KR20060116185A

KR20060116185A - 이중 대역 상호 변조 왜곡 측정 장비

Info

Publication number: KR20060116185A
Application number: KR1020060102788A
Authority: KR
Inventors: 문원규
Original assignee: 에이스웨이브텍(주)
Priority date: 2006-10-23
Filing date: 2006-10-23
Publication date: 2006-11-14
Also published as: KR100762308B1

Abstract

본 발명은 PIMD 측정 장비에 관한 것으로서, 대용량, 초고속화의 무선 통신 시스템은 수많은 사용자들이 동시에 음성정보, 문자정보, 영상정보를 주고 받음으로써 이들 신호의 상호 간섭 가능성이 증가하고 있고 이로 인한 수동 부품의 상호 변조 왜곡 신호의 특성을 측정하는 장비이다. 두 개 이상의 주파수를 동시에 인가시 원하지 않는 기생 신호가 발생되는데 이 신호를 상호 변조 왜곡(Intermodulation Distortion:IMD)이라고 하며, 두 개 신호의 출력세기와 원하지 않는 IMD신호의 차를 측정하는 장비를 PIMD 측정 장비라고 한다.

본 발명의 PIMD 측정 장비는 두 개 주파수를 동시에 발생하며, 발생된 상한 주파수(f2)에 두 주파수의 차(상한 주파수(f1)-하한 주파수(f2))를 뺀 값의 폭이 3차 IMD주파수가 되며, 이 IMD 주파수에서 극히 낮은 수준의 수동소자 상호변조 왜곡신호를 측정하는 기능을 가진다.

본 발명의 PIMD 측정 장비는 고속 프로세서(DSP)를 탑재하여 분석의 정확성, 신속성 그리고 신뢰성을 극대화할 수 있는 장점을 가지고 있다. 또한 컴퓨터로 PIMD 측정 장비를 제어시 상용화되어 있는 RS-232C를 사용함으로서 통신 포트를 지원하는 컴퓨터에 대한 우수한 호환성을 가지고 있다.

본 발명의 장치는 서로 상이한 주파수를 설정하여 출력레벨을 제어할 수 있는 고주파 발생부; 설정된 주파수의 출력세기를 고출력으로 변환하는 고주파 고출력 증폭부; Wibro와 WCDMA에서 사용할 주파수 대역을 선택할 수 있는 대역 선택부; 상기 상이한 신호를 합성하고 자체 신호는 제거 후 수신대역에서 상호변조 왜곡 신호를 추출하는 대역 결합부; 상기 상호변조 왜곡 신호를 중간(IF)주파수로 변환하고 Analog/Digital로 변환하여 분석하는 신호 분석부를 포함하는 것을 특징으로 하고 있다.

최근에 대두되고 있는 무선 통신 시스템의 수동소자에 의한 수동상호변조 왜곡(Passive Intermodulation Distortion: PIMD)은 정보를 수신하는 수신부의 주파수영역에 심각한 신호간섭 문제를 야기시키고 있어 이를 미연에 방지하거나 발생 자체를 통제하려고 노력하고 있다.

PIMD 측정 장비는 고가의 외국사 제품에 의존하고 있는 실정이므로 설계/생산의 국산화가 필요하며, 신호 수준이 매우 낮으므로 고정밀 측정 계측 기술을 필요로 한다.

PIMD 측정 장비의 발명을 통해 현재 상용으로 사용되고 있는 RF부품(Filter, Duplexer, Antenna, Cable Assembly등)을 쉽게 측정할 수 있도록 하며, 무선 통신 시스템의 심각한 신호간섭 문제를 해결하고자 한다.

PIMD, IMD, 측정 장비, 상호 변조 왜곡, Wibro, WCDMA

Description

이중 대역 상호 변조 왜곡 측정 장비{Dual PIMD Measurement Equipment}

도 1 은 본 발명의 WCDMA/Wibro 상호 변조 왜곡 측정 장비의 회로를 도시한 도면.

도 2 는 본 발명의 WCDMA와 Wibro의 운용 방법을 도시한 도면.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 고주파 발생부

1a : 기준 클럭 발생기; 1b : 주파수 2(Wibro) 오실레이터; 1c : 주파수 3(WCDMA) 오실레이터; 1d : 믹서 로컬 오실레이터; 1e : DSP 클럭 발생기; 1f : 프로그램어블 감쇠기

2 : 고주파 고출력 증폭부

2a : 주파수 1(Wibro) 고출력 증폭기; 2b : 주파수 2(WCDMA) 고출력 증폭기

3 : 대역 선택부

3a, 3b : 송신 대역 선택 동축스위치

4 : 대역 결합부

4a : 트리플렉서

5 : 신호 분석부

5a : 수신 대역 선택 동축 스위치; 5b : 저잡음 증폭기; 5c : 믹서; 5d : 디지털신호프로세서(DSP)

본 발명은 PIMD를 측정하기 위하여, 안정되고 신속한 데이터 처리와 정확한 측정값 그리고 높은 측정 Dynamic Range를 가질 수 있도록 한다.

PIMD 측정 장비는 DSP 프로세서를 이용하여 IF 프로세싱을 처리함으로서 측정데이터를 정확하고 신속하게 처리할 수 있다. 또한 범용 컴퓨터를 이용하여 사용자가 쉽게 운용 프로그램을 제어할 수 있도록 범용 통신 프로토콜인 RS-232C 통신을 적용하였다.

이동 통신의 수동 부품 개발 및 양산 업체는 IMD를 측정 후 공급해야 하므로, 현재 외국사 PIMD 측정 장비나 자체 지그를 개발하여 측정하고 있다. 외국사 PIMD 측정 장비는 고가이며, A/S 및 사후관리가 문제가 되고 있다. 또한 자체 개발한 지그형 PIMD 측정 장비는 신뢰성, 안정성 및 재연성의 문제를 가지고 있다.

본 발명에 사용되는 Triplexer, Terminator, 케이블 조립체는 우수한 Low IM 특성을 가져야 한다. PIMD 측정 장비의 시스템 동기화를 위해 각 모듈에 동기 Clock신호를 공급하고 처리하는 기술을 가져야 한다. 또한 DSP 프로세스에서는 IF신호를 고속 프로세싱하여 데이터를 컴퓨터에 전송할 수 있는 기술을 가져야 한다. 측정할 수 있는 수신 주파수 범위에 대한 송신 주파수 범위는 WCDMA와 Wibro가 동시에 출력되도록 하는 기술과 WCDMA의 2Tone을 동시에 출력할 수 있도록 하는 기술을 가져야 한다.

본 발명은 주파수 발생부, 고주파 고출력 증폭부, 대역 선택부, 대역결합부, 신호 분석부, 신호 처리부로 구성되어 있다.

주파수 발생부는 2300~2390MHz(Wibro)의 1개 신호원과 2110~2170MHz (WCDMA)의 2개 신호원, 그리고 신호 분석부의 주파수 다운을 위한 Local Oscillator로 구성되어 있으며, 각 신호원의 동기를 맞추기 위해 Reference Clock과 Divider로 구성되어 있다.

고주파 고출력 증폭부는 각 주파수에 대해 고출력 증폭기 (60W ~ 100W적용) 3개로 구성되어 있다.

대역 선택부는 대역 결합부에서 같은 주파수가 설정하지 않도록 주파수를 선택할 수 있도록 고출력 스위치로 구성되어 있다.

대역 결합부는 TX대역이 2300~2390MHz, 2110~2170MHz, RX대역이 1910~1990MHz로 구성된 Triplexer와 TX대역이 2110~2130MHz, 2150~2170MHz, RX대역이 1930~2050MHz로 구성된 Triplexer 2개로 구성되어 있다.

신호 분석부는 IF신호로 변환 할 수 있는 Down Convertor의 Mixer, RX 대역통과필터, 수신대역선택스위치, 저잡음증폭기로 구성되어 있다.

신호 처리부는 고속 Analog/Digital 데이타를 처리 및 분석하는 DSP프로세서로 구성되어 있다.

본 발명은 서로 다른 2개 대역(Wibro+WCDMA) 또는 동일 대역(WCDMA+WCDMA)의 상호 변조 왜곡을 1개의 장비로 측정할 수 있으며, 이로 인하여 원가 및 생산 기간을 효율적으로 절감할 수 있다.

또한, 본 발명은 3개의 출력 포트를 지원함으로서 DUT의 단일 포트(예:Antenna등) 또는 이중 포트(예:Power Divider, Filter등)를 이용하여 상호변조 왜곡을 측정할 수 있다.

그리고, 본 발명을 통해 DSP프로세서를 사용함으로서 고속 데이터를 안정되고 정확하게 측정할 수 있다. DSP프로세서는 수신레벨이 -180dBc(43dBm 2 Tone 동시입력시)까지 신호를 처리할 수 있으므로 우수한 수신감도를 가지고 있다.

Claims

각 신호원의 동기화를 위해 10MHz Reference Generator 및 Divider를 사용한 고주파 발생부;

각 신호원의 출력 세기를 프로그램으로 제어 할 수 있는 프로그램어블 감쇄기가 포함된 고주파 발생부;

1개 이상의 동일한 신호원(2300~2390MHz 또는 2110~2170MHz)으로 구성하여 Wibro대역과 WCDMA대역에 대해 공통으로 적용할 수 있는 고주파 발생부;
두 개 이상의 대역을 선택할 수 있도록 고출력 스위치를 구성한 대역선택부;

Wibro대역(2300~2390MHz)의 상호 변조 왜곡과 WCDMA대역(2110~2170MHz)의 상호 변조 왜곡을 한 장비에서 측정할 수 있는 상호 변조 왜곡 측정 장비;
제 2 항에 있어서, Wibro대역(2300~2390MHz)의 상호 변조 왜곡에 대한 측정 방법은 단일 포트 입력 DUT와 2 포트 입력 DUT로 구분하여 측정할 수 있는 상호 변조 왜곡 측정 장비;

제 2 항에 있어서, WCDMA대역(2110~2170MHz)의 상호 변조 왜곡에 대한 측정 방법은 단일 포트 입력 DUT와 2 포트 입력 DUT로 구분하여 측정할 수 있는 상호 변조 왜곡 측정 장비;
고주파 발생부에서 신호원과 출력레벨을 감쇄할 수 있는 소자로 집적화된 모듈(PLL, Synthesizer등) 또는 IC화된 소자를 사용한 상호 변조 왜곡 측정 장비
대역결합부에서 2300~2390MHz(TX), 2110~2170MHz(TX), 1910~1990MHz(RX)의 대역을 갖는 Triplexer와 2110~2130MHz(TX), 2150~2170MHz(TX), 1930~2050MHz(RX)의 대역을 갖는 Triplexer를 사용한 상호 변조 왜곡 측정 장비;
신호분석부에서 고주파 신호를 IF신호화하여 분석하기 위해 믹서를 이용한 다운변환회로와 DSP프로세서를 이용하여 연산 및 제어기능을 하는 상호 변조 왜곡 측정 장비;
DSP프로세서와 운용프로그램이 탑재된 PC사이에 RS-232C 시리얼 통신을 사용하는 상호 변조 왜곡 측정 장비;