KR20170137905A - 무지향성 커플러를 갖는 무선 주파수 전력 센서 - Google Patents

무지향성 커플러를 갖는 무선 주파수 전력 센서 Download PDF

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KR20170137905A
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티모시 엘. 홀트
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버드 테크놀러지스 그룹, 인코포레이티드
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Abstract

무지향성 커플러 인쇄 회로 기판(PCB)과 용량성 감쇠기를 갖는 용량형 무지향성 커플러가 개시된다. 무지향성 커플러 PCB는 주 전송 라인 상을 이동하는 에너지를 전달하도록 구성된 커플러 섹션을 포함한다. 무지향성 커플러 PCB와 용량성 감쇠기는 용량성 전압 분배기로서 구성되고, 주 전송 라인 상의 에너지 샘플을 제공한다. 또한, 무지향성 커플러 인쇄 회로 기판과 용량성 감쇠기를 포함하는 용량형 무지향성 커플러를 갖는 RF 전력 센서를 사용하여 RF 전력을 측정하는 방법이 개시된다. 그리고 용량형 무지향성 커플러를 갖는 RF 전력 센서를 포함하는 RF 전력 계량 시스템이 개시된다.

Description

무지향성 커플러를 갖는 무선 주파수 전력 센서
본 출원은 무선 주파수(RF) 전력 측정에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 무지향성 커플러(non-directional coupler)를 갖는 RF 전력 센서에 관한 것이다.
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 무지향성 커플러를 갖는 무선 주파수 전력 센서라고 명명된 2015년 4월 17일 출원된 미국 가출원 제62/149,502호에 대하여 우선권을 주장하며, 본 명세서에 그 전체가 참조로 인용되었다.
무선 통신 산업 내에는 전송 라인 구조 내에 존재하는 전력을 측정하는 것이 요구되는 많은 애플리케이션이 있다. 이는 RF 전력 센서에 대한 필요성을 증가시킨다.
본 발명의 일 양상에 따르면, 용량형 무지향성 커플러가 제공된다. 무지향성 커플러 인쇄 회로 기판(PCB)과 용량성 감쇠기를 갖는 용량형 무지향성 커플러를 가진다; 상기 무지향성 커플러 PCB는 주 전송 라인 상을 이동하는 에너지를 전달하도록 구성된 커플러 섹션을 포함하며, 상기 무지향성 커플러 PCB와 상기 용량성 감쇠기는 용량성 전압 분배기로서 구성되고, 상기 주 전송 라인 상의 에너지 샘플을 제공한다.
본 발명의 다른 양상에서, 상기 커플러 섹션은 마이크로스트립(microstrip) 라인이다.
본 발명의 다른 양상에서, 상기 무지향성 커플러 PCB의 전면은 상기 커플러 섹션을 갖고, 상기 무지향성 커플러 PCB의 후면은 인쇄된 금속 구조(printed metallic structure)를 가지며, 유전체 재료는 상기 커플러 섹션과 상기 인쇄된 금속 구조의 사이에 위치한다. 상기 인쇄된 금속 구조와 상기 커플러 섹션의 적어도 일부는 중첩된다. 또한, 상기 커플러 섹션과 상기 인쇄된 금속 구조는 상기 커플러 섹션 상에 RF 전력이 존재할 때 커플링 되도록 구성된다.
본 발명의 다른 양상에서, 용량성 감쇠기는 상기 인쇄된 금속 구조에 전기적으로 연결되고 분로(shunt) 커패시터로 구성된다.
본 발명의 다른 양상에서, 전력 전달 부재는 상기 인쇄된 금속 구조와 상기 용량성 감쇠기를 전기적으로 연결한다.
본 발명의 다른 양상에서, 상기 용량형 무지향성 커플러는 상기 인쇄된 금속 구조와 상기 용량성 감쇠기를 전기적으로 연결하는 전력 전달 부재를 포함한다.
본 발명의 다른 양상에서, 상기 용량성 감쇠기는 상기 전력 전달 부재의 베이스에 위치하고, 상기 전력 전달 부재의 말단부(distal end)는 상기 인쇄된 금속 구조에 전기적으로 연결된다.
본 발명의 다른 양상에서, 상기 용량형 무지향성 커플러는 상기 인쇄된 금속 구조와 상기 용량성 감쇠기를 전기적으로 연결하도록 구성된 전력 전달 부재를 포함하며, 상기 용량성 감쇠기는 상기 전력 전달 부재의 베이스에 위치하고, 상기 전력 전달 부재의 말단부는 상기 인쇄된 금속 구조에 접촉한다.
본 발명의 다른 양상에서, 상기 인쇄된 금속 구조는 원형 점(circular dot)이다.
본 발명의 다른 양상에서, 상기 전력 전달 부재는 플렉서블(flexible)하다.
본 발명의 다른 양상에서, 상기 용량성 감쇠기는 분산(distributed) 커패시터이다.
본 발명의 다른 양상에서, 상기 인쇄된 금속 구조는 0.125 인치의 직경을 갖는다.
본 발명의 다른 양상에서, 상기 무지향성 커플러 PCB의 길이는 약 0.3인치이고, 상기 무지향성 커플러 PCB의 폭은 약 0.4 인치이다.
본 발명의 다른 양상에서, 상기 무지향성 커플러 PCB 유전체 재료의 두께는 약 0.020 인치이다.
본 발명의 다른 양상에서, 상기 커플러 섹션은 약 0.050 인치의 폭과 약 0.300 인치의 길이를 갖는다.
본 발명의 다른 양상에서, 상기 전력 전달 부재는 와이어(wire)이다.
본 발명의 다른 양상에서, 상기 전력 전달 부재는 핀(pin)이다.
본 발명의 다른 양상에서, 상기 전력 전달 부재는 텔레스코핑(telescoping) 핀이다.
본 발명의 또 다른 양상에서, 무선 주파수(RF) 전력 센서는 무지향성 커플러 및 아날로그 처리 회로를 포함하고; 상기 무지향성 커플러는 용량형 무지향성 커플러이며, 상기 무지향성 커플러 인쇄 회로 기판(PCB) 및 용량성 감쇠기를 포함하며, 상기 무지향성 커플러 PCB는 주 전송 라인 상을 이동하는 에너지를 전달하도록 구성되고, 상기 무지향성 커플러 PCB와 상기 용량성 감쇠기는 용량성 전압 분배기로서 구성되며, 상기 주 전송 라인 상의 상기 에너지 샘플을 제공한다.
본 발명의 다른 양상에서, 상기 커플러 섹션은 마이크로스트립 라인이다.
본 발명의 다른 양상에서, 상기 무지향성 커플러 PCB의 전면은 상기 커플러 섹션을 포함하고, 상기 무지향성 커플러 PCB의 후면은 인쇄된 금속 구조로 구성되며, 유전체 재료는 상기 커플러 섹션과 상기 인쇄된 금속 구조 사이에 위치한다. 상기 인쇄된 금속 구조와 상기 커플러 섹션의 적어도 일부는 오버랩 된다. 상기 커플러 섹션과 상기 인쇄된 금속 구조는 상기 RF 전력이 상기 커플러 섹션 상에 존재할 때 커플링 되도록 구성된다.
본 발명의 다른 양상에서, 상기 용량성 감쇠기는 상기 인쇄된 금속 구조에 전기적으로 연결되고, 분로 커패시터로서 구성된다.
본 발명의 다른 양상에서, 전력 전달 부재는 상기 인쇄된 금속 구조와 상기 용량성 감쇠기를 전기적으로 연결한다.
본 발명의 다른 양상에서, 상기 RF 전력 센서는 상기 인쇄된 금속 구조와 상기 용량성 감쇠기를 전기적으로 연결하도록 구성된 전력 전달 부재를 더 포함하며, 상기 용량성 감쇠기는 상기 전력 전달 부재의 베이스에 위치하고, 상기 전력 전달 부재의 말단부는 상기 인쇄된 금속 구조에 전기적으로 연결된다.
본 발명의 다른 양상에서, 상기 RF 전력 센서는 상기 인쇄된 금속 구조와 상기 용량성 감쇠기를 전기적으로 연결하도록 구성된 전력 전달 부재를 더 포함하며, 상기 용량성 감쇠기는 상기 전력 전달 부재의 베이스에 위치하고, 상기 전력 전달 부재의 말단부는 상기 인쇄된 금속 구조에 접촉한다.
본 발명의 다른 양상에서, 상기 인쇄된 금속 구조는 원형 점이다.
본 발명의 다른 양상에서, 상기 전력 전달 부재는 플렉서블하다.
본 발명의 다른 양상에서, 상기 용량 감쇠기는 분산 커패시터이다.
본 발명의 다른 양상에서, 상기 인쇄된 금속 구조는 0.125 인치의 직경을 갖는다.
본 발명의 다른 양상에서, 상기 무지향성 커플러 PCB의 길이는 약 0.3 인치이고, 상기 무지향성 커플러 PCB의 폭은 약 0.4 인치이다.
본 발명의 다른 양상에서, 상기 무지향성 커플러 PCB 유전체 재료의 두께는 약 0.020 인치이다.
본 발명의 다른 양상에서, 상기 커플러 섹션은 약 0.050 인치의 폭과 약 0.300 인치의 길이를 갖는다.
본 발명의 다른 양상에서, 상기 전력 전달 부재는 와이어이다.
본 발명의 다른 양상에서, 상기 전력 전달 부재는 핀이다.
본 발명의 다른 양상에서, 상기 전력 전달 부재는 텔레스코핑 핀이다.
본 발명의 다른 양상에서, 상기 아날로그 처리 회로는 상기 주 전송 라인 상의 상기 에너지 샘플을 수신하고, 상기 에너지 샘플을 출력을 위한 DC 전압으로 변환한다.
본 발명의 다른 양상에서, 상기 DC 전압은 상기 주 전송 라인 상을 이동하는 상기 에너지를 나타내는 스케일링 된 DC 전압이다.
본 발명의 다른 양상에서, 상기 아날로그 처리 회로는 저항성 감쇠기, 제곱법 검출기, 제1 아날로그 게인 스테이지, 제2 아날로그 게인 스테이지, 및 포트를 포함한다. 상기 저항성 감쇠기는 상기 용량형 무지향성 커플러로부터 상기 주 전송 라인 상의 상기 에너지 샘플을 수신하고, 상기 에너지 샘플을 감쇠된 에너지 샘플로 변환하도록 구성된다. 상기 제곱법 검출기는 상기 감쇠된 에너지 샘플을 수신하고, 상기 감쇠된 에너지 샘플을 아날로그 DC 전압으로 변환하도록 구성된다. 상기 제1 아날로그 게인 스테이지는 상기 아날로그 DC 전압을 수신하고, 이득을 온도 보정과 함께 상기 아날로그 DC 전압에 적용하여, 온도 보정된 DC 전압을 생성하도록 구성된다. 상기 제1 아날로그 게인 스테이지에 의해 적용된 온도 보정의 양은 온도 보상 회로의 출력에 의해 결정된다. 상기 제2 아날로그 게인 스테이지는 상기 온도 보정된 DC 전압을 수신하고 스케일링하도록 구성되어, 스케일링 된 DC 전압을 생성한다. 또한, 상기 포트는 상기 스케일링 된 DC 전압을 수신하고 출력하도록 구성된다.
본 발명의 또 다른 양상에서, 무선 주파수(RF) 전력 센서를 사용하는 방법은 RF 전력 센서와 주 전송 라인을 제공하는 단계 - 상기 RF 전력 센서는 무지향성 커플러와 아날로그 처리 회로로 구성됨-, 상기 RF 전력 센서를 상기 주 전송 라인에 연결하는 단계, 및 상기 무지향성 커플러를 사용하여 상기 주 전송 라인 상의 에너지 샘플을 얻는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 양상에서, 상기 무지향성 커플러는 용량형 무지향성 커플러이며, 무지향성 커플러 인쇄 회로 기판(PCB) 및 용량성 감쇠기를 포함하며 상기 무지향성 커플러 PCB는 상기 주 전송 라인 상의 에너지를 전달하도록 구성된 커플러 섹션을 포함한다. 또한, 상기 무지향성 커플러 PCB와 상기 용량성 감쇠기는 용량성 전압 분배기로서 구성되며, 상기 주 전송 라인 상의 상기 에너지 샘플을 제공한다.
본 발명의 다른 양상에서, 상기 방법은 상기 에너지 샘플을 상기 주 전송 라인 상을 이동하는 상기 에너지를 나타내는 스케일링 된 DC 전압으로 변환하는 단계와, 상기 스케일링 된 DC 전압을 출력하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 다른 양상에서, 상기 커플러 섹션은 마이크로스트립 라인이다.
본 발명의 다른 양상에서, 상기 무지향성 커플러 PCB의 전면은 상기 커플러 섹션을 포함하고, 상기 무지향성 커플러 PCB의 후면은 인쇄된 금속 구조를 포함하며, 또한 유전체 재료는 상기 커플러 섹션과 상기 인쇄된 금속 구조 사이에 위치한다. 상기 인쇄된 금속 구조와 상기 커플러 섹션의 적어도 일부는 오버랩 된다. 상기 커플러 섹션과 상기 인쇄된 금속 구조는 상기 커플러 섹션 상에 상기 RF 전력이 존재할 때 커플링 되도록 구성된다.
본 발명의 다른 양상에서, 상기 용량성 감쇠기는 상기 인쇄된 금속 구조에 전기적으로 연결되고, 분로 커패시터로서 구성된다.
본 발명의 다른 양상에서, 전력 전달 부재는 상기 인쇄된 금속 구조와 상기 용량성 감쇠기를 전기적으로 연결한다.
본 발명의 다른 양상에서, 상기 RF 전력 센서는 상기 인쇄된 금속 구조와 상기 용량성 감쇠기를 전기적으로 연결하도록 구성된 전력 전달 부재를 더 포함하며, 상기 용량성 감쇠기는 상기 전력 전달 부재의 베이스에 위치하고, 상기 전력 전달 부재의 말단부는 상기 인쇄된 금속 구조에 전기적으로 연결된다.
본 발명의 다른 양상에서, 상기 RF 전력 센서는 상기 인쇄된 금속 구조와 상기 용량성 감쇠기를 전기적으로 연결하도록 구성된 전력 전달 부재를 더 포함하며, 상기 용량성 감쇠기는 상기 전력 전달 부재의 베이스에 위치하고, 상기 전력 전달 부재의 말단부는 상기 인쇄된 금속 구조에 접촉한다.
본 발명의 다른 양상에서, 상기 인쇄된 금속 구조는 원형 점이다.
본 발명의 다른 양상에서, 상기 전력 전달 부재는 플렉서블하다.
본 발명의 다른 양상에서, 상기 용량성 감쇠기는 분산 커패시터이다.
본 발명의 다른 양상에서, 상기 인쇄된 금속 구조는 0.125 인치의 직경을 갖는다.
본 발명의 다른 양상에서, 상기 무지향성 커플러 PCB의 길이는 약 0.3 인치이고, 상기 무지향성 커플러 PCB의 폭은 약 0.4 인치이다.
본 발명의 다른 양상에서, 상기 무지향성 커플러 PCB 유전체 재료의 두께는 약 0.020 인치이다.
본 발명의 다른 양상에서, 상기 커플러 섹션은 약 0.050 인치의 폭과 약 0.300 인치의 길이를 갖는다.
본 발명의 다른 양상에서, 상기 전력 전달 부재는 와이어이다.
본 발명의 다른 양상에서, 상기 전력 전달 부재는 핀이다.
본 발명의 다른 양상에서, 상기 전력 전달 부재는 텔레스코핑 핀이다.
본 발명의 다른 양상에서, 상기 아날로그 처리 회로는 상기 주 전송 라인 상의 상기 에너지 샘플을 수신하고 상기 에너지 샘플을 출력을 위한 DC 전압으로 변환하도록 구성된다.
본 발명의 다른 양상에서, 상기 DC 전압은 상기 주 전송 라인 상을 이동하는 상기 에너지를 나타내는 스케일링 된 DC 전압이다.
본 발명의 다른 양상에서, 상기 아날로그 처리 회로는 저항성 감쇠기, 제곱법 검출기, 제1 아날로그 게인 스테이지, 제2 아날로그 게인 스테이지, 온도 보상 회로, 및 포트로 구성된다.
본 발명의 다른 양상에서, 상기 방법은 상기 제곱법 검출기를 사용하여 상기 감쇠된 에너지 샘플을 아날로그 DC 전압으로 변환하는 단계, 상기 제1 아날로그 게인 스테이지를 사용하여 상기 아날로그 DC 전압에 게인과 온도 보정을 적용함으로써 상기 아날로그 DC전압을 온도 보정된 DC 전압으로 변환하는 단계 - 상기 제1 아날로그 게인 스테이지의 게인은 상기 온도 보상 회로의 출력에 의해 결정됨 -, 상기 제2 아날로그 게인 스테이지를 사용하여 상기 온도 보정된 DC 전압을 스케일링 된 DC 전압으로 변환하는 단계, 및 상기 포트를 사용하여 상기 스케일링 된 DC 전압을 출력하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 또 다른 양상에서, RF 전력 감시 시스템은 제1 입력 전력 센서, 출력 전력 센서, 및 채널 파워 미터를 포함한다. 상기 제1 입력 전력 센서는 제1 채널 전송 라인 상의 상기 제1 채널에 대한 결합기 이전(pre-combiner) RF 전력 레벨을 측정하고, 상기 제1 채널에 대하여 상기 측정된 결합기 이전 RF 전력 레벨을 상기 채널 파워 미터에 제공하도록 구성된다. 상기 제2 입력 전력 센서는 제2 채널 전송 라인 상의 상기 제2 채널에 대한 결합기 이전 RF 전력 레벨을 측정하고, 상기 제2 채널에 대하여 상기 측정된 결합기 이전 RF 전력 레벨을 상기 채널 파워 미터로 제공한다. 상기 출력 전력 센서는 결합된 채널 전송 라인 상의 상기 제1 채널에 대하여 상기 결합기 이후(post-combiner) RF 전력 레벨을 측정하고, 상기 제1 채널에 대한 상기 측정된 결합기 이후 RF 전력 레벨을 상기 채널 파워 미터에 제공한다. 그리고 상기 출력 센서는 결합된 채널 전송 라인 상의 상기 제2 채널에 대하여 상기 결합기 이후 RF 전력 레벨을 측정하고, 상기 제2 채널에 대한 상기 측정된 결합기 이후 RF 전력 레벨을 상기 채널 파워 미터에 제공한다.
본 발명의 다른 양상에서, 상기 채널 파워 미터는 상기 제1 채널에 대한 상기 결합기 이전 RF 전력 레벨과 상기 제1 채널에 대한 상기 결합기 이후 RF 전력 레벨 간의 차이를 계산함으로써 상기 제1 채널에 대한 결합기 손실 레벨을 결정하도록 구성된다.
본 발명의 다른 양상에서, 상기 채널 파워 미터는 또한 상기 제2 채널에 대한 상기 결합기 이전 RF 전력 레벨과 상기 제2 채널에 대한 상기 결합기 이후 RF 전력 레벨 간의 차이를 계산함으로써 상기 제2 채널에 대한 결합기 손실 레벨을 결정하도록 구성된다.
본 발명의 다른 양상에서, 상기 채널 파워 미터는 또한 상기 제1 채널에 대한 상기 결합기 손실 레벨 및/또는 상기 제2 채널에 대한 상기 결합기 손실 레벨 중 적어도 하나를 디스플레이 하도록 구성된다.
본 발명의 다른 양상에서, 상기 제1 입력 전력 센서 및/또는 상기 제2 입력 전력 센서 중 적어도 하나는 용량형 무지향성 커플러를 갖는 RF 전력 센서이다.
본 발명의 다른 양상에서, 상기 용량형 무지향성 커플러는 무지향성 커플러 인쇄 회로 기판(PCB)과 용량성 감쇠기를 포함한다. 상기 무지향성 커플러 PCB는 주 전송 라인 상을 이동하는 에너지를 전달하도록 구성된 커플러 섹션을 포함하며, 상기 주 전송 라인은 제1 채널 전송 라인 또는 제2 채널 전송 라인일 수 있고, 상기 무지향성 커플러 PCB와 상기 용량성 감쇠기는 용량성 전압 분배기로서 구성되고, 상기 주 전송 라인 상의 상기 에너지 샘플을 제공한다.
본 발명의 다른 양상에서, 상기 커플러 섹션은 마이크로스트립이다.
본 발명의 다른 양상에서, 상기 무지향성 커플러 PCB의 전면은 상기 커플러 섹션을 포함하고, 상기 무지향성 커플러 PCB의 후면은 인쇄된 금속 구조로 구성되며, 유전체 재료는 상기 커플러 섹션과 상기 인쇄된 금속 구조 사이에 위치한다. 상기 인쇄된 금속 구조와 상기 커플러 섹션 중 적어도 일부는 오버랩 된다. 또한, 상기 커플러 섹션과 상기 인쇄된 금속 구조는 상기 커플러 섹션 상에 상기 RF 전력이 존재할 때 커플링 되도록 구성된다.
본 발명의 다른 양상에서, 상기 용량성 감쇠기는 상기 인쇄된 금속 구조에 전기적으로 연결되고, 분로 커패시터로서 구성된다.
본 발명의 다른 양상에서, 전력 전달 부재는 상기 인쇄된 금속 구조와 상기 용량성 감쇠기를 전기적으로 연결한다.
본 발명의 다른 양상에서, 전력 전달 부재는 상기 인쇄된 금속 구조와 상기 용량성 감쇠기를 전기적으로 연결하도록 구성되며, 상기 용량성 감쇠기는 상기 전력 전달 부재의 베이스에 위치하고, 상기 전력 전달 부재의 말단부는 상기 인쇄된 금속 구조에 전기적으로 연결된다.
본 발명의 다른 양상에서, 상기 용량형 무지향성 커플러는 상기 인쇄된 금속 구조와 상기 용량성 감쇠기에 전기적으로 연결되도록 구성된 전력 전달 부재를 더 포함하며, 상기 용량성 감쇠기는 상기 전력 전달 부재의 베이스에 위치하고, 상기 전력 전달 부재의 말단부는 상기 인쇄된 금속 구조에 전기적으로 연결된다.
본 발명의 다른 양상에서, 상기 용량형 무지향성 커플러는 상기 인쇄된 금속 구조와 상기 용량성 감쇠기를 전기적으로 연결하도록 구성된 전력 전달 부재를 더 포함하며, 상기 용량성 감쇠기는 상기 전략 전달 부재의 베이스에 위치하고, 상기 전력 전달 부재의 말단부는 상기 인쇄된 금속 구조에 접촉한다.
본 발명의 다른 양상에서, 상기 인쇄된 금속 구조는 원형 점이다.
본 발명의 다른 양상에서, 상기 전력 전달 부재는 플렉서블하다.
본 발명의 다른 양상에서, 상기 용량성 감쇠기는 분산 커패시터이다.
본 발명의 다른 양상에서, 상기 전력 전달 부재는 와이어이다.
본 발명의 다른 양상에서, 상기 전력 전달 부재는 핀이다.
본 발명의 다른 양상에서, 상기 전력 전달 부재는 텔레스코핑 핀이다.
본 발명의 또 다른 양상에서, 비일시적 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체는 채널에 대한 결합기 손실 레벨을 결정하기 위한 실행 가능한 코드를 저장하며, 실행될 때 상기 코드는, 제1 입력 전력 센서로부터 제1 채널에 대하여 측정된 결합기 이전 RF 전력 레벨을 수신하는 단계; 출력 전력 센서로부터 상기 제1 채널에 대하여 측정된 결합기 이후 RF 전력 레벨을 수신하는 단계; 상기 제1 채널에 대하여 측정된 결합기 이전 RF 전력 레벨과 상기 제1 채널에 대하여 측정된 결합기 이후 RF 전력 레벨 간의 차이를 계산함으로써, 제1 채널 결합기 RF 전력 손실 레벨을 결정하는 단계; 및 상기 제1 채널 결합기 전력 손실 레벨을 출력하는 단계를 포함하는 단계들을 수행한다.
본 발명의 다른 양상에서, 실행될 때 상기 코드는 제2 입력 전력 센서로부터 제2 채널에 대하여 측정된 결합기 이전 RF 전력 레벨을 수신하는 단계; 출력 전력 센서로부터 상기 제2 채널에 대하여 측정된 결합기 이후 RF 전력 레벨을 수신하는 단계; 상기 제2 채널에 대하여 측정된 결합기 이전 RF 전력 레벨과 상기 제2 채널에 대하여 측정된 결합기 이후 RF 전력 레벨 간의 차이를 계산함으로써 제2 채널 결합기 RF 전력 손실 레벨을 결정하는 단계; 및 상기 제2 채널 결합기 전력 손실 레벨을 출력하는 단계를 포함하는 단계들을 추가로 수행한다.
본 발명의 다른 양상에서, 상기 제1 입력 전력 센서 및/또는 상기 제2 입력 전력 센서 중 적어도 하나는 용량형 무지향성 커플러를 갖는 RF 전력 센서이다.
본 발명의 다른 양상에서, 상기 용량형 무지향성 커플러는 무지향성 커플러 인쇄 회로 기판(PCB)과 용량성 감쇠기를 포함한다. 상기 무지향성 커플러 PCB는 주 전송 라인 상을 이동하는 에너지를 전달하도록 구성된 커플러 섹션을 포함하며, 상기 주 전송 라인은 상기 제1 채널 전송 라인 또는 상기 제2 채널 전송 라인일 수 있다. 상기 무지향성 커플러 PCB와 상기 용량성 감쇠기는 용량성 전압 분배기로서 구성되며, 상기 주 전송 라인 상의 상기 에너지 샘플을 제공한다.
본 발명의 다른 양상에서, 상기 커플러 섹션은 마이크로스트립이다.
본 발명의 다른 양상에서, 상기 무지향성 커플러 PCB의 전면은 상기 커플러 섹션으로 구성되고, 상기 무지향성 커플러 PCB의 후면은 인쇄된 금속 구조로 구성되며, 유전체 재료는 상기 커플러 섹션과 상기 인쇄된 금속 구조 사이에 위치한다. 상기 인쇄된 금속 구조와 상기 커플러 섹션의 적어도 일부는 오버랩 된다. 또한, 상기 커플러 섹션과 상기 인쇄된 금속 구조는 상기 커플러 섹션 상에 상기 RF 전력이 존재할 때 커플링 되도록 구성된다.
본 발명의 다른 양상에서, 상기 용량성 감쇠기는 상기 인쇄된 금속 구조에 전기적으로 연결되며, 분로 커패시터로서 구성된다.
본 발명의 다른 양상에서, 전력 전달 부재는 상기 인쇄된 금속 구조와 상기 용량성 감쇠기를 전기적으로 연결한다.
본 발명의 다른 양상에서, 전력 전달 부재는 상기 인쇄된 금속 구조와 상기 용량성 감쇠기를 전기적으로 연결하도록 구성되며, 상기 용량성 감쇠기는 상기 전력 전달 부재의 베이스에 위치하고, 상기 전력 전달 부재의 말단부는 상기 인쇄된 금속 구조에 전기적으로 연결된다.
본 발명의 다른 양상에서, 상기 용량형 무지향성 커플러는 상기 인쇄된 금속 구조와 상기 용량성 감쇠기를 전기적으로 연결하도록 구성된 전력 전달 부재를 더 포함하며, 상기 용량성 감쇠기는 상기 전력 전달 부재의 베이스에 위치하고, 상기 전력 전달 부재의 말단부는 상기 인쇄된 금속 구조에 전기적으로 연결된다.
본 발명의 다른 양상에서, 상기 용량형 무지향성 커플러는 상기 인쇄된 금속 구조와 상기 용량성 감쇠기에 전기적으로 연결되도록 구성된 전력 전달 부재를 더 포함하며, 상기 용량성 감쇠기는 상기 전략 전달 부재의 베이스에 위치하고, 상기 전력 전달 부재의 말단부는 상기 인쇄된 금속 구조에 접촉된다.
본 발명의 다른 양상에서, 상기 인쇄된 금속 구조는 원형 점이다.
본 발명의 다른 양상에서, 상기 전력 전달 부재는 플렉서블하다.
본 발명의 다른 양상에서, 상기 용량성 감쇠기는 분산 커패시터이다.
본 발명의 다른 양상에서, 상기 전력 전달 부재는 와이어이다.
본 발명의 다른 양상에서, 상기 전력 전달 부재는 핀이다.
본 발명의 다른 양상에서, 상기 전력 전달 부재는 텔레스코핑 핀이다.
본 발명의 이점들은 예시를 통해 도시되고 설명된 본 발명의 실시예들에 대한 다음의 설명으로부터 통상의 기술자에게 더욱 명백해질 것이다. 이해되는 바와 같이, 본 발명은 기타 및 다른 실시예가 가능하며, 그 세부사항들은 다양한 관점에서 변형될 수 있다.
본 발명의 이들 및 다른 특징들과 그 이점들은 예시로서 첨부된 개략적인 도면을 참조하여, 이제 설명될 본 발명의 실시예들에서 구체적으로 예시되어 있다.
도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 무지향성 커플러를 갖는 RF 전력 센서의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 무지향성 커플러를 갖는 RF 전력 센서의 분해도이다.
도 3은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 무지향성 커플러를 갖는 RF 전력 센서의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 무지향성 커플러를 갖는 RF 전력 센서의 아날로그 기판의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 무지향성 커플러를 갖는 RF 전력 센서의 아날로그 기판의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 무지향성 커플러를 갖는 RF 전력 센서의 블록도이다.
도 7은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 무지향성 커플러를 갖는 RF 전력 센서의 전송 라인 부분의 평면도이다.
도 8은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 무지향성 커플러를 갖는 RF 전력 센서의 전송 라인 부분의 평면도이다.
도 9는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 무지향성 커플러를 갖는 RF 전력 센서의 전송 라인 부분의 측면도이다.
도 10은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 무지향성 커플러를 갖는 RF 전력 센서의 무지향성 커플러 인쇄 회로 기판의 사시도이다.
도 11은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 무지향성 커플러를 갖는 RF 전력 센서의 무지향성 커플러 인쇄 회로 기판의 사시도이다.
도 12는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 무지향성 커플러를 갖는 RF 전력 센서의 블록도이다.
도 13은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 무지향성 커플러를 갖는 RF 전력 센서의 무지향성 커플러의 블록도이다.
도 14는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 무지향성 커플러를 갖는 RF 전력 센서의 아날로그 처리 회로의 블록도이다.
도 15는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 무지향성 커플러를 갖는 RF 전력 센서의 아날로그 기판의 블록도이다.
도 16은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 무지향성 커플러를 갖는 RF 전력 센서를 갖는 RF 전력 계량 시스템에 사용하기 위한 채널 파워 미터의 블록도이다.
도 17은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 무지향성 커플러를 갖는 RF 전력 센서를 갖는 RF 전력 계량 시스템의 블록도이다.
도 18은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 무지향성 커플러를 갖는 RF 전력 센서를 갖는 RF 시스템에서의 결합기 손실을 결정하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 19는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 무지향성 커플러를 갖는 RF 전력 센서를 갖는 RF 시스템의 메모리(725)에 의해 저장되고, 채널 파워 미터(720)의 프로세서(722)에 의해 실행되는 결합기의 손실을 계산하기 위한 프로그램의 흐름도이다.
도 20은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 무지향성 커플러를 갖는 RF 전력 센서를 사용하는 방법의 흐름도이다.
모든 도면은 개략적이며, 비율에 맞게 그려지지 않음에 주의해야 한다. 이들 도면의 상대적인 치수와 비율들은 도면의 명료성과 편리함을 위해 크기가 과장되거나 축소된 것으로 도시되어 있다. 동일한 참조 번호는 일반적으로 다른 실시예에서 대응되는 또는 유사한 특징들을 나타내는 것으로 사용된다. 따라서, 도면(들)과 설명은 본질적으로 예시적인 것이며, 제한적인 것이 않은 것으로 간주되어야 한다.
본 명세서와 청구 범위 전반에 걸쳐 사용되는 근사적인 언어는 관련된 기본 기능의 변화를 초래하지 않으면서 허용 가능한 정도로 변형할 수 있는 임의의 양적인 표현을 수정하도록 적용될 수 있다. 따라서, “약”과 같이 용어 또는 용어들에 의해 수정된 값은 명시된 정확한 값으로 제한되지 않는다. 적어도 일부의 경우에는, 근사적 언어는 값을 측정하는 도구의 정밀도에 대응할 수 있다. 범위의 제한은 결합 및/또는 교체될 수 있으며, 이러한 범위는 문맥 또는 언어가 다른 것을 나타내지 않는 한 식별되고 본 명세서에 언급된 모든 하위 범위를 포함한다. 실시되는 예시들 이외에 또는 다르게 지시된 경우, 본 명세서와 청구 범위에서 사용되는 성분의 양, 반응 조건 등을 나타내는 모든 숫자 또는 표현은 모든 경우에 있어서 “약”이라는 용어에 의해 변형된 것으로 이해되어야 한다.
“선택적인” 또는 “선택적으로”는 후속적으로 설명된 사건 또는 상황이 발생하거나 발생하지 않을 수 있고, 또는 후속적으로 식별된 물질이 존재하거나 존재하지 않을 수 있음을 의미하며, 그 설명은 사건 또는 상황이 발생하거나 물질이 존재하는 경우, 및 사건 또는 상황이 발생하지 않거나 물질이 존재하지 않는 경우를 포함한다.
본 명세서에서 사용된 “구성한다”, “구성하는”, “포함한다”, “포함하는”, “갖는다”, “갖는”의 용어 또는 그것들의 임의의 다른 변형은 비배타적인 포함을 커버하는 것으로 의도된다. 예를 들면, 요소들의 리스트를 포함하는 프로세스, 방법, 물품 또는 장치는 단지 이들 요소에만 한정되는 것은 아니며, 명시적으로 나열되지 않거나 그러한 프로세스, 방법, 물품, 또는 장치에 고유한 다른 요소들도 포함할 수 있다.
단수 형태인 “하나의”, 및 “상기”는 문맥이 명백하게 달리 지시하지 않는 한 복수의 대상을 포함한다.
본 명세서에서 사용된 “프로세서”는 신호를 처리하고 일반적인 연산과 산술적인 기능을 수행한다. 프로세서에 의해 처리된 신호는 디지털 신호, 데이터 신호, 컴퓨터 명령, 프로세서 명령, 메시지, 비트, 비트 스트림, 또는 수신, 송신 및/또는 검출될 수 있는 다른 수단을 포함할 수 있다. 일반적으로, 프로세서는 다수의 단일 및 멀티 코어(multicore) 프로세서와 코-프로세서(co-processor)와 다른 다수의 단일 및 멀티코어 프로세서와 코-프로세서 아키텍처를 포함하는 여러 가지의 다양한 프로세서일 수 있다. 프로세서는 다양한 기능을 실행하는 다양한 모듈을 포함할 수 있다.
본 명세서에서 사용된 “메모리”는 휘발성 메모리 및/또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 비휘발성 메모리는, 예를 들면 ROM(판독 전용 메모리), PROM(프로그래머블 판독 전용 메모리), EPROM(소거 가능 PROM), 및 EEPROM(전기적 소거 가능 PROM)을 포함할 수 있다. 휘발성 메모리는, 예를 들면 RAM(랜덤 엑세스 메모리), 동기 RAM(SRAM), 동적 RAM(DRAM), 동기 DRAM(SDRAM), 2배속 SDRAM(DDRSDRAM), 및 다이렉트 RAM 버스 RAM(DRRAM)을 포함할 수 있다. 메모리는 또한 디스크를 포함할 수 있다. 메모리는 컴퓨팅 장치의 리소스를 제어하거나 할당하는 운영 시스템을 저장할 수 있다. 메모리는 또한 프로세서에 의해 사용되는 데이터를 저장할 수 있다.
본 명세서에서 사용된 “디스크”는, 예를 들면 자기 디스크 드라이브, 고체 상태 디스크 드라이브, 플로피 디스크 드라이브, 테이브 드라이브, 집(Zip) 드라이브, 플래시 메모리 카드, 및/또는 메모리 스틱일 수 있다. 또한, 디스크는 CE-ROM(컴팩트 디스크 ROM), CD 기록 가능 드라이브(CD-R 드라이브), CD 재기록 가능 드라이브(CD-RW 드라이브), 및/또는 디지털 비디오 ROM 드라이브(DVD ROM)일 수 있다. 디스크는 컴퓨팅 장치의 리소스를 제어 또는 할당하는 운영 체제 및/또는 프로그램을 저장할 수 있다.
다음 상세한 설명의 일부는 컴퓨터 메모리 내의 데이터 비트 상의 연산 알고리즘 및 기호 표현에 의해 제공된다. 이러한 알고리즘적인 설명과 표현들은 데이터 처리 기술 분야의 통상의 기술자가 그들의 작업을 다른 통상의 기술자에게 가장 효과적으로 전달하기 위해 사용되는 수단이다. 알고리즘은 일반적으로 원하는 결과를 유도하는 일관성 있는 일련의 단계(명령)로 인식된다. 단계는 물리적 양의 물리적 조작을 요구하는 단계이다. 일반적으로, 반드시 필요하지는 않으나 이러한 양들은 저장, 전송, 결합, 비교, 및 달리 조작될 수 있는 전기, 자기, 또는 광학 비 일시적 신호의 형태를 취한다. 때로는 주로 통상적인 사용을 이유로, 이들 신호를 비트, 값, 요소, 기호, 문자, 용어, 숫자 등으로 지칭하는 것이 편리하다. 또한, 때로는 물리적 조작 또는 물리적 양의 변형 또는 물리적 양의 표현을 요구하는 단계들의 특정 배열을 일반성의 손실 없이 모듈 또는 코드 장치로서 지칭하는 것이 편리하다.
그러나, 이들 및 유사한 용어 모두는 적절한 물리적 양과 관련되며, 이러한 양에 적용되는 편리한 라벨일 뿐이다. 다음의 논의에서 명백한 바와 같이 특별히 다르게 언급하지 않는 한, 상세한 설명을 통틀어, “프로세싱” 또는 “컴퓨팅” 또는 “계산” 또는 “결정” 또는 “디스플레이” 또는 “결정” 등과 같은 용어를 사용하는 논의는 컴퓨터 시스템 메모리 또는 레지스터 또는 다른 이러한 정보 저장, 전송 또는 디스플레이 장치 내에서 물리적(전자적) 양으로서 표현되는 데이터를 조작하고 변형하는 컴퓨터 시스템 또는 (특정 컴퓨팅 기계와 같은) 유사한 전자 컴퓨팅 장치의 동작과 처리를 지칭한다.
본 명세서에 설명된 실시예들의 특정 양상은 알고리즘의 형태로 본 명세서에 설명된 처리 단계 및 명령을 포함한다. 실시예들의 처리 단계 및 명령은 소프트웨어, 펌웨어 또는 하드웨어로 구체화될 수 있으며, 다양한 운영 체제에 의해 사용되는 상이한 플랫폼 상에 상주하여 동작되도록 다운로드 될 수 있음을 알아야 한다. 실시예들은 컴퓨팅 시스템 상에서 실행될 수 있는 컴퓨터 프로그램 제품에 존재할 수도 있다.
실시예는 또한 본 명세서의 동작을 수행하는 장치에 관한 것이다. 이러한 장치는, 예를 들면 특정 컴퓨터와 같이 목적을 위해 특별하게 구성될 수 있으며, 컴퓨터 내에 저장된 컴퓨터 프로그램에 의해 선택적으로 활성화되거나 재구성되는 범용 컴퓨터를 포함할 수 있다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 플로피 디스크, 광학 디스크, CD-ROMs, 자기 광학 디스크, 판독 전용 메모리(ROMs), 랜덤 액세스 메모리(RAMs), EPROMs, EEPROMs, 자기 또는 광학 카드, 응용 주문형 집적 회로(ASICs), 또는 전기적 명령을 저장하기에 적합한 임의의 유형의 매체와 같은, 그러나 이에 한정되지는 않는 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체에 저장될 수 있으며, 각각은 컴퓨터 시스템 버스에 전기적으로 접속된다. 또한, 명세서에 지칭된 컴퓨터는 단일 프로세서를 포함할 수 있거나, 향상된 컴퓨팅 성능을 위해 다중 프로세서 설계를 이용하는 아키텍처일 수 있다.
본 명세서에 제시된 알고리즘과 디스플레이는 본질적으로 임의의 특정 컴퓨터 또는 다른 장치와 관련되지 않는다. 다양한 범용 시스템이 본 명세서의 교시에 따른 프로그램과 함께 사용될 수 있으며, 방법의 단계를 수행하기 위해 더욱 특수화된 장치를 구성하는 것이 편리하다는 것을 증명할 수도 있다. 이러한 시스템의 다양한 구조는 아래 설명에서 나타날 것이다. 또한, 실시예들은 임의의 특정 프로그래밍 언어를 참조하여 설명되지 않는다. 다양한 프로그래밍 언어는 본 명세서에 설명된 실시예들의 교시를 실행하는데 사용될 수 있으며, 특정 언어에 대한 이하의 임의의 참조는 실시예들의 활성화 및 최상의 모드의 개시를 위해 제공된다.
또한, 명세서에서 사용되는 언어는 주로 가동성과 교육적인 목적을 위해 선택되었으며, 본 발명의 주제를 묘사하거나 제한하기 위해 선택되지 않았을 수 있다. 따라서, 실시예들의 개시는 청구 범위에 설명된 실시예들의 범위를 예시하기 위한 것이지, 제한하려는 것은 아니다.
전술한 바와 같이, 전송 라인 구조 내에 존재하는 RF 전력을 측정하는 것이 요구되는 무선 통신 산업 내에 많은 애플리케이션이 있다. 수년에 걸쳐 사용되는 이러 요구 사항에 대한 많은 접근들이 있었으나, 높은 성능을 유지하면서 저비용으로 이러한 측정을 수행하는 능력은 언제나 과제였다. 또한, 방향성 결합기를 사용하는 RF 전력 센서는 크기가 커서, 공간이 중요한 대부분의 캐비넷과 랙(rack)에서는 불편하다.
전통적으로, RF 전력 센서는 방향성 결합기를 사용하도록 설계되고 구성되었다. 커플러는 샘플링된 무선 주파수(RF) 에너지를 측정 가능한 DC 전압으로 변환하기 위해 몇가지 유형의 검출기를 사용하여 처리되는 전송 라인 에너지 샘플을 제공한다. 또한, 전통적인 RF 전력 센서의 핵심을 형성하는 방향성 커플러는 (전기장 및 자기장으로부터 파생된) 전송 라인 내의 전압과 전류 파형 모두의 샘플링을 통한 방향성을 달성한다. 이러한 접근은 전송 라인 내의 순방향 및 반사 주행 파형을 구별할 필요가 있는 경우에는 효과적이나, 많은 경우에 이러한 기능은 RF 전력 센서에는 필요하지 않다.
방향성 커플러의 사용에 대한 대안적인 접근은 도 1 및 도 2의 RF 전력 센서(100)에 나타나 있으며, 이는 전송 라인 구조 내의 전기장의 기여에만 기초하여 주 전송 라인 상의 에너지 샘플(RF 전압)을 얻는 무지향성 커플러(700)를 사용한다. 무지향성 커플러(700)의 사용은 RF 전력 센서(100)의 구성을 크게 단순화한다. RF 전력 센서(100)가 주 전송 라인(600) 내의 전기장에만 기초하여 주 전송 라인(600)의 RF 전력을 측정하는 사실로 인하여, 결합기 상의 아이솔레이터(isolator)에 근접하는 것과 같이 VSWR이 낮은 (임피던스 미스매치(mismatch)가 작은) 전송 시스템 내의 지점에 배치될 때 RF 전력 센서(100)의 정확도가 증가한다.
그러나, 주 전송 라인(600)의 전기장만을 샘플링하는 것은 방향성 센서의 자기장을 샘플링하는데 필요한 것과 같은 더 적은 주파수-선택 컴포넌트를 사용할 수 있게 한다. 따라서, 무지향성 커플러(700)를 갖는 RF 전력 센서(100)는 방향성 커플러를 사용하는 종래의 RF 전력 센서와 비교할 때, 더 넓은 주파수 응답을 갖는다.
또한, RF 전력 센서(100)의 무지향성 커플러(700)는 용량성 무지향성 커플러이다. 무지향성 커플러(700)는 용량성 인쇄 회로 기판(PCB), 무지향성 커플러 PCB(400)를 사용하여 주 전송 라인(600)으로부터 RF 에너지를 샘플링한다. RF 전력 센서(100)에서 무지향성 커플러 PCB(400)의 구성은 일단 생성되면 고정되므로 조정이 필요하지 않아, 방향성 커플러와 비교할 때 조립과 교정을 단순화한다. 조정이 필요하지 않다. 이는 방향성 커플러가 2개의 독립적인 측정 채널의 교정을 포함하고, 각각의 커플러 채널은 전기장 및 자기장 모두의 샘플링에 의존하기 때문이며, 방향성 커플러 기반 시스템의 교정과 테스트는 필연적으로 더욱 복잡하다. 또한, 커플러의 방향적 성능(방향성)을 정량화하는 특성도 테스트 되어야 한다. 그리고 RF 전력 센서의 무지향성 커플러 PCB(400)의 구성은 조립시 고정되므로, RF 전력 센서(100)는 방향성 커플러를 사용하고 정기적인 간격으로 교정되어야 하는 RF 전력 센서와는 대조적으로 제조 후에 재교정될 필요가 없다.
또한, RF 시스템에 방향성 커플러를 갖는 종래의 RF 전력 센서를 몇 개 배치하는 것은 전통적으로도 매우 비싸며, 시스템의 수가 증가하고, 더 크고 복잡해짐에 따라 더욱 비싸지고 있다. 도 1의 RF 전력 센서(100)의 무지향성 커플러(700)의 설계로 인하여, RF 전력 센서(100)의 개당 비용은 방향성 커플러를 사용하는 종래의 RF 전력 센서의 비용의 일부에 불과하다. 이는 RF 시스템의 소유자가 방향성 커플러를 사용하는 적은 수의 종래의 RF 전력 센서와 동일한 가격으로 무지향성 커플러(700)를 갖는 다수의 RF 전력 센서(100)를 배치할 수 있게 한다. 이는 시스템 소유자가 그들의 RF 시스템에 대한 더 많은 정보를 효과적으로 관리하고 얻을 수 있게 한다. 하나의 예시는 결합기로 들어가는 각각의 개별 채널의 전송 라인 상에 RF 전력 센서(100)를 설치할 수 있는 것이다. 이는 각각의 채널이 결합기에 보내는 RF 전력의 레벨을 개별적으로 측정할 수 있는 비용 효율적인 방법을 시스템 소유자에게 제공한다. 이는 방향성 커플러를 갖는 종래의 RF 전력 센서를 사용하는 시스템 소유자에게 오랫동안 많은 비용이 드는 것으로 느껴졌다. 무지향성 커플러(700)를 갖는 RF 전력 센서(100)는 이렇게 산업에서 오랫동안 느껴졌던 필요성을 충족시킬 수 있다.
도 1 내지 11을 참조하면, RF 전력 센서(100)는 캐리어 몸체(105)를 갖는다. 캐리어 몸체(105)는 본체(200)와 전송 라인 부분(300)을 갖는다. 하나의 예시적인 실시예에서, 본체(200)는 플라스틱이고, 전송 라인 부분(300)은 금속이다. 본체(200)는 쐐기 부분(205)과 입방체 부분(250)을 갖는다. 쐐기 부분(205)의 정점(apex)(220)은 모따기(chamfer) 된다. 쐐기 부분(205)은 또한 업스트림 벽(215) 및 업스트림 벽(215)에 대향하는 다운스트림 벽(210)을 포함한다. 외벽(226)은 업스트림 벽(215)과 다운스트림 벽(210) 사이에 걸쳐 있다. 쐐기 부분(205)은 업스트림 벽(215)과 다운스트림 벽(210)을 통해 연장되는 원통형 개구(225)를 포함한다. 원통형 개구(225)는 전송 라인 부분(300)과 동심원이 되도록 배향되며, 본체(200)의 쐐기 부분(205)이 전송 라인 부분(300)의 섹션 주위에 배치되어 캐리어 몸체(105)를 형성한다.
쐐기 부분(205)의 원통형 개구(225)는 금속 코팅된 내부면(230)을 갖는다. 원통형 개구(225)의 내부면(230) 상의 금속 코팅은 전송 라인 부분(300)의 금속 구조 재료와 함께 동작하여 RF 전력 센서 전송 라인(315) 주위에 패러데이(Faraday) 케이지를 형성한다. 보다 구체적으로는, 쐐기 부분(205)의 원통형 개구(225)가 무지향성 커플러 PCB(400)를 포함하는 전송 라인 부분(300)의 그루브(345) 위에 배치될 때, 원통형 개구(225)의 내부면(230) 상의 금속 코팅은 전송 라인 부분(300)의 금속 구조 재료와 함께 동작하여 RF 전력 센서 전송 라인(315) 주위에 실드(shield)를 형성한다.
쐐기 부분(205)은 본체(200)의 입방체 부분(250)의 제1 측(255)에 고정된 베이스(235)를 갖는다. 커버(295)는 입방체 부분(250)의 제2 측(260)에 형성된 캐비티(cavity)(265) 위에 배치된다. 입방체 부분(250)의 제1 측(255)은 제2 측(260)의 반대측에 존재한다. 커버(295)는 포트(550)가 관통하여 연장되는 포트 개구(298)를 갖는다. 커버(295)는 또한 광 튜브(296)가 관통하여 연장되는 광 튜브 개구(297)를 가지며, 이에 따라 사용자는 LED(551)에 의해 생성되는 광을 볼 수 있다.
입방체 부분(250)은 제1 측(505) 및 제2 측(510)을 갖는 아날로그 기판(500)을 포함하며, 제1 측(505)은 제2 측(510)의 반대편에 위치한다. 아날로그 기판(500)의 제1 측(505)은 입방체 부분(250)의 캐비티(265)의 베이스(266)를 향해 배향된다. 아날로그 기판(500)은 아날로그 기판(500)의 제1 측(505)으로부터 입방체 부분의 베이스(266)를 향해 돌출하는 말단부(517)를 갖는 전력 전달 부재(515)를 갖는다. 전력 전달 부재(515)의 말부(517)는 무지향성 커플러 PCB(400)의 후면(415) 상의 인쇄된 금속 구조(420)에 전기적으로 연결 가능하다. 용량성 감쇠기(520)는 전력 전달 부재(515)의 베이스(516)에 위치한다. 일부 예시적인 실시예에서, 용량성 감쇠기(520)는 아날로그 기판의 제2 측(510) 상에 장착된 분산 커패시터 어레이이며, 아날로그 기판(500)의 제2 측(510) 상의 전력 전달 부재(515)의 베이스(516) 주위에 위치한다. 일부 예시적인 실시예에서, 전력 전달 부재(515)의 베이스(516)는 아날로그 기판(500)의 제1 측(505)으로부터 아날로그 기판(500)의 제2 측(510)으로 연장된다.
전력 전달 부재(515)는 플렉서블하다. 일부 예시적인 실시예에서, 전력 전달 부재(515)는 와이어일 수 있다. 다른 예시적인 실시예에서, 전력 전달 부재(515)는 텔레스코핑 핀일 수 있다. 추가로 예시적인 실시예에서, 전력 전달 부재(515)는 스프링이 장착된 텔레스코핑 핀일 수 있다.
절연층(290)은 아날로그 기판(500)과 입방체 부분의 캐비티(265)의 베이스(266) 사이에 위치한다. 입방체 부분 캐비티 베이스(266)는 개구(267)를 갖고, 절연층(290)은 개구(291)를 갖는다. 입방체 부분 캐비티 개구(267)와 절연층 개구(291)는 동심원이며, 이에 따라 전력 전달 부재(515)가 통과할 수 있게 한다.
아날로그 기판(500)은 패스너(fastener)(299)를 사용하여 RF 전력 센서(100)의 입방체 부분(250)과 전송 라인 부분(300)에 고정된다. 또한, 절연층(290)은 패스너(299)를 사용하여 RF 전력 센서(100)의 입방체 부분(250)과 전송 라인 부분(300)에 고정된다. 그리고 입방체 부분(250)은 또한 패스너(299)를 사용하여 전송 라인 부분(300)에 고정된다. 또한, 커버(295)는 패스너(299)를 사용하여 입방체 부분(250)의 제2 측(260)에 고정된다.
아날로그 기판(500)의 제2 측(510)은 또한 포트(550)와 LED(551)를 갖는다. LED(551)는 전력 상태의 표시를 제공하고, 광 튜브(296)를 통해 사용자에게 보여질 수 있다.
전송 라인 부분(300)은 RF 전력 센서(100)의 전송 라인 부분(300)을 주 전송 라인(600)에 연결하여, RF 전력 센서 전송 라인(315)을 주 전송 라인(600)에 전기적으로 연결하기 위한 업스트림 커넥터(305)와 다운스트림 커넥터(310)를 갖는다. 전송 라인 부분(300)은 전송 라인 부분(300)의 세로축(longitudinal axis)(347)에 직교하도록 배향된 그루브(345)를 갖는다. 그루브(345)는 업스트림 커넥터(305)와 다운스트림 커넥터(310) 사이의 대략 중간에 위치한다. 그루브(345)는 전송 라인 부분(300)의 세로축(347)보다 약간 아래에서 시작하여, 전송 라인 부분(300)의 상부(346)를 통과한다. 그루브(345)는 퀀셋(Quonset) 형태이며, 반원형 단면을 갖고, 전송 라인 부분(300)의 업스트림 벽(335), 다운스트림 벽(340), 및 베이스 벽(330)에 의해 형성된다. 무지향성 커플러 인쇄 회로 기판(PCB)(400)은 그루브(345) 내에 위치한다. 무지향성 커플러 PCB(400)는 무지향성 커플러 PCB(400)의 후면(415)이 전송 라인 부분(300)의 베이스 벽(330)을 향하도록 그루브(345)에서 배향된다.
RF 전력 센서(100)의 전송 라인 부분(300)은 전송 라인 부분(300)을 통과하는 RF 전력 센서 전송 라인(315)을 갖는다. RF 전력 센서 전송 라인(315)은 업스트림 섹션(320), 커플러 섹션(410), 및 다운스트림 섹션(325)을 갖는다. 업스트림 섹션(320)은 제1 단부(321) 및 제2 단부(322)를 갖는다. 업스트림 섹션(320)의 제1 단부(321)는 전송 라인 부분(300)의 업스트림 커넥터(305)를 통해 주 전송 라인(600)의 업스트림 단부(601)에 전기적 및 기계적으로 연결될 수 있다. 하나의 예시적인 실시예에서, 업스트림 커넥터(305)는 N 타입 수(male) 커넥터이다.
업스트림 섹션(320)의 제2 단부(322)는 무지향성 커플러 PCB(400)의 커플러 섹션(410)의 업스트림 단부(411)에 전기적으로 연결된다. 하나의 예시적인 실시예에서, 커플러 섹션(410)의 업스트림 단부(411)는 업스트림 벽(335)을 통해 연장되는 업스트림 섹션(320)의 제2 단부(322)의 부분에 납땜된다. 업스트림 단부(411)의 제2 단부(322)에 대한 납땜은 전송 라인 부분(300)의 그루브(345) 내의 제 위치에 무지향성 커플러 PCB(400)를 기계적으로 고정시킨다.
RF 전력 센서 전송 라인(315)의 다운스트림 섹션(325)은 제1 단부(326) 및 제2 단부(327)를 갖고 있다. 다운스트림 섹션(325)의 제2 단부(327)는 무지향성 커플러 PCB(400)의 커플러 섹션(410)의 다운스트림 단부(412)에 전기적으로 연결된다. 하나의 예시적인 실시예에서, 커플러 섹션(410)의 다운스트림 단부(412)는 다운스트림 벽(340)을 통해 연장되는 다운스트림 섹션(325)의 제2 단부(327)의 부분에 납땜된다. 다운스트림 단부(412)의 제2 단부(327)에 대한 납땜은 전송 라인 부분(300)의 그루브(345) 내의 제 위치에 무지향성 커플러 PCB(400)를 기계적으로 고정시킨다.
RF 전력 센서 전송 라인(315)의 다운스트림 섹션(325)의 제1 단부(326)는 다운스트림 커넥터(310)를 통해 주 전송 라인(600)의 다운스트림 단부(602)에 전기적 및 기계적으로 연결될 수 있다. 하나의 예시적인 실시예에서, 다운스트림 커넥터(310)는 N 타입 암(female) 커넥터이다.
도 10 및 11은 RF 전력 센서(100)의 무지향성 커플러 PCB(400)의 사시도를 나타낸다. 무지향성 커플러 PCB(400)는 전면(405) 및 후면(415)을 갖는다. 전면(405) 및 후면(415)은 무지향성 커플러 PCB(400)의 반대 측 상에 위치한다. 전면(405)은 RF 전력 센서 전송 라인(315)의 커플러 섹션(410)을 포함한다. 하나의 예시적인 실시예에서, 커플러 섹션(410)은 약 2GHz까지의 주파수에서 낮은 삽입 손실 및 양호한 삽입 VSWR을 위해 최적화된 50 옴(ohm)의 인쇄된 마이크로스트립 라인 전송 라인이다. 예를 들면, 하나의 예시적인 실시예에서, 커플러 섹션(410)의 삽입에 의한 저하는 약 0.1dB보다 작고, VSWR은 약 1.10이다.
무지향성 커플러 PCB(400)는 인쇄된 금속 구조(420)를 포함하는 후면(415)을 갖는다. 하나의 예시적인 실시예에서, 인쇄된 금속 구조(420)는 약 0.125인치의 직경을 갖는 인쇄된 금속 원형 점이다. 인쇄된 금속 구조는 타원형 또는 직사각형과 같은 다른 형태일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예시적인 실시예에서, 인쇄된 금속 구조(420)의 중심은 커플러 섹션(410)의 중심선(413)을 따라 위치한다. 또한, 일부 예시적인 실시예에서, 인쇄된 금속 구조(420)의 중심은 커플러 섹션(410)의 중심선(413)을 따라 위치하며, 또한 커플러 섹션(410)의 업스트림 단부(411)와 다운스트림 단부(412) 사이의 중간에 위치한다.
커플러 섹션(410)과 인쇄된 금속 구조(420)의 오버랩 양은 무지향성 커플러 PCB(400)의 유전체 재료(425), 커플러 섹션(410), 및 인쇄된 금속 구조에 의해 형성된 커패시터 값을 결정하는 인자이다. 커패시턴스 값에 영향을 줄 수 있는 다른 인자는 커플러 섹션(410)의 폭, 무지향성 커플러 PCB(400)의 유전체 재료(425)의 두께, 및 인쇄된 금속 구조(420)의 크기(예를 들면, 원의 직경)를 포함한다.
무지향성 커플러 PCB(400)는 커플러 섹션(410)과 인쇄된 금속 구조(420) 사이에 위치한 유전체 재료(425)를 갖는다. 무지향성 커플러 PCB(400)에 대한 하나의 예시적인 실시예에서, 유전체 재료(425)는 FR4이다. FR4의 두께는 약 0.020인치이고, 커플러 섹션(410)과 인쇄된 금속 구조(420)가 형성되는 구리 포일의 두께는 적어도 약 0.008인치이다. 무지향성 커플러 PCB의 길이는 약 0.3인치이고, 폭은 약 0.4인치이다. 무지향성 커플러 PCB(400)는 상술한 바와 같은 크기를 갖는 무지향성 커플러 PCB(400)의 유전체 재료(425)와 유사한 유전 특성을 가질 수 있고, FR4로 제조된 Arlon 또는 Rodgers 58-80에 의해 제공되는 인쇄된 회로 기판 재료와 같은 다른 유전체 재료(425)로 제조될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. FR4는 내화성(자기-소화성)인 에폭시 수지 바인더가 포함된 직조된 유리 섬유 천으로 구성된 합성 유전체 재료이다.
도 2-4, 7, 9, 및 11을 참조하면, 전송 라인 부분(300)의 베이스 벽(330)은 개구(331)를 가지며, 전송 라인 부분(300)의 베이스(350)는 개구(331)를 갖는다. 또한, 위에서 논의한 바와 같이, 입방체 부분 캐비티 베이스(266)는 개구(267)를 갖고, 절연층(290)은 개구(291)를 갖는다. 이러한 개구들 모두는 동심원이므로, 전력 전달 부재(515)의 말단부(517)가 통과하여 무지향성 커플러 PCB(400)의 후면(415) 상의 인쇄된 금속 구조(420)에 접촉할 수 있게 한다. 전력 전달 부재(515)는 인쇄된 금속 구조(420)에 전기적으로 연결될 수 있다. 전력 전달 부재(515)는 아날로그 기판(500)으로 이동하기 위해 무지향성 커플러 PCB(400)에 의해 주 전송 라인(600)으로부터 샘플링 된 RF 전력을 위한 통로를 제공한다.
도 12는 RF 전력 센서(100)의 블록도를 나타낸다. RF 전력 센서(100)는 무지향성 커플러(700)와 아날로그 처리 회로(710)로 구성된다. 주 전송 라인(600)은 무지향성 커플러(700)에 전기적으로 연결된다. 무지향성 커플러(700)는 아날로그 처리 회로(710)에 전기적으로 연결된다. 아날로그 처리 회로(710)는 채널 파워 미터(720)에 전기적으로 연결된다. 주 전송 라인(600)은 RF 전력 센서(100)에 전기적으로 연결된다. RF 전력 센서(100)는 채널 파워 미터에 전기적으로 연결된다. 무지향성 커플러(700)는 주 전송 라인(600) 상의 에너지(RF 전압)를 샘플링하여 아날로그 처리 회로(710)에 에너지 샘플을 제공한다. 아날로그 처리 회로(710)는 무지향성 커플러(700)로부터 에너지 샘플을 수신하고, 에너지 샘플을 처리하여, 주 전송 라인(600) 상을 이동하는 RF 전력의 풀 스케일 레벨을 나타내는 스케일링 된 DC 전압을 출력한다. 아날로그 처리 회로(710)는 채널 파워 미터(720)에 DC 전압을 출력한다. 달리 말하면, 아날로그 처리 회로(710)는 샘플링된 에너지를 주 전송 라인(600) 상의 RF 전력에 선형적으로 비례하는 스케일링 된 DC 전압으로 전환 시킨다. 채널 파워 미터(720)는 아날로그 처리 회로(710)로부터 수신된 스케일링 된 DC 전압의 값에 대응하는 주 전송 라인(600) 상을 이동하는 RF 전력의 풀 스케일 레벨에 대한 값을 표시하도록 구성된다.
예를 들어, RF 전력 센서(100)가 100W의 풀 스케일 전력 범위와 0-4 VDC의 스케일링 된 아날로그 DC 출력 범위를 갖는다면, 아날로그 처리 회로는 주 전송 라인(600) 상에 50W가 이동할 때 2 VDC의 스케일링 된 DC 전압 레벨을 채널 파워 미터(720)로 출력할 것이다. 채널 파워 미터(720)는 0-4 VDC의 스케일링 된 DC 입력 범위로 구성되며, 2 VDC의 스케일링 된 DC 전압을 수신하여, 주 전송 라인(600) 상의 50W의 전력 측정을 표시할 것이다. RF 전력 센서(100)의 아날로그 처리 회로(710)의 스케일링 된 DC 전압 출력과 채널 파워 미터(720)의 아날로그 DC 입력은 0-4 VDC 이외의 범위로 스케일링 될 수 있다는 것이 고려되어야 한다.
도 13 및 14를 참조하면, 도 13은 무지향성 커플러 PCB(400), 전력 전달 부재(515), 및 용량성 감쇠기(520)를 포함하는 무지향성 커플러(700)의 블록도를 나타낸다. 무지향성 커플러 PCB(400)는 전력 전달 부재(515)에 전기적으로 연결된다. 전력 전달 부재(515)는 분로 커패시터로서 구성되는 용량성 감쇠기(520)에 전기적으로 연결된다. 용량성 감쇠기(520)는 아날로그 처리 회로(710)에 전기적으로 연결된다. 전술한 바와 같이, 무지향성 커플러(700)는 주 전송 라인 상의 에너지 샘플(RF 전압)을 얻고, 샘플링 된 에너지를 주 전송 라인(600)으로부터 아날로그 처리 회로(710)에 제공한다. 도 6, 10, 11 및 13을 참조하면, RF 전력 센서 전송 라인(315)의 부분인 무지향성 커플러 PCB(400)의 커플러 섹션(410)은 주 전송 라인(600)에 전기적으로 연결될 수 있다. 커플러 섹션이 주 전송 라인(600)에 전기적으로 연결될 때, 주 전송 라인(600)의 업스트림 단부(601)와 다운 스트림 단부(602) 사이를 흐르는 에너지는 무지향성 커플러 PCB(400)의 커플러 섹션(410)을 통과한다. 전술한 바와 같이, 무지향성 커플러 PCB(400)의 인쇄된 금속 구조(420), 커플러 섹션(410) 및 유전체 재료(425)의 구성으로 인해, 무지향성 커플러 PCB(400)는 커패시터로서 동작한다. 따라서, 무지향성 커플러(700)는 용량형 무지향성 커플러로서 동작한다. 또한, 커플러 섹션(410)과 인쇄된 금속 구조(420)는 상기 RF 전력이 상기 커플러 섹션 상에 존재할 때, 커플링 되도록 구성된다.
따라서, 에너지(RF 전력)가 주 전송 라인(600)을 통해 이동할 때, 용량성 전압 분배기가 전력 전달 부재(515)를 통해 전기적으로 연결되어 있는 무지향성 커플러 PCB(400)와 용량성 감쇠기(520)에 의해 형성된다. 달리 말하면, 무지향성 커플러(700)의 무지향성 커플러 PCB(400)와 용량성 감쇠기(520)는 주 전송 라인(600) 상을 이동하는 에너지 샘플을 생성하는 용량성 전압 분배기를 형성하도록 구성되어 있다. 무지향성 커플러(700)에 의해 생성된 샘플링 된 에너지는 아날로그 처리 회로(710)에 제공된다.
하나의 예시적인 실시예에서, 무지향성 커플러(700)에 의해 생성된 에너지 샘플의 전력 레벨은 라인 전력을 통한 풀 스케일에서 약 14dBm이다. 또한, 하나의 예시적인 실시예에서, 무지향성 커플러(700)에 의해 생성된 에너지 샘플의 전력 레벨은 라인 전력을 통한 풀 스케일에서 주 전송 라인(600)으로부터 약 -36dBm이다.
도 14는 저항성 감쇠기(525), 제곱법 검출기(530), 제1 아날로그 게인 스테이지(535), 제2 아날로그 게인 스테이지(540), 온도 보상 회로(545), 및 포트(550)를 갖는 RF 전력 센서(100)의 아날로그 처리 회로(710)의 블록도를 나타낸다. 아날로그 처리 회로(710)는 무지향성 커플러(700)에 전기적으로 연결되어 무지향성 커플러(700)에 의해 생성되는 에너지 샘플을 수신한다. 보다 구체적으로, 저항성 감쇠기(525)는 무지향성 커플러(700)에 전기적으로 연결되어 무지향성 커플러(700)로부터 주 전송 라인(600) 상을 이동하는 에너지 샘플을 수신한다. 저항성 감쇠기(525)는 제곱법 검출기(530)에 전기적으로 연결된다. 제곱법 검출기(530)는 아날로그 제1 아날로그 게인 스테이지(535)에 전기적으로 연결된다. 제1 아날로그 게인 스테이지(535)는 제2 아날로그 게인 스테이지(540)에 전기적으로 연결된다. 제2 아날로그 게인 스테이지(540)는 포트(550)에 전기적으로 연결된다. 온도 보상 회로(545)는 제1 아날로그 게인 스테이지(535)에 전기적으로 연결된다. 포트(550)는 채널 파워 미터(720)에 전기적으로 연결될 수 있다. RF 전력 센서의 아날로그 처리 회로(710)는 채널 파워 미터(720)에 전기적으로 연결될 수 있다.
저항성 감쇠기(525)는 무지향성 커플러(700)로부터 무지향성 커플러(700)에 의해 생성된 주 전송 라인(600) 상의 에너지 샘플을 수신한다. 저항성 감쇠기(525)는 에너지 샘플의 전압 레벨을 제곱법 검출기(530)에 적합한 레벨로 설정함으로써 무지향성 커플러(700)로부터 수신된 에너지 샘플(RF 전압)을 감쇠시킨다. 저항성 감쇠기(525)는 또한 무지향성 커플러(700)의 회로 컴포넌트와 아날로그 처리 회로(710)의 회로 컴포넌트 사이의 격리(isolation)를 제공한다. 저항성 감쇠기(525)는 감쇠된 에너지 샘플을 제곱법 검출기(530)에 출력한다.
따라서, 저항성 감쇠기(525)는 무지향성 커플러(700)로부터 주 전송 라인(600) 상을 이동하는 에너지를 나타내는 에너지 샘플(RF 전압)을 수신하고, 에너지 샘플을 주 전송 라인(600) 상을 이동하는 에너지를 나타내는 감쇠된 에너지 샘플(RF 전압)로 변환하도록 구성된다. 하나의 예시적인 실시예에서, 저항성 감쇠기(525)에 의해 제곱법 검출기(530)에 출력된 감쇠된 에너지 샘플은 라인 전력을 통한 풀 스케일에서 주 전송 라인(600)으로부터 약 -23dBm이며, 이는 제곱법 검출기(530)를 동적 응답의 제곱법 영역 내에서 동작할 수 있게 한다.
제곱법 검출기(530)는 저항성 감쇠기(525)에 의해 생성된 감쇠된 에너지 샘플(RF 전압)을 수신하고, 주 전송 라인(600) 상을 이동하는 에너지를 나타내는 아날로그 DC 전압을 제1 아날로그 게인 스테이지(535)에 출력한다. 따라서, 제곱법 검출기(530)는 주 전송 라인(600) 상을 이동하는 에너지를 나타내는 감쇠된 에너지 샘플(RF 전압)을 수신하고, 에너지 샘플을 주 전송 라인(600) 상을 이동하는 에너지를 나타내는 아날로그 DC 전압으로 변환하며, 아날로그 DC 전압을 제1 아날로그 게인 스테이지(535)로 제공하도록 구성된다. 하나의 예시적인 실시예에서, 제곱법 검출기(530)의 아날로그 DC 전압 출력은 풀 스케일에서 약 1mV이다.
제1 아날로그 게인 스테이지(535)는 제곱법 검출기(530)로부터 아날로그 C 전압 출력을 수신하고, 제곱법 검출기(530)로부터의 아날로그 DC 전압 출력에 온도 보정을 적용한다. 제1 아날로그 게인 스테이지(535)에 의해 적용되는 온도 보정은 제곱법 검출기(530)의 임의의 열적으로 유도된 드리프트의 영향을 보상한다. 이러한 온도 보정된 DC 전압은 제2 아날로그 게인 스테이지(540)에 제공된다. 제1 아날로그 게인 스테이지(535)에 의해 적용된 온도 보정의 양은 온도 보상 회로(545)의 출력에 의해 결정된다. 온도 보상 회로(545)는 입방체 부분(250)의 캐비티(265)에서의 공기의 온도를 측정한다. 하나의 예시적인 실시예에서, 온도 보상 회로(545)는 제1 아날로그 게인 스테이지(535)의 피드백 루프에 배치된 포지스터(posistor)이다. 다른 예시적인 실시예에서, 온도 보상 회로(545)는 이에 제한되지는 않지만 서미스터(thermistor)와 같은 다른 장치를 사용하여 구현될 수 있다는 것이 고려되어야 할 것이다.
제1 아날로그 게인 스테이지(535)는 또한 온도 보정된 DC 전압을 제2 아날로그 게인 스테이지(540)에 출력하기 전에 아날로그 DC 전압에 일부 증폭을 적용한다. 제1 아날로그 게인 스테이지(535)의 전체 이득은 또한 가변적이며, 온도 보상 회로(545)에 의해 결정될 것이다. 하나의 예시적인 실시예에서, 제1 아날로그 게인 스테이지(535)에 의해 약 824의 이득이 아날로그 DC 전압에 적용되며, 이로써 약 0.8V의 온도 보정된 DC 전압이 생성된다.
따라서, 제1 아날로그 게인 스테이지(535)는 주 전송 라인(600) 상을 이동하는 에너지를 나타내는 아날로그 DC 전압을 수신하고, 제곱법 검출기(530)의 임의의 유도된 드리프트의 영향을 보상하기 위해 온도 보정을 포함하는 이득을 아날로그 DC 전압에 적용하고, 제2 아날로그 게인 스테이지(540)에 주 전송 라인(600) 상을 이동하는 에너지를 나타내는 온도 보정된 DC 전압을 출력하도록 구성된다. 따라서, 제1 아날로그 게인 스테이지(535)는 주 전송 라인(600) 상을 이동하는 에너지를 나타내는 아날로그 DC 전압을 수신하고, 온도 보정을 상기 아날로그 DC 전압에 적용함으로써 온도 보정된 DC 전압을 생성하며, 주 전송 라인(600) 상을 이동하는 에너지를 나타내는 온도 보정된 DC 전압을 제2 아날로그 게인 스테이지(540)에 출력하도록 구성된다.
하나의 예시적인 실시예에서, 제1 아날로그 게인 스테이지(535)는 1μV 미만과 같이 매우 낮은 오프셋을 갖는 정밀 연산 증폭기이다.
제2 아날로그 게인 스테이지(540)는 제1 아날로그 게인 스테이지(535)로부터 온도 보정된 DC 전압을 수신하고, 이득을 제1 아날로그 게인 스테이지(535)로부터의 온도 보정된 DC 전압 출력에 적용한다. 제2 아날로그 게인 스테이지(540)에 의해 적용된 이득은 주 전송 라인(600) 상을 이동하는 에너지를 나타내는 스케일링 된 DC 전압으로서 출력하기 위해 온도 보정된 DC 전압을 스케일링한다.
따라서, 제2 아날로그 게인 스테이지(540)는 주 전송 라인(600) 상을 이동하는 에너지를 나타내는 온도 보정된 DC 전압을 수신하고, 이득을 온도 보정된 DC 전압에 적용함으로써 온도 보정된 DC 전압을 스케일링하며, 주 전송 라인(600) 상을 이동하는 에너지를 나타내는 스케일링 된 DC 전압을 포트에 출력하도록 구성된다.
하나의 예시적인 실시예에서, 약 5의 이득이 스케일링 된 DC 전압을 생성하기 위해 제2 아날로그 게인 스테이지(540)에 의해 온도 보정된 DC 전압에 적용되지만, 통상의 기술자는 다른 스케일링이 요구되는 경우에는 다른 이득값을 적용하는 것을 선택할 수 있다. 예시적인 실시예에서, RF 전력 센서(100)는 100W의 풀 스케일 전력 범위를 갖고, 스케일링 된 DC 전압 범위는 0-4 VDC이다. 따라서, 예시적인 실시예에서, 제2 아날로그 게인 스테이지(540)의 포트(550)로의 스케일링 된 DC 전압 출력은 주 전송 라인(600) 상을 0W가 이동하는 경우에는 0 VDC이고, 주 전송 라인(600) 상을 50W가 이동하는 경우에는 2 VDC이며, 주 전송 라인(600) 상을 100W가 이동하는 경우에는 4 VDC이다. 스케일링 된 DC 전압을 생성하기 위해 제2 아날로그 게인 스테이지(540)에 의해 온도 보정된 DC 전압에 적용된 스케일링은 제2 아날로그 게인 스테이지(540)의 이득을 조정함으로써 0-4 VDC 이외의 범위를 갖도록 변경될 수 있다는 것이 고려될 수 있을 것이다.
포트(550)는 제2 아날로그 게인 스테이지로부터 스케일링 된 DC 전압을 수신하고, 예를 들어 사용자에게 최대 전력값을 디스플레이하기 위한 채널 파워 미터(720)에 출력으로서 스케일링 된 DC 전압을 제공한다. 따라서, RF 전력 센서(100)의 아날로그 처리 회로(710)의 포트(550)는 예를 들어 사용자에게 최대 전력값을 디스플레이하기 위한 채널 파워 미터(720)에 출력으로서 스케일링 된 DC 전압을 제공하도록 구성된다. 또한, RF 전력 센서(100)의 포트(550)는 사용자에게 최대 전력값을 디스플레이하기 위한 채널 파워 미터(720)에 출력으로서 스케일링 된 DC 전압을 제공하도록 구성된다.
도 15는 RF 전력 센서(100)의 아날로그 기판(500)의 블록도를 나타낸다. 아날로그 기판(500)은 전력 전달 부재(515), 용량성 감쇠기(520), 저항성 감쇠기(525), 제곱법 검출기(530), 제1 아날로그 게인 스테이지(535), 제2 아날로그 게인 스테이지(540), 온도 보상 회로(545), 포트(550, 및 LED(551)를 포함한다. 전력 전달 부재(515)는 용량성 감쇠기(520)에 전기적으로 연결된다. 용량성 감쇠기(520)는 저항성 감쇠기(525)에 전기적으로 연결된다. 저항성 감쇠기(525)는 제곱법 검출기(530)에 전기적으로 연결된다. 제곱법 검출기(530)는 제1 아날로그 게인 스테이지(535)에 전기적으로 연결된다. 제1 아날로그 게인 스테이지(535)는 온도 보상 회로(545)에 전기적으로 연결된다. 제1 아날로그 게인 스테이지(535)는 제2 아날로그 게인 스테이지(540)에 전기적으로 연결된다. 제2 아날로그 게인 스테이지(540)는 포트(550)에 전기적으로 연결된다. 포트(550)는 LED(551)에 전기적으로 연결된다.
포트(550)는 전기적 전력을 수신하고, 제1 아날로그 게인 스테이지(535), 제2 아날로그 게인 스테이지(540), 온도 보상 회로(545), 및 LED(551)와 같이 작동에 전기적 전력을 요하는 RF 전력 센서(100)의 다양한 컴포넌트들에 전기적 전력을 제공하도록 구성된다. LED(551)는 RF 전력 센서(100)의 회로가 포트(550)를 통해 전기적 전력을 수신하고, RF 전력 센서(100)의 다양한 컴포넌트들에 전기적 전력을 제공할 때, 조명하도록 구성된다. 하나의 예시적인 실시예에서, 포트(550)는 채널 파워 미터(720)로부터 전력을 수신할 수 있다.
도 16은 포트(721), 프로세서(722), 메모리(725), 및 유저 I/O(726)를 포함하는 채널 파워 미터(720)의 블록도를 나타낸다. 유저 I/O(726)는 사용자 입력 장치(723)와 디스플레이(724) 중 하나, 또는 모두를 포함할 수 있다. 일부 예시적인 실시예에서, 유저 I/O(726)의 디스플레이(724)와 사용자 입력 장치(723)는 터치 스크린과 같이 결합될 수 있다. 또한, 유저 I/O(726)는 분리된 디스플레이(724)와 사용자 입력 장치(723)를 가질 수 있다. 다른 예시적인 실시예에서, 사용자 입력 장치(723)는 버튼, 키패드 또는 키보드일 수 있다.
프로세서(722)는 포트(721), 디스플레이(724), 메모리(725), 및 유저 I/O(726)에 전기적으로 연결된다. 채널 파워 미터(720)는 RF 전력 센서(100)로부터 스케일링 된 DC 전압을 수신하여, 디스플레이(724)를 통해 사용자에게 주 전송 라인(600) 상을 이동하는 RF 전력의 상응하는 풀 스케일 값을 표시한다. 다수의 RF 전력 센서들(100)이 채널 파워 미터(720)에 연결되는 경우에, 사용자는 연결된 RF 전력 센서들(100) 각각에 대한 하나 이상의 풀 스케일값을 개별적으로 스크롤링 및 디스플레이하거나, 연결된 RF 전력 센서들(100) 각각에 대한 모든 풀 스케일값을 동시에 디스플레이함으로써, 유저 I/O(726)를 사용하여 연결된 RF 전력 센서들(100) 각각에 의해 측정된 RF 전력의 개별 풀 스케일값을 디스플레이할 수 있다.
도 17은 RF 전송 시스템(801)에 대한 RF 전력 계량 시스템(800)의 블록도를 나타낸다. RF 전력 계량 시스템(800)은 제1 입력 전력 센서(810), 제2 입력 전력 센서(820), 및 출력 전력 센서(835)를 갖는다. RF 전송 시스템(801)은 제1 채널 전송 라인(805), 제2 채널 전송 라인(815), 결합기(825), 및 결합된 채널 전송 라인(830)을 갖는다.
제1 입력 전력 센서(810)는 제1 채널 전송 라인(805)과 채널 파워 미터(720)에 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 입력 전력 센서(820)는 제2 채널 전송 라인(815)과 채널 파워 미터(720)에 전기적으로 연결될 수 있다. 결합기(825)는 제1 채널 전송 라인(805)과 제2 채널 전송 라인(815), 및 결합된 채널 전송 라인(830)에 전기적으로 연결될 수 있다. 출력 전력 센서(835)는 결합된 채널 전송 라인(830)과 채널 파워 미터(720)에 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 입력 전력 센서(810)는 제1 채널 전송 라인(805) 상의 RF 전력 레벨을 측정하고, 제1 채널 전송 라인(805) 상의 측정된 RF 전력 레벨을 채널 파워 미터(720)로 제공하도록 구성된다. 제2 입력 전력 센서(820)는 제2 채널 전송 라인 상의 RF 전력 레벨을 측정하고, 제2 채널 전송 라인(815) 상의 측정된 RF 전력 레벨을 채널 파워 미터(720)로 제공하도록 구성된다. 제1 입력 전력 센서(810)는 RF 전력 센서(100)와 같은 무지향성 전력 센서일 수 있다. 제2 입력 전력 센서(820)는 RF 전력 센서(100)와 같이 무지향성 전력 센서일 수 있다.
결합기(825)는 결합된 채널 전송 라인(830) 상에 제1 채널 전송 라인(805)으로부터의 제1 채널과 제2 채널 전송 라인(815)으로부터의 제2 채널을 결합하도록 구성된다. 출력 전력 센서(835)는 결합된 채널 전송 라인(830) 상의 제1 채널에 대한 RF 전력 레벨을 측정하고, 제1 채널에 대하여 측정된 RF 전력 레벨을 채널 파워 미터(720)로 제공하도록 구성된다. 출력 전력 센서(835)는 또한 결합된 채널 전송 라인(830) 상의 제2 채널에 대한 RF 전력 레벨을 측정하고, 제2 채널에 대하여 측정된 RF 전력 레벨을 채널 파워 미터(720)로 제공하도록 구성된다. 출력 전력 센서(835)는 스펙트럼 분석기와 같이 방향성의 채널화된 전력(directional channelized power)을 결정할 수 있는 임의의 장치일 수 있다. 출력 전력 센서(835)는 또한 관심 채널에 대한 RF 전력 레벨이 측정될 때 관심 채널만이 활성화되는 한, 방향성의 채널화된 전력을 결정할 수 없는 장치(예를 들면, 복합 전력 측정 장치)일 수 있다. 예를 들어, 제1 채널에 대한 RF 전력 레벨이 측정되는 동안에 제1 채널만이 활성화되고, 제2 채널에 대한 RF 전력 레벨이 측정되는 동안에 제2 채널만이 활성화된다면, 복합 전력 측정 장치가 출력 전력 센서(835)로서 사용될 수 있다.
채널 파워 미터(720)는 결합기 이전 제1 채널에 대한 RF 전력 레벨(결합기(825)에 들어가기 전의 제1 채널에 대한 RF 전력 레벨)인 제1 채널 전송 라인(805) 상의 제1 채널에 대한 RF 전력 레벨을 디스플레이하도록 구성된다. 채널 파워 미터(720)는 또한, 결합기 이전 제2 채널에 대한 RF 전력 레벨(결합기(825)에 들어가기 전의 제2 채널에 대한 RF 전력 레벨)인 제2 채널 전송 라인(805) 상의 제2 채널에 대한 RF 전력 레벨을 디스플레이하도록 구성된다. 또한, 채널 파워 미터(720)는 결합기 이후 제1 채널에 대한 RF 전력 레벨(결합기(825)를 나온 이후의 제1 채널에 대한 RF 전력 레벨)인 결합된 채널 전송 라인(830) 상의 제1 채널에 대한 RF 전력 레벨을 디스플레이하도록 구성된다. 그리고 채널 파워 미터(720)는 결합기 이후 제2 채널에 대한 RF 전력 레벨(결합기(825)를 나온 이후의 제2 채널에 대한 RF 전력 레벨)인 결합된 채널 전송 라인(830) 상의 제2 채널에 대한 RF 전력 레벨을 디스플레이하도록 구성된다.
또한, 채널 파워 미터(720)는 결합기 이전 제1 채널에 대한 RF 전력 레벨과 결합기 이후 제1 채널에 대한 RF 전력 레벨 간의 차이인 제1 채널에 대한 결합기 손실을 계산하고 표시하도록 구성된다. 그리고 채널 파워 미터(720)는 결합기 이전 제2 채널에 대한 RF 전력 레벨과 결합기 이후 제2 채널에 대한 RF 전력 레벨 간의 차이인 제2 채널에 대한 결합기 손실을 계산하고 표시하도록 구성된다.
도 18은 RF 전력 계량 시스템(800)을 사용하는 RF 전송 시스템(801)에서의 결합기 손실을 결정하는 방법(900)을 나타내는 흐름도이다. 블록 905에서, 제1 채널 전송 라인 상의 제1 채널에 대한 결합기 이전 RF 전력 레벨은 제1 입력 전력 센서(810)를 사용하여 측정된다. 제1 입력 전력 센서(810)는 RF 전력 센서(100)일 수 있다. 블록 910에서, 결합된 채널 전송 라인(830) 상의 제1 채널에 대한 결합기 이후 RF 전력 레벨은 출력 전력 센서(835)를 사용하여 측정된다.
블록 915에서, 제2 채널 전송 라인(815) 상의 제2 채널에 대한 결합기 이전 RF 전력 레벨은 제2 입력 전력 센서(820)를 사용하여 측정된다. 제2 입력 전력 센서(820)는 RF 전력 센서(100)일 수 있다. 블록 920에서, 결합된 채널 전송 라인(830) 상의 제2 채널에 대한 결합기 이후 RF 전력 레벨은 출력 전력 센서(835)를 사용하여 측정된다.
블록 925에서, 제1 채널에 대하여 측정된 결합기 이전 RF 전력 레벨은 제1 입력 전력 센서(810)에 의해 채널 파워 미터(720)로 제공되며, 제1 채널에 대하여측정된 결합기 이후 RF 전력 레벨은 출력 전력 센서(835)에 의해 채널 파워 미터(720)로 제공된다. 제2 채널에 대하여 측정된 결합기 이전 RF 전력 레벨은 제2 입력 센서(820)에 의해 채널 파워 미터(720)로 제공되고, 제2 채널에 대하여 측정된 결합기 이후 RF 전력 레벨은 출력 센서(835)에 의해 채널 파워 미터(720)로 제공된다.
블록 930에서, 제1 채널에 대한 결합기 손실 레벨은 제1 채널에 대한 결합기 이전 RF 전력 레벨과 제1 채널에 대한 결합기 이후 RF 전력 레벨 간의 차이를 계산함으로써, 채널 파워 미터(720)를 사용하여 계산된다.
블록 935에서, 제2 채널에 대한 결합기 손실 레벨은 제2 채널에 대한 결합기 이전 RF 전력 레벨과 제2 채널에 대한 결합기 이후 RF 전력 레벨 간의 차이를 계산함으로써, 채널 파워 미터(720)를 사용하여 계산된다.
블록 940에서, 제1 채널에 대하여 계산된 결합기 손실 레벨과 제2 채널에 대하여 계산된 결합기 손실 레벨은 채널 파워 미터(720)에 의해 사용자에게 디스플레이된다. 예시적인 실시예에서, 채널 파워 미터(720)는 유저 I/O(726)의 디스플레이(724)를 사용하여, 제1 채널에 대하여 계산된 결합기 손실 레벨과 제2 채널에 대하여 계산된 결합기 손실 레벨을 디스플레이한다.
도 19는 RF 전력 계량 시스템(800)의 예시적인 실시예에서 메모리(725)에 의해 저장되고, 채널 파워 미터(720)의 프로세서(722)에 의해 실행되는 결합기(825)의 손실을 계산하는 프로그램(1000)에 대한 흐름도이며, 도 16-17을 참조하여 설명될 것이다.
블록 1005에서, 제1 채널에 대하여 측정된 결합기 이전 RF 전력 레벨은 프로세서(722)에 의해 수신되고, 메모리(725)에 저장된다. 일부 예시적인 실시예에서, 제1 채널에 대하여 측정된 결합기 이전 RF 전력 레벨(결합기(825)에 들어가기 전의 제1 채널에 대한 RF 전력 레벨)은 제1 채널 전송 라인(805) 상을 이동하는 에너지를 나타내는 스케일링 된 DC 전압의 형태로 채널 파워 미터(720)에 의해 수신된다. 제1 채널에 대하여 측정된 결합기 이전 RF 전력 레벨은 제1 입력 전력 센서(810)에 의해 측정되고, 이로부터 수신된다. 제1 입력 전력 센서(810)는 RF 전력 센서(100)와 같은 무지향성 전력 센서일 수 있다. 제1 채널에 대하여 측정된 결합기 이전 RF 전력 레벨은 제1 채널 전송 라인(805) 상의 RF 전력 레벨이다.
블록 1010에서, 제1 채널에 대하여 측정된 결합기 이후 RF 전력 레벨은 프로세서(722)에 의해 수신되고, 메모리(725)에 저장된다. 제1 채널에 대하여 측정된 결합기 이후 RF 전력 레벨은 출력 전력 센서(835)에 의해 측정되고, 이로부터 수신된다. 일부 예시적인 실시예에서, 제1 채널에 대하여 측정된 결합기 이후 RF 전력 레벨(결합기(825)를 나온 후의 제1 채널에 대한 RF 전력 레벨)은 제1 채널에 대한 결합된 채널 전송 라인(830) 상을 이동하는 에너지를 나타내는 스케일링 된 DC 전압의 형태로 채널 파워 미터(720)에 의해 수신된다. 예시적인 실시예에서, 출력 전력 센서(835)는 스펙트럼 분석기와 같은 방향성의 채널화 된 전력을 결정할 수 있는 임의의 장치일 수 있다. 출력 전력 센서(835)는 관심 채널에 대한 RF 전력 레벨이 측정될 때 관심 채널만이 활성화되는 한, 방향성의 채널화된 전력을 결정할 수 없는 장치(예를 들면, 복합 전력 측정 장치)일 수 있다. 예를 들어, 복합 전력 측정 장치는 제1 채널에 대한 RF 전력 레벨이 측정되는 동안 제1 채널만이 활성화되고, 제2채널에 대한 RF 전력 레벨이 측정되는 동안 제2 채널만이 활성화된다면, 출력 전력 센서(835)로서 사용될 수 있다. 제1 채널에 대하여 측정된 결합기 이후 RF 전력 레벨은 결합된 채널 전송 라인(830) 상의 제1 채널에 대한 RF 전력 레벨이다.
블록 1015에서, 제2 채널에 대하여 측정된 결합기 이전 RF 전력 레벨은 프로세서(722)에 의해 수신되고, 메모리(725)에 저장된다. 일부 예시적인 실시예에서, 제2 채널에 대하여 측정된 결합기 이전 RF 전력 레벨(결합기(825)에 들어가기 전의 제2 채널에 대한 RF 전력 레벨)은 제2 채널 전송 라인(815) 상을 이동하는 에너지를 나타내는 스케일링 된 DC 전압의 형태로 채널 파워 미터(720)에 의해 수신된다. 제2 채널에 대하여 측정된 결합기 이전 RF 전력 레벨은 제2 입력 전력 센서(820)에 의해 측정되고, 이로부터 수신된다. 제2 입력 전력 센서(820)는 RF 전력 센서(100)와 같은 무지향성 전력 센서일 수 있다. 제2 채널에 대하여 측정된 결합기 이전 RF 전력 레벨은 제2 채널 전송 라인(815) 상의 RF 전력 레벨이다.
블록 1020에서, 제2 채널에 대하여 측정된 결합기 이후 RF 전력 레벨은 프로세서(722)에 의해 수신되고, 메모리(725)에 저장된다. 일부 예시적인 실시예에서, 제2 채널에 대하여 측정된 결합기 이후 RF 전력 레벨(결합기(825)를 나온 후의 제2 채널에 대한 RF 전력 레벨)은 제2 채널에 대한 결합된 채널 전송 라인(830) 상을 이동하는 에너지를 나타내는 스케일링 된 DC 전압의 형태로 채널 파워 미터(720)에 의해 수신된다. 제2 채널에 대하여 측정된 결합기 이후 RF 전력 레벨은 출력 전력 센서(835)에 의해 측정되고, 이로부터 수신된다. 예시적인 실시예에서, 출력 전력 센서(835)는 스펙트럼 분석기와 같은 방향성의 채널화된 전력을 결정할 수 있는 임의의 장치일 수 있다. 출력 전력 센서(835)는 관심 채널에 대한 RF 전력 레벨이 측정될 때 관심 채널만이 활성화되는 한, 방향성의 채널화된 전력을 결정할 수 없는 장치(예를 들면, 복합 전력 측정 장치)일 수 있다. 예를 들어, 복합 전력 측정 장치는 제1 채널에 대한 RF 전력 레벨이 측정되는 동안 제1 채널만이 활성화되고, 제2 채널에 대한 RF 전력 레벨이 측정되는 동안 제2 채널만이 활성화된다면, 출력 전력 센서(835)로서 사용될 수 있다. 제2 채널에 대하여 측정된 결합기 이후 RF 전력 레벨은 결합된 채널 전송 라인(830) 상의 제2 채널에 대한 RF 전력 레벨이다.
블록 1025에서, 제1 채널 결합기 RF 전력 손실 레벨은 메모리(725)로부터 제1 채널에 대하여 측정된 결합기 이전 RF 전력 레벨을 검색하고, 메모리(725)로부터 제1 채널에 대하여 측정된 결합기 이후 RF 전력 레벨을 검색하며, 제1 채널에 대하여 측정된 결합기 이전 RF 전력 레벨과 제1 채널에 대하여 측정된 결합기 이후 RF 전력 레벨 간의 차이를 계산하고, 그 차이를 제1 채널 결합기 RF 전력 손실 레벨로서 메모리(725)에 저장함으로써 프로세서(722)에 의해 결정된다.
블록 1030에서, 제2 채널 결합기 RF 전력 손실 레벨은 메모리(725)로부터 제2 채널에 대하여 측정된 결합기 이전 RF 전력 레벨을 검색하고, 메모리(725)로부터 제2 채널에 대하여 측정된 결합기 이후 RF 전력 레벨을 검색하며, 제2 채널에 대하여 측정된 결합기 이전 RF 전력 레벨과 제2 채널에 대하여 측정된 결합기 이후 RF 전력 레벨 간의 차이를 계산하고, 그 차이를 제2 채널 결합기 RF 전력 손실 레벨로서 메모리(725)에 저장함으로써 프로세서(722)에 의해 결정된다.
블록 1035에서, 제1 채널 결합기 RF 전력 손실 레벨은 프로세서(722)에 의해 메모리(725)로부터 검색되고, 사용자에게 출력된다. 프로세서(722)는 유저 I/O(726)를 사용함으로써 제1 채널 결합기 RF 전력 손실 레벨을 사용자에게 출력할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 프로세서(722)는 유저 I/O(726)의 디스플레이를 사용함으로써, 제1 채널 결합기 RF 전력 손실 레벨을 사용자에게 디스플레이로서 출력할 수 있다.
블록 1040에서, 제2 채널 결합기 RF 전력 손실 레벨은 프로세서(722)에 의해 메모리(725)로부터 검색되고, 사용자에게 출력된다. 프로세서(722)는 유저 I/O(726)를 사용함으로써 제2 채널 결합기 RF 전력 손실 레벨을 사용자에게 출력할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 프로세서(722)는 유저 I/O(726)의 디스플레이를 사용함으로써, 제2 채널 결합기 RF 전력 손실 레벨을 사용자에게 디스플레이로서 출력할 수 있다.
예시적인 실시예에서, 프로세서(722)는 채널 파워 미터(720)의 포트(721)를 통해 제1 채널에 대하여 측정된 결합기 이전 RF 전력 레벨, 제1 채널에 대하여 측정된 결합기 이후 RF 전력 레벨, 제2 채널에 대하여 측정된 결합기 이전 RF 전력 레벨, 및 제2 채널에 대하여 측정된 결합기 이후 RF 전력 레벨을 수신할 수 있다.
도 20은 RF 전력 센서(100)를 사용하는 방법(1100)의 흐름도이다. 블록 1105에서, RF 전력 센서(100)와 주 전송 라인(600)이 제공된다. 블록 1110에서, RF 전력 센서(100)는 주 전송 라인(600)에 연결된다. 블록 1115에서, 무지향성 커플러(700)를 사용하여 RF 전력 센서(100)에 의해, 주 전송 라인(600) 상을 이동하는 에너지 샘플이 얻어진다.
블록 1120에서, RF 전력 센서(100)의 아날로그 처리 회로(710)는 무지향성 커플러(700)에 의해 얻어진 에너지 샘플을 감쇠된 에너지 샘플로 감쇠시킨다. 예시적인 실시예에서, RF 전력 센서(100)의 아날로그 처리 회로(710)는 저항성 감쇠기(525)를 사용하여 에너지 샘플을 감쇠된 에너지 샘플로 변환한다.
블록 1125에서, RF 전력 센서(100)의 아날로그 처리 회로(710)는 무지향성 커플러(700)에 의해 얻어진 감쇠된 에너지 샘플을 주 전송 라인(600) 상을 이동하는 에너지를 나타내는 DC 전압으로 변환하여, 아날로그 DC 전압을 생성한다. 예시적인 실시예에서, RF 전력 센서(100)의 아날로그 처리 회로(710)는 제곱법 검출기(530)를 사용하여, 감쇠된 에너지 샘플을 아날로그 DC 전압으로 변환한다.
블록 1130에서, 아날로그 처리 회로(710)는 아날로그 DC 전압을 온도 보정하여, 온도 보정된 DC 전압을 생성한다. 예시적인 실시예에서, RF 전력 센서(100)의 아날로그 처리 회로(710)는 제1 아날로그 게인 스테이지(535)를 사용하여, 아날로그 DC 전압을 온도 보정한다.
블록 1135에서, 아날로그 처리 회로(710)는 온도 보정된 DC 전압을 스케일링하여, 스케일링 된 DC 전압을 생성한다. 예시적인 실시예에서, RF 전력 센서(100)의 아날로그 처리 회로(710)는 제2 아날로그 게인 스테이지(540)를 사용하여 온도 보정된 DC 전압을 스케일링한다.
블록 1140에서, 스케일링 된 DC 전압은 아날로그 처리 회로(710)에 의해 출력된다. 하나의 예시적인 실시예에서, RF 전력 센서(100)의 아날로그 처리 회로(710)는 포트(550)를 사용하여, 스케일링 된 DC 전압을 출력한다.
본 발명은 상술한 특정 실시예와 관련하여 설명되었지만, 많은 대안, 조합, 수정, 및 변형이 통상의 기술자에게는 자명하다는 것이 명백하다. 따라서, 본 발명의 바람직한 실시예들은, 전술한 바와 같이 단지 예시적인 것이며, 제한적인 의미는 아니다. 본 발명의 사아 및 범위를 벗어나지 않고 다양한 변경이 이루어질 수 있다. 상기 실시예들 및 다른 실시예들의 조합은 상기 설명들을 연구할 때 통상의 기술자에게 명백할 것이며, 그 안에 포함되도록 의도된다. 따라서, 본 발명의 범위는 첨부된 청구범위에 의해 정의되고, 청구범위의 의미 내에 있는 모든 장치, 프로세스, 및 방법들은 문자 그대로 또는 동등하게, 그 안에 포함되도록 의도된다.

Claims (95)

  1. 용량형 무지향성 커플러(capacitive non-directional coupler)로서,
    무지향성 커플러 인쇄 회로 기판(PCB) 및 용량성 감쇠기를 포함하고,
    상기 무지향성 커플러 PCB는 주 전송 라인 상을 이동하는 에너지를 전달하도록 구성된 커플러 섹션을 포함하며,
    상기 무지향성 커플러 PCB와 상기 용량성 감쇠기는 용량성 전압 분배기로서 구성되어, 상기 주 전송 라인 상의 에너지 샘플을 제공하는 용량형 무지향성 커플러.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 커플러 섹션은 마이크로스트립 라인(microstripline)인 용량형 무지향성 커플러.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 무지향성 커플러 PCB의 전면은 상기 커플러 섹션으로 구성되고, 상기 무지향성 커플러 PCB의 후면은 인쇄된 금속 구조로 구성되며, 유전체 재료는 상기 커플러 섹션과 상기 인쇄된 금속 구조 사이에 위치하고,
    상기 인쇄된 금속 구조와 상기 커플러 섹션의 적어도 일부는 오버랩 되며,
    상기 커플러 섹션과 상기 인쇄된 금속 구조는 상기 RF 전력이 상기 커플러 섹션 상에 존재할 때 커플링 되도록 구성되는 용량형 무지향성 커플러.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 용량성 감쇠기는 상기 인쇄된 금속 구조에 전기적으로 연결되고, 분로(shunt) 커패시터로서 구성되는 용량형 무지향성 커플러.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    전력 전달 부재는 상기 인쇄된 금속 구조와 상기 용량성 감쇠기에 전기적으로 연결되는 용량형 무지향성 커플러.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 인쇄된 금속 구조 및 상기 용량성 감쇠기를 전기적으로 연결하도록 구성된 전력 전달 부재를 더 포함하고,
    상기 용량성 감쇠기는 상기 전력 전달 부재의 베이스에 위치하며, 상기 전력 전달 부재의 말단부는 상기 인쇄된 금속 구조에 전기적으로 연결되는 용량형 무지향성 커플러.
  7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 인쇄된 금속 구조 및 상기 용량성 감쇠기를 전기적으로 연결하도록 구성된 전력 전달 부재를 더 포함하고,
    상기 용량성 감쇠기는 상기 전력 전달 부재의 베이스에 위치하며, 상기 전력 전달 부재의 말단부는 상기 인쇄된 금속 구조에 접촉하는 용량형 무지향성 커플러.
  8. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 인쇄된 금속 구조는 원형 점(circular dot)인 용량형 무지향성 커플러.
  9. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전력 전달 부재는 플렉서블(flexible)한 용량형 무지향성 커플러.
  10. 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 용량성 감쇠기는 분산(distributed) 커패시터인 용량형 무지향성 커플러.
  11. 청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 인쇄된 금속 구조는 0.125인치의 직경을 갖는 용량형 무지향성 커플러.
  12. 청구항 1 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 무지향성 커플러 PCB의 길이는 약 0.3인치이고, 상기 무지향성 커플러 PCB의 폭은 약 0.4인치인 용량형 무지향성 커플러.
  13. 청구항 1 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 무지향성 커플러 PCB 유전체 재료의 두께는 약 0.020인치인 용량형 무지향성 커플러.
  14. 청구항 1 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 커플러 섹션은 약 0.050인치의 폭과 약 0.300인치의 길이를 갖는 용량형 무지향성 커플러.
  15. 청구항 1 내지 청구항 14 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전력 전달 부재는 와이어(wire)인 용량형 무지향성 커플러.
  16. 청구항 1 내지 청구항 14 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전력 전달 부재는 핀(pin)인 용량형 무지향성 커플러.
  17. 청구항 1 내지 청구항 14 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전력 전달 부재는 텔레스코핑(telescoping) 핀인 용량형 무지향성 커플러.
  18. 무선 주파수(RF) 전력 센서로서,
    무지향성 커플러와 아날로그 처리 회로를 포함하고,
    상기 무지향성 커플러는 용량형 무지향성 커플러이고, 무지향성 커플러 인쇄 회로 기판(PCB)과 용량성 감쇠기를 포함하며,
    상기 무지향성 커플러 PCB는 주 전송 라인 상을 이동하는 에너지를 전달하도록 구성된 커플러 섹션을 포함하며,
    상기 무지향성 커플러 PCB와 상기 용량성 감쇠기는 용량성 전압 분배기로서 구성되고, 상기 주 전송 라인 상의 에너지 샘플을 제공하는 무선 주파수 전력 센서.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 커플러 섹션은 마이크로스트립 라인인 무선 주파수 전력 센서.
  20. 청구항 18 또는 청구항 19에 있어서,
    상기 무지향성 커플러 PCB의 전면은 상기 커플러 섹션으로 구성되고, 상기 무지향성 커플러 PCB의 후면은 인쇄된 금속 구조로 구성되며, 유전체 재료는 상기 커플러 섹션과 상기 인쇄된 금속 구조 사이에 위치하고,
    상기 인쇄된 금속 구조와 상기 커플러 섹션의 적어도 일부는 오버랩되며,
    상기 커플러 섹션과 상기 인쇄된 금속 구조는 상기 RF 전력이 상기 커플러 섹션 상에 존재할 때 커플링 되도록 구성되는 무선 주파수 전력 센서.
  21. 청구항 18 내지 청구항 20 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 용량성 감쇠기는 상기 인쇄된 금속 구조에 전기적으로 연결되고, 분로 커패시터로서 구성되는 무선 주파수 전력 센서.
  22. 청구항 18 내지 청구항 21 중 어느 한 항에 있어서,
    전력 전달 부재는 상기 인쇄된 금속 구조와 상기 용량성 감쇠기에 전기적으로 연결되는 무선 주파수 전력 센서.
  23. 청구항 18 내지 청구항 22 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 인쇄된 금속 구조 및 상기 용량성 감쇠기를 전기적으로 연결하도록 구성된 전력 전달 부재를 더 포함하고,
    상기 용량성 감쇠기는 상기 전력 전달 부재의 베이스에 위치하며, 상기 전력 전달 부재의 말단부는 상기 인쇄된 금속 구조에 전기적으로 연결되는 무선 주파수 전력 센서.
  24. 청구항 18 내지 청구항 23 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 인쇄된 금속 구조 및 상기 용량성 감쇠기를 전기적으로 연결하도록 구성된 전력 전달 부재를 더 포함하고,
    상기 용량성 감쇠기는 상기 전력 전달 부재의 베이스에 위치하며, 상기 전력 전달 부재의 말단부는 상기 인쇄된 금속 구조에 접촉하는 무선 주파수 전력 센서.
  25. 청구항 18 내지 청구항 24 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 인쇄된 금속 구조는 원형 점인 무선 주파수 전력 센서.
  26. 청구항 18 내지 청구항 25 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전력 전달 부재는 플렉서블한 무선 주파수 전력 센서.
  27. 청구항 18 내지 청구항 26 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 용량성 감쇠기는 분산 커패시터인 무선 주파수 전력 센서.
  28. 청구항 18 내지 청구항 27 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 인쇄된 금속 구조는 0.125인치의 직경을 갖는 무선 주파수 전력 센서.
  29. 청구항 18 내지 청구항 28 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 무지향성 커플러 PCB의 길이는 약 0.3인치이고, 상기 무지향성 커플러 PCB의 폭은 약 0.4인치인 무선 주파수 전력 센서.
  30. 청구항 18 내지 청구항 29 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 무지향성 커플러 PCB 유전체 재료의 두께는 약 0.020인치인 무선 주파수 전력 센서.
  31. 청구항 18 내지 청구항 30 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 커플러 섹션은 약 0.050인치의 폭과 약 0.300인치의 길이를 갖는 무선 주파수 전력 센서.
  32. 청구항 18 내지 청구항 31 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전력 전달 부재는 와이어인 무선 주파수 전력 센서.
  33. 청구항 18 내지 청구항 31 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전력 전달 부재는 핀인 무선 주파수 전력 센서.
  34. 청구항 18 내지 청구항 31 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전력 전달 부재는 텔레스코핑 핀인 무선 주파수 전력 센서.
  35. 청구항 18 내지 청구항 34 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 아날로그 처리 회로는 상기 주 전송 라인 상의 에너지 샘플을 수신하고, 상기 에너지 샘플을 출력을 위한 DC 전압으로 변환하도록 구성되는 무선 주파수 전력 센서.
  36. 청구항 35에 있어서,
    상기 DC 전압은 상기 주 전송 라인 상을 이동하는 에너지를 나타내는 스케일링 된 DC 전압인 무선 주파수 전력 센서.
  37. 청구항 18 내지 청구항 36 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 아날로그 처리 회로는 저항성 감쇠기, 제곱법 검출기, 제1 아날로그 게인 스테이지, 제2 아날로그 게인 스테이지, 및 포트를 포함하며,
    상기 저항성 감쇠기는 상기 용량형 무지향성 커플러로부터 상기 주 전송 라인 상의 상기 에너지 샘플을 수신하고, 상기 에너지 샘플을 감쇠된 에너지 샘플로 변환하도록 구성되고,
    상기 제곱법 검출기는 상기 감쇠된 에너지 샘플을 수신하고, 상기 감쇠된 에너지 샘플을 아날로그 DC 전압으로 변환하도록 구성되며,
    상기 제1 아날로그 게인 스테이지는 상기 아날로그 DC 전압을 수신하고, 온도 보정된 이득을 상기 아날로그 DC 전압에 적용하여, 온도 보정된 DC 전압을 생성하고,
    상기 제1 아날로그 게인 스테이지에 의해 적용된 온도 보정의 양은 온도 보상 회로의 출력에 의해 결정되며,
    상기 제2 아날로그 게인 스테이지는 상기 온도 보정된 DC 전압을 수신하고 스케일링 하도록 구성되어, 스케일링 된 DC 전압을 생성하고,
    상기 포트는 상기 스케일링 된 DC 전압을 수신하고 상기 스케일링 된 DC 전압을 출력하도록 구성되는 무선 주파수 전력 센서.
  38. 무선 주파수(RF) 전력 센서를 사용하는 방법으로서,
    RF 전력 센서와 주 전송 라인을 제공하는 단계 - 상기 RF 전력 센서는 무지향성 커플러와 아날로그 처리 회로를 포함함 -;
    상기 RF 전력 센서를 상기 주 전송 라인에 연결하는 단계; 및
    상기 무지향성 커플러를 사용하여, 상기 주 전송 라인 상의 에너지 샘플을 획득하는 단계를 포함하는 방법.
  39. 청구항 38에 있어서,
    상기 무지향성 커플러는 용량형 무지향성 커플러이고, 무지향성 커플러 인쇄 회로 기판(PCB)과 용량성 감쇠기를 포함하며,
    상기 무지향성 커플러 PCB는 상기 주 전송 라인 상의 에너지를 전달하도록 구성된 커플러 섹션으로 구성되고,
    상기 무지향성 커플러 PCB와 상기 용량성 감쇠기는 용량성 전압 분배기로서 구성되고, 상기 주 전송 라인 상의 에너지 샘플을 제공하는 방법.
  40. 청구항 38 또는 청구항 39에 있어서,
    상기 방법은 상기 에너지 샘플을 주 전송 라인 상을 이동하는 에너지를 나타내는 스케일링 된 DC 전압으로 변환하는 단계와 상기 스케일링 된 DC 전압을 출력하는 단계를 더 포함하는 방법.
  41. 청구항 38 내지 청구항 40 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 커플러 섹션은 마이크로스트립 라인인 방법.
  42. 청구항 38 내지 청구항 41 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 무지향성 커플러 PCB의 전면은 상기 커플러 섹션으로 구성되고, 상기 무지향성 커플러 PCB의 후면은 인쇄된 금속 구조로 구성되며, 유전체 재료는 상기 커플러 섹션과 상기 인쇄된 금속 구조 사이에 위치하고,
    상기 인쇄된 금속 구조와 상기 커플러 섹션의 적어도 일부는 오버랩 되며,
    상기 커플러 섹션과 상기 인쇄된 금속 구조는 상기 RF 전력이 상기 커플러 섹션 상에 존재할 때 커플링 되도록 구성되는 방법.
  43. 청구항 38 내지 청구항 42 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 용량성 감쇠기는 상기 인쇄된 금속 구조에 전기적으로 연결되고, 분로 커패시터로서 구성되는 방법.
  44. 청구항 38 내지 청구항 43 중 어느 한 항에 있어서,
    전력 전달 부재는 상기 인쇄된 금속 구조와 상기 용량성 감쇠기를 전기적으로 연결하는 방법.
  45. 청구항 38 내지 청구항 44 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 인쇄된 금속 구조 및 상기 용량성 감쇠기를 전기적으로 연결하도록 구성된 전력 전달 부재를 더 포함하고,
    상기 용량성 감쇠기는 상기 전력 전달 부재의 베이스에 위치하며, 상기 전력 전달 부재의 말단부는 상기 인쇄된 금속 구조에 전기적으로 연결되는 방법.
  46. 청구항 38 내지 청구항 45 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 인쇄된 금속 구조 및 상기 용량성 감쇠기를 전기적으로 연결하도록 구성된 전력 전달 부재를 더 포함하고,
    상기 용량성 감쇠기는 상기 전력 전달 부재의 베이스에 위치하며, 상기 전력 전달 부재의 말단부는 상기 인쇄된 금속 구조에 접촉하는 방법.
  47. 청구항 38 내지 청구항 46 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 인쇄된 금속 구조는 원형 점인 방법.
  48. 청구항 38 내지 청구항 47 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전력 전달 부재는 플렉서블한 방법.
  49. 청구항 38 내지 청구항 48 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 용량성 감쇠기는 분산 커패시터인 방법.
  50. 청구항 38 내지 청구항 49 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 인쇄된 금속 구조는 0.125인치의 직경을 갖는 방법.
  51. 청구항 38 내지 청구항 50 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 무지향성 커플러 PCB의 길이는 약 0.3인치이고, 상기 무지향성 커플러 PCB의 폭은 약 0.4인치인 방법.
  52. 청구항 38 내지 청구항 51 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 무지향성 커플러 PCB 유전체 재료의 두께는 약 0.020인치인 방법.
  53. 청구항 38 내지 청구항 52 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 커플러 섹션은 약 0.050인치의 폭과 약 0.300인치의 길이를 갖는 방법.
  54. 청구항 38 내지 청구항 53 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전력 전달 부재는 와이어인 방법.
  55. 청구항 38 내지 청구항 53 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전력 전달 부재는 핀인 방법.
  56. 청구항 38 내지 청구항 53 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전력 전달 부재는 텔레스코핑 핀인 방법.
  57. 청구항 38 내지 청구항 56 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 아날로그 처리 회로는 상기 주 전송 라인 상의 상기 에너지 샘플을 수신하고, 상기 에너지 샘플을 출력을 위한 DC 전압으로 변환하도록 구성되는 방법.
  58. 청구항 57에 있어서,
    상기 DC 전압은 주 전송 라인 상을 이동하는 에너지를 나타내는 스케일링 된 DC 전압인 방법.
  59. 청구항 38 내지 청구항 58 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 아날로그 처리 회로는 저항성 감쇠기, 제곱법 검출기, 제1 아날로그 게인 스테이지, 제2 아날로그 게인 스테이지, 온도 보상 회로, 및 포트를 포함하며,
    상기 방법은
    상기 제곱법 검출기를 사용하여, 상기 감쇠된 에너지 샘플을 상기 아날로그 DC 전압으로 변환하는 단계;
    상기 제1 아날로그 게인 스테이지를 사용하여 아날로그 DC 전압에 이득과 온도 보정을 적용함으로써 상기 아날로그 DC 전압을 온도 보정된 DC 전압으로 변환하는 단계 - 상기 제1 아날로그 게인 스테이지의 이득은 상기 온도 보상 회로의 출력에 의해 결정됨-;
    상기 제2 아날로그 게인 스테이지를 사용하여 상기 온도 보정된 DC 전압을 스케일링 된 DC 전압으로 변환하는 단계; 및
    상기 포트를 사용하여 상기 스케일링 된 DC 전압을 출력하는 단계를 포함하는 방법.
  60. RF 전력 모니터링 시스템으로서,
    제1 입력 전력 센서, 출력 전력 센서, 및 채널 파워 미터를 포함하고,
    상기 제1 입력 전력 센서는 상기 제1 채널 전송 라인 상의 제1 채널에 대한 결합기 이전 RF 전력 레벨을 측정하고, 제1 채널에 대하여 측정된 결합기 이전 RF 전력 레벨을 채널 파워 미터에 제공하도록 구성되며,
    상기 제2 입력 전력 센서는 상기 제2 채널 전송 라인 상의 제2 채널에 대한 결합기 이전 RF 전력 레벨을 측정하고, 제2 채널에 대하여 측정된 결합기 이전 RF 전력 레벨을 채널 파워 미터에 제공하도록 구성되며,
    상기 출력 전력 센서는 결합된 채널 전송 라인 상의 제1 채널에 대한 결합기 이후 RF 전력 레벨을 측정하고, 제1 채널에 대하여 측정된 결합기 이후 RF 전력 레벨을 채널 파워 미터로 제공하도록 구성되며,
    상기 출력 전력 센서는 결합된 채널 전송 라인 상의 제2 채널에 대한 결합기 이후 RF 전력 레벨을 측정하고, 제2 채널에 대하여 측정된 결합기 이후 RF 전력 레벨을 채널 파워 미터로 제공하도록 구성되는 RF 전력 모니터링 시스템.
  61. 청구항 60에 있어서,
    상기 채널 파워 미터는 제1 채널에 대한 결합기 이전 RF 전력 레벨과 제1 채널에 대한 결합기 이후 RF 전력 레벨 간의 차이를 계산함으로써, 제1 채널에 대한 결합기 손실 레벨을 결정하도록 구성되는 RF 전력 모니터링 시스템.
  62. 청구항 60 또는 청구항 61에 있어서,
    상기 채널 파워 미터는 제2 채널에 대한 결합기 이전 RF 전력 레벨과 제2 채널에 대한 결합기 이후 RF 전력 레벨 간의 차이를 계산함으로써, 제2 채널에 대한 결합기 손실 레벨을 결정하도록 구성되는 RF 전력 모니터링 시스템.
  63. 청구항 61 또는 청구항 62에 있어서,
    상기 채널 파워 미터는 제1 채널에 대한 결합기 손실레벨 및/또는 제2 채널에 대한 결합기 손실 레벨 중 적어도 하나를 디스플레이하도록 구성되는 RF 전력 모니터링 시스템.
  64. 청구항 60 내지 청구항 63 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 입력 전력 센서 및/또는 상기 제2 입력 전력 센서 중 적어도 하나는 용량형 무지향성 커플러를 갖는 RF 전력 센서인 RF 전력 모니터링 시스템.
  65. 청구항 64에 있어서,
    상기 용량형 무지향성 커플러는
    무지향성 커플러 인쇄 회로 기판(PCB)과 용량성 감쇠기를 포함하고,
    상기 무지향성 커플러 PCB는 주 전송 라인 상을 이동하는 에너지를 전달하도록 구성되는 커플러 섹션으로 구성되며, 상기 주 전송 라인은 제1 채널 전송 라인 또는 제2 채널 전송 라인일 수 있고,
    상기 무지향성 커플러 PCB와 상기 용량성 감쇠기는 용량성 전압 분배기로서 구성되고, 상기 주 전송 라인 상의 에너지 샘플을 제공하는 RF 전력 모니터링 시스템.
  66. 청구항 65에 있어서,
    상기 커플러 섹션은 마이크로스트립인 RF 전력 모니터링 시스템.
  67. 청구항 65 또는 청구항 66에 있어서,
    상기 무지향성 커플러 PCB의 전면은 상기 커플러 섹션으로 구성되고, 상기 무지향성 커플러 PCB의 후면은 인쇄된 금속 구조로 구성되며, 그리고 유전체 재료는 상기 커플러 섹션과 상기 인쇄된 금속 구조 사이에 위치하고,
    상기 인쇄된 금속 구조와 상기 커플러 섹션 중 적어도 일부는 오버랩되며,
    상기 커플러 섹션과 상기 인쇄된 금속 구조는 상기 RF 전력이 상기 커플러 섹션 상에 존재할 때, 커플링 되도록 구성되는 RF 전력 모니터링 시스템.
  68. 청구항 65 내지 청구항 67 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 용량성 감쇠기는 상기 인쇄된 금속 구조에 전기적으로 연결되고, 분로 커패시터로서 구성되는 RF 전력 모니터링 시스템.
  69. 청구항 65 내지 청구항 68 중 어느 한 항에 있어서,
    전력 전달 부재는 상기 인쇄된 금속 구조와 상기 용량성 감쇠기를 전기적으로 연결하는 RF 전력 모니터링 시스템.
  70. 청구항 65 내지 청구항 69 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 인쇄된 금속 구조 및 상기 용량성 감쇠기를 전기적으로 연결하도록 구성된 전력 전달 부재를 더 포함하고,
    상기 용량성 감쇠기는 상기 전력 전달 부재의 베이스에 위치하며, 상기 전력 전달 부재의 말단부는 상기 인쇄된 금속 구조에 전기적으로 연결되는 RF 전력 모니터링 시스템.
  71. 청구항 65 내지 청구항 70 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 용량형 무지향성 커플러는 상기 인쇄된 금속 구조 및 상기 용량성 감쇠기를 전기적으로 연결하도록 구성된 전력 전달 부재를 더 포함하고,
    상기 용량성 감쇠기는 상기 전력 전달 부재의 베이스에 위치하며, 상기 전력 전달 부재의 말단부는 상기 인쇄된 금속 구조에 전기적으로 연결되는 RF 전력 모니터링 시스템.
  72. 청구항 65 내지 청구항 71 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 용량형 무지향성 커플러는 상기 인쇄된 금속 구조 및 상기 용량성 감쇠기를 전기적으로 연결하도록 구성된 전력 전달 부재를 더 포함하고,
    상기 용량성 감쇠기는 상기 전력 전달 부재의 베이스에 위치하며, 상기 전력 전달 부재의 말단부는 상기 인쇄된 금속 구조에 접촉하는 RF 전력 모니터링 시스템.
  73. 청구항 65 내지 청구항 72 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 인쇄된 금속 구조는 원형 점인 RF 전력 모니터링 시스템.
  74. 청구항 65 내지 청구항 73 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전력 전달 부재는 플렉서블한 RF 전력 모니터링 시스템.
  75. 청구항 65 내지 청구항 74 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 용량성 감쇠기는 분산 커패시터인 RF 전력 모니터링 시스템.
  76. 청구항 65 내지 청구항 75 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전력 전달 부재는 와이어인 RF 전력 모니터링 시스템.
  77. 청구항 65 내지 청구항 76 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전력 전달 부재는 핀인 RF 전력 모니터링 시스템.
  78. 청구항 65 내지 청구항 77 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전력 전달 부재는 텔레스코핑 핀인 RF 전력 모니터링 시스템.
  79. 채널에 대한 결합기 손실 레벨을 결정하는 실행 가능한 코드를 저장하는 비일시적 컴퓨터-판독 가능 저장 매체로서,
    상기 코드는 프로세서에 의해 실행될 때,
    제1 입력 전력 센서로부터 제1 채널에 대하여 측정된 결합기 이전 RF 전력 레벨을 수신하는 단계;
    출력 전력 센서로부터 제1 채널에 대하여 측정된 결합기 이후 RF 전력 레벨을 수신하는 단계;
    제1 채널에 대하여 측정된 결합기 이전 RF 전력 레벨과 제1 채널에 대하여 측정된 결합기 이후 RF 전력 레벨 간의 차이를 계산함으로써, 제1 채널 결합기 RF 전력 손실 레벨을 결정하는 단계; 및
    상기 제1 채널 결합기 전력 손실 레벨을 출력하는 단계를 수행하는 비일시적 컴퓨터-판독 가능 저장 매체.
  80. 청구항 79에 있어서,
    실행될 때의 상기 코드는
    제2 입력 전력 센서로부터 제2 채널에 대하여 측정된 결합기 이전 RF 전력 레벨을 수신하는 단계;
    출력 전력 센서로부터 제2 채널에 대하여 측정된 결합기 이후 RF 전력 레벨을 수신하는 단계;
    제2 채널에 대하여 측정된 결합기 이전 RF 전력 레벨과 제2 채널에 대하여 측정된 결합기 이후 RF 전력 레벨 간의 차이를 계산함으로써, 제2 채널 결합기 RF 전력 손실 레벨을 결정하는 단계; 및
    상기 제2 채널 결합기 전력 손실 레벨을 출력하는 단계를 포함하는 비일시적 컴퓨터-판독 가능 저장 매체.
  81. 청구항 79 또는 청구항 80에 있어서,
    상기 제1 입력 전력 센서 및/또는 상기 제2 입력 전력 센서 중 적어도 하나는 용량형 무지향성 커플러를 갖는 RF 전력 센서인 비일시적 컴퓨터-판독 가능 저장 매체.
  82. 청구항 79 내지 청구항 81 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 용량형 무지향성 커플러는
    무지향성 커플러 인쇄 회로 기판(PCB)과 용량성 감쇠기를 포함하고,
    상기 무지향성 커플러 PCB는 주 전송 라인 상을 이동하는 에너지를 전달하도록 구성된 커플러 섹션으로 구성되고, 상기 주 전송 라인은 제1 채널 전송 라인 또는 제2 채널 전송 라인일 수 있으며,
    상기 무지향성 커플러 PCB와 상기 용량성 감쇠기는 용량성 전압 분배기로서 구성되고, 상기 주 전송 라인 상의 에너지 샘플을 제공하는 비일시적 컴퓨터-판독 가능 저장 매체.
  83. 청구항 82에 있어서,
    상기 커플러 섹션은 마이크로스트립인 비일시적 컴퓨터-판독 가능 저장 매체.
  84. 청구항 79 내지 청구항 83 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 무지향성 커플러 PCB의 전면은 상기 커플러 섹션으로 구성되고, 상기 무지향성 커플러 PCB의 후면은 인쇄된 금속 구조로 구성되며, 유전체 재료는 상기 커플러 섹션과 상기 인쇄된 금속 구조 사이에 위치하고,
    상기 인쇄된 금속 구조와 상기 커플러 섹션의 적어도 일부는 오버랩 되며,
    상기 커플러 섹션과 상기 인쇄된 금속 구조는 상기 RF 전력이 상기 커플러 섹션 상에 존재할 때 커플링 되도록 구성되는 비일시적 컴퓨터-판독 가능 저장 매체.
  85. 청구항 79 내지 청구항 84 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 용량성 감쇠기는 상기 인쇄된 금속 구조에 전기적으로 연결되고, 분로 커패시터로서 구성되는 비일시적 컴퓨터-판독 가능 저장 매체.
  86. 청구항 79 내지 청구항 85 중 어느 한 항에 있어서,
    전력 전달 부재는 상기 인쇄된 금속 구조와 상기 용량성 감쇠기를 전기적으로 연결하는 용량형 비일시적 컴퓨터-판독 가능 저장 매체.
  87. 청구항 79 내지 청구항 86 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 인쇄된 금속 구조 및 상기 용량성 감쇠기를 전기적으로 연결하도록 구성된 전력 전달 부재를 더 포함하고,
    상기 용량성 감쇠기는 상기 전력 전달 부재의 베이스에 위치하며, 상기 전력 전달 부재의 말단부는 상기 인쇄된 금속 구조에 전기적으로 연결되는 비일시적 컴퓨터-판독 가능 저장 매체.
  88. 청구항 79 내지 청구항 87 중 어느 한 항에 있어서,
    용량형 무지향성 커플러는 상기 인쇄된 금속 구조 및 상기 용량성 감쇠기를 전기적으로 연결하도록 구성된 전력 전달 부재를 더 포함하고,
    상기 용량성 감쇠기는 상기 전력 전달 부재의 베이스에 위치하며, 상기 전력 전달 부재의 말단부는 상기 인쇄된 금속 구조에 전기적으로 연결되는 비일시적 컴퓨터-판독 가능 저장 매체.
  89. 청구항 79 내지 청구항 88 중 어느 한 항에 있어서,
    용량형 무지향성 커플러는 상기 인쇄된 금속 구조 및 상기 용량성 감쇠기를 전기적으로 연결하도록 구성된 전력 전달 부재를 더 포함하고,
    상기 용량성 감쇠기는 상기 전력 전달 부재의 베이스에 위치하며, 상기 전력 전달 부재의 말단부는 상기 인쇄된 금속 구조에 접촉하는 비일시적 컴퓨터-판독 가능 저장 매체.
  90. 청구항 79 내지 청구항 89 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 인쇄된 금속 구조는 원형 점인 비일시적 컴퓨터-판독 가능 저장 매체.
  91. 청구항 79 내지 청구항 90 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전력 전달 부재는 플렉서블한 비일시적 컴퓨터-판독 가능 저장 매체.
  92. 청구항 79 내지 청구항 91 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 용량성 감쇠기는 분산 커패시터인 비일시적 컴퓨터-판독 가능 저장 매체.
  93. 청구항 79 내지 청구항 92 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전력 전달 부재는 와이어인 비일시적 컴퓨터-판독 가능 저장 매체.
  94. 청구항 79 내지 청구항 92 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전력 전달 부재는 핀인 비일시적 컴퓨터-판독 가능 저장 매체.
  95. 청구항 79 내지 청구항 92 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전력 전달 부재는 텔레스코핑 핀인 비일시적 컴퓨터-판독 가능 저장 매체.
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