KR20180092569A - Apparatus for measuring multi-band pimd - Google Patents

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KR20180092569A
KR20180092569A KR1020170018432A KR20170018432A KR20180092569A KR 20180092569 A KR20180092569 A KR 20180092569A KR 1020170018432 A KR1020170018432 A KR 1020170018432A KR 20170018432 A KR20170018432 A KR 20170018432A KR 20180092569 A KR20180092569 A KR 20180092569A
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pimd
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이윤권
윤상영
김용환
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주식회사 웨이브트랙
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Abstract

The present invention relates to an apparatus capable of measuring and analyzing intermodulation distortion (IMD), particularly passive IMD (PIMD), in a wireless mobile communication frequency band of generally 700 MHz to 2700 MHz. The apparatus can accurately measure a size of a PIMD component in all existing mobile communication frequency bands as compared with the conventional device in which one measurement device can measure one band or up to two frequency bands. In addition, the present apparatus has an advantage that the accuracy of measurement can be improved compared with a general diode or thermocouple method.

Description

다중 대역 상호변조왜곡 측정 장치{APPARATUS FOR MEASURING MULTI-BAND PIMD}[0001] APPARATUS FOR MEASURING MULTI-BAND PIMD [0002]

본 발명은 다중 대역(multi-band) 상호변조왜곡 측정 장치에 관한 것이며, 구체적으로는, 현존하는 다양한 이동통신 주파수 범위에서 상호변조왜곡 측정이 가능한 새로운 개념의 PIMD 측정 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a multi-band intermodulation distortion measurement apparatus, and more particularly, to a new concept PIMD measurement apparatus capable of intermodulation distortion measurement in various existing mobile communication frequency ranges.

근래 들어 국내의 무선 이동 통신 전파 환경은 다양한 서비스에 여러 사업자가 인접된 주파수 대역을 서비스 주파수 대역으로 하여 서비스가 이루어지고 있어 매우 혹독한 환경으로 볼 수 있다. 특히 자원의 낭비 문제와 중복 투자 등의 문제로 인하여 중계기나 기지국의 안테나 및 철탑을 이동통신사가 특정 지역에서 서로 공유하여 사용하는 현상이 빈번히 발생하고 있다.Recently, the domestic wireless mobile communication environment is considered to be a very harsh environment because a service is provided by a service frequency band in which a plurality of carriers are adjacent to various services. Especially, due to problems of waste of resources and overlapping investment, there are frequent phenomena that mobile communication companies use antennas and steel towers of repeaters and base stations to share with each other in specific areas.

최근에는 모든 사업자의 모든 주파수 대역을 하나의 신호 결합기를 가지고 하나의 급전선에 인가하여 기지국 철탑 위의 안테나 등에 전송하는 경우까지 생길 정도로 그 시스템의 복잡도가 커지고 있는 실정이다.In recent years, the complexity of the system has increased to such an extent that all the frequency bands of all the operators are transmitted to one feeder line with one signal combiner and transmitted to an antenna on the tower tower.

이와 같은 이동통신 장비 운용상 특수한 환경에 기인하여 필연적으로 대두되고 있는 문제가 수동형 상호변조(Passive Intermodulation) 발생에 관한 것이다. 상호변조 왜곡(InterModulation Distortion, IMD)은 두 개 이상의 신호 주파수들이 서로 간섭을 일으켜 원치 않는 기생 신호를 발생시키는 현상을 말한다. IMD는 발생 원인에 따라 두 가지 형태로 구분되는데, 전력 증폭기(Power Amp.)와 같은 액티브 디바이스(Active Device)에서 발생하는 것을 능동형(Active) IMD(AIMD)라 일컫고, 필터, 듀플렉서, 커넥터 등과 같은 패시브 디바이스(Passive Device)에서 발생하는 것을 수동형(Passive) IMD(PIMD)라 일컫는다. 다시 말해, IMD는 두 개 이상의 중심 주파수를 갖는(이하에서는 이를 '2 톤(tone))' 으로도 표현함) RF 신호원이 서로 간섭현상을 일으켜 원하지 않는 기생 신호를 발생시키는 것이며, 수동소자에서 나타날 경우 PIMD, 능동소자에서 나타날 경우 AIMD라 한다. 종래의 이동통신 시스템에서 이와 같이 필터, 듀플렉서, 케이블, 커넥터 등에서 발생하는 PIMD를 설명하기 위한 개념도를 도 1 및 도 2에 나타내었다.The problem that is inevitably arising due to a special environment in the operation of such mobile communication equipment is related to the generation of passive intermodulation. InterModulation Distortion (IMD) is a phenomenon in which two or more signal frequencies interfere with each other to generate unwanted parasitic signals. The IMD is classified into two types according to the cause of occurrence. The IMD is referred to as an active IMD (AIMD) that occurs in an active device such as a power amplifier. The IMD is classified into a filter, a duplexer, What occurs in a passive device is called a passive IMD (PIMD). In other words, the IMD has two or more center frequencies (hereinafter also referred to as 'two tones'). An RF signal source causes interference with each other to generate unwanted parasitic signals, PIMD, and AIMD when present in active devices. 1 and 2 show a conceptual diagram for explaining a PIMD generated in a filter, a duplexer, a cable, a connector, and the like in the conventional mobile communication system.

한편, 기존의 PIMD 분석 장비들의 경우, 도 3에 도시된 주파수 운용 현황에서와 같이, 다운링크를 기준으로 1805MHz ~ 1880MHz 대역 하나를 측정하는데 있어서 고가의 장비가 필요하고, 2110MHz ~ 2170MHz 주파수 대역을 측정하기 위해서 또 다른 장비가 있어야 측정이 가능한 상황이다. PIMD 분석 장비는 상당히 고가이므로, RF PIMD 분석 장비 개발자 입장에서 여러 주파수 대역의 장비를 개발하여야 하므로, 이러한 상황에서는 개발 비용의 상승이 필연적일 수 밖에 없다. 따라서, 이동통신에서 사용하는 모든 주파수 범위에서 하나의 장비로 측정이 가능한 PIMD 분석 장비의 개발이 당해 기술 분야에서 요구되고 있다.In the case of conventional PIMD analyzers, expensive equipment is required to measure one of the 1805 MHz to 1880 MHz bands based on the downlink as in the frequency operation status shown in FIG. 3, and the frequency band of 2110 MHz to 2170 MHz is measured In order to be able to measure, it is necessary to have another equipment. Since PIMD analysis equipment is very expensive, developers of RF PIMD analysis equipment must develop equipment of several frequency bands. In such a situation, increase of development cost is inevitable. Therefore, there is a need in the art for the development of a PIMD analyzer capable of measuring with one instrument in all frequency ranges used in mobile communications.

특허문헌 1 : 등록특허 제10-1466949호(2014.12.03. 공고)Patent Document 1: Registration No. 10-1466949 (Announcement of Mar. 13, 2014) 특허문헌 2 : 공개특허 10-2006-0116185(2006.11.14. 공개)Patent Document 2: JP-A-10-2006-0116185 (published on November 14, 2006)

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 특정 이동통신 주파수 대역에 국한되지 않고, 모든 이동통신 주파수 대역 범위에서 측정이 가능한, 이동통신 다중 대역 PIMD 측정 장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a mobile communication multi-band PIMD measuring apparatus capable of measuring in all mobile communication frequency bands without being limited to a specific mobile communication frequency band.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 양상(aspect)에 따른, 다중 대역 상호변조왜곡 측정 장치는, 제1 제어신호(SC1), 제2 제어신호(SC2), 제3 제어신호(SC3) 및 제4 제어신호(SC4)를 발생시키고, 700MHz 내지 2700MHz 대역 내에서 서로 다른 중심 주파수를 갖는 제1 RF 신호 및 제2 RF 신호를 세팅하고, 국부 발진 주파수를 세팅하는, 제어 및 신호 처리부(100)와, 상기 제어 및 신호 처리부에서의 세팅에 따라, 각각 제1 RF 신호 및 제2 RF 신호를 발생시키는 제1 RF 신호 발생기(G1) 및 제2 RF 신호 발생기(G2), 상기 제1 RF 신호의 이득을 조절하기 위한 제1 자동 이득 조절기(AGC1) 및 상기 제2 RF 신호의 이득을 조절하기 위한 제2 자동 이득 조절기(AGC2), 국부 발진 신호를 발생시키는 국부 발진신호 발생기(OG1)를 포함하는, 광대역 신호 발생부(200)와, 상기 제1 자동 이득 조절기에 의해 이득이 조절된 RF 신호를 증폭시켜 출력하기 위한 제1 증폭기(A11, A12)와, 상기 제2 자동 이득 조절기에 의해 이득이 조절된 RF 신호를 증폭시켜 출력하기 위한 제2 증폭기(A21, A22)를 포함하는, 광대역 신호 증폭부(300)와, 상기 제1 제어신호 및 상기 제2 제어신호를 수신하여, 상기 제1 RF 신호 및 상기 제2 RF 신호의 주파수 대역에 대응되게 스위칭하기 위한 대역 선택 스위치부(400)와, 700MHz 내지 2700MHz 대역 내의 소정의 주파수 대역에 대응되도록 복수 개의 결합 여파기들 - 상기 복수 개의 결합 여파기들 각각은, 상기 광대역 신호 증폭부 측과 연결되도록 스위칭되는 경우, 상기 광대역 신호 증폭부에서 발생되는 각각의 RF 신호 내에 포함된 고조파(harmonic) 성분을 제거하고, 상기 대역 선택 스위치부의 스위칭에 따라, 상기 복수 개의 결합 여파기들 중 상기 제1 RF 신호 및 상기 제2 RF 신호의 주파수 대역에 대응되는 두 개의 결합 여파기들이 상기 광대역 신호 증폭부 측과 연결됨 - 을 포함하고, 상기 광대역 신호 증폭부로부터 상기 대역 선택 스위치부를 경유하여 전달되는 2 개의 중심 주파수를 갖는 2 톤(tone) RF 신호를 하나의 포트를 통해 측정 대상 기기(DUT) 측으로 전달하고 상기 측정 대상 기기 측으로부터 반사되는 PIMD 신호를 수신하는, 대역 결합 여파부(500)와, 700MHz 내지 2700MHz 대역 내의 소정의 주파수 대역에 대응되도록 복수 개의 선택 여파기들을 포함하고, 상기 대역 결합 여파부로부터 PIMD 신호를 수신하는, 광대역 신호 선택 여파부(600)와, 상기 국부 발진 주파수를 이용하여, 상기 광대역 신호 선택 여파부로부터의 PIMD 신호를 주파수 하향 변환시켜, 상기 제어 및 신호 처리부 측으로 전달하는, 주파수 하향 변환부(800), 그리고 상기 제3 제어신호 및 상기 제4 제어신호를 수신하여, 상기 제1 RF 신호 및 상기 제2 RF 신호의 주파수 대역에 대응되게 스위칭하여, 상기 광대역 신호 선택 여파부 내에서 상기 제1 RF 신호 및 상기 제2 RF 신호의 주파수 대역에 대응되는 두 개의 선택 여파기들과 상기 주파수 하향 변환부가 연결되도록 하는, 신호 수신 대역 선택 스위치부(700)를 포함한다.According to an aspect of the present invention, a multi-band intermodulation distortion measuring apparatus includes a first control signal SC1, a second control signal SC2, a third control signal SC3, The control and signal processing unit 100 generates a fourth control signal SC4, sets a first RF signal and a second RF signal having different center frequencies within a band of 700 MHz to 2700 MHz, and sets a local oscillation frequency. A first RF signal generator G1 and a second RF signal generator G2 for generating a first RF signal and a second RF signal respectively according to the setting in the control and signal processing unit, A first automatic gain controller (AGC1) for adjusting gain and a second automatic gain controller (AGC2) for adjusting gain of the second RF signal, and a local oscillation signal generator (OG1) for generating a local oscillation signal , A wideband signal generator (200), and a second automatic gain controller A first amplifier (A11, A12) for amplifying and outputting an RF signal whose gain is adjusted; a second amplifier (A21, A22) for amplifying and outputting an RF signal whose gain is adjusted by the second automatic gain controller; And a control unit for receiving the first control signal and the second control signal and selecting a band for switching the frequency band of the first RF signal and the second RF signal corresponding to the frequency band of the first RF signal and the second RF signal, A switch unit 400 and a plurality of combined filters to correspond to a predetermined frequency band within a band of 700 MHz to 2700 MHz, wherein each of the plurality of combined filters is switched to be connected to the side of the broadband signal amplifying unit, A harmonic component included in each of the RF signals generated in the amplifying unit is removed, and in accordance with the switching of the band selection switch unit, And two combined filters corresponding to a frequency band of the first RF signal and the second RF signal are connected to the side of the broadband signal amplification unit, wherein the two combined filters are connected to the broadband signal amplification unit via the band selection switch unit A band coupling filter 500 for transmitting a 2 tone RF signal having a center frequency to a measurement target device DUT through one port and receiving a PIMD signal reflected from the measurement target device, A wideband signal selection filter unit 600 including a plurality of selection filters to correspond to a predetermined frequency band within a frequency band of 2700 MHz and receiving a PIMD signal from the band combining filter unit; A frequency down-conversion of the PIMD signal from the wideband signal selection filter unit and transmission of the PIMD signal to the control and signal processing unit side, Down converter 800 and the third control signal and the fourth control signal and switches the frequency band of the first RF signal and the second RF signal corresponding to the frequency band of the first RF signal and the second RF signal, And a signal reception band selection switch unit 700 for coupling the frequency down converter to two selection filters corresponding to the frequency bands of the first RF signal and the second RF signal.

일 실시예에 따라, 상기 광대역 신호 증폭부(300)에서 출력되는 RF 신호들은 각각, 43dBm 이상의 크기를 갖도록 상기 제1 자동 이득 조절기 및 상기 제2 자동 이득 조절기에 의해 이득이 조절된다.According to an embodiment, the RF signals output from the wideband signal amplifying unit 300 are respectively gain-adjusted by the first automatic gain controller and the second automatic gain controller to have a size of 43 dBm or more.

일 실시예에 따라, 상기 복수 개의 결합 여파기들 각각에 대응되는 주파수 대역은, 700MHz 내지 2700MHz 대역 전체를 커버한다.According to one embodiment, the frequency band corresponding to each of the plurality of combined filters covers the entire 700 MHz to 2700 MHz band.

일 실시예에 따라, 상기 주파수 하향 변환부(800)는, 상기 제1 RF 신호에 대응되는 제1 혼합기(M1)와, 상기 제2 RF 신호에 대응되는 제2 혼합기(M2)를 포함하며, 상기 제1 혼합기(M1) 및 상기 제2 혼합기(M2) 각각에서 주파수 하향 변환을 위해 사용되는 신호는, 상기 국부 발진 신호 발생기(OG1)에 의해 발생되는 국부 발진 신호가, 국부 발진 신호 분배기(850)에 의해 분배된 신호이다.According to one embodiment, the frequency down converter 800 includes a first mixer M 1 corresponding to the first RF signal and a second mixer M 2 corresponding to the second RF signal, The signals used for the frequency down-conversion in the first mixer M1 and the second mixer M2 are selected such that a local oscillation signal generated by the local oscillation signal generator OG1 is output to the local oscillation signal distributor 850 ) ≪ / RTI >

본 발명은 이동통신 다중 대역 PIMD 측정 장치를 제공함으로써, 특정 이동통신 주파수 대역에 국한되지 않고, 모든 이동통신 주파수 대역 범위에서 측정 및 분석이 가능하도록 하며, 개발 비용을 대폭 절감할 수 있는 효과가 있다.The present invention provides a mobile communication multi-band PIMD measuring device that enables measurement and analysis in all mobile communication frequency bands, not limited to a specific mobile communication frequency band, and drastically reduces development costs .

도 1은 이동통신 시스템의 PIMD 발생 개념도이고,
도 2는 상하측파대의 PIMD 개념을 설명하기 위한 개념도이고,
도 3은 현재의 국내의 이동통신 주파수 운용 현황을 나타낸 도면이고,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동통신 다중 대역 PIMD 측정 장치의 구성도이고,
도 5는 본 발명과 비교하기 위한 종래의 PIMD 측정 장치의 일 예를 설명하기 위한 도면이고,
도 6은 본 발명과 비교하기 위한 종래의 PIMD 측정 장치의 또 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.1 is a conceptual diagram of PIMD generation in a mobile communication system,
2 is a conceptual diagram for explaining the concept of the PIMD of upper and lower sidebands,
FIG. 3 is a diagram showing the present state of operation of the mobile communication frequency in Korea,
4 is a configuration diagram of a mobile communication multi-band PIMD measuring apparatus according to an embodiment of the present invention,
5 is a view for explaining an example of a conventional PIMD measuring apparatus for comparison with the present invention,
6 is a view for explaining another example of a conventional PIMD measuring apparatus for comparison with the present invention.

본 발명은 대체로 700MHz ~ 2700MHz 대역의 무선 이동통신 주파수에서 PIMD(passive intermodulation distortion)를 하나의 장비로 측정하여 분석이 가능하도록 하는 장치에 관한 것이다. 하나의 측정 장비로 하나의 대역이나 최대 두 개 정도의 주파수 대역이 측정 가능했던 기존의 장비에 비해, 본 발명은 현존하는 모든 이동통신 주파수 대역에서 PIMD 성분의 크기를 정확하게 측정가능하도록 할 수 있다. 뿐만 아니라, 본 발명은 일반적인 다이오드나 써모커플(Thermocouple) 방식에 비해 측정의 정확도를 높일 수 있는 장점이 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention generally relates to an apparatus for measuring and analyzing PIMD (passive intermodulation distortion) in a wireless mobile communication frequency band of 700 MHz to 2700 MHz. The present invention can accurately measure the size of a PIMD component in all existing mobile communication frequency bands, compared to a conventional device in which one measurement device can measure one band or two or more frequency bands. In addition, the present invention is advantageous in that the accuracy of measurement can be improved compared with a general diode or thermocouple method.

이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명한다. 첨부된 도면들 및 이를 참조하여 설명되는 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자로 하여금 본 발명에 관한 이해를 돕기 위한 의도로 간략화되고 예시된 것임에 유의하여야 할 것이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description of the present invention are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation within the scope of the present invention.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동통신 다중대역 PIMD 측정 장치의 구성도이다. 도 4를 참조하여 본 발명의 이동통신 다중대역 PIMD 측정 장치의 특징을 개략적으로 설명하면, 700MHz ~ 2700MHz 대역의 주파수의 RF 신호를 발생시키는 두 개의 RF 신호 발생기(G1, G2)를 두어 여기에서 영상처리부(900)에서 정해진 측정하고자 하는 2 톤(tone)의 PIMD 신호를 만들어 낸다. 이렇게 함으로써, 이후에 도 5 및 도 6을 참조하여 설명된 종래의 PIMD 측정 장치에 비해, 또 다른 PIMD 발생원으로서 작용할 수도 있는 컴바이너(도 5의 20)를 생략하고, 2개 대역에만 국한되지 않고(도 6의 경우, 2개 대역만 측정 가능), 모든 이동통신 주파수 대역에서 PIMD 성분을 정확하게 측정할 수 있도록 구성된다.4 is a block diagram of a mobile communication multi-band PIMD measuring apparatus according to an embodiment of the present invention. 4, a mobile communication multi-band PIMD measuring apparatus according to the present invention will be schematically described. In FIG. 4, two RF signal generators G1 and G2 for generating an RF signal having a frequency of 700 MHz to 2700 MHz are provided, And generates a 2-tone PIMD signal to be measured, which is determined in the processing unit 900. By doing so, compared to the conventional PIMD measuring apparatus described later with reference to Figs. 5 and 6, a combiner (20 in Fig. 5), which may serve as another PIMD generating source, is omitted, (Only two bands can be measured in the case of Fig. 6), so that the PIMD component can be accurately measured in all mobile communication frequency bands.

더 구체적으로 살펴보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 대역 상호변조왜곡 측정 장치는, 제어 및 신호 처리부(100), 광대역 신호 발생부(200), 광대역 신호 증폭부(300), 대역 선택 스위치부(400), 대역 결합 여파부(500), 광대역 신호 선택 여파부(600), 신호 수신 대역 선택 스위치부(700) 및 주파수 하향 변환부(800)를 포함한다. 그리고, 제어 및 신호 처리부(100)로부터 처리 신호를 영상 신호로 변환하여 모니터링하고 처리하기 위한 영상 처리부(900)를 더 포함할 수 있다.More specifically, the multi-band intermodulation distortion measuring apparatus according to an embodiment of the present invention includes a control and signal processing unit 100, a wideband signal generator 200, a wideband signal amplifier 300, A band combining filter 500, a wideband signal selecting filter 600, a signal receiving band selecting switch 700, and a frequency down converter 800. [ The control and signal processing unit 100 may further include an image processing unit 900 for converting a processing signal into a video signal for monitoring and processing.

제어 및 신호 처리부(100)는, 2 톤 RF 신호, 즉 두 개의 중심 주파수를 갖는 RF 신호의 신호으로서 작용하고, 측정하고자 하는 주파수 대역 내에서의 서로 다른 중심 주파수를 갖는 제1 RF 신호와 제2 RF 신호의 중심 주파수 및 대역폭을 세팅하고, 측정 대상 기기(DUT, D)로부터 반사되는 수신되는 PIMD 신호를 주파수 하향 변환하기 위한 국부 발진 주파수를 세팅하기 위한 구성요소이다. 뿐만 아니라, 제어 및 신호 처리부(100)는, 제1 RF 신호와 제2 RF 신호의 처리에 적합한 주파수 대역에 대응되는 결합 여파기들(F11, ..., F1n)과 연결되도록 스위칭시키기 위한, 제1 제어신호(SC1) 및 제2 제어신호(SC2)를 발생시키고, 제1 RF 신호와 제2 RF 신호의 처리에 적합한 주파수 대역에 대응되는 선택 여파기들(F21, ..., F2n)과 연결되도록 스위칭시키기 위한, 제3 제어신호(SC3) 및 제4 제어신호(SC4)를 발생시킨다.The control and signal processing unit 100 functions as a two-tone RF signal, i.e., a signal of an RF signal having two center frequencies, and outputs a first RF signal having a different center frequency within a frequency band to be measured, Is a component for setting the center frequency and bandwidth of the RF signal and setting a local oscillation frequency for down-converting the received PIMD signal reflected from the measurement target device (DUT, D). In addition, the control and signal processing unit 100 may be configured to switch between coupling filters (F11, ..., F1n) corresponding to frequency bands suitable for the processing of the first RF signal and the second RF signal, 1 and generates a control signal SC1 and a second control signal SC2 and outputs the control signal SC1 and the second control signal SC2 to the selection filters F21, ..., F2n corresponding to the frequency bands suitable for the processing of the first RF signal and the second RF signal, And generates a third control signal SC3 and a fourth control signal SC4 for switching the first control signal SC1 and the second control signal SC2.

광대역 신호 발생부(200)는, 제어 및 신호 처리부(100)에서의 측정 신호 세팅에 따라, 제1 RF 신호를 발생시키기 위한 제1 RF 신호 발생기(G1)와 제1 RF 신호의 이득을 조절하기 위한 제1 자동 이득 조절기(AGC1), 그리고 제2 RF 신호를 발생시키는 제2 RF 신호 발생기(G2)와 제2 RF 신호 발생기(G2)의 이득을 조절하기 위한 제2 자동 이득 조절기(AGC2), 주파수 하향 변환에 사용될 국부 발진 신호를 발생시키는 국부 발진신호 발생기(OG1)를 포함한다.The wideband signal generator 200 includes a first RF signal generator G1 for generating a first RF signal and a second RF signal generator G2 for adjusting the gain of the first RF signal according to the measurement signal setting in the control and signal processor 100, A second automatic gain controller AGC2 for adjusting the gain of the second RF signal generator G2 and a second RF signal generator G2 for generating a second RF signal, And a local oscillation signal generator (OG1) for generating a local oscillation signal to be used for frequency down conversion.

광대역 신호 증폭부(300)는, 제1 자동 이득 조절기(AGC1)에 의해 이득이 조절된 RF 신호를 증폭시켜 출력하기 위한 제1 증폭기(A11, A12)와, 제2 자동 이득 조절기(AGC2)에 의해 이득이 조절된 RF 신호를 증폭시켜 출력하기 위한 제2 증폭기(A21, A22)를 포함한다. 도 4에서는 제1 증폭기(A11, A12) 및 제2 증폭기(A21, A22) 각각의 증폭기를 두 개로 예시하였으나, 이러한 개수로 한정되지 않고 출력에 따라서 적절한 개수로 조절될 수 있다. 광대역 신호 증폭부(300)에서 출력되는 RF 신호들은 각각, 43dBm 이상의 크기를 갖도록 상기 제1 자동 이득 조절기(AGC1) 및 상기 제2 자동 이득 조절기(AGC2)에 의해 이득이 조절될 수 있다.The wideband signal amplifying unit 300 includes a first amplifier A11 and a second amplifier A12 for amplifying and outputting an RF signal whose gain is adjusted by a first automatic gain controller AGC1, And a second amplifier A21, A22 for amplifying and outputting the RF signal whose gain is controlled by the gain control signal. In FIG. 4, the amplifiers of the first amplifiers A11 and A12 and the amplifiers of the second amplifiers A21 and A22 are illustrated as two amplifiers. However, the number of amplifiers is not limited to this number. The gain of the RF signals output from the wideband signal amplifying unit 300 may be adjusted by the first automatic gain controller AGC1 and the second automatic gain controller AGC2 to have a size of 43 dBm or more, respectively.

대역 선택 스위치부(400)는, 제어 및 신호 처리부(100)로부터 제1 제어신호(SC1) 및 제2 제어신호(SC2)를 수신하여, 상기 제1 RF 신호 및 상기 제2 RF 신호각각의 주파수 대역에 대응되게 스위칭하여, 상기 제1 RF 신호 및 상기 제2 RF 신호 각각의 주파수 대역에 대응되게, 대역 결합 여파부(500) 내의 복수 개의 결합 여파기들(F11, ..., F1n) 중 적합한 결합 여파기들을 선택하도록 하기 위한 구성요소이다. 다시 말해, 대역 선택 스위치부(400)는 제1 제어신호(SC1) 및 제2 제어신호(SC2)에 따라, 광대역 신호 증폭부(300) 측과, 상기 제1 RF 신호 및 상기 제2 RF 신호의 여파에 적합한 결합 여파기들의 경로를 제공해주는 구성요소로 볼 수 있다.The band selection switch unit 400 receives the first control signal SC1 and the second control signal SC2 from the control and signal processing unit 100 and outputs the frequency of each of the first RF signal and the second RF signal (F11, ..., F1n) in the band combining filter unit 500 so as to correspond to the frequency bands of the first RF signal and the second RF signal, To select the combined filters. In other words, the band selection switch unit 400 selects one of the first RF signal and the second RF signal according to the first control signal SC1 and the second control signal SC2, Can be regarded as a component that provides a path for coupling filters suitable for the aftereffect.

대역 결합 여파부(500)는, 복수 개의 결합 여파기들(F11, ..., F1n)을 포함하고, 광대역 신호 증폭부(300)로부터 대역 선택 스위치부(400)를 경유하여 전달되는 2 개의 중심 주파수를 갖는 2 톤 RF 신호를 하나의 포트를 통해 측정 대상 기기(D) 측으로 전달한 후, 이 측정 대상 기기(D)로부터 반사되어 들어오는 PIMD 신호를 수신하는 구성요소이다. 복수 개의 결합 여파기들(F11, ..., F1n) 각각은 700MHz 내지 2700MHz 대역 내의 소정의 주파수 대역에 대응되도록 구성된다. 즉, 제어 및 신호 처리부(100)에 의해 세팅되는 두 개의 RF 신호(제1 RF 신호 및 제2 RF 신호)의 주파수 대역은 700MHz 내지 2700MHz 대역 내의 임의의 주파수 대역일 수 있으므로, 이러한 세팅에 대응되도록 하여, 본 발명의 상호변조왜곡 측정 장치가 다중 대역, 즉, 700MHz 내지 2700MHz 대역 전체를 커버하도록 하기 위함이다. 복수 개의 결합 여파기들(F11, ..., F1n) 각각은, 대역 선택 스위치부(400)의 스위칭에 따라, 복수 개의 결합 여파기들(F11, ..., F1n) 중 상기 제1 RF 신호 및 상기 제2 RF 신호의 주파수 대역에 대응되는 두 개의 결합 여파기들이 광대역 신호 증폭부(300) 측과 연결되도록 한다. 그리하여, 광대역 신호 증폭부(300) 측에 연결되도록 스위칭되는 경우, 광대역 신호 증폭부(300)에서 발생되는 각각의 RF 신호 내에 포함된 고조파(harmonic) 성분을 제거하는 역할을 수행한다. 또한, 대역 결합 여파부(500)는, 광대역 신호 증폭부(300)로부터 대역 선택 스위치부(400)를 경유하여 전달되는 2 개의 중심 주파수를 갖는 2 톤 RF 신호를 하나의 포트를 통해 측정 대상 기기(D) 측으로 전달하고 측정 대상 기기(D) 측으로부터 반사되는 PIMD 신호를 수신하는 역할을 한다. 상기 복수 개의 결합 여파기들(F11, ..., F1n)에서, 개개의 결합 여파기는 하나의 대역의 송신(Tx) 및 수신(Rx)에 대응하도록 한 쌍의 여파기를 포함할 수 있다.The band coupling filter 500 includes a plurality of coupling filters F11 to F1n and is connected to the center of the two centers transmitted from the wideband signal amplifier 300 via the band selection switch unit 400. [ Tone RF signal to the measurement target device D through one port and then receives the PIMD signal reflected from the measurement target device D. [ Each of the plurality of coupling filters F11, ..., F1n is configured to correspond to a predetermined frequency band within the 700 MHz to 2700 MHz band. That is, since the frequency band of the two RF signals (the first RF signal and the second RF signal) set by the control and signal processing unit 100 may be any frequency band within the 700 MHz to 2700 MHz band, , So that the intermodulation distortion measuring apparatus of the present invention covers the entire multi-band, that is, the entire 700 MHz to 2700 MHz band. Each of the plurality of coupling filters F11 ... F1n is connected to the first RF signal and the second RF signal of the plurality of coupling filters F11, ..., F1n according to the switching of the band selection switch unit 400, Two coupling filters corresponding to the frequency band of the second RF signal are connected to the side of the wideband signal amplifier 300. Thus, when switching to be connected to the wideband signal amplifying unit 300 side, it performs a role of removing a harmonic component included in each RF signal generated in the wideband signal amplifying unit 300. In addition, the band-coupled filter 500 receives a two-tone RF signal having two center frequencies, which are transmitted from the wide-band signal amplifying unit 300 via the band selection switch unit 400, (D) side and receives the PIMD signal reflected from the measurement subject device (D) side. In the plurality of coupling filters (F11, ..., F1n), each coupling filter may include a pair of filters to correspond to transmission (Tx) and reception (Rx) of one band.

광대역 신호 선택 여파부(600)는, 대역 결합 여파부(500)의 후단에 연결되어 PIMD 신호를 가져온다. 광대역 신호 선택 여파부(600)와 대역 결합 여파부(500) 간의 결합은 공지의 커플러(미도시)에 의할 수 있다. 광대역 신호 선택 여파부(600)는, 대역 결합 여파부(500)의 구성과 유사하게, 700MHz 내지 2700MHz 대역 내의 소정의 주파수 대역에 대응되도록 복수 개의 선택 여파기들(F21, ..., F2n)을 포함하여, 대역 결합 여파부(500)로부터 PIMD 신호를 수신한다.The wideband signal selection filter unit 600 is connected to the rear end of the band combining filter unit 500 to fetch a PIMD signal. The coupling between the wideband signal selective filter unit 600 and the band coupling filter unit 500 can be performed by a known coupler (not shown). The wideband signal selective filter unit 600 includes a plurality of selection filters F21 to F2n so as to correspond to a predetermined frequency band within the band of 700 MHz to 2700 MHz, And receives the PIMD signal from the band combining filter 500,

대역 선택 스위치부(700)는, 제3 제어신호(SC3) 및 제4 제어신호(SC4)를 수신하여, 상기 제1 RF 신호 및 상기 제2 RF 신호의 주파수 대역에 대응되게 스위칭하여, 광대역 신호 선택 여파부(600) 내에서 상기 제1 RF 신호 및 상기 제2 RF 신호의 주파수 대역에 대응되는 두 개의 선택 여파기들과 주파수 하향 변환부(800)가 서로 연결되도록 한다. 대역 선택 스위치부(700)와 광대역 신호 선택 여파부(600) 간의 관계는, 전술한 대역 선택 스위치부(400)와 대역 결합 여파부(500) 간의 관계와 유사하다.The band selection switch unit 700 receives the third control signal SC3 and the fourth control signal SC4 and switches the frequency band of the first RF signal and the second RF signal corresponding to the frequency band of the first RF signal and the second RF signal, In the selective filter unit 600, two selection filters corresponding to the frequency bands of the first RF signal and the second RF signal and the frequency down converter 800 are connected to each other. The relationship between the band selection switch unit 700 and the wideband signal selection filter unit 600 is similar to the relationship between the band selection switch unit 400 and the band combining filter unit 500 described above.

주파수 하향 변환부(800)는, 광대역 신호 발생기(200) 측으로부터의 국부 발진 신호를 이용하여, 광대역 신호 선택 여파부(600)로부터의 PIMD 신호를 주파수 하향 변환시켜, 제어 및 신호 처리부(100) 측으로 전달한다. 주파수 하향 변환부(800) 측으로 국부 발진 신호를 입력하기에 앞서, 국부 발진 신호 발생기(OG1)에 의해 발생되는 국부 발진 신호를 분배시키기 위한 국부 발진 신호 분배기(850)가 더 구비될 수 있다. 주파수 하향 변환부(800)는, 상기 제1 RF 신호에 대응되는 제1 혼합기(M1)와, 상기 제2 RF 신호에 대응되는 제2 혼합기(M2)를 포함하며, 제1 혼합기(M1) 및 제2 혼합기(M2) 각각에서 주파수 하향 변환을 위해 사용되는 신호로서, 상기 국부 발진 신호 분배기(850)에 의해 분배된 신호가 상기 제1 혼합기(M1) 및 상기 제2 혼합기(M2) 각각으로 입력될 수 있다. 도 4에서 A31 및 A32는, 대역 선택 스위치부(700)를 경유하여 각각 주파수 하향 변환부(800) 측으로 입력되는 PIMD 신호를 각각 증폭시키기 위한 증폭기들이다. 이렇듯, 본 발명의 경우, 최종적으로 하향 변환부(800)로부터 나와 제어 및 신호 처리부(100) 측으로 출력되는 신호는 1 톤(tone)의 PIMD 신호들로서, 이들 신호들이 제어 및 신호 처리부(100)에서 처리되게 된다.The frequency down converter 800 frequency downconverts the PIMD signal from the wideband signal selector 600 using the local oscillation signal from the side of the wideband signal generator 200, . The local oscillation signal distributor 850 for distributing the local oscillation signal generated by the local oscillation signal generator OG1 may be further provided before the local oscillation signal is input to the frequency down converter 800. [ The frequency down converter 800 includes a first mixer M 1 corresponding to the first RF signal and a second mixer M 2 corresponding to the second RF signal, A signal used for frequency downconversion in each of the second mixers M2 is a signal that is distributed by the local oscillator signal distributor 850 to the first mixer M1 and the second mixer M2, . In FIG. 4, A31 and A32 are amplifiers for respectively amplifying the PIMD signals inputted to the frequency down converter 800 via the band selection switch unit 700, respectively. As described above, in the present invention, the signals finally outputted from the down-conversion unit 800 and output to the control and signal processing unit 100 are PIMD signals of one tone, and these signals are transmitted to the control and signal processing unit 100 .

마지막으로, 본 발명의 다중 대역 상호변조왜곡 측정 장치는, 영상 처리부(900)를 더 구비하여, 제어 및 신호 처리부(100) 측과 연결되어 영상 신호로 모니터링 및 처리 작업을 진행할 수 있다.Finally, the multiband intermodulation distortion measuring apparatus of the present invention further includes an image processing unit 900, which is connected to the control and signal processing unit 100 and can monitor and process the image signals.

도 5는 본 발명과 비교하기 위한 종래의 PIMD 측정 장치의 일 예를 설명하기 위한 도면으로서, 등록특허 제10-1466949호(2014.12.03. 공고)의 대표도면이다. 도 5의 종래기술은, 두 개의 신호(f1, f2)를 합성하기 위한 컴바이너(20)가 스위칭부(30)의 전단에 채용되고 있다. 상기 종래 기술뿐만 아니라, 일반적으로 서로 다른 대역의 신호를 결합하기 위해 2-way 신호 결합기가 흔히 사용되고 있다. 이렇듯, 상기 종래 기술과 같은 컴바이너(20) 또는 일반적인 2-way 신호 결합기를 삽입하는 경우, 이에 기인한 PIMD가 추가로 발생하게 된다.5 is a view for explaining an example of a conventional PIMD measuring apparatus for comparison with the present invention, and is a representative drawing of Registration No. 10-1466949 (published on Mar. 13, 2014). 5, a combiner 20 for synthesizing the two signals f1 and f2 is employed at the front end of the switching unit 30. In FIG. In addition to the above-described conventional techniques, generally, two-way signal combiners are used to combine signals of different bands. As described above, when the combiner 20 or the conventional 2-way signal combiner as described above is inserted, a PIMD due to the insertion is further generated.

도 6은 본 발명과 비교하기 위한 종래의 PIMD 측정 장치의 또 다른 예를 설명하기 위한 도면으로서, 공개특허 10-2006-0116185(2006.11.14. 공개)의 대표도면이다. 도 6의 종래기술의 경우, 특정 대역에서만 대응할 수 있는 한 쌍의 트리플렉서(4a, 4b)만을 구비하고 있으므로, 이러한 구성만으로는, 700MHz 내지 2700MHz 대역의 광대역 주파수 전체에서 낮은 PIMD 신호 크기를 갖도록 구현하는 것은 매우 어렵다.FIG. 6 is a view for explaining another example of a conventional PIMD measuring apparatus for comparison with the present invention, and is a representative drawing of the disclosure. 6, only a pair of triplexers 4a and 4b that can cope with only a specific band can be realized. In such a configuration, it is possible to realize a low PIMD signal size over the wide frequency band of 700 MHz to 2700 MHz band It is very difficult.

따라서, 본 발명은 앞서 설명된 바와 같이, 700MHz 내지 2700MHz 대역의 광대역 주파수 전체에서 매우 낮은 PIMD 신호 크기를 갖도록 구현할 수 있으며, 별도의 결합기를 삽입하지 않는 구성이므로, 이로 인한 PIMD를 줄일 수 있는 장점을 갖게 된다.Therefore, as described above, the present invention can be implemented to have a very low PIMD signal size over a wide frequency band of 700 MHz to 2700 MHz, and a separate coupler is not inserted, thereby reducing the PIMD. .

100 : 제어 및 신호 처리부 200 : 광대역 신호 발생부
300 : 광대역 신호 증폭부 400 : 대역 선택 스위치부
500 : 대역 결합 여파부 600 : 광대역 신호 선택 여파부
700 : 신호 수신 대역 선택 스위치부 800 : 주파수 하향 변환부
900 : 영상 처리부100: control and signal processing unit 200: broadband signal generator
300: broadband signal amplification unit 400: band selection switch unit
500: band combining filter 600: broadband signal selecting filter
700: Signal reception band selection switch unit 800: Frequency down conversion unit
900:

Claims (4)

다중 대역 상호변조왜곡 측정 장치로서,
제1 제어신호(SC1), 제2 제어신호(SC2), 제3 제어신호(SC3) 및 제4 제어신호(SC4)를 발생시키고, 700MHz 내지 2700MHz 대역 내에서 서로 다른 중심 주파수를 갖는 제1 RF 신호 및 제2 RF 신호를 세팅하고, 국부 발진 주파수를 세팅하는, 제어 및 신호 처리부(100);
상기 제어 및 신호 처리부에서의 세팅에 따라, 각각 제1 RF 신호 및 제2 RF 신호를 발생시키는 제1 RF 신호 발생기(G1) 및 제2 RF 신호 발생기(G2), 상기 제1 RF 신호의 이득을 조절하기 위한 제1 자동 이득 조절기(AGC1) 및 상기 제2 RF 신호의 이득을 조절하기 위한 제2 자동 이득 조절기(AGC2), 국부 발진 신호를 발생시키는 국부 발진신호 발생기(OG1)를 포함하는, 광대역 신호 발생부(200);
상기 제1 자동 이득 조절기에 의해 이득이 조절된 RF 신호를 증폭시켜 출력하기 위한 제1 증폭기(A11, A12)와, 상기 제2 자동 이득 조절기에 의해 이득이 조절된 RF 신호를 증폭시켜 출력하기 위한 제2 증폭기(A21, A22)를 포함하는, 광대역 신호 증폭부(300);
상기 제1 제어신호 및 상기 제2 제어신호를 수신하여, 상기 제1 RF 신호 및 상기 제2 RF 신호의 주파수 대역에 대응되게 스위칭하기 위한 대역 선택 스위치부(400);
700MHz 내지 2700MHz 대역 내의 소정의 주파수 대역에 대응되도록 복수 개의 결합 여파기들 - 상기 복수 개의 결합 여파기들 각각은, 상기 대역 선택 스위치부의 스위칭에 따라, 상기 복수 개의 결합 여파기들 중 상기 제1 RF 신호 및 상기 제2 RF 신호의 주파수 대역에 대응되는 두 개의 결합 여파기들이 상기 광대역 신호 증폭부 측과 연결되고, 상기 광대역 신호 증폭부 측과 연결되도록 스위칭되는 경우, 상기 광대역 신호 증폭부에서 발생되는 각각의 RF 신호 내에 포함된 고조파(harmonic) 성분을 제거함 - 을 포함하고, 상기 광대역 신호 증폭부로부터 상기 대역 선택 스위치부를 경유하여 전달되는 2 개의 중심 주파수를 갖는 2 톤(tone) RF 신호를 하나의 포트를 통해 측정 대상 기기(DUT) 측으로 전달하고 상기 측정 대상 기기 측으로부터 반사되는 PIMD 신호를 수신하는, 대역 결합 여파부(500);
700MHz 내지 2700MHz 대역 내의 소정의 주파수 대역에 대응되도록 복수 개의 선택 여파기들을 포함하고, 상기 대역 결합 여파부로부터 PIMD 신호를 수신하는, 광대역 신호 선택 여파부(600);
상기 국부 발진 신호를 이용하여, 상기 광대역 신호 선택 여파부로부터의 PIMD 신호를 주파수 하향 변환시켜, 상기 제어 및 신호 처리부 측으로 전달하는, 주파수 하향 변환부(800); 및
상기 제3 제어신호 및 상기 제4 제어신호를 수신하여, 상기 제1 RF 신호 및 상기 제2 RF 신호의 주파수 대역에 대응되게 스위칭하여, 상기 광대역 신호 선택 여파부 내에서 상기 제1 RF 신호 및 상기 제2 RF 신호의 주파수 대역에 대응되는 두 개의 선택 여파기들과 상기 주파수 하향 변환부가 연결되도록 하는, 신호 수신 대역 선택 스위치부(700); 를 포함하는 것을 특징으로 하는, 다중 대역 상호변조왜곡 측정 장치.A multi-band intermodulation distortion measurement apparatus,
And generates a first control signal SC1, a second control signal SC2, a third control signal SC3 and a fourth control signal SC4, and generates a first RF signal having a different center frequency within the 700 MHz to 2700 MHz band, A control and signal processing unit (100) for setting a signal and a second RF signal, and setting a local oscillation frequency;
A first RF signal generator G1 and a second RF signal generator G2 for generating a first RF signal and a second RF signal, respectively, in accordance with the setting in the control and signal processing unit, (AGC1) for adjusting the gain of the first RF signal and a second automatic gain controller (AGC2) for adjusting the gain of the second RF signal, a local oscillation signal generator (OG1) for generating a local oscillation signal, A signal generator 200;
A first amplifier (A11, A12) for amplifying and outputting an RF signal whose gain is adjusted by the first automatic gain controller, and a second amplifier for amplifying and outputting an RF signal whose gain is controlled by the second automatic gain controller A broadband signal amplification section 300 including a second amplifier A21, A22;
A band selection switch unit 400 for receiving the first control signal and the second control signal and switching the first RF signal and the second RF signal corresponding to the frequency bands of the first RF signal and the second RF signal;
A plurality of combined filters to correspond to a predetermined frequency band within the range of 700 MHz to 2700 MHz, each of the plurality of combined filters being configured to switch the first RF signal and the second RF signal among the plurality of combined filters, When two combined filters corresponding to the frequency band of the second RF signal are connected to the broadband signal amplification unit side and switched to be connected to the wideband signal amplification unit side, And a harmonic component contained in the broadband signal amplification unit is removed, and a two-tone RF signal having two center frequencies transmitted from the broadband signal amplification unit via the band selection switch unit is measured through one port To the target device (DUT) side and receives a PIMD signal reflected from the measurement target device side , The band binding the wake part 500;
A wideband signal selection filter 600 including a plurality of selection filters corresponding to a predetermined frequency band within the 700 MHz to 2700 MHz band and receiving the PIMD signal from the band combining filter;
A frequency down-conversion unit 800 for down-converting the PIMD signal from the wideband signal selection filter unit using the local oscillation signal, and transmitting the frequency down-converted signal to the control and signal processing unit; And
The first control signal and the fourth control signal and switches the first RF signal and the second RF signal corresponding to the frequency bands of the first RF signal and the second RF signal, A signal reception band selection switch unit 700 for coupling the frequency down-conversion unit to two selection filters corresponding to the frequency band of the second RF signal; Wherein the multi-band intermodulation distortion estimator comprises: 청구항 1에 있어서, 상기 광대역 신호 증폭부(300)에서 출력되는 RF 신호들은 각각, 43dBm 이상의 크기를 갖도록 상기 제1 자동 이득 조절기 및 상기 제2 자동 이득 조절기에 의해 이득이 조절되는 것을 특징으로 하는, 다중 대역 상호변조왜곡 측정 장치.3. The method of claim 1, wherein the RF signals output from the wideband signal amplifying unit (300) are each gain controlled by the first automatic gain controller (22) and the second automatic gain controller A multiband intermodulation distortion measuring apparatus. 청구항 1에 있어서, 상기 복수 개의 결합 여파기들 각각에 대응되는 주파수 대역은, 700MHz 내지 2700MHz 대역 전체를 커버하는 것을 특징으로 하는, 다중 대역 상호변조왜곡 측정 장치.The apparatus of claim 1, wherein the frequency band corresponding to each of the plurality of combined filters covers the entire 700 MHz to 2700 MHz band. 청구항 1에 있어서, 상기 주파수 하향 변환부(800)는, 상기 제1 RF 신호에 대응되는 제1 혼합기(M1)와, 상기 제2 RF 신호에 대응되는 제2 혼합기(M2)를 포함하며, 상기 제1 혼합기(M1) 및 상기 제2 혼합기(M2) 각각에서 주파수 하향 변환을 위해 사용되는 신호는, 상기 국부 발진 신호 발생기(OG1)에 의해 발생되는 국부 발진 신호가, 국부 발진 신호 분배기(850)에 의해 분배된 신호인 것을 특징으로 하는, 다중 대역 상호변조왜곡 측정 장치.2. The apparatus of claim 1, wherein the frequency down converter 800 includes a first mixer M 1 corresponding to the first RF signal and a second mixer M 2 corresponding to the second RF signal, A signal used for frequency down-conversion in each of the first mixer M1 and the second mixer M2 is a local oscillation signal generated by the local oscillation signal generator OG1, Wherein the signal is a signal distributed by a multi-band intermodulation distortion estimator.
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