KR20180125297A - Antenna radiation pattern measurement system using frequency modulated continuous wave and method thereof - Google Patents

Antenna radiation pattern measurement system using frequency modulated continuous wave and method thereof Download PDF

Info

Publication number
KR20180125297A
KR20180125297A KR1020170060015A KR20170060015A KR20180125297A KR 20180125297 A KR20180125297 A KR 20180125297A KR 1020170060015 A KR1020170060015 A KR 1020170060015A KR 20170060015 A KR20170060015 A KR 20170060015A KR 20180125297 A KR20180125297 A KR 20180125297A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
signal
frequency
radiation pattern
antenna
antenna radiation
Prior art date
Application number
KR1020170060015A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101978555B1 (en
Inventor
박성욱
김동찬
박성진
Original Assignee
한국과학기술원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국과학기술원 filed Critical 한국과학기술원
Priority to KR1020170060015A priority Critical patent/KR101978555B1/en
Publication of KR20180125297A publication Critical patent/KR20180125297A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101978555B1 publication Critical patent/KR101978555B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R29/00Arrangements for measuring or indicating electric quantities not covered by groups G01R19/00 - G01R27/00
    • G01R29/08Measuring electromagnetic field characteristics
    • G01R29/10Radiation diagrams of antennas
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B17/00Monitoring; Testing
    • H04B17/10Monitoring; Testing of transmitters
    • H04B17/101Monitoring; Testing of transmitters for measurement of specific parameters of the transmitter or components thereof

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

The present invention relates to a system for measuring an antenna radiation pattern corresponding to a chirp bandwidth by dividing line of sight (LOS) signals based on an analysis of a bit frequency and a Doppler frequency in a reverberation chamber, and an operation method thereof. The LOS signal and a non-LOS (NLOS) signal can be accurately divided by using the Doppler frequency and the bit frequency, and a radiation pattern in all frequencies within a bandwidth can be measured by measuring a chirp one time.

Description

주파수 변조 연속파를 이용한 안테나 방사패턴 측정 시스템 및 그 동작 방법{ANTENNA RADIATION PATTERN MEASUREMENT SYSTEM USING FREQUENCY MODULATED CONTINUOUS WAVE AND METHOD THEREOF}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an antenna radiation pattern measurement system using a frequency-modulated continuous wave,

본 발명은 주파수 변조 연속파를 이용한 안테나 방사패턴 측정 시스템 및 그 동작 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전자파 잔향실(Reverberation chamber) 내의 도플러 주파수 및 비트 주파수 분석을 기반으로 LOS(Line of Sight) 신호를 구분하여 첩 밴드위스(Chirp Bandwidth)에 해당하는 안테나 방사패턴(Antenna Radiation pattern)을 측정하는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to an antenna radiation pattern measurement system using a frequency-modulated continuous wave and a method of operating the same, and more particularly, to a method and apparatus for measuring an LOS (Line of Sight) signal based on Doppler frequency and bit frequency analysis in a reverberation chamber And an antenna radiation pattern corresponding to the chirp bandwidth. The present invention relates to a technique for measuring an antenna radiation pattern corresponding to a chirp bandwidth.

초기의 전자파 잔향실은 전자파 간섭을 측정하기 위한 연구 공간으로 시작하였다. 전자파 잔향실의 내부는 균일(uniform)하고, 등방성(Isotropic)의 필드가 형성되어 있으며, 레일리(Rayleigh) 분포의 특성을 지니기 때문에 페이딩 현상이 발생하는 실제 NLOS(None Line of Sight) 이동통신 환경과 유사하다.The initial electromagnetic wave reverberation room started as a research space for measuring electromagnetic interference. Since the inside of the electromagnetic wave reverberation chamber has a uniform and isotropic field and has a characteristic of Rayleigh distribution, it is possible to use a real NLOS (None Line of Sight) mobile communication environment in which fading occurs similar.

이러한 특성 때문에 최근 실험실 내에서 안테나(Antenna)를 실제 페이딩 환경에 있는 것처럼 간주하고, 안테나 파라미터(Antenna parameter) 측정에 관련된 많은 연구를 진행하였다. 또한, 전술한 특성과 전자파 잔향실은 전자파 무향실(Anechoic Chamber; AC)에 비해 낮은 가격이기 때문에 이를 대체하기 위한 많은 연구가 진행 중이다. Because of this characteristic, we have recently conducted many studies related to antenna parameter measurement, considering that the antenna is in the actual fading environment in the laboratory. In addition, since the above-mentioned characteristics and the electromagnetic wave reverberation chamber are lower in price than the electromagnetic anechoic chamber (AC), a lot of research is underway to replace them.

다만, 일반적인 전자파 잔향실은 벽면이 모두 도체로 이루어져 있으므로 파(wave)가 삽입되는 경우 도체에 의해 다양한 경로로 반사되어 멀티패스(multi­path) 환경이 구성된다. 전자파 잔향실 내부에 수신 안테나를 통해 들어오는 신호는 다양한 경로를 지난 신호가 들어오게 되며, 이러한 환경에서 LOS(Line of Sight) 신호와 NLOS 신호를 구분하는 데 있어서 매우 힘들다는 한계가 존재하였다. However, since a general electromagnetic wave reverberation chamber has walls all of which are conductors, when a wave is inserted, the conductor is reflected by various paths to form a multipath environment. The signal coming through the receiving antenna inside the electromagnetic wave reverberation chamber comes in a signal passing through various paths, and there is a limit in that it is very difficult to distinguish the LOS (Line of Sight) signal from the NLOS signal in this environment.

이러한 한계점을 극복하기 위해, 최근에는 안테나 파라미터 중 방사패턴(Radiation pattern) 관련 측정방법이 요구되고 있다.In order to overcome these limitations, recently, a measurement method relating to a radiation pattern among antenna parameters is required.

주요 방법으로는 연속파(Continuous Wave; CW)와 도플러 주파수(Doppler Frequency)를 이용하는 연구가 진행되었다. 이는 멀티패스 환경에서, 움직이는 수신 안테나에 특정 각도에 따라 수신되는 신호를 기반으로 서로 다른 도플러 주파수를 이용하여 LOS 신호 및 NLOS 신호를 구분하였다. Continuous wave (CW) and Doppler frequency were the main methods. In a multipath environment, different LOS and NLOS signals are distinguished from each other by using different Doppler frequencies based on signals received at certain angles to a moving receiving antenna.

다만, 이러한 기존 방법은 전자파 무향실(AC)에서 측정하는 시간에 비해 하나의 주파수를 측정하기 위한 많은 시간이 소요된다는 문제점이 존재하였다. However, this conventional method has a problem that it takes much time to measure one frequency as compared with the time measured in the anechoic chamber (AC).

이러한 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 주파수 변조 연속파(Frequency Modulated Continuous Wave; FMCW) 시스템을 이용하여 LOS 신호 및 NLOS 신호를 구분하고, 구분된 LOS 신호로부터 안테나 방사패턴(Antenna Radiation Pattern)을 측정하는 기술을 제안한다.In order to solve this problem, the present invention provides a method and apparatus for classifying an LOS signal and an NLOS signal using a Frequency Modulated Continuous Wave (FMCW) system and measuring an antenna radiation pattern from the separated LOS signal Technology.

FMCW 시스템은 직접 디지털 파형합성(Direct Digital Synthesizer; DDS)을 이용하여 해당 대역에서의 주파수 스윕(frequency sweep)의 첩(chirp)을 생성하여 송신 안테나를 통해서 송출하고, 수신 안테나로 수신하는 시스템이다. 이와 같은 FMCW 시스템은 스윕 밴드위스(Sweep Bandwidth)에 해당하는 안테나 방사패턴의 측정이 요구되어 왔다.The FMCW system generates a chirp of a frequency sweep in a corresponding band by using a direct digital synthesizer (DDS), sends the chirp through a transmitting antenna, and receives the chirp through a receiving antenna. Such an FMCW system has been required to measure an antenna radiation pattern corresponding to a sweep band width.

한국공개특허 제10­2015­0049070호(2015.05.08 공개), "IQ 복조기를 사용하는 FMCW 레이더 및 그 동작 방법"Korean Patent Publication No. 1020150049070 (published May 5, 2015), "FMCW radar using IQ demodulator and method of operation thereof" 한국등록특허 제10­1110025호(2012.01.19 등록), "FMCW 레이더 신호처리 방법"Korean Registered Patent No. 101110025 (registered on January 19, 2012), "FMCW radar signal processing method"

기존에는 전자파 잔향실 내에서 안테나 파라미터(Antenna Parameter)의 측정이 가능했으나, 방사패턴(Radiation Pattern)의 측정 부분은 한계가 존재하였다.Previously, it was possible to measure the antenna parameter in the reverberation chamber, but there was a limit to the measurement part of the radiation pattern.

기존 방법의 한계를 극복하기 위한 본 발명의 목적은 FMCW 시스템을 이용하여 전자파 잔향실 내에서 LOS 신호를 구분하고, 스윕 밴드위스(Sweep Bandwidth)에 해당하는 주파수 영역의 안테나 방사패턴을 측정할 수 있는 주파수 변조 연속파를 이용한 안테나 방사패턴 측정 시스템 및 그 동작 방법을 제공하고자 한다. It is an object of the present invention to overcome the limitations of the existing methods to distinguish LOS signals in an electromagnetic wave reverberation chamber using an FMCW system and to measure antenna radiation patterns in a frequency band corresponding to a sweep band width And a method of operating the antenna radiation pattern measurement system using the frequency-modulated continuous wave.

또한, 본 발명의 목적은 도플러 주파수만을 사용하는 기존 방법을 벗어나, 전자파 잔향실 내에서 도플러 주파수 및 비트 주파수 분석을 기반으로 LOS 신호 및 NLOS 신호를 구분할 수 있는 주파수 변조 연속파를 이용한 안테나 방사패턴 측정 시스템 및 그 동작 방법을 제공하고자 한다.It is also an object of the present invention to provide an antenna radiation pattern measurement system using frequency-modulated continuous waves capable of distinguishing LOS signals and NLOS signals based on Doppler frequency and bit frequency analysis in an electromagnetic wave reverberation room, And an operation method thereof.

또한, 본 발명의 목적은 FMCW 시스템의 첩(Chirp)을 이용하여 한 번의 측정으로 밴드위스(bandwidth) 전체에서 안테나 방사패턴(Radiation Pattern)을 측정하여 측정 시간을 단축시킬 수 있는 주파수 변조 연속파를 이용한 안테나 방사패턴 측정 시스템 및 그 동작 방법을 제공하고자 한다.It is also an object of the present invention to provide a method and apparatus for measuring a radiation pattern in an entire bandwidth using a chirp of an FMCW system and measuring the radiation pattern through a single measurement, An antenna radiation pattern measurement system and an operation method thereof.

본 발명의 일실시예에 따른 안테나 방사패턴 측정 시스템은 안테나 방사패턴(Antenna Radiation Pattern)을 측정하는 주파수 변조 연속파(Frequency Modulated Continuous Wave; FMCW) 시스템에 있어서, 시간에 따라 변하는 송신 신호를 송출하는 송신 안테나, 상기 송신 신호에 대응하여 전자파 잔향실 내 반사되는 수신 신호를 수신하는 수신 안테나, 상기 수신 신호와 선형 주파수 변조 신호의 혼합(mixing)으로 생성되는 중간 주파수 신호(Intermediate Frequency; IF signal)로부터 도플러 주파수(Doppler frequency) 및 비트 주파수(beat frequency)를 추출하는 연산부 및 상기 도플러 주파수 및 상기 비트 주파수를 기반으로 LOS 신호(Line of Sight Signal)를 분리하여 안테나 방사패턴을 측정하는 측정부를 포함한다.An antenna radiation pattern measurement system according to an embodiment of the present invention is a frequency modulated continuous wave (FMCW) system for measuring an antenna radiation pattern, and includes a transmitter for transmitting a transmission signal varying with time, A reception antenna for receiving a reception signal reflected in the electromagnetic wave reverberation chamber in response to the transmission signal, a Doppler (IF) signal generated from an intermediate frequency (IF) signal generated by mixing the reception signal with a linear frequency- An arithmetic unit for extracting a Doppler frequency and a beat frequency, and a measurement unit for measuring an antenna radiation pattern by separating an LOS signal (Line of Sight Signal) based on the Doppler frequency and the bit frequency.

상기 송신 안테나 및 상기 수신 안테나 중 어느 하나는 선형 주파수 변조(linear frequency modulation; LFM) 신호 발생기에서 생성되는 상기 선형 주파수 변조 신호(LFM 신호)를 사용하여 연속적으로 신호를 송출 및 수신할 수 있다.One of the transmission antenna and the reception antenna may continuously transmit and receive a signal using the linear frequency modulation signal (LFM signal) generated by a linear frequency modulation (LFM) signal generator.

상기 송신 안테나는 주파수 상향 변환기(Up converter)를 이용하여 상기 선형 주파수 변조 신호를 사용 주파수 대역으로 변환하고, 변환된 상기 송신 신호를 송출할 수 있다.The transmission antenna may convert the linear frequency modulated signal into a using frequency band using a frequency up converter, and transmit the converted transmission signal.

상기 수신 안테나는 전자파 잔향실 내 반사되는 상기 수신 신호를 수신하고, 주파수 하향 변환기(Down converter)를 이용하여 상기 수신 신호를 처리 가능한 대역으로 주파수 변환할 수 있다.The reception antenna may receive the reception signal reflected in the electromagnetic wave reverberation chamber, and may frequency convert the reception signal into a band that can process the reception signal using a frequency down converter.

상기 연산부는 상기 처리 가능한 대역으로 주파수 변환된 상기 수신 신호와, 상기 선형 주파수 변조 신호를 혼합하여 생성되는 상기 중간 주파수(Intermediate Frequency, IF) 신호로부터 상기 비트 주파수(beat frequency)를 추출할 수 있다.The operation unit may extract the beat frequency from the intermediate frequency (IF) signal generated by mixing the received signal frequency-converted into the processable band and the linear frequency modulated signal.

상기 연산부는 상기 중간 주파수 신호(IF 신호)를 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform; FFT)하여 주파수 영역의 신호로 변환하고, 상기 변환된 주파수 영역의 신호를 이용하여 상기 도플러 주파수(Doppler frequency)의 변화를 추출할 수 있다.The operation unit converts the intermediate frequency signal (IF signal) into a signal in a frequency domain by Fast Fourier Transform (FFT), and changes the Doppler frequency (Doppler frequency) Can be extracted.

상기 측정부는 상기 비트 주파수를 이용하여 파동 딜레이 타임(Wave Delay time)을 획득하고, 상기 파동 딜레이 타임을 거리로 변환하여 상기 LOS 신호와 NLOS(None Line of Sight) 신호를 분리할 수 있다.The measuring unit may acquire a wave delay time using the bit frequency, and may convert the wave delay time into a distance to separate the LOS signal and the NLOS (None Line of Sight) signal.

상기 측정부는 상기 변환된 파동 딜레이 타임을 가로방향으로 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform; FFT)을 수행하여 상기 LOS 신호를 분리할 수 있다.The measuring unit may perform Fast Fourier Transform (FFT) in the horizontal direction on the converted wave delay time to separate the LOS signal.

상기 측정부는 디지털 신호 처리(Digital Signal Processing Block; DSP)를 통해서 상기 분리된 LOS 신호로부터 첩 밴드위스(Chirp bandwidth)에 해당하는 주파수 영역의 안테나 방사패턴(Antenna Radiation Pattern)을 측정할 수 있다.The measurement unit may measure an antenna radiation pattern in a frequency region corresponding to a chirp bandwidth from the separated LOS signal through a digital signal processing block (DSP).

본 발명의 실시예에 따른 안테나 방사패턴 측정 시스템은 안테나 방사패턴(Antenna Radiation Pattern)을 측정하는 주파수 변조 연속파(Frequency Modulated Continuous Wave; FMCW) 시스템에 있어서, 업첩(up chirp)과 시간이 다운첩(down chirp)으로 구성된 한 쌍의 FMCW 파형의 송신 신호를 송출하는 송신 안테나, 상기 송신 신호에 대응하여 전자파 잔향실 내 반사되는 수신 신호를 수신하는 수신 안테나 및 상기 수신된 신호의 첩(chirp)을 일렬로 배열하여 밴드위스(bandwidth) 내의 각 주파수 별로 안테나 방사패턴을 측정하는 측정부를 포함한다.An antenna radiation pattern measurement system according to an embodiment of the present invention is a frequency modulated continuous wave (FMCW) system for measuring an antenna radiation pattern, wherein an up chirp and a time down chirp), a reception antenna for receiving a reception signal reflected in an electromagnetic wave reverberation chamber corresponding to the transmission signal, and a reception antenna for receiving a chirp of the received signal, And measures the antenna radiation pattern for each frequency within the bandwith.

상기 측정부는 상기 수신된 신호의 첩들을 일렬로 배열하여 각 열마다 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform; FFT)을 적용하여 도플러 주파수(Doppler frequency)를 추출할 수 있다.The measuring unit may extract a Doppler frequency by arranging convolutions of the received signal in a row and applying fast Fourier transform (FFT) to each column.

상기 측정부는 상기 각 열마다 고속 푸리에 변환을 적용하여 상기 밴드위스 내의 각 주파수 별로 상기 안테나 방사패턴을 측정할 수 있다.The measuring unit may measure the antenna radiation pattern for each frequency in the bandwith by applying fast Fourier transform to each column.

본 발명의 일실시예에 따른 주파수 변조 연속파(Frequency Modulated Continuous Wave; FMCW) 시스템을 이용하여 안테나 방사패턴(Antenna Radiation Pattern)을 측정하는 방법에 있어서, 시간에 따라 변하는 송신 신호를 송출하는 단계, 상기 송신 신호에 대응하여 전자파 잔향실 내 반사되는 수신 신호를 수신하는 단계, 상기 수신 신호와 선형 주파수 변조 신호의 혼합(mixing)으로 생성되는 중간 주파수 신호(Intermediate Frequency; IF signal)로부터 도플러 주파수(Doppler frequency) 및 비트 주파수(beat frequency)를 추출하는 단계 및 상기 도플러 주파수 및 상기 비트 주파수를 기반으로 LOS 신호(Line of Sight Signal)를 분리하여 안테나 방사패턴을 측정하는 단계를 포함한다.A method for measuring an antenna radiation pattern using a Frequency Modulated Continuous Wave (FMCW) system according to an embodiment of the present invention includes transmitting a transmission signal varying with time, Receiving a reception signal reflected in an electromagnetic wave reverberation chamber in correspondence with a transmission signal, a Doppler frequency (Doppler frequency) from an intermediate frequency (IF) signal generated by mixing the reception signal with a linear frequency modulation signal, ) And a beat frequency, and measuring an antenna radiation pattern by separating a LOS signal (Line of Sight Signal) based on the Doppler frequency and the bit frequency.

본 발명의 실시예에 따른 주파수 변조 연속파(Frequency Modulated Continuous Wave; FMCW) 시스템을 이용하여 안테나 방사패턴(Antenna Radiation Pattern)을 측정하는 방법에 있어서, 업첩(up chirp)과 시간이 다운첩(down chirp)으로 구성된 한 쌍의 FMCW 파형의 송신 신호를 송출하는 단계, 상기 송신 신호에 대응하여 전자파 잔향실 내 반사되는 수신 신호를 수신하는 단계 및 상기 수신된 신호의 첩(chirp)을 일렬로 배열하여 밴드위스(bandwidth) 내의 각 주파수 별로 안테나 방사패턴을 측정하는 단계를 포함한다. There is provided a method of measuring an antenna radiation pattern using a Frequency Modulated Continuous Wave (FMCW) system according to an embodiment of the present invention. The method includes measuring an up-chirp and a down- Receiving a reception signal reflected in an electromagnetic wave reverberation chamber corresponding to the transmission signal, and arranging chirp of the received signal in a line so as to form a band And measuring an antenna radiation pattern for each frequency within a bandwidth.

본 발명의 실시예에 따르면, FMCW 시스템을 이용하여 전자파 잔향실 내에서 LOS 신호를 구분하고, 스윕 밴드위스(Sweep Bandwidth)에 해당하는 주파수 영역의 안테나 방사패턴을 측정할 수 있다. According to the embodiment of the present invention, the LOS signal can be distinguished in the electromagnetic wave reverberation chamber using the FMCW system, and the antenna radiation pattern in the frequency domain corresponding to the sweep band width can be measured.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 도플러 주파수만을 사용하는 기존 방법을 벗어나, 전자파 잔향실 내에서 도플러 주파수 및 비트 주파수 분석을 기반으로 LOS 신호 및 NLOS 신호를 구분할 수 있다.Also, according to the embodiment of the present invention, it is possible to distinguish the LOS signal and the NLOS signal based on the Doppler frequency and the bit frequency analysis in the electromagnetic wave reverberation room, out of the conventional method using only the Doppler frequency.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, FMCW 시스템의 첩(Chirp)을 이용하여 한 번의 측정으로 밴드위스(bandwidth) 전체에서 안테나 방사패턴(Radiation Pattern)을 측정하여 측정 시간을 단축시킬 수 있다.Also, according to the embodiment of the present invention, it is possible to shorten the measurement time by measuring the antenna radiation pattern over the entire bandwidth by one measurement using the chirp of the FMCW system.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 안테나 방사패턴 측정 시스템의 구성을 나타내는 블록도를 도시한 것이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일실시예에 따른 전자파 잔향실 구조도 및 측정 환경의 예를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 서로 다른 방향의 도플러 주파수가 발생하는 예를 도시한 것이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일실시예에 따른 같은 방향의 다른 거리를 이동한 신호의 예, 및 두 신호를 분리하는 과정의 예를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 LOS 신호를 분리하여 측정한 방사패턴의 결과 그래프를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 안테나 방사패턴 측정 시스템의 구성을 나타내는 블록도를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 밴드위스 내의 주파수 별로 방사패턴을 플랏하는 예를 도시한 것이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 밴드위스 내의 주파수 별로 측정한 방사패턴의 결과 그래프를 도시한 것이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 안테나 방사패턴 측정 방법의 흐름도를 도시한 것이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 안테나 방사패턴 측정 방법의 흐름도를 도시한 것이다.
1 is a block diagram illustrating a configuration of an antenna radiation pattern measurement system according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 2A and 2B illustrate an electromagnetic wave reverberation chamber structure and an example of a measurement environment according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 illustrates an example in which Doppler frequencies in different directions are generated according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 4A and 4B show an example of a signal shifted by another distance in the same direction, and an example of a process of separating the two signals according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a graph showing a result of a radiation pattern measured by separating an LOS signal according to an embodiment of the present invention.
6 is a block diagram illustrating a configuration of an antenna radiation pattern measurement system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 illustrates an example of plotting a radiation pattern for each frequency in a bandwith according to an embodiment of the present invention.
8 is a graph showing a result of a radiation pattern measured for each frequency in a bandwith according to an embodiment of the present invention.
9 is a flowchart illustrating an antenna radiation pattern measurement method according to an embodiment of the present invention.
10 is a flowchart illustrating a method of measuring an antenna radiation pattern according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 또한, 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to or limited by the embodiments. In addition, the same reference numerals shown in the drawings denote the same members.

또한, 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 시청자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. Also, terminologies used herein are terms used to properly represent preferred embodiments of the present invention, which may vary depending on the viewer, the intention of the operator, or the custom in the field to which the present invention belongs. Therefore, the definitions of these terms should be based on the contents throughout this specification.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 안테나 방사패턴 측정 시스템의 구성을 나타내는 블록도를 도시한 것이다.1 is a block diagram illustrating a configuration of an antenna radiation pattern measurement system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 안테나 방사패턴 측정 시스템은 전자파 잔향실 내 반사되는 수신 신호로부터 중간 주파수 신호를 생성하여 도플러 주파수 및 비트 주파수를 추출하고, 추출된 주파수로부터 LOS 신호를 분리하여 안테나 방사패턴을 측정한다.1, an antenna radiation pattern measurement system according to an embodiment of the present invention generates an intermediate frequency signal from a received signal reflected in an electromagnetic wave reverberation chamber, extracts a Doppler frequency and a bit frequency, And the antenna radiation pattern is measured.

이에 따른, 본 발명의 일실시예에 따른 안테나 방사패턴 측정 시스템(100)은 송신 안테나(110), 수신 안테나(120), 연산부(130) 및 측정부(140)를 포함한다.Accordingly, the antenna radiation pattern measurement system 100 according to an embodiment of the present invention includes a transmission antenna 110, a reception antenna 120, an operation unit 130, and a measurement unit 140.

이때, 본 발명의 일실시예에 따른 안테나 방사패턴 측정 시스템(100)은 안테나 방사패턴(Antenna Radiation Pattern)을 측정하는 주파수 변조 연속파(Frequency Modulated Continuous Wave; FMCW) 시스템일 수 있다. At this time, the antenna radiation pattern measurement system 100 according to an exemplary embodiment of the present invention may be a frequency modulated continuous wave (FMCW) system for measuring an antenna radiation pattern.

송신 안테나(110)는 선형 주파수 변조(linear frequency modulation; LFM) 신호 발생기(150)를 이용하여 시간에 따라 변하는 FM(frequency modulation) 신호를 방사할 수 있고, 수신 안테나(120)는 타겟 또는 표적으로부터 반사되는 신호를 수신할 수 있다.The transmit antenna 110 may emit a time-varying frequency modulation (FM) signal using a linear frequency modulation (LFM) signal generator 150 and the receive antenna 120 may receive a time- And can receive a reflected signal.

보다 구체적으로, 송신 안테나(110)는 업첩(up chirp)과 시간이 다운첩(down chirp)으로 구성된 한 쌍의 FMCW 파형의 송신 신호를 송출하고, 수신 안테나(120)는 송신 신호에 대응하여 전자파 잔향실 내 반사되는 수신 신호를 수신한다.More specifically, the transmitting antenna 110 transmits a pair of FMCW waveform transmission signals composed of an up chirp and a down chirp, and the receiving antenna 120 transmits an electromagnetic wave And receives the reception signal reflected in the reverberation chamber.

예를 들면, 송신 안테나(110) 및 수신 안테나(120)는 LFM 신호 발생기(150)에서 생성되는 선형 주파수 변조 신호(LFM 신호)를 사용하여 연속적으로 신호를 송출 및 수신할 수 있다. For example, the transmit antenna 110 and the receive antenna 120 can transmit and receive signals continuously using a linear frequency modulated signal (LFM signal) generated by the LFM signal generator 150.

송신 안테나(110)는 주파수 상향 변환기(Up converter, 111)를 이용하여 선형 주파수 변조 신호를 사용 주파수 대역으로 변환하고, 변환된 송신 신호를 송출할 수 있다. The transmission antenna 110 can convert a linear frequency modulated signal into a using frequency band using a frequency up converter (111), and transmit the converted transmission signal.

또한, 수신 안테나(120)는 송신 안테나(110)로부터 출력된 송신 신호에 의해 전자파 잔향실 내 반사되는 수신 신호를 수신하고, 주파수 하향 변환기(Down Converter, 121)를 이용하여 수신 신호를 처리 가능한 대역으로 주파수 변환할 수 있다. The reception antenna 120 receives a reception signal reflected in the electromagnetic wave reverberation chamber by a transmission signal output from the transmission antenna 110 and outputs the reception signal to a band capable of processing a reception signal using a down- Frequency conversion can be performed.

예를 들면, 수신 안테나(120)는 전자파 잔향실 내부에서 반사된 수많은 신호를 수신한다. 이후, 높은 주파수의 수신 신호를 처리 가능한 대역으로 주파수 변환을 하기 위하여 주파수 하향 변환기(121)를 사용할 수 있다.For example, the receiving antenna 120 receives a large number of signals reflected within the electromagnetic wave reverberation chamber. Thereafter, the frequency down converter 121 may be used to perform frequency conversion into a band capable of processing a high frequency received signal.

연산부(130)는 수신 신호와 선형 주파수 변조 신호의 혼합(mixing)으로 생성되는 중간 주파수 신호(Intermediate Frequency; IF signal)로부터 도플러 주파수(Doppler frequency) 및 비트 주파수(beat frequency)를 추출한다.The operation unit 130 extracts a Doppler frequency and a beat frequency from an IF signal generated by mixing a reception signal and a linear frequency modulated signal.

예를 들면, 연산부(130)는 믹서(Mixer)로부터 처리 가능한 대역으로 주파수 변환된 수신 신호와, 선형 주파수 변조 신호를 혼합하여 생성되는 중간 주파수 신호를 수신할 수 있다.For example, the operation unit 130 may receive an intermediate frequency signal generated by mixing a received signal frequency-converted into a band that can be processed by a mixer and a linear frequency-modulated signal.

상기 믹서(Mixer)는 수신 안테나(120)에서 수신된 수신 신호와, LFM 신호 발생기(150)에서 생성되는 선형 주파수 변조 신호(LFM 신호)를 혼합(mixing)하여 중간 주파수 신호(intermediate frequency signal)를 생성하여 출력할 수 있다.The mixer mixes a reception signal received from the reception antenna 120 and a linear frequency modulation signal (LFM signal) generated by the LFM signal generator 150 to generate an intermediate frequency signal And output it.

실시예에 따라서, 상기 믹서(Mixer)는 수신 안테나(120)에서 수신된 수신 신호와, LFM 신호 발생기(150)에서 생성되는 신호 즉, 0도 위상을 갖는 I 신호나 90도 위상을 갖는 Q 신호를 각각 혼합하여 그 혼합한 결과로 I 수신 신호와 Q 수신 신호를 생성할 수 있다.According to the embodiment, the mixer mixes the reception signal received at the reception antenna 120 with a signal generated by the LFM signal generator 150, that is, an I signal having a 0 degree phase or a Q signal having a 90 degree phase And the I and Q reception signals can be generated as a result of the mixing.

즉, 상기 믹서(Mixer)는 수신 안테나(120)에서 수신된 수신 신호와, LFM 신호 발생기(150)에서 생성되는 0도 위상을 갖는 I 신호를 혼합하여 I 수신 신호를 생성하게 되고, 일정 시간 후 수신 안테나(120)에서 수신된 수신 신호와, LFM 신호 발생기(150)에서 생성되는 90도 위상을 갖는 Q 신호를 혼합하여 Q 수신 신호를 생성할 수 있다. That is, the mixer mixes the reception signal received from the reception antenna 120 and the I signal having the 0-degree phase generated by the LFM signal generator 150 to generate an I reception signal, It is possible to generate a Q reception signal by mixing a reception signal received by the reception antenna 120 and a Q signal having a phase of 90 degrees generated by the LFM signal generator 150. [

실시예에 따라서, 연산부(130)는 IQ 복조기(IQ demodulator)를 이용하여 수신 안테나(120)의 이동 방향에 따라 상기 믹서(Mixer)로부터 중간 주파수 신호(IF Signal)를 수신하여 기저대의 I/Q 신호를 추출할 수 있다.The operation unit 130 receives an intermediate frequency signal IF signal from the mixer according to the moving direction of the receiving antenna 120 using an IQ demodulator and outputs the IF signal to the baseband I / The signal can be extracted.

상기 IQ 복조기(IQ demodulator)는 IF 대역을 수신할 수 있으며 최종적으로 기저대의 I/Q 신호를 추출할 수 있다. The IQ demodulator (IQ demodulator) can receive the IF band and finally extract the baseband I / Q signal.

도 1을 참조하면, 상기 믹서는 LFM 신호 발생기(150) 및 주파수 하향 변환기(121)로부터 신호를 각기 수신하는, 연산부(130) 및 주파수 하향 변환기(121) 사이에 위치하고 있으나, 연산부(130)에 포함될 수도 있다. 1, the mixer is located between an operation unit 130 and a frequency down-converter 121 for receiving signals from the LFM signal generator 150 and the frequency down-converter 121, .

이후, 연산부(130)는 중간 주파수 신호에 따른 I/Q 신호로부터 파(wave)의 이동 거리를 나타내는 비트 주파수(beat frequency)를 추출할 수 있다. Then, the operation unit 130 may extract a beat frequency indicating a movement distance of the wave from the I / Q signal according to the intermediate frequency signal.

상기 비트 주파수는 주파수가 근접한 두 주파수의 진동을 겹칠 때, 양 주파수의 차로 진동하는 파(Wave)의 진동수를 나타낸다. The bit frequency represents a frequency of a wave oscillating at a difference of two frequencies when overlapping vibrations of two frequencies whose frequencies are close to each other.

또한, 연산부(130)는 중간 주파수 신호를 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform; FFT)하여 주파수 영역의 신호로 변환하고, 변환된 주파수 영역의 신호를 이용하여 도플러 주파수(Doppler frequency)의 변화를 추출할 수 있다.The operation unit 130 converts the intermediate frequency signal into a signal in a frequency domain by Fast Fourier Transform (FFT), and extracts a change in a Doppler frequency using a signal in the converted frequency domain .

측정부(140)는 도플러 주파수 및 비트 주파수로부터 LOS 신호(Line of Sight Signal)를 분리하여 안테나 방사패턴 측정한다.The measurement unit 140 separates the LOS signal (Line of Sight Signal) from the Doppler frequency and the bit frequency to measure the antenna radiation pattern.

예를 들면, 측정부(140)는 비트 주파수를 이용하여 파동 딜레이 타임(Wave Delay time)을 획득하고, 파동 딜레이 타임에 가로방향으로 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform; FFT)을 적용하여 거리로 변환함으로써, LOS 신호와 NLOS(None Line of Sight) 신호를 분리할 수 있다. For example, the measuring unit 140 obtains a wave delay time using a bit frequency and applies Fast Fourier Transform (FFT) in the horizontal direction to the wave delay time to convert the distance , It is possible to separate the LOS signal and the NLOS (None Line of Sight) signal.

이후, 측정부(140)는 디지털 신호 처리(Digital Signal Processing Block; DSP)를 통해서 분리된 LOS 신호로부터 첩 밴드위스(Chirp bandwidth)에 해당하는 주파수 영역의 안테나 방사패턴(Antenna Radiation Pattern)을 측정할 수 있다. The measuring unit 140 measures an antenna radiation pattern in a frequency region corresponding to a chirp bandwidth from the LOS signal separated through a digital signal processing (DSP) .

또한, 측정부(140)는 연산부(130)로부터 추출되는 I/Q 신호를 신호 처리(예를 들면, 고속 푸리에 변환)하여 안테나 방사패턴(Antenna Radiation Pattern)을 측정할 수도 있다. The measuring unit 140 may measure an antenna radiation pattern by performing signal processing (e.g., FFT) on the I / Q signal extracted from the calculating unit 130. [

도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일실시예에 따른 전자파 잔향실 구조도 및 측정 환경의 예를 도시한 것이다.FIGS. 2A and 2B illustrate an electromagnetic wave reverberation chamber structure and an example of a measurement environment according to an embodiment of the present invention.

보다 구체적으로, 도 2a는 본 발명의 일실시예에 따른 송신 안테나 및 수신 안테나가 위치하는 전자파 잔향실 내의 구조도의 예를 도시한 것이고, 도 2b는 본 발명의 일실시예에 따른 전자파 잔향실 내의 측정 환경을 이미지로 도시한 것이다.More specifically, FIG. 2A shows an example of a structure in an electromagnetic wave reverberation chamber in which a transmitting antenna and a receiving antenna are located, according to an embodiment of the present invention. FIG. The measurement environment is shown as an image.

도 2a 및 도 2b를 참조하면, 전자파 잔향실에는 송신 안테나 및 수신 안테나가 위치해 있으며, 수신 안테나가 송신 안테나와의 LOS(Line of Sight) 방향으로 이동한다.Referring to FIGS. 2A and 2B, a transmitting antenna and a receiving antenna are disposed in an electromagnetic wave reverberation chamber, and a receiving antenna moves in a direction of LOS (Line of Sight) with a transmitting antenna.

예를 들면, 수신 안테나는 0도에서 180도까지 1도 간격으로 회전하면서 전자파 잔향실 내의 타겟 또는 표적으로부터 반사되는 신호를 수신할 수 있다. 또한, 도 2a 및 도 2b에서의 수신 안테나는 0.2m/s의 속도로 회전하는 것을 가정한다.For example, the receiving antenna may receive a signal reflected from a target or target in the electromagnetic reverberation chamber while rotating at an interval of 1 degree from 0 degrees to 180 degrees. It is also assumed that the receiving antenna in Figs. 2A and 2B is rotated at a speed of 0.2 m / s.

또한, Z­교반기(Z­stirrer)는 수신 안테나의 회전을 응용하는 것이다.Also, the Z stirrer (Zstirrer) applies rotation of the receiving antenna.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 서로 다른 방향의 도플러 주파수가 발생하는 예를 도시한 것이다.FIG. 3 illustrates an example in which Doppler frequencies in different directions are generated according to an embodiment of the present invention.

보다 구체적으로, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 LOS 신호와 NLOS(None Line of Sight) 신호 사이의 서로 다른 방향의 도플러 주파수(Doppler Frequency)가 발생하는 원리의 예를 나타낸다.More specifically, FIG. 3 shows an example of a principle in which Doppler frequencies in different directions between the LOS signal and the NLOS (None Line of Sight) signal occur according to an embodiment of the present invention.

또한, 도 3은 도 2a 및 도 2b에서와 같이 수신 안테나가 0.2m/s의 속도로 회전하는 것을 가정하며, LOS 신호와 NLOS 신호 사이의 다른 도플러 주파수가 측정되는 원리에 대한 설명이다. In addition, FIG. 3 is a view for explaining the principle of measuring the Doppler frequency between the LOS signal and the NLOS signal, assuming that the receiving antenna rotates at a speed of 0.2 m / s as in FIGS. 2A and 2B.

도 3을 참조하면, LOS 신호의 도플러 주파수(

Figure pat00001
)는 수신 안테나의 이동 속도(V)에 따라서 하기의 [수식 1]에 의해 값이 결정된다.Referring to FIG. 3, the Doppler frequency of the LOS signal (
Figure pat00001
) Is determined by the following formula 1 according to the moving speed V of the receiving antenna.

[수식 1][Equation 1]

Figure pat00002
Figure pat00002

여기서,

Figure pat00003
는 특성 주파수(Characteristic Frequency)를 의미하고, c는
Figure pat00004
를 나타낸다.here,
Figure pat00003
Denotes a characteristic frequency, and c denotes a characteristic frequency
Figure pat00004
.

다만, LOS 신호의 도플러 주파수는 [수식 1]에 의해서 결정되나, NLOS 신호의 도플러 주파수(

Figure pat00005
)는 입사하는 방향에 따라서 하기의 [수식 2]에 의해 값이 결정된다.However, the Doppler frequency of the LOS signal is determined by [Equation 1], but the Doppler frequency of the NLOS signal
Figure pat00005
) Is determined by the following equation (2) according to the incident direction.

[수식 2][Equation 2]

Figure pat00006
Figure pat00006

이로부터 NLOS 신호의 도플러 주파수(

Figure pat00007
)는 LOS 신호의 도플러 주파수(
Figure pat00008
)에 비해 항상 더 작음을 알 수 있다. 그러므로, 본 발명의 일실시예에 따른 안테나 방사패턴 측정 시스템은 LOS 신호와 NLOS 신호를 구분하는 것이 가능하다. From this, the Doppler frequency of the NLOS signal (
Figure pat00007
) Is the Doppler frequency of the LOS signal (
Figure pat00008
) Is always smaller. Therefore, the antenna radiation pattern measurement system according to the embodiment of the present invention can distinguish the LOS signal and the NLOS signal.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일실시예에 따른 같은 방향의 다른 거리를 이동한 신호의 예, 및 두 신호를 분리하는 과정의 예를 도시한 것이다.FIGS. 4A and 4B show an example of a signal shifted by another distance in the same direction, and an example of a process of separating the two signals according to an embodiment of the present invention.

보다 구체적으로, 도 4a는 본 발명의 일실시예에 따른 같은 방향으로 다른 거리를 이동한 두 신호(LOS 신호1 및 LOS 신호2)의 예를 도시한 것이고, 도 4b는 본 발명의 일실시예에 따른 비트 주파수(Beat Frequency)를 이용하여 LOS 방향으로 수신되는 원하는 신호와 원하지 않은 신호를 분리하는 과정의 예를 도시한 것이다.More specifically, FIG. 4A shows an example of two signals (LOS signal 1 and LOS signal 2) shifted by different distances in the same direction according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4B shows an example of an embodiment And separating a desired signal received in the LOS direction from an undesired signal by using a beat frequency according to Equation (1).

일반적으로, 방사패턴(Radiation Pattern)을 측정하는 기존 방법은 이동하는(움직이는) 수신 안테나로 수신되는 수신 신호의 도플러 주파수를 발생시키고, 수신 안테나를 기준으로 수신되는 신호의 방향 및 각도에 따른 서로 다른 값의 도플러 주파수를 이용하여 LOS 신호 및 NLOS 신호를 분리하였다. In general, an existing method for measuring a radiation pattern generates a Doppler frequency of a reception signal received by a moving (moving) reception antenna, and generates a Doppler frequency of a reception signal based on a difference The LOS signal and the NLOS signal are separated using the Doppler frequency of the value.

하지만, 기존 방법은 같은 방향에서 입사하는 NLOS 신호와 LOS 신호를 구분하지 못한다는 한계가 존재하였다. 이 두 가지의 신호들은 같은 방향, 같은 도플러 주파수를 가지더라도 파(wave)의 이동 거리가 다름으로 비트 주파수를 통해서 구분이 가능하다. 비트 주파수를 이용하면 자세한 분석이 가능해진다. However, there is a limitation that the conventional method can not distinguish between the NLOS signal and the LOS signal incident from the same direction. Even though these two signals have the same direction and the same Doppler frequency, they can be distinguished through the beat frequency because the travel distance of the wave is different. The use of bit frequencies makes detailed analysis possible.

도 4a를 참조하면, 전자파 잔향실 내에서 복수의 횟수로 반사된 신호가 LOS 방향으로 입사되는 예를 나타낸다. 도 4a에서 LOS 신호1의 신호로만 방사패턴을 측정하여야 하는데, 기존 방법은 LOS 신호1과 LOS 신호2를 구분하지 않고, LOS 방향에서 오는 LOS 신호2까지 포함하여 측정하였다.Referring to FIG. 4A, an example in which a signal reflected by a plurality of times in the electromagnetic wave reverberation chamber is incident in the LOS direction is shown. In FIG. 4A, the radiation pattern should be measured only by the signal of the LOS signal 1. In the conventional method, the LOS signal 1 and the LOS signal 2 are not distinguished from each other, and the LOS signal 2 from the LOS direction is also measured.

이러한 기존 방법의 한계를 극복하기 위해, 본 발명의 일실시예에 따른 안테나 방사패턴 측정 시스템은 LOS 신호2를 구분하기 위해 비트 주파수(Beat Frequency)를 이용한다. In order to overcome the limitation of the conventional method, the antenna radiation pattern measurement system according to an embodiment of the present invention uses a beat frequency to distinguish the LOS signal 2.

도 4b를 참조하면, 첩(Chirp)에서 비트 주파수(Beat Frequency)를 이용하여 LOS 방향으로 수신되는 원하는 신호(LOS 신호1 또는 LOS 신호2)와 원하지 않은 신호(원하는 신호 외의 신호)를 분리하는 과정을 나타낸다.Referring to FIG. 4B, a process of separating a desired signal (LOS signal 1 or LOS signal 2) received in the LOS direction using a beat frequency in a chirp from an undesired signal (a signal other than a desired signal) .

보다 구체적으로, 본 발명의 일실시예에 따른 안테나 방사패턴 측정 시스템은 하기의 [수식 3]을 이용하여 신호를 분리할 수 있다.More specifically, the antenna radiation pattern measurement system according to an embodiment of the present invention can separate signals using Equation (3) below.

[수식 3][Equation 3]

Figure pat00009
Figure pat00009

여기서, c는

Figure pat00010
를 나타낸다. 또한, Ts는 스윕 타임(Sweep Time)을 의미하고, BW는 밴드위스(Band Width)를 의미하며,
Figure pat00011
는 비트 주파수(Beat Frequency)를 의미한다.Here, c is
Figure pat00010
. In addition, Ts denotes a sweep time, BW denotes a band width,
Figure pat00011
Means a beat frequency.

예를 들면, 본 발명의 일실시예에 따른 안테나 방사패턴 측정 시스템은 비트 주파수를 이용하여 파동 딜레이 타임(Wave Delay time,

Figure pat00012
)을 알 수 있고, 상기 파동 딜레이 타임을 거리(distance)로 변환하여 두 신호(LOS 신호1 및 LOS 신호2)를 분리할 수 있다. For example, an antenna radiation pattern measurement system according to an embodiment of the present invention uses a beat frequency to calculate a wave delay time,
Figure pat00012
), And it is possible to separate the two signals (LOS signal 1 and LOS signal 2) by converting the wave delay time into a distance.

이때, 본 발명의 일실시예에 따른 안테나 방사패턴 측정 시스템은 분리된 신호를 획득하기 위해, 수신된 데이터를 가로방향으로 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform; FFT)을 적용하여 결과를 산출할 수 있다. At this time, the antenna radiation pattern measurement system according to an embodiment of the present invention can calculate the result by applying Fast Fourier Transform (FFT) in the horizontal direction to the received data to obtain a separated signal .

이에 따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 안테나 방사패턴 측정 시스템은 비트 주파수를 이용하여 거리에 따른 정확한 LOS 신호를 구분 및 분리할 수 있다. Accordingly, the antenna radiation pattern measurement system according to an embodiment of the present invention can discriminate and separate the accurate LOS signals according to the distances using the bit frequency.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 LOS 신호를 분리하여 측정한 방사패턴의 결과 그래프를 도시한 것이다.FIG. 5 is a graph showing a result of a radiation pattern measured by separating an LOS signal according to an embodiment of the present invention.

보다 구체적으로, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 안테나 방사패턴 측정 시스템을 통해 도플러 주파수 및 비트 주파수를 이용하여 분리된 LOS 신호로부터 측정된 방사패턴(Radiation Pattern)의 결과 그래프를 나타낸다.More specifically, FIG. 5 shows a result graph of a radiation pattern measured from a separated LOS signal using Doppler frequency and bit frequency through an antenna radiation pattern measurement system according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 전자파 잔향실(Reverberation Chamber; RC)에서 측정한 방사패턴의 결과 그래프와 전자파 무향실(Anechoic Chamber; AC)에서 측정한 방사패턴의 결과 그래프를 확인할 수 있다.Referring to FIG. 5, a result graph of the radiation pattern measured by the Reverberation Chamber (RC) and a graph of the radiation pattern measured by the Anechoic Chamber (AC) can be confirmed.

전자파 잔향실(RC) 및 전자파 무향실(AC)에서 LOS 신호를 구분하여 측정한 방사패턴의 결과 그래프를 살펴보면, 전자파 잔향실(RC)에서 측정한 방사패턴의 결과가 전자파 무향실(AC)에서 측정한 방사패턴의 결과와 거의 유사하게 나타나는 것을 확인할 수 있다. The results of the radiation patterns measured in the electromagnetic reverberation chamber (RC) and the electromagnetic anechoic chamber (AC) are as follows. The results of the radiation patterns measured in the electromagnetic reverberation chamber (RC) It can be confirmed that the result is almost similar to the result of the radiation pattern.

이에 따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 안테나 방사패턴 측정 시스템은 전자파 잔향실 내에서 보다 높은 정확도의 안테나 방사패턴을 측정하는 것을 확인할 수 있다. Accordingly, it can be seen that the antenna radiation pattern measurement system according to an embodiment of the present invention measures the antenna radiation pattern with higher accuracy in the electromagnetic wave reverberation chamber.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 안테나 방사패턴 측정 시스템의 구성을 나타내는 블록도를 도시한 것이다.6 is a block diagram illustrating a configuration of an antenna radiation pattern measurement system according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 안테나 방사패턴 측정 시스템은 전자파 잔향실 내 반사되는 수신 신호의 첩을 일렬로 배열하여 밴드위스 내의 각 주파수 별로 안테나 방사패턴을 측정한다.Referring to FIG. 6, an antenna radiation pattern measurement system according to an embodiment of the present invention measures the antenna radiation pattern for each frequency in the bandwis by arranging the received signals reflected in the electromagnetic wave reverberation chamber in a line.

이에 따른, 본 발명의 실시예에 따른 안테나 방사패턴 측정 시스템(600)은 송신 안테나(610), 수신 안테나(620) 및 측정부(630)를 포함한다.Accordingly, the antenna radiation pattern measurement system 600 according to the embodiment of the present invention includes a transmission antenna 610, a reception antenna 620, and a measurement unit 630.

이때, 본 발명의 실시예에 따른 안테나 방사패턴 측정 시스템(600)은 안테나 방사패턴(Antenna Radiation Pattern)을 측정하는 주파수 변조 연속파(Frequency Modulated Continuous Wave; FMCW) 시스템일 수 있다. The antenna radiation pattern measurement system 600 according to the embodiment of the present invention may be a frequency modulated continuous wave (FMCW) system for measuring an antenna radiation pattern.

송신 안테나(610)는 선형 주파수 변조(linear frequency modulation; LFM) 신호 발생기(640)를 이용하여 시간에 따라 변하는 FM(frequency modulation) 신호를 방사할 수 있고, 수신 안테나(620)는 타겟 또는 표적으로부터 반사되는 신호를 수신할 수 있다.The transmit antenna 610 may emit a time-varying frequency modulation (FM) signal using a linear frequency modulation (LFM) signal generator 640, and the receive antenna 620 may receive And can receive a reflected signal.

보다 구체적으로, 송신 안테나(610)는 업첩(up chirp)과 시간이 다운첩(down chirp)으로 구성된 한 쌍의 FMCW 파형의 송신 신호를 송출하고, 수신 안테나(620)는 송신 신호에 대응하여 전자파 잔향실 내 반사되는 수신 신호를 수신한다.More specifically, the transmission antenna 610 transmits a transmission signal of a pair of FMCW waveforms composed of an up chirp and a down chirp, and the reception antenna 620 transmits an electromagnetic wave And receives the reception signal reflected in the reverberation chamber.

예를 들면, 송신 안테나(610) 및 수신 안테나(620)는 LFM 신호 발생기(640)에서 생성되는 선형 주파수 변조 신호(LFM 신호)를 사용하여 연속적으로 신호를 송출 및 수신할 수 있다. For example, the transmit antenna 610 and the receive antenna 620 can continuously transmit and receive signals using a linear frequency modulated signal (LFM signal) generated by the LFM signal generator 640.

송신 안테나(610)는 주파수 상향 변환기(Up converter, 611)를 이용하여 선형 주파수 변조 신호를 사용 주파수 대역으로 변환하고, 변환된 송신 신호를 송출할 수 있다. The transmission antenna 610 can convert a linear frequency modulated signal into a used frequency band using a frequency up converter 611, and transmit the converted transmission signal.

또한, 수신 안테나(620)는 송신 안테나(610)로부터 출력된 송신 신호에 의해 전자파 잔향실 내 반사되는 수신 신호를 수신하고, 주파수 하향 변환기(Down Converter, 621)를 이용하여 수신 신호를 처리 가능한 대역으로 주파수 변환할 수 있다. The reception antenna 620 receives a reception signal reflected in the electromagnetic wave reverberation chamber by a transmission signal output from the transmission antenna 610 and outputs the reception signal to a band capable of processing a reception signal using a down- Frequency conversion can be performed.

예를 들면, 수신 안테나(620)는 전자파 잔향실 내부에서 반사된 수많은 신호를 수신한다. 이후, 높은 주파수의 수신 신호를 처리 가능한 대역으로 주파수 변환을 하기 위하여 주파수 하향 변환기(621)를 사용할 수 있다.For example, the receiving antenna 620 receives a large number of signals reflected within the electromagnetic wave reverberation chamber. Thereafter, the frequency down converter 621 may be used to perform frequency conversion into a band capable of processing a high frequency received signal.

측정부(630)는 수신된 신호의 첩(chirp)을 일렬로 배열하여 밴드위스(bandwidth) 내의 각 주파수 별로 안테나 방사패턴 측정한다.The measuring unit 630 arranges the chirps of the received signals in a line and measures the antenna radiation pattern for each frequency in the bandwith.

예를 들면, 측정부(630)는 수신된 신호의 첩(chirp)들을 일렬로 배열하고, 각 열마다 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform; FFT)을 적용하여 도플러 주파수(Doppler frequency)를 추출하며, 밴드위스 내의 각 주파수 별로 안테나 방사패턴을 측정할 수 있다. For example, the measuring unit 630 arranges the chirps of received signals in a row, extracts a Doppler frequency by applying Fast Fourier Transform (FFT) to each column, The antenna radiation pattern can be measured for each frequency in the bandwith.

이로부터, 본 발명의 실시예에 따른 안테나 방사패턴 측정 시스템(600)은 FMCW 시스템의 수신된 첩(chirp)을 이용해 한 번의 측정으로 밴드위스(bandwidth) 전체에서 안테나 방사패턴을 측정함으로써, 측정 시간을 단축시킬 수 있다. Accordingly, the antenna radiation pattern measurement system 600 according to the embodiment of the present invention measures the antenna radiation pattern over a bandwith by one measurement using the received chirp of the FMCW system, Can be shortened.

실시예에 따라서, 측정부(630)는 도 1에 도시된 본 발명의 일실시예에 따른 안테나 방사패턴 측정 시스템(100)의 연산부(130)의 구성을 포함할 수 있다. According to the embodiment, the measuring unit 630 may include the configuration of the calculating unit 130 of the antenna radiation pattern measurement system 100 according to an embodiment of the present invention shown in FIG.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 밴드위스 내의 주파수 별로 방사패턴을 플랏하는 예를 도시한 것이다.FIG. 7 illustrates an example of plotting a radiation pattern for each frequency in a bandwith according to an embodiment of the present invention.

보다 구체적으로, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 안테나 방사패턴 측정 시스템을 통해 한 번의 측정으로 밴드위스(bandwidth, BW) 내의 각 주파수(frequency) 별로 방사패턴(Radiation Pattern)을 플랏(plot)하는 방법을 나타낸다.More specifically, FIG. 7 plots a radiation pattern for each frequency within a band width (BW) with a single measurement through an antenna radiation pattern measurement system according to an embodiment of the present invention. .

도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 안테나 방사패턴 측정 시스템은 가장 낮은 주파수(f0)부터 해당 밴드위스(BW)까지 배열된 데이터에 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform; FFT)을 적용하여 각 주파수 별로 방사패턴을 플랏(plot)할 수 있다. Referring to FIG. 7, the antenna radiation pattern measurement system according to the embodiment of the present invention applies Fast Fourier Transform (FFT) to data arranged from the lowest frequency f 0 to the corresponding band width BW And a radiation pattern can be plotted for each frequency.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 밴드위스 내의 주파수 별로 측정한 방사패턴의 결과 그래프를 도시한 것이다.8 is a graph showing a result of a radiation pattern measured for each frequency in a bandwith according to an embodiment of the present invention.

보다 구체적으로, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 안테나 방사패턴 측정 시스템을 통해 한 번의 측정으로 밴드위스(bandwidth, BW) 내의 3개의 주파수 별로 측정한 방사패턴의 결과 그래프를 나타낸다.More specifically, FIG. 8 shows a result graph of a radiation pattern measured for each of three frequencies within a bandwidth (BW) by a single measurement through an antenna radiation pattern measurement system according to an embodiment of the present invention.

3개의 주파수는 전자파 잔향실(Reverberation Chamber; RC)에서의 24.0064GHz, 24.0227GHz, 24.0487GHz이며, 대상 주파수는 전자파 무향실(Anechoic Chamber; AC)에서의 24.6GHz이다.The three frequencies are 24.0064 GHz, 24.0227 GHz and 24.0487 GHz in the Reverberation Chamber (RC), and the target frequency is 24.6 GHz in the Anechoic Chamber (AC).

도 8을 참조하면, 도 7에 도시된 가장 낮은 주파수부터 해당 밴드위스(BW)까지 배열된 데이터를 이용하여 가장 낮은 주파수, 중간 주파수 및 가장 높은 주파수 별로 방사패턴을 측정한 결과 그래프를 확인할 수 있다. Referring to FIG. 8, a graph is obtained by measuring radiation patterns of the lowest frequency, the intermediate frequency, and the highest frequency using the data arranged from the lowest frequency to the corresponding band width (BW) shown in FIG. 7 .

이에 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 안테나 방사패턴 측정 시스템은 전자파 잔향실 내에서 보다 높은 정확도의 안테나 방사패턴을 측정하는 것을 확인할 수 있다. Accordingly, it can be seen that the antenna radiation pattern measurement system according to the embodiment of the present invention measures the antenna radiation pattern with higher accuracy in the electromagnetic wave reverberation chamber.

도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 안테나 방사패턴 측정 방법의 흐름도를 도시한 것이다.9 is a flowchart illustrating an antenna radiation pattern measurement method according to an embodiment of the present invention.

도 9에 도시된 방법은 도 1에 도시된 본 발명의 일실시예에 따른 안테나 방사패턴 측정 시스템에 의해 수행될 수 있다.The method shown in FIG. 9 can be performed by the antenna radiation pattern measurement system according to an embodiment of the present invention shown in FIG.

단계 910에서 시간에 따라 변하는 송신 신호를 송출한다. In step 910, a transmission signal that varies with time is transmitted.

예를 들면, 단계 910은 주파수 변조 연속파(Frequency Modulated Continuous Wave; FMCW) 시스템 내의 송신 안테나를 이용하여 업첩(up chirp)과 시간이 다운첩(down chirp)으로 구성된 한 쌍의 FMCW 파형의 송신 신호를 송출하는 단계일 수 있다.For example, in step 910, a transmission signal of a pair of FMCW waveforms composed of an up chirp and a down chirp using a transmission antenna in a frequency modulated continuous wave (FMCW) It may be a step of sending out.

단계 920에서 송신 신호에 대응하여 전자파 잔향실 내 반사되는 수신 신호를 수신한다. In step 920, a reception signal reflected in the electromagnetic wave reverberation chamber corresponding to the transmission signal is received.

단계 920은 주파수 변조 연속파(Frequency Modulated Continuous Wave; FMCW) 시스템 내의 수신 안테나를 이용하여 수신 신호를 수신하는 단계일 수 있다.Step 920 may be a step of receiving a received signal using a receiving antenna in a frequency modulated continuous wave (FMCW) system.

예를 들면, 송신 안테나는 선형 주파수 변조(linear frequency modulation; LFM) 신호 발생기를 이용하여 시간에 따라 변하는 FM(frequency modulation) 신호를 방사할 수 있고, 수신 안테나는 타겟 또는 표적으로부터 반사되는 신호를 수신할 수 있다.For example, the transmit antenna may emit a time-varying frequency modulation (FM) signal using a linear frequency modulation (LFM) signal generator, and the receive antenna may receive a signal reflected from the target or target can do.

또한, 송신 안테나 및 수신 안테나는 LFM 신호 발생기에서 생성되는 선형 주파수 변조 신호(LFM 신호)를 사용하여 연속적으로 신호를 송출 및 수신할 수 있다.In addition, the transmission antenna and the reception antenna can continuously transmit and receive signals using a linear frequency modulation signal (LFM signal) generated by the LFM signal generator.

단계 930에서 수신 신호와 선형 주파수 변조 신호의 혼합(mixing)으로 생성되는 중간 주파수 신호(Intermediate Frequency; IF signal)로부터 도플러 주파수(Doppler frequency) 및 비트 주파수(beat frequency)를 추출한다.In step 930, a Doppler frequency and a beat frequency are extracted from an IF (Intermediate Frequency) signal generated by mixing the reception signal and the linear frequency-modulated signal.

예를 들면, 단계 930은 중간 주파수 신호로부터 파(wave)의 이동 거리를 나타내는 비트 주파수(beat frequency)를 추출하는 단계일 수 있다. For example, step 930 may be a step of extracting a beat frequency representing a travel distance of a wave from the intermediate frequency signal.

또한, 단계 930은 중간 주파수 신호를 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform; FFT)하여 주파수 영역의 신호로 변환하고, 변환된 주파수 영역의 신호를 이용하여 도플러 주파수(Doppler frequency)의 변화를 추출하는 단계일 수 있다.Step 930 is a step of converting the intermediate frequency signal into a signal in a frequency domain by Fast Fourier Transform (FFT) and extracting a change in a Doppler frequency using a signal in the converted frequency domain .

단계 940에서 도플러 주파수 및 비트 주파수로부터 LOS 신호(Line of Sight Signal)를 분리하여 안테나 방사패턴 측정한다.In step 940, the LOS signal (Line of Sight Signal) is separated from the Doppler frequency and the bit frequency to measure the antenna radiation pattern.

예를 들면, 단계 940은 비트 주파수를 이용하여 파동 딜레이 타임(Wave Delay time)을 획득하고, 파동 딜레이 타임에 가로방향으로 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform; FFT)을 적용하여 거리로 변환함으로써, LOS 신호와 NLOS(None Line of Sight) 신호를 분리하는 단계일 수 있다.For example, in step 940, a wave delay time is acquired using a bit frequency, and a Fast Fourier Transform (FFT) is applied to the wave delay time in the horizontal direction to convert the distance into LOS Signal and a None Line of Sight (NLOS) signal.

이후, 단계 940은 디지털 신호 처리(Digital Signal Processing Block; DSP)를 통해서 분리된 LOS 신호로부터 첩 밴드위스(Chirp bandwidth)에 해당하는 주파수 영역의 안테나 방사패턴(Antenna Radiation Pattern)을 측정할 수 있다. Thereafter, in step 940, an antenna radiation pattern in a frequency domain corresponding to a chirp bandwidth can be measured from the LOS signal separated through a digital signal processing (DSP) process.

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 안테나 방사패턴 측정 방법의 흐름도를 도시한 것이다.10 is a flowchart illustrating a method of measuring an antenna radiation pattern according to an embodiment of the present invention.

도 10에 도시된 방법은 도 6에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 안테나 방사패턴 측정 시스템에 의해 수행될 수 있다.The method shown in FIG. 10 can be performed by the antenna radiation pattern measurement system according to the embodiment of the present invention shown in FIG.

단계 1010에서 업첩(up chirp)과 시간이 다운첩(down chirp)으로 구성된 한 쌍의 FMCW 파형의 송신 신호를 송출한다.In step 1010, a transmission signal of a pair of FMCW waveforms composed of up chirp and time down chirp is transmitted.

단계 1010은 주파수 변조 연속파(Frequency Modulated Continuous Wave; FMCW) 시스템 내의 송신 안테나를 이용하여 송신 신호를 송출하는 단계일 수 있다.Step 1010 may be a step of transmitting a transmission signal using a transmission antenna in a frequency modulated continuous wave (FMCW) system.

단계 1020에서 송신 신호에 대응하여 전자파 잔향실 내 반사되는 수신 신호를 수신한다.In step 1020, a reception signal reflected in the electromagnetic wave reverberation chamber is received corresponding to the transmission signal.

단계 1020은 주파수 변조 연속파(Frequency Modulated Continuous Wave; FMCW) 시스템 내의 수신 안테나를 이용하여 수신 신호를 수신하는 단계일 수 있다.Step 1020 may include receiving a received signal using a receive antenna in a frequency modulated continuous wave (FMCW) system.

예를 들면, 송신 안테나는 선형 주파수 변조(linear frequency modulation; LFM) 신호 발생기를 이용하여 시간에 따라 변하는 FM(frequency modulation) 신호를 방사할 수 있고, 수신 안테나는 타겟 또는 표적으로부터 반사되는 신호를 수신할 수 있다.For example, the transmit antenna may emit a time-varying frequency modulation (FM) signal using a linear frequency modulation (LFM) signal generator, and the receive antenna may receive a signal reflected from the target or target can do.

또한, 송신 안테나 및 수신 안테나는 LFM 신호 발생기에서 생성되는 선형 주파수 변조 신호(LFM 신호)를 사용하여 연속적으로 신호를 송출 및 수신할 수 있다.In addition, the transmission antenna and the reception antenna can continuously transmit and receive signals using a linear frequency modulation signal (LFM signal) generated by the LFM signal generator.

단계 1030에서 수신된 신호의 첩(chirp)을 일렬로 배열하여 밴드위스(bandwidth) 내의 각 주파수 별로 안테나 방사패턴 측정한다. In step 1030, chirps of the received signals are arranged in a line to measure the antenna radiation pattern for each frequency in the bandwith.

단계 1030은 수신된 신호의 첩들을 일렬로 배열하고, 각 열마다 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform; FFT)을 적용하여 도플러 주파수(Doppler frequency)를 추출하며, 밴드위스 내의 각 주파수 별로 안테나 방사패턴을 측정하는 단계일 수 있다. Step 1030 arranges the convolutions of the received signals in a row, extracts a Doppler frequency by applying Fast Fourier Transform (FFT) to each column, and calculates an antenna radiation pattern for each frequency in the bandwith Measuring step.

이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 어플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.The apparatus described above may be implemented as a hardware component, a software component, and / or a combination of hardware components and software components. For example, the apparatus and components described in the embodiments may be implemented within a computer system, such as, for example, a processor, a controller, an arithmetic logic unit (ALU), a digital signal processor, a microcomputer, a field programmable array (FPA) A programmable logic unit (PLU), a microprocessor, or any other device capable of executing and responding to instructions. The processing device may execute an operating system (OS) and one or more software applications running on the operating system. The processing device may also access, store, manipulate, process, and generate data in response to execution of the software. For ease of understanding, the processing apparatus may be described as being used singly, but those skilled in the art will recognize that the processing apparatus may have a plurality of processing elements and / As shown in FIG. For example, the processing unit may comprise a plurality of processors or one processor and one controller. Other processing configurations are also possible, such as a parallel processor.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.The software may include a computer program, code, instructions, or a combination of one or more of the foregoing, and may be configured to configure the processing device to operate as desired or to process it collectively or collectively Device can be commanded. The software and / or data may be in the form of any type of machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage media, or device , Or may be permanently or temporarily embodied in a transmitted signal wave. The software may be distributed over a networked computer system and stored or executed in a distributed manner. The software and data may be stored on one or more computer readable recording media.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD­ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기­광 매체(magneto­optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The method according to an embodiment may be implemented in the form of a program command that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination. The program instructions to be recorded on the medium may be those specially designed and configured for the embodiments or may be available to those skilled in the art of computer software. Examples of computer-readable media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape, optical media such as CDROMs and DVDs, magnetic optical media such as floppy disks, magnetooptical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include machine language code such as those produced by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. For example, it is to be understood that the techniques described may be performed in a different order than the described methods, and / or that components of the described systems, structures, devices, circuits, Lt; / RTI > or equivalents, even if it is replaced or replaced.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are also within the scope of the following claims.

100, 600: 안테나 방사패턴 측정 시스템100, 600: antenna radiation pattern measurement system

Claims (14)

안테나 방사패턴(Antenna Radiation Pattern)을 측정하는 주파수 변조 연속파(Frequency Modulated Continuous Wave; FMCW) 시스템에 있어서,
시간에 따라 변하는 송신 신호를 송출하는 송신 안테나;
상기 송신 신호에 대응하여 전자파 잔향실 내 반사되는 수신 신호를 수신하는 수신 안테나;
상기 수신 신호와 선형 주파수 변조 신호의 혼합(mixing)으로 생성되는 중간 주파수 신호(Intermediate Frequency; IF signal)로부터 도플러 주파수(Doppler frequency) 및 비트 주파수(beat frequency)를 추출하는 연산부; 및
상기 도플러 주파수 및 상기 비트 주파수를 기반으로 LOS 신호(Line of Sight Signal)를 분리하여 안테나 방사패턴을 측정하는 측정부
를 포함하는 안테나 방사패턴 측정 시스템.
In a frequency modulated continuous wave (FMCW) system for measuring an antenna radiation pattern,
A transmission antenna for transmitting a transmission signal varying with time;
A reception antenna for receiving a reception signal reflected in an electromagnetic wave reverberation chamber corresponding to the transmission signal;
A calculator for extracting a Doppler frequency and a beat frequency from an IF signal generated by mixing the reception signal and the linear frequency modulated signal; And
A measurement unit for separating an LOS signal (Line of Sight Signal) based on the Doppler frequency and the bit frequency and measuring an antenna radiation pattern;
The antenna radiation pattern measurement system comprising:
제1항에 있어서,
상기 송신 안테나 및 상기 수신 안테나 중 어느 하나는
선형 주파수 변조(linear frequency modulation; LFM) 신호 발생기에서 생성되는 상기 선형 주파수 변조 신호(LFM 신호)를 사용하여 연속적으로 신호를 송출 및 수신하는 안테나 방사패턴 측정 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein one of the transmit antenna and the receive antenna
An antenna radiation pattern measurement system for continuously transmitting and receiving signals using the linear frequency modulated signal (LFM signal) generated by a linear frequency modulation (LFM) signal generator.
제2항에 있어서,
상기 송신 안테나는
주파수 상향 변환기(Up converter)를 이용하여 상기 선형 주파수 변조 신호를 사용 주파수 대역으로 변환하고, 변환된 상기 송신 신호를 송출하는 안테나 방사패턴 측정 시스템.
3. The method of claim 2,
The transmit antenna
An antenna radiation pattern measurement system for converting the linear frequency-modulated signal into a use frequency band using a frequency up-converter and transmitting the converted transmission signal.
제2항에 있어서,
상기 수신 안테나는
전자파 잔향실 내 반사되는 상기 수신 신호를 수신하고, 주파수 하향 변환기(Down converter)를 이용하여 상기 수신 신호를 처리 가능한 대역으로 주파수 변환하는 안테나 방사패턴 측정 시스템.
3. The method of claim 2,
The receiving antenna
An antenna radiation pattern measurement system for receiving the received signal reflected in an electromagnetic wave reverberation chamber and frequency-converting the received signal to a processable band using a frequency down converter.
제4항에 있어서,
상기 연산부는
상기 처리 가능한 대역으로 주파수 변환된 상기 수신 신호와, 상기 선형 주파수 변조 신호를 혼합하여 생성되는 상기 중간 주파수(Intermediate Frequency, IF) 신호로부터 상기 비트 주파수(beat frequency)를 추출하는 안테나 방사패턴 측정 시스템.
5. The method of claim 4,
The operation unit
And extracts the beat frequency from the intermediate frequency (IF) signal generated by mixing the received signal frequency-converted into the processable band and the linear frequency modulated signal.
제5항에 있어서,
상기 연산부는
상기 중간 주파수 신호(IF 신호)를 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform; FFT)하여 주파수 영역의 신호로 변환하고, 상기 변환된 주파수 영역의 신호를 이용하여 상기 도플러 주파수(Doppler frequency)의 변화를 추출하는 안테나 방사패턴 측정 시스템.
6. The method of claim 5,
The operation unit
Converts the intermediate frequency signal (IF signal) into a signal in a frequency domain by Fast Fourier Transform (FFT), and extracts a change in the Doppler frequency using the signal in the converted frequency domain Antenna radiation pattern measurement system.
제5항에 있어서,
상기 측정부는
상기 비트 주파수를 이용하여 파동 딜레이 타임(Wave Delay time)을 획득하고, 상기 파동 딜레이 타임을 거리로 변환하여 상기 LOS 신호와 NLOS(None Line of Sight) 신호를 분리하는 안테나 방사패턴 측정 시스템.
6. The method of claim 5,
The measuring unit
Acquiring a wave delay time using the bit frequency, and converting the wave delay time into a distance to separate the LOS signal and a NLOS (None Line of Sight) signal.
제7항에 있어서,
상기 측정부는
상기 변환된 파동 딜레이 타임을 가로방향으로 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform; FFT)을 수행하여 상기 LOS 신호를 분리하는 것을 특징으로 하는 안테나 방사패턴 측정 시스템.
8. The method of claim 7,
The measuring unit
And performing Fast Fourier Transform (FFT) in the transverse direction on the converted wave delay time to separate the LOS signal.
제8항에 있어서,
상기 측정부는
디지털 신호 처리(Digital Signal Processing Block; DSP)를 통해서 상기 분리된 LOS 신호로부터 첩 밴드위스(Chirp bandwidth)에 해당하는 주파수 영역의 안테나 방사패턴(Antenna Radiation Pattern)을 측정하는 안테나 방사패턴 측정 시스템.
9. The method of claim 8,
The measuring unit
An antenna radiation pattern measurement system for measuring an antenna radiation pattern in a frequency region corresponding to a chirp bandwidth from a separated LOS signal through a digital signal processing block (DSP).
안테나 방사패턴(Antenna Radiation Pattern)을 측정하는 주파수 변조 연속파(Frequency Modulated Continuous Wave; FMCW) 시스템에 있어서,
업첩(up chirp)과 시간이 다운첩(down chirp)으로 구성된 한 쌍의 FMCW 파형의 송신 신호를 송출하는 송신 안테나;
상기 송신 신호에 대응하여 전자파 잔향실 내 반사되는 수신 신호를 수신하는 수신 안테나; 및
상기 수신된 신호의 첩(chirp)을 일렬로 배열하여 밴드위스(bandwidth) 내의 각 주파수 별로 안테나 방사패턴을 측정하는 측정부
를 포함하는 안테나 방사패턴 측정 시스템.
In a frequency modulated continuous wave (FMCW) system for measuring an antenna radiation pattern,
A transmission antenna for transmitting a transmission signal of a pair of FMCW waveforms composed of an up chirp and a down chirp;
A reception antenna for receiving a reception signal reflected in an electromagnetic wave reverberation chamber corresponding to the transmission signal; And
A measurement unit for arranging chirps of the received signals in a row and measuring an antenna radiation pattern for each frequency within a bandwidth,
The antenna radiation pattern measurement system comprising:
제10항에 있어서,
상기 측정부는
상기 수신된 신호의 첩들을 일렬로 배열하여 각 열마다 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform; FFT)을 적용하여 도플러 주파수(Doppler frequency)를 추출하는 안테나 방사패턴 측정 시스템.
11. The method of claim 10,
The measuring unit
And a Doppler frequency is extracted by arranging the convolutions of the received signals in a row and applying fast Fourier transform (FFT) to each column.
제11항에 있어서,
상기 측정부는
상기 각 열마다 고속 푸리에 변환을 적용하여 상기 밴드위스 내의 각 주파수 별로 상기 안테나 방사패턴을 측정하는 것을 특징으로 하는 안테나 방사패턴 측정 시스템.
12. The method of claim 11,
The measuring unit
Wherein the fast Fourier transform is applied to each column to measure the antenna radiation pattern for each frequency in the bandwith.
주파수 변조 연속파(Frequency Modulated Continuous Wave; FMCW) 시스템을 이용하여 안테나 방사패턴(Antenna Radiation Pattern)을 측정하는 방법에 있어서,
시간에 따라 변하는 송신 신호를 송출하는 단계;
상기 송신 신호에 대응하여 전자파 잔향실 내 반사되는 수신 신호를 수신하는 단계;
상기 수신 신호와 선형 주파수 변조 신호의 혼합(mixing)으로 생성되는 중간 주파수 신호(Intermediate Frequency; IF signal)로부터 도플러 주파수(Doppler frequency) 및 비트 주파수(beat frequency)를 추출하는 단계; 및
상기 도플러 주파수 및 상기 비트 주파수를 기반으로 LOS 신호(Line of Sight Signal)를 분리하여 안테나 방사패턴을 측정하는 단계
를 포함하는 안테나 방사패턴 측정 방법.
A method of measuring an antenna radiation pattern using a Frequency Modulated Continuous Wave (FMCW) system,
Transmitting a transmission signal varying with time;
Receiving a reception signal reflected in an electromagnetic wave reverberation chamber corresponding to the transmission signal;
Extracting a Doppler frequency and a beat frequency from an IF (Intermediate Frequency) signal generated by mixing the reception signal and the linear frequency-modulated signal; And
Separating an LOS signal (Line of Sight Signal) based on the Doppler frequency and the bit frequency and measuring an antenna radiation pattern
Wherein the antenna radiation pattern measurement method comprises the steps of:
주파수 변조 연속파(Frequency Modulated Continuous Wave; FMCW) 시스템을 이용하여 안테나 방사패턴(Antenna Radiation Pattern)을 측정하는 방법에 있어서,
업첩(up chirp)과 시간이 다운첩(down chirp)으로 구성된 한 쌍의 FMCW 파형의 송신 신호를 송출하는 단계;
상기 송신 신호에 대응하여 전자파 잔향실 내 반사되는 수신 신호를 수신하는 단계; 및
상기 수신된 신호의 첩(chirp)을 일렬로 배열하여 밴드위스(bandwidth) 내의 각 주파수 별로 안테나 방사패턴을 측정하는 단계
를 포함하는 안테나 방사패턴 측정 방법.
A method of measuring an antenna radiation pattern using a Frequency Modulated Continuous Wave (FMCW) system,
Transmitting a transmission signal of a pair of FMCW waveforms composed of an up chirp and a down chirp;
Receiving a reception signal reflected in an electromagnetic wave reverberation chamber corresponding to the transmission signal; And
Arranging chirps of the received signals in a row to measure an antenna radiation pattern for each frequency within a bandwidth
Wherein the antenna radiation pattern measurement method comprises the steps of:
KR1020170060015A 2017-05-15 2017-05-15 Antenna radiation pattern measurement system using frequency modulated continuous wave and method thereof KR101978555B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170060015A KR101978555B1 (en) 2017-05-15 2017-05-15 Antenna radiation pattern measurement system using frequency modulated continuous wave and method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170060015A KR101978555B1 (en) 2017-05-15 2017-05-15 Antenna radiation pattern measurement system using frequency modulated continuous wave and method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180125297A true KR20180125297A (en) 2018-11-23
KR101978555B1 KR101978555B1 (en) 2019-05-15

Family

ID=64565546

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170060015A KR101978555B1 (en) 2017-05-15 2017-05-15 Antenna radiation pattern measurement system using frequency modulated continuous wave and method thereof

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101978555B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108039982A (en) * 2017-12-01 2018-05-15 天津津航技术物理研究所 A kind of DSP platform control system Bandwidth Measurement Method based on network interface
KR20200085903A (en) * 2017-12-01 2020-07-15 아이이이 인터내셔날 일렉트로닉스 앤드 엔지니어링 에스.에이. Method and method of operating a radar system with improved range resolution by mutually delayed orthogonal codes

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230151846A (en) 2022-04-26 2023-11-02 서울대학교산학협력단 Scatterometer system for ocean parameters monitoring using detected variable distance

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100049955A (en) * 2008-11-04 2010-05-13 한국전자통신연구원 Apparatus for measurement of antenna radiation performance and method of designing thereof
KR101110025B1 (en) 2010-12-06 2012-02-29 한국과학기술원 Method for processing signal in fmcw radar
JP2012078215A (en) * 2010-10-01 2012-04-19 Panasonic Corp Antenna evaluation device and antenna evaluation method
KR20150049070A (en) 2013-10-29 2015-05-08 현대모비스 주식회사 Fmcw radar using iq demodulator and operating method thereof

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100049955A (en) * 2008-11-04 2010-05-13 한국전자통신연구원 Apparatus for measurement of antenna radiation performance and method of designing thereof
JP2012078215A (en) * 2010-10-01 2012-04-19 Panasonic Corp Antenna evaluation device and antenna evaluation method
KR101110025B1 (en) 2010-12-06 2012-02-29 한국과학기술원 Method for processing signal in fmcw radar
KR20150049070A (en) 2013-10-29 2015-05-08 현대모비스 주식회사 Fmcw radar using iq demodulator and operating method thereof

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108039982A (en) * 2017-12-01 2018-05-15 天津津航技术物理研究所 A kind of DSP platform control system Bandwidth Measurement Method based on network interface
KR20200085903A (en) * 2017-12-01 2020-07-15 아이이이 인터내셔날 일렉트로닉스 앤드 엔지니어링 에스.에이. Method and method of operating a radar system with improved range resolution by mutually delayed orthogonal codes

Also Published As

Publication number Publication date
KR101978555B1 (en) 2019-05-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11131764B2 (en) Radar device
JP3480486B2 (en) FM-CW radar device
JP4415040B2 (en) Radar equipment
JP4679632B2 (en) Radar equipment
EP1735637B1 (en) System and method for radar detection of an object
JP4722144B2 (en) Radar equipment
US20170176583A1 (en) Method in a Radar System, Radar System, and/or Device of a Radar System
JP3821688B2 (en) Radar equipment
KR101978555B1 (en) Antenna radiation pattern measurement system using frequency modulated continuous wave and method thereof
JP4926155B2 (en) Radar equipment
JP6019795B2 (en) Radar apparatus, target data acquisition method, and target tracking system
KR20160102330A (en) Apparatus and method for measuring precipitation in the atmosphere using frequency-modulated continuous wave weather radar system
JP2017106854A (en) Detector, underwater detector, and radar device
KR102010130B1 (en) Drone detection system of various angles using micro­doppler and method thereof
JP6873315B2 (en) Radar device
KR20190016254A (en) Method and apparatus for measurment of distance
JP6239150B2 (en) Radar equipment
JP2005009950A (en) Radar device
JP6573748B2 (en) Radar equipment
US20230194691A1 (en) Radar equipment, object detection method and program
JP7112765B2 (en) DISTANCE MEASURING DEVICE, DISTANCE MEASURING METHOD, AND PROGRAM
KR101249823B1 (en) Radar apparatus for measuring reflection characteristics from land and the sea and method thereof
JP6425863B1 (en) Radar equipment
JP7069644B2 (en) Signal processing systems, signal processing equipment, signal processing methods and signal processing programs
Abid et al. Signal processing of range detection for FMCW ground-penetrating radar using software-defined radio

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant