KR20000001969U - 송신특성의 시험회로를 갖는 이동통신용 송수신기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 이동통신 시스템의 CDMA 송수신기의 송신 출력 파형 특성을 계측기를 사용하지 않고도 송신기 자체적으로 용이하게 시험하는 회로에 관한 것으로써, 특히 신호 발생기(Signal Generator) 및 잡음 발생기(Noise Generator) 혹은 기지국으로 부터의 CDMA 신호 인가와 같은 별도 신호원의 공급없이도 송수신기 자체의 수신출력을 이용하여 송수신기의 자체적인 송신파형 특성 및 성능 시험을 할 수 있는, 수신부의 출력단과 송신부의 입력단에 개재되고 제어부의 제어를 받는 시험회로부는 수신부의 출력신호를 인가받고 송신부의 입력단에 인가 또는 차단하는 기능을 특징으로 하는 RF 송신특성의 시험회로를 갖으며, 하나의 입력을 인가받아 똑같은 전력의 2개 신호를 출력하는 기능의 2방향 결합기와, 수신부의 출력을 송신부의 입력신호로 사용하기위해 증폭기 또는 감쇄기를 사용하여 가변시키는 기능의 가변부와, 제어부의 제어신호에 의해 경로를 온 상태에서 오프상태로 변환하는 기능의 SPST 스위치 회로로 구성된 것을 특징으로하는 송신특성의 시험회로를 갖는 이동통신용 CDMA 송수신기에 관한 것이다.

Description

송신특성의 시험회로를 갖는 이동통신용 송수신기

본 고안은 이동통신 시스템의 CDMA용 송수신기의 송신 출력 파형 특성을 계측기를 사용하지 않고 송신기 자체적으로 용이하게 시험하는 회로에 관한 것으로써, 특히 신호 발생기(Signal Generator) 및 잡음 발생기(Noise Generator) 혹은 기지국으로 부터의 CDMA 신호 인가와 같은 별도 신호원의 공급 없이도 송수신기 자체의 수신출력을 이용하여 송수신기의 자체적인 송신파형 특성 및 성능 시험을 할 수 있는, 송신부의 성능시험 회로를 갖는 송수신기에 관한 것이다.

송수신기의 시험에는 먼저 보드단위(Board Level)로 시험을 하고 송수신기가 완전하게 조립된 시스템 상태에서도 시험할 필요가 있으며, 또한 송수신기를 현장에서 운용중에 발생되는 유지보수의 경우에도 동일하게 시험할 필요가 있다.

종래의 이동통신 시스템용 CDMA 송수신기의 보드단위 시험을 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도1 은 종래의 보드단위의 송수신부 시험환경 및 구조로써, CDMA 단말기의 송신신호를 수신하는 기능의 수신부와 이동통신 시스템의 CDMA 인가신호를 단말기에 송신하는 기능의 송신부와 송신부 및 수신부를 비롯한 송수신기 전체를 제어하는 기능의 제어부로 구성된 송수신기의 보드레벨과, 시험환경 장비로써 송신부의 입력에 단일톤 신호를 입력하는 기능의 신호발생기를 사용하거나 시스템에서 인가하는 CDMA 파형과 유사한 파형을 발생하도록 임의로 제작된 잡음 발생기를 사용하여 송신부의 입력에 인가되고, 상기 송신부의 출력단에는 스펙트럼 분석기가 연결되어 출력파형 및 송신출력을 측정한다. 또한 상기 제어부와 데이타버스(Data Bus)로 연결되어 상기 제어부에 제어신호를 인가하는 프로세서부와, 상기프로세서부와 RS232 케이블로 연결되는 CRT 단말기는 키보드를 통하여 상기 송수신기의 동작을 제어할 수 있는 명령을 입력하는 것으로 구성된다. 상기 제어부와 송신부 및 수신부와의 사이에 제어선은 도면에서 생략하였다.

도2 는 완전하게 구성된 송수신기 시스템의 최종 송신동작 시험환경 및 구조로써, 송신용 변조신호를 발생하는 변조부와, 상기와 같은 기능의 송신부와, 송신부의 출력신호를 증폭하는 기능의 송신증폭부와 상기 송신증폭부의 출력신호중 불필요한 고조파를 제거하는 기능의 송신여파기와, 상기 송신여파기를 통과한 이동통신용 CDMA 출력신호를 공중으로 전파하는 기능의 송신용 안테나 또는 시험목적으로 동일한 기능의 더미로드와, CDMA 신호를 수신하는 기능의 수신용안테나와, 상기 수신된 신호중 불필요한 부분을 1차 제거하는 기능의 수신여파기와, 상기 여파된 신호를 적정한 레벨로 증폭하는 수신증폭부와, 상기 증폭된 신호중 필요한 부분을 검출하는 기능의 수신부와, 상기 수신부를 통과한 신호를 복조하는 기능의 복조부와, 상기의 제어부, 프로세서부 및 입력부로 이루어진 제어프로세서부로 구성된다.

이하 종래의 동작과정을 도1 및 도2 를 참조하여 설명한다. 보드레벨의 송수신기 시험은, 신호발생기(70)에서 단일의 톤(Tone) 신호를 발생하여 송신부(20)의 입력단에 RF(Radio Frequency) 케이블을 통하여 인가하거나, 잡음발생기(60)에서 이동통신 시스템의 CDMA 파형과 유사한 신호를 발생하여 상기 송신부(20)의 입력단에 인가한다. CRT 와 키보드로 이루어진 입력부(50)를 통하여 송신부(20)를 제어하는 명령어를 입력하면 프로세서부(40)에서 상기 입력부(50)의 명령어를 분석 처리과정을 거쳐 제어부(30)에 인가하고, 상기 제어부(30)는 상기 송신부(20)를 제어하여 송신신호의 출력 및 그 출력레벨을 조절한다. 상기 송신부(20)의 출력단과 RF 케이블로 연결된 스펙트럼 분석기(80)는 상기 송신부(20)의 출력신호 파형과 출력 신호의 전력(Power)레벨을 측정하는 최종 시험과정의 기능을 한다. 송수신기 시스템 단위의 송신동작 시험은 변조부(120)에서 CDMA 변조신호를 송신부(20)의 입력단에 인가하고, 상기 제어프로세서부(110)의 제어신호에 의해 상기 송신부(20)가 제어되어 소정의 전력으로 CDMA신호가 출력되고, 상기의 출력증폭부(130)에서 증폭되고, 상기의 송신여파기(140) 및 송신안테나(150)를 방사된다. 따라서 도시되지 않은 RF 통신 시험장비(RF Communication Tester) 또는 시험용 CDMA 단말기로써 최종시험을 하게 된다.

이러한 종래의 기술에 있어서는, 보드단위의 시험에 있어서 임의로 제작되어 사용하는 잡음 발생기(60)의 출력신호가 장기간 사용으로 인해 신호값이 변동하므로 수시로 보정해주어야 하고, 각종 시험장비 들을 결선후 시험을 하므로써, 작업에 많은 시간이 소요되고, 송수신 시스템의 시험에 있어서는 변조부(120)의 출력신호가 불안정할 경우 피 시험체인 송신기를 정확하게 진단하기 어려운 문제가 있었다.

본 고안은 종래의 이러한 문제를 개선하기 위해 안출한 것으로써, 잡음발생기의 장기간 사용으로 인한 신호값의 변동으로 송수신부 특성시험에 신뢰성의 저하 문제를 제거하고, 고가의 시험장비 사용 및 이에 따른 넓은 면적의 시험장소가 필요한 문제 및 많은 시간이 소요되는 문제 등을 해결하는 송수신기의 RF 송신특성을 시험하는 회로를 가진 CDMA 송수신기를 제공하는데에 본 고안의 목적이 있는 것이다.

제1 도 : 종래의 보드 단위 송수신기의 시험 환경 및 구조도 이고,

제2 도 : 종래의 시스템 단위 송수신기의 시험환경 및 구조도 이고,

제3 도 : 본 고안의 보드 단위 송수신기의 환경 및 구조도 이고,

제4 도 : 본 고안의 시스템 단위 송수신기의 시험환경 및 구조도 이고,

제5 도 : 본 고안의 시험회로부의 세부 구조도 이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호 설명 *

10 : 수신부 20 : 송신부

30 : 제어부 40 : 프로세서부

50 : 입력부 60 : 잡음발생기

70 : 신호 발생기 80 : 스펙트럼 분석기

120 : 변조부 130 : 송신증폭부

140 : 송신 여파기 150 : 송신 안테나

160 : 복조부 180 : 수신증폭부

190 : 수신 여파기 200 : 수신안테나

400 : 시험회로부 401 : 2방향 결합기

402 : 가변부 403 : SPST스위치

본 고안의 상기와 같은 목적을 달성하기 위해 종래의 이동통신용 송수신기에 있어서, 수신부의 출력단과 송신부의 입력단에 개재되고 제어부의 제어를 받는 시험회로부를 설치하고, 상기 시험회로부는 수신부의 출력단으로 부터 출력신호를 인가받고 제어부의 제어신호에 의해 상기 수신부의 출력신호를 송신부의 입력단에 인가 또는 차단하는 기능으로써, 인가받은 입력신호를 똑같은 크기의 전력을 갖는 2개의 신호로 분리하여 출력하는 기능의 2방향 결합기와, 상기 2방향 결합기로부터 인가받은 신호를 증폭 또는 감쇄 시키는 기능의 가변부와, 제어부의 제어신호에 의해 경로를 온 상태에서 오프상태로 변환하는 기능의 SPST(Single Pole Single Throw) 스위치 회로로 구성되어 이루어 진 것이다.

도3 은 본 고안의 일 실시예로서, 보드레벨의 송수신기 시험환경 및 구조로서 CDMA의 신호를 수신처리 및 출력하는 기능의 수신부와, 이동통신 시스템으로 부터 인가 받은 CDMA 신호를 송신처리 및 출력시키는 기능의 송신부와, 수신부 출력단과 연결되고 출력의 일측단은 송신부의 입력단에 연결되고 또다른 출력단은 수신부의 출력을 그대로 통과시키는 기능의 시험회로부와, 상기 송신부 및 수신부와 연결되어 제어하는 기능의 제어부와, 상기 제어부와 데이타버스로 연결되고 제어신호를 인가하는 프로세서부와, 상기 프로세서부와 RS232 통신 케이블로 연결되어 키보드 조작으로 명령을 입력하고 CRT로 확인하는 기능의 입력부와, 상기 송신부의 출력단에 RF 케이블로 연결되어 출력파형과 출력전력을 시험하는 기능의 스펙트럼 분석기로 구성된다. 상기 제어부와 수신부, 송신부 및 시험회로부 사이의 제어선 연결은 편의상 생략하였다.

도4 는 본 고안의 일 실시예이고, 완전하게 구성된 송수신기 시스템의 최종 송신동작 시험환경 및 구조로써, 송신용 변조신호를 발생하는 변조부는 상기 제어프로세서로 부터 제어신호를 인가 받아 변조출력을 상기 송신부에 인가 또는 비인가 하는 기능이고, 송신부는 상기 변조부 및 상기 시험회로부로 부터 신호를 인가 받을 수있는 기능이고, 상기 송신부의 출력신호를 증폭하는 기능의 송신증폭부와, 상기 송신증폭부의 출력신호중 불필요한 고조파를 제거하는 기능의 송신여파기와, 상기 송신여파기를 통과한 이동통신용 CDMA 출력신호를 공중으로 전파하는 기능의 송신용 안테나 또는 시험목적으로 동일한 기능의 더미로드와, 도시되지 않은 단말기로 부터의 CDMA 신호를 수신하는 기능의 수신용안테나와, 상기 수신된 신호중 불필요한 부분을 1차 제거하는 기능의 수신여파기와, 상기 여파된 신호를 적정한 레벨로 증폭하는 수신증폭부와, 상기 증폭된 신호중 필요한 부분을 검출하는 기능의 수신부와, 상기 수신부를 통과한 신호를 상기 제어프로세서부의 제어 신호에 의해 상기 복조부 또는 상기 송신부로 인가하는 기능의 시험회로부와, 상기 시험회로부로 부터 인가 받은 신호를 복조하는 기능의 복조부와, 상기의 제어부, 프로세서부 및 입력부로 이루어진 제어프로세서부로 구성된다.

도5 는 본 고안의 시험회로부 세부 구조도 이고, 입력 받은 하나의 수신부 출력신호를 동일한 전력의 2개 신호로 출력하는 기능의 2방향 결합기와, 상기 2방향 결합기의 출력을 송신부의 입력신호로 사용하기에 적당하고, 실제 기지국의 송신입력과 유사하게 하기 위한 증폭 또는 감쇄하는 기능의 가변부와, 상기 가변부로 부터 인가된 신호를 제어부의 제어신호에 의해 경로를 온 상태에서 오프상태로 변환하는 기능의 SPST 스위치와, 상기 제어부 및 프로세서부 그리고 CRT 단말기로 이루어진 제어프로세서부로서 구성된다.

이하 동작과정을 도3, 도4 및 도5 를 참조하여 설명한다.

수신부(10)의 출력신호를 인가받는 시험회로부(400)는 출력의 일측단(B)을 송신부(20)의 입력단에 인가하고 또다른 출력의 일측단(C)은 수신출력으로서 제공하고, 제어부(30)의 제어신호에 의해 상기 회로시험부(400)의 일측단(B)이 온/오프 동작하여 수신부(10)의 출력을 송신부(20)의 입력단에 인가 또는 비인가 한다. 송신부(20)의 출력단에는 스펙트럼 분석기(80)가 연결되어 있어 송신부(20)의 출력 파형 및 출력전력을 측정 할 수 있다. 먼저 수신부(10)의 수신시험을 한 후 수신부(10)의 입력을 무입력 상태로 한다. 이때 수신부(10)의 무신호 입력에 따른 출력을 시험회로부(400)을 통하여 송신부(20)의 입력으로 사용한다. 따라서 종래에 필요하였던 신호발생기(70)와 잡음발생기(60)가 필요없게 되고, 송수신기 자체의 정밀한 CDMA 신호를 송신부(20)의 신호원으로 사용하므로써, 실제 사용환경과 동일 또는 유사한 환경에서 송수신기의 이상유무를 확인할 수 있다. 시험회로부(400)의 제어신호는 입력부(50)의 키보드 조작에 의한 명령이 입력되고, RS232 케이블을 통하여 프로세서부(40)에 인가되어 입력된 명령어가 분석처리된 후 제어부(30)에 인가되면 제어부는 상기 시험회로부(400)를 제어하게 된다. 시험회로부(400)는 수신부(10)로 부터 하나의 입력신호를 인가받아 똑같은 전력의 2개 신호를 원래의 수신경로로 송부하는 수신출력단(C)과 가변부(402)에 인가하는 또다른 출력단(B')으로 출력하는 기능의 2방향 결합기(401)와, 상기 출력단(B')의 신호를 인가 받아 송신부(20)의 입력신호에 적절한 크기로 증폭기 또는 감쇄하는 가변기능의 가변부(402)와, 제어부의 제어신호에 의해 상기 가변부(402)의 출력신호를 송신부(20)의 입력단에 공급하는 경로를 온/오프 상태로 변환하는 기능의 SPST 스위치(403) 회로로 구성된다.

또다른 일 실시예인 송수신기 시스템 단위는, 종래의 변조부(120)가 송신부(20)으로 인가하던 출력신호는 상기 제어부(110)의 제어 신호로 출력신호를 온/오프 할 수 있는 구조로 하고, 상기의 시험회로부(400)의 입력측은 수신부(10)와 연결하고, 출력단(B)를 송신부(20)의 입력단에 연결하고, 원래의 수신경로로 송부하는 출력단(C)은 복조부(160)에 연결하는 기능으로써, 시험회로부(400)은 제어프로세서부(110)의 제어신호를 인가 받아 동작한다. 시스템의 RF 특성 시험을 위해 제어프로세서부(110)는 변조부(120)의 출력을 오프하고, 시험회로부(400)의 SPST스위치(403)를 제어하여 실제 현장환경과 동일 또는 유사한 수신부(10)의 CDMA 신호를 상기 변조부(120)신호 대신 송신부(20)에 인가하고, 상기 송신부(20)는 입력된 CDMA 신호를 송신처리하여 출력하고, 이 출력신호는 상기의 출력증폭부(130)에서 공중 전파하기에 충분한 전력으로 증폭되고, 상기의 송신여파기(140) 및 송신안테나(150)를 통하여 방사된다.따라서 도시되지 않은 RF 통신 시험장비(RF Communication Tester) 또는 시험용 CDMA 단말기로써 최종 RF 특성시험을 하게 된다.

따라서 본 고안은 송신 RF 특성 시험에 필요하였던 고가의 신호발생기 및 잡음발생기가 필요하지 않고, 작은 면적에서도 시험할 수 있으며, 현장 환경에 가까운 조건으로 송수신기의 성능시험을 할 수 있으며 또한 현장에서의 불량율을 감소기킬 수 있으며, 시험에 소요되는 시간을 단축 시킬 수 있고, 시스템에서 변조부 없이도 송수신기 만으로 RF 송신 파형 및 출력 등 특성 시험이 가능하다.

또한 모든 송수신기에 적용할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 제어부와 수신부와 송신부로 된 이동통신용 송수신기에 있어서,

   상기 수신부의 출력단에 연결되어 신호를 인가 받고, 상기 신호를 증폭 또는 감쇄 시킨 후 상기 제어부의 제어로서 송신부에 인가 또는 비인가 하는 시험회로부와

   상기 제어부와 데이터 버스로 연결되어서 제어신호를 인가하는 프로세서부와,

   상기 프로세서부와 RS232케이블로 연결되어 제어명령을 입력하는 입력부로 구성된 것을 특징으로 하는 송신특성의 시험회로를 갖는 이동통신용 송수신기.
2. 제1항에 있어서 시험회로부는,

   인가받은 입력신호를 똑같은 크기의 전력을 갖는 수신출력과 송신입력의 2개 신호로 분리하여 출력하는 기능의 2방향 결합기와,

   상기 2방향 결합기로부터 인가받은 신호를 증폭 또는 감쇄시키는 기능의 가변부와,

   상기 가변부로부터 인기받은 신호의 경로를 상기 제어부의 제어신호에 의해 온 또는 오프 상태로 변환하는 기능의 SPST 스위치 회로로 구성된 것을 특징으로하는 송신특성의 시험회로를 갖는 이동통신용 송수신기