KR102308460B1

KR102308460B1 - 원격 조종을 이용한 측정 장치

Info

Publication number: KR102308460B1
Application number: KR1020167003583A
Authority: KR
Inventors: 마틴 슈왑
Original assignee: 로젠버거 호흐프리쿠벤츠테흐닉 게엠베하 운트 코. 카게
Priority date: 2013-08-12
Filing date: 2014-08-05
Publication date: 2021-10-05
Also published as: CN105556274B; WO2015022241A1; KR20160042892A; CN105556274A; DE102013215932B3; US20160187243A1; EP3011297B1; HK1222223A1; CA2919326A1; EP3011297A1; JP2016532869A; US10302538B2

Abstract

본 발명은 테스트 시스템에 관한 것으로, 이러한 테스트 시스템은 테스트 대상물의 성질을 기록하기 위한 측정 장치(100)와, 테스트 대상물의 섹션을 타격하기 위한 테스트 해머(200)로 구성된다. 이러한 테스트 해머는 움직임 센서(202)와, 움직임 센서가 타격 시작을 가리키는 움직임 상태를 감지할 때 타격 시작 표시 신호(s2)를 송신하고, 송신 및/또는 움직임 센서가 타격을 표시하는 움직임 상태를 감지할 때 치기 표시 신호(s3)를 송신하는 송신 모듈(201)을 포함한다. 측정 장치는 테스트 신호를 발생시키는 테스트 신호 발생 유닛(113), 테스트 대상물에 테스트 신호를 출력하는 테스트 신호 출력 유닛(114), 테스트 신호의 출력에 반응하여 만들어진 측정 신호를 수신하는 측정 신호 수신 유닛(116), 기록될 성질에 상응하는 측정 신호 부분의 크기를 결정하는 분석 유닛, 외측으로부터 제어 신호(s1 내지 s3)를 수신하는 송신 모듈, 및 측정 장치의 성분 중 일부를 에너지 절감 모드로 신뢰 가능하게 변경할 수 있고/있거나 외측으로부터 수신된 제어 신호에 반응하여 소정의 시간에서 에너지 절감 모드로부터 상기 성분을 제거할 수 있는 실시간 제어기(104)를 포함한다.

Description

원격 조종을 이용한 측정 장치{MEASURING APPARATUS WITH REMOTE CONTROL}

본 발명은 고주파 통신 시스템에 관한 측정 시스템, 특히 수동 상호변조(passive intermodulation)를 측정하기 위한 측정 장치에 관한 것이다.

영구적으로 설치된 송수신기(transceiver) 장치(BTS: Base Transceiver Station)와 단말(terminal) 장치(UE: User Equipment) 사이의 연결 품질은 오늘날의 모바일 네트워크에서 중요한 역할을 한다. 한편으로는 BTS에서의 큰 생성된 전력(power)과, 다른 한편으로는 BTS와 UE의 수신기의 필수적 감도로 인해, 송신 경로에서의 간섭이 수신기의 감도에 상당한 영향을 줄 수 있고, 따라서 연결 품질에도 상당한 영향을 줄 수 있다.

상호변조는 송신 경로에서의 간섭을 야기하는 결정 효과(determining effect)이다. 예를 들면, 하나의 BTS에서 높은 전력으로 발생되는 2개의 상이한 반송 주파수를 지닌 2가지 송신 신호는, 비선형적 송신 거동(종종 간단히 "비선형성(non-linearities)"이라고 함)이 있는 포인트에서의 상호변조로 인해 간섭을 발생시키고, 이 경우 상기 간섭의 주파수는 송신 신호 주파수의 정배수(integral multiple)의 합과 차이이다. 이러한 간섭 부분은 BTS의 수신 밴드(band)에 있을 수 있고, 따라서 통신의 품질에 악영향을 준다. 만약 이러한 간섭이 수동 소자에서 발생된다면, 이는 수동 상호변조(PIM)라고 부른다.

도 5는 BTS로부터 안테나로의 송신 경로를 보여주는 개략적 표현이다. BTS(10)는 제1 필터(11)와 제2 필터(12)를 거쳐 안테나(13)에 연결된다. BTS(10), 제1 필터(11), 제2 필터(12), 및 안테나(13)는 각 소자에 고주파 커넥터(17 내지 22)를 거쳐 연결되는 고주파 케이블(14, 15, 16)을 거쳐 상호 연결된다. PIM이 송신 경로의 모든 성분(11 내지 22)에서 발생할 수 있다. 예를 들면, 플러그-인(plug-in) 커넥터에서의 부식, 접촉시의 산화층, 그리고 금속간 변화(metal-to-metal transition), 재질에 있어서의 오염, 및 부적절하게 부착된 플러그-인 연결이 PIM을 야기할 수 있다.

PIM 측정은 송신 장치의 품질을 보장하고 입증하기 위해 행해진다. PIM이 높은 파워에서 특히 일어나기 때문에, 보통은 예를 들면 2*20W와 같은 높은 송신 파워를 인가하여 측정된다.

도 6은 알려진 PIM 테스트 장치(PIM 분석기)의 구조를 보여주는 블록도이다. 이러한 PIM 테스트 장치는 제어 유닛(151)과 신호 유닛(161)으로 구성된다. 신호 유닛(161)에서는 적절한 상이한 주파수를 지닌 2개의 고주파 신호가 2개의 신호 생성기(113)에서 발생되고, 2개의 전력 증폭기(114)에서 증폭된다. 2개의 송신 신호가 필터(115)에서 결합되고 테스트 중인 장치(DUT: device under test)(130)에 공급된다. DUT에서 발생하는 PIM은 필터(115)에서 선택되고 측정 수신기(116)에서 검출되며 측정된다. 제어, 측정 결과의 평가, 및 그것들의 표현은, 예를 들면 표준 PC와 같은 컴퓨터(102) 또는 마이크로컨트롤러(μC), 및 예를 들면 모니터와 같은 디스플레이(1010)를 포함하는 제어 유닛(151)에서 수행된다.

위에서 설명된 것과 그 구조가 유사한 PIM 테스트 장치가 AU2012254886A1에 개시되어 있다.

도 5에 도시된 예에서는, BTS(10)와 안테나(13) 사이의 전체 송신 경로가 DUT를 형성한다. 그러므로 BTS(10) 대신, PIM 테스트 장치가 고주파 커넥터(17)를 거쳐 측정용 고주파 케이블(14)에 연결된다.

예를 들면, 부적절하게 부착된 커넥터, 산화된 접촉 및 오염에 의해 야기되는 간섭을 활발히 하고 국한시키기 위해, 송신 경로에서의 소자는 종종, 예를 들면 플러그-인 접촉시 탭핑(tapping)에 의해 기계적으로 스트레스를 받고, 그 결과 기계적 진동이 야기된다. 그 결과로 생기는 간섭이 계속해서 측정되고 표시된다. 한 점에서 탭핑하는 동안 PIM이 상당히 증가하면, 이는 그러한 점이 송신 경로에서의 간섭의 점(point)을 형성한다는 표시이다.

특히 전력 증폭기의 높은 전력 소비와, 개별 접촉점이 연속하여 탭핑을 거치면서 전력 증폭기가 연속해서 동작 중인 응용된 측정 방법은 높은 총 에너지 요구 조건을 초래한다.

다루기가 쉽고, 경량이며, 휴대 가능한 측정 장치가, 특히 한정된 접근으로 송신 경로를 체크하는 데 있어 필수적이고, 건물에서 안테나 마스트(mast) 또는 천장 설치시에도 그러하다. 하지만, 한편으로 지금까지는 높은 총 에너지 요구 조건으로 인해 큰 배터리 또는 어큐뮬레이터(accumulator)가 사용되지만, 다른 한편으로는 역시 높은 전력 소비와 그로 인한 전력 소비로 인해 크고 무거운 열 싱크(heat sink)가 낭비 열(waste heat)을 제거하도록 조립되는, 비교적 무거운 측정 장치가 이용 가능했다.

본 발명의 목적은, PIM 테스트 장치의 전력 소비를 상당히 감소시키는 것, PIM 테스트 장치의 무게를 감소시키는 것, 및 PIM 테스트 장치의 동작을 단순화하는 것으로 구성된다.

이러한 목적은 청구항 1에 따른 테스트 해머(hammer), 청구항 6에 따른 측정 장치, 청구항 10에 따른 테스트 시스템, 및 청구항 13에 따른 측정 방법에 의해 달성된다. 종속 청구항에서는 각 경우에서의 본 발명의 발전예(development)가 나타나 있다.

본 발명에 따르면, 높은 전력 소비를 가지는 측정 장치의 성분은 영구적인 상태에서는 스위치가 꺼질 수 있고, 테스트 해머에서의 움직임 센서가 측정 장치에 이들 성분의 스위치를 켜라는 제어 신호를 보낼 때에만 원격 조종으로 스위치가 켜질 수 있다. 이로 인해 측정 장치의 전력 소비는 감소될 수 있고, 서비스 수명이 증가될 수 있다. 감소된 전력 소비로 인해, 점점 더 작은 배터리가 사용될 수 있고, 그 결과 장치의 무게가 감소될 수 있다. 더 나아가, 측정 장치의 작동이 단순화된다. 측정의 결과는 바람직하게 테스트 해머에 직접 표시된다.

본 발명의 추가 특징 및 유용한 양태가 첨부 도면을 참조하는 실시예의 설명에서 발견될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 테스트 시스템을 보여주는 개략도.
도 2는 도 1에 개략적으로 도시된 테스트 시스템의 구조를 좀 더 상세히 보여주는 블록도.
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 테스트 시스템의 측정 사이클을 보여주는 시간 도표(time diagram).
도 4는 도 1 및 도 2에 도시된 테스트 해머 상의 표시 소자의 작동 모드의 일 예를 보여주는 개략도.
도 5는 BTS로부터 안테나까지의 송신 경로를 보여주는 개략도.
도 6은 알려진 PIM 테스트 장치의 설계(design)를 보여주는 블록도.

첨부된 도면을 참조하여 아래에 본 발명의 실시예가 상세히 설명된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 테스트 시스템을 보여주는 개략도이다. PIM 분석기로서 설계되는 측정 장치(100)는 DUT(130)에 연결된다. DUT는 예를 들면 도 5에 도시된 것처럼, BTS(10)와 안테나(13) 사이의 송신 경로일 수 있고, 본 설명의 도입부에서 설명된다. 이 경우, 측정 장치(100)는 예를 들면 고주파 커넥터(17)를 통해 고주파 케이블(14)에 연결된다.

송신 경로의 개별 포인트가 탭핑되는 도구가 테스트 해머(200)로서 본 발명에 따라 설계된다. 테스트 해머(200)는 송신 모듈(201), 움직임 센서(202), 하나 이상의 디스플레이 소자(203)(2개의 디스플레이 소자가 도 2에 도시되어 있다), 및 적어도 하나의 버튼(204)을 포함한다. 테스트 해머(200)와 측정 장치(100)가 송신 모듈(201), 라디오 채널(300), 및 측정 장치(100)에 포함된 송신 모듈(103)을 거쳐 서로 연결된다.

도 2는 도 1에 개략적으로 도시된 테스트 시스템의 구조를 더 상세히 보여주는 블록도이다.

테스트 해머(200)에서, 송신 모듈(201), 움직임 센서(202), 디스플레이 소자(203), 및 버튼(204)은 테스트 해머(200)의 동작을 제어하는 마이크로컨트롤러(μC)(205)에 연결된다.

원격으로 제어 가능한 PIM 분석기(100)는 신호 버스(109)에 의해 서로 연결되는 신호 유닛(160)과 제어 유닛(150)으로 구성된다.

신호 유닛(160)에서, 2개의 고주파 신호가 적합한 상이한 주파수를 가지고 2개의 신호 발생기(113)에서 생성되고, 2개의 전력 증폭기(114)에서 증폭된다. 2개의 송신 신호가 필터(115)에서 결합되고, 테스트 신호로서 DUT(130)로 송신된다. DUT에서 일어나는 PIM은 필터(115)에서 선택되고, 감지되며 측정 수신기(116)에서 측정 신호로서 측정된다. 송신 방향과 수신 방향에서 상이한 통과 대역을 가지는 듀플렉스 필터(duplex filter)가 필터(115)용으로 보통 사용된다.

제어, 측정 결과의 평가, 및 그것들의 표현은 제어 유닛(150)에서 수행된다. 상기 제어 유닛은 디스플레이(101), 마이크로컨트롤러(μC)의 형태로 된 컴퓨터(102), 송신 모듈(103), 및 실시간 제어기(104)를 포함한다. 신호 유닛(160)을 제어하기 위한 신호 버스(109)가 실시간 제어기(104)에 연결된다.

정보 기술 환경에서 "실시간(real-time)"이라는 용어는 소정의 시간 기간 내에서 신뢰 가능하게 특정 결과를 전달할 수 있는 시스템을 가리킨다. DIN44300에서는, "실시간"이라는 용어가 "계산 결과가 주어진 시간 기간 내에서 이용 가능한 방식으로 언제든지 데이터를 처리할 준비가 되는 프로그램을 지닌 컴퓨터 시스템의 동작"이라고 정의된다. 본 발명의 상황에서는, 이러한 용어가 실시간 제어기(104)가 외부 소스로부터 수신된 제어 신호에 응답하여 에너지 절감 모드로 또는 에너지 절감 모드로부터 소정의 짧은 시간 기간 내에서 신뢰할 수 있게 다양한 성분을 스위칭 또는 복구시키기에 적합해야 한다는 사실에 관련된다.

측정 장치(100)는 3가지 작동 모드, 즉 모든 유닛이 스위치 온 되고 작동 준비가 된 측정 모드, 특히 많은 양의 전력을 소비하는 성분만이 에너지 절감 모드로 바뀌는 제1 에너지 절감 모드, 및 측정 장치(100)의 성분은 중 추가 부분이 에너지 절감 모드로 바뀌는 제2 에너지 절감 모드를 가진다. 특히, 측정 장치(100)에서, 제1 에너지 절감 모드에서는 전력 증폭기(114)가 에너지 절감 모드로 바뀌는데 반해, 제2 에너지 절감 모드에서는 신호 생성기(113), 측정 수신기(116), 마이크로컨트롤러(102), 및 디스플레이(101)가 추가로 에너지 절감 모드로 바뀐다. 송신 모듈(103)과 실시간 제어기(104)는, 외부 소스로부터 제어 신호를 수신할 수 있고, 제어 신호에 응답하여 신호 버스(109)와 내부 제어 버스를 거쳐 에너지 절감 모드로부터 신속하게 측정 장치(100)의 개별 성분을 복구시킬 수 있도록 항상 작동중인 상태에 있다.

에너지 절감 모드로부터 전력 증폭기(114)를 복구시키는 것은 특히 시간이 관건이다(time-critical). 에너지 소비에서 큰 절감을 달성하기 위해서, 이들 전력 집약적인(power-intensive) 성분은 오직 DUT(130)의 테스트 중인 포인트 상에서의 탭핑 직전에만 바뀐다. 이를 위해, 타격 시작을 표시하는 신호는 테스트 해머(200)에 포함된 움직임 센서(202)를 거쳐 감지되고, 그 결과 라디오 링크(radio link)를 거쳐 측정 장치(100)에 제어 신호가 송신되고, 전력 증폭기(114)가 이 신호의 수신에 응답하여 스위치 온 된다. 테스트 신호가 테스트 해머(200)가 타격 전에 DUT(130)에 여전히 출력될 수 있도록 하기 위해, 실시간 제어기(114)는 제어 신호를 수신한 후 100㎳ 미만으로, 바람직하게는 50㎳ 미만으로, 더 바람직한 방식으로는 20㎳ 미만으로, 그리고 더더욱 바람직한 방식으로는 10㎳ 미만으로 에너지 절감 모드로부터 전력 증폭기(114)를 복구시킬 수 있어야 한다.

그러므로 실시간 제어기(104) 또한 전력 증폭기(114)를 상응하는 시간 기간 내에서 에너지 절감 모드로 바꿀 수 있고 또한 상응하는 시간 기간에서 에너지 절감 모드로부터 또는 에너지 절감 모드로 다른 성분을 복구시키거나 스위칭할 수 있다면, 에너지 절감 모드로부터 전력 증폭기(114)를 복구시키는 데 있어서 실시간 제어기(104)의 속도가 특히 중요하다.

전술한 테스트 시스템으로 PIM을 측정하기 위한 측정 사이클이 아래에 설명된다.

도 3은, 움직임 센서로서 가속 센서(202)가 사용될 때, 도 1 및 도 2에 도시된 테스트 시스템의 측정 사이클을 보여주지만 실제 크기로 그려진 것은 아닌 시간 도표(time diagram)이다. 이 경우 그 신호 특징은

a) 가속 센서(202)에 의해 감지된 가속도,

b) 측정 프로세스의 시작(ma)과 측정 프로세서의 끝(me) 사이의 측정 기간,

c) 발생하는 PIM 간섭의 레벨, 및

d) 테스트 해머(202)에 의해 송신되고 수신된 신호를 보여준다.

ma로부터 me까지의 실제 측정 프로세스와 함께, 측정 사이클은 준비 프로세스와 후속(follow-up) 프로세스도 포함한다.

측정 사이클의 시작 전에, 측정 장치(100)는 전력 증폭기(114) 외에, 추가 성분은 또한 스위치 오프되는 제2 에너지 절감 모드에 있다. 측정 장치(100)는 DUT(130)에 영구적으로 연결되는데 반해, 조작자는 DUT(130)의 개별 테스트 포인트, 예를 들면 도 5에 도시된 상이한 고주파 커넥터(17 내지 22)로 이동한다.

조작자가 테스트 포인트에 도달하였을 때에는, 버튼(204)을 작동시켜 측정 사이클(도 3에서 시각 t1)을 개시한다. 이때, 버튼이 작동되었음을 표시하는 제어 신호(s1)(버튼 작동 표시 신호)가 마이크로컨트롤러(205)와 송신 모듈(201, 103)에 의해 제어 유닛(150)에 송신된다. 이러한 버튼 작동 표시 신호를 받으면, 실시간 제어기가 신호 발생기(113), 측정 수신기(116), 마이크로컨트롤러(102), 및 디스플레이(101)를 에너지 절감 모드로부터 복구시킨다. 이들 소자는 비교적 낮은 전력 소비를 가지지만 측정이 시작되기 전에 더 긴 리드-타임(lead-time)을 필요로 한다. 따라서 예를 들면 신호 발생기는 측정을 시작할 때(ma) 안정한 신호를 공급해야 한다. 그러므로 이러한 상태는 특히 전력 증폭기(114)와 같은 전력 집약적 소자만이 에너지 절감 모드로 유지되는 제1 에너지 절감 모드에 대응한다.

시각 t1으로부터, 테스트 해머에 포함되는 마이크로컨트롤러(205)가 가속 센서(202)의 모든 신호를 측정한다. 조작자가 예컨대 도 5에 도시된 고주파 커넥터(17 내지 22) 중 하나와 같이, DUT(130)의 테스트될 섹션을 타격하는 것을 진행하게 되면, 테스트 해머(200)가 움직이게 설정될 때 발생하는 가속(속도 증가)이 가속 센서(202)에 의해 측정되고 마이크로컨트롤러(205)에 의해 평가된다. 측정된 가속의 절대 값이 소정의 제1 임계치(a1)(도 3에서 시각 t2)를 초과하면, 테스트 해머(200)로 타격하는 것이 시작됨을 표시하는 제2 제어 신호(s2)(타격 시작 표시 신호)가 제어 유닛(150)에 송신된다. 제2 제어 신호(s2)에 의해, 제1 지연(tot1)(스위치-온 지연) 후, 전력 증폭기(114)를 스위치 온하고 따라서 측정을 시작하는 실시간 제어기(104)(도 3에서 시간 t3=t2+tot1)에서 타이머가 시작된다. 다른 성분과는 대조적으로, 테스트 해머의 충돌 전의 그러한 짧은 리드-시간은 전력 증폭기(114)가 안정된 형태로 테스트 신호를 DUT에 출력하기에 충분하다. 지연(tot1)은 이 경우 에너지를 절감하기 위해 전력 증폭기(114)가 너무 일찍 스위치 온되지 않지만, 또한 테스트 해머의 충돌시 테스트 신호가 안정된 형태로 DUT에 인가되도록 너무 늦지 않게 스위치 온되지 않는 방식으로 선택된다.

테스트 해머(200)가 DUT(130)를 칠 때(도 3에서 시각 t4), 가속 센서(202)에 의해 감지되는 강력한 가속(갑작스런 속도 감소)이 일어나고 마이크로컨트롤러(205)에 의해 평가된다. 테스트 해머(200)의 충돌시의 이러한 가속 발생은 실질적으로 타격하기 시작할 때의 가속보다 더 크다. 그러므로 이러한 충돌은 감지된 가속의 절대값과 제1 임계값보다 큰 소정의 제2 임계값(a2)을 비교함으로써 이루어진다. 측정된 가속이 제2 임계값(a2)을 넘으면, 테스트 해머(200)의 충돌이 일어났음을 표시하는 제3 제어 신호(s3)(충돌 표시 신호)가 제어 유닛(150)에 송신된다. 이러한 충돌 표시 신호(s3)에 의해, 실시간 제어기(104)에서 타이머가 한번 더 시작되고, 상기 타이머는 제2 지연(tot2)(스위치-오프 지연) 후 전력 증폭기(114)를 한번 더 에너지 절감 모드로 변경하고 따라서 측정을 끝낸다(도 3에서, 시각 t5=t4+tot2). 이는 나머지 유닛(예컨대, 신호 발생기(113), 측정 수신기(116), 마이크로컨트롤러(102), 및 디스플레이(101))이 더 작동 상태로 남아 있는 제1 에너지 절감 모드에 대응한다.

도 3의 곡선 c)에서 보이듯이, 증가된 PIM은 테스트 포인트에 타격하는 것에 의해 발생된 기계적 진동으로 인해 시각 t4와 시각 t5 사이에서 일어날 수 있다. 마이크로컨트롤러(102)는 측정된 PIM 간섭이 소정의 임계값을 초과하는지를 결정하고, 그 결과를 결과 신호(s4)로서 송신 모듈(103)을 거쳐 테스트 해머(200)에 출력한다. PIM은 바람직하게는 측정 프로세스의 각각의 피크(peak) 값(ma에서 me까지)을 평가함으로써 측정된다(맥스-홀드(max-hold) 모드).

결과 신호(s4)의 송신 후에는, 마이크로컨트롤러(102)가 측정 장치(100)를 한번 더 에너지 절감 모드(제2 에너지 절감 모드)로 바꾼다.

테스트 해머(200)에서는, 마이크로컨트롤러(205)가 그 결과 신호(s4)를 평가하고, 그 결과를 디스플레이 소자(203)를 거쳐 표시한다.

결과 표시의 가장 간단한 변형예(variant)는, 예를 들면 적색/녹색 발광 다이오드(LED)로부터 형성될 수 있는 단일 디스플레이 소자를 통해 이루어지는 것이다. 결과 신호(s4)가 PIM 간섭이 소정의 임계값 아래에 유지되었음을 나타낸다면, LED가 녹색으로 발광한다. 반대로, 만약 결과 신호(s4)가 PIM 간섭이 소정의 임계값을 초과하였음을 나타낸다면, LED가 적색으로 발광한다. 대안적으로, 예컨대 녹색 발광 다이오드와 적색 발광 다이오드인, 2개의 독립된 디스플레이 소자가 사용될 수 있다.

도 4는 예컨대 빛을 비출 때와 빛을 비추지 않을 때의 결과를 표시하는 LED와 같은 간단한 디스플레이 소자의 또 다른 가능한 배치와, 측정 결과에 그것들이 어떻게 지정되는지를 보여준다. 이 경우 측정된 PIM은 단일 임계값뿐만 아니라, 상이한 레벨(레벨 1부터 레벨 4까지)을 가지는 4개의 임계값과 비교된다. 5개의 디스플레이 소자(A1 내지 A5)가 측정된 임계값이 레벨 1 아래, 레벨 1과 레벨 2 사이 등, 레벨 4의 위까지 중 어디에 있는지를 표시한다. 레벨 2 아래의 값은 허용 오차 범위 내에 있고, 이는 녹색 LED인 표시 소자(A1과 A2)에 의해, 또는 표시 소자(A1)는 녹색 LED이고 표시 소자(A2)는 호박색(amber) LED이며, 표시 소자(A3 내지 A5)는 적색 LED인 것에 의해 표시될 수 있다. 원칙적으로는, 임의의 개수의 디스플레이 소자가 가능하고, 그것들의 개수는, 예를 들면 10개 이하와 같이 적은 것이 바람직하고, 더 바람직하게는 5개 이하이다.

또 다른 대안예로는, 경광등(light bar), 디지털 디스플레이 또는 측정 결과가 정상적으로 제시되는 유사한 디스플레이 소자가 또한 분명히 사용될 수 있다.

예컨대, 지연(tot1과 tot2)과, 측정된 PIM이 비교되는 임계값의 레벨과 같이, 측정을 위해 필수적인 측정 장치(100)의 파라미터가 측정 장치(100)에서의 소프트웨어를 통해 설정될 수 있다.

예컨대, 측정된 가속이 비교되는 임계값(a1과 a2)과 같은, 테스트 해머(200)의 파라미터는 측정 장치(100)에서의 입력 소자(예컨대, 키보드)를 거쳐 수정될 수 있고, 그 다음 라디오 링크(300)를 거쳐 원격 조종으로 송신될 수 있다.

설명된 실시예에서, 각각의 측정 사이클은 버튼(204)을 누름으로써 시작된다. 대안적으로, 측정 장치는 또한 제어 신호(s2)가 그 중간 시간에 수신되지 않았다면, 결과 신호(s4)의 송신 직후가 아니고, 추가 지연 후에만 에너지 절감 모드로 한번 더 바뀔 수 있다. 그러므로 조작자는 매번 버튼(204)을 작동시키지 않고 연속해서 복수의 테스트 프로세스를 수행할 수 있다. 그런 다음 측정 장치(100)가 더 긴 휴지 기간(pause) 후에만 에너지 절감 모드로 바뀐다. 전력 집약적 성분(설명된 실시예에서는 전력 증폭기(114))만이 각각의 측정 프로세스의 끝(me)에서 에너지 절감 모드로 바뀐다. 또 다른 대안예에서는, 테스트 해머에 하나 이상의 추가 버튼이 제공되고, 이러한 버튼을 가지고 조작자는 측정 장치가 제2 에너지 절감 모드로 한번 더 바뀌기 전에, 테스트 해머로 얼마나 많이 타격하는지를 명시할 수 있다. 또 다른 대안예에서는, 전력 집약적 성분만이 각각의 측정 프로세스의 끝에서 에너지 절감 모드로 바뀌는 제1 에너지 절감 모드만이 구현되도록, 테스트 해머에는 어떠한 버튼(204)도 제공되지 않는다.

가속의 양에 대해 대안적으로 또는 추가로, 가속 방향이 또한 감지될 수 있다. 그러므로 충돌시의 가속은 타격을 시작할 때의 가속의 방향과 상이한 방향을 가진다. 심지어 2개의 방향이 타격하는 동안 테스트 해머의 가능한 회전으로 인해, 직접 마주보는(각도가 180°) 필요가 없는 경우에도, 충돌시의 가속은 타격하기 시작할 때의 방향과 반대인 방향으로 충분히 큰 성분을 가진다.

움직임 센서는 가속 센서에 의해 설명된 실시예에서 구현된다. 하지만, 테스트 해머의 타격 또는 충돌의 시작은 또한 상이한 방식으로 감지될 수 있다. 그러므로 예를 들면 테스트 해머와 DUT 사이의 거리는, 예컨대 용량성(capacitive) 거리 센서와 같은 거리 센서로 측정될 수 있고, 테스트 해머의 타격 또는 충돌의 시작은 시간 경과에 따른 거리 변화로부터 감지될 수 있다. 기울기(inclination) 센서 또는 위치 센서가 또한 사용될 수 있다.

설명된 실시예에서 테스트 신호로서 2개의 고주파 신호가 사용될지라도, 본 발명은 그것에 국한되지 않는다. 테스트 신호는 또한 단일 신호만으로 또는 2개보다 많은 신호로부터 형성될 수 있다.

본 발명은 PIM 측정에만 한정되는 것은 아니고, 테스트 포인트가 소정의 품질 기준을 만족하는지를 표시하는 측정 가능한 결과가 테스트 포인트의 기계적 진동에 의해 만들어지는 임의의 어떠한 측정 방법에서도 사용될 수 있다.

Claims

테스트 대상 장치(DUT: device under test)(130)의 섹션에 타격(strike)을 행하기 위한 테스트 해머(200)에 있어서:
움직임 센서(202), 및
송신 모듈(201)로서, 상기 움직임 센서(202)가 상기 테스트 해머(200)로 타격하는 것의 시작을 지시하는 움직임 상태를 감지할 때 타격 시작 지시 신호(strike start indication signal)(s2)를 송신하고, 상기 움직임 센서(202)가 상기 테스트 해머(200)의 충돌을 지시하는 움직임 상태를 감지할 때 충돌 지시 신호(impact indication signal)(s3)를 송신하는, 상기 송신 모듈을 포함하고,
상기 움직임 센서(202)는 가속 센서이고,
상기 송신 모듈(201)은, 상기 가속 센서(202)가 소정의 제1 임계치(a1)를 초과하는 가속을 감지할 때 상기 타격 시작 지시 신호(s2)를 출력할 수 있고,
상기 송신 모듈(201)은, 상기 가속 센서가 소정의 제2 임계치(a2)를 초과하는 가속을 감지할 때, 또는 상기 가속 센서가 상기 제1 임계치(a1)를 초과한 상기 가속의 방향과 반대인 방향으로 성분을 가지는 가속을 감지할 때 상기 충돌 지시 신호(s3)를 출력할 수 있는, 테스트 해머.
제1 항에 있어서,
버튼(204)을 더 포함하고,
상기 송신 모듈(201)은 상기 버튼(204)이 작동될 때 버튼 작동 지시 신호(button actuation indication signal)(s1)를 출력할 수 있는, 테스트 해머.
제1 항 또는 제2 항에 있어서,
디스플레이(203)를 더 포함하고,
상기 송신 모듈(201)은 결과 신호(s4)를 수신할 수 있으며,
상기 테스트 해머(200)는 상기 디스플레이(203)에 상기 결과 신호(s4)에 의해 운반되는 상기 결과를 나타낼 수 있는, 테스트 해머.
제3 항에 있어서,
상기 디스플레이(203)는 상기 결과 신호(s4)에 따라 빛을 비추거나 빛을 비추지 않는 소수의 개별 디스플레이 소자들(A1 내지 A5)로부터 형성되거나,
상기 디스플레이(203)는 상기 결과 신호(s4)에 따라 상이한 컬러들로 빛을 비추는 개별 디스플레이 소자로부터 형성되는, 테스트 해머.
테스트 대상 장치(130)의 성질을 측정하기 위한 측정 장치(100)에 있어서,
테스트 신호를 발생시키기 위한 테스트 신호 발생 유닛(113)을 포함하는 제1 부분의 요소(a first portion of elements), 및
상기 테스트 대상 장치(130)에 상기 테스트 신호를 출력하기 위한 테스트 신호 출력 유닛(114)을 포함하는 제2 부분의 요소(a second portion of elements)를 포함하고,
상기 제1 부분의 요소는, 상기 테스트 대상 장치(130)로의 상기 테스트 신호의 상기 출력에 응답하여 만들어진 측정 신호를 수신하기 위한 측정 신호 수신 유닛(116),
상기 테스트 대상 장치(130)의 측정될 상기 성질에 상응하는 상기 측정 신호의 성분의 양을 결정하기 위한 분석 유닛(102), 및
제1 항에 따른 테스트 해머(200)로부터 제어 신호(s1 내지 s3)를 수신하기 위한 송신 모듈(103)을 더 포함하고,
상기 측정 장치(100)는
소정의 시간에, 상기 테스트 해머(200)로부터 수신되는 상기 제어 신호(s1 내지 s3)에 응답하여, 에너지 절감 모드로 신뢰할 수 있게 상기 측정 장치(100)의 상기 제2 부분의 요소를 스위칭하거나 상기 에너지 절감 모드로부터 신뢰할 수 있게 상기 측정 장치(100)의 상기 제2 부분의 요소를 복구시킬 수 있는 실시간 제어기(104)를 더 포함하는, 측정 장치.
제5 항에 있어서,
상기 소정의 시간은 100ms 미만인, 측정 장치.
제5 항 또는 제6 항에 있어서,
지연(tot1, tot2)을 발생시키고,
상기 테스트 해머(200)로부터 수신되는 상기 제어 신호(s2 내지 s3)에 응답하여 상기 에너지 절감 모드로 상기 지연(tot1, tot2)에 의해 지연된 그것의 상기 제2 부분의 요소를 스위칭시키거나, 상기 테스트 해머(200)로부터 수신되는 상기 제어 신호(s2 내지 s3)에 응답하여 상기 에너지 절감 모드로부터 상기 지연(tot1, tot2)에 의해 지연된 그것의 상기 제2 부분의 요소를 복구시킬 수 있는, 측정 장치.
제5 항 또는 제6 항에 있어서,
상기 테스트 대상 장치(130)의 측정될 상기 성질에 상응하는 상기 측정 신호의 성분이 하나 이상의 소정의 임계치(들)를 초과하는지를 결정하고,
상기 송신 모듈(103)을 거쳐 결과 신호(s4)로서의 상기 결정의 상기 결과를 출력하는, 측정 장치.
제5 항 또는 제6 항에 있어서,
상기 테스트 대상 장치(130)의 측정될 상기 성질은 비선형성이고,
상기 테스트 신호는 상이한 주파수들을 가지는 2개의 고주파 신호들을 포함하고,
상기 측정 신호는 수동 상호변조에 의해 만들어진 신호 성분들을 포함하고,
상기 측정 장치(100)는 수동 상호변조에 의해 만들어진 신호 성분이 하나 이상의 소정의 임계치(들)를 초과하는지를 결정할 수 있는, 측정 장치.
테스트 시스템으로서,
제1 항 또는 제2 항에 따른 테스트 해머(200)와, 제5 항 또는 제6 항에 따른 측정 장치(100)로 구성되는, 테스트 시스템.
제10 항에 있어서,
상기 측정 장치(100)는
상기 테스트 해머(200)로부터 수신되는 버튼 작동 지시 신호(s1)에 응답하여 에너지 절감 모드로부터 상기 측정 장치(100)의 상기 제1 부분의 요소를 복구시킬 수 있고,
상기 테스트 대상 장치(130)의 측정될 상기 성질에 상응하는 상기 측정 신호의 성분의 양을 결정하고, 그후에 상기 제1 부분의 요소를 상기 에너지 절감 모드로 스위칭할 수 있는, 테스트 시스템.
제10 항에 있어서,
상기 측정 장치(100)는
상기 테스트 해머(200)로부터 수신되는 타격 시작 지시 신호(s2)에 응답하여 상기 에너지 절감 모드로부터 상기 측정 장치(100)의 상기 제2 부분의 요소를 복구시킬 수 있으며, 상기 제2 부분의 요소는 상기 제1 부분의 요소보다 높은 전력 소비를 가지고,
상기 테스트 해머(200)로부터 수신되는 충돌 지시 신호(s3)에 응답하여 상기 에너지 절감 모드로 상기 측정 장치(100)의 상기 제2 부분의 요소를 스위칭할 수 있는, 테스트 시스템.
제12 항에 있어서,
상기 측정 장치(100)는
제1 지연(tot1)을 발생시키고 상기 타격 시작 지시 신호(s2)에 응답하여 상기 에너지 절감 모드로부터 상기 제1 지연(tot1)에 의해 지연된 그것의 상기 제2 부분의 요소를 복구시킬 수 있고,
제2 지연(tot2)을 발생시키고 상기 충돌 지시 신호(s3)에 응답하여 상기 에너지 절감 모드로 상기 제2 지연(tot2)에 의해 지연된 그것의 상기 제2 부분의 요소를 스위칭할 수 있는, 테스트 시스템.
테스트 대상 장치(130)의 성질을 측정하는 방법으로서:
(a) 상기 테스트 대상 장치(130)에 제5 항 또는 제6 항에 따른 측정 장치(100)를 연결하는 단계,
(b) 상기 테스트 대상 장치(130)의 테스트될 섹션에 제1 항 또는 제2 항에 따른 테스트 해머(200)로 타격을 실행하는 단계, 및
(c) 상기 측정 장치(100)에 의해 상기 테스트 대상 장치(130)의 측정될 상기 성질에 상응하는 측정 신호의 성분의 양을 결정하는 단계를 포함하는, 측정 방법.
제14 항에 있어서,
상기 단계 (a)와 상기 단계 (b) 사이에 다음 단계들: 즉
상기 테스트 해머(200) 상의 버튼(204)을 작동시키는 단계,
상기 버튼(204)의 상기 작동에 응답하여 상기 송신 모듈(201)을 거쳐 버튼 작동 지시 신호(s1)를 송신하는 단계, 및
상기 송신 모듈(201)을 거쳐 수신되는 상기 버튼 작동 지시 신호(s1)에 응답하여 상기 에너지 절감 모드로부터 상기 측정 장치(100)의 상기 제1 부분의 요소를 복구시키는 단계를 포함하는, 측정 방법.
제14 항에 있어서,
상기 단계 (b)는 다음 단계들: 즉
(b1) 상기 움직임 센서(202)로 상기 테스트 해머(200)의 움직임을 감지하는 단계,
(b2) 상기 움직임 센서(202)가 상기 테스트 해머(200)로 타격하는 것의 시작을 지시하는 움직임 상태를 감지할 때, 상기 송신 모듈(201)을 거쳐 타격 시작 지시 신호(s2)를 출력하는 단계, 및
(b3) 상기 송신 모듈(103)을 거쳐 수신되는 상기 타격 시작 지시 신호(s1)에 응답하여 상기 에너지 절감 모드로부터 상기 측정 장치(100)의 상기 제2 부분의 요소를 복구시키는 단계를 포함하는, 측정 방법.
제16 항에 있어서,
상기 단계(b3)는 다음 단계들: 즉,
제1 지연(tot1)을 발생시키는 단계와,
상기 타격 시작 지시 신호(s2)의 상기 수신 후, 상기 제1 지연(tot1)만큼 지연된 상기 에너지 절감 모드로부터 상기 측정 장치(100)의 상기 제2 부분의 요소를 복구시키는 단계를 포함하는, 측정 방법.
제14 항에 있어서,
상기 단계(b)는 다음 단계들: 즉,
(b4) 상기 움직임 센서(202)로 상기 테스트 해머(200)의 움직임을 감지하는 단계,
(b5) 상기 움직임 센서(202)가 상기 테스트 해머(200)의 충돌을 지시하는 움직임 상태를 감지할 때, 상기 송신 모듈(201)을 거쳐 충돌 지시 신호(s3)를 출력하는 단계, 및
(b6) 상기 측정 장치(100)의 상기 제2 부분의 요소를 상기 송신 모듈(103)을 거쳐 수신되는 상기 충돌 지시 신호(s3)에 응답하여 상기 에너지 절감 모드로 스위칭하는 단계를 포함하는, 측정 방법.
제18 항에 있어서,
상기 단계(b6)는 다음 단계들: 즉,
제2 지연 시간(tot2)을 발생시키는 단계와,
상기 충돌 지시 신호(s2)의 상기 수신 후, 상기 제2 지연(tot2)만큼 지연된 상기 에너지 절감 모드로 상기 측정 장치(100)의 상기 제2 부분의 요소를 스위칭하는 단계를 포함하는, 측정 방법.
제15 항에 있어서,
상기 단계(b)는 다음 단계들: 즉,
(b7) 상기 테스트 대상 장치(130)의 측정될 상기 성질에 상응하는 상기 측정 신호의 성분이 소정의 임계치를 초과하는지를 결정하는 단계,
(b8) 상기 송신 모듈(103)을 거쳐 결과 신호(s4)로서 상기 결정의 결과를 출력하는 단계,
(b9) 상기 결과 신호(s4)의 상기 출력 후, 상기 측정 장치(100)의 상기 제1 부분의 요소를 상기 에너지 절감 모드로 스위칭하는 단계, 및
(b10) 상기 테스트 해머의 디스플레이(203)에 상기 결정의 상기 결과를 표시하는 단계를 포함하는, 측정 방법.