KR20030029309A - Mini-anechoic chamber for testing bluetooth - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 외부 불요 전자파의 간섭(EMI; Electro-Magnetic Interence)으로부터 차폐되며, 기기의 송수신 특성을 복사 상태에서 측정하기 위한 전자파 무반향실(anechoic chamber)에 관한 것으로써, 특히 2.4 GHz대의 주파수 대역폭을 갖는 무선통신기기인 블루투스(blutooth)의 전자파를 측정함에 있어서, 일반적으로 사용되는 대형 전자파 무반향실을 소형화하여 원역장의 조건을 근역장으로 만족시킴으로써, 측정에 소요되는 전반적인 비용과 시간을 최소화할 수 있도록 구성되는 블루투스용 전자파 측정기기에 관한 것이다.The present invention relates to an electromagnetic anechoic chamber for shielding against external unwanted electromagnetic interference (EMI) and measuring the transmission / reception characteristics of the device in a radiation state, and particularly a frequency bandwidth of 2.4 GHz. In measuring electromagnetic waves of Bluetooth, which is a wireless communication device, it is possible to minimize the overall cost and time required for measurement by miniaturizing a large electromagnetic anechoic chamber, which is generally used, to satisfy the conditions of the far field as the near field. It relates to an electromagnetic wave measuring device for Bluetooth configured to be.
일반적으로, 특정 대역의 주파수를 사용하는 무선통신 방식의 각종 전자기기들은 전자파 무반향실(anechoic chamber)에서 시험을 거쳐 제품으로 출시된다. 상기 전자파 무반향실은 크게 전자기기간의 상호간섭(EMI/EMS)를 시험하는 EMI/EMS용 챔버와 무선통신용 안테나 시스템을 시험하는 안테나 챔버(antenna chamber)로 분류된다.In general, various electronic devices of a wireless communication method using a frequency of a specific band are tested and released in a product in an electromagnetic chamber. The electromagnetic anechoic chamber is largely classified into an EMI / EMS chamber for testing electromagnetic interference (EMI / EMS) and an antenna chamber for testing an antenna system for wireless communication.
상기 안테나 챔버는 일반적으로 무선주파수가 다양화됨에 따라 거의 모든 무선 주파수 대역을 수용할 수 있는 대형의 크기로 설치되어 왔다. 예를 들면, CDMA등의 무선 단말기용 안테나, 무선 랜용 안테나(wireless LAN antenna), GPS안테나등을 공용으로 시험하기 위하여 약 10m×5m×5m의 대형 무반향실을 사용하게 되며, 이는 공간과 설치비용에 많은 부담이 되어 왔다.The antenna chamber is generally installed in a large size to accommodate almost all radio frequency bands as the radio frequency is diversified. For example, a large anechoic chamber of about 10m × 5m × 5m is used to test antennas for wireless terminals such as CDMA, wireless LAN antennas, and GPS antennas in common. It has been a heavy burden.
또한, 대형 챔버에서는 1GHz대의 대역폭을 갖는 무선 통신기기의 측정시 안테나와 기기를 함께 넣고 측정하게되므로 케이블 길이가 길어지므로써 고주파에서의 케이블 손실(cable loss)의 문제점이 발생하게 된다.In addition, in a large chamber, since the antenna and the device are measured together when measuring a wireless communication device having a bandwidth of 1 GHz band, the cable length becomes long, which causes a problem of cable loss at a high frequency.
또한, 상기 무반향실의 대용으로 사용되는 G-TEM Cell은 동축 케이블의 확장과 종단저항을 이용하여 전자계를 사용하고 있으나, 1GHz의 대역폭 이상에서는 반사파가 급격하게 증가됨에 따라 그 효용성이 저하되는 문제점이 발생하게 된다.In addition, the G-TEM Cell, which is used as a substitute for the anechoic chamber, uses an electromagnetic field by using an extension of a coaxial cable and a termination resistance. However, the efficiency of the G-TEM Cell decreases as the reflected wave rapidly increases above 1 GHz. Will occur.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 목적은 최소한의 공간과 최저의 설치비용으로 구성되는 블루투스용 전자파 측정기기를 제공하는데 있다.In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide an electromagnetic wave measuring device for Bluetooth consisting of a minimum space and the lowest installation cost.
본 발명의 다른 목적은 고주파에서 케이블의 손실을 최저화하여 측정 성능을 향상시키도록 구성되는 블루투스용 전자파 측정기기를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide an electromagnetic wave measuring device for Bluetooth configured to improve the measurement performance by minimizing the loss of the cable at a high frequency.
본 발명의 또 다른 목적은 대형 전자파 무반향실을 소형화하여 원역장의 조건을 근역장으로 만족시킴으로써, 측정에 소요되는 전반적인 비용과 시간을 최소화할 수 있도록 구성되는 블루투스용 전자파 측정기기를 제공하는데 있다.Still another object of the present invention is to provide an electromagnetic wave measuring device for Bluetooth, which is configured to minimize the overall cost and time required for measurement by miniaturizing a large electromagnetic anechoic chamber to satisfy the conditions of the far field as the near field.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 블루투스용 기기의 전자파를 측정하기 위한 측정기기에 있어서,In order to achieve the above object, the present invention provides a measuring device for measuring the electromagnetic wave of the Bluetooth device,
메인 바디와;With the main body;
상기 메인 바디상에서 커버역할을 하며 개폐가능하도록 설치되는 서브 바디와;A sub body installed on the main body to be open and close as a cover;
상기 메인 바디와 서브 바디로 구성되는 함체 내부에 설치되어 불규칙한 전자파 반사를 방지하기 위한 전자파 흡수체와;An electromagnetic wave absorber installed inside the enclosure including the main body and the sub body to prevent irregular electromagnetic wave reflection;
상기 메인 바디의 적소에서 사용자의 조작에 의해 회전 가능하도록 설치되며, 상기 블루투스용 기기를 올려놓을수 있도록 설치되는 포지셔너와;A positioner installed to be rotatable by a user's operation in place of the main body and installed to place the Bluetooth device;
상기 포지셔너를 중심으로 양단에 설치되므로써 피측정물을 자동으로 이동시키는 도파관식 콘베이어 벨트 및;A waveguide conveyor belt for automatically moving the object to be measured by being installed at both ends with respect to the positioner;
상기 포지셔너와 일정 간격으로 이격되어 설치되는 송신용 안테나로 구성됨을 특징으로 한다.Characterized in that it consists of a transmitting antenna which is spaced apart from the positioner at a predetermined interval.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 블루투스용 전자파 측정기기를 도시한 사시도.1 is a perspective view showing an electromagnetic wave measuring device for Bluetooth according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 블루투스 시험용 챔버를 개략적으로 도시한 구성도.Figure 2 is a schematic diagram showing a Bluetooth test chamber according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 블루투스 시험용 챔버를 개략적으로 도시한 측단면도.Figure 3 is a side cross-sectional view schematically showing a Bluetooth test chamber according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 블루투스 시험용 챔버를 개략적으로 도시한 평단면도.Figure 4 is a schematic cross-sectional view showing a Bluetooth test chamber according to an embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부호에 대한 설명><Description of Major Symbols in Drawing>
11: 메인 바디12: 서브 바디11: main body 12: sub body
13: 개폐장치20: 전자파 흡수체13: switchgear 20: electromagnetic wave absorber
21: 포지셔너22: 컨베이서 벨트21: positioner 22: conveyor belt
23: 안테나23: antenna
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 그리고, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the case where it is determined that the gist of the present invention may be unnecessarily obscured, detailed description thereof will be omitted.
본 발명에 의한 블루투스용 전자파 측정기기는 사방 약 1m정도의 전자파 흡수체(microwave absorber)를 구비한 함체를 사용하므로써 소형화에 주력하였고, 피정물을 위치시키는 포지셔너를 회전가능하도록 설치하므로써 속도와 각도를 임의대로 설정할 수 있으며, 도파관식 컨베이어 벨트를 사용함으로써 대형 챔버와 같은 동일한 성능을 유지하도록 하였다. 볼 발명에서는 1m×1.2m×1m크기의 함체를 사용하였다.The electromagnetic wave measuring device for Bluetooth according to the present invention focused on miniaturization by using an enclosure having a microwave absorber of about 1 m in all directions, and the speed and angle are arbitrarily set by rotating the positioner for positioning the retreat. It can be set as it is, and by using a waveguide conveyor belt, the same performance as a large chamber is maintained. In the ball invention, a 1m × 1.2m × 1m sized enclosure was used.
또한, 본 발명에 의한 측정기기는 외부 불필요 전자파(방사성 노이즈; radiation noise)를 차단하는 차폐함체와 전선으로 유입되는 전자파(전도성 노이즈; conductive noise)를 차단하는 RF 필터박스(filter box)로 구성되어 있으며, 그 특성은 MIL-STD-285에 의한 기준에 준하여 측정하도록 하였다. 또한, 본 측정 기기는 네트웍 애널라이저(network analyzer)를 사용하여 안테나 성능을 측정할 수 있으며, 스펙트럼 애널라이저(spectrum analyzer)를 사용하여 RF특성을 측정할 수도 있으며, 일반적으로는 블루투스 애널라이저(blutooth analyzer)를 사용하여 블루투스 기기의 성능을 측정하게 된다.In addition, the measuring device according to the present invention is composed of a shield box for blocking external unnecessary electromagnetic waves (radiation noise) and an RF filter box for blocking electromagnetic waves (conductive noise) flowing into the wire. The characteristics were measured according to the standard according to MIL-STD-285. In addition, the measuring instrument can measure antenna performance using a network analyzer, measure RF characteristics using a spectrum analyzer, and generally use a Bluetooth analyzer. To measure the performance of a Bluetooth device.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 블루투스용 전자파 측정기기(10)를 도시한 사시도로써, 피측정물(도 2의 30)이 놓여지는 챔버(chamber)를 구비한 메인바디(11)와, 상기 메인바디상에서 커버 역할을 하며 개폐가능하도록 설치되는 서브바디(12)와, 상기 메인바디상에서 서브바디(12)를 상, 하방향으로 개폐시키기 위한 개폐장치(13)로 구성된다. 상기 개폐장치(13)는 유압 또는 공압 실린더를 사용할 수 있다. 또한, 기기 외부에는 상기 기기 내부에 위치되는 회전가능한 포지셔너(positioner)(도 2 내지 도 4에 도시됨)의 회전속도와 각도를 설정치대로 조절함과 동시에 도파관식 컨베이어 벨트의 유동을 조절하기 위한 컨트롤 패널(14) 및 컨트롤박스(15)가 적소에 설치된다.1 is a perspective view showing an electromagnetic wave measuring device 10 for Bluetooth according to an embodiment of the present invention, the main body 11 having a chamber (chamber) on which the object to be measured (30 in FIG. 2) is placed. And a sub-body 12 serving as a cover on the main body and installed to be openable and close, and an opening / closing device 13 for opening and closing the sub-body 12 on the main body in the up and down directions. The opening and closing device 13 may use a hydraulic or pneumatic cylinder. In addition, a control for controlling the flow of the waveguide conveyor belt while adjusting the rotational speed and angle of the rotatable positioner (shown in FIGS. 2 to 4) located inside the device to a set value. Panel 14 and control box 15 are installed in place.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 블루투스 시험용 챔버를 개략적으로 도시한 구성도이고, 도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 블루투스 시험용 챔버를 개략적으로 도시한 측단면도이며, 도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 블루투스 시험용 챔버를 개략적으로 도시한 평단면도이다.Figure 2 is a schematic diagram showing a Bluetooth test chamber according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a side cross-sectional view schematically showing a Bluetooth test chamber according to an embodiment of the present invention, Figure 4 Is a plan sectional view schematically showing a Bluetooth test chamber according to an embodiment of the present invention.
도 2 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 메인 바디(11) 및 서브 바디(12)로 구성된 함체 내부에는 소정의 전자파 흡수체(20)가 설치된다. 상기 전자파 흡수체(20)는 대략적인 원형(구형태)로 구현되므로써, 소형 챔버에서의 내부 반사로 인한 측정 오차 범위를 내부 정재파(VSWR) 비율을 개선함으로써 대형 챔버에서와 동일한 성능을 유지하도록 하였다. 본 발명의 챔버에서는 블루투스용 기기를 측정하기 위하여 2.4GHz의 주파수 대역에서 약 20dB의 흡수량을 갖도록 구성하였다.As shown in FIGS. 2 to 4, a predetermined electromagnetic wave absorber 20 is installed inside the enclosure including the main body 11 and the sub body 12. Since the electromagnetic wave absorber 20 is formed in an approximately circular (spherical) shape, the measurement error range due to internal reflection in the small chamber is improved to maintain the same performance as in the large chamber by improving the internal standing wave (VSWR) ratio. The chamber of the present invention is configured to have an absorption amount of about 20 dB in the frequency band of 2.4 GHz in order to measure the device for Bluetooth.
또한, 또한, 생산라인에 적용할 수 있도록 도파관 형태(wave guide)의 컨베이어 벨트(22)로 인입구를 설치하여 피 측정물의 흐름속도를 유지하여 생산의 효율성을 갖도록 하였다.In addition, by installing the inlet to the waveguide conveyor belt 22 to be applied to the production line to maintain the flow rate of the object to be measured to have the efficiency of production.
또한, 상기 챔버 내부에는 소형화된 회전 포지셔너(21)를 설치하여 속도와 각도를 임의대로 설정하여 수직 수평의 전계강도를 연속적으로 측정하여 종합적인 안테나 지향성 측정 데이터를 얻을수 있도록 하였다. 따라서, 상기 메인 바디(11)의 하측 적소에는 소정의 구동모터(25)가 설치되며, 상기 포지셔너(21)의 축과 구동모터(25)의 축상에는 소정의 풀리등에 의해 동력이 전달되는 구성을 가지게 되며, 상기 컨트롤 박스(14)에 의해 상기 구동모터(25)의 회전력 및 회전수가 조절된다. 미도시 되었으나, 상기 포지셔너의 하측에는 상기 포지셔너의 각도를 임의대로 조절하기 위한 방위각과 고각 운동을 수행하는 2축 회전기구가 설치될 수 있다.In addition, a miniaturized rotational positioner 21 is installed inside the chamber to set a speed and an angle arbitrarily to continuously measure electric field strength in the vertical and horizontal directions to obtain comprehensive antenna directivity measurement data. Therefore, a predetermined driving motor 25 is installed in a lower position of the main body 11, and a power is transmitted to the shaft of the positioner 21 and the shaft of the driving motor 25 by a predetermined pulley. It has, and the rotational force and the rotational speed of the drive motor 25 is adjusted by the control box 14. Although not shown, a two-axis rotating mechanism for performing azimuth and elevation movements to arbitrarily adjust the positioner's angle may be installed below the positioner.
또한, 1GHz이상의 고주파 대역에서 발생되는 케이블 손실로 인한 송신 출력의 감소를 방지하기 위하여 송신부 안테나(23)를 함체 내부의 챔버에 직접 설치하였다.In addition, the transmitter antenna 23 is installed directly in the chamber inside the enclosure in order to prevent a decrease in the transmission power due to cable loss generated in the high frequency band of 1GHz or more.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 블루투스용 전자파 측정기기는 원역장의 조건을 근역장으로 만족시키도록 구성된 소형의 챔버를 사용하므로써, 측정 및 설치 공간의 제약을 받지 않으며, 저가의 비용으로 고주파 대역의 블루투스의 특성을 손쉽게 측정할 수 있는 효과가 있다.As described above, the electromagnetic wave measuring device for Bluetooth according to the embodiment of the present invention is not limited by the measurement and installation space by using a small chamber configured to satisfy the conditions of the far field as the near field, and at low cost. There is an effect that can easily measure the characteristics of the Bluetooth of the high frequency band.
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