는 과정의 동작 흐름도를 도시하고 있다.
도 9는 도 8의 동작 흐름도에서 이용되는 용어들을 정리한 테이블을 도시하고 있다.
1 is a diagram showing the overall configuration of an error correction device of an active phased array antenna system according to an embodiment of the present invention.
2 is a detailed block diagram of an RF signal flow in a correction mode of a receiver in a transceiver in an active phased array antenna system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 sequentially shows paths (① to ⑥) of control data to be controlled when RF correction of the semiconductor transceiver is performed.
4 is a detailed block diagram of a transmission RF signal flow in a correction mode of a semiconductor transceiver in an active phased array antenna system according to an embodiment of the present invention.
5 is a detailed block diagram of a received RF signal flow in a correction mode of a semiconductor transceiver in an active phased array antenna system according to an embodiment of the present invention.
6 is a flowchart illustrating a process of correcting a transmission path using RF transmission characteristic values detected on a transmission path of a semiconductor transceiver in the active phased array antenna system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 shows a table in which terms used in the operation flowchart of FIG. 6 are arranged.
8 is a flowchart illustrating a process of correcting a reception path by using an RF reception characteristic value detected on a reception path of a semiconductor transceiver in the active phased array antenna system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 9 shows a table in which terms used in the operation flowchart of FIG. 8 are arranged.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "부"와 "기", "모듈"과 "부", "유닛"과 "부", "장치"와 "시스템", "단말"과 "노드"와 "디지털 무전기" 등은 명세서 작성의 용이함 만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.Hereinafter, the embodiments disclosed in the present specification will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the same or similar components are assigned the same reference numerals regardless of reference numerals, and overlapping descriptions thereof will be omitted. The suffixes "part" and "group", "module" and "part", "unit" and "part", "device" and "system", "terminal" and "node" for components used in the description below. and "digital walkie-talkie" are given or mixed in consideration of the ease of writing the specification, and do not have distinct meanings or roles by themselves.

또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.In addition, in describing the embodiments disclosed in the present specification, if it is determined that detailed descriptions of related known technologies may obscure the gist of the embodiments disclosed in the present specification, the detailed description thereof will be omitted. In addition, the accompanying drawings are only for easy understanding of the embodiments disclosed in the present specification, and the technical spirit disclosed herein is not limited by the accompanying drawings, and all changes included in the spirit and scope of the present invention , should be understood to include equivalents or substitutes.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms including an ordinal number, such as first, second, etc., may be used to describe various elements, but the elements are not limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.When a component is referred to as being “connected” or “connected” to another component, it is understood that the other component may be directly connected or connected to the other component, but other components may exist in between. it should be On the other hand, when it is said that a certain element is "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that no other element is present in the middle.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In the present application, terms such as "comprises" or "have" are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It should be understood that this does not preclude the existence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명하기로 한다. 본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It is apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit and essential characteristics of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 능동위상배열안테나시스템의 오차보정장치의 전체적인 구성도를 도시하고 있다.1 is a diagram showing the overall configuration of an error correction device of an active phased array antenna system according to an embodiment of the present invention.

능동위상배열안테나시스템은 안테나 제어장치(100)와 송수신장치(200) 그리고 반도체 송수신장치(300)를 포함한다. 능동위상배열안테나시스템은 안테나 제어장치(100)의 제어하에 일반적인 송수신모드로 동작하고, 기설정된 스케줄에 의해서 안테나 보정모드로 동작한다.The active phased array antenna system includes an antenna control device 100 , a transceiver 200 , and a semiconductor transceiver 300 . The active phased array antenna system operates in a general transmission/reception mode under the control of the antenna controller 100 and operates in an antenna correction mode according to a preset schedule.

안테나 제어장치(100)는 안테나 제어기(110)와 안테나 보정기(120), 빔조향기(130) 등을 포함한다. 안테나 제어기(110)는 안테나 제어장치의 프로세서 기능을 수행한다. 안테나 보정기(120)는 보정모드에서 검출되는 수신기(210)의 RF 특성 데이터, 반도체 송수신기(310)의 RF 특성 데이터를 저장하고, 일반 송수신모드에서 저장된 데이터를 이용하여 송신 경로 보정 및 수신 경로 보정이 이루어질 수 있도록 한다. 빔조향기(130)는 안테나 제어기(110)의 제어하에 반도체 송수신기(310)를 제어하기 위한 안테나 빔패턴의 모양과 빔형성 방향 등을 제어하는 신호를 발생한다.The antenna control apparatus 100 includes an antenna controller 110 , an antenna compensator 120 , a beam steerer 130 , and the like. The antenna controller 110 performs a processor function of the antenna controller. The antenna compensator 120 stores the RF characteristic data of the receiver 210 detected in the correction mode and the RF characteristic data of the semiconductor transceiver 310, and performs transmission path correction and reception path correction using the data stored in the general transmission/reception mode. make it happen The beam steerer 130 generates signals for controlling the shape of the antenna beam pattern and the beam forming direction for controlling the semiconductor transceiver 310 under the control of the antenna controller 110 .

송수신장치(200)는 M+CJ 채널의 수신기(210), 주파수 합성기(220), 파형 발생기(230), 송신신호증폭기(240) 등을 포함한다. 주파수 합성기(220)와 파형발생기(230) 및 송신신호증폭기(240)는 레이다 신호를 안테나를 통해서 송신할 때, 이용되는 구성이고, 또한 공지된 구성을 이용한다. The transceiver 200 includes a receiver 210 of an M+CJ channel, a frequency synthesizer 220 , a waveform generator 230 , a transmission signal amplifier 240 , and the like. The frequency synthesizer 220 , the waveform generator 230 , and the transmission signal amplifier 240 are configurations used when transmitting a radar signal through an antenna, and also use a known configuration.

수신기(210)는 M+CJ 개의 채널로 구성되고, 반도체 송수신기(310)를 통해서 수신된 신호를 각 채널신호로 분배되어서 중간 주파수신호로 변환되어서 출력된다. 수신기(210)에서 1~M개의 채널은 일반 수신신호를 수신하는 채널이고, 또한 수신경로의 특성값을 검출할 때 이용되는 채널이다. 그리고 수신기(210)의 C1~CJ개의 채널은 송신경로의 특성값을 검출할 때 이용되는 채널이다. C1~CJ개의 수신기의 채널은 시스템의 성능과 여건에 따라서 적절하게 조절할 수 있다.The receiver 210 is composed of M+CJ channels, and a signal received through the semiconductor transceiver 310 is divided into each channel signal, converted into an intermediate frequency signal, and output. In the receiver 210, 1 to M channels are channels for receiving a general reception signal, and are channels used to detect a characteristic value of a reception path. And, the C1 to CJ channels of the receiver 210 are channels used to detect the characteristic value of the transmission path. The channels of C1~CJ receivers can be adjusted appropriately according to the performance and conditions of the system.

수신기(210)는 보정모드에서 M+CJ 개로 구성된 각 채널의 특성을 추출하여 안테나 제어장치(100)로 전달하도록 구성된다. 보정모드에서 수신기(210)로부터 각 채널의 특성을 추출할 때, 반도체 송수신장치(300)에 의한 영향을 차단하기 위해서 반도체 송수신장치(300)와 송수신장치(200)로의 신호 전달 경로는 사용하지 않는다. 즉, 일반 송수신모드에서의 송신경로와 수신경로는 수신기(210)의 채널 특성값을 검출할 때 이용하지 않는 것이 바람직하다. 따라서 송수신장치(200) 내 송신신호증폭기(240)에서 테스트신호를 제공하여 수신기(210)의 특성을 추출하는 것이 바람직하다.The receiver 210 is configured to extract the characteristics of each channel composed of M+CJ in the correction mode and transmit it to the antenna controller 100 . When the characteristics of each channel are extracted from the receiver 210 in the correction mode, the signal transmission path between the semiconductor transceiver 300 and the transceiver 200 is not used in order to block the influence of the semiconductor transceiver 300 . . That is, it is preferable not to use the transmission path and the reception path in the general transmission/reception mode when detecting the channel characteristic value of the receiver 210 . Therefore, it is preferable to extract the characteristics of the receiver 210 by providing the test signal from the transmission signal amplifier 240 in the transceiver 200 .

반도체 송수신장치(300)는 많은 수의 반도체 송수신기(310)를 포함한다. 보정모드에서 송신시의 RF 보정과 수신시의 RF 보정을 위하여 반도체 송수신기(310)의 송신경로 특성과 수신경로 특성을 추출한다. The semiconductor transceiver 300 includes a large number of semiconductor transceivers 310 . In the correction mode, transmission path characteristics and reception path characteristics of the semiconductor transceiver 310 are extracted for RF correction at the time of transmission and RF correction at the time of reception.

송신시의 RF 보정을 위한 특성 추출을 위하여 일반 송신모드에서 사용하는 송신라인을 이용하여 반도체 송수신기(310)까지 테스트신호를 전송하고, 보정신호 검출을 위하여 추가 구성된 수신기(210)의 C1~CJ개의 송신신호 보정용 채널을 이용하여 신호를 검출한다. 이 때의 값이 반도체 송수신기(310)의 송신시의 RF 보정을 위한 특성값이 된다. 이와 같이 송신시의 RF 보정을 위한 특성값을 검출할 때, 일반 수신경로를 이용하지 않는 것이 송신경로 상의 특성값만을 검출하는데 바람직하다.A test signal is transmitted to the semiconductor transceiver 310 using a transmission line used in a general transmission mode to extract characteristics for RF correction during transmission, and C1 to CJ of the receiver 210 additionally configured to detect a correction signal The signal is detected using the transmission signal correction channel. The value at this time becomes a characteristic value for RF correction at the time of transmission of the semiconductor transceiver 310 . As such, when detecting the characteristic value for RF correction during transmission, it is preferable not to use the general receiving path to detect only the characteristic value on the transmission path.

반대로 수신시의 RF 보정을 위한 특성 추출을 위하여 별도 테스트 신호를 위한 송신경로를 이용하여 반도체 송수신기(310)까지 테스트신호를 전송하고, 반도체 송수신기(310)의 일반 송수신모드에서의 수신라인을 이용하여 수신경로의 특성값을 측정한다. 이 때의 값이 반도체 송수신기(310)의 수신시의 RF 보정을 위한 특성값이 된다. 이 경우에서는 수신기의 1~M개의 수신채널을 이용한다.Conversely, in order to extract characteristics for RF correction at the time of reception, a test signal is transmitted to the semiconductor transceiver 310 using a transmission path for a separate test signal, and a reception line in the general transmission/reception mode of the semiconductor transceiver 310 is used. Measure the characteristic value of the water path. The value at this time becomes a characteristic value for RF correction at the time of reception of the semiconductor transceiver 310 . In this case, 1 to M reception channels of the receiver are used.

다음은 본 발명의 일 실시예에 따른 능동위상배열안테나시스템에서 송수신장치(200) 내 수신기의 RF 보정을 위한 특성값을 측정하는 과정에 대해서 살펴본다.Next, a process of measuring a characteristic value for RF correction of a receiver in the transceiver 200 in the active phased array antenna system according to an embodiment of the present invention will be described.

도 1에는 수신기의 RF 보정을 수행할 때, 제어되는 제어 데이터의 경로(① ~ ④)를 순차적으로 도시하고 있다.FIG. 1 sequentially shows the paths (① to ④) of the control data to be controlled when the RF correction of the receiver is performed.

스케줄러(별도의 장치 또는 안테나 제어기 내 기설정된 알고리즘을 이용)에 의해서 보정모드로 진입하면, 첫번째 과정으로 수신기(210)의 특성값을 검출하기 위해서 안테나 제어장치(100)는 반도체 송수신장치(300)의 송수신 동작을 오프시킨다. 즉, 안테나 제어기(110)는 빔조향기(130)에 반도체 송수신기(310)를 오프 시키기 위한 제어데이터와 타이밍신호(오프 동작 시점을 제어하기 위한 신호)를 출력하고, 이 제어데이터와 타이밍신호에 기반해서 두번째 과정으로 반도체 송수신기(310)는 오프상태로 동작된다. When the calibration mode is entered by the scheduler (using a separate device or a preset algorithm in the antenna controller), the antenna controller 100 detects the characteristic value of the receiver 210 as a first process. Turn off the transmit/receive operation of That is, the antenna controller 110 outputs control data and a timing signal for turning off the semiconductor transceiver 310 to the beam steerer 130 (a signal for controlling an off operation time), and based on the control data and the timing signal Thus, in the second process, the semiconductor transceiver 310 is operated in an OFF state.

또한, 안테나 제어장치(100)는 송수신장치(200)로부터 안테나 배열 수신기(210)의 측정값을 검출한다. 이를 위해서 안테나 제어기(110)는 수신기(210)의 측정값 검출을 위한 송수신장치 제어데이터와 타이밍신호를 송수신장치(200)로 전송한다. 이 과정은 두번째 과정과 같은 시점에 이루어진다.Also, the antenna control device 100 detects a measurement value of the antenna array receiver 210 from the transceiver 200 . To this end, the antenna controller 110 transmits the transceiver control data and the timing signal for detecting the measurement value of the receiver 210 to the transceiver 200 . This process takes place at the same time as the second process.

세번째 과정으로 송수신장치(200)는 M+CJ 개의 채널로 구성된 수신기(210)의 측정데이터를 안테나 제어기(110)로 전달한다. 그리고 네번째 과정으로 안테나 제어기(110)는 이 값을 안테나 보정기(120)에 저장한다. As a third process, the transceiver 200 transmits the measurement data of the receiver 210 composed of M+CJ channels to the antenna controller 110 . And as a fourth process, the antenna controller 110 stores this value in the antenna compensator 120 .

이후 수신기(210)의 측정 데이터는 위상(Phase)과 크기(Magnitude)로 변환되어 저장되고, 이후 RF신호의 송수신 보정시에 이용된다. 또한 수신기(210)의 측정값은 기설정된 기준값과 비교되어 보정데이터를 생성하는데도 이용된다.Thereafter, the measurement data of the receiver 210 is converted into a phase and a magnitude and stored, and is then used for correcting transmission/reception of an RF signal. Also, the measurement value of the receiver 210 is compared with a preset reference value and used to generate correction data.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 능동위상배열안테나시스템에서 송수신장치 내 수신기의 보정모드에서 RF 신호 흐름에 관한 상세 구성도를 도시하고 있다. 2 is a detailed block diagram of an RF signal flow in a correction mode of a receiver in a transceiver in an active phased array antenna system according to an embodiment of the present invention.

스케줄러(도시하지 않음)에 의해서 수신기(210)가 보정모드로 진입하면, 반도체 송수신장치(300)는 오프 상태로 제어된다. 즉, 반도체 송수신기(310)는 오프 상태로 제어된다. 이때 반도체 송수신장치로의 송신경로와 수신경로는 모두 오프상태를 유지한다.When the receiver 210 enters the correction mode by a scheduler (not shown), the semiconductor transceiver 300 is controlled to be in an off state. That is, the semiconductor transceiver 310 is controlled to be in an off state. At this time, both the transmit path and the receive path to the semiconductor transceiver maintain an OFF state.

그리고 송수신장치(200) 내 테스트신호가 생성되어서 파형발생기(230), 주파수합성기(230) 등을 경유하여 송신신호증폭기(240)에서 테스트신호가 증폭되어서 출력된다. 이때 송신신호증폭기(240)에서 출력되는 테스트신호는 수신기의 특성값 검출을 위한 적정값으로 기설정하고, 이를 이용하도록 하는 것이 바람직하다. 또한 테스트신호는 수신기의 특성만을 검출하는데 최적의 상태를 갖는 것이 바람직하므로, 가능한 외부 영향이 배제될 수 있도록 송수신장치(200) 내의 증폭기(240)를 이용하는 것이 바람직하다.Then, a test signal in the transceiver 200 is generated, and the test signal is amplified and output by the transmission signal amplifier 240 via the waveform generator 230 and the frequency synthesizer 230 . At this time, the test signal output from the transmission signal amplifier 240 is preferably set to an appropriate value for detecting the characteristic value of the receiver and used. In addition, since the test signal preferably has an optimal state for detecting only the characteristics of the receiver, it is preferable to use the amplifier 240 in the transceiver 200 so that possible external influences can be excluded.

송신신호증폭기(240)의 출력신호는 수신기 보정신호 분배기(450)를 통해서 각 채널별로 분배가 이루어진다. 이렇게 분배된 신호가 수신기(210) 내부의 M+CJ 개의 채널로 전송된다. 즉, 수신신호 보정용 수신채널(Ch 1~Ch M)과 송신신호 보정용 수신채널(Ch C1 ~ Ch CJ)로 분배되어 전송된다. The output signal of the transmission signal amplifier 240 is distributed for each channel through the receiver correction signal distributor 450 . The distributed signal is transmitted to M+CJ channels inside the receiver 210 . That is, the transmission is divided into a reception channel for correction of the reception signal (Ch 1 to Ch M) and a reception channel for correction of a transmission signal (Ch C1 to Ch CJ).

이때 M+CJ 개의 채널로 구성된 수신기(210)의 각 채널로부터 검출되는 값이 각 채널별 특성값이 된다. 이 값은 수신기 RF 경로 측정 데이터로서 안테나 보정기(120)에 저장되어진다. 이 과정에서 수신기의 검출신호를 복호 및 디지털화하여 전송하는 구성 등의 설명은 일반적인 과정과 동일하므로 생략한다.At this time, a value detected from each channel of the receiver 210 composed of M+CJ channels becomes a characteristic value for each channel. This value is stored in the antenna compensator 120 as receiver RF path measurement data. In this process, a description of the configuration of decoding, digitizing, and transmitting the detection signal of the receiver is the same as the general process and thus is omitted.

즉, 도 1과 도 2에 도시된 수신기의 제어 데이터 흐름과 보정모드에서의 RF 신호 흐름은 반도체 송수신기(310)가 오프상태로 제어되기때문에 반도체 송수신기(310)의 특성과는 무관한 상태가 된다. 즉, 수신기(210) 각 채널의 특성만을 검출하는 것이 가능해진다. 이렇게 검출된 수신기 각 채널의 I값과 Q값은 위상과 크기로 변환되어져서 안테나 보정기(120)에 저장된다. 그리고 이후 반도체 송수신기의 송수신 보정에 이용되어진다.That is, the control data flow of the receiver shown in FIGS. 1 and 2 and the RF signal flow in the correction mode are independent of the characteristics of the semiconductor transceiver 310 because the semiconductor transceiver 310 is controlled in the off state. . That is, it becomes possible to detect only the characteristics of each channel of the receiver 210 . The detected I and Q values of each channel of the receiver are converted into phase and magnitude and stored in the antenna compensator 120 . Then, it is used for correction of transmission and reception of the semiconductor transceiver.

다음은 본 발명의 일 실시예에 따른 능동위상배열안테나시스템에서 반도체 송수신장치의 RF 보정을 위한 특성값을 측정하는 과정에 대해서 살펴본다.Next, a process of measuring a characteristic value for RF correction of a semiconductor transceiver in the active phased array antenna system according to an embodiment of the present invention will be described.

도 3에는 반도체 송수신장치의 RF 보정을 수행할 때, 제어되는 제어 데이터의 경로(① ~ ⑥)를 순차적으로 도시하고 있다.FIG. 3 sequentially shows paths (① to ⑥) of control data to be controlled when RF correction of the semiconductor transceiver is performed.

스케줄러(도시하지 않음)에 의해서 보정모드로 진입하면, 첫번째 과정으로 반도체 송수신기(310)의 특성값을 검출하기 위해서 안테나 제어장치(100)는 반도체 송수신장치(300)에 제어데이터를 전송한다. 즉, 안테나 제어기(110)는 빔조향기(130)에 반도체 송수신기(310)의 특성값 검출을 수행함을 알리는 제어데이터와 타이밍신호(특성값 검출 시점을 제어하기 위한 신호)를 출력한다. When a correction mode is entered by a scheduler (not shown), the antenna control device 100 transmits control data to the semiconductor transceiver 300 in order to detect a characteristic value of the semiconductor transceiver 310 as a first process. That is, the antenna controller 110 outputs control data and a timing signal (a signal for controlling a characteristic value detection timing) to the beam steerer 130 to indicate that the characteristic value detection of the semiconductor transceiver 310 is to be performed.

그리고 첫번째 과정과 거의 동시 시점에서 두번째 과정으로 안테나 제어기(110)는 송수신장치(200)에 반도체 송수신기(310)의 보정을 위한 동작 진행을 알리는 제어 데이터와 타이밍신호를 전송한다.In a second process at about the same time as the first process, the antenna controller 110 transmits control data and a timing signal notifying the operation progress for the correction of the semiconductor transceiver 310 to the transceiver 200 .

세번째 과정으로 빔조향기(130)는 전달받은 제어데이터와 타이밍신호에 기반해서 반도체 송수신기(310)의 특성값 검출을 위한 제어 데이터와 타이밍신호를 반도체 송수신장치(300)에 출력한다. As a third process, the beam steerer 130 outputs control data and a timing signal for detecting a characteristic value of the semiconductor transceiver 310 to the semiconductor transceiver 300 based on the received control data and timing signal.

네번째 과정으로 송수신장치(200)는 반도체 송수신기(310)의 RF 경로 측정 데이터를 검출하고, 이를 안테나 제어기(110)에 전달한다.As a fourth process, the transceiver 200 detects RF path measurement data of the semiconductor transceiver 310 and transmits it to the antenna controller 110 .

다섯번째 과정으로 안테나 제어기(110)는 이 값을 안테나 보정기(120)에 저장한다. 이때 다수의 반도체 송수신기에 대한 특성값 검출은 송신모드일 때와 수신모드 일 때 구분하여 검출된다. As a fifth process, the antenna controller 110 stores this value in the antenna compensator 120 . At this time, the characteristic value detection for a plurality of semiconductor transceivers is detected separately in the transmission mode and the reception mode.

즉, 송신모드로 동작할 때의 특성값 검출을 위하여 채널 C1 ~CJ에 할당된 반도체 송수신기(310)의 송신 특성값을 해당 반도체 송수신기의 송신모드에서의 특성값으로 안테나 보정기(120)에 저장된다. 이 동작은 모든 반도체 송수신기의 송신 특성값 검출이 이루어지기까지 순차적으로 이루어진다. That is, in order to detect the characteristic value when operating in the transmission mode, the transmission characteristic value of the semiconductor transceiver 310 allocated to the channels C1 to CJ is stored in the antenna compensator 120 as the characteristic value in the transmission mode of the semiconductor transceiver. . This operation is sequentially performed until the transmission characteristic values of all semiconductor transceivers are detected.

마찬가지로 수신모드로 동작할 때의 특성값 검출을 위하여 채널 1~ M 중에서 보정하는 반도체 송수신기의 부배열 채널에 해당하는 채널의 검출값을 해당 반도체 송수신기의 수신모드에서의 특성값으로 안테나 보정기(120)에 저장된다. 이 동작은 모든 반도체 송수신기의 수신 특성값 검출이 이루어지기까지 순차적으로 이루어진다.Similarly, in order to detect the characteristic value when operating in the reception mode, the detection value of the channel corresponding to the sub-array channel of the semiconductor transceiver that is corrected among channels 1 to M is used as the characteristic value in the reception mode of the semiconductor transceiver in the antenna compensator 120. is stored in This operation is sequentially performed until reception characteristic values of all semiconductor transceivers are detected.

이후 안테나 보정기(120)에 저장된 다수의 반도체 송수신기의 송신 및 수신 특성값은 위상(Phase)과 크기(Magnitude)로 변환되어 저장되고, 이후 RF신호의 송수신 보정시에 이용된다. 또한 이 측정값은 기설정된 기준값과 비교되어 보정데이터를 생성하고, 보정데이터는 룩업테이블로 저장된다.Thereafter, the transmission and reception characteristic values of the plurality of semiconductor transceivers stored in the antenna compensator 120 are converted into a phase and a magnitude and stored, and then used to correct transmission/reception of an RF signal. In addition, the measured value is compared with a preset reference value to generate correction data, and the correction data is stored as a lookup table.

이와 같은 첫번째 과정에서부터 다섯번째 과정까지의 동작은 모든 반도체 송수신기에 대해서 반복 수행한다. The operations from the first process to the fifth process are repeatedly performed for all semiconductor transceivers.

그리고 안테나 보정기(120)는 저장된 룩업테이블 데이터를 빔조향기(130)에 전달하고, 이후 빔조향기(130)에서 RF 신호 보정시에 이용되어진다.In addition, the antenna compensator 120 transmits the stored lookup table data to the beam steerer 130 , and is then used in the beam steerer 130 to correct the RF signal.

한편, 반도체 송수신장치(300)에 포함되는 반도체 송수신기(310)는 수천개 이상을 포함한다. 그러므로 모든 반도체 송수신기(310)에 대한 특성값 검출 동작을 일정시점에서 모두 한번에 하는 것은 시스템 여건 상 매우 어렵다. 따라서 반도체 송수신기를 일정갯수 단위로 구분하고, 구분된 단위로 스케줄러가 보정모드 진입시에 순차적으로 진행하는 것이 바람직하다.Meanwhile, the number of semiconductor transceivers 310 included in the semiconductor transceiver 300 includes thousands or more. Therefore, it is very difficult to perform the characteristic value detection operation for all the semiconductor transceivers 310 all at once at a certain point in time in terms of system conditions. Therefore, it is preferable to classify the semiconductor transceivers in units of a certain number and sequentially proceed when the scheduler enters the correction mode in units of the divided units.

또한, 안테나 보정기(120)는 보정모드에서 측정된 반도체 송수신기의 누설 성분값과 수신기의 특성값 등을 전달받고, 이를 이용하여 기설정된 가중치 등을 적용하고 실제 빔조향기에서 적용할 보정데이터를 연산하는 과정을 수행할 수도 있다. 이 경우, 시스템이 보정모드에서 빠져나와 일반적인 송수신모드 등의 과정을 수행할 때, 안테나 보정기(120)는 보정데이터 산출을 위한 연산과정을 병렬로 수행하는 것도 바람직하다. 이는 안테나 보정에 필요한 보정데이터 산출을 위한 별도의 시간 소모 등의 자원 소모를 최소한으로 하기 위함이다. 이렇게 산출된 보정데이터는 룩업테이블 데이터로 구성되어 빔조향기에 전달된다.In addition, the antenna compensator 120 receives the leakage component value of the semiconductor transceiver and the characteristic value of the receiver measured in the correction mode, and applies a preset weight using the received value and calculates the correction data to be applied in the actual beam steerer. process can also be performed. In this case, when the system exits the correction mode and performs a process such as a general transmission/reception mode, it is preferable that the antenna compensator 120 perform a calculation process for calculating the correction data in parallel. This is to minimize resource consumption such as additional time consumption for calculating correction data required for antenna correction. The correction data calculated in this way is composed of lookup table data and transmitted to the beam steerer.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 능동위상배열안테나시스템에서 반도체 송수신기의 보정모드에서 송신 RF 신호 흐름에 관한 상세 구성도를 도시하고 있다. 4 is a detailed block diagram of a transmission RF signal flow in a correction mode of a semiconductor transceiver in an active phased array antenna system according to an embodiment of the present invention.

스케줄러(도시하지 않음)에 의해서 반도체 송수신기(310)의 송신 특성값 측정을 위한 보정모드로 진입하면, 안테나 제어장치(100)의 제어를 받은 송수신장치(200)는 테스트신호를 생성한다. 테스트신호는 파형발생기(230), 주파수합성기(230) 등을 경유하여 송신신호증폭기(240)에서 증폭되어서 출력된다. 이때 송신신호증폭기(240)에서 출력되는 신호는 일반 송신신호를 이용할 수 있다.When a correction mode for measuring a transmission characteristic value of the semiconductor transceiver 310 is entered by a scheduler (not shown), the transceiver 200 under the control of the antenna control device 100 generates a test signal. The test signal is amplified and output by the transmission signal amplifier 240 via the waveform generator 230 and the frequency synthesizer 230 . In this case, the signal output from the transmission signal amplifier 240 may use a general transmission signal.

송신신호증폭기(240)에서 출력한 테스트신호는 M개 경로 송신신호 분배기(470)와 1~M개의 부배열분배기(280) 중에서 선택된 특정 경로를 통해서 1~N열의 분배기(29)에 전달된다. 1~N열의 분배기(490)는 테스트신호를 분배시켜서 N열로 단위 구분된 반도체 송수신기(310)의 RF 입력단자로 전송한다. 여기까지의 신호전송과정은 일반 송신모드에서 송신되는 경로와 동일하다. 즉, 송신경로 상의 특성값을 검출하기 위한 것이므로 반도체 송수신기(310)까지는 일반 송신경로를 이용한다. The test signal output from the transmission signal amplifier 240 is transmitted to the divider 29 in columns 1 to N through a specific path selected from among the M path transmission signal divider 470 and the 1 to M sub-array dividers 280 . The divider 490 in columns 1 to N distributes the test signal and transmits it to the RF input terminal of the semiconductor transceiver 310 divided into N columns. The signal transmission process up to this point is the same as the transmission path in the general transmission mode. That is, since it is for detecting a characteristic value on the transmission path, a general transmission path is used up to the semiconductor transceiver 310 .

그리고 반도체 송수신기(310)까지 송신된 신호가 커플러 결합을 통해서 CAL 단자로 출력되는 신호는 1~N열 분배기(490)에서 수집된다. 이후, 송신 특성값에 다른 영향을 배제하기 위해서 일반 수신경로를 통해서 신호 검출은 수행하지 않는다.And the signal transmitted to the semiconductor transceiver 310 is output to the CAL terminal through coupler coupling, the signal is collected by the 1 to N column divider 490 . Thereafter, signal detection is not performed through the general reception path in order to exclude other influences on the transmission characteristic value.

본 발명에서는 반도체 송수신기(310)의 송신시의 보정신호를 측정하기 위한 수신기(210) 내의 송신신호 보정용 수신채널(C1~CJ)은 부배열 분배기와 상관없이 반도체 송수신기를 동일하게 분배한다. 일 예로 1개 채널 당 반도체 송수신기의 수 = 반도체 송수신기 전체 개수/송신신호 보정용 수신채널 개수로 설정할 수 있다.In the present invention, the reception channels C1 to CJ for transmission signal correction in the receiver 210 for measuring the correction signal during transmission of the semiconductor transceiver 310 equally distribute the semiconductor transceiver regardless of the sub-array divider. For example, the number of semiconductor transceivers per channel may be set as the total number of semiconductor transceivers/the number of receiving channels for correcting the transmission signal.

따라서 반도체 송수신기(310)의 커플러 결합을 통해서 RF신호에 기반하여 출력되는 CAL 신호는 1~N열 분배기(490)를 통해서 수집되고, 보정신호 분배기(460)에서 1~J개로 분배되고, 수신기 보정신호 분배기(450)에서 C1~CJ 채널로 분배되어 수신기(210) 내 송신신호 보정용 수신채널(Ch C1 ~ Ch CJ)에 전달된다.Therefore, the CAL signal output based on the RF signal through the coupler coupling of the semiconductor transceiver 310 is collected through the 1 to N column divider 490, and is distributed to 1 to J in the correction signal divider 460, and the receiver is corrected. It is distributed to channels C1 to CJ by the signal distributor 450 and transmitted to the reception channels Ch C1 to Ch CJ for transmission signal correction in the receiver 210 .

이때 Ch C1 ~Ch CJ 수신기(210)의 각 채널로부터 검출되는 값이 해당 반도체 송수신기(310)의 송신시의 각 채널별 특성값이 된다. 이 값은 반도체 송수신기 송신 특정값로서 안테나 보정기(120)에 저장되어진다. 이 과정에서 수신기의 검출신호를 복호 및 디지털화하여 전송하는 구성 등의 설명은 생략한다.At this time, a value detected from each channel of the Ch C1 to Ch CJ receiver 210 becomes a characteristic value for each channel during transmission of the corresponding semiconductor transceiver 310 . This value is stored in the antenna compensator 120 as a semiconductor transceiver transmission specific value. In this process, a description of the configuration of decoding and digitizing the detection signal of the receiver and transmitting it will be omitted.

즉, 도 3과 도 4에 도시된 반도체 송수신기의 제어 데이터 흐름과 송신 보정모드에서의 RF 신호 흐름은 수신기의 1~M개의 수신채널의 특성은 물론 반도체 송수신기의 수신경로와도 무관한 상태가 된다. 즉, 테스트신호가 반도체 송수신기에 이르기까지의 송신 RF 경로 상의 특성만이 포함된 보정신호를 검출할 뿐, 그 외의 수신 경로를 포함한, 수신기의 수신채널 등의 영향이 배제된다. 따라서 본 발명은 반도체 송수신기의 송신 보정모드에서 반도체 송수신기의 송신 RF 경로 상의 특성만을 검출하는 것이 가능해진다.That is, the control data flow of the semiconductor transceiver shown in FIGS. 3 and 4 and the RF signal flow in the transmission correction mode are independent of the characteristics of 1 to M reception channels of the receiver as well as the reception path of the semiconductor transceiver. . That is, the correction signal including only the characteristics on the transmission RF path from the test signal to the semiconductor transceiver is detected, and the influence of the reception channel of the receiver including other reception paths is excluded. Accordingly, according to the present invention, it becomes possible to detect only the characteristics on the transmission RF path of the semiconductor transceiver in the transmission correction mode of the semiconductor transceiver.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 능동위상배열안테나시스템에서 반도체 송수신기의 보정모드에서 수신 RF 신호 흐름에 관한 상세 구성도를 도시하고 있다. 5 is a detailed block diagram of a received RF signal flow in a correction mode of a semiconductor transceiver in an active phased array antenna system according to an embodiment of the present invention.

스케줄러(도시하지 않음)에 의해서 반도체 송수신기(310)의 수신을 위한 보정모드로 진입하면, 안테나 제어장치(100)의 제어를 받은 송수신장치(200)는 테스트신호를 생성한다. 테스트신호는 파형발생기(230), 주파수합성기(230) 등을 경유하여 송신신호증폭기(240)에서 증폭되어서 출력된다.When a correction mode for reception of the semiconductor transceiver 310 is entered by a scheduler (not shown), the transceiver 200 under the control of the antenna control device 100 generates a test signal. The test signal is amplified and output by the transmission signal amplifier 240 via the waveform generator 230 and the frequency synthesizer 230 .

송신신호증폭기(240)에서 출력한 테스트신호(CAL 신호)는 수신기 보정신호 분배기(450)에서 J열로 분배되고, 보정신호 분배기(460)를 통해서 CAL신호는 열 별로 송신이 이루어진다. 즉, 보정신호 분배기(460)는 반도체 송수신기(310)의 수신 RF 신호 경로 보정하기 위하여 총 N열의 CAL 신호를 송신한다.The test signal (CAL signal) output from the transmission signal amplifier 240 is distributed to column J by the receiver correction signal distributor 450 , and the CAL signal is transmitted for each column through the correction signal distributor 460 . That is, the correction signal distributor 460 transmits a total of N columns of CAL signals to correct the received RF signal path of the semiconductor transceiver 310 .

보정신호 분배기(460)에서 열 별로 송신되는 CAL 신호는 1~N열 분배기(490)를 통해서 N열로 단위 구분된 반도체 송수신기(310)까지 전달된다. 즉, 보정이 수행되는 해당 반도체 송수신기에 전달된다.The CAL signal transmitted for each column from the correction signal divider 460 is transmitted to the semiconductor transceiver 310 divided into N columns through the 1 to N column divider 490 . That is, the correction is transmitted to the corresponding semiconductor transceiver.

이와 같이 수신 RF 경로의 특성값 측정을 위하여 본 발명에서는 RF 송신라인 상의 영향을 배제하기 위하여 별도 구성된 보정라인을 통해서 반도체 송수신기(310)까지 테스트를 위한 CAL신호를 전달한다.In order to measure the characteristic value of the received RF path, in the present invention, the CAL signal for testing is transmitted to the semiconductor transceiver 310 through a separately configured correction line in order to exclude the influence on the RF transmission line.

그리고 반도체 송수신기(310)에 전달된 테스트신호에 기반해서 반도체 송수신기(310)의 RF 출력단자에서 출력되는 신호가 RF 수신 경로를 통해서 1~N열 분배기(490)를 경유하여, 해당하는 부배열 분배기(480)에 전달된다.And based on the test signal transmitted to the semiconductor transceiver 310, the signal output from the RF output terminal of the semiconductor transceiver 310 is passed through the 1 to N column divider 490 through the RF receiving path, the corresponding sub-array divider (480).

수신 RF 경로 측정을 위하여 부배열 분배기(480)는 각 부배열 별로 수신기(210)의 1~M개의 수신채널마다 하나씩 할당되어 있다. 따라서 특정 반도체 송수신기(310)의 RF신호는 특정의 부배열 분배기(480)를 경유하여 수신기(210)의 Ch1 ~Ch M개의 수신채널 중에서 해당하는 채널에 전달된다.In order to measure the receive RF path, one sub-array divider 480 is allocated for each 1 to M receive channels of the receiver 210 for each sub-sequence. Accordingly, the RF signal of the specific semiconductor transceiver 310 is transmitted to the corresponding channel among Ch1 to Ch M reception channels of the receiver 210 via the specific sub-array divider 480 .

이렇게 하여 Ch1 ~Ch M 개의 수신기(210)의 각 채널로부터 검출되는 값이 해당 반도체 송수신기(310)의 수신시의 각 채널별 특성값이 된다. 이 값은 수신기 RF 경로 측정 데이터로서 안테나 보정기(120)에 저장되어진다. 이 과정에서 수신기의 검출신호를 복호 및 디지털화하여 전송하는 구성 등의 설명은 생략한다.In this way, a value detected from each channel of the Ch1 to Ch M receivers 210 becomes a characteristic value for each channel at the time of reception by the corresponding semiconductor transceiver 310 . This value is stored in the antenna compensator 120 as receiver RF path measurement data. In this process, a description of the configuration of decoding and digitizing the detection signal of the receiver and transmitting it will be omitted.

다음, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 능동위상배열안테나시스템에서 반도체 송수신기의 송신 경로 상의 검출된 RF 송신 특성값을 이용하여 송신경로를 보정하는 과정의 동작 흐름도를 도시하고 있다. 그리고 도 7은 도 6의 동작 흐름도에서 이용되는 용어들을 정리한 테이블을 도시하고 있다.Next, FIG. 6 is a flowchart illustrating a process of correcting the transmission path using the RF transmission characteristic value detected on the transmission path of the semiconductor transceiver in the active phased array antenna system according to an embodiment of the present invention. And FIG. 7 shows a table in which terms used in the operation flowchart of FIG. 6 are arranged.

안테나 제어장치(100)의 제어하에 수신기의 RF 특성 I,Q 값을 측정한다(600 단계). The RF characteristic I and Q values of the receiver are measured under the control of the antenna controller 100 (step 600).

600 단계는 도 2에 수신기 보정 RF 신호 흐름도에서 도시하고 있는 바와 같이, 모든 반도체 송수신기(310) 및 송수신경로와 무관하게 수신기(210)의 Ch1 ~ ChM 개의 수신채널과 Ch C1 ~ Ch CJ 개의 송신신호 보정용 수신채널에 해당하는 특성값을 검출하는 과정이다. 따라서 600 단계는 실시간 측정보다는 스케줄러에 의해서 일정 주기로 반복해서 검출하고, 가장 최근의 값을 이용하도록 구성하는 것이 바람직하다. In step 600, as shown in the receiver calibration RF signal flow chart in FIG. 2, Ch1 to ChM reception channels and Ch C1 to Ch CJ transmission signals of the receiver 210 regardless of all semiconductor transceivers 310 and transmission/reception paths. This is a process of detecting a characteristic value corresponding to a reception channel for correction. Therefore, it is preferable that step 600 is repeatedly detected at a predetermined period by a scheduler rather than real-time measurement, and configured to use the most recent value.

600 단계에서 측정된 수신기 RF 특성 I,Q 값은 위상(Phase)과 크기(Magnitude)로 변환되고(602 단계), 안테나 보정기(120)에 수신기 수신경로 위상 데이터(CAL_R_P)와 수신기 수신경로 크기 데이터(CAL_R_M)로 저장한다(604 단계). The receiver RF characteristic I and Q values measured in step 600 are converted into phase and magnitude (step 602), and the receiver receiver path phase data (CAL_R_P) and receiver receiver path size data are sent to the antenna compensator 120 in step 602 . (CAL_R_M) (step 604).

그리고 안테나 제어장치(100)의 제어하에 누설(leakage) I,Q 값을 측정한다(606 단계). 606 단계는 모든 반도체 송수신기(310)를 오프상태로 제어하고, 도 4에 도시된 제어경로를 통해서 송신 경로 상의 누설 I,Q값을 측정한다. Then, under the control of the antenna controller 100, leakage I and Q values are measured (step 606). In step 606, all the semiconductor transceivers 310 are controlled to be in an off state, and leakage I and Q values on the transmission path are measured through the control path shown in FIG.

다음은 반도체 송수신기의 송신 경로 상의 RF 특성 검출을 위하여, 도 4에 도시된 제어경로를 통해서 모든 반도체 송수신기(310)의 송신 CAL I,Q 신호를 측정한다(607 단계). 이때 모든 반도체 송수신기(310)는 송신신호 보정용 수신채널 수에 따라서 적절히 배분되어서 순차적으로 측정이 이루어진다.Next, in order to detect RF characteristics on the transmission path of the semiconductor transceiver, the transmission CAL I and Q signals of all the semiconductor transceivers 310 are measured through the control path shown in FIG. 4 (step 607). At this time, all the semiconductor transceivers 310 are appropriately allocated according to the number of reception channels for correction of the transmission signal, and measurements are sequentially performed.

607 단계에서 측정한 I,Q 값에서 누설 성분을 제거한다. 즉, 607 단계에서 측정한 I,Q 값에서 606 단계에서 측정한 누설 I,Q 값을 제거한다(608 단계). 따라서 608 단계에서 얻어진 I,Q 값은 반도체 송수신기의 송신 경로 상에 해당하는 특성값에서 누설값을 제거한 값이 된다. Remove the leakage component from the I and Q values measured in step 607. That is, the leakage I and Q values measured in step 606 are removed from the I and Q values measured in step 607 (step 608). Accordingly, the I and Q values obtained in step 608 are values obtained by removing the leakage value from the characteristic values corresponding to the transmission path of the semiconductor transceiver.

608 단계에서 산출된 I,Q 값은 위상과 크기로 변환된다. 즉, 610 단계는 반도체 송수신기의 송신 경로 특성 값에서 누설값을 제거한 값을 위상(CAL_TX_P)과 크기(CAL_TX_M)로 변환하고, 저장한다(610 단계). The I and Q values calculated in step 608 are converted into phase and magnitude. That is, in step 610, the value obtained by removing the leakage value from the transmission path characteristic value of the semiconductor transceiver is converted into a phase (CAL_TX_P) and a magnitude (CAL_TX_M) and stored (step 610).

그리고 마지막 산출 단계로서, 610 단계에서 얻어진 값에서 602 단계에서 얻어진 값을 제거하고, 이를 최종적인 반도체 송수신기(310)의 송신 경로 상의 특성값으로 결정한다(612 단계).And as a final calculation step, the value obtained in step 602 is removed from the value obtained in step 610 , and this is determined as a characteristic value on the transmission path of the final semiconductor transceiver 310 (step 612 ).

612 단계는 누설 성분을 제거한 반도체 송수신기의 송신 경로 상의 위상과 에서 수신기 RF 특성에 따른 위상을 제거하여 순수한 반도체 송수신기의 송신 경로 상의 위상만을 검출하기 위한 구성이다. 또한 612 단계는 누설 성분을 제거한 반도체 송수신기의 송신 경로 상의 크기에서 수신기 RF 특성에 따른 크기를 제거하여 순수한 반도체 송수신기의 송신 경로 상의 크기만을 검출하기 위한 구성이다.Step 612 is a configuration for detecting only the phase on the transmission path of the semiconductor transceiver by removing the phase on the transmission path of the semiconductor transceiver from which the leakage component is removed and the phase according to the receiver RF characteristics. Also, step 612 is a configuration for detecting only the size on the transmission path of the semiconductor transceiver by removing the size according to the RF characteristics of the receiver from the size on the transmission path of the semiconductor transceiver from which the leakage component is removed.

따라서 위상(T_CAL_TX_P)를 검출하기 위하여 610 단계에서 변환된 위상(CAL_TX_P)에서 602 단계에서 변환된 위상(CAL_R_P)을 뺀다. 또한 크기(T_CAL_TX_M)을 검출하기 위하여 610단계에서 변환된 크기(CAL_TX_M)에서 602 단계에서 변환된 크기(CAL)R_M)을 뺀다.Therefore, in order to detect the phase T_CAL_TX_P, the phase converted in step 602 CAL_R_P is subtracted from the phase converted in step 610 (CAL_TX_P). In addition, to detect the size (T_CAL_TX_M), the size (CAL)R_M) converted in step 602 is subtracted from the size converted in step 610 (CAL_TX_M).

한편, 안테나 보정기(120)에는 기설정된 반도체 송수신기의 송신 경로 상의 위상 특성 기준값(REF_CAL_TX_P)과 기설정된 반도체 송수신기의 송신 경로 상의 크기 특성 기준값(REF_CAL_TX_M)이 저장되어 있다. Meanwhile, the antenna compensator 120 stores a preset phase characteristic reference value REF_CAL_TX_P on the transmission path of the semiconductor transceiver and a preset magnitude characteristic reference value REF_CAL_TX_M on the transmission path of the semiconductor transceiver.

따라서 안테나 보정기(120)는 614 단계에서 기설정된 반도체 송수신기의 송신 경로 상의 위상 특성 기준값(REF_CAL_TX_P)에서 612 단계에서 현재 검출된 위상 특성값(T_CAL_TX_P)를 빼서 룩업 테이블 보상값(LUX_TX_P)을 산출한다. 또한 안테나 보정기(120)는 614 단계에서 기설정된 반도체 송수신기의 송신 경로 상의 크기 특성 기준값(REF_CAL_TX_M)에서 612 단계에서 현재 검출된 크기 특성값(T_CAL_TX_M)를 빼서 룩업 테이블 보상값(LUX_TX_M)을 산출한다. Accordingly, the antenna compensator 120 calculates a lookup table compensation value (LUX_TX_P) by subtracting the phase characteristic value (T_CAL_TX_P) currently detected in step 612 from the phase characteristic reference value (REF_CAL_TX_P) on the transmission path of the semiconductor transceiver preset in step 614 . In addition, the antenna compensator 120 calculates a lookup table compensation value (LUX_TX_M) by subtracting the size characteristic value (T_CAL_TX_M) currently detected in step 612 from the preset size characteristic reference value (REF_CAL_TX_M) on the transmission path of the semiconductor transceiver in step 614 .

이렇게 최종 결정된 룩업 테이블 보상값(LUT_TX)은 빔조향기(100)에 전달되고, 이후 반도체 송수신기의 송신모드에서 보정값으로 이용된다(616 단계). 이후 빔조향기(130)는 이미 기저장된 룩업 테이블 값(설계 단계에서 기설정된 값)에 616 단계에서 전달받은 룩업 테이블 보상값을 추가적으로 이용하여 반도체 송수신기의 보정에 이용한다. The finally determined lookup table compensation value LUT_TX is transmitted to the beam steerer 100 and then used as a correction value in the transmission mode of the semiconductor transceiver (step 616). Thereafter, the beam steerer 130 additionally uses the lookup table compensation value received in step 616 to the previously stored lookup table value (a value preset in the design phase) to correct the semiconductor transceiver.

한편, 룩업 테이블 보상값은 안테나 보정기(120)에서 특성값의 변화량이 계산되어진다. 따라서 본 발명에서는 빔조향기(130)의 실시간 보상을 수행하는 상태에서 별도로 안테나 보정기(120)에서 특성값 변화량을 계산하는 동작을 병행해서 처리할 수 있다. 즉, 룩업 테이블 구성을 위한 별도의 시간을 필요로 하지 않기 때문에, 시스템의 자원 활용도를 높이는 것이 가능해진다.Meanwhile, as for the lookup table compensation value, the amount of change in the characteristic value is calculated by the antenna compensator 120 . Therefore, in the present invention, the operation of calculating the characteristic value change amount in the antenna compensator 120 separately in a state in which the real-time compensation of the beam steerer 130 is performed can be processed in parallel. That is, since a separate time for configuring the lookup table is not required, it is possible to increase the resource utilization of the system.

다음, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 능동위상배열안테나시스템에서 반도체 송수신기의 수신 경로 상의 검출된 RF 수신 특성값을 이용하여 수신경로를 보정하는 과정의 동작 흐름도를 도시하고 있다. 그리고 도 9는 도 8의 동작 흐름도에서 이용되는 용어들을 정리한 테이블을 도시하고 있다.Next, FIG. 8 is a flowchart illustrating a process of correcting a reception path by using the RF reception characteristic value detected on the reception path of the semiconductor transceiver in the active phased array antenna system according to an embodiment of the present invention. And FIG. 9 shows a table in which terms used in the operation flowchart of FIG. 8 are arranged.

안테나 제어장치(100)는 수신기의 RF 특성 I,Q 값을 측정한다(700 단계). The antenna controller 100 measures RF characteristic I and Q values of the receiver (step 700).

700 단계는 도 2에 수신기 보정 RF 신호 흐름도에서 도시하고 있는 바와 같이, 모든 반도체 송수신기(310)와 송수신경로와 무관하게 수신기(210)의 Ch1 ~ ChM 개의 수신채널과 Ch C1 ~ Ch CJ 개의 송신신호 보정용 수신채널에 해당하는 특성값을 검출하는 과정이다. 따라서 700 단계는 실시간 측정보다는 스케줄러에 의해서 일정 주기로 반복해서 검출하고, 가장 최근의 값을 이용하도록 구성하는 것이 바람직하다. In step 700, as shown in the receiver calibration RF signal flow chart in FIG. 2 , Ch1 to ChM reception channels and Ch C1 to Ch CJ transmission signals of the receiver 210 irrespective of all semiconductor transceivers 310 and transmission and reception paths. This is a process of detecting a characteristic value corresponding to a reception channel for correction. Therefore, it is preferable to configure step 700 to repeatedly detect at a predetermined period and use the most recent value by a scheduler rather than real-time measurement.

700 단계에서 측정된 수신기 RF 특성 I,Q 값은 위상(Phase)과 크기(Magnitude)로 변환되고(702 단계), 안테나 보정기(120)에 수신기 수신경로 위상 데이터(CAL_R_P)와 수신기 수신경로 크기 데이터(CAL_R_M)로 저장한다(704 단계). The receiver RF characteristic I and Q values measured in step 700 are converted into phase and magnitude (step 702), and the receiver receiver path phase data (CAL_R_P) and receiver receiver path size data are sent to the antenna compensator 120 in step 702 . (CAL_R_M) (step 704).

그리고 안테나 제어장치(100)는 누설(leakage) I,Q 값을 측정한다(706 단계). 706 단계는 도 5의 제어 경로에서 모든 반도체 송수신기(310)를 오프상태로 제어하고, 수신 경로 상의 누설 I,Q값을 측정한다. Then, the antenna controller 100 measures leakage I and Q values (step 706). In step 706, all semiconductor transceivers 310 in the control path of FIG. 5 are controlled to be in an off state, and leakage I and Q values on the reception path are measured.

다음은 반도체 송수신기의 수신 경로 상의 RF 특성 검출을 위하여, 도 5와 같은 제어경로를 통해서 반도체 송수신기(310)의 수신 CAL I,Q 신호를 측정한다(707 단계). 이 동작은 모든 반도체 송수신기에 대해서 순차적으로 이루어진다.Next, in order to detect RF characteristics on the reception path of the semiconductor transceiver, the reception CAL I and Q signals of the semiconductor transceiver 310 are measured through the control path as shown in FIG. 5 (step 707). This operation is performed sequentially for all semiconductor transceivers.

707 단계에서 측정한 I,Q 값에서 누설 성분을 제거한다. 즉, 707 단계에서 측정한 I,Q 값에서 706 단계에서 측정한 누설 I,Q 값을 제거한다(708 단계). 따라서 708 단계에서 얻어진 I,Q 값은 반도체 송수신기의 수신 경로 상에 해당하는 특성값에서 누설값을 제거한 값이 된다. Remove the leakage component from the I and Q values measured in step 707. That is, the leakage I and Q values measured in step 706 are removed from the I and Q values measured in step 707 (step 708). Accordingly, the I and Q values obtained in step 708 are values obtained by removing the leakage value from the characteristic values corresponding to the reception path of the semiconductor transceiver.

708 단계에서 산출된 I,Q 값은 위상과 크기로 변환된다(710 단계). 즉, 710 단계는 반도체 송수신기의 수신 경로 특성 값에서 누설값을 제거한 값을 위상(CAL_RX_P)과 크기(CAL_RX_M)로 변환하고, 저장한다(710 단계). The I and Q values calculated in step 708 are converted into phase and magnitude (step 710). That is, in step 710, a value obtained by removing a leakage value from a reception path characteristic value of the semiconductor transceiver is converted into a phase (CAL_RX_P) and a magnitude (CAL_RX_M) and stored (step 710).

그리고 마지막 산출 단계로서, 710 단계에서 얻어진 값에서 702 단계에서 얻어진 값을 제거하고, 이를 최종적인 반도체 송수신기(310)의 수신 경로 상의 특성값으로 결정한다(712 단계).And as a final calculation step, the value obtained in step 702 is removed from the value obtained in step 710 , and it is determined as a characteristic value on the reception path of the final semiconductor transceiver 310 (step 712 ).

712 단계는 누설 성분을 제거한 반도체 송수신기의 수신 경로 상의 위상에서 수신기 RF 특성에 따른 위상을 제거하여 순수한 반도체 송수신기의 수신 경로 상의 위상만을 검출하기 위한 구성이다. 또한 712 단계는 누설 성분을 제거한 반도체 송수신기의 수신 경로 상의 크기에서 수신기 RF 특성에 따른 크기를 제거하여 순수한 반도체 송수신기의 수신 경로 상의 크기만을 검출하기 위한 구성이다.Step 712 is a configuration for detecting only a phase on a reception path of a pure semiconductor transceiver by removing a phase according to a receiver RF characteristic from a phase on a reception path of a semiconductor transceiver from which a leakage component has been removed. Also, step 712 is a configuration for detecting only the size on the reception path of the semiconductor transceiver by removing the size according to the RF characteristics of the receiver from the size on the reception path of the semiconductor transceiver from which the leakage component is removed.

따라서 위상(T_CAL_RX_P)를 검출하기 위하여 710 단계에서 변환된 위상(CAL_RX_P)에서 702 단계에서 변환된 위상(CAL_R_P)을 뺀다. 또한 크기(T_CAL_RX_M)을 검출하기 위하여 710단계에서 변환된 크기(CAL_RX_M)에서 702 단계에서 변환된 크기(CAL_R_M)을 뺀다.Therefore, in order to detect the phase T_CAL_RX_P, the phase converted in step 702 CAL_R_P is subtracted from the phase converted in step 710 (CAL_RX_P). Also, to detect the size (T_CAL_RX_M), the size converted in step 702 (CAL_R_M) is subtracted from the size converted in step 710 (CAL_RX_M).

한편, 안테나 보정기(120)에는 기설정된 반도체 송수신기의 수신 경로 상의 위상 특성 기준값(REF_CAL_RX_P)과 기설정된 반도체 송수신기의 수신 경로 상의 크기 특성 기준값(REF_CAL_RX_M)이 저장되어 있다. Meanwhile, the antenna compensator 120 stores a preset phase characteristic reference value REF_CAL_RX_P on the reception path of the semiconductor transceiver and a preset magnitude characteristic reference value REF_CAL_RX_M on the reception path of the semiconductor transceiver.

따라서 안테나 보정기(120)는 714 단계에서 기설정된 반도체 송수신기의 수신 경로 상의 위상 특성 기준값(REF_CAL_RX_P)에서 712 단계에서 현재 검출된 상(T_CAL_RX_P)를 빼서 룩업 테이블 보상값(LUX_RX_P)을 산출한다. 또한 안테나 보정기(120)는 714 단계에서 기설정된 반도체 송수신기의 수신 경로 상의 크기 특성 기준값(REF_CAL_RX_M)에서 712 단계에서 현재 검출된 상(T_CAL_RX_M)를 빼서 룩업 테이블 보상값(LUX_RX_M)을 산출한다. Accordingly, the antenna compensator 120 calculates a lookup table compensation value (LUX_RX_P) by subtracting the currently detected phase (T_CAL_RX_P) in step 712 from the preset phase characteristic reference value (REF_CAL_RX_P) on the reception path of the semiconductor transceiver in step 714 . In addition, the antenna compensator 120 calculates a lookup table compensation value (LUX_RX_M) by subtracting the currently detected phase (T_CAL_RX_M) in step 712 from the preset size characteristic reference value (REF_CAL_RX_M) on the reception path of the semiconductor transceiver in step 714 .

이렇게 최종 결정된 룩업 테이블 보상값(LUT_RX)은 빔조향기(100)에 전달되고, 이후 반도체 송수신기의 송신모드에서 보정값으로 이용된다(716 단계). 이후 빔조향기(130)는 이미 기저장된 룩업 테이블 값(설계 단계에서 기설정된 값)에 716 단계에서 전달받은 룩업 테이블 보상값을 추가적으로 이용하여 반도체 송수신기의 보정에 이용한다. The finally determined lookup table compensation value LUT_RX is transmitted to the beam steerer 100 and then used as a correction value in the transmission mode of the semiconductor transceiver (step 716). Thereafter, the beam steerer 130 additionally uses the lookup table compensation value received in step 716 to the previously stored lookup table value (a value preset in the design stage) to correct the semiconductor transceiver.

한편, 룩업 테이블 보상값은 안테나 보정기(120)에서 특성값의 변화량이 계산되어진다. 따라서 본 발명에서는 빔조향기(130)의 실시간 보상을 수행하는 상태에서 별도로 안테나 보정기(120)에서 특성값 변화량을 계산하는 동작을 병행해서 처리할 수 있다. 즉, 룩업 테이블 구성을 위한 별도의 시간을 필요로 하지 않기 때문에, 시스템의 자원 활용도를 높이는 것이 가능해진다.Meanwhile, as for the lookup table compensation value, the amount of change in the characteristic value is calculated by the antenna compensator 120 . Therefore, in the present invention, the operation of calculating the characteristic value change amount in the antenna compensator 120 separately in a state in which the real-time compensation of the beam steerer 130 is performed can be processed in parallel. That is, since a separate time for configuring the lookup table is not required, it is possible to increase the resource utilization of the system.

이상의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.The above detailed description should not be construed as restrictive in all respects and should be considered as exemplary. The scope of the present invention should be determined by a reasonable interpretation of the appended claims, and all modifications within the equivalent scope of the present invention are included in the scope of the present invention.

100 : 안테나 제어장치
110 : 안테나 제어기
120 : 안테나 보정기
130 : 빔조향기
200 : 송수신장치
210 : 수신기
220 : 주파수 합성기
230 : 파형발생기
240 : 송신신호증폭기
300 : 반도체 송수신장치
310 : 반도체 송수신기
450 : 수신기 보정신호 분배기
460 : 보정신호 분배기
470 : 송신신호 분배기
480 : 부배열 분배기
490 : 분배기
100: antenna control device
110: antenna controller
120: antenna compensator
130: beam steerer
200: transceiver
210: receiver
220: frequency synthesizer
230: waveform generator
240: transmit signal amplifier
300: semiconductor transceiver
310: semiconductor transceiver
450: receiver correction signal distributor
460: correction signal distributor
470: transmit signal splitter
480: subarray divider
490 : divider

Claims (23)

다수의 반도체 송수신기로 구성되는 반도체 송수신장치;
다수의 반도체 송수신기의 송신 특성값 검출을 위한 테스트신호를 출력하는 증폭기;
신호 송신시에 이용되고, 증폭기의 RF 송신출력단자로부터 다수의 반도체 송수신기의 RF 입력단자 사이에 형성되는 송신경로;
송신경로를 통해서 테스트신호를 입력한 다수의 반도체 송수신기로부터 송신 특성값을 수집하고 분배하는 보정신호 분배기;
다수의 반도체 송수신기의 송신 특성값을 검출할 때 이용되는 C1~CJ개의 수신채널을 포함하는 수신기;
보정신호 분배기를 통해서 수집된 송신 특성값을 수신기의 C1~CJ 수신채널에 분배시키는 수신기 보정신호 분배기; 및
수신기의 C1~CJ 개의 수신채널에 저장된 송신 특성값을 이용하여 반도체 송수신기의 송신 보정값의 룩업테이블을 생성하는 안테나 보정기를 포함하는 능동위상배열안테나시스템의 오차보정장치.
a semiconductor transceiver comprising a plurality of semiconductor transceivers;
an amplifier for outputting a test signal for detecting transmission characteristic values of a plurality of semiconductor transceivers;
a transmission path used for signal transmission and formed between the RF transmission output terminal of the amplifier and the RF input terminal of a plurality of semiconductor transceivers;
a correction signal distributor for collecting and distributing transmission characteristic values from a plurality of semiconductor transceivers to which test signals are input through transmission paths;
a receiver including C1 to CJ reception channels used when detecting transmission characteristic values of a plurality of semiconductor transceivers;
a receiver correction signal distributor for distributing the transmission characteristic values collected through the correction signal distributor to C1~CJ reception channels of the receiver; and
An error correction apparatus for an active phased array antenna system including an antenna corrector for generating a lookup table of transmission correction values of a semiconductor transceiver using transmission characteristic values stored in C1 to CJ reception channels of the receiver.
청구항 1에 있어서,
안테나 보정기에서 생성된 룩업테이블을 이용하여 송수신모드에서 반도체 송수신장치의 보정을 제어하는 빔조향기를 포함하는 능동위상배열안테나시스템의 오차보정장치.
The method according to claim 1,
An error correction device for an active phased array antenna system including a beam steerer for controlling correction of a semiconductor transceiver in a transceiver mode using a lookup table generated by the antenna compensator.
청구항 1에 있어서,
반도체 송수신장치에 포함된 다수의 반도체 송수신기는 N열로 단위 구분하고,
보정신호 분배기는 N열로 단위 구분된 다수의 반도체 송수신기에 대해서 열 별로 송신 특성값을 수집하는 능동위상배열안테나시스템의 오차보정장치.
The method according to claim 1,
A plurality of semiconductor transceivers included in the semiconductor transceiver are divided into N columns,
The correction signal divider is an error correction device of an active phase array antenna system that collects transmission characteristic values for each column for a plurality of semiconductor transceivers divided into N columns.
청구항 3에 있어서,
반도체 송수신장치의 송신 특성값 검출을 위한 제어를 수행하는 안테나 제어기를 포함하고,
안테나 제어기는 기결정된 스케줄을 통해서 다수의 반도체 송수신기에 대한 송신 특성값 수집을 순차적으로 제어하는 능동위상배열안테나시스템의 오차보정장치.
4. The method according to claim 3,
An antenna controller for performing control for detecting a transmission characteristic value of a semiconductor transceiver,
The antenna controller is an error correction device of an active phased array antenna system that sequentially controls collection of transmission characteristics for a plurality of semiconductor transceivers through a predetermined schedule.
청구항 4에 있어서,
C1~CJ개의 수신채널을 포함하는 수신기는 각 채널에 반도체 송수신기의 송신 특성값을 검출해서 저장하고, 안테나 제어기의 제어하에 검출된 송신 특성값을 안테나 보정기에 전달하는 능동위상배열안테나시스템의 오차보정장치.
5. The method according to claim 4,
The receiver including C1~CJ reception channels detects and stores the transmission characteristic values of the semiconductor transceiver in each channel, and transmits the detected transmission characteristic values to the antenna compensator under the control of the antenna controller. Error correction of the active phase array antenna system Device.
청구항 5에 있어서,
수신기의 1개 수신채널 당 반도체 송수신기의 수는 반도체 송수신기 전체 개수를 수신채널 개수로 나눈 값으로 설정하는 능동위상배열안테나시스템의 오차보정장치.
6. The method of claim 5,
An error correction device for an active phase array antenna system in which the number of semiconductor transceivers per one receiving channel of the receiver is set as a value obtained by dividing the total number of semiconductor transceivers by the number of receiving channels.
청구항 1에 있어서,
송신경로는 증폭기에서 출력되는 테스트신호를 M개의 경로로 분배하는 송신신호 분배기;
송신신호 분배기로부터 테스트신호를 입력하고, M개의 RF신호를 송신하는 부배열 분배기;
부배열 분배기의 테스트신호를 입력하고, 다수의 반도체 송수신기 중에서 해당 열의 반도체 송수신기로 테스트신호를 송신하는 1~N열 분배기를 포함하는 능동위상배열안테나시스템의 오차보정장치.
The method according to claim 1,
The transmission path includes: a transmission signal divider for distributing the test signal output from the amplifier to M paths;
a sub-array divider that inputs a test signal from the transmit signal divider and transmits M RF signals;
An error correction device for an active phased array antenna system including a 1 to N column divider that inputs a test signal of a sub-array divider and transmits a test signal to a semiconductor transceiver in a corresponding column among a plurality of semiconductor transceivers.
청구항 1에 있어서,
증폭기는 송신모드에서 송신신호를 증폭하는 송신신호 증폭기를 이용하고, 증폭기에서 출력되는 테스트신호는 일반 송신신호를 이용하는 능동위상배열안테나시스템의 오차보정장치.
The method according to claim 1,
The amplifier uses a transmit signal amplifier that amplifies the transmit signal in transmit mode, and the test signal output from the amplifier uses a general transmit signal.
청구항 1에 있어서,
안테나 보정기는 C1~CJ 개의 수신채널의 특성값과, 다수의 반도체 송수신기의 송신경로의 누설 성분값을 저장하고,
반도체 송수신기의 송신 보정값에서 송신경로의 누설 성분값과 수신채널의 특성값을 제외한 값으로 룩업테이블을 구성하는 능동위상배열안테나시스템의 오차보정장치.
The method according to claim 1,
The antenna compensator stores the characteristic values of C1~CJ reception channels and the leakage component values of the transmission paths of a plurality of semiconductor transceivers,
An error correction device for an active phased array antenna system that constitutes a lookup table by excluding the leakage component value of the transmission path and the characteristic value of the reception channel from the transmission correction value of the semiconductor transceiver.
청구항 9에 있어서,
수신기의 C1~CJ개의 수신채널의 특성값은,
증폭기에서 출력하는 테스트신호를 입력한 수신기 보정신호 분배기에서 분배된 신호가 C1~CJ개의 수신채널에 전달되어 저장된 값으로 구성되는 능동위상배열안테나시스템의 오차보정장치.
10. The method of claim 9,
The characteristic values of C1~CJ receiving channels of the receiver are,
An error correction device for an active phase array antenna system, which consists of the values stored after the signals distributed from the receiver correction signal divider that input the test signal output from the amplifier are delivered to C1~CJ receiving channels.
청구항 9에 있어서,
송신경로의 누설 성분값은, 다수의 반도체 송수신기를 모두 오프 상태로 제어한 상태에서 C1~CJ개의 수신채널에 전달되어 저장된 값으로 구성되는 능동위상배열안테나시스템의 오차보정장치.
10. The method of claim 9,
The leakage component value of the transmission path is an error correction device for an active phased array antenna system, which is composed of values transmitted and stored in C1 to CJ reception channels in a state where all of a plurality of semiconductor transceivers are controlled in an off state.
테스트신호를 이용하여 수신기의 C1~CJ개의 수신채널에 분배시켜서 수신기의 특성값을 검출하는 단계;
능동위상배열안테나를 구성하는 다수의 반도체 송수신기를 모두 오프 상태로 제어한 상태에서 송신경로의 누설 성분값을 검출하는 단계;
능동위상배열안테나를 구성하는 다수의 반도체 송수신기에 테스트신호를 송신하고, 이에 기반해서 검출되는 신호를 수신기의 C1~CJ개의 수신채널에 분배시켜서 반도체 송수신기의 송신 특성값을 검출하는 단계;
반도체 송수신기의 송신 특성값에서 송신경로의 누설 성분값과 수신기의 특성값을 제거하고, 기설정된 기준값과의 비교를 통해서 보정을 위한 룩업테이블을 생성하는 단계를 포함하는 능동위상배열안테나시스템의 오차보정방법.
detecting a characteristic value of the receiver by distributing the test signal to C1 to CJ reception channels of the receiver;
detecting a leakage component value of a transmission path in a state in which all of a plurality of semiconductor transceivers constituting the active phase array antenna are turned off;
transmitting a test signal to a plurality of semiconductor transceivers constituting the active phase array antenna, and distributing the detected signals to C1 to CJ reception channels of the receiver based on the test signals to detect a transmission characteristic value of the semiconductor transceiver;
Error correction of an active phased array antenna system, comprising the step of removing a leakage component value of a transmission path and a characteristic value of a receiver from a transmission characteristic value of a semiconductor transceiver, and generating a lookup table for correction through comparison with a preset reference value Way.
다수의 반도체 송수신기로 구성되는 반도체 송수신장치;
다수의 반도체 송수신기의 수신 특성값 검출을 위한 테스트신호를 출력하는 증폭기;
증폭기로부터 출력되는 테스트신호를 분배시키고 다수의 반도체 송수신기에 열 별로 송신하는 보정신호 분배기;
다수의 반도체 송수신기를 이용하여 신호를 수신할 때 이용되고, 다수의 반도체 송수신기의 수신 특성값을 검출할 때 이용되는 1~M개의 수신채널을 갖는 수신기;
신호 수신시에 이용되고, 다수의 반도체 송수신기의 RF 출력단자로부터 수신기의 1~M개의 수신채널 사이에 형성되는 수신경로; 및
수신기의 1~M개의 수신채널에 저장된 수신 특성값을 이용하여 반도체 송수신기의 수신 보정값의 룩업테이블을 생성하는 안테나 보정기를 포함하는 능동위상배열안테나시스템의 오차보정장치.
a semiconductor transceiver comprising a plurality of semiconductor transceivers;
an amplifier for outputting a test signal for detecting reception characteristic values of a plurality of semiconductor transceivers;
a correction signal divider that distributes the test signal output from the amplifier and transmits it to a plurality of semiconductor transceivers for each column;
a receiver having 1 to M reception channels used when receiving a signal using a plurality of semiconductor transceivers and used when detecting reception characteristic values of the plurality of semiconductor transceivers;
a reception path used when receiving a signal and formed between 1 to M reception channels of the receiver from the RF output terminals of a plurality of semiconductor transceivers; and
An error correction apparatus for an active phased array antenna system including an antenna corrector for generating a lookup table of reception correction values of a semiconductor transceiver using reception characteristic values stored in 1 to M reception channels of the receiver.
청구항 13에 있어서,
안테나 보정기에서 생성된 룩업테이블을 이용하여 송수신모드에서 반도체 송수신장치의 보정을 제어하는 빔조향기를 포함하는 능동위상배열안테나시스템의 오차보정장치.
14. The method of claim 13,
An error correction device for an active phased array antenna system including a beam steerer for controlling correction of a semiconductor transceiver in a transceiver mode using a lookup table generated by the antenna compensator.
청구항 13에 있어서,
반도체 송수신장치에 포함된 다수의 반도체 송수신기는 N열로 단위 구분하고,
보정신호 분배기는 N열로 단위 구분된 다수의 반도체 송수신기에 열 별로 테스트신호를 송신하는 능동위상배열안테나시스템의 오차보정장치.
14. The method of claim 13,
A plurality of semiconductor transceivers included in the semiconductor transceiver are divided into N columns,
The correction signal divider is an error correction device of an active phase array antenna system that transmits test signals for each column to a plurality of semiconductor transceivers divided into N columns.
청구항 15에 있어서,
반도체 송수신장치의 수신 특성값 검출을 위한 제어를 수행하는 안테나 제어기를 포함하고,
안테나 제어기는 기결정된 스케줄을 통해서 다수의 반도체 송수신기에 대한 수신 특성값 수집을 순차적으로 제어하는 능동위상배열안테나시스템의 오차보정장치.
16. The method of claim 15,
An antenna controller for performing control for detecting a reception characteristic value of a semiconductor transceiver,
The antenna controller is an error correction device of an active phased array antenna system that sequentially controls the collection of reception characteristic values for a plurality of semiconductor transceivers through a predetermined schedule.
청구항 16에 있어서,
1~M개의 수신채널을 포함하는 수신기는 각 채널에 반도체 송수신기의 수신 특성값을 검출해서 저장하고, 안테나 제어기의 제어하에 검출된 수신 특성값을 안테나 보정기에 전달하는 능동위상배열안테나시스템의 오차보정장치.
17. The method of claim 16,
A receiver including 1 to M reception channels detects and stores the reception characteristic value of the semiconductor transceiver in each channel, and transmits the reception characteristic value detected under the control of the antenna controller to the antenna compensator for error correction of the active phased array antenna system. Device.
청구항 13에 있어서,
수신경로는 반도체 송수신기에서 출력되는 신호를 수집하는 1~N열 분배기;
분배기의 출력신호를 해당 채널로 전송하는 부배열 분배기를 포함하는 능동위상배열안테나시스템의 오차보정장치.
14. The method of claim 13,
The receiving path includes a 1~N column divider that collects signals output from the semiconductor transceiver;
An error correction device for an active phased array antenna system including a sub-array splitter that transmits the output signal of the splitter to the corresponding channel.
청구항 13에 있어서,
증폭기는 송신모드에서 송신신호를 증폭하는 송신신호 증폭기를 이용하고,
증폭기에서 출력되는 테스트신호는 송신경로가 아닌 경로를 통해서 반도체 송수신기까지 전달되는 능동위상배열안테나시스템의 오차보정장치.
14. The method of claim 13,
The amplifier uses a transmit signal amplifier that amplifies the transmit signal in transmit mode,
The test signal output from the amplifier is transmitted to the semiconductor transceiver through a path other than the transmission path, and is an error correction device of the active phased array antenna system.
청구항 13에 있어서,
안테나 보정기는 1~M개의 수신채널의 특성값과, 다수의 반도체 송수신기의 수신경로의 누설 성분값을 저장하고,
반도체 송수신기의 수신 보정값에서 수신경로의 누설 성분값과 수신채널의 특성값을 제외한 값으로 룩업테이블을 구성하는 능동위상배열안테나시스템의 오차보정장치.
14. The method of claim 13,
The antenna compensator stores the characteristic values of 1 to M reception channels and the leakage component values of the reception paths of a plurality of semiconductor transceivers,
An error correction device of an active phased array antenna system that constitutes a lookup table by excluding the leakage component value of the receiving path and the characteristic value of the receiving channel from the reception correction value of the semiconductor transceiver.
청구항 20에 있어서,
수신기의 1~M개의 수신채널의 특성값은,
증폭기에서 출력하는 테스트신호를 1~M개의 채널신호로 분배시키고, 이 분배된 신호가 1~M개의 수신채널에 전달되어 저장된 값으로 구성되는 능동위상배열안테나시스템의 오차보정장치.
21. The method of claim 20,
The characteristic values of 1 to M receiving channels of the receiver are,
An error correction device for an active phase array antenna system that divides the test signal output from the amplifier into 1 to M channel signals, and the distributed signal is transmitted to 1 to M receiving channels and consists of stored values.
청구항 10에 있어서,
수신경로의 누설 성분값은, 다수의 반도체 송수신기를 모두 오프 상태로 제어한 상태에서 1~M개의 수신채널에 전달되어 저장된 값으로 구성되는 능동위상배열안테나시스템의 오차보정장치.
11. The method of claim 10,
The leakage component value of the receiving path is an error correction device for an active phased array antenna system composed of values transmitted and stored in 1 to M receiving channels in a state where a plurality of semiconductor transceivers are all controlled in an off state.
테스트신호를 이용하여 수신기의 1~M개의 수신채널에 분배시켜서 수신기의 특성값을 검출하는 단계;
능동위상배열안테나를 구성하는 다수의 반도체 송수신기를 모두 오프 상태로 제어한 상태에서 수신경로의 누설 성분값을 검출하는 단계;
능동위상배열안테나를 구성하는 다수의 반도체 송수신기에 테스트신호를 송신하고, 이에 기반해서 검출되는 신호를 수신기의 1~M개의 수신채널에 분배시켜서 반도체 송수신기의 수신 특성값을 검출하는 단계;
반도체 송수신기의 수신 특성값에서 수신경로의 누설 성분값과 수신기의 특성값을 제거하고, 기설정된 기준값과의 비교를 통해서 보정을 위한 룩업테이블을 생성하는 단계를 포함하는 능동위상배열안테나시스템의 오차보정방법.
detecting a characteristic value of the receiver by distributing the test signal to 1 to M receiving channels of the receiver;
detecting a leakage component value of a receiver path in a state in which all of a plurality of semiconductor transceivers constituting the active phase array antenna are turned off;
transmitting a test signal to a plurality of semiconductor transceivers constituting the active phase array antenna, and distributing the detected signals to 1 to M receiving channels of the receiver based on the test signals to detect a reception characteristic value of the semiconductor transceiver;
Error correction of an active phased array antenna system, comprising the steps of removing a leakage component value of a receiver path and a receiver characteristic value from a reception characteristic value of a semiconductor transceiver, and generating a lookup table for correction through comparison with a preset reference value Way.
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