KR20020048994A

KR20020048994A - 장애 검출 시스템 및 장애 검출 방법

Info

Publication number: KR20020048994A
Application number: KR1020027005502A
Authority: KR
Inventors: 아즈마도모히로
Original assignee: 가네꼬 히사시; 닛뽕덴끼 가부시끼가이샤
Priority date: 1999-10-28
Filing date: 2000-10-25
Publication date: 2002-06-24
Also published as: BR0015221A; EP1233554A1; CN1413396A; JP2001127715A; CA2388928A1; AU7956900A; WO2001031814A1

Abstract

무선 통신 장치, 예를 들어, 무선 기지국 장치의 수신기나 신시사이저의 로컬 신호 발생부의 증폭기나 필터에서의 장애를 정확하게 실시간으로 검출하기 위하여, 주파수 변환에 이용된 로컬 신호를 증폭기나 필터의 입력으로 입력하고, 증폭기나 필터의 출력에서 로컬 신호 성분만을 취하여 검출하고, 이 검출 전압을 장애 검출 레벨과 비교하며, 이에 따라 증폭기나 필터의 정상 여부를 판단한다. 온도나 로컬 신호 주파수 (채널 주파수) 의 변경에 따라 장애 검출 레벨을 변경하여 보다 정확하게 장애를 검출할 수 있다.

Description

장애 검출 시스템 및 장애 검출 방법{FAILURE DETECTION SYSTEM AND FAILURE DETECTION METHOD}

기술 분야

본 발명은, 송신기와 수신기를 가진 무선 기지국 장치와 같은 무선 통신 장치용 장애 검출 시스템 및 장애 검출 방법에 관한 것이고, 보다 구체적으로, 증폭기나 필터에서의 장애로 인해 소망하는 수신 감도를 얻을 수 없는 수신기에서의 장애를 정확하게 검출하는 장애 검출 시스템, 장애 검출 방법 등에 관한 것이다.

배경 기술

무신 기지국 장치에 대한 이러한 타입의 종래의 수신기 장애 검출 시스템은, 송/수신에 이용되지 않는 주파수 (FDD (frequency division duplex) 시스템의 경우) 또는 프리 슬롯 (free slot) (TDD (time division duplex) 시스템의 경우) 을 할당하여, 대기 상태에 있는 무선 기지국 장치의 송신기로부터 기지의 신호를 송신하고, 무선 기지국 장치의 수신기에 의해 수신 및 복조를 수행하여, 이로써 송/수신기에서의 장애를 검출하는 루프백 (loopback) 테스트를 수행함으로써 장애를 검출하는 시스템을 포함한다.

이러한 타입의 종래 기술에 대한 보다 구체적인 예로서, 대기 상태의 디지털 수신기가 항상 존재하는 통신 시스템에서의 자기-진단 시스템이 일본 공개특허공보 제 63-26130 호에 개시되어 있다. 수신을 위한 대기 상태에 있는 디지털 수신기의 동작을 검출하기 위해, 이러한 자기-진단 시스템은, 모든 디지털 수신기의 수신 대역을 포함하는 스펙트럼 분포를 갖는 진단 신호를 발생하는 잡음 발생 회로를 갖는다. 이러한 잡음 발생 회로는 제어 신호에 따라 클록 신호를 단속적으로 인터럽트하며, 또한 제어 신호에 의해 단속적으로 인터럽트된 클록 신호에 따라 국부 발진 회로로부터 출력된 국부 발진 주파수 신호 (로컬 신호) 를 인터럽트하고, 이로써 진단 신호를 발생하는 스위칭 회로를 포함한다. 이러한 자기-진단 시스템은 이러한 스위칭 회로로부터 출력된 진단 신호를 이용한다. 이러한 자기-진단 시스템은 대기 상태의 디지털 수신기가 항상 존재하는 통신 시스템에 대해서만 이용할 수 있다.

일본 공개특허공보 제 8-274727 호에 개시된, 장애 검출 기능을 가진 무선 송/수신 시스템은 안테나 또는 송/수신기에서의 테스트 신호 루프백 동작에 의해 장치에서의 장애를 검출하도록 설계되며 테스트 신호로서 유사 랜덤 신호를 이용한다. 일본 공개특허공보 제 4-27737 호에 개시된 수신기용 자기-진단 시스템에서, 수신기는 스위칭 신호에 따라 자기-진단 상태로 설정되며, 캐리어 주파수인 RF (무선 주파수) 및 IF (중간 주파수) 테스트 신호들을 발생하여 RF-대역 회로 및 IF-대역 회로에서의 장애를 분리하여 진단한다. 또한, 일본 공개특허공보 제 2-25128 호는 송/수신기용 수신 시스템 장애 진단 시스템을 개시하는데, 이는 장애 진단 동안 수신 기능을 수행하지 않으며 수신기용 테스트 신호로서 송신기의 믹서로부터의 출력을 이용한다.

상술한 종래 시스템들에서는 다음의 문제가 발생한다.

첫번째, RF 신호 이외의 신호를 이용하여 증폭기나 필터의 장애를 실시간으로 검출하기 위해, 수신기가 일반적으로 갖는, 예를 들어, 국부 발진 주파수 신호 발생기 (로컬 신호 발생부) 외에 장애 검출에 이용할 주파수를 위한 발진기가 필요하며, 이 발진기로부터의 출력을 장애 검출을 수행하는 장치의 입력 측에 공급해야 한다. 이는 배치를 복잡하게 하며 따라서 장치의 비용을 증가시킨다.

두번째, 수신기 또는 로컬 신호 발생부 (신시사이저부) 가 고장난 증폭기나 필터를 갖고, 증폭기나 필터에서의 장애를 루프백 테스트 신호 등에 의해 검출할 수 없다면, 증폭기나 필터가 고장난 채로 서비스가 제공된다.

세번째, 무선 통신 장치는 항상 소망하는 수신 감도를 유지하면서 서비스를 제공해야 하지만, 이 장치에서 루프백 테스트는 많아야 1 일 1 회 수행된다. 즉, 장애 검출은 실시간으로 수행되지 않는다.

네번째, 온도나 주파수 (채널 주파수) 의 변경에 따라 증폭기나 필터의 상태가 변하지만, 이러한 상황을 적절히 취급할 수 있는 수단은 없다는 것이다. 이는 정확한 장애 검출을 수행할 수 없게 한다.

본 발명의 제 1 목적은, 무선 통신 장치의 수신기에 대해 저렴한 장애 검출 시스템, 장애 검출 방법 등을 제공하는 것이며, 이로써 테스트 신호나 진단 신호를 발생하기 위한 특별한 발진기를 이용하지 않는 단순한 배열로써 수신기에서의 장애를 실시간으로 검출할 수 있다.

본 발명의 제 2 목적은, 무선 통신 장치용 장애 검출 시스템, 장애 검출 방법 등을 제공하는 것이며, 이로써 루프백 테스트 등에 의해 검출할 수 없는 장애를실시간으로 검출할 수 있다.

본 발명의 제 3 목적은, 무선 통신 장치용 장애 검출 시스템, 장애 검출 방법 등을 제공하는 것이며, 이로써 온도나 주파수의 변경이 있더라고 장애를 정확하게 검출할 수 있다.

발명의 개시

본 발명의 특징은 주파수 변환에 이용된 로컬 신호를 이용하여 무선 기지국 장치의 수신기나 신시사이저부의 증폭기나 필터에서의 장애를 정확하게 실시간으로 검출한다는 것이다.

주파수 변환에 이용된 로컬 신호는 이러한 증폭기나 필터의 입력측으로도 입력되며, 이 증폭기나 필터의 출력으로부터 로컬 신호 성분만을 추출하고 검출한다. 검출 전압을 장애 검출 레벨과 비교하여 이 증폭기나 필터의 정상 동작 여부를 판단한다. 이 판단은 다음의 현상들에 기초하여 행해진다. 증폭기나 필터가 정상적으로 동작하면, 캐리어뿐만 아니라 로컬 신호에 대해서도 사전에 정해진 이득이나 감쇠를 나타낸다. 증폭기나 필터가 고장이면, 검출 전압은 캐리어뿐만 아니라 로컬 신호에 대해서도 변한다.

보다 구체적으로, 본 발명에 따르면, 고주파수 신호를 증폭하는 고주파수 증폭 회로 및 고주파수 신호의 주파수와 상이한 주파수를 가진 로컬 신호를 고주파수 증폭 회로의 출력 신호와 믹싱하여 중간 주파수 신호를 출력하는 믹서를 가지는 수신기에서의 장애를 검출하는 장애 검출 시스템이 제공되며, 고주파수 증폭 회로의 입력에 로컬 신호를 공급하는 로컬 신호 공급부, 고주파수 증폭 회로의 출력 신호로부터 로컬 신호의 주파수 성분만을 추출해내는 추출부, 추출부로부터의 출력을 검출하여 검출 전압을 출력하는 검출 회로, 및 이 검출 전압을 장애 검출 레벨과 비교하여 고주파수 증폭 회로의 정상 여부를 판단하는 장애 검출 회로를 구비한다.

본 발명에 따르면, 고주파수 신호를 증폭하는 고주파수 증폭 회로 및 고주파수 신호의 주파수와 상이한 주파수를 가진 로컬 신호를 고주파수 증폭 회로의 출력 신호와 믹싱하여 중간 주파수 신호를 출력하는 믹서를 가지는 수신기에서의 장애를 검출하는 장애 검출 방법이 제공되며, 로컬 신호를 고주파수 증폭 회로의 입력에 공급하는 제 1 단계, 고주파수 증폭 회로의 출력 신호로부터 로컬 신호의 주파수 성분만을 추출하는 제 2 단계, 추출된 성분을 검출하여 검출 전압을 출력하는 제 3 단계, 및 이 검출 전압을 장애 검출 레벨과 비교하여 고주파수 증폭 회로의 정상 여부를 판단하는 제 4 단계를 구비한다.

본 발명에 따른 제 1 무선 통신 장치는, 고주파수 신호를 수신하는 수신기 및 수신기에서의 장애를 검출하는 장애 검출 회로를 구비하고, 수신기는 고주파수 신호를 증폭하는 고주파수 증폭 회로 및 고주파수 신호의 주파수와 상이한 주파수를 가진 로컬 신호를 고주파수 증폭 회로의 출력 신호와 믹싱하여 중간 주파수 신호를 출력하는 믹서를 포함하며, 장애 검출 회로는 고주파수 증폭 회로의 입력에 로컬 신호를 공급하는 로컬 신호 공급부, 고주파수 증폭 회로의 출력 신호로부터 로컬 신호의 주파수 성분만을 추출해내는 추출부, 추출부로부터 출력을 검출하여 검출 전압을 출력하는 검출 회로, 및 이 검출 전압을 장애 검출 레벨과 비교하여 고주파수 증폭 회로의 정상 여부를 판단하는 장애 검출 회로를 포함한다.

본 발명에 따른 제 2 무선 통신 장치는, 수신된 고주파수 신호를 증폭하는 고주파수 증폭 회로, 고주파수 신호의 주파수와 상이한 주파수를 가진 로컬 신호를 발생하는 로컬 신호 발생부, 로컬 신호 발생부로부터의 로컬 신호를 고주파수 증폭 회로로부터의 출력 신호와 믹싱하여 중간 주파수 신호를 출력하는 믹서, 로컬 신호를 고주파수 증폭 회로에 공급하는 로컬 신호 공급부, 고주파수 증폭 회로의 출력 신호로부터 로컬 신호의 주파수 성분만을 추출하는 추출부, 추출부로터 출력을 검출하여 검출 전압을 출력하는 검출 회로, 및 검출 전압을 장애 검출 레벨과 비교하여 고주파수 증폭 회로의 정상 여부를 판단하는 장애 검출 회로를 구비한다.

본 발명에 따르면, 수신된 고주파수 신호를 고주파수 증폭 회로에서 증폭하는 단계, 이 고주파수 신호의 주파수와 상이한 주파수를 가진 로컬 신호를 발생하는 단계, 이 로컬 신호를 고주파수 증폭 회로의 출력 신호와 믹싱하여 중간 주파수 신호를 출력하는 단계, 이 중간 주파수 신호를 기저 대역 신호로 복조하는 단계, 로컬 신호를 고주파수 증폭 회로의 입력에 공급하는 단계, 고주파수 증폭 회로의 출력 신호로부터 로컬 신호만을 추출하는 단계, 추출된 로컬 신호를 검출하여 검출 전압을 출력하는 단계, 및 이 검출 전압을 장애 검출 레벨과 비교하여 고주파수 증폭 회로의 정상 여부를 판단하는 단계를 구비하는 무선 통신 방법이 제공된다.

또한, 본 발명의 시스템, 방법, 및 장치는, 장애 검출 레벨을 로컬 신호에 대해 설정된 발진 주파수 정보에 따라 스위칭하거나, 수신기의 온도를 측정하여 온도 정보를 발생하고 장애 검출 레벨을 변경하는 수단/단계를 포함한다.

도면의 간단한 설명

도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 장애 검출 시스템의 블록도이다.

도 2 는 도 1 의 장애 검출 시스템에서의 증폭기 (4) 에 대한 주파수/이득 특성의 예를 나타낸 그래프이다.

도 3 은 도 1 의 장애 검출 시스템에서의 대역 필터 (5) 에 대한 주파수/감쇠량 특성의 예를 나타낸 그래프이다.

도 4 는 도 1 의 장애 검출 시스템에서의 증폭기 (6) 에 대한 주파수/이득 특성의 예를 나타낸 그래프이다.

도 5 는 도 1 의 장애 검출 시스템에서의 대역 필터 (12) 에 대한 주파수/감쇠량 특성의 예를 나타낸 그래프이다.

도 6 은 도 1 의 장애 검출 시스템에서의 장애 검출 회로 (14) 에 대한 임계값들의 예를 설명하기 위한 그래프이다.

발명을 실시하는 최상 모드

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.

도 1 의 본 발명에 따른 장애 검출 시스템은 아이솔레이터 (1), 대역 필터 (BPF ; 2), 분배기 (하이브리드 ; 3), 증폭기 (4), 대역 필터 (BPF ; 5), 증폭기 (6), 분배기 (하이브리드 ; 7), 믹서 (8), 대역 필터 (BPF ; 9), 증폭기 (10), 분배기 (하이브리드 ; 11), 대역 필터 (BPF ; 12), 검출 회로 (13), 장애 검출 회로 (14), 제어부 (15), 온도 센서 (16), 로컬 신호 발생부 (17), 및 복조부 (18) 를 포함한다.

고주파수 증폭 회로 (101) 는 증폭기 (4), BPF (5), 및 증폭기 (6) 로 구성되며, 필요하다면 증폭기 (4) 만으로 구성될 수도 있다. 로컬 신호 공급부 (102) 는 하이브리드 (3 및 11) 에 의해 구성되며 로컬 신호를 고주파 증폭 회로 (101) 로 공급한다. 로컬 신호 추출부 (103) 는 하이브리드 (7) 및 BPF (12) 에 의해 구성되며 고주파수 증폭 회로 (101) 로의 출력으로부터 로컬 신호 (LO) 의 주파수 성분만을 추출한다.

아이솔레이터 (1) 는 수신될 캐리어인 RF 신호 (RF) 에 대응되는 통과 대역을 갖는다.

BPF (2) 는 수신된 신호에 포함된 로컬 신호 (LO) 의 주파수 성분이 충분히 감쇠되도록 수신된 신호에 포함된 RF 신호 (RF) 를 통과시키는 필터이다.

하이브리드 (3) 는 RF 신호가 BPF (2) 의 출력으로부터 증폭기 (4) 의 입력으로 통과되는 방향에서 저손실을 나타내며 하이브리드 (11) 의 출력에 접속되어 있는 나머지 입력으로 약 20 dB 의 결합량으로 신호가 입력되도록 하는 20-dB 커플러이다.

증폭기 (4) 는 하이브리드 (3) 로부터 입력된 RF 신호 및 로컬 신호 (LO2) 를 증폭하는 선형 증폭기 (LNA) 이다.

BPF (5) 는 RF 신호를 통과시키는 필터이다.

증폭기 (6) 는 RF 신호 및 로컬 신호 (LO2) 를 증폭하는 선형 증폭기 (LNA) 이다.

하이브리드 (7) 는 RF 신호가 증폭기 (6) 의 출력으로부터 믹서 (8) 의 입력으로 통과되는 방향에서는 저손실을 나타내며 BPF (12) 에 접속되어 있는 방향으로약 20 dB 결합량으로 신호를 출력하는 20-dB 커플러이다.

믹서 (8) 는 하이브리드 (7) 로부터 입력된 RF 신호와 하이브리드 (11) 로부터 입력된 로컬 신호 (LO) 사이의 차이에 대응되는 IF 신호 (IF) 를 출력하는 주파수 변환기이다.

BPF (9) 는 입력 신호의 로컬 신호 (LO) 를 통과시키는 필터이다.

증폭기 (10) 는 BPF (9) 로부터 입력된 로컬 신호 (LO) 를 증폭하여 얻어진 신호를 하이브리드 (11) 로 출력한다.

하이브리드 (11) 는 로컬 신호 (LO) 가 증폭기 (10) 의 출력으로부터 믹서 (8) 의 입력으로 통과되는 방향에서는 저손실을 나타내며 하이브리드 (3) 에 접속되어 있는 방향에서는 약 20 dB 의 결합량으로 신호를 출력하는 20-dB 커플러이다.

BPF (12) 는 하이브리드 (7) 로부터 출력된 입력 신호에서 로컬 신호 (LO) 만을 추출할 수 있는 협대역 필터이다.

검출 회로 (13) 는 BPF (12) 로부터 출력을 검출한다.

장애 검출 회로 (14) 는 검출 회로 (13) 로부터 출력되는 출력 전압을 사전에 정해진 임계 전압과 비교한다. 검출 회로 (13) 로부터의 출력 전압이 임계 전압보다 낮으면, 장애 검출 회로 (14) 는 장애 경보 신호를 제어부 (15) 로 출력한다.

제어부 (15) 는 장애 검출 회로 (14) 로부터 장애 검출 신호를 수신하여, 증폭부 또는 필터에서의 장애 발생을 (도시되지 않은) 호스트 장치로 통지한다. 제어부 (15) 는 로컬 신호 (LO) 에 대해 설정된 주파수 정보를 장애 검출 회로(14) 로 출력한다.

온도 센서 (16) 는 수신기에 관한 온도 정보를 장애 검출 회로 (14) 로 출력한다.

로컬 신호 발생부 (17) 는 로컬 신호 (LO) 를 발생한다. 이러한 부분으로서, 복수의 송신 주파수를 가진 로컬 신호를 발생하는 신시사이저부가 무선 기지국 장치 등에 이용된다.

복조부 (18) 는 IF 신호로부터 기저 대역 신호를 복조한다.

다음으로, 도 1 에 나타낸 본 발명의 시스템에서의 신호들을 설명한다.

도 1 을 참조하면, 로컬 신호 발생부 (18) 의 출력 (예를 들어, 신시사이저부의 루프 출력), 즉, 로컬 신호 (LO ; 레벨 VLO) 는 BPF (9) 를 통해 증폭기 (10) 에 접속된다. 증폭기 (10) 는 로컬 신호 (LO) 를 증폭하고 증폭된 출력을 하이브리드 (11) 로 공급한다.

LO, RF, 및 IF 를 각각 증폭된 로컬 신호 (LO), RF 신호, 및 IF 신호의 주파수라 하자. | RF ±LO | 의 주파수 성분이 믹서 (8) 의 출력에 존재한다. 믹서 (8) 는 다운-컨버터로 이용되기 때문에, IF 신호의 주파수는 | RF - LO | = IF 로 표현된다.

하이브리드 (11) 에 의해 하이브리드 (3) 로 분기된 분기 로컬 신호를 LO1 (레벨 VLO1) 으로 표현하면, 이 신호의 레벨은, 이 신호가 하이브리드 (11) 에 의해 하이브리드 (3) 로 분기되는 방향에서의 하이브리드 (11) 의 결합량인 20 dB 만큼 감소하기 때문에, VLO1 = VLO - 20 dB (삽입 손실을 포함하여) 로 표현된다.

하이브리드 (3) 로 입력되는 LO 신호 (VLO - 20 dB) 는 하이브리드 (3) 의 결합량인 20 dB 만큼 더 감소하여, VLO2 = VLO1 - 20 dB = VLO - 40 dB 가 된다. 모든 에너지가 이 레벨에서 증폭기 (4) 로 입력된다고 가정한다.

다른 주파수 성분이 존재하지만, 본 발명과 직접적으로 연관되지 않으므로, 그에 관한 설명은 생략한다.

다음으로, 도 1 의 시스템 동작을 상세히 설명한다.

입력 RF 신호 (RF) 가 아이솔레이터 (1) 를 통해 BPF (2) 로 입력된다.

BPF (2) 는 저손실로 RF 신호를 하이브리드 (3) 로 출력하지만 외부적으로 수신한 신호에 포함된 LO 신호의 주파수 성분은 충분히 저감하여 하이브리드 (3) 로 출력한다. 이는, 고레벨 LO 주파수 성분이 외부적으로 입력될 경우, 이러한 장애 검출 회로가 오동작하기 때문이다.

하이브리드 (3) 는 BPF (2) 로부터 입력된 RF 신호가 증폭기 (4) 로 출력되는 방향에서 RF 신호를 저손실로 통과시킨다. 그러나, 하이브리드 (11) 로부터 분기된 LO1 측에서, 이 신호는 VLO1 = VLO - 20 dB 의 레벨로 입력되어 하이브리드 (3) 의 결합량인 20 dB 만큼이 더 낮아진 레벨에서 증폭기 (4) 로 출력된다.

하이브리드 (3) 로부터 입력된 RF 신호는 증폭기 (4) 에 의해 증폭되어 BPF (5) 로 출력된다. 또한, VLO2 = VLO - 40 dB 가 하이브리드 (3) 로부터 입력된다. 이와 같이, 이 신호는 증폭기 (4) 에 의해 증폭되어 BPF (5) 로 출력된다.

도 2 는 증폭기 (4) 의 주파수/이득 특성의 예를 나타낸다. 증폭기 (4) 는 RF 신호 (예를 들어, 20 MHz) 에 대해 18 dB 의 이득을, 그리고 LO 신호에 대해13 dB 의 이득을 가진다. 증폭기 (4) 로부터의 로컬 신호의 출력 레벨은 VLO - 40 dB + 13 dB = VLO -27 dB 로 주어진다.

증폭기 (4) 로부터 입력된 RF 및 LO 주파수 성분은 BPF (5) 를 통해 증폭기 (6) 로 출력된다.

도 3 은 BPF (5) 의 주파수/감쇠량 특성의 예를 나타낸다.

BPF (5) 는 RF 신호 (예를 들어, 20 MHz) 에 대해 1 dB 의 삽입 손실을 나타내지만, LO 주파수 성분에 대해서는 (삽입 손실을 포함하여) 25 dB 의 감쇠량을 가진 필터이다. 따라서, BPF (5) 로부터의 LO 주파수 성분의 출력 레벨은 VLO - 27 dB - 25 dB = VLO - 52 dB 로 주어진다. BPF (5) 로부터 출력된 RF 신호 및 LO 신호는 증폭기 (6) 를 통해 하이브리드 (7) 로 출력된다.

도 4 는 증폭기 (6) 의 주파수/이득 특성을 나타낸다. 증폭기 (6) 는 RF 신호 (예를 들어, 20 MHz) 에 대해 20 dB 의 이득을 갖지만, LO 주파수 성분에 대해서는 16 dB 의 이득을 갖는다. 따라서, 증폭기 (6) 로부터의 LO 신호의 출력 레벨은 VLO - 52 dB + 16 dB = VLO - 36 dB 로 주어진다. 하이브리드 (7) 는 증폭기 (6) 로부터 입력된 RF 신호 및 LO 신호를 믹서 (8) 로 출력하는 방향에서 저손실로 통과시킨다. 하이브리드 (7) 는 증폭기 (6) 로부터 입력된 RF 신호 및 LO 신호를, 이 신호들이 BPF (12) 로 분기되는 방향에서의 하이브리드 (7) 의 결합량인 20 dB 만큼이 더 낮아진 레벨에서 BPF (12) 로 출력한다. 이때, 로컬 신호는 VLO - 36 dB - 20 dB = VLO - 56 dB 로서 BPF (12) 로 출력된다.

로컬 신호 (LO) 의 주파수 성분은, 불필요한 파형 성분과 함께 신시사이저부의 루프 출력으로부터 BPF (9) 로 입력된다. 신시사이저부의 루프 출력에 존재하는 불필요한 파형 성분을 충분히 감쇠하기 위하여, LO 주파수 성분은 BPF (9) 에 의해 필터링된다. 얻어진 주파수 성분은 증폭기 (10) 로 입력된다. 증폭기 (10) 는 입력된 LO 주파수 성분을 증폭하고 이를 하이브리드 (11) 에 대한 LO 신호로서 출력한다.

하이브리드 (11) 는 증폭기 (10) 로부터 입력된 LO 신호를 믹서 (8) 를 통해 통과시키는 방향에서 저손실로 출력한다. 하이브리드 (11) 에서, 증폭기 (10) 로부터 입력된 LO 신호는, 하이브리드 (11) 의 결합량인 20 dB 만큼 낮아진 (VLO - 20 dB) 레벨에서 하이브리드 (3) 로 출력된다.

믹서 (8) 는 하이브리드 (7) 로부터 입력된 RF 신호를 하이브리드 (11) 로부터 입력된 LO 신호를 이용하여 IF 신호로 주파수-변환하고, 이 IF 신호를 복조부 (DEM ; 18) 로 출력한다. 이 복조부 (18) 의 출력에서 기저 대역 신호를 얻는다.

이 경우, 믹서 (8) 는, 다음의 이유 때문에, LO 신호의 고주파수 성분이 하이브리드 (7) 를 통해 BPF (12) 로 입력되는 것이 항상 방지되도록, 하이브리드 (11) 로부터 하이브리드 (7) 의 방향으로 충분한 아이솔레이션을 수행해야 한다. 장애 검출을 수행하기 위하여, 증폭기 (4), BPF (5), 및 증폭기 (6) 에 의해 증폭되고 감쇠된 LO 신호의 검출 전압을 검출함에 있어, 믹서 (8) 로부터 고레벨 LO 신호의 누설 성분을 검출함으로써 검출 회로 (13) 에 의해 검출된 전압이 우세해지면, 증폭기 및 필터의 장애 검출 정확성은 떨어진다.

이 경우, 증폭기 (6) 로부터 하이브리드 (7) 로 입력된 LO 신호 및 RF 신호는, 하이브리드 (7) 의 결합량인 20 dB 만큼이 낮아진 레벨에서 BPF (12) 로 입력된다.

도 5 는 BPF (12) 의 특성에 대한 예를 나타낸다. BPF (12) 로서, RF 신호 (예를 들어, 20 MHz) 를 충분히 감쇠시키는 아주 가파른 특성 및 로컬 신호 (LO) 만을 통과시키도록 충분히 좁은 대역을 가진 필터를 선택해야 한다. 이는, 변하는 RF 신호 또는 외부적으로 입력된 로컬 신호 (LO) 이외의 주파수 성분이 BPF (12) 로부터 출력된다면, 검출 회로 (13) 에 의해 검출된 전압이 변하여, 본 발명의 장애 검출 회로에 동작 오류가 발생하기 때문이다.

이런 방식으로 협대역 필터를 이용함으로써, 로컬 신호 (LO) 의 주파수 성분만이 BPF (12) 로부터 검출 회로 (13) 로 출력된다. 이 경우, 로컬 신호 (LO) 의 삽입 손실이 5 dB 이므로, 검출 회로 (13) 로 입력된 로컬 신호 (LO) 의 레벨은 VLO - 56 dB - 5 dB = VLO - 61 dB 로 주어진다.

검출 회로 (13) 는 BPF (12) 로부터 입력된 로컬 신호 (LO) 의 주파수 성분을 검출하고, 검출된 전압을 장애 검출 회로 (14) 로 출력한다. 증폭기 및 필터가 정상적으로 동작하면, VLO - 61 dB 의 입력 신호 레벨을 가진 검출 전압이 출력된다. 장애 검출 회로 (14) 는 사전에 정해진 임계 전압과 검출 회로 (13) 로부터 출력된 검출 전압을 비교한다. 검출 전압이 임계치보다 낮으면, 장애 검출 회로 (14) 는, 하이브리드 (3), 증폭기 (4), BPF (5), 증폭기 (6), 및 하이브리드 (7) 들 중의 하나, 또는 BPF (9), 증폭기 (10), 및 하이브리드 (11) 들 중의하나가 고장임을 지시하는 정보를 제어부 (15) 로 출력한다.

증폭기의 이득 특성 때문에, BPF 들의 감쇠량 특성, 및 커플러들의 결합량 특성이 부분마다 상이하다. 장애 검출 회로 (14) 가 보다 정확한 임계 전압을 갖도록 하기 위해, 모든 부분이 정상적으로 동작할 경우에 설정된 임계 전압이 장애 검출 회로 (14) 에 저장되어야 한다. 신시사이저부로부터 공급된 로컬 신호 (LO) 가 주파수 설정 범위를 가지면, 로컬 신호 (LO) 를 설정할 수 있는 간격들에서 임계치들을 설정함으로써 장애 검출 정확성을 보다 향상시킬 수 있다.

예를 들어, W-CDMA (Code Division Multiple Access) 시스템에 기반한 무선 기지국 장치에는, 20-MHz 대역 내에 4 개의 5-MHz-대역 캐리어 주파수가 있다. 따라서, 신시사이저부는 5-MHz 간격들에 4 개의 로컬 주파수 (LO ; 도 6 에서의 채널 CH1, CH2, CH3, 및 CH4) 를 설정해야 한다.

이 경우, 로컬 신호 (LO) 가 제어부 (15) 에서 장애 검출 회로 (14) 로 전송되는 발진 주파수 정보를 출력하여, 주파수 스위칭이 수행될 경우 장애 검출을 위한 임계치가 스위칭하도록 제어한다. 온도 센서 (16) 가 온도 정보를 장애 검출 회로 (14) 로 출력했다면, 증폭기들의 이득, BPF 들의 감쇠량, 및 하이브리드들의 결합량에 있어서의 온도에 따른 변경들을 흡수할 수 있는 임계치를 저장함으로써, 보다 높은 정확도로 장애 검출을 수행할 수 있다.

도 6 은 제어부 (15) 로부터 출력된 로컬 신호 (LO) 의 발진 주파수 정보 및 온도 센서 (16) 로부터 출력된 온도 정보가 장애 검출 회로 (14) 로 입력되는 방법과 장애 검출 회로 (14) 의 임계 전압 (VTH) 이 변경되는 방법을 보여준다. 도6 은 장애 검출을 위해 이용되는 임계치의 하부 한계만을 보여준다. 그러나, 상부 한계로서의 임계 전압 또한 장애 검출 회로 (14) 에 저장될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 다음의 효과를 갖는다.

첫번째, 루프백 테스트에 의해 검출할 수 없었던, 수신기 또는 신시사이저부의 증폭기 또는 필터에서의 장애를, 다음의 이유로 인해, 어떠한 RF 신호도 이용하지 않고 신시사이저부로부터의 로컬 신호를 이용하여 정확하게 검출할 수 있다. 수신기의 증폭기나 필터가 정상적으로 동작할 경우 로컬 신호 성분의 검출 전압이 장애 검출 회로에 저장되기 때문에, 장애 검출용 임계 전압을 임의로 설정하여 높은 정확성으로 장애 검출을 수행할 수 있다.

두번째, 수신기 또는 신시사이저부의 증폭기 또는 필터에서의 장애는, 다음의 이유로 인해 실시간으로 검출할 수 있다. 루프백 테스트가 수행될 경우, 일반적으로 이 테스트는 많아야 1 일 1 회 수행되며, 따라서 증폭기, 필터 등에서의 장애를 항상 모니터할 수 없다. 그러나, 본 발명에 따르면, 수신기 또는 신시사이저부에서의 장애를 실시간으로 검출할 수 있다.

세번째, 수신기의 필터, 및 신시사이저부의 증폭기 및 필터에서의 장애는, 다음의 이유로 인해 수신기의 입력측에 RF 신호를 위한 발진기 외에 다른 주파수 발진기를 접속할 필요없이 아주 간단하고 값싼 시스템에 의해 검출할 수 있다. 믹서로 공급될 로컬 신호가 분기되어 장애 검출용 주파수를 공급하기 때문에, 별도의 발진기를 구비할 필요가 없으며, 장애 검출 시스템을 저비용으로 용이하게 구성할 수 있다. 본 발명이 믹서로 공급될 로컬 신호의 주파수나 구성 요소로서의캐리어 주파수와 상이한 주파수를 위해 주파수 발진기를 포함한다면, 발진기 출력은 분기되어 장애 검출용 장치로의 입력 신호로서 이용된다.

네번째, 온도의 변화, 로컬 신호 주파수 (채널 주파수) 등에 따라 장애 검출 레벨이 변경되기 때문에, 장애를 보다 정확하게 검출할 수 있다.

Claims

고주파수 신호를 증폭하는 고주파수 증폭 회로, 및 상기 고주파수 신호의 주파수와는 상이한 주파수를 가진 로컬 신호를 상기 고주파수 증폭 회로의 출력 신호와 믹싱하여 중간 주파수 신호를 출력하는 믹서를 갖는 수신기에서의 장애를 검출하는 장애 검출 시스템으로서,

상기 로컬 신호를 상기 고주파수 증폭 회로의 입력에 공급하는 로컬 신호 공급부;

상기 고주파수 증폭 회로의 출력 신호로부터 상기 로컬 신호의 주파수 성분만을 추출하는 추출부;

상기 추출부로부터의 출력을 검출하여 검출 전압을 출력하는 검출 회로; 및

상기 검출 전압을 장애 검출 레벨과 비교하여 상기 고주파수 증폭 회로의 정상 여부를 판단하는 장애 검출 회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 장애 검출 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 믹서는 상기 고주파수 증폭 회로의 출력 신호를 상기 로컬 신호와 믹싱하여 상기 고주파수 증폭 회로의 출력 신호와 상기 로컬 신호 사이의 차이와 동일한 주파수를 가지는 상기 중간 주파수 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 장애 검출 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 고주파수 증폭 회로는,

상기 고주파수 신호를 증폭하는 제 1 증폭기;

상기 제 1 증폭기의 출력 신호로부터 상기 고주파수 신호의 주파수 성분만을 통과시키는 대역 필터; 및

상기 대역 필터의 출력 신호를 증폭하고 이 신호를 상기 고주파수 증폭 회로의 출력 신호로서 출력하는 제 2 증폭기를 구비하는 것을 특징으로 하는 장애 검출 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 장애 검출 레벨을 상기 로컬 신호에 대해 설정된 발진 주파수 정보에 따라 변경하는 제어부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 장애 검출 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 수신기의 온도를 측정하여, 온도 정보를 발생하고, 상기 장애 검출 레벨을 변경하는 온도 센서를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 장애 검출 시스템.
고주파수 신호를 증폭하는 고주파수 증폭 회로, 및 고주파수 신호의 주파수와 상이한 주파수를 가진 로컬 신호와 상기 고주파수 증폭 회로의 출력 신호를 믹싱하여 중간 주파수 신호를 출력하는 믹서를 가지는 수신기에서의 장애를 검출하는 장애 검출 방법으로서,

상기 로컬 신호를 상기 고주파수 증폭 회로의 입력으로 공급하는 제 1 단계;

상기 고주파수 증폭 회로의 출력 신호로부터 상기 로컬 신호의 주파수 성분만을 추출해 내는 제 2 단계;

상기 추출된 성분을 검출하여 검출 전압을 출력하는 제 3 단계; 및

상기 검출 전압을 장애 검출 레벨과 비교하여 상기 고주파수 증폭 회로의 정상 여부를 판단하는 제 4 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 장애 검출 방법.
제 6 항에 있어서,

상기 믹서는 상기 고주파수 증폭 회로의 출력 신호를 상기 로컬 신호와 믹싱하여 상기 고주파수 증폭 회로의 출력 신호와 상기 로컬 신호 사이의 차이와 동일한 주파수를 가지는 중간 주파수 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 장애 검출 방법.
제 6 항에 있어서,

상기 고주파수 증폭 회로는,

상기 고주파수 신호를 증폭하는 제 1 증폭기;

상기 제 1 증폭기의 출력 신호로부터 상기 고주파수 신호의 주파수 성분을 통과시키는 대역 필터; 및

상기 대역 필터의 출력 신호를 증폭하고 이 신호를 상기 고주파수 증폭 회로의 출력 신호로서 출력하는 제 2 증폭기를 구비하는 것을 특징으로 하는 장애 검출 방법.
제 6 항에 있어서,

상기 로컬 신호에 대해 설정된 발진 주파수 정보에 따라 상기 장애 검출 레벨을 변경하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 장애 검출 방법.
제 6 항에 있어서,

상기 수신기의 온도를 측정하여, 온도 정보를 발생하며, 상기 장애 검출 레벨을 변경하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 장애 검출 방법.
고주파수 신호를 수신하는 수신기, 및 상기 수신기에서의 장애를 검출하는 장애 검출 회로를 구비하는 무선 통신 장치로서,

상기 수신기는,

상기 고주파수 신호를 증폭하는 고주파수 증폭 회로, 및 상기 고주파수 신호의 주파수와 상이한 주파수를 가지는 로컬 신호를 상기 고주파수 증폭 회로의 출력 신호와 믹싱하여 중간 주파수 신호를 출력하는 믹서를 포함하고,

상기 장애 검출 회로는,

상기 로컬 신호를 상기 고주파수 증폭 회로의 입력에 공급하는 로컬 신호 공급부,

상기 고주파수 증폭 회로의 출력 신호로부터 상기 로컬 신호의 주파수 성분만을 추출해내는 추출부,

상기 추출부로부터의 출력을 검출하여 검출 전압을 출력하는 검출 회로, 및

상기 검출 전압을 장애 검출 레벨과 비교하여 상기 고주파수 증폭 회로의 정상 여부를 판단하는 장애 검출 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 장애 검출 방법.
제 11 항에 있어서,

상기 고주파수 증폭 회로는,

상기 고주파수 신호를 증폭하는 제 1 증폭기;

상기 제 1 증폭기의 출력 신호에서 상기 고주파수 신호의 주파수 성분을 통과시키는 대역 필터;

상기 대역 필터의 출력 신호를 증폭하여 이 신호를 상기 고주파수 증폭 회로의 출력 신호로서 출력하는 제 2 증폭기를 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
제 11 항에 있어서,

상기 장애 검출 회로는 상기 로컬 신호에 대해 설정된 발진 주파수 정보에 따라 상기 장애 검출 레벨을 변경하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신 장치.
제 11 항에 있어서,

상기 장애 검출 회로는, 상기 수신기의 온도를 측정하여 온도 정보를 발생하며 상기 장애 검출 레벨을 변경하는 온도 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
제 11 항에 있어서,

상기 무선 통신 장치는 무선 기지국 장치인 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
수신된 고주파수 신호를 증폭하는 고주파수 증폭 회로;

상기 고주파수 신호의 주파수와 상이한 주파수를 갖는 로컬 신호를 발생하는 로컬 신호 발생부;

상기 로컬 신호 발생부의 로컬 신호를 상기 고주파수 증폭 회로의 출력 신호와 믹싱하여 중간 주파수 신호를 출력하는 믹서;

상기 로컬 신호를 상기 고주파수 증폭 회로로 공급하는 로컬 신호 공급부;

상기 고주파수 증폭 회로의 출력 신호에서 상기 로컬 신호의 주파수 성분만을 추출하는 추출부;

상기 추출부로부터의 출력을 검출하여 검출 전압을 출력하는 검출 회로; 및

상기 검출 전압을 장애 검출 레벨과 비교하여 상기 고주파수 증폭 회로의 정상 여부를 판단하는 장애 검출 회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
제 16 항에 있어서,

상기 고주파수 증폭 회로는,

상기 고주파수 신호를 증폭하는 제 1 증폭기;

상기 제 1 증폭기의 출력 신호에서 상기 고주파수 신호의 주파수 성분을 통과시키는 대역 필터; 및

상기 대역 필터의 출력 신호를 증폭하여 이 신호를 상기 고주파수 증폭 회로의 출력 신호로서 출력하는 제 2 증폭기를 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
제 17 항에 있어서,

상기 제 1 및 제 2 증폭기들은 선형 증폭기인 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
제 17 항에 있어서,

상기 제 1 및 제 2 증폭기 각각은 상기 고주파수 신호에 대해서 보다 상기 로컬 신호에 대해서 더 낮은 이득을 나타내는 증폭기인 것을 특징으로 하는 무선통신 장치.
제 17 항에 있어서,

상기 대역 필터는 상기 고주파수 신호에 대해서 보다 상기 로컬 신호에 대해서 더 큰 감쇠를 나타내는 대역 필터인 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
제 16 항에 있어서,

상기 장애 검출 회로는 상기 로컬 신호에 대해 설정된 발진 주파수 정보에 따라 상기 장애 검출 레벨을 변경하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
제 16 항에 있어서,

상기 장애 검출 회로는, 상기 수신기의 온도를 측정하여 온도 정보를 발생하며 상기 장애 검출 레벨을 변경하는 온도 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
제 16 항에 있어서,

상기 로컬 신호 발생부와 상기 믹서 사이에, 상기 로컬 신호를 통과시키는 필터 및 상기 필터로부터의 출력을 증폭하는 증폭기를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
제 16 항에 있어서,

상기 로컬 신호 공급부는 상기 로컬 신호 발생부로부터의 신호를 2 개의 신호로 분기하여 이 분기된 신호들 중의 하나를 상기 믹서로 공급하는 제 1 하이브리드, 및 상기 분기된 신호들 중의 나머지 및 상기 고주파수 신호를 수신하여 이 신호들을 상기 고주파수 증폭 회로로 출력하는 제 2 하이브리드를 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
제 24 항에 있어서,

상기 제 2 하이브리드는 커플러인 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
제 16 항에 있어서,

상기 추출부는 상기 고주파수 회로의 출력을 2 개의 신호로 분기하고 이 분기된 신호들 중의 하나를 상기 믹서로 입력하는 하이브리드, 및 상기 분기된 신호들 중 다른 하나에서 로컬 신호만을 통과시키는 필터를 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
제 26 항에 있어서,

상기 하이브리드는 커플러인 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
제 16 항에 있어서,

상기 로컬 신호 발생부는 신시사이저인 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
제 16 항에 있어서,

상기 무선 통신 장치는 무선 기지국 장치인 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
제 16 항에 있어서,

상기 믹서의 출력을 복조하는 복조부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
수신된 고주파수 신호를 고주파수 증폭 회로에서 증폭하는 단계;

상기 고주파수 신호의 주파수와 상이한 주파수를 가지는 로컬 신호를 발생하는 단계;

상기 로컬 신호를 상기 고주파수 증폭 회로의 출력 신호와 믹싱하여 중간 주파수 신호를 출력하는 단계;

상기 중간 주파수 신호를 기저 대역 신호로 복조하는 단계;

상기 로컬 신호를 상기 고주파수 증폭 회로의 입력으로 공급하는 단계;

상기 고주파수 증폭 회로의 출력 신호로부터 상기 로컬 신호만을 추출하는 단계; 및

상기 추출된 로컬 신호를 검출하여 검출 전압을 출력하는 단계; 및

상기 검출 전압을 장애 검출 레벨과 비교하여 상기 고주파수 증폭 회로의 정상 여부를 판단하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 방법.