KR20000041561A

KR20000041561A - 기지국의 송신 안테나 상태 진단장치

Info

Publication number: KR20000041561A
Application number: KR1019980057486A
Authority: KR
Inventors: 손오성; 이철; 전장호
Original assignee: 김영환; 현대전자산업 주식회사
Priority date: 1998-12-23
Filing date: 1998-12-23
Publication date: 2000-07-15

Abstract

본 발명은 기지국 송신 안테나의 상태를 PLL 회로를 이용하여 출력범위를 좁혀 각 주파수별로 측정할 수 있도록 하는 기지국의 송신 안테나 상태 진단장치에 관한 것으로, 각 섹터(α)(β)(γ)의 순방향 전송출력(TXFα)(TXFβ)(TXFγ) 혹은 반사 전송출력(TXRα)(TXRβ)(TXRγ)을 선택하는 섹터 선택부와, 이 전송출력(TXFα)(TXFβ)(TXFγ)(TXRα)(TXRβ)(TXRγ)을 IF신호로 변환한 후 순방향 전송출력(TXFα)(TXFβ)(TXFγ) 혹은 반사 전송출력(TXRα)(TXRβ)(TXRγ)을 선택하는 방향 선택부와, 이 섹터 선택부와 방향 선택부의 동작을 제어하면서 이 방향 선택부의 출력을 기준값과 대비하여 안테나의 상태를 판정하고 그에 따른 출력을 표시하는 제어 및 처리수단으로 구성된 것이다.

Description

기지국의 송신 안테나 상태 진단장치

본 발명은 기지국의 송신 안테나 상태 진단장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기지국 송신 안테나의 상태를 PLL(Phase Locked Loop) 회로를 이용하여 출력범위를 좁혀 각 주파수별로 측정할 수 있도록 하는 기지국의 송신 안테나 상태 진단장치에 관한 것이다.

도 1과 도 2는 종래 기지국의 송신(TX) 안테나 상태 진단장치를 도시한 구성도로서, 안테나(101)로 송신되는 송신출력과 안테나(101)에 의해 반사되는 송신출력이 30dB 커플러(102)를 통해 검출기(103)에 공급되면, 이 검출기(103)는 순방향 송신출력과 반사 송신출력을 검출하여 A/D 변환기(104)에 공급하게 된다.

이어서, A/D 변환기(104)에 의해 이 검출기(103)로부터 공급되는 순방향 송신출력과 반사 송신출력이 A/D 변환되어 상태 비교부(105)에 공급하게 되면, 이 상태 비교부(105)는 미도시된 세팅수단에 의해 세팅된 세팅값과 이 순방향 송신출력 혹은 반사 송신출력을 대비하여 현재 안테나(101)로 송신되는 송신출력과 안테나(101)에 반사되는 반사 송신출력의 상태를 확인하고, 그 결과를 D/A 변환기(106)에 공급하게 된다.

이렇게 상태 비교부(105)로부터 출력되는 비교값이 D/A 변환기(106)에 의해 D/A 변환되어 콘트롤 보드(107)에 공급되면, 콘트롤 보드(107)는 이 비교값을 기준값(return loss)과 대비하여 안테나의 정상 혹은 비정상태를 판단하고, 그 결과를 표시하게 된다.

이러한 기지국 송신 안테나 진단은 송신출력을 30dBm(1W)∼44dBm(25W) 범위로 운용시 진단하도록 되어 있으며, 이때의 안테나 진단은 기준값을 설정해 놓고, 이 기준값을 넘었을 경우는 정상, 그리고 미치지 못했을 경우는 비정상 알람을 띄워 그 상태를 확인하는 정도였으나, 다중 주파수가 운용되는 기지국의 송신 출력범위는 20dBm∼50dBm 이상이고, 송신출력범위가 넓은 경우에는 일반적인 검출기로는 순방향 출력측정이나, 안테나로부터 반사되어 되돌아 온 반사파워측정이 선형적으로 따라가지 못해 안테나 진단이 어렵고 힘들어진다.

또한, 검출기 특성을 가변범위가 넓은 주파수와 송신 출력에 대해서 선형적으로 유지하기가 매우 힘들며 온도 등의 환경변화에 따라 선형특성이 저하되는 결점이 있다.

본 발명은 상기한 바와같은 결점을 해결하기 위해서 안출된 것으로, 기지국 송신 안테나의 상태를 PLL 회로를 이용하여 송신 출력측정과 같이 진단함으로써, 넓은 출력범위를 줄일 수 있고 각 주파수에 대해서 측정이 가능하여 측정오차가 줄어든 VSWR로 표현이 가능하고 안테나 상태를 표현하는 정확도가 높아지도록 하는 기지국의 송신 안테나 상태 진단장치를 제공하고자 하는 데 그 목적이 있다.

상기한 바와같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기지국의 송신 안테나 상태 진단장치는 제어수단의 제어하에 섹터 선택부가 구동되어서 다수개의 섹터로부터 입력되는 순방향 전송출력과 반사 전송출력을 선택하고, 이를 IF신호로 처리한 후 방향 선택부에 의해 순방향 전송출력 혹은 반사 전송출력을 선택하며, 이 전송출력과 기준값을 대비하여 송신 안테나의 상태를 판단하기 위한 비교값을 출력하도록 함을 특징으로 한다.

도 1은 종래 기지국의 송신(TX) 안테나 상태 진단장치를 도시한 구성도.

도 2는 종래 기지국의 송신(TX) 안테나 상태 진단장치의 상세 구성도.

도 3은 본 발명에 의한 기지국의 송신(TX) 안테나 상태 진단장치를 도시한 구성도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 섹터 선택부 2,6 : 감쇄기

3 : 혼합기 4 : IF 필터

5 : 증폭기 7 : 방향 선택부

8 : 순방향 검출기 9 : 반사 검출기

10 : 754∼779MHz 국부 발진기 11 : A/D 변환기

12 : CPU 13 : D/A 변환기

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 기지국의 송신 안테나 상태 진단장치의 구성과 동작을 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 기지국의 송신 안테나 상태 진단장치를 도시한 블록도로서, 각 섹터(α)(β)(γ)의 순방향 전송출력(TXFα)(TXFβ)(TXFγ) 혹은 반사 전송출력(TXRα)(TXRβ)(TXRγ)을 선택하는 섹터 선택부(1)와, 상기 섹터 선택부(1)의 전송출력을 감쇄시키는 감쇄기(2)와, 상기 감쇄기(2)로부터 공급되는 869∼894MHz의 전송출력과 754∼779MHz 국부발진기(10)의 발진 주파수를 혼합하여 114.99MHz신호를 출력하는 혼합기(3)와, 상기 혼합기(3)의 출력 중 IF신호를 필터링하는 IF 필터(4)와, 상기 IF 필터(4)의 출력을 소정레벨로 증폭하는 증폭기(5)와, 상기 증폭기(5)의 출력을 소정레벨 감소시키는 감쇄기(6)와,상기 감쇄기(6)를 통하여 IF신호로 변환되어 출력되는 순방향 전송출력(TXFα)(TXFβ)(TXFγ) 혹은 반사 전송출력(TXRα)(TXRβ)(TXRγ)을 선택하는 방향 선택부(7)와, 상기 방향 선택부(7)의 출력으로부터 순방향 전송출력과 반사 전송출력을 검출하는 순방향 검출기(8) 및 반사 검출기(9)와, 상기 순방향 검출기(8) 및 반사 검출기(9)의 출력을 디지털신호로 변환시키는 A/D 변환기(11)와, 상기 A/D 변환기(11)의 출력과 기준값을 대비하여 얻은 송신 안테나의 상태에 따른 비교값을 상기 섹터선택부(1)와 754-779MHz국부발진기(10) 및 방향선택부(7)로 출력하는 CPU(12)와, 상기 CPU(12)의 출력을 아날로그로 변환시키는 D/A변환기(13)로 구성된다.

이와같이 구성된 본 발명의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 다수개의 섹터(α)(β)(γ)로부터 입력되는 869∼894MHz의 순방향 전송출력(TXFα)(TXFβ)(TXFγ) 혹은 반사 전송출력(TXRα)(TXRβ)(TXRγ)이 CPU(12)의 제어하에 스위칭되는 섹터 선택부(1)에 의해 선택되어 감쇄기(2)에 공급되면, 감쇄기(2)는 이를 소정레벨로 감쇄시켜 혼합기(3)에 공급한다.

이때, 혼합기(3)에는 869∼894MHz의 순방향 전송출력(TXFα)(TXFβ)(TXFγ) 혹은 반사 전송출력(TXRα)(TXRβ)(TXRγ)이 공급됨과 함께 CPU(12)의 제어하에 구동하는 754∼779MHz 국부발진기(10)에서 발진한 발진주파수가 공급되므로, 혼합기(3)는 869∼894MHz의 순방향 전송출력(TXFα)(TXFβ)(TXFγ) 혹은 반사 전송출력(TXRα)(TXRβ)(TXRγ)과 754∼779MHz의 발진 주파수를 혼합하여 IF주파수(예컨대,114.99MHz)로 변환시킨다.

이렇게 변환된 IF주파수는 IF필터(4)를 통해 필터링되고, 증폭기(5)와 감쇄기(6)에 의해 소정레벨로 증폭 및 감쇄되어 방향 선택부(7)에 공급된다.

따라서,방향 선택부(7)에서는 CPU(12)의 제어하에 전송출력의 방향, 즉 순방향 전송출력이면 순방향 검출기(8)를 통하여 세력을 검출하도록 하고, 반사 전송출력이면 반사 검출기(9)를 통해 세력을 검출하도록 한다.

또한,순방향 검출기(8)와 반사 검출기(9)에 의해 검출된 전송출력은 A/D 변환기(11)에 의해 디지털신호로 변환된 후 CPU(12)에 공급되어 CPU(12)내부에 설정된 기준값과 비교된다.

즉, 송신 안테나의 전송출력 상태(순방향 전송출력이나 반사 전송출력의 상태를 확인하여도 송신 안테나의 전송출력 전체를 확인한 것과 동일하기 때문에 본 발명에서는 순방향 전송출력이나 반사 전송출력을 선택적으로 확인하여 송신 안테나의 상태를 확인한다)를 확인하기 위한 기준값과 순방향 전송출력 혹은 반사 전송출력을 비교하여 송신 안테나의 상태를 확인한다.

그리고 CPU(12)에서는 그 결과에 대응하는 비교값을 생성하여 D/A 변환기(13)를 통해 아날로그신호로 변환하여 미도시된 표시수단으로 출력하게 된다.

따라서, 표시수단은 CPU(12)에서 출력되는 비교값에 의해 송신 안테나의 상태를 정상 혹은 미정상으로 표시하게 되는 것이다.

이상에서와 같이 본 발명은 기지국 송신 안테나의 상태를 PLL 회로를 이용하여 각 주파수별로 확인함으로써, 다중 주파수가 동시에 유입되는 경우의 넓은 송신 출력범위에서 다중 주파수가 유입되더라도 하나의 주파수 출력을 검출하여 진단하는 방식으로 송신 출력범위를 줄이면 세력검출을 위한 검출기의 특성이 송신의 여러 주파수가 동시에 입력되는 경우에 비하여 더 선형적으로 유지되어 각 리턴로스별 안테나 진단이 가능하고, VSWR값으로 표현하기가 용이하여 안테나 상태를 표현하는 정확도를 증가시킬 수 있으며, 이에 따른 오차를 줄일 수 있는 효과가 있다.

또한, 운용자가 안테나 상태를 알 수가 있고, 안테나 설치시 VSWR 미터기로 안테나 상태 확인작업이 필요없어지며, 정확한 진단을 통해 상태감시가 가능하여 고장 등을 사전에 파악하여 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims

각 섹터(α)(β)(γ)의 순방향 전송출력(TXFα)(TXFβ)(TXFγ) 혹은 반사 전송출력(TXRα)(TXRβ)(TXRγ)을 선택하는 섹터 선택부(1)와,

상기 섹터 선택부(1)의 전송출력을 감쇄시키는 감쇄기(2)와,

상기 감쇄기(2)로부터 공급되는 869∼894MHz의 전송출력과 754∼779MHz 국부발진기(10)의 발진 주파수를 혼합하여 114.99MHz신호를 출력하는 혼합기(3)와,

상기 혼합기(3)의 출력 중 IF신호를 필터링하는 IF 필터(4)와,

상기 IF 필터(4)의 출력을 소정레벨로 증폭 및 감쇄시키는 증폭기(5) 및 감쇄기(6)와,

상기 감쇄기(6)를 통하여 IF신호로 변환되어 출력되는 순방향 전송출력(TXFα)(TXFβ)(TXFγ) 혹은 반사 전송출력(TXRα)(TXRβ)(TXRγ)을 선택하는 방향 선택부(7)와,

상기 방향 선택부(7)의 출력으로부터 순방향 전송출력과 반사 전송출력을 검출하는 순방향 검출기(8) 및 반사 검출기(9)와,

상기 순방향 검출기(8) 및 반사 검출기(9)의 출력을 디지털신호로 변환시키는 A/D 변환기(11)와,

상기 A/D 변환기(11)의 출력과 기준값을 대비하여 얻은 송신 안테나의 상태에 따른 비교값을 상기 섹터선택부(1)와 754-779MHz국부발진기(10) 및 방향선택부(7)로 출력하는 CPU(12)와,

상기 CPU(12)의 출력을 아날로그로 변환시켜 DC전압으로 표시하게 하는 D/A변환기(13)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 기지국의 송신 안테나 상태 진단장치.
제 1항에 있어서,상기 CPU(12)가,섹터선택부(1)와 방향선택부(7)를 동시에 제어하는 것을 특징으로 하는 기지국의 송신 안테나 상태 진단장치.