KR20220021687A - 저주파 측정기기를 이용한 5g 이동통신 대역 무선기기 성능 측정을 위한 3d 챔버 구조 - Google Patents

저주파 측정기기를 이용한 5g 이동통신 대역 무선기기 성능 측정을 위한 3d 챔버 구조 Download PDF

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Abstract

저주파 측정기기를 이용한 5G 이동통신 대역 무선기기 성능 측정을 위한 3D 챔버 구조가 제시된다. 본 발명에서 제안하는 저주파 측정기기를 이용한 5G 이동통신 대역 무선기기 성능 측정을 위한 3D 챔버는 PLDRO 및 업/다운 컨버터(Up/Down Converter)에서 필요로 하는 기준 신호, 송/수신 신호, DC 전원을 공급하기 위한 저주파대역 측정기기, 저주파대역 측정기기로부터 받은 기준 신호, 송/수신 신호, DC 전원을 합쳐서 로터리 조인트를 통과 시킨 후 다시 기준 신호, 송/수신 신호, DC 전원을 각각 분리하기 위한 두 개의 바이어스 T(Bias T), 송/수신 신호, PLDRO의 DC전원, 업/다운 컨버터의 DC전원, PLDRO의 기준 신호를 함께 공급하기 위한 로터리 조인트(Rotary Joint), 로터리 조인트를 통과하고 두 개의 바이어스 T에 의해 분리된 전압을 필요로 하는 DC 전원으로 변환하여 공급하기 위한 DC-DC 컨버터(DC-DC Converter) 및 저주파 측정기기 및 RF부품을 사용하기 위해 주파수 대역을 변환하는 업/다운 컨버터(Up/Down Converter)를 포함한다.

Description

저주파 측정기기를 이용한 5G 이동통신 대역 무선기기 성능 측정을 위한 3D 챔버 구조{3D Chamber structure for measuring performance of 5G mobile communication band wireless device using low frequency band measurement equipment}
본 발명은 저주파 측정기기를 이용한 5G 이동통신 대역 무선기기 성능 측정을 위한 3D 챔버 구조에 관한 것이다.
5G 이동통신 이전의 이동통신 기기(LTE, 4G) 성능 측정을 위해서는 무반향 챔버(Anechoic Chamber) 내부에서 편파 별로 각 축 별로 안테나 2D 방사 패턴 측정을 통해서 성능 측정을 진행하였다. 하지만 5G 이동통신에서는 밀리미터파(mmWave) 대역의 높은 경로손실(Path Loss)를 보상하기 위해서 빔포밍(Beamforming)의 기술이 도입됨으로써, 이동통신 기기 성능 측정을 위해서 2D 방사 패턴 측정 보다는 3D 방사 패턴 측정이 매우 중요해졌다. 이에 따라서 현재 5G 이동통신 무선기기 성능 측정을 위하여 3D 방사패턴 측정이 가능한 MPAC(Multi-Probe Anechoic Chamber)과 CATR(Compact-Antenna Test Range)가 표준화 진행 중에 있으며, 많은 연구기관에서 연구개발 진행 중이다. 이 두 가지 솔루션은 회전체에 DUT(Device under Test)를 위에 얹어서 회전 시키면서 3D 방사패턴을 측정한다. 많은 측정 솔루션 업체에서는 고주파대역의 측정이 가능한 측정 기기를 이용하고 있으며, 고주파 대역 측정기기를 회전체의 케이블 꼬임문제를 해결하기 위해서 고주파대역 로터리 조인트(Rotary Joint)를 사용하여 DUT와 연결한다. 하지만 이러한 고주파 대역 측정기기 및 고주파 대역 로터리 조인트 등의 RF부품을 사용하는 측정 솔루션은 엄청난 고비용이 든다. 따라서 일반 중소기업이 솔루션 구축하기에는 엄청난 무리가 있다. 그러므로 고비용의 솔루션 구축을 해결하기 위해서 기존에 중소기업에서 보유하고 있는 저주파 대역 측정기기 및 저주파 대역 로터리 조인트 등의 RF 부품을 사용하는 측정 구조가 필요하다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 5G 이동통신 대역 무선기기 성능 측정을 위하여 고비용의 고주파 대역의 측정기기 및 고주파 대역의 로터리 조인트와 같은 RF부품을 사용하지 않으면서, 기존의 저주파 대역의 측정장비 및 RF 부품을 사용 가능한 구조를 제공하는데 있다.
일 측면에 있어서, 본 발명에서 제안하는 저주파 측정기기를 이용한 5G 이동통신 대역 무선기기 성능 측정을 위한 3D 챔버는 PLDRO 및 업/다운 컨버터(Up/Down Converter)에서 필요로 하는 기준 신호, 송/수신 신호, DC 전원을 공급하기 위한 저주파대역 측정기기, 저주파대역 측정기기로부터 받은 기준 신호, 송/수신 신호, DC 전원을 합쳐서 로터리 조인트를 통과 시킨 후 다시 기준 신호, 송/수신 신호, DC 전원을 각각 분리하기 위한 두 개의 바이어스 T(Bias T), 송/수신 신호, PLDRO의 DC전원, 업/다운 컨버터의 DC전원, PLDRO의 기준 신호를 함께 공급하기 위한 로터리 조인트(Rotary Joint), 로터리 조인트를 통과하고 두 개의 바이어스 T에 의해 분리된 전압을 필요로 하는 DC 전원으로 변환하여 공급하기 위한 DC-DC 컨버터(DC-DC Converter) 및 저주파 측정기기 및 RF부품을 사용하기 위해 주파수 대역을 변환하는 업/다운 컨버터(Up/Down Converter)를 포함한다.
업/다운 컨버터는 두 개의 바이어스 T, PLDRO, DC-DC 컨버터를 통해 LO(Local Oscillator) 및 DC 전원을 공급 받는다.
PLDRO의 내부에 있는 오실레이터를 통해 미리 정해진 대역보다 낮은 주파수를 가진 기준 신호를 이용하여 미리 정해진 대역보다 높은 주파수를 생성하여 LO에 공급하고, 로터리 조인트를 통해 업/다운 컨버터를 동작시키기 위해 필요한 LO를 공급하는 PLDRO 기준 신호, PLDRO DC 전원, 업/다운 컨버터 DC 전원을 송/수신 신호와 함께 공급한다.
두 개의 바이어스 T 중 기준 신호, 송/수신 신호, DC 전원을 합치는 제1 바이어스 T는 -제1 바이어스 T는 제1 포트, 제2 포트, 제3 포트 및 제4 포트를 포함함-, 송/수신 신호를 제1 포트에서 제2 포트로 전달하고, 제3 포트로는 RF 초크(chock) 역할을 하는 인덕터에 의해 차단하고, 제4 포트로는 LPF(Low pass filter)에 의해 차단하며, DC 전원을 제3 포트에서 제1 포트 및 제4 포트로는 BPF와 LPF 내에 있는 DC 블록 캐패시터(Block Capacitor) 의해 차단하고, 제2 포트로만 DC 전원을 전달하며, 기준 신호를 제4포트에서 제1 포트로는 BPF에 의해 차단하고, 제3 포트로는 RF 초크 역할을 하는 인덕터에 의해 차단하고, 제2 포트로만 기준 신호를 전달한다.
두 개의 바이어스 T 중 기준 신호, 송/수신 신호, DC 전원을 분리하는 제2 바이어스 T는 -제2 바이어스 T는 제1 포트, 제2 포트, 제3 포트 및 제4 포트를 포함함-, 송/수신 신호를 제1 포트에서 제2 포트로 전달하고, 제3 포트로는 RF 초크 역할을 하는 인덕터에 의해 차단하며, 제4 포트로는 LPF에 의해 차단하며, DC 전원을 제1 포트에서 제2 포트 및 제4 포트로는 BPF와 LPF 내에 있는 DC 블록 캐패시터에 의해 차단하고, 제3 포트로만 DC 전원을 전달하며, 기준 신호를 제1포트에서 제2 포트로는 BPF에 의해 차단하고, 제3 포트로는 RF 초크 역할을 하는 인덕터에 의해 차단하고, 제4 포트로만 기준 신호를 전달한다.
또 다른 일 측면에 있어서, 본 발명에서 제안하는 저주파 측정기기를 이용한 5G 이동통신 대역 무선기기 성능 측정 방법은 저주파대역 측정기기를 통해 PLDRO 및 업/다운 컨버터(Up/Down Converter)에서 필요로 하는 기준 신호, 송/수신 신호, DC 전원을 공급하는 단계, 제1 바이어스 T(Bias T)를 통해 저주파대역 측정기기로부터 받은 기준 신호, 송/수신 신호, DC 전원을 합쳐서 로터리 조인트를 통과 시키는 단계, 로터리 조인트를 통과 시킨 후 제2 바이어스 T(Bias T)를 통해 다시 기준 신호, 송/수신 신호, DC 전원을 각각 분리하는 단계, 로터리 조인트를 통과하고 두 개의 바이어스 T에 의해 분리된 전압을 DC-DC 컨버터(DC-DC Converter)를 통해 필요로 하는 DC 전원으로 변환하여 공급하는 단계 및 저주파 측정기기 및 RF부품을 사용하기 위해 업/다운 컨버터(Up/Down Converter)를 통해 주파수 대역을 변환하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예들에 따르면 업/다운 컨버터(Up/Down converter), PLDRO, 변형된 바이어스(Bias) T, DC-DC 컨버터를 이용하여 5G 이동통신 대역의 무선기기의 3D 방사패턴을 저렴한 저주파대역 측정기기를 이용하여 측정 가능하다. 이러한 구조의 측정 솔루션은 중소기업 입장에서 기존의 보유한 낮은 주파수 대역의 측정장비를 그대로 이용하기 때문에 구축 비용이 매우 저렴하게 되면서, 5G 관련 무선기기 성능 측정이 가능하게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 저주파 측정기기를 이용한 5G 이동통신 대역 무선기기 성능 측정을 위한 3D 챔버 구조를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 DC-DC 컨버터를 이용하여 전압을 분리하는 구조를 나타내는 도면이다.
도 3은 종래기술에 따른 기존의 바이어스 T 구조를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 송/수신 신호, DC 전원, 기준 신호를 합치는 변형된 바이어스 T 구조를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 송/수신 신호, DC 전원, 기준 신호를 분리하는 변형된 바이어스 T 구조를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 저주파 측정기기를 이용한 5G 이동통신 대역 무선기기 성능 측정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 저주파 측정기기를 이용한 5G 이동통신 대역 무선기기 성능 측정을 위한 3D 챔버 구조를 나타내는 도면이다.
제안 하는 저주파 측정기기를 이용한 5G 이동통신 대역 무선기기 성능 측정을 위한 3D 챔버는 저주파대역 측정기기(110), 회전체(120), 업/다운 컨버터(Up/Down Converter)(130), PLDRO(140), 두 개의 바이어스 T(Bias T)(151, 152), 로터리 조인트(Rotary Joint)(160), DC-DC 컨버터(DC-DC Converter)(170)를 포함한다.
제안 하는 저주파 측정기기를 이용한 5G 이동통신 대역 무선기기 성능 측정을 위한 3D 챔버는 저주파대역 측정기기(110)를 통해 PLDRO(140) 및 업/다운 컨버터(Up/Down Converter)(130)에서 필요로 하는 기준 신호, 송/수신 신호, DC 전원을 공급한다.
도 1을 참조하면, 제안하는 저주파대역 측정기기를 이용하기 위한 측정 솔루션 구조는 저주파대역 측정기기(110), 측정기기를 회전하기 위한 회전체(120)가 위치해 있으며, 회전체(120) 위에 업/다운 컨버터(Up/Down Converter)(130), PLDRO(140)가 위치해 있다. PLDRO(140)와 업/다운 컨버터(130)에 기준 신호, 송/수신 신호, 전원을 공급하기 위해서 두 개의 바이어스 T(151, 152)와 로터리 조인트(160)가 위치해 있으며, 다양한 전원을 공급하기 위해 DC-DC 컨버터(170)가 회전체(120) 위에 위치해 있다.
저주파대역 측정기기(110)로부터 받은 기준 신호, 송/수신 신호, DC 전원을 제1 바이어스 T(152)를 통해 합쳐서 로터리 조인트(160)를 통과 시킨 후 제2 바이어스 T(151)을 통해 다시 기준 신호, 송/수신 신호, DC 전원을 각각 분리한다.
로터리 조인트(160)는 송/수신 신호, PLDRO의 DC전원, 업/다운 컨버터의 DC전원, PLDRO의 기준 신호를 함께 공급하기 위한 것이다.
로터리 조인트(160)를 통과하고, 제2 바이어스 T(151)에 의해 분리된 전압을, DC-DC 컨버터(170)를 통해 필요로 하는 DC 전원으로 변환하여 공급한다.
업/다운 컨버터(130)는 기존의 저주파 측정기기 및 RF부품을 사용하기 위해 주파수 대역을 변환한다. 다시 말해, 고비용의 고주파대역의 측정 기기를 필요로 하지 않고, 기존의 저주파 대역의 측정 기기를 이용하기 위해 저주파를 고주파로 변환한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 기존의 저주파 측정기기 및 RF부품을 사용하기 위해서 저주파를 고주파로 변환해주는 업 컨버터를 필요로 하며, 고주파를 저주파로 변환해주는 다운 컨버터를 필요로 한다. 기존의 고주파 측정이 가능한 측정기기를 사용할 경우에는 고주파 신호만 보내면 되기 때문에 로터리 조인트를 이용하여 쉽게 AUT로 보내는 것이 가능하다. 하지만 저주파 대역 측정기기를 이용하기 위해선 업/다운 컨버터(130)를 필요로 하고, 이러한 업/다운 컨버터(130)에 LO(Local Oscillator)와 DC 전원을 공급하여야 한다. 본 발명에서는 LO와 DC 전원을 공급하기 위해서 변형된 두 개의 바이어스 T(151, 152), PLDRO(140), DC-DC 컨버터(170)를 이용한다.
업/다운 컨버터(130)는 두 개의 바이어스 T(151, 152), PLDRO(140), DC-DC 컨버터(170)를 통해 LO(Local Oscillator) 및 DC 전원을 공급 받는다.
PLDRO(140)의 내부에 있는 오실레이터를 통해 미리 정해진 대역보다 낮은 주파수를 가진 기준 신호를 이용하여 미리 정해진 대역보다 높은 주파수를 생성하여 LO에 공급할 수 있다. 그리고, 로터리 조인트(160)를 통해 업/다운 컨버터(130)를 동작시키기 위해 필요한 LO를 공급하는 PLDRO 기준 신호, PLDRO DC 전원, 업/다운 컨버터 DC 전원을 송/수신 신호와 함께 공급할 수 있다.
LO 경우에는 LO 역시 고주파이기 때문에 외부에서 공급할 경우 케이블 손실(Cable Loss)도 상당하며, AUT가 회전하는데 꼬임 문제가 발생한다. 이를 해결하기 위해서 PLDRO(Phase Locked Dielectric Resonant Oscillator)를 이용하여 공급한다. PLDRO는 내부에 오실레이터(Oscillator)가 존재하여 매우 낮은 주파수를 가진 기준 신호를 이용하여 높은 주파수를 발생하는 오실레이터이다. 이 PLDRO를 동작시키기 위해서는 PLDRO에 필요로 하는 DC 전원과 위상 동기(Phase locking)를 위한 기준 신호를 필요로 한다. 결론적으로, 업/다운 컨버터를 동작하기 위해서는 LO를 공급하는 PLDRO 기준 신호, PLDRO DC 전원, 그리고 업/다운 컨버터에 공급되는 DC 전원을 필요로 한다. 이 3가지를 외부에서 따로 업/다운 컨버터에 넣어주는 경우는 AUT가 회전할 때 선 꼬임 문제 때문에 불가능하다. 따라서 이러한 문제를 해결하기 위해서 기존의 저주파 대역의 로터리 조인트를 그대로 이용하여 송수신 신호와 함께 이 3가지(PLDRO 기준 신호, PLDRO DC 전원, 업/다운 컨버터 DC 전원)를 함께 공급해줘야 한다. 이를 가능하게 하기 위해서 본 발명에서 제안하는 변형된 바이어스 T와 DC-DC 컨버터를 이용하여 필요로 하는 신호들과 DC 전원을 합쳐서 한꺼번에 로터리 조인트를 통과 시킨 후 다시 제안하는 변형된 바이어스 T를 이용하여 신호들과 DC 전원을 각각 분리한다. DC 전원은 다시 한번 DC-DC 컨버터를 이용해 필요로 하는 전압으로 적절하게 변환시켜서 PLDRO와 업/다운 컨버터에게 공급된다. 기존의 바이어스 T는 기준 신호와 DC전원을 송/수신 신호 방향 반대로 보내는 모듈이다. 하지만, 본 발명에서는 DC 전원과 기준 신호도 같은 방향으로 보내주기 위해 기존의 바이어스 T구조에서 BPF(Band Pass Filter) 이전에 공급하던 DC 전원과 기준 신호를 BPF 이후에 공급함으로써 이를 가능하게 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 DC-DC 컨버터를 이용하여 전압을 분리하는 구조를 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 로터리 조인트를 통과하고 바이어스 T에 의해서 분리된 전압을 DC-DC 컨버터를 이용하여 필요로 하는 전압으로 적절하게 변환할 수 있다.
업/다운 컨버터를 동작하기 위해 LO를 공급하는 PLDRO 기준 신호, PLDRO DC 전원, 그리고 업/다운 컨버터에 공급되는 DC 전원을 필요로 한다. 이 3가지를 외부에서 따로 업/다운 컨버터에 넣어주는 경우는 AUT가 회전할 때 선 꼬임 문제 때문에 불가능하다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 기존의 저주파 대역의 로터리 조인트를 그대로 이용하여 송수신 신호와 함께 이 3가지(PLDRO 기준 신호, PLDRO DC 전원, 업/다운 컨버터 DC 전원)를 함께 공급해줘야 한다. 이를 가능하게 하기 위해서 본 발명에서 제안하는 변형된 바이어스 T와 DC-DC 컨버터를 이용하여 필요로 하는 신호들과 DC 전원을 합쳐서 한꺼번에 로터리 조인트를 통과 시킨 후 다시 제안하는 변형된 바이어스 T를 이용하여 신호들과 DC 전원을 각각 분리한다. DC 전원은 다시 한번 DC-DC 컨버터를 이용해 필요로 하는 전압으로 적절하게 변환시켜서 PLDRO와 업/다운 컨버터에게 공급된다. 이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 DC-DC 컨버터를 통해 다양한 전원을 공급할 수 있다.
도 3은 종래기술에 따른 기존의 바이어스 T 구조를 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 송/수신 신호는 제1 포트에서 제2 포트로 전달되고, 제3 포트로는 RF 초크(chock) 역할을 하는 인덕터(310)에 의해 차단되며, 제4 포트로는 LPF(Low pass filter)(320)에 의해서 차단된다. DC 전원은 제3 포트에서 제2 포트 및 제4 포트로는 BPF(330)와 LPF(320) 내에 있는 DC 블록 캐패시터(Block Capacitor)에 의해 차단되고, 제1 포트로만 DC 전원이 전달된다. 기준 신호는 제4 포트에서 2포트로 BPF(Band Pass Filter)(330)에 의해 차단되고, 제3 포트로는 RF 초크 역할을 하는 인덕터(310)에 의해 차단되고, 제1 포트로만 전달된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 송/수신 신호, DC 전원, 기준 신호를 합치는 변형된 바이어스 T 구조를 나타내는 도면이다.
본 발명의 실시예에 따른 두 개의 바이어스 T 중 제1 바이어스 T는 기준 신호, 송/수신 신호, DC 전원을 합칠 수 있다. 제1 바이어스 T는 제1 포트, 제2 포트, 제3 포트 및 제4 포트를 포함한다.
제1 바이어스 T는 송/수신 신호를 제1 포트에서 제2 포트로 전달하고, 제3 포트로는 RF 초크(chock) 역할을 하는 인덕터(410)에 의해 차단하고, 제4 포트로는 LPF(Low pass filter)(420)에 의해 차단한다.
제1 바이어스 T는 DC 전원을 제3 포트에서 제1 포트 및 제4 포트로는 BPF(430)와 LPF(420) 내에 있는 DC 블록 캐패시터(Block Capacitor) 의해 차단하고, 제2 포트로만 DC 전원을 전달한다.
제1 바이어스 T는 기준 신호를 제4포트에서 제1 포트로는 BPF(430)에 의해 차단하고, 제3 포트로는 RF 초크 역할을 하는 인덕터(410)에 의해 차단하고, 제2 포트로만 기준 신호를 전달한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 송/수신 신호, DC 전원, 기준 신호를 분리하는 변형된 바이어스 T 구조를 나타낸다.
본 발명의 실시예에 따른 두 개의 바이어스 T 중 제2 바이어스 T는 기준 신호, 송/수신 신호, DC 전원을 분리한다. 제2 바이어스 T는 제1 포트, 제2 포트, 제3 포트 및 제4 포트를 포함한다.
제2 바이어스 T는 송/수신 신호를 제1 포트에서 제2 포트로 전달하고, 제3 포트로는 RF 초크 역할을 하는 인덕터(510)에 의해 차단하며, 제4 포트로는 LPF(520)에 의해 차단한다.
제2 바이어스 T는 DC 전원을 제1 포트에서 제2 포트 및 제4 포트로는 BPF(530)와 LPF(520) 내에 있는 DC 블록 캐패시터에 의해 차단하고, 제3 포트로만 DC 전원을 전달한다.
제2 바이어스 T는 기준 신호를 제1포트에서 제2 포트로는 BPF(530)에 의해 차단하고, 제3 포트로는 RF 초크 역할을 하는 인덕터(510)에 의해 차단하고, 제4 포트로만 기준 신호를 전달한다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 변형된 바이어스 T와 DC-DC 컨버터를 이용하여 필요로 하는 신호들과 DC전원을 합쳐서 한꺼번에 로터리 조인트를 통과 시킨 후 다시 변형된 바이어스 T를 이용하여 신호들과 DC전원을 각각 분리함으로써, AUT가 회전할 때 선 꼬임 문제를 해결할 수 있고, 고비용의 고주파 대역의 측정 기기를 필요로 하지 않고, 비교적 저렴한 저주파 대역의 측정 기기로 대체함으로써 3D 챔버 구축비용을 감소할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 저주파 측정기기를 이용한 5G 이동통신 대역 무선기기 성능 측정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
제안하는 저주파 측정기기를 이용한 5G 이동통신 대역 무선기기 성능 측정 방법은 저주파대역 측정기기를 통해 PLDRO 및 업/다운 컨버터(Up/Down Converter)에서 필요로 하는 기준 신호, 송/수신 신호, DC 전원을 공급하는 단계(610), 제1 바이어스 T(Bias T)를 통해 저주파대역 측정기기로부터 받은 기준 신호, 송/수신 신호, DC 전원을 합쳐서 로터리 조인트를 통과 시키는 단계(620), 로터리 조인트를 통과 시킨 후 제2 바이어스 T(Bias T)를 통해 다시 기준 신호, 송/수신 신호, DC 전원을 각각 분리하는 단계(630), 로터리 조인트를 통과하고 두 개의 바이어스 T에 의해 분리된 전압을 DC-DC 컨버터(DC-DC Converter)를 통해 필요로 하는 DC 전원으로 변환하여 공급하는 단계(640) 및 저주파 측정기기 및 RF부품을 사용하기 위해 업/다운 컨버터(Up/Down Converter)를 통해 주파수 대역을 변환하는 단계(650)를 포함한다.
단계(610)에서, 저주파대역 측정기기를 통해 PLDRO 및 업/다운 컨버터(Up/Down Converter)에서 필요로 하는 기준 신호, 송/수신 신호, DC 전원을 공급한다.
단계(620)에서, 제1 바이어스 T(Bias T)를 통해 저주파대역 측정기기로부터 받은 기준 신호, 송/수신 신호, DC 전원을 합쳐서 로터리 조인트를 통과 시킨다.
단계(630)에서, 로터리 조인트를 통과 시킨 후 제2 바이어스 T(Bias T)를 통해 다시 기준 신호, 송/수신 신호, DC 전원을 각각 분리한다. 로터리 조인트는 송/수신 신호, PLDRO의 DC전원, 업/다운 컨버터의 DC전원, PLDRO의 기준 신호를 함께 공급하기 위한 것이다.
단계(640)에서, 로터리 조인트를 통과하고 두 개의 바이어스 T에 의해 분리된 전압을 DC-DC 컨버터(DC-DC Converter)를 통해 필요로 하는 DC 전원으로 변환하여 공급한다.
단계(650)에서, 저주파 측정기기 및 RF부품을 사용하기 위해 업/다운 컨버터(Up/Down Converter)를 통해 주파수 대역을 변환한다.
업/다운 컨버터는 기존의 저주파 측정기기 및 RF부품을 사용하기 위해 주파수 대역을 변환한다. 다시 말해, 고비용의 고주파대역의 측정 기기를 필요로 하지 않고, 기존의 저주파 대역의 측정 기기를 이용하기 위해 저주파를 고주파로 변환한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 기존의 저주파 측정기기 및 RF부품을 사용하기 위해서 저주파를 고주파로 변환해주는 업 컨버터를 필요로 하며, 고주파를 저주파로 변환해주는 다운 컨버터를 필요로 한다. 기존의 고주파 측정이 가능한 측정기기를 사용할 경우에는 고주파 신호만 보내면 되기 때문에 로터리 조인트를 이용하여 쉽게 AUT로 보내는 것이 가능하다. 하지만 저주파 대역 측정기기를 이용하기 위해선 업/다운 컨버터를 필요로 하고, 이러한 업/다운 컨버터에 LO(Local Oscillator)와 DC 전원을 공급하여야 한다. 본 발명에서는 LO와 DC 전원을 공급하기 위해서 변형된 두 개의 바이어스 T, PLDRO, DC-DC 컨버터를 이용한다.
업/다운 컨버터는 두 개의 바이어스 T, PLDRO, DC-DC 컨버터를 통해 LO(Local Oscillator) 및 DC 전원을 공급 받는다.
PLDRO의 내부에 있는 오실레이터를 통해 미리 정해진 대역보다 낮은 주파수를 가진 기준 신호를 이용하여 미리 정해진 대역보다 높은 주파수를 생성하여 LO에 공급할 수 있다. 그리고, 로터리 조인트를 통해 업/다운 컨버터를 동작시키기 위해 필요한 LO를 공급하는 PLDRO 기준 신호, PLDRO DC 전원, 업/다운 컨버터 DC 전원을 송/수신 신호와 함께 공급할 수 있다.
LO 경우에는 LO 역시 고주파이기 때문에 외부에서 공급할 경우 케이블 손실(Cable Loss)도 상당하며, AUT가 회전하는데 꼬임 문제가 발생한다. 이를 해결하기 위해서 PLDRO(Phase Locked Dielectric Resonant Oscillator)를 이용하여 공급한다. PLDRO는 내부에 오실레이터(Oscillator)가 존재하여 매우 낮은 주파수를 가진 기준 신호를 이용하여 높은 주파수를 발생하는 오실레이터이다. 이 PLDRO를 동작시키기 위해서는 PLDRO에 필요로 하는 DC 전원과 위상 동기(Phase locking)를 위한 기준 신호를 필요로 한다. 결론적으로, 업/다운 컨버터를 동작하기 위해서는 LO를 공급하는 PLDRO 기준 신호, PLDRO DC 전원, 그리고 업/다운 컨버터에 공급되는 DC 전원을 필요로 한다. 이 3가지를 외부에서 따로 업/다운 컨버터에 넣어주는 경우는 AUT가 회전할 때 선 꼬임 문제 때문에 불가능하다. 따라서 이러한 문제를 해결하기 위해서 기존의 저주파 대역의 로터리 조인트를 그대로 이용하여 송수신 신호와 함께 이 3가지(PLDRO 기준 신호, PLDRO DC 전원, 업/다운 컨버터 DC 전원)를 함께 공급해줘야 한다. 이를 가능하게 하기 위해서 본 발명에서 제안하는 변형된 바이어스 T와 DC-DC 컨버터를 이용하여 필요로 하는 신호들과 DC 전원을 합쳐서 한꺼번에 로터리 조인트를 통과 시킨 후 다시 제안하는 변형된 바이어스 T를 이용하여 신호들과 DC 전원을 각각 분리한다. DC 전원은 다시 한번 DC-DC 컨버터를 이용해 필요로 하는 전압으로 적절하게 변환시켜서 PLDRO와 업/다운 컨버터에게 공급된다. 기존의 바이어스 T는 기준 신호와 DC전원을 송/수신 신호 방향 반대로 보내는 모듈이다. 하지만, 본 발명에서는 DC 전원과 기준 신호도 같은 방향으로 보내주기 위해 기존의 바이어스 T구조에서 BPF(Band Pass Filter) 이전에 공급하던 DC 전원과 기준 신호를 BPF 이후에 공급함으로써 이를 가능하게 한다.
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 애플리케이션을 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.
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 장치에 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.
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), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical 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.　
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.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (10)

  1. PLDRO 및 업/다운 컨버터(Up/Down Converter)에서 필요로 하는 기준 신호, 송/수신 신호, DC 전원을 공급하기 위한 저주파대역 측정기기;
    저주파대역 측정기기로부터 받은 기준 신호, 송/수신 신호, DC 전원을 합쳐서 로터리 조인트를 통과 시킨 후 다시 기준 신호, 송/수신 신호, DC 전원을 각각 분리하기 위한 두 개의 바이어스 T(Bias T);
    송/수신 신호, PLDRO의 DC전원, 업/다운 컨버터의 DC전원, PLDRO의 기준 신호를 함께 공급하기 위한 로터리 조인트(Rotary Joint);
    로터리 조인트를 통과하고 두 개의 바이어스 T에 의해 분리된 전압을 필요로 하는 DC 전원으로 변환하여 공급하기 위한 DC-DC 컨버터(DC-DC Converter); 및
    저주파 측정기기 및 RF부품을 사용하기 위해 주파수 대역을 변환하는 업/다운 컨버터(Up/Down Converter)
    를 포함하는 저주파 측정기기를 이용한 5G 이동통신 대역 무선기기 성능 측정을 위한 3D 챔버.
  2. 제1항에 있어서,
    업/다운 컨버터는,
    두 개의 바이어스 T, PLDRO, DC-DC 컨버터를 통해 LO(Local Oscillator) 및 DC 전원을 공급 받는
    저주파 측정기기를 이용한 5G 이동통신 대역 무선기기 성능 측정을 위한 3D 챔버.
  3. 제2항에 있어서,
    PLDRO의 내부에 있는 오실레이터를 통해 미리 정해진 대역보다 낮은 주파수를 가진 기준 신호를 이용하여 미리 정해진 대역보다 높은 주파수를 생성하여 LO에 공급하고,
    로터리 조인트를 통해 업/다운 컨버터를 동작시키기 위해 필요한 LO를 공급하는 PLDRO 기준 신호, PLDRO DC 전원, 업/다운 컨버터 DC 전원을 송/수신 신호와 함께 공급하는
    저주파 측정기기를 이용한 5G 이동통신 대역 무선기기 성능 측정을 위한 3D 챔버.
  4. 제1항에 있어서,
    두 개의 바이어스 T 중 기준 신호, 송/수신 신호, DC 전원을 합치는 제1 바이어스 T는 -제1 바이어스 T는 제1 포트, 제2 포트, 제3 포트 및 제4 포트를 포함함-,
    송/수신 신호를 제1 포트에서 제2 포트로 전달하고, 제3 포트로는 RF 초크(chock) 역할을 하는 인덕터에 의해 차단하고, 제4 포트로는 LPF(Low pass filter)에 의해 차단하며,
    DC 전원을 제3 포트에서 제1 포트 및 제4 포트로는 BPF와 LPF 내에 있는 DC 블록 캐패시터(Block Capacitor) 의해 차단하고, 제2 포트로만 DC 전원을 전달하며,
    기준 신호를 제4포트에서 제1 포트로는 BPF에 의해 차단하고, 제3 포트로는 RF 초크 역할을 하는 인덕터에 의해 차단하고, 제2 포트로만 기준 신호를 전달하는
    저주파 측정기기를 이용한 5G 이동통신 대역 무선기기 성능 측정을 위한 3D 챔버.
  5. 제1항에 있어서,
    두 개의 바이어스 T 중 기준 신호, 송/수신 신호, DC 전원을 분리하는 제2 바이어스 T는 -제2 바이어스 T는 제1 포트, 제2 포트, 제3 포트 및 제4 포트를 포함함-,
    송/수신 신호를 제1 포트에서 제2 포트로 전달하고, 제3 포트로는 RF 초크 역할을 하는 인덕터에 의해 차단하며, 제4 포트로는 LPF에 의해 차단하며,
    DC 전원을 제1 포트에서 제2 포트 및 제4 포트로는 BPF와 LPF 내에 있는 DC 블록 캐패시터에 의해 차단하고, 제3 포트로만 DC 전원을 전달하며,
    기준 신호를 제1포트에서 제2 포트로는 BPF에 의해 차단하고, 제3 포트로는 RF 초크 역할을 하는 인덕터에 의해 차단하고, 제4 포트로만 기준 신호를 전달하는
    저주파 측정기기를 이용한 5G 이동통신 대역 무선기기 성능 측정을 위한 3D 챔버.
  6. 저주파대역 측정기기를 통해 PLDRO 및 업/다운 컨버터(Up/Down Converter)에서 필요로 하는 기준 신호, 송/수신 신호, DC 전원을 공급하는 단계;
    제1 바이어스 T(Bias T)를 통해 저주파대역 측정기기로부터 받은 기준 신호, 송/수신 신호, DC 전원을 합쳐서 로터리 조인트를 통과 시키는 단계;
    로터리 조인트를 통과 시킨 후 제2 바이어스 T(Bias T)를 통해 다시 기준 신호, 송/수신 신호, DC 전원을 각각 분리하는 단계;
    로터리 조인트를 통과하고 두 개의 바이어스 T에 의해 분리된 전압을 DC-DC 컨버터(DC-DC Converter)를 통해 필요로 하는 DC 전원으로 변환하여 공급하는 단계; 및
    저주파 측정기기 및 RF부품을 사용하기 위해 업/다운 컨버터(Up/Down Converter)를 통해 주파수 대역을 변환하는 단계
    를 포함하는 저주파 측정기기를 이용한 5G 이동통신 대역 무선기기 성능 측정 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    저주파 측정기기 및 RF부품을 사용하기 위해 업/다운 컨버터(Up/Down Converter)를 통해 주파수 대역을 변환하는 단계는,
    두 개의 바이어스 T, PLDRO, DC-DC 컨버터를 통해 LO(Local Oscillator) 및 DC 전원을 공급 받는
    저주파 측정기기를 이용한 5G 이동통신 대역 무선기기 성능 측정 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    PLDRO의 내부에 있는 오실레이터를 통해 미리 정해진 대역보다 낮은 주파수를 가진 기준 신호를 이용하여 미리 정해진 대역보다 높은 주파수를 생성하여 LO에 공급하고,
    로터리 조인트를 통해 업/다운 컨버터를 동작시키기 위해 필요한 LO를 공급하는 PLDRO 기준 신호, PLDRO DC 전원, 업/다운 컨버터 DC 전원을 송/수신 신호와 함께 공급하는
    저주파 측정기기를 이용한 5G 이동통신 대역 무선기기 성능 측정 방법.
  9. 제6항에 있어서,
    제1 바이어스 T(Bias T)를 통해 저주파대역 측정기기로부터 받은 기준 신호, 송/수신 신호, DC 전원을 합쳐서 로터리 조인트를 통과 시키는 단계는 -제1 바이어스 T는 제1 포트, 제2 포트, 제3 포트 및 제4 포트를 포함함-,
    송/수신 신호가 제1 포트에서 제2 포트로 전달되고, 제3 포트로는 RF 초크(chock) 역할을 하는 인덕터에 의해 차단되고, 제4 포트로는 LPF(Low pass filter)에 의해 차단되며,
    DC 전원은 제3 포트에서 제1 포트 및 제4 포트로는 BPF와 LPF 내에 있는 DC 블록 캐패시터(Block Capacitor) 의해 차단되고, 제2 포트로만 DC 전원이 전달되며,
    기준 신호는 제4포트에서 제1 포트로는 BPF에 의해 차단되고, 제3 포트로는 RF 초크 역할을 하는 인덕터에 의해 차단되고, 제2 포트로만 기준 신호가 전달되는
    저주파 측정기기를 이용한 5G 이동통신 대역 무선기기 성능 측정 방법.
  10. 제6항에 있어서,
    로터리 조인트를 통과 시킨 후 제2 바이어스 T(Bias T)를 통해 다시 기준 신호, 송/수신 신호, DC 전원을 각각 분리하는 단계는 -제2 바이어스 T는 제1 포트, 제2 포트, 제3 포트 및 제4 포트를 포함함-,
    송/수신 신호는 제1 포트에서 제2 포트로 전달되고, 제3 포트로는 RF 초크 역할을 하는 인덕터에 의해 차단되며, 제4 포트로는 LPF에 의해 차단되며,
    DC 전원은 제1 포트에서 제2 포트 및 제4 포트로는 BPF와 LPF 내에 있는 DC 블록 캐패시터에 의해 차단되고, 제3 포트로만 DC 전원이 전달되며,
    기준 신호는 제1포트에서 제2 포트로는 BPF에 의해 차단되고, 제3 포트로는 RF 초크 역할을 하는 인덕터에 의해 차단되고, 제4 포트로만 기준 신호가 전달되는
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