KR20020068967A - Apparatus for measuring antenna standing wave ratio - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 이동통신 기지국 및 중계기 안테나의 정재파비 측정장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 양방향 방향성 결합기에 기준신호 발생기 및 전력검출기를 연결설치하여 수신단 안테나에서의 입출력 정재파비를 측정하는 안테나 정재파비 측정장치에 관한 것이다.The present invention relates to a standing wave ratio measuring apparatus of a mobile communication base station and a repeater antenna, and more particularly, an antenna standing wave ratio measurement for measuring input and output standing wave ratios at a receiving antenna by connecting a reference signal generator and a power detector to a bidirectional directional coupler. Relates to a device.
일반적으로, 정재파(Standing wave)는 전송 선로에서 신호 공급원으로부터의 전진파와 종단으로부터의 반사파가 중첩되어 생기는 파(Wave)이며, 정상파(Stationary wave)라고도 하는 것으로써, 전송 선로의 두 지점에서 파의 순시값의 비가 시간에 관계없이 일정한 파 또는 매질 속에서의 진폭의 변위가 파의 전파 방향에 대한 거리의 주기 함수로 표시되는 것이다.Generally, a standing wave is a wave formed by overlapping forward waves from a signal source and reflected waves from an end portion of a transmission line, also called a stationary wave, and is referred to as a stationary wave. The ratio of the instantaneous values is the displacement of the amplitude in a constant wave or medium, regardless of time, as a periodic function of the distance to the wave propagation direction.
정재파비(Standing Wave Ratio; SWR)는 전술한 정재파의 파복(Anti node)에 대한 진폭과 파절(Wave node)에 대한 진폭의 비를 나타낸다.The standing wave ratio (SWR) represents the ratio of the amplitude of the standing wave to the anti node and the amplitude of the wave node.
정재파비 산출방법은 안테나로 전달되는 신호와 안테나로부터 반사되어 돌아온 신호의 비를 측정하여,The standing wave ratio calculation method measures a ratio of a signal transmitted to the antenna and a signal reflected from the antenna and returned,
반사계수(τ) = Pref/ Pout Reflection coefficient (τ) = P ref / P out
(Pref는 안테나로부터 반사되어 돌아온 신호, Pout는 안테나로 전달되는 신호) 를 구하며, 이러한 반사계수(τ)를 이용하여(P ref is the signal reflected back from the antenna, P out is the signal transmitted to the antenna), and using this reflection coefficient (τ)
정재파비(SWR) = (1 + τ) / (1 - τ)Standing wave ratio (SWR) = (1 + τ) / (1-τ)
를 산출한다.To calculate.
특히, 전압에 대한 정재파비는 전압 정재파비(Voltage Standing Wave Ratio; VSWR)라 하며, 도파관, 동축 케이블 또는 기타의 전송 선로에서 생기는 정재파에서 최대 전압점에서의 전압(또는 전계) 진폭과 인접한 최소 전압점에서의 전압(또는 전계) 진폭과의 비를 말한다. 전압 정재파비를 측정하는 이유는 도파관에서 정합하고 있지 않을 경우의 전송 손실을 제어하기 위함이다.In particular, the standing wave-to-voltage ratio is called the voltage standing wave ratio (VSWR) and is the minimum voltage adjacent to the voltage (or electric field) amplitude at the maximum voltage point in standing waves from waveguides, coaxial cables, or other transmission lines. It is the ratio with the voltage (or electric field) amplitude at the point. The reason for measuring the voltage standing wave ratio is to control the transmission loss when the waveguide is not matched.
도 1 은 종래의 이동통신 기지국 및 중계기 안테나의 정재파비 측정장치를 나타낸 블럭도이다.1 is a block diagram illustrating an apparatus for measuring standing wave ratios of a conventional mobile communication base station and repeater antenna.
도 1 에 도시된 바와 같이, 종래의 이동통신 기지국 및 중계기 안테나의 정재파비 측정장치는 송수신기(Transceiver)(10), 고출력 증폭기(High-power amplifier; HPA)(12), 아이솔레이터(Isolator)(12), 듀플렉서(Duplexer)(16), 저잡음 증폭기(Low noise amplifier)(20), 대역통과필터(Band pass filter)(24), 및 양방향 방향성 결합기(18)로 이루어진다. 또한, 도시된 화살표는 고출력 증폭기(12)를 거쳐 안테나로 송신되는 순방향 신호와 안테나에서 반사되어 양방향 방향성 결합기(18)로 전달되는 역방향 신호를 나타낸다.As shown in FIG. 1, a standing wave ratio measuring apparatus of a conventional mobile communication base station and a repeater antenna includes a transceiver 10, a high-power amplifier (HPA) 12, and an isolator 12. ), A duplexer 16, a low noise amplifier 20, a band pass filter 24, and a bidirectional directional coupler 18. The arrows shown also represent forward signals transmitted to the antenna via the high power amplifier 12 and reverse signals reflected from the antenna to the bidirectional directional coupler 18.
즉, 종래의 이동통신 기지국 및 중계기 안테나의 측정장치는 듀플렉서(16) 또는 송신단 대역통과필터(24)의 종단에 양방향 방향성 결합기(18)를 설치하여 안테나로 송신되는 신호와 안테나로부터 반사되어 전달되는 신호의 비를 측정하여 반사계수를 계산하고, 이를 이용하여 다시 정재파비를 산출하고 있다.That is, in the conventional mobile communication base station and repeater antenna measuring device is installed by the bidirectional directional coupler 18 at the end of the duplexer 16 or the transmitter band pass filter 24 is reflected and transmitted from the signal transmitted to the antenna and the antenna The reflection coefficient is calculated by measuring the ratio of the signals, and the standing wave ratio is calculated again using this.
이러한 종래의 정재파비 측정장치는 대부분의 기지국 및 중계기에서 안테나 단자의 정재파비를 측정 및 모니터링하는 수단으로 유용하게 사용되고 있지만, 이는 출력 전력증폭기가 설치된 송신측에서만 사용이 가능하며 수신안테나 및 다이버시티 안테나 측에서의 측정은 불가능하다는 문제점이 있다.The conventional standing wave ratio measuring device is usefully used as a means for measuring and monitoring the standing wave ratio of the antenna terminal in most base stations and repeaters, but it can be used only on the transmitting side where the output power amplifier is installed, and the receiving antenna and diversity antenna There is a problem that measurement at the side is impossible.
게다가, 종래의 정재파비 측정장치는 이동통신용 기지국 및 중계기에서만 사용되고 정재파비 측정장치만을 별도로 사용될 수 없었다.In addition, the conventional standing wave ratio measuring apparatus is used only in the base station and repeater for mobile communication, and the standing wave ratio measuring apparatus cannot be used separately.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 기준신호 발생기에서 발생된 기준신호를 양방향 결합기에 전달하고, 발생된 순방향 신호와 역방향 신호를 전력검출기로 검출하여 정재파비를 측정할 수 있도록 한 안테나 정재파비 측정장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, the reference signal generated from the reference signal generator to the bidirectional coupler, and the generated forward signal and the reverse signal to detect the power signal to measure the standing wave ratio An object of the present invention is to provide an antenna standing wave ratio measuring apparatus.
본 발명의 다른 목적은 고출력 증폭기가 설치된 송신측에서만 사용되는 것이 아니라, 수신안테나 및 다이버시티 안테나 측에서도 정재파비를 측정할 수 있도록 하는 데 있다.Another object of the present invention is to not only be used on the transmitting side where a high output amplifier is installed, but also to measure the standing wave ratio on the receiving antenna and diversity antenna side.
본 발명의 또다른 목적은 안테나 정재파비 측정장치를 이동통신용 기지국 및 중계기 뿐만 아니라 광대역 무선가입자망, 무선데이타 시스템 등 송수신 안테나를 별도로 분리하여 운용하는 유사 통신시스템 및 수신전용 시스템에서도 적용할 수 있도록 하는 데 있다.It is another object of the present invention to apply the antenna standing wave ratio measuring apparatus to a base station and repeater for mobile communication, as well as a similar communication system and a reception-only system that separately separate and operate a transmitting / receiving antenna such as a broadband wireless subscriber network and a wireless data system. There is.
본 발명의 또다른 목적은 무선통신시스템에 적용하여 안테나의 커넥터 조립불량, 급전 케이블의 열화, 낙뢰 등에 의한 정재파비 열화현상을 실시간으로 감시하여 조기에 조치할 수 있도록 하며, 불의의 사태로 인한 서비스 장애를 미연에 방지할 수 있도록 하는 데 있다.Another object of the present invention is to apply to a wireless communication system to monitor the degradation of standing wave ratio due to poor connector assembly of the antenna, deterioration of the feed cable, lightning strike in real time to take early action, and services due to unforeseen circumstances The aim is to prevent obstacles in advance.
도 1 은 종래의 이동통신 기지국 및 중계기 안테나의 정재파비 측정장치를 나타낸 블럭도.1 is a block diagram showing a standing wave ratio measuring apparatus of a conventional mobile communication base station and repeater antenna.
도 2 는 본 발명의 제1실시예에 따른 안테나 정재파비 측정장치를 나타낸 블럭도.2 is a block diagram showing an antenna standing wave ratio measuring apparatus according to a first embodiment of the present invention;
도 3 은 본 발명의 제2실시예에 따른 안테나 정재파비 측정장치를 나타낸 블럭도.Figure 3 is a block diagram showing an antenna standing wave ratio measuring apparatus according to a second embodiment of the present invention.
***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명****** Description of the symbols for the main parts of the drawings ***
110 : 기준신호 발생기 112 : 스위치110: reference signal generator 112: switch
114 : 고주파스위치 116 : 양방향 방향성 결합기114: high frequency switch 116: bidirectional directional coupler
116a: 순방향 포트 116b: 역방향 포트116a: forward port 116b: reverse port
124 : 전력검출기124: power detector
전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 구성은 다음과 같다. 즉, 본 발명은 수신측 안테나로 송신되는 순방향 신호와 안테나로부터 반사되어 돌아온 역방향 신호를 이용하여 수신측 안테나 포트의 정재파비를 측정하는 안테나 정재파비 측정장치에 있어서, 소정 전력의 기준신호를 발생시켜 양방향 방향성 결합기로 전달하는 기준신호 발생기, 기준신호 발생기의 출력단에 설치되어 기준신호를 순방향 신호와 안테나에 전달되어 반사된 역방향 신호로 분리하는 양방향 방향성 결합기; 및 양방향 방향성 결합기로부터 전달된 순방향 신호와 역방향 신호를 검출하여 전력의 세기를 측정하는 전력검출기를 포함하여 이루어져, 수신측 안테나의 정재파비를 측정할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.The configuration of the present invention devised to solve the above problems is as follows. That is, the present invention provides an antenna standing wave ratio measuring apparatus for measuring the standing wave ratio of the receiving antenna port by using the forward signal transmitted to the receiving antenna and the reverse signal reflected from the antenna. A reference signal generator for transmitting to the bidirectional directional coupler, a bidirectional directional coupler installed at an output of the reference signal generator to separate the reference signal into a forward signal and a reverse signal reflected to the antenna; And a power detector configured to detect the forward signal and the reverse signal transmitted from the bidirectional directional coupler to measure the power intensity, thereby measuring the standing wave ratio of the receiving antenna.
또한, 상기 양방향 방향성 결합기의 순방향 포트와 역방향 포트를 선택할 수 있도록 양방향 방향성 결합기와 연결설치되어 기준신호 발생기로부터 발생되는 기준신호를 순방향 포트 또는 역방향 포트로 전달하는 고주파스위치를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.The apparatus may further include a high frequency switch installed to be connected to the bidirectional directional coupler so as to select the forward port and the reverse port of the bidirectional directional coupler and transferring the reference signal generated from the reference signal generator to the forward port or the reverse port. do.
이하에서는 본 발명에 따른 안테나 정재파비 측정장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, an antenna standing wave ratio measuring apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 안테나 정재파비 측정장치는 이동통신용 기지국 및 중계기 뿐만 아니라, 광대역 무선가입자망, 무선데이타 시스템 등 송수신 안테나를 별도로 분리하여 운용하는 유사 통신시스템이나 수신전용 시스템에도 적용될 수 있다.The antenna standing wave ratio measuring apparatus according to the present invention can be applied not only to a base station and a repeater for a mobile communication, but also to a similar communication system or a reception-only system that separates and operates a transmitting / receiving antenna such as a broadband wireless subscriber network and a wireless data system.
따라서, 본 발명에 따른 바람직한 실시예에서는 이동통신용 기지국 및 중계기에서 실시되는 안테나 정재파비 측정장치에 대해서 제1 및 제2 실시예로 나누어 상세하게 설명한다.Therefore, the preferred embodiment according to the present invention will be described in detail by dividing the antenna standing wave ratio measuring apparatus implemented in the mobile communication base station and repeater into the first and second embodiments.
도 2 는 본 발명의 제1실시예에 따른 안테나 정재파비 측정장치를 나타낸 블럭도이다.2 is a block diagram showing an antenna standing wave ratio measuring apparatus according to a first embodiment of the present invention.
참고로, 본 발명에 따른 제1실시예 및 제2실시예에 있어서, 동일한 구성요소는 동일한 도면부호를 사용한다.For reference, in the first embodiment and the second embodiment according to the present invention, the same components use the same reference numerals.
도시된 바와 같이, 안테나 정재파비 측정장치는 수신측 안테나의 정재파비를 측정하기 위한 것으로서, 기준신호 발생기(110), 스위치(112), 고주파스위치(114), 양방향 방향성 결합기(116), 듀플렉서(118), 저잡음 증폭기(120), 전력분배기(122), 및 전력검출기(124)로 이루어진다.As shown, the antenna standing wave ratio measuring device is for measuring the standing wave ratio of the receiving antenna, the reference signal generator 110, the switch 112, the high frequency switch 114, the bidirectional directional coupler 116, duplexer ( 118, a low noise amplifier 120, a power divider 122, and a power detector 124.
먼저, 기준신호 발생기(110)는 양방향 방향성 결합기(116)의 순방향 포트(116a)와 역방향 포트(116b)에 기준신호를 입력하는 것으로서, 출력단이 스위치(112)와 연결되어 있다.First, the reference signal generator 110 inputs a reference signal to the forward port 116a and the reverse port 116b of the bidirectional directional coupler 116, and the output terminal is connected to the switch 112.
기준신호 발생기(110)는 미약 전파를 발생시킬 수 있는 국부 발진기이며 기지국 및 중계기의 동작 주파수와 동일 대역 내의 주파수를 유지하도록 한다.The reference signal generator 110 is a local oscillator capable of generating a weak radio wave and maintains a frequency within the same band as the operating frequencies of the base station and the repeater.
스위치(112)는 본 발명에 따른 안테나 정재파비 측정장치의 온/오프(on/off)를 제어하는 것으로서, 전술한 기준신호 발생기(110)의 출력단에 연결되고 후술한 고주파스위치(114)와 연결된다. 즉, 스위치(112)는 기준신호 발생기(110)의 온/오프를 제어하여 정재파를 측정하는 상황 이외에는 기준신호 발생기(110)에 의해 발생할 수 있는 기타 다른 신호의 유입을 방지한다.The switch 112 controls the on / off of the antenna standing wave ratio measuring apparatus according to the present invention, and is connected to the output terminal of the aforementioned reference signal generator 110 and connected to the high frequency switch 114 described later. do. That is, the switch 112 controls the on / off of the reference signal generator 110 to prevent inflow of other signals that may be generated by the reference signal generator 110 except for a situation in which standing waves are measured.
고주파스위치(114)는 기준신호 발생기(110)에 의해 발생된 기준신호를 양방향 방향성 결합기(116)의 순방향 포트(116a)와 역방향 포트(116b)로 선택적으로 전달하는 것으로서, 양방향 방향성 결합기(116)의 각각의 포트와 각각 연결된다. 고주파스위치(114)는 양방향 방향성 결합기(116)의 포트 즉 순방향 포트(116a) 및 역방향 포트(116b)와 연결되므로, 그 동작에 의해 기준신호 발생기(110)에 의해 발생된 신호가 순방향 신호 또는 역방향 신호가 되도록 한다.The high frequency switch 114 selectively transfers the reference signal generated by the reference signal generator 110 to the forward port 116a and the reverse port 116b of the bidirectional directional coupler 116, and the bidirectional directional coupler 116. It is connected with each port of each. Since the high frequency switch 114 is connected to the ports of the bidirectional directional coupler 116, that is, the forward port 116a and the reverse port 116b, the signal generated by the reference signal generator 110 by the operation is a forward signal or a reverse direction. To be a signal.
양방향 방향성 결합기(116)는 기준신호 발생기(110)에 의해 발생된 신호를 분리하는 것으로서, 순방향 포트(116a)와 역방향 포트(116b)를 통해 고주파스위치(114)와 연결됨과 더불어, 듀플렉서(118)의 입력단과 연결된다. 또한 안테나와도 연결되어 있다. 양방향 방향성 결합기(116)는 고주파스위치(114)가 구동하여 순방향 포트(116a)와 연결되면 기준신호 발생기(110)에 의해 발생된 기준신호를 듀플렉서(118)로 바로 전달하고, 고주파스위치(114)가 역방향 포트(116b)와 연결되면 기준신호 발생기(110)에 의해 발생된 신호를 안테나로 전달한다. 안테나로 전달된 신호는 그 중 일부가 안테나에 반사되어 다시 양방향 방향성 결합기(116)를 통해 듀플렉서(118)로 전달된다.The bidirectional directional coupler 116 separates the signal generated by the reference signal generator 110 and is connected to the high frequency switch 114 through the forward port 116a and the reverse port 116b, and the duplexer 118. Is connected to the input of. It is also connected to the antenna. The bidirectional directional coupler 116 transfers the reference signal generated by the reference signal generator 110 directly to the duplexer 118 when the high frequency switch 114 is driven and connected to the forward port 116a. Is connected to the reverse port 116b transfers the signal generated by the reference signal generator 110 to the antenna. The signal transmitted to the antenna is partially reflected by the antenna and then transmitted back to the duplexer 118 through the bidirectional directional coupler 116.
듀플렉서(118)는 그 입력단이 전술한 바와 같이 양방향 방향성 결합기(116)와 연결된다. 듀플렉서(118)에 전송된 신호는 다시 저잡음 증폭기(120)로 전송된다.The duplexer 118 has an input terminal connected to the bidirectional directional coupler 116 as described above. The signal sent to the duplexer 118 is sent back to the low noise amplifier 120.
저잡음 증폭기(120)는 듀플렉서(118)로부터 전송된 미약 신호를 증폭하며 최소한의 잡음을 갖도록 하는 것으로서, 듀플렉서(118)의 출력단에 연결된다.The low noise amplifier 120 amplifies the weak signal transmitted from the duplexer 118 and has a minimum noise, and is connected to the output terminal of the duplexer 118.
전력분배기(122)는 저잡음 증폭기(120)로부터 전송된 신호를 각각의 장치에 공급하기 위해 분배하는 것으로서, 저잡음 증폭기(120)의 출력단에 연결되고 또한 그 출력단 중 하나가 후술한 전력검출기(124)와 연결된다.The power divider 122 distributes the signal transmitted from the low noise amplifier 120 to each device, and is connected to an output terminal of the low noise amplifier 120 and one of the output terminals is described below. Connected with
마지막으로 전력검출기(124)는 전력분배기(122)로부터 전달된 순방향 신호와 역방향 신호를 검출하는 것으로서, 전송된 순방향 전력과 역방향 전력의 비를 산출하여 정재파비를 구할 수 있도록 한다.Finally, the power detector 124 detects the forward signal and the reverse signal transmitted from the power divider 122, and calculates the ratio of the transmitted forward power and the reverse power to obtain the standing wave ratio.
전술한 바와 같은 구성을 통해 그 구동과정을 살펴보면, 먼저 고주파스위치(114)의 방향을 양방향 방향성 결합기(116)의 순방향 포트(116a)로 고정하고, 스위치(112)를 켜면 기준신호는 양방향 방향성 결합기(110)에 입력되어 듀플렉서(118), 저잡음 증폭기(120) 및 전력분배기(122)를 거쳐 전력검출기(124)로 전달된다.Looking at the driving process through the configuration as described above, first, the direction of the high-frequency switch 114 is fixed to the forward port 116a of the bidirectional directional coupler 116, when the switch 112 is turned on, the reference signal is a bidirectional directional coupler It is input to 110 and is delivered to the power detector 124 via the duplexer 118, low noise amplifier 120 and power divider 122.
다음 고주파스위치(114)를 역방향 포트(116b)로 고정하고 스위치(112)를 켜면 기준신호는 양방향 방향성 결합기(116)에 역방향으로 인가되어 안테나로 방사된다. 안테나로 방사된 역방향 신호 중 일부는 안테나에 반사되어 다시 양방향 방향성 결합기(116)에 전달되고, 역시 듀플렉서(118), 저잡음 증폭기(120) 및 전력분배기(122)를 통해 전력검출기(124)로 전달된다.Next, when the high frequency switch 114 is fixed to the reverse port 116b and the switch 112 is turned on, the reference signal is applied to the bidirectional directional coupler 116 in the reverse direction and radiated to the antenna. Some of the reverse signal radiated to the antenna is reflected by the antenna and transmitted back to the bidirectional directional coupler 116, which is also transmitted to the power detector 124 through the duplexer 118, the low noise amplifier 120, and the power divider 122. do.
전력검출기(124)를 통해 검출된 순방향 전력과 역방향 전력은 아래의 수식을 통해 정재파비를 산출할 수 있도록 한다.The forward power and the reverse power detected by the power detector 124 allow the standing wave ratio to be calculated through the following equation.
이하에서는 본 발명에 따른 안테나 정재파비 검출장치의 제2실시예를 도 3 을 이용하여 설명한다.Hereinafter, a second embodiment of the antenna standing wave ratio detection apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG.
도 3 은 본 발명의 제2실시예에 따른 안테나 정재파비 검출장치를 나타낸 블럭도이다.3 is a block diagram showing an antenna standing wave ratio detection apparatus according to a second embodiment of the present invention.
도시된 바와 같이 본 발명의 제2실시예에 따른 안테나 정재파비 검출장치는 제1실시예에 매우 유사하며 단지 제1실시예의 듀플렉서(118) 대신 대역통과필터(22)를 설치하고 다이버시티 안테나측의 정재파비를 측정하기 위해 설치된 것이다. 따라서, 발명에 따른 제1실시예와 거의 유사하므로, 여기서는 그 구성 및 구동과정을 간단히 설명한다.As shown, the antenna standing wave ratio detection apparatus according to the second embodiment of the present invention is very similar to the first embodiment, and the bandpass filter 22 is installed instead of the duplexer 118 of the first embodiment and the diversity antenna side is provided. It is installed to measure the standing wave ratio of. Therefore, since it is almost similar to the first embodiment according to the invention, its configuration and driving process will be briefly described here.
본 발명의 제2실시예에 따른 안테나 정재파비 검출장치는 안테나의 송신측에 설치되는 전력증폭기가 설치되지 않는 다이버시티 안테나측의 정재파비를 측정하기 위하여 수신 대역통과필터(22)의 입력에 양방향 방향성 결합기(116)와, 이 방향성 결합기의 순방향 포트(116a)와 역방향 포트(116b)에 고주파스위치(114)를 설치하고, 방향성 결합기에 상기한 순방향 포트(116a)와 역방향 포트(116b)에 신호를 입력하는 기준신호 발생기(110)가 설치된다.The antenna standing wave ratio detection apparatus according to the second embodiment of the present invention bidirectionally inputs the reception bandpass filter 22 to measure the standing wave ratio on the diversity antenna side in which the power amplifier installed on the transmitting side of the antenna is not installed. The directional coupler 116 and the high frequency switch 114 are installed at the forward port 116a and the reverse port 116b of the directional coupler, and the signals are provided at the forward port 116a and the reverse port 116b described above. A reference signal generator 110 for inputting is installed.
기준신호 발생기(110)는 미약 전파를 발생시킬 수 있는 국부발진기이며, 기지국 및 중계기의 동일 주파수 대역을 유지하도록 한다.The reference signal generator 110 is a local oscillator capable of generating weak radio waves, and maintains the same frequency band of the base station and the repeater.
스위치(112)는 전술한 기준신호 발생기(110)의 출력단에 설치되어 정재파 측정 상황 이외의 신호가 유입되지 않도록 하고, 고주파스위치(114)는 양방향 방향성 결합기(116)의 순방향 포트(116a)와 역방향 포트(116b)에 설치되어 순방향 또는 역방향으로 선택할 수 있도록 한다.The switch 112 is installed at the output terminal of the above-mentioned reference signal generator 110 to prevent the inflow of signals other than standing wave measurement conditions, and the high frequency switch 114 reverses the forward port 116a of the bidirectional directional coupler 116. It is installed in port 116b to select forward or reverse.
또한, 순방향 전력과 역방향 전력의 세기를 측정할 수 있도록 전력검출기(124)를 부가하여 전력검출기(124)에서 검출된 순방향 및 역방향 전력의 비를 산출하면 안테나의 정재파비를 구할 수 있다.In addition, when the ratio of the forward power and the reverse power detected by the power detector 124 is calculated by adding the power detector 124 to measure the strength of the forward power and the reverse power, the standing wave ratio of the antenna can be obtained.
이하 그 구동과정을 설명하면, 고주파스위치(114)의 방향을 양방향 방향성 결합기(116)의 순방향 포트(116a)로 고정하고 기준신호 발생기(110)의 스위치를 온 위치로 하면 신호는 양방향 방향성 결합기(116)에 입력되어 듀플렉서(118), 저잡음 증폭기(120) 및 전력분배기(122)를 거쳐 전력검출기(124)로 전달된다.When the driving process is described below, when the direction of the high frequency switch 114 is fixed to the forward port 116a of the bidirectional directional coupler 116 and the switch of the reference signal generator 110 is turned on, the signal is a bidirectional directional coupler ( 116 is input to the power detector 124 via the duplexer 118, the low noise amplifier 120 and the power divider 122.
역방향의 경우 또한 고주파스위치(114)를 역방향으로 고정하고 스위치(112)를 온 위치로 하면 기준신호는 양방향 방향성 결합기(116)의 역방향으로 인가되어 안테나를 통해 방사되면 그 중 일부는 안테나에서 반사되어 다시 양방향 방향성 결합기(116)에 인가되어 듀플렉서(118), 저잡음 증폭기(120), 및 전력분배기(122)를 거쳐 전력검출기(124)로 전달된다.In the reverse direction, when the high frequency switch 114 is fixed in the reverse direction and the switch 112 is in the on position, the reference signal is applied in the reverse direction of the bidirectional directional coupler 116, and some of them are reflected by the antenna. It is again applied to the bidirectional directional coupler 116 and passed to the power detector 124 via the duplexer 118, low noise amplifier 120, and power divider 122.
전력검출기(124)에서 검출된 순방향 및 역방향 전력 레벨을 전술한 바와 같은 수식을 이용하여 정재파비를 산출한다.The forward and reverse power levels detected by the power detector 124 are used to calculate standing wave ratios using the above-described formula.
이러한 구성을 통해 그 구동과정을 살펴보면, 고주파스위치(114)의 방향을 양방향 방향성 결합기(116)의 순방향 포트(116a)로 고정하고 스위치(112)를 온시켜 기준신호 발생기(110)를 통해 기준신호를 발생시킨다. 기준신호 발생기(110)로부터 발생된 기준신호는 양방향 방향성 결합기(116)에 입력되어 대역통과필터(22) 저잡음 증폭기(120) 및 전력분배기(122)를 거쳐 전력검출기(124)로 전달된다.Looking at the driving process through such a configuration, the direction of the high frequency switch 114 is fixed to the forward port 116a of the bidirectional directional coupler 116 and the switch 112 is turned on to the reference signal through the reference signal generator 110. Generates. The reference signal generated from the reference signal generator 110 is input to the bidirectional directional coupler 116 and transmitted to the power detector 124 through the bandpass filter 22, the low noise amplifier 120, and the power divider 122.
역방향의 경우 또한 고주파스위치(114)의 위치를 역방향으로 고정하고 기준신호발생기(110)의 스위치(112)를 온의 위치로 한다. 이에 따라 기준신호는 양방향 방향성 결합기(116)에 역방향으로 전달되도록 안테나 다이버시티에서 반사되어 다시 방향성 결합기에 인가되어 대역통과필터(22), 저잡음 증폭기(120) 및 전력분배기(122)를 거쳐 전력검출기(124)로 전달된다. 전력검출기(124)에서 검출된 순방향 및 역방향 전력레벨을 전술한 수식을 이용하여 계산하면 정재파비를 얻을 수 있다.In the reverse direction, the position of the high frequency switch 114 is fixed in the reverse direction, and the switch 112 of the reference signal generator 110 is turned on. Accordingly, the reference signal is reflected from antenna diversity so as to be transmitted to the bidirectional directional coupler 116 in the reverse direction, and is applied to the directional coupler again through the bandpass filter 22, the low noise amplifier 120, and the power divider 122. 124 is passed to. The standing wave ratio can be obtained by calculating the forward and reverse power levels detected by the power detector 124 using the above-described formula.
본 발명은 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시될 수 있다.The present invention is not limited to the above-described embodiments and can be implemented in various modifications within the scope of the technical idea of the present invention.
본 발명에 따른 정재파비 측정장치는 이동통신용 기지국 및 중계기 뿐만 아니라 광대역 무선가입자망, 무선테이타 시스템 등 송수신 안테나를 별도로 분리하여 운용하는 유사 통신시스템 및 수신전용 시스템에서도 적용될 수 있다.The standing wave ratio measuring apparatus according to the present invention can be applied to a similar communication system and a reception-only system that separately operate a transmission / reception antenna such as a broadband wireless subscriber network and a wireless data system as well as a base station and a repeater for a mobile communication.
이와 같이 구성되는 본 발명에 따르면, 고출력 증폭기가 설치된 송신측에서만 사용되는 것이 아니라, 수신안테나 및 다이버시티 안테나 측에서도 정재파비를 측정할 수 있다.According to the present invention configured as described above, the standing wave ratio can be measured not only on the transmitting side provided with the high output amplifier but also on the receiving antenna and the diversity antenna side.
본 발명의 다른 효과는 안테나 정재파비 측정장치를 이동통신용 기지국 및 중계기 뿐만 아니라 광대역 무선가입자망, 무선데이타 시스템 등 송수신 안테나를 별도로 분리하여 운용하는 유사 통신시스템 및 수신전용 시스템에서도 적용할 수 있다.Another effect of the present invention can be applied to a similar communication system and a reception-only system in which the antenna standing wave ratio measuring device separates and operates an antenna for transmitting and receiving, such as a broadband wireless subscriber network and a wireless data system, as well as a base station and a repeater for a mobile communication.
본 발명의 또다른 효과는 무선통신시스템에 적용하여 안테나의 커넥터 조립 불량, 급전 케이블의 열화, 낙뢰 등에 의한 정재파비 열화현상을 실시간으로 감시하여 조기에 조치할 수 있도록 하며, 불의의 사태로 인한 서비스 장애를 미연에 방지할 수 있다.Another effect of the present invention is to apply to a wireless communication system to monitor the degradation of standing wave ratio in real time due to poor connector assembly of the antenna, deterioration of the feed cable, lightning strike, etc. in real time, and service due to unforeseen circumstances Disability can be prevented beforehand.
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