KR19980085923A - 기지국 수신 안테나의 상태 진단장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 CDMA방식을 이용한 디지털 이동통신 시스템 기지국 송신 안테나의 송신 신호를 커플링하여 수신 안테나를 통해 출력하고, 이 수신 안테나를 통해 출력되는 송신 신호와 수신 안테나에 반사되는 반사 신호의 차이에 따른 수신 안테나의 리턴 로스를 검출함으로써 수신 안테나의 상태를 용이하게 진단할 수 있도록 한 기지국 수신 안테나의 상태 진단장치 및 그 방법에 관한 것으로, 송신 안테나를 통해 출력되는 송신 신호를 커플러에 의해 커플링하여 일정전력만큼의 송신 신호만을 2웨이 스플리터를 통해 각각 감쇄기와 멀티 커플러에 출력하고, 이어 수신 안테나를 통해 출력되는 송신 신호와 동일한 전력의 신호를 만들기 위해 멀티 포트 커플러 자체의 손실만큼을 감소하는 감쇄기를 통해 상기 일정전력만큼의 송신 신호를 다시한번 감쇄한 후 수신 안테나의 상태를 진단하는 상태 진단부에 입력하며, 이후 수신 안테나에 반사되는 반사 신호를 상태 진단부에 각각 입력하여 송신 신호와 반사 신호의 차이에 따른 수신 안테나의 리턴 로스를 검출하도록 하여, 커플러와 2웨이 스플리터 및 감쇄기를 통해 출력되는 수신 안테나의 송신 신호와 반사 신호의 차이에 의한 리턴 로스를 통해 수신 안테나의 상태를 용이하게 진단할 수 있게 되는 효과가 있다.

Description

기지국 수신 안테나의 상태 진단장치 및 그 방법
본 발명은 코드 분할 다중 접속(Code Division Multiple Access ; CDMA)방식을 이용한 디지털 이동통신 시스템 기지국 송신 안테나의 송신 신호를 커플링(Coupling)하여 수신 안테나를 통해 출력하고, 이 수신 안테나를 통해 출력되는 송신 신호와 수신 안테나에 반사되는 반사 신호의 차이에 따른 수신 안테나의 리턴 로스(Return Loss)를 검출함으로써 수신 안테나의 상태를 용이하게 진단할 수 있도록 한 기지국 수신 안테나의 상태 진단장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 디지털 이동통신 시스템에 있어서 안테나의 상태를 진단하는 것은 매우 중요한 사항 중의 하나이다.
특히, 송신 안테나의 경우는 상태 진단을 위한 방법이 이미 정의되어 있으나, 수신 안테나의 경우에는 현재까지 여러 가지 방안만이 연구되어 있을 뿐 아직 실증된 것을 없는 실정이다.
즉, CDMA 이동통신 시스템의 개발을 계기로 시스템 서비스 사업자에 의해 수신 안테나의 상태 진단에 대한 필요성이 대두되게 된 것이다.
그러나, 아직까지 각 시스템 제조 업체별로 여러 가지 방안이 검토되었지, 실제로 적용되어 운용되고 있지는 않다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 그 목적은 송신 안테나의 송신 신호를 커플링하여 수신 안테나를 통해 송신하고, 이 송신된 송신 신호와 수신 안테나에 반사되는 반사 신호의 차이에 따른 수신 안테나의 리턴 로스를 검출함으로써 수신 안테나의 상태를 용이하게 진단할 수 있도록 한 기지국 수신 안테나의 상태 진단장치 및 그 방법을 제공하는데에 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기지국 수신 안테나의 상태 진단장치는, 송신 안테나를 통해 출력되는 송신 신호를 커플러에 의해 커플링하여 일정전력만큼의 송신 신호만을 2웨이 스플리터를 통해 각각 감쇄기와 멀티 커플러에 출력하고, 이어 수신 안테나를 통해 출력되는 송신 신호와 동일한 전력의 신호를 만들기 위해 멀티 포트 커플러 자체의 손실만큼을 감소하는 감쇄기를 통해 상기 일정전력만큼의 송신 신호를 다시한번 감쇄한 후 수신 안테나의 상태를 진단하는 상태 진단부에 입력하며, 이후 수신 안테나에 반사되는 반사 신호를 상기 상태 진단부에 각각 입력하여 상기 송신 신호와 반사 신호의 차이를 계산하여 그 차이에 따른 수신 안테나의 리턴 로스를 검출하도록 함을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명에 의한 기지국 수신 안테나의 상태 진단장치의 블록 구성도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
1 : Tx 프론트 엔드2 : 커플러
3 : 2웨이 스플리터4 : 감쇄기
5 : 멀티 포트 커플러6 : Rx 프론트 엔드
7 : 수신 안테나 상태 진단부Tx Ant : 송신 안테나
Rx Ant : 수신 안테나
도 1은 본 발명에 의한 기지국 수신 안테나의 상태 진단장치의 블록 구성도로서, 디지털 통신을 위한 기지국 송신 신호를 송신 안테나(Tx Ant)로 출력하는 Tx 프론트 엔드(Front End)(1)와, 상기 Tx 프론트 엔드(1)에서 출력되는 송신 신호중 일정 전력만큼의 신호를 커플링하는 커플러(Coupler)(2)와, 상기 커플러(2)에 의해 커플링된 일정 전력의 송신 신호를 동일하게 양쪽으로 공급하는 2웨이 스플리터(2Way Splitter)(3)와, 상기 2웨이 스플리터(3)에 의해 공급되는 일정 전력의 송신 신호를 수신 안테나(Rx Ant)를 통해 출력되는 송신 신호와 동일한 전력의 신호로 만들기 위해 멀티 포트 커플러 자체의 손실만큼 감쇄하는 감쇄기(4)와, 상기 2웨이 스플리터(3)에 의해 공급되는 일정 전력의 송신 신호를 수신 안테나(Rx Ant)를 통해 출력하고, 이때 수신 안테나(Rx Ant)에 반사되는 반사 신호를 수신하는 멀티 포트 커플러(Multi Port Coupler)(5)와,수신 안테나(Rx Ant) 및 상기 멀티 포트 커플러(5)를 통해 출력되는 기지국 수신 신호를 수신하는 Rx 프론트 엔드(6)와,상기 감쇄기(4)에서 감쇄된 송신 신호와 멀티 포트 커플러(5)에서 수신된 반사 신호를 입력하여 각각의 신호 세기의 차이를 비교하여 수신 안테나의 리턴 로스를 검출하는 수신 안테나 상태 진단부(7)로 구성된다.
상기 2웨이 스플리터(3)는 보통 3dB의 신호 손실을 갖고, 상기 멀티 포트 커플러(5)는 약 10dB의 전력 손실을 갖는다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 기지국 수신 안테나의 상태 진단장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.
여기서, Tx 프론트 엔드(1)로부터 43dB의 20와트(Watts) 전력의 송신 신호가 출력되고, 각각 상기 커플러(2)가 30dB 커플러이며, 감쇄기(4)가 10dB 감쇄기인 경우를 예로 들어 설명하고자 한다.
먼저, Tx 프론트 엔드(1)로부터 출력되는 43dB의 송신 신호는 30dB 커플러(2)에 의해 30dB만큼의 송신 신호만이 송신 안테나(Tx Ant)를 통해 송출되고, 나머지 13dB만큼의 송신 신호는 커플러(2)에 의해 커플링되어 2웨이 스플리터(3)에 입력된다.
이때, 2웨이 스플리터(3)는 그 자체가 3dB의 손실을 갖고 있으므로 2웨이 스플리터(3)에서 출력되는 신호는 10dB가 된다.
따라서, 2웨이 스플리터(3)로부터 각각 10dB 감쇄기(4)와 멀티 포트 커플러(5)로 10dB의 동일한 송신 신호가 출력된다.
그리고 나서, 상기 10dB 감쇄기(4)에서는 상기 10dB의 송신 신호를 10dB 만큼 감쇄시켜 0dB의 송신 신호를 출력하게 되고, 멀티 포트 커플러(5)에서는 입력단자(1)에 입력된 10dB의 송신 신호가 멀티 포트 커플러 자체의 10dB만큼의 손실로 인하여 수신 안테나(Rx Ant)를 통해 0dB의 송신 신호로 출력되게 된다.
즉, 본 발명에서는 멀티 포트 커플러(5) 자체의 손실만큼 감쇄기(4)를 통해 송신 신호를 감쇄시키도록 하여 수신 안테나(Rx Ant)에서 송신하는 신호와 동일한 전력의 신호가 감쇄기(4)를 통해 수신 안테나 상태 진단부(7)의 송신 신호 입력단자(Tx FWD)에 입력될 수 있도록 하고 있다.
이어서, 상기 멀티 포트 커플러(5)와 수신 안테나(Rx Ant)를 통해 출력되는 0dB의 송신 신호는 수신 안테나(Rx Ant)에 의해 반사되어 반사신호로서(이때, 반사 신호를 x로 놓는다) 멀티 포트 커플러(5)에 다시 수신된다.
그러면, 상기 반사 신호(x)는 멀티 포트 커플러(5) 자체의 10dB라는 손실로 인하여 x-10dB의 신호(이때, x-10dB=y로 놓는다)로 멀티 포트 커플러(5)의 출력단자(2)를 통해 수신 안테나 상태 진단부(7)의 반사 신호 입력단자(Rx RFL)에 입력된다.
따라서, 수신 안테나(Rx Ant)에서 출력되는 송신 신호와 동일한 신호, 즉 0dB의 송신 신호 및 반사 신호를 각각 입력한 수신 안테나 상태 진단부(7)는 상기 송신 신호와 반사 신호의 차이를 계산하게 된다.
이때, 수신 안테나 상태 진단부(7)에서 계산되는 신호는 반사 신호(x)이어야 하는데, 상기 수신 안테나 상태 진단부(7)의 반사 신호 입력단자(Rx RFL)에 입력되는 신호는 y이므로 수신 안테나 상태 진단부(7)에서는 반사 신호(x)를 y+10dB로 놓고 송신 신호(0dB)와 반사 신호(x=y+10dB)의 차이를 계산하게 된다.
상기에서 계산되는 송신 신호와 반사 신호의 차이는 수신 안테나의 리턴 보스로서, 수신 안테나의 VSWR을 측정할 수 있게 되고, 이에 따라 수신 안테나의 상태를 진단할 수 있게 된다.
이상, 상기에서와 같이 본 발명은 커플러와 2웨이 스플리터 및 감쇄기를 통해 출력되는 수신 안테나의 송신 신호와 반사 신호의 차이를 계산하여 수신 안테나의 리턴 로스를 검출함으로써 수신 안테나의 상태를 용이하게 진단할 수 있음은 물론 디지털 이동통신 시스템의 안정화 및 유지보수에 많은 도움이 되는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. Tx 프론트 엔드(1)에서 출력되는 기지국 송신 신호중 일정 전력만큼의 신호를 커플링하는 커플러(2)와, 상기 커플러(2)에 의해 커플링된 일정 전력의 송신 신호를 동일하게 양쪽으로 공급하는 2웨이 스플리터(3)와, 상기 2웨이 스플리터(3)에 의해 공급되는 일정 전력의 송신 신호를 수신 안테나(Rx Ant)를 통해 출력되는 송신 신호와 동일한 신호로 만들기 위해 멀티 포트 커플러 자체의 손실만큼 감쇄하는 감쇄기(4)와, 상기 상기 2웨이 스플리터(3)에 의해 공급되는 일정 전력의 송신 신호를 수신 안테나를 통해 출력하고, 수신 안테나에 반사되는 반사 신호를 수신하는 멀티 포트 커플러(5)와, 상기 감쇄기(4)에서 감쇄된 송신 신호와 멀티 포트 커플러(5)에서 수신된 반사 신호를 입력하여 각각의 신호 세기의 차이를 비교하여 수신 안테나의 리턴 로스를 검출하는 수신 안테나 상태 진단부(7)로 구성된 것을 특징으로 하는 기지국 수신 안테나의 상태 진단장치.
  2. 송신 안테나를 통해 출력되는 송신 신호를 일정 전력만큼 커플링하는 제 1단계와, 상기 제 1단계에서 커플링된 송신 신호를 동일하게 양쪽으로 분리 공급하는 제 2단계와, 상기 제 2단계에서 공급되는 송신 신호를 일정 전력만큼 감쇄하는 제 3단계와, 상기 제 2단계에서 공급되는 송신 신호를 수신 안테나를 통해 출력하여 수신 안테나에 반사되는 반사 신호를 수신하는 제 4단계와, 상기 제 3단계에서 감쇄된 송신 신호와 상기 제 4단계에서 수신된 반사 신호의 세기의 차이를 비교하여 수신 안테나의 리턴 로스를 검출하는 제 5단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 기지국 수신 안테나의 상태 진단방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 제 3단계는 제 4단계에서 발생하는 자체 손실만큼 송신신호를 감쇄하여 수신 안테나를 통해 출력되는 송신 신호와 동일한 전력을 갖도록 함을 특징으로 하는 기지국 수신 안테나의 상태 진단방법.
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KR20000041561A (ko) * 1998-12-23 2000-07-15 김영환 기지국의 송신 안테나 상태 진단장치
KR100645886B1 (ko) * 2004-05-08 2006-11-14 이창석 출력 감지용 안테나 장치

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