KR102572126B1 - Ultra-small Electromagnetic Field Strength Frequency Selective Measuring Device and Measuring method for the same - Google Patents
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Abstract
초소형 주파수 선택적 전자파 강도 측정장치는 X, Y, Z축 각각 대하여 주파수를 수신하는 3축등방성 안테나, 3축등방성 안테나로부터 X, Y, Z축 중 어느 하나를 선택하는 RF스위치, RF스위치에 의해 선택된 주파수를 필터링하는 대역 필터, 대역 필터에서 필터링된 주파수를 하향 변환시키는 믹서, 대역 필터와 상기 믹서를 연결하는 연결스위치, 믹서에 의해 하향 변환된 주파수를 필터링하는 하향대역필터, 하향대역필터에서 필터링된 주파수에 대응하는 전력을 검출하는 전력검출기 및 전력검출기에서 검출된 전력을 측정하며 측정된 전력에 기초하여 검출된 전력에 대한 주파수를 산출하는 제어부를 포함하며, RF스위치, 대역 필터, 믹서, 연결스위치, 하향대역필터, 전력검출기 및 제어부는 회로로 구성되며 동일한 메인보드에 탑재된다.Ultra-small frequency selective electromagnetic wave intensity measuring device is a three-axis isotropic antenna that receives frequencies for each of the X, Y, and Z axes, an RF switch that selects one of the X, Y, and Z axes from the three-axis isotropic antenna, and the RF switch selects A band filter for filtering frequencies, a mixer for down-converting the frequency filtered by the band filter, a connection switch connecting the band filter and the mixer, a down-pass filter for filtering the down-converted frequency by the mixer, It includes a power detector that detects power corresponding to the frequency and a controller that measures the power detected by the power detector and calculates a frequency for the detected power based on the measured power, and includes an RF switch, a band filter, a mixer, and a connection switch. , down-pass filter, power detector and controller are composed of circuits and mounted on the same main board.
Description
본 발명은 초소형 주파수 선택적 전자파 강도 측정장치 및 이를 이용한 측정방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 크기가 감소된 초소형 주파수 선택적 전자파 강도 측정장치 및 이를 이용한 측정방법에 관한 것이다.The present invention relates to a subminiature frequency-selective electromagnetic wave intensity measuring device and a measuring method using the same, and more particularly, to a miniature frequency-selective electromagnetic wave intensity measuring device having a reduced size and a measuring method using the same.
2011년 5월말 세계보건기구 WHO 국제암연구소는 “휴대폰에서 발생되는 고주파 전자기장은 암을 발생할 가능성 이 있다”고 발표했으며, 미국을 비롯한 14개국 31명의 전문가로 구성된 IARC 실무그룹은 휴대전화의 전자파를 자동차 엔진 배기가스와 같이 암을 유발할 가능성이 있는 물질로 분류하면서 휴대전화 사용자들은 위험노출을 줄이는 방법을 고민해야 한다고 강조했다.At the end of May 2011, the World Health Organization's International Agency for Research on Cancer announced that "high-frequency electromagnetic fields generated from mobile phones may cause cancer", and the IARC working group consisting of 31 experts from 14 countries, including the United States, Classifying it as a potentially cancer-causing substance, such as car engine exhaust, emphasized that mobile phone users should consider ways to reduce their exposure.
더욱이 이통사 기지국은 휴대폰과 달리 개인이 마음대로 장비를 ON, OFF할 수 없을 뿐만 아니라, 24시간 전자파 가 발생하고 있다는 점에서 문제의 심각성을 더하고 있다. 당장은 이슈가 휴대폰에 국한되고 있지만 중장기적인 측면에서는 이통사 기지국과 중계기 등에서 24시간 발생하는 전자파 피해 논란도 더욱 가열될 수 있다.Moreover, unlike cell phones, base stations of mobile telecommunication companies not only do not allow individuals to turn on and off the equipment at will, but also add to the seriousness of the problem in that electromagnetic waves are generated 24 hours a day. Right now, the issue is limited to mobile phones, but in the mid- to long-term, the controversy over electromagnetic wave damage that occurs 24 hours a day in base stations and repeaters of mobile carriers can become even more heated.
한편, 종래 기술에 따른 전자파 검출장치는 그 활용이 단기 노출에 대한 현장 측정용으로, 측정자가 현장을 방문하여 단기적인 측정을 통해 그 위해함을 판단하기 위한 장치일 뿐이었다.On the other hand, the electromagnetic wave detection device according to the prior art is used only for on-site measurement of short-term exposure, and is only a device for determining the harm through a short-term measurement by a measurer visiting the site.
따라서 CDMA, LTE 등의 기지국이 급증하고, 사용되는 무선데이터량에 따라 발생되는 전자파의 양 또한 시간에 따라 그리고 사용자에 따라 급변하게 된다는 점을 감안하면 이러한 현장에서의 단기적인 측정으로는 전자파 발생량을 정확하게 판단할 수 없다.Therefore, considering that base stations such as CDMA and LTE are rapidly increasing, and that the amount of electromagnetic waves generated according to the amount of wireless data used also changes rapidly over time and depending on users, short-term measurements in these fields can accurately measure the amount of electromagnetic waves generated. can't judge
또한 현재 전자파에 대한 국내 기준은 국제비전리방사선보호위원회(ICNIRP: International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection)에서 제시한 단기 노출기준으로 제시되고 있으며, 중장기적인 기준을 위한 노력들이 각국의 시민단체로부터 연구 발표되고 있는 실정이다.In addition, the current domestic standards for electromagnetic waves are presented as short-term exposure standards presented by the International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection (ICNIRP), and efforts for mid- to long-term standards are being researched by civic groups in each country. It is currently being announced.
국내의 경우 측정자가 측정기기들을 직접 휴대하고 전자파를 측정하는 식이어서 강한 전자파가 지속적으로 발생되는 곳에 대한 장기간 측정은 측정자의 전자파 노출 위험성 때문에 불가능하다.In Korea, since the measurer carries the measuring devices and measures electromagnetic waves, long-term measurement in places where strong electromagnetic waves are continuously generated is impossible due to the risk of exposure of the measurer to electromagnetic waves.
따라서 광대역(LF, HF, VHF, UHF) 뿐만 아니라, 협대역에 대한 전자파 세기를 측정할 수 있는 외부전원공급 없이도 장기간 무인 원격 측정이 가능하도록 전자파에 대한 무인 원격측정 장치가 선행기술문헌 등록특허 제10-1451268호와 같이 개발되었다.Therefore, an unmanned telemetry device for electromagnetic waves to enable long-term unmanned telemetry without an external power supply capable of measuring electromagnetic wave intensity for a narrow band as well as a wide band (LF, HF, VHF, UHF) is registered as a prior art document. It was developed with No. 10-1451268.
그러나 선행기술문헌 등록특허 제10-1451268호를 포함한 도 1과 같은 기존 상용제품들의 한계점은 크기가 크고 무게가 무거워서 실외 고정 설치만 가능하고 실내의 경우 제한이 된다. 또한, 가격이 고가이므로 많은 측정 지점에 설치하는 데에 많은 예산이 소요되어 어려움이 있다.However, limitations of existing commercial products as shown in FIG. 1, including Prior Art Document Registration No. 10-1451268, are large and heavy, so that only outdoor fixed installation is possible and indoors are limited. In addition, since the price is high, it is difficult to install it at many measurement points, requiring a lot of budget.
따라서 본 발명의 목적은 실내외 설치 장소의 제약을 없애고, 설치의 용이성과 저전력을 구현 및 경제적으로 저렴한 가격으로 제작할 수 있는 초소형 주파수 선택적 전자파 강도 측정장치 및 이를 이용한 측정방법을 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a compact frequency-selective electromagnetic wave intensity measuring device and a measuring method using the same that can eliminate restrictions on indoor and outdoor installation locations, realize ease of installation, low power consumption, and can be manufactured economically at a low price.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 초소형 주파수 선택적 전자파 강도 측정장치는, X, Y, Z축 각각 대하여 주파수를 수신하는 3축등방성 안테나; 상기 3축등방성 안테나로부터 X, Y, Z축 중 어느 하나를 선택하는 RF스위치; 상기 RF스위치에 의해 선택된 주파수를 필터링하는 대역 필터; 상기 대역 필터에서 필터링된 주파수를 하향 변환시키는 믹서; 상기 대역 필터와 상기 믹서를 연결하는 연결스위치; 상기 믹서에 의해 하향 변환된 주파수를 필터링하는 하향대역필터; 상기 하향대역필터에서 필터링된 주파수에 대응하는 전력을 검출하는 전력검출기; 및 상기 전력검출기에서 검출된 전력을 측정하며 측정된 전력에 기초하여 상기 검출된 전력에 대한 주파수를 산출하는 제어부를 포함하며, 상기 RF스위치, 상기 대역 필터, 상기 믹서, 상기 연결스위치, 상기 하향대역필터, 상기 전력검출기 및 상기 제어부는 회로로 구성되며 동일한 메인보드에 탑재된다. RF스위치, 대역 필터, 믹서, 연결스위치, 하향대역필터, 전력검출기 및 제어부를 동일한 메인보드에 탑재시키고 회로로 구성하여 크기를 감소시키며, 회로를 간단하게 설계 구현하여 장치의 전력 소비를 감소시키고, 가격이 저렴한 구성으로 이루어져 경제성이 향상될 수 있다.In order to achieve the above object, a subminiature frequency selective electromagnetic wave intensity measuring device according to the present invention includes a three-axis isotropic antenna for receiving frequencies for each of the X, Y, and Z axes; an RF switch for selecting one of the X, Y, and Z axes from the three-axis isotropic antenna; a band filter filtering the frequency selected by the RF switch; a mixer down-converting the frequency filtered by the bandpass filter; a connection switch connecting the band filter and the mixer; a downband filter for filtering the frequency downconverted by the mixer; a power detector detecting power corresponding to the frequency filtered by the downlink filter; and a control unit for measuring power detected by the power detector and calculating a frequency for the detected power based on the measured power, wherein the RF switch, the band filter, the mixer, the connection switch, and the downlink band The filter, the power detector, and the controller are composed of circuits and are mounted on the same main board. The RF switch, band filter, mixer, connection switch, down-pass filter, power detector and controller are mounted on the same main board and configured as a circuit to reduce the size, design and implement the circuit simply to reduce power consumption of the device, Economic feasibility can be improved due to a low-cost configuration.
여기서, 상기 3축등방성 안테나는 상기 메인보드에 일체화되도록 직접 연결되면 전체의 크기가 감소될 수 있어 바람직하다.Here, if the three-axis isotropic antenna is directly connected to the main board so as to be integrated, it is preferable that the overall size can be reduced.
그리고 상기 대역 필터는, 광대역 필터와 주파수 대역의 선택적 측정이 가능한 협대역 필터로 이루어지면 광대역 주파수와 협대역 주파수 모두를 선택적으로 측정할 수 있어 바람직하다.The band filter is preferably composed of a wide band filter and a narrow band filter capable of selectively measuring a frequency band, since it can selectively measure both a wide band frequency and a narrow band frequency.
여기서, 상기 제어부는, 사용자가 입력하는 대역설정값, 시간설정값 및 통신설정값을 저장하며, 상기 대역설정값 및 상기 통신설정값에 기초하여 상기 협대역 필터를 설정하고, 상기 시간설정값에 기초하여 측정 시간에 따라 상기 협대역 필터의 설정 대역이 순차적으로 이루어지도록 제어하면 측정되는 주파수 대역들 및 측정 시간을 설정하여 측정을 할 수 있어 바람직하다.Here, the control unit stores a band setting value, a time setting value, and a communication setting value input by a user, sets the narrowband filter based on the band setting value and the communication setting value, and Based on this, it is preferable to set the frequency bands to be measured and the measurement time to perform the measurement by controlling the setting bands of the narrowband filter to be sequentially performed according to the measurement time.
그리고 상기 제어부는, 상기 측정된 전력은 상기 검출된 전력과 전기장 강도 값의 합 으로 산출되며, 측정 시간과 함께 표출되도록 하면 전자파 측정 정확도가 향상되며 표출될 수 있어 바람직하다.The control unit determines that the measured power is the sum of the detected power and the electric field strength value. It is calculated as , and if it is expressed together with the measurement time, it is preferable because the electromagnetic wave measurement accuracy can be improved and can be expressed.
본 발명에 따르면 RF스위치, 대역 필터, 믹서, 연결스위치, 하향대역필터, 전력검출기 및 제어부를 동일한 메인보드에 탑재시키고 회로로 구성하여 크기를 감소시키며, 회로를 간단하게 설계 구현하여 장치의 전력 소비를 감소시키고, 가격이 저렴한 구성으로 이루어져 경제성이 향상될 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, the RF switch, band filter, mixer, connection switch, down-pass filter, power detector, and controller are mounted on the same main board and configured as a circuit to reduce the size, and the circuit is simply designed and implemented to reduce power consumption of the device. There is an effect of reducing and improving the economic feasibility due to a low-cost configuration.
또한, 전체의 크기가 감소될 수 있고, 광대역 주파수와 협대역 주파수 모두를 선택적으로 측정할 수 있는 효과가 있다.In addition, the overall size can be reduced, and there is an effect of selectively measuring both broadband and narrowband frequencies.
또한, 측정되는 주파수 대역들 및 측정 시간을 설정하여 측정을 할 수 있고, 전자파 측정 정확도가 향상되며 표출될 수 있는 효과가 있다.In addition, measurement can be performed by setting the frequency bands and measurement time to be measured, and the electromagnetic wave measurement accuracy can be improved and expressed.
도 1은 기존의 주파수를 선택하여 전자파 모니터링을 할 수 있는 장비의 예시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 초소형 주파수 선택적 전자파 강도 측정장치의 사시도이다.
도 3은 초소형 주파수 선택적 전자파 강도 측정장치의 개략 블록도이다.
도 4는 초소형 주파수 선택적 전자파 강도 측정장치의 주요 구성 블록도이다.
도 5는 초소형 주파수 선택적 전자파 강도 측정장치의 동작 흐름도이다.
도 6은 초소형 주파수 선택적 전자파 강도 측정장치의 제어블록도이다.1 is an exemplary diagram of equipment capable of monitoring electromagnetic waves by selecting an existing frequency.
2 is a perspective view of a subminiature frequency selective electromagnetic wave intensity measuring device according to the present invention.
3 is a schematic block diagram of a subminiature frequency selective electromagnetic wave intensity measuring device.
4 is a block diagram of the main components of a subminiature frequency selective electromagnetic wave intensity measuring device.
5 is an operation flowchart of a subminiature frequency selective electromagnetic wave intensity measuring device.
6 is a control block diagram of a subminiature frequency selective electromagnetic wave intensity measuring device.
이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 초소형 주파수 선택적 전자파 강도 측정장치(1)를 상세히 설명한다.Hereinafter, a subminiature frequency selective electromagnetic wave intensity measuring device 1 according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 따른 초소형 주파수 선택적 전자파 강도 측정장치(1)의 사시도이다.2 is a perspective view of a subminiature frequency selective electromagnetic wave intensity measuring device 1 according to the present invention.
초소형 주파수 선택적 전자파 강도 측정장치(1)는 EMF(Electromagnetic Field) 분야에서 전자파 인체 노출영향에 관한 RF-EMF (Radio Frequency Electromagnetic Field)에서의 전기장 강도 및 전력밀도를 측정 및 모니터링하는 장치이며, 모니터링 장치의 직접적인 세계 표준은 “ITU-T K.83 Monitoring of electromagnetic field levels“에 기반하며, 상위 개념의 국제 표준들을 참고한다. 또한 전자파 측정을 위한 국제 표준을 준용한다.The subminiature frequency selective electromagnetic wave intensity measuring device (1) is a device that measures and monitors electric field strength and power density in RF-EMF (Radio Frequency Electromagnetic Field) regarding the effect of exposure to electromagnetic waves on the human body in the field of EMF (Electromagnetic Field), and is a monitoring device. The direct world standard of is based on “ITU-T K.83 Monitoring of electromagnetic field levels” and refers to the international standards of higher concept. In addition, international standards for electromagnetic wave measurement are applied.
초소형 주파수 선택적 측정장치(1)의 3축등방성 안테나(10)는 메인보드(A)에 일체화되도록 직접 연결된다. 이에 의해 기존의 주파수를 선택하여 전자파 강도 모니터링을 할 수 있는 장비에 비해 전체적으로 크기가 1/5 이하로 감소된다.The three-axis
초소형 주파수 선택적 전자파 강도 측정장치(1)는 전원과 각 장치의 인터페이스, 측정값 저장 메모리부, 결과 및 장치 상태 표시부로 구성되어 있다. 장치의 인터페이스는 유선의 경우 UART to USB로 연결하며, 무선의 경우 WiFi와 Bluetooth의 선택적인 연결이 구성된다. The subminiature frequency selective electromagnetic wave intensity measuring device 1 is composed of a power supply, an interface of each device, a measurement value storage memory unit, and a result and device status display unit. The interface of the device is connected by UART to USB in case of wired, and selective connection of WiFi and Bluetooth is configured in case of wireless.
도 3은 초소형 주파수 선택적 전자파 강도 측정장치(1)의 개략 블록도이다.3 is a schematic block diagram of a subminiature frequency selective electromagnetic wave intensity measuring device 1.
가변 대역필터 기반의 초소형 주파수 선택적 전자파 강도 3축 등방성 측정 장치(1)를 일반적이며 개략적으로 도시한 도면이다.It is a general and schematic diagram of a 3-axis isotropy measurement device 1 based on a variable band filter.
도 3을 참조하면, A는 메인보드이며 RF스위치(20), 대역선택스위치(22), 대역 필터(30), 믹서(40), 연결스위치(50), 하향대역필터(60), 전력검출기(70) 및 제어부(80)는 이 메인보드(A)에 탑재되고 회로로 구성된다. 3축등방성 안테나(10)는 메인보드(A)에 일체화되도록 직접 연결된다.Referring to FIG. 3, A is a main board and includes an
초소형 주파수 선택적 전자파 강도 측정장치(1)는 10 내지 80의 구성 이외의 구성을 더 포함할 수 있다. 초소형 주파수 선택적 전자파 강도 측정장치(1)는 디스플레이부(82), 와이파이(wifi)모듈(84), 블루투스(BT)모듈(86), 메모리부(88), USB인터페이스(90), AC/DC접속부(92) 및 전원부(94)를 포함할 수 있다. The subminiature frequency selective electromagnetic wave intensity measuring device 1 may further include elements other than the
디스플레이부(82)는 전자파의 결과값 및 장치 상태를 표시할 수 있다. 디스플레이부(82)는 제어부(80)에서 계산한 노출지수에 따라 상태를 표시한다. 여기서, 디스플레이부(82)는 LED 로 구성되어 국제비전리방사선보호위원회에서 제시한 단기 노출기준과 제어부(80)에서 계산한 노출지수를 비교 해 기준 대비 25% 미만은 녹색 LED, 25% 이상에서 100% 미만은 녹색과 황색 LED, 100% 이상은 녹색, 황색 및 적 색 LED를 점등할 수 있다. The
또한, 디스플레이부(82)는 내부 구성 즉, 메인보드(A)에 탑재된 구성의 정상작동 유무와 와이파이(wifi)모듈(84), 블루투스(BT)모듈(86)와 외부의 망 연결 상태를 표시할 수 있다.In addition, the
와이파이(wifi)모듈(84)은 제어부(80)의 제어에 의해 외부로 데이터를 송수신할 수 있다.The
블루투스(BT)모듈(86)은 소정 거리 이내의 외부장치로 데이터를 송수신할 수 있다.The Bluetooth (BT)
메모리부(88)는 제어부(80)에 의해 측정된 전력값이 로그 형태로 저장될 수 있다.The
USB인터페이스(90)는 외부와 물리적으로 USB에 의해 연결 가능한 연결부이다.The
AC/DC접속부(92)는 전원부(94)로 외부로부터 전원을 공급하는 경로이다. 전원부(94)는 내부 구성으로 전원을 제어부(80)의 제어에 따라 공급할 수 있다.The AC/
도3에서는 RF 부분(10 내지 60)과 이의 처리를 위한 RF 부분 및 신호 측정을 수행하는 메인보드(A)에 대한 발명내용으로 주요 구성은 3축 등방성 안테나 각 X, Y, Z축의 입력을 선택하는 RF 스위치(20)와 광대역 필터(31)와 협대역 필터(32)로 선택하게 하는 대역선택스위치(22)로 초단 구성이 되며, 주파수 하향 변환을 하기 위해 광대역 필터(31)와 협대역 필터(32)로부터의 선택을 위한 연결스위치(50), 믹서(40)와 시간설정(Local Clock 발생기)로 구성된다. 여기서 광대역 필터(31)는 스팬 대역폭이 50 MHz 이상인 경우 선택되는 광대역 가변필터로 구성하고, 협대역 필터(32)는 사용자가 임의로 동시 선택 가능한 3개 이상의 병렬 주파수 선택 가변필터로 구성된다.In Figure 3, the RF part (10 to 60), the RF part for processing them, and the main board (A) for performing the signal measurement are the main components of the three-axis isotropic antenna, each X, Y, and Z-axis input selection The first stage consists of an
주파수가 하향 변환된 신호는 하향대역필터(60)을 거쳐 전력 검출기(70: Power Detector)에서 전력이 검출된다. 모든 요소의 동작과 검출된 전력의 측정은 RF 제어 및 신호 전력 측정 제어부(80)에 의해 처리된다.The frequency-down-converted signal goes through a down-
도 4는 초소형 주파수 선택적 전자파 강도 측정장치(1)의 주요 구성 블록도이다.4 is a block diagram of the main components of the subminiature frequency selective electromagnetic wave intensity measuring device 1 .
3축등방성 안테나(10)의 X, Y, Z축이 메인보드(A)의 RF스위치(20)에 연결되어 있다. 메인보드(A)에는 탑재된 RF스위치(20), 대역선택스위치(22), 대역 필터(30), 믹서(40), 연결스위치(50), 하향대역필터(60), 전력검출기(70) 및 제어부(80)와 3축등방성 안테나(10)를 설명한다.The X, Y, and Z axes of the three-axis
3축등방성 안테나(10)는 X, Y, Z축 3 개의 안테나가 등방성 특성을 만족하도록 배치되어 있다. 3축등방성 안테나(10)는 X, Y, Z축 각각 대하여 주파수를 수신한다. 3축등방성 안테나(10)의 형태는 X, Y, Z축 3 개의 안테나 원형 본체로부터 각각의 방향으로 연장되어 배치되며 X, Y, Z축 3 개의 안테나가 배치된 원형 본체의 반대편으로 연결부가 형성되어 원기둥 형상의 보조본체로 연결되며 원기둥 형상의 보조본체의 하단 3개의 영역으로부터 X, Y, Z축 3 개의 안테나에 대응하는 3개 연결부가 메인보드(A)에 결합된다. 이 3축등방성 안테나(10)는 메인보드(A)에 결합된 형태이므로 소형으로 마련될 수 있다.The three-axis
RF스위치(20)는 3축등방성 안테나(10)로부터 X, Y, Z축 중 어느 하나를 선택한다. RF스위치(20)는 X, Y, Z축으로 구성된 3축 등방성 안테나(10)에서 수신한 RF신호를 스위칭하여 선택적으로 대역선택스위치(22)에 전송한다. RF스위치(20)는 제어부(30)에 의해 제어되며 각 입력포트 간의 절연성 (Isolation)이 양호하도록 한다.The
대역선택스위치(22)는 RF스위치(20)를 통해 입력되는 RF신호를 후단의 광대역 필터(31)와 협대역 필터(32) 중 어느 하나로 선택하도록 한다. 사용자가 여러 설정 대역을 입력하여 설정하며 제어부(80)는 설정된 대역에 따라 대역선택스위치(22)를 제어하여 광대역 필터(31)와 협대역 필터(32) 중 어느 하나로 선택하도록 한다.The
대역 필터(30)는 RF스위치(10)에 의해 선택되며 대역선택스위치(22)에 의해 전달되는 주파수를 필터링한다. 대역 필터(30)는 광대역 필터(31)와 주파수 대역의 선택적 측정이 가능한 협대역 필터(32)로 이루어진다. 광대역 필터(31)와 협대역 필터(32)는 가변 대역필터로 이루어질 수 있다. 협대역 필터(32)는 3개 이상의 병렬 주파수 선택 가변필터로 이루어질 수 있다.The band filter 30 is selected by the
믹서(40)는 대역 필터에서 필터링된 주파수를 하향 변환시킨다.
연결스위치(50)는 대역선택스위치(22)에 의해 선택된 광대역 필터(31)와 협대역 필터(32) 중 어느 하나와 믹서(40)를 연결시키며, 광대역 필터(31)와 협대역 필터(32) 중 어느 하나에서 필터링된 주파수를 믹서(40)로 전달될 수 있도록 한다.The
하향대역필터(60)는 믹서(40)에 의해 하향 변환된 주파수를 필터링한다.The
전력검출기(70)는 하향대역필터(60)에서 필터링된 주파수에 대응하는 전력을 검출한다.The
제어부(80)는 전력검출기(70)에서 검출된 전력을 측정하며 측정된 전력에 기초하여 검출된 전력에 대한 주파수를 산출한다. The
제어부(80)는 사용자가 입력하는 대역설정값, 시간설정값 및 통신설정값을 저장하며, 대역설정값 및 통신설정값에 기초하여 협대역 필터를 설정하고, 시간설정값에 기초하여 측정 시간에 따라 협대역 필터의 설정 대역이 순차적으로 이루어지도록 제어할 수 있다. The
제어부(80)는 측정된 전력은 검출된 전력과 전기장 강도 값의 합 으로 산출되며, 측정 시간과 함께 표출되도록 할 수 있다.The
제어부(80)는 일정시간 마다 일정시간 동안의 전기장 세기 및 노출지수 중 적어도 어느 하나의 최대값, 최소값, 평균값 및 RMS 평균값 중 적어도 어느 하나를 계산하여 측정값을 산정한다. 여기서, 일정시간은 제어부(80)가 측정값을 산정하는 시간 간격으로 단기노출 규제기준에 따라 6분 간격이거나, 사용자를 통해 입력 받은 간격일 수 있다.The
도 5는 초소형 주파수 선택적 전자파 강도 측정장치(1)의 동작 흐름도이다.5 is an operation flowchart of the subminiature frequency selective electromagnetic wave intensity measuring device 1.
사용자가 대역설정값, 시간설정값 및 통신설정값을 입력한다(S1).The user inputs a band set value, a time set value, and a communication set value (S1).
제어부(80)는 측정 시간 설정을 수행한다(S2).The
제어부(80)는 설정 대역 순차적 제어하여 측정을 시작하도록 한다(S3).The
제어부(80)는 주요 이동통신 대역들을 설정한다(S4).The
제어부(80)는 측정주파수 대역을 설정하며 협대역 필터(32)를 설정한다(S5).The
제어부(80)는 RF스위치(20)를 제어하여 X, Y, Z축 중 어느 하나를 선택한다(S6).The
제어부(80)는 대역선택스위치(22)를 제어하여 광대역 필터(31)와 협대역 필터(32) 중 어느 하나를 선택한다(S7).The
S7단계에서 광대역 필터(31)를 선택하는 경우 광대역 필터(31)에 의해 필터링되며(S8), S7단계에서 협대역 필터(32)를 선택하는 경우 협대역 필터(32)에 의해 필터링된다(S9).If the
제어부(80)는 연결스위치(50)를 제어하여 광대역 필터(31)와 협대역 필터(32) 중 선택된 필터와 믹서(40)를 연결시킨다(S10).The
제어부(80)는 믹서(40)를 제어하여 대역 필터에서 필터링된 주파수를 하향 변환시킨다(S11).The
하향대역필터(60)에서 필터링된 주파수에 대응하는 전력을 전력검출기(70)는 검출한다(S12).The
제어부(80)는 측정된 전력은 검출된 전력과 전기장 강도 값의 합 으로 산출한다(S13).The
제어부(80)는 각 대역별 측정값을 메모리부(88)에 로그 형태로 저장한다(S14).The
제어부(80)는 각 대역별 측정값을 와이파이(wifi)모듈(84)이나 블루투스(BT)모듈(86)을 이용하여 외부로 전송한다(S15).The
제어부(80)는 각 대역별 측정값을 디스플레이부(82)에 표시하여 사용자가 볼 수 있도록 한다.The
상기의 초소형 주파수 선택적 전자파 강도 측정장치(1)로 인하여, RF스위치, 대역 필터, 믹서, 연결스위치, 하향대역필터, 전력검출기 및 제어부를 동일한 메인보드에 탑재시키고 회로로 구성하여 크기를 감소시키며, 회로를 간단하게 설계 구현하여 장치의 전력 소비를 감소시키고, 가격이 저렴한 구성으로 이루어질 수 있다. Due to the subminiature frequency selective electromagnetic wave intensity measuring device 1, the RF switch, band filter, mixer, connection switch, downlink filter, power detector and control unit are mounted on the same main board and configured as a circuit to reduce the size, By simply designing and implementing the circuit, power consumption of the device can be reduced and a low-priced configuration can be achieved.
또한, 전체의 크기가 감소될 수 있고, 광대역 주파수와 협대역 주파수 모두를 선택적으로 측정할 수 있다. 또한, 측정되는 주파수 대역들 및 측정 시간을 설정하여 측정을 할 수 있고, 전자파 측정 정확도가 향상되며 표출될 수 있다.Also, the overall size can be reduced, and both broadband and narrowband frequencies can be selectively measured. In addition, measurement can be performed by setting frequency bands and measurement time to be measured, and electromagnetic wave measurement accuracy can be improved and displayed.
1: 초소형 주파수 선택적 전자파 강도 측정장치
A: 메인보드
10: 3축등방성 안테나 20: RF스위치
22: 대역선택스위치 30: 대역 필터
31: 광대역 필터 32: 협대역 필터
40: 믹서 50: 연결스위치
60: 하향대역필터 70: 전력검출기
80: 제어부 82: 디스플레이부
84: 와이파이(wifi)모듈 86: 블루투스(BT)모듈
88: 메모리부 90: USB인터페이스
92: AC/DC접속부 94: 전원부1: Ultra-small frequency selective electromagnetic wave intensity measuring device
A: Main board
10: triaxial isotropic antenna 20: RF switch
22: band selection switch 30: band filter
31: broadband filter 32: narrowband filter
40: mixer 50: connection switch
60: down-band filter 70: power detector
80: control unit 82: display unit
84: WiFi module 86: Bluetooth (BT) module
88: memory unit 90: USB interface
92: AC / DC connection part 94: power supply part
Claims (5)
X, Y, Z축 각각 대하여 주파수를 수신하는 3축등방성 안테나;
상기 3축등방성 안테나로부터 X, Y, Z축 중 어느 하나를 선택하는 RF스위치;
상기 RF스위치에 의해 선택된 주파수를 필터링하며, 광대역 필터와 주파수 대역의 선택적 측정이 가능한 협대역 필터로 이루어지는 대역 필터;
상기 대역 필터에서 필터링된 주파수를 하향 변환시키는 믹서;
상기 대역 필터와 상기 믹서를 연결하는 연결스위치;
상기 믹서에 의해 하향 변환된 주파수를 필터링하는 하향대역필터;
상기 하향대역필터에서 필터링된 주파수에 대응하는 전력을 검출하는 전력검출기;
상기 전력검출기에서 검출된 전력을 측정하며 측정된 전력에 기초하여 상기 검출된 전력에 대한 주파수를 산출하는 제어부;
상기 측정된 전자파 강도 값을 외부장치로 업로드 하기 위해 네트워크와 연결을 위한 와이파이모듈; 및
상기 와이파이모듈 설정을 위해 모바일 기기와 연결을 위한 블루투스모듈을 포함하며,
상기 RF스위치, 상기 대역 필터, 상기 믹서, 상기 연결스위치, 상기 하향대역필터, 상기 전력검출기 및 상기 제어부는 회로로 구성되어 동일한 메인보드에 탑재되며,
상기 제어부는,
사용자가 입력하는 대역설정값, 시간설정값 및 통신설정값을 저장하며, 상기 대역설정값 및 상기 통신설정값에 기초하여 상기 협대역 필터를 설정하고, 상기 시간설정값에 기초하여 측정 시간에 따라 상기 협대역 필터의 설정 대역이 순차적으로 이루어지도록 제어하고, 상기 RF스위치(20)를 제어하여 X, Y, Z축 중 어느 하나를 선택하고, 상기 광대역 필터와 상기 협대역 필터 중 어느 하나를 선택하며, 상기 연결스위치를 제어하여 상기 광대역 필터와 상기 협대역 필터 중 선택된 필터와 상기 믹서를 연결시키고, 상기 믹서를 제어하여 상기 대역 필터에서 필터링된 주파수를 하향 변환시키며, 상기 하향대역필터에서 필터링된 주파수에 대응하는 전력을 상기 전력검출기가 검출되도록 제어하고, 상기 측정된 전력은 상기 검출된 전력과 전기장 강도 값의 합 으로 산출되며, 측정 시간과 함께 표출되도록 하는 것을 특징으로 하는 초소형 주파수 선택적 전자파 강도 측정장치.
In the subminiature frequency selective electromagnetic wave intensity measuring device,
A three-axis isotropic antenna for receiving frequencies for each of the X, Y, and Z axes;
an RF switch for selecting one of the X, Y, and Z axes from the three-axis isotropic antenna;
a band filter filtering the frequency selected by the RF switch and comprising a wide band filter and a narrow band filter capable of selectively measuring a frequency band;
a mixer down-converting the frequency filtered by the bandpass filter;
a connection switch connecting the band filter and the mixer;
a downband filter for filtering the frequency downconverted by the mixer;
a power detector detecting power corresponding to the frequency filtered by the downlink filter;
a controller for measuring the power detected by the power detector and calculating a frequency for the detected power based on the measured power;
a Wi-Fi module for connecting to a network to upload the measured electromagnetic wave intensity value to an external device; and
Including a Bluetooth module for connection with a mobile device for setting the Wi-Fi module,
The RF switch, the band filter, the mixer, the connection switch, the down-pass filter, the power detector, and the controller are composed of circuits and are mounted on the same main board,
The control unit,
Stores the band setting value, time setting value and communication setting value input by the user, sets the narrowband filter based on the band setting value and the communication setting value, and according to the measurement time based on the time setting value The narrowband filter is controlled to be set sequentially, the RF switch 20 is controlled to select one of the X, Y, and Z axes, and one of the wideband filter and the narrowband filter is selected. and controls the connection switch to connect a filter selected from among the broadband filter and the narrowband filter to the mixer, controls the mixer to down-convert the frequency filtered by the bandpass filter, and The power corresponding to the frequency is controlled to be detected by the power detector, and the measured power is the sum of the detected power and the electric field strength value. A subminiature frequency selective electromagnetic wave intensity measuring device, characterized in that it is calculated and expressed together with the measurement time.
상기 3축등방성 안테나는 상기 메인보드에 일체화되도록 직접 연결되는 것을 특징으로 하는 초소형 주파수 선택적 전자파 강도 측정장치.
According to claim 1,
The three-axis isotropic antenna is a subminiature frequency selective electromagnetic wave intensity measuring device, characterized in that directly connected to the main board to be integrated.
상기 블루투스모듈은 외부장치와 연결되어 애플리케이션을 통해 와이파이 애플리케이션을 검색하고 연결하도록 설정하며 측정된 전자파 강도 값을 외부장치로 업로드 하도록 하는 것을 특징으로 하는 전자파 강도 측정 장치.
According to claim 1,
The Bluetooth module is connected to an external device, set to search and connect a Wi-Fi application through an application, and uploads the measured electromagnetic wave intensity value to the external device.
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- 2022-06-14 KR KR1020220072259A patent/KR102572126B1/en active IP Right Grant
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