KR20000067432A - 단말기를 이용한 기지국 수신 안테나 전압정재파비 측정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 단말기 신호를 수신 경로로 그대로 입력하여 수신 전계 세기를 측정하고 이를 기준치로 설정하며, 단말기 신호를 수신 안테나로 반사시키고 그 반사된 신호의 수신 전계 세기(RSSI)를 측정한 후 그 측정한 수신 전계 세기값과 기준치를 비교하여 기지국 수신 안테나의 전압 정재파비를 용이하게 측정토록 한 단말기를 이용한 기지국 수신 안테나 전압 정재파비 측정장치에 관한 것으로서, 이러한 본 발명은, 기존의 기지국 고주파 수신장치를 이용하고, 단말기 신호를 일차적으로 바로 기지국 고주파 수신장치에 전달해주어 수신 신호 세기 기준값으로 설정토록 한다. 그런다음 동일 단말기의 신호를 기지국 수신 안테나로 반사시키고, 그 반사신호를 상기 기지국 고주파 수신장치에 전달해주어 수신 신호 세기가 측정되도록 한다. 이와 같은 상태에서 기준신호와 측정한 수신 신호 세기를 비교하여 그 결과치로 기지국 수신 안테나의 전압 정재파비를 측정한다.

Description

단말기를 이용한 기지국 수신 안테나 전압정재파비 측정장치{Apparatus for detecting VSWR of BTS receive antenna using terminal}

본 발명은 이동통신 시스템내 기지국의 수신 안테나 전압 정재파비(VSWR) 측정에 관한 것으로, 특히 단말기 신호를 수신 경로로 그대로 입력하여 수신 전계 세기를 측정하고 이를 기준치로 설정하며, 단말기 신호를 수신 안테나로 반사시키고 그 반사된 신호의 수신 전계 세기(RSSI)를 측정한 후 측정한 수신 전계 세기값과 기준치를 비교하여 기지국 수신 안테나의 전압 정재파비를 용이하게 측정토록 한 단말기를 이용한 기지국 수신 안테나 전압 정재파비 측정장치에 관한 것이다.

상기에서, 전압 정재파비(VSWR)는, 전송 선로상에 입사파와 반사파가 존재하는 경우 전압 및 전류의 절대치 두 개의 파가 합성되어서 선로상에 정지되어 있는 파와 같이 보이는데, 이것을 정재파(SW)라고 하며, 그 정재파 진폭의 최대점을 파복이라하고 최소점을 파절이라고 하며 상기 파절과 파복의 전압 절대치의 비를 전압 정재파비(VSWR : Voltage Standing Wave Ratio)라고 한다. 이것은 1에 가까울수록 정합상태가 양호하다. 이는 고주파 전송선로상의 임피던스(50Ω)로 정규화한 안테나 임피던스의 절대치와 관계된다. 안테나의 임피던스 정합특성은 주로 전력정합에 있어서 중요하며 위상은 다수 덜 중요하나 군 지연 및 주파수 분산에 관련된 주파수의 위상변화는 광대역 시스템에서 중요하다.

기존의 이동통신 시스템에 있어서, 기지국 수신 안테나의 전압 정재파비 측정은 BTRU(BTS Test RF Unit)라는 유니트내에있는 신호 발생기(Signal Generator)를 이용하여 수신 안테나(Rx Antenna)로 신호를 입력하고 수신 안테나에서 반사된 신호를 추출하여 이를 상기 BTRU내의 전력 검출기(Power Detector)로 입력한다. 그런 후 신호 발생기의 입력 신호 크기와 전력 검출기로 측정된 반사 신호 크기를 비교하여 그 결과치로 수신단 안테나 전압 정재파비를 판별한다.

즉, 기존의 수신단 안테나 전압 정재파비 측정 방법은, BTRU라는 장비를 기지국에 별도로 설치해야 하므로 설치에 어려움이 따르고, 또한 BTRU는 매우 고가여서 경제적이지 못하는 단점이 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 기지국 수신단 안테나의 전압 정재파비 측정시 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서,

본 발명의 목적은, 단말기 신호를 수신 경로로 그대로 입력하여 수신 전계 세기를 측정하고 이를 기준치로 설정하며, 단말기 신호를 안테나로 입력하여 반사된 신호의 수신 전계 세기(RSSI)를 측정하고 그 측정한 수신 전계 세기값과 기준치를 비교하여 기지국 수신 안테나의 전압 정재파비를 용이하게 측정토록 한 단말기를 이용한 기지국 수신 안테나 전압 정재파비 측정장치를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

실험용 단말기로부터 출력되는 송신신호를 일정 레벨로 감쇠시키는 감쇠기;

상기 감쇠기의 출력신호의 경로를 제어하는 경로 제어기와;

상기 경로 제어기에서 결정된 경로에 따라 상기 감쇠기의 출력신호를 그대로 기지국 고주파 수신단으로 전달하거나 기지국 안테나에서 반사된 상기 감쇠기의 출력신호를 상기 기지국 고주파 수신단으로 전달해주는 듀플렉서와;

상기 듀플렉서에서 각각 얻어지는 신호를 대역 필터링하는 대역필터와;

상기 대역필터를 통한 두개의 수신신호를 각각 저잡음 증폭하는 저잡음 증폭기와;

상기 저잡음 증폭기에서 얻어지는 두개의 수신신호를 각각 분배하는 분배기와;

상기 분배기에서 얻어지는 두개의 신호를 비교하여 그 결과치로 기지국 수신단 안테나의 전압 정재파비를 판단하는 트랜시버로 구성됨을 특징으로 한다.

상기에서, 경로 제어기는, 상기 실험용 단말기에서 송신된 신호를 그대로 기지국 고주파 수신단으로 연결되도록 스위칭해주고, 다른 측면으로 상기 실험용 단말기에서 송신된 신호가 기지국 수신 안테나에서 반사될 수 있도록 스위칭해주는 스위치로 이루어짐을 특징으로 한다.

도1은 본 발명에 의한 단말기를 이용한 기지국 수신 안테나 전압정재파비 측정장치 구성도로서,

(a)는 단말기의 신호를 그대로 기지국 수신단 프론트-엔드 유니트로 입력하는 과정을 보인 도면이고,

(b)는 단말기의 신호를 수신 안테나로 보낸후 되돌아오는 신호를 기지국 프론트-엔드 유니트로 입력하는 과정을 보인 도면이다.

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞

10 : 실험용 단말기20 : 감쇠기

30 : 경로 제어기50 : 듀플렉서

60 : 대역필터70 : 저잡음 증폭기

80 : 분배기90 : 트랜시버

이하, 상기와 같은 기술적 사상에 따른 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부한 도면 도1의 (a) 및 (b)는 본 발명에 의한 실험용 단말기를 이용한 기지국 수신 안테나 전압 정재파비 측정장치 구성도이다.

여기서 점선은 실험용 단말기에서 출력되는 송신신호가 트랜시버에 전달되는 신호 경로를 보인 것이다.

여기서, 참조부호 10은 실험용 단말기, 20은 상기 실험용 단말기(10)로부터 출력되는 송신신호를 일정 레벨로 감쇠시키는 감쇠기이고, 30은 상기 감쇠기(20)의 출력신호의 경로를 제어하는 경로 제어기이며, 40은 안테나, 50은 상기 경로 제어기(30)에서 결정된 경로에 따라 상기 감쇠기(20)의 출력신호를 그대로 기지국 고주파 수신단으로 전달하거나 기지국 안테나를 통해 얻어지는 상기 감쇠기(20)의 출력신호를 상기 기지국 고주파 수신단으로 전달해주는 듀플렉서이다.

또한, 참조부호 60은 상기 듀플렉서(50)에서 각각 얻어지는 신호를 대역 필터링하는 대역필터이고, 70은 상기 대역필터(60)를 통한 두개의 수신신호를 각각 저잡음 증폭하는 저잡음 증폭기이며, 80은 상기 저잡음 증폭기(70)에서 얻어지는 두개의 수신신호를 각각 분배하는 분배기이고, 90은 상기 분배기(80)에서 얻어지는 두개의 신호를 비교하여 그 결과치로 기지국 수신단 안테나의 전압 정재파비를 판단하는 트랜시버이다.

여기서 상기 기지국 고주파 수신단은, 대역필터(60), 저잡음 증폭기(70), 분배기(80), 트랜시버(90)를 포함한다.

이와 같이 구성된 본 발명은, 먼저 (a)와 같이 실험용 단말기(10)에서 출력되는 송신신호를 감쇠기(20)를 통해 일정 레벨로 감쇠시킨 후 경로 제어기(30)에 전달한다. 그러면 경로 제어기(30)는 그 입력 신호를 상기 듀플렉서(50)의 일측에 전달해주어 그 신호가 기지국 고주파 수신단측으로 전달되도록 한다. 즉, 듀플렉서(50)는 상기 경로 제어기(30)에서 출력된 신호를 안테나(40)측으로 전달해주는 것이 아니고, 그대로 후단의 대역필터(60)로 전달해준다. 상기 대역필터(60)는 입력되는 실험용 단말기(10)의 송신신호를 설정 대역으로 필터링하게 되고, 그 대역필터링된 신호는 저잡음 증폭기(70)에서 잡음이 최소화된 상태에서 소정 레벨로 증폭된다. 이렇게 증폭된 신호는 트랜시버(90)에 입력되고, 트랜시버(90)는 수신 전계 강도 세기(RSSI) 측정 기능으로 입력신호의 수신 신호 크기를 측정한 후 기준신호로 설정한다.

다음으로, (b)와 같이 실험용 단말기(10)에서 출력되는 송신신호를 감쇠기(20)를 통해 일정 레벨로 감쇠시킨 후 경로 제어기(30)에 전달한다. 그러면 경로 제어기(30)는 그 입력 신호를 상기 듀플렉서(50)의 타측에 전달해주어 그 신호가 기지국 수신 안테나측으로 출력될 수 있도록 경로를 제어한다. 이후 상기 기지국 수신 안테나로부터 반사된 상기 실험용 단말기(10)의 송신신호는 듀플렉서(50)에 전달되며, 듀플렉서(50)는 그 안테나(40)에서 반사된 고주파를 후단의 대역필터(60)로 전달해준다. 상기 대역필터(60)는 입력되는 실험용 단말기(10)의 송신신호를 설정 대역으로 필터링하게 되고, 그 대역필터링된 신호는 저잡음 증폭기(70)에서 잡음이 최소화된 상태에서 소정 레벨로 증폭된다. 이렇게 증폭된 신호는 트랜시버(90)에 입력되고, 트랜시버(90)는 수신 전계 강도 세기(RSSI) 측정 기능으로 입력신호의 수신 신호 크기를 측정한다.

그런 후 이전에 이미 측정하여 기준으로 설정한 기준신호와 현재 측정한 수신 신호 세기를 비교하여 그 결과치로 수신 안테나(40)의 전압 정재파비를 판별한다.

이렇게 판별한 전압 정재파비를 도면에는 도시하지 않았지만 제어 보드로 보내어 모니터링해줌으로써 이에 대한 보정이 이루어지도록 한다.

상기와 같은 방법으로 기지국 수신 안테나의 전압 정재파비를 측정하게 되면 기존과 같은 BTRU 장비 없이도 간단히 기지국 수신 안테나의 전압 정재파비 측정기 가능하다.

이상에서 상술한 바와 같이 본 발명은, 기지국 수신 안테나의 전압 정재파비를 측정하는 RF 측정 장비(예를들어, BTRU) 없이도 기존에 이미 구현된 기지국 고주파 수신단과 단말기만을 이용하여 용이하게 기지국 수신 안테나의 전압 정재파비를 측정할 수 있는 효과가 있다.

또한, 기지국 수신 안테나의 전압 정재파비 측정을 위한 별도의 장비가 필요 없으므로 기존의 RF 측정 장비를 사용하여 전압 정재파비를 측정하는 방법과 대비하여 볼때 경제적이며 매우 효율적이다.

Claims (2)

1. 기지국 수신 안테나의 전압 정재파비 측정 장치에 있어서,

   실험용 단말기로부터 출력되는 송신신호를 일정 레벨로 감쇠시키는 감쇠기;

   상기 감쇠기의 출력신호의 경로를 제어하는 경로 제어기와;

   상기 경로 제어기에서 결정된 경로에 따라 상기 감쇠기의 출력신호를 그대로 기지국 고주파 수신단으로 전달하거나 기지국 안테나에서 반사된 상기 감쇠기의 출력신호를 상기 기지국 고주파 수신단으로 전달해주는 듀플렉서와;

   상기 듀플렉서에서 각각 얻어지는 신호를 대역 필터링하는 대역필터와;

   상기 대역필터를 통한 두개의 수신신호를 각각 저잡음 증폭하는 저잡음 증폭기와;

   상기 저잡음 증폭기에서 얻어지는 두개의 수신신호를 각각 분배하는 분배기와;

   상기 분배기에서 얻어지는 두개의 신호를 비교하여 그 결과치로 기지국 수신단 안테나의 전압 정재파비를 판단하는 트랜시버를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 단말기를 이용한 기지국 수신 안테나 전압정재파비 측정장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 경로 제어기는, 상기 실험용 단말기에서 송신된 신호를 그대로 기지국 고주파 수신단으로 연결되도록 스위칭해주고, 다른 측면으로 상기 실험용 단말기에서 송신된 신호가 기지국 수신 안테나에서 반사될 수 있도록 스위칭해주는 스위치로 구성된 것을 특징으로 하는 단말기를 이용한 기지국 수신 안테나 전압정재파비 측정장치.