KR20220046243A - System and method for measuring antenna radiation pattern using wireless sensor - Google Patents

System and method for measuring antenna radiation pattern using wireless sensor Download PDF

Info

Publication number
KR20220046243A
KR20220046243A KR1020200129420A KR20200129420A KR20220046243A KR 20220046243 A KR20220046243 A KR 20220046243A KR 1020200129420 A KR1020200129420 A KR 1020200129420A KR 20200129420 A KR20200129420 A KR 20200129420A KR 20220046243 A KR20220046243 A KR 20220046243A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
antenna
antennas
radiation
pattern
radiation intensity
Prior art date
Application number
KR1020200129420A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
이의철
Original Assignee
이의철
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 이의철 filed Critical 이의철
Priority to KR1020200129420A priority Critical patent/KR20220046243A/en
Publication of KR20220046243A publication Critical patent/KR20220046243A/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
    • 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
    • G01R29/0807Measuring electromagnetic field characteristics characterised by the application
    • G01R29/0814Field measurements related to measuring influence on or from apparatus, components or humans, e.g. in ESD, EMI, EMC, EMP testing, measuring radiation leakage; detecting presence of micro- or radiowave emitters; dosimetry; testing shielding; measurements related to lightning
    • 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
    • G01R29/0864Measuring electromagnetic field characteristics characterised by constructional or functional features
    • G01R29/0871Complete apparatus or systems; circuits, e.g. receivers or amplifiers
    • 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
    • G01R29/0864Measuring electromagnetic field characteristics characterised by constructional or functional features
    • G01R29/0878Sensors; antennas; probes; detectors
    • 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
    • G01R29/0864Measuring electromagnetic field characteristics characterised by constructional or functional features
    • G01R29/0892Details related to signal analysis or treatment; presenting results, e.g. displays; measuring specific signal features other than field strength, e.g. polarisation, field modes, phase, envelope, maximum value

Abstract

The present invention relates to an antenna radiation pattern measurement technology and, more specifically, to a system and a method for measuring an antenna radiation pattern using wireless sensors, which can measure a beam pattern of an array antenna from antenna radiation strength measured by the wireless sensors by installing the wireless sensors at the array antenna or a radiation pattern measuring panel. To this end, a system for measuring an antenna radiation pattern using wireless sensors according to the present invention comprises: a plurality of beam measurement sensors attached to an antenna case in which a plurality of antennas are installed, to receive radio waves of the plurality of antennas, to receive power from voltage induced by the radio waves and to measure the radiation strength of the antennas; and a beam pattern monitoring device calculating a beam pattern of the plurality of antennas based on the radiation strength of the antennas measured by the plurality of beam measurement sensors. The present invention can monitor the antenna radiation pattern conveniently in real time.

Description

무선 센서를 이용한 안테나 방사 패턴 측정 시스템 및 방법{System and method for measuring antenna radiation pattern using wireless sensor}Antenna radiation pattern measuring system and method using a wireless sensor {System and method for measuring antenna radiation pattern using wireless sensor}

본 발명은 안테나 방사 패턴 측정 기술에 관한 것으로서, 상세하게는 어레이 안테나 또는 방사 패턴 측정 패널에 무선 센서를 설치하여 무선 센서에 의해 측정된 안테나의 방사 세기로부터 어레이 안테나의 빔 패턴을 측정할 수 있는 무선 센서를 이용한 안테나 방사 패턴 측정 시스템 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a technique for measuring an antenna radiation pattern, and more particularly, a wireless sensor capable of measuring a beam pattern of an array antenna from the radiation intensity of the antenna measured by the wireless sensor by installing a wireless sensor in an array antenna or a radiation pattern measurement panel To a system and method for measuring an antenna radiation pattern using a sensor.

스마트 안테나(빔 포밍 안테나)는 빔 포밍 기술을 이용하여 특정 방향의 신호를 수신하고 특정 방향으로 신호를 송신함으로써 간섭 신호의 영향을 최소화할 수 있는 안테나 기술이다. A smart antenna (beam forming antenna) is an antenna technology that can minimize the influence of an interference signal by receiving a signal in a specific direction and transmitting the signal in a specific direction using a beam forming technology.

이러한 스마트 안테나의 방사 패턴을 측정하려면 전파가 차단 및 흡수되는 안테나 측정 챔버에서 스마트 안테나를 수직 및 수평 방향으로 회전시키면서 스마트 안테나에서 방사되는 에너지량을 측정해야 한다. To measure the radiation pattern of such a smart antenna, it is necessary to measure the amount of energy radiated from the smart antenna while rotating the smart antenna in the vertical and horizontal directions in the antenna measurement chamber where radio waves are blocked and absorbed.

즉, 안테나 측정 챔버에 수신 안테나를 고정 설치하고 목표 안테나를 수직 및 수평 방향으로 회전시키면서 목표 안테나에서 수신 안테나로 수신되는 에너지량을 측정함으로써 스마트 안테나의 방사 패턴을 측정할 수 있다. That is, the radiation pattern of the smart antenna can be measured by fixing the receiving antenna in the antenna measuring chamber and measuring the amount of energy received from the target antenna to the receiving antenna while rotating the target antenna in vertical and horizontal directions.

이때 설정 값에 따라 빔 패턴이 변경되는 스마트 안테나의 경우, 안테나 개수의 조합수만큼 빔 패턴을 반복해서 측정해야 하는 번거로움이 있다. In this case, in the case of a smart antenna in which a beam pattern is changed according to a set value, it is inconvenient to repeatedly measure the beam pattern by the number of combinations of the number of antennas.

한국등록특허 제10-1051964호Korean Patent Registration No. 10-1051964

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 목적은 스마트 안테나를 포함하여 현장에 설치되어 있는 안테나의 방사 현황을 실시간으로 쉽고 편리하게 측정하기 위한 것이다. The present invention was devised to solve the above problems, and an object of the present invention is to easily and conveniently measure the radiation status of antennas installed in the field, including smart antennas, in real time.

이를 위해, 본 발명에 따른 무선 센서를 이용한 안테나 방사 패턴 측정 시스템은 복수의 안테나가 설치된 안테나 케이스에 부착되어 상기 복수의 안테나의 전파를 수신하고 전파에 의해 유도된 전압으로부터 전력을 공급받아 안테나의 방사 세기를 측정하는 복수의 빔 측정 센서와, 상기 복수의 빔 측정 센서에 의해 측정된 안테나의 방사 세기에 근거해 상기 복수의 안테나에 의한 빔 패턴을 산출하는 빔 패턴 모니터링 장치를 포함한다. To this end, the antenna radiation pattern measurement system using a wireless sensor according to the present invention is attached to an antenna case in which a plurality of antennas are installed, receives the radio waves of the plurality of antennas, and receives power from a voltage induced by the radio waves to receive the radiation of the antenna. A plurality of beam measurement sensors for measuring intensities, and a beam pattern monitoring device for calculating a beam pattern by the plurality of antennas based on the radiation intensities of the antennas measured by the plurality of beam measurement sensors.

본 발명에 따른 무선 센서를 이용한 안테나 방사 패턴 측정 시스템은 안테나의 전파를 수신하고 전파에 의해 유도된 전압으로부터 전력을 공급받아 안테나의 방사 세기를 측정하는 빔 측정 센서가 복수 개 배치되어 복수의 안테나가 배열된 어레이 안테나로부터 전파를 수신하는 방사 패턴 측정 패널과, 상기 방사 패턴 측정 패널에 배치된 복수의 빔 측정 센서에 의해 측정된 안테나의 방사 세기에 근거해 상기 복수의 안테나에 의한 빔 패턴을 산출하는 빔 패턴 모니터링 장치를 포함한다. In the antenna radiation pattern measurement system using a wireless sensor according to the present invention, a plurality of beam measurement sensors for receiving a radio wave of an antenna and receiving power from a voltage induced by the radio wave to measure the radiation intensity of the antenna are disposed so that a plurality of antennas A radiation pattern measurement panel for receiving radio waves from the arrayed antennas, and a beam pattern by the plurality of antennas based on the radiation intensity of the antennas measured by a plurality of beam measurement sensors disposed on the radiation pattern measurement panel and a beam pattern monitoring device.

본 발명에 따른 무선 센서를 이용한 안테나 방사 패턴 측정 방법은 어레이 안테나에 복수 개 설치된 무선 센서가 어레이 안테나의 전파를 수신하여 전파에 의해 유도된 전압으로부터 전력을 공급받아 안테나의 방사 세기를 측정하는 단계와, 상기 무선 센서가 상기 측정한 안테나 방사 세기를 빔 패턴 모니터링 장치로 전송하는 단계를 포함한다.A method for measuring an antenna radiation pattern using a wireless sensor according to the present invention comprises the steps of: receiving a radio wave from the array antenna and measuring the radiation intensity of the antenna by receiving power from a voltage induced by the radio wave by a plurality of wireless sensors installed in the array antenna; , and transmitting the measured antenna radiation intensity by the wireless sensor to a beam pattern monitoring device.

본 발명에 따른 무선 센서를 이용한 안테나 방사 패턴 측정 시스템은 복수의 안테나가 설치된 안테나 케이스에 부착되어 상기 복수의 안테나의 전파를 수신하여 안테나의 방사 세기를 측정하는 복수의 빔 측정 센서와, 상기 복수의 빔 측정 센서에 의해 측정된 안테나의 방사 세기에 근거해 상기 복수의 안테나에 의한 빔 패턴을 산출하는 빔 패턴 모니터링 장치를 포함한다. An antenna radiation pattern measurement system using a wireless sensor according to the present invention includes a plurality of beam measurement sensors attached to an antenna case in which a plurality of antennas are installed and receiving radio waves from the plurality of antennas to measure the radiation intensity of the antennas; and a beam pattern monitoring device for calculating a beam pattern by the plurality of antennas based on the radiation intensity of the antenna measured by the beam measuring sensor.

본 발명에 따른 무선 센서를 이용한 안테나 방사 패턴 측정 시스템은 안테나의 전파를 수신하여 안테나의 방사 세기를 측정하는 빔 측정 센서가 복수 개 배치되어 복수의 안테나가 배열된 어레이 안테나로부터 전파를 수신하는 방사 패턴 측정 패널과, 상기 방사 패턴 측정 패널에 배치된 복수의 빔 측정 센서에 의해 측정된 안테나의 방사 세기에 근거해 상기 복수의 안테나에 의한 빔 패턴을 산출하는 빔 패턴 모니터링 장치를 포함한다. In the antenna radiation pattern measurement system using a wireless sensor according to the present invention, a plurality of beam measurement sensors for receiving radio waves from the antenna and measuring the radiation intensity of the antenna are disposed, and a radiation pattern for receiving radio waves from an array antenna in which a plurality of antennas are arranged A measuring panel and a beam pattern monitoring device for calculating a beam pattern by the plurality of antennas based on the radiation intensity of the antennas measured by the plurality of beam measuring sensors disposed on the radiation pattern measuring panel.

본 발명에 따른 무선 센서를 이용한 안테나 방사 패턴 측정 방법은 어레이 안테나 또는 방사 패턴 측정 패널에 복수 개 설치된 무선 센서가 어레이 안테나의 전파를 수신하여 안테나의 방사 세기를 측정하는 단계와, 상기 무선 센서가 상기 측정한 안테나 방사 세기를 빔 패턴 모니터링 장치로 전송하는 단계를 포함한다. The method for measuring an antenna radiation pattern using a wireless sensor according to the present invention comprises the steps of: a plurality of wireless sensors installed in an array antenna or a radiation pattern measurement panel to receive radio waves from the array antenna and measure the radiation intensity of the antenna; and transmitting the measured antenna radiation intensity to a beam pattern monitoring device.

상술한 바와 같이, 종래에는 스마트 안테나의 방사 패턴을 측정하기 위해 안테나 측정 챔버가 필요하고 측정 전문인력이 스마트 안테나의 조합 수만큼 빔 패턴을 반복적으로 측정해야 하는 불편함이 있었으나, 본 발명은 전문인력이나 고가의 측정 장비 없이도 스마트 안테나에 무선 센서를 설치함으로써 무선 센서에 의해 측정된 방사 세기로부터 스마트 안테나의 방사 패턴을 쉽고 편리하게 실시간 모니터링할 수 있는 효과가 있다. As described above, conventionally, an antenna measurement chamber is required to measure the radiation pattern of a smart antenna, and there is an inconvenience in that a measurement professional has to repeatedly measure the beam pattern as much as the number of combinations of smart antennas. However, by installing a wireless sensor in the smart antenna without expensive measuring equipment, there is an effect that the radiation pattern of the smart antenna can be easily and conveniently monitored in real time from the radiation intensity measured by the wireless sensor.

도 1은 본 발명에 따른 무선 센서를 이용한 안테나 방사 패턴 측정 시스템 의 구성을 간략하게 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 따른 무선 센서의 내부 구성을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 따른 무선 센서를 이용한 안테나 방사 패턴 측정 시스템에서 무선 센서가 안테나의 내부 또는 외부에 설치된 어레이 안테나를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명에 따른 무선 센서를 이용한 안테나 방사 패턴 측정 시스템에서 무선 센서가 복수 개 배치된 방사 패턴 측정 패널을 나타낸 도면.
도 5는 도 4에 도시된 방사 패턴 측정 패널이 복수 개 배열된 모습을 나타낸 도면.
도 6은 본 발명에 따른 무선 센서를 이용한 안테나 방사 패턴 측정 방법을 나타낸 순서도.
1 is a diagram schematically showing the configuration of an antenna radiation pattern measurement system using a wireless sensor according to the present invention.
Figure 2 is a view showing the internal configuration of the wireless sensor according to the present invention.
3 is a view showing an array antenna in which the wireless sensor is installed inside or outside the antenna in the antenna radiation pattern measurement system using the wireless sensor according to the present invention.
4 is a view showing a radiation pattern measurement panel in which a plurality of wireless sensors are disposed in the antenna radiation pattern measurement system using a wireless sensor according to the present invention.
5 is a view showing a state in which a plurality of radiation pattern measuring panels shown in FIG. 4 are arranged.
6 is a flowchart illustrating a method for measuring an antenna radiation pattern using a wireless sensor according to the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily implement them. However, the present invention may be embodied in various different forms and is not limited to the embodiments described herein. And in order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included, rather than excluding other components, unless otherwise stated.

또한, 명세서에 기재된 "…부", "…모듈" 의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.In addition, the terms “…unit” and “…module” described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which may be implemented as hardware or software or a combination of hardware and software.

이하, 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예에 따른 무선 센서를 이용한 안테나 방사 패턴 측정 시스템 및 방법에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a system and method for measuring an antenna radiation pattern using a wireless sensor according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명에 따른 무선 센서를 이용한 안테나 방사 패턴 측정 시스템 의 개략적인 구성을 나타낸 것이다. 1 shows a schematic configuration of an antenna radiation pattern measurement system using a wireless sensor according to the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 무선 센서를 이용한 안테나 방사 패턴 측정 시스템(이하, 안테나 방사 패턴 측정 시스템)은 무선송출장치(10)에 연결된 안테나(20), 안테나(20)에 설치된 빔 측정 센서(30), 빔 측정 센서(30)로부터 안테나의 방사 세기를 수신하여 처리하는 빔 패턴 모니터링 장치(40) 등을 포함한다. Referring to FIG. 1 , an antenna radiation pattern measurement system (hereinafter, antenna radiation pattern measurement system) using a wireless sensor according to the present invention measures an antenna 20 connected to a wireless transmitter 10 , and a beam installed in the antenna 20 . It includes a sensor 30, a beam pattern monitoring device 40 for receiving and processing the radiation intensity of the antenna from the beam measuring sensor 30, and the like.

무선송출장치(10)는 무선송출신호를 생성하여 안테나(20)로 출력한다. 무선송출장치(10)는 기지국 또는 중계기가 될 수 있다. The wireless transmission device 10 generates a wireless transmission signal and outputs it to the antenna 20 . The wireless transmitter 10 may be a base station or a repeater.

도 1에서 무선송출장치(10)에 하나의 안테나(20)만 연결되어 있으나, 무선송출장치(10)에는 복수의 출력 단자가 구비되어 있어서 출력 단자마다 안테나가 연결될 수 있다. Although only one antenna 20 is connected to the wireless transmitter 10 in FIG. 1 , the wireless transmitter 10 is provided with a plurality of output terminals, so that an antenna may be connected to each output terminal.

안테나(20)는 무선송출장치(10)로부터 무선송출신호를 입력받아 무선신호를 송출한다. 본 발명에 따른 안테나(20)는 스마트 안테나로서 복수의 안테나로 구성된 어레이 안테나(array antenna)이다. The antenna 20 receives a wireless transmission signal from the wireless transmission device 10 and transmits the wireless signal. The antenna 20 according to the present invention is an array antenna composed of a plurality of antennas as a smart antenna.

안테나(20)는 빔 포밍(beam forming) 기술을 이용하여 특정 방향의 신호를 수신하고 특정 방향으로 신호를 송신할 수 있다. 안테나(20)가 주 방향(a)으로 빔을 출력할 때 사이드(b)와 후방(c)에도 빔이 형성된다. The antenna 20 may receive a signal in a specific direction and transmit a signal in a specific direction by using a beam forming technique. When the antenna 20 outputs a beam in the main direction (a), a beam is also formed in the side (b) and the rear (c).

빔 측정 센서(30)는 안테나(20)에서 출력된 전파(무선신호)를 수신하여 전파에 의해 유도된 전압으로부터 전력을 공급받아 안테나(20)의 방사 세기를 측정한다. 빔 측정 센서(30)는 안테나(20)로부터 수신한 전파에 근거해 방사 세기를 측정하여 빔 패턴 모니터링 장치(40)로 방사 세기를 무선 전송하는 무선 센서이다. The beam measuring sensor 30 receives a radio wave (wireless signal) output from the antenna 20 , receives power from a voltage induced by the radio wave, and measures the radiation intensity of the antenna 20 . The beam measuring sensor 30 is a wireless sensor that measures the radiation intensity based on the radio wave received from the antenna 20 and wirelessly transmits the radiation intensity to the beam pattern monitoring device 40 .

도 1에서는 안테나(20)에 하나의 빔 측정 센서(30)가 설치되어 있는 것으로 도시되어 있으나, 안테나(20)에는 복수의 빔 측정 센서(30)가 설치되어 있다. In FIG. 1 , one beam measuring sensor 30 is installed in the antenna 20 , but a plurality of beam measuring sensors 30 are installed in the antenna 20 .

빔 패턴 모니터링 장치(40)는 빔 측정 센서(30)에 의해 측정된 안테나(20)의 방사 세기를 수신하여 방사 세기로부터 안테나(20)에 의한 방사 패턴을 산출한다. The beam pattern monitoring apparatus 40 receives the radiation intensity of the antenna 20 measured by the beam measuring sensor 30 and calculates a radiation pattern by the antenna 20 from the radiation intensity.

빔 패턴 모니터링 장치(40)는 빔 측정 센서(30)로부터 근거리 통신을 통해 안테나(20)의 방사 세기를 수신하는 게이트웨이(42) 및 게이트웨이(42)로부터 무선 통신(LTE, LTE-A)이나 인터넷을 통해 안테나(20)의 방사 세기를 수신하고 안테나의 방사 세기를 분석해 안테나(20)에 의한 빔 패턴을 산출하는 관리 서버(44)를 포함한다. The beam pattern monitoring device 40 receives the radiation intensity of the antenna 20 through short-range communication from the beam measurement sensor 30 and wireless communication (LTE, LTE-A) or the Internet from the gateway 42 and the gateway 42 and a management server 44 that receives the radiation intensity of the antenna 20 through and analyzes the radiation intensity of the antenna to calculate a beam pattern by the antenna 20 .

도 2는 본 발명에 따른 무선 센서의 내부 구성을 나타낸 것이다. Figure 2 shows the internal configuration of the wireless sensor according to the present invention.

도 2를 참조하면, 무선 센서인 빔 측정 센서(30)는 전파수신부(101), 매칭부(103), 정류부(105), 전압 검출부(107), 표시부(109), 근거리 통신부(111) 등을 포함한다. 2, the beam measuring sensor 30, which is a wireless sensor, includes a radio wave receiving unit 101, a matching unit 103, a rectifying unit 105, a voltage detecting unit 107, a display unit 109, a short-distance communication unit 111, etc. includes

전파수신부(101)는 안테나(20)에서 송출되는 전파(무선신호)를 수신하는 부분이다. 전파 수신부(101)는 다이폴 안테나(dipole antenna)의 형태와 같이 안테나(20)의 전파를 수신할 수 있는 소정의 형상을 갖는 플레이트(plate)나 시트(sheet)로 구성될 수 있다. The radio wave receiving unit 101 receives the radio wave (wireless signal) transmitted from the antenna 20 . The radio wave receiving unit 101 may be configured as a plate or sheet having a predetermined shape capable of receiving radio waves of the antenna 20, such as in the form of a dipole antenna.

전파수신부(101)에서 수신한 전파로부터 전력이 유도되어 유도된 전력에 의해 무선 센서가 동작할 수 있다. Power is induced from the radio wave received by the radio wave receiver 101, and the wireless sensor may operate by the induced power.

매칭부(103)는 전파수신부(101)와 정류부(105) 간의 임피던스 차이를 매칭하는 기능을 수행하는 전기소자로 구성된다. The matching unit 103 is composed of an electric element that performs a function of matching the impedance difference between the radio wave receiving unit 101 and the rectifying unit 105 .

정류부(105)는 안테나(20)로부터 출력된 전자기파(전파)의 교류성분을 직류로 변환하는 기능을 수행한다. The rectifying unit 105 performs a function of converting the AC component of the electromagnetic wave (radio wave) output from the antenna 20 into DC.

전압 검출부(107)는 정류부(105)로부터 입력되는 직류 성분의 전압을 검출하는 기능을 수행한다. 전압 검출부(107)에서 검출한 전압은 안테나의 방사 세기에 대응한다. The voltage detection unit 107 performs a function of detecting a voltage of a DC component input from the rectifying unit 105 . The voltage detected by the voltage detector 107 corresponds to the radiation intensity of the antenna.

표시부(109)는 LED로 구성되어 안테나(20)의 전파로부터 유도된 전력에 의해 빛을 방출한다. 전파수신부(101)에서 수신된 전파의 세기에 따라 LED의 색상이 변하게 된다. The display unit 109 is composed of LEDs and emits light by electric power derived from the radio waves of the antenna 20 . The color of the LED is changed according to the intensity of the radio wave received by the radio wave receiver 101 .

근거리 통신부(111)는 전압 검출부(107)에서 검출한 전압에 대응하는 방사 세기를 근거리 통신을 통해 게이트웨이(42)로 전송한다. 근거리 통신부(111)는 BLE 통신모듈로 구성될 수 있다. The short-distance communication unit 111 transmits the radiation intensity corresponding to the voltage detected by the voltage detection unit 107 to the gateway 42 through short-range communication. The short-range communication unit 111 may be configured as a BLE communication module.

도 3은 본 발명에 따른 무선 센서를 이용한 안테나 방사 패턴 측정 시스템에서 무선 센서가 설치된 어레이 안테나를 나타낸 것이다. 3 shows an array antenna in which a wireless sensor is installed in the antenna radiation pattern measurement system using a wireless sensor according to the present invention.

도 3을 참조하면, 안테나 케이스(1)에 복수의 안테나 모듈(2)이 배치되어 어레이 안테나를 구성하고 있다. Referring to FIG. 3 , a plurality of antenna modules 2 are disposed in an antenna case 1 to constitute an array antenna.

어레이 안테나의 측면 즉, 안테나 케이스(1) 내부 또는 외부에서 고유 안테나 방사 패턴에 큰 영향을 주지 않는 적당한 거리에 빔 측정 센서(30)가 부착되어 있다. 예를 들어, 안테나 모듈(2)에서 B1, B2가 동작한다면, 빔 측정 센서(30)에서 SB0, SB1, SB2의 LED가 발광할 것이고, 이로부터 B1, B2의 안테나 모듈이 동작한다는 것을 쉽게 알 수 있다. The beam measuring sensor 30 is attached to the side of the array antenna, that is, at an appropriate distance from the inside or outside of the antenna case 1 that does not significantly affect the unique antenna radiation pattern. For example, if B1 and B2 operate in the antenna module 2, the LEDs of SB0, SB1, and SB2 in the beam measurement sensor 30 will emit light, and it is easy to know from this that the antenna modules of B1 and B2 are operating. can

이때 빔 패턴 모니터링 장치(40)가 12개의 빔 측정 센서(30)가 측정한 전계값을 수신 및 처리하여 어레이 안테나의 방사 현황을 모니터링할 수 있다. At this time, the beam pattern monitoring device 40 may receive and process the electric field values measured by the 12 beam measuring sensors 30 to monitor the radiation status of the array antenna.

도 4는 무선 센서가 복수 개 배치된 방사 패턴 측정 패널의 모습을 나타내고, 도 5는 도 4에 도시된 방사 패턴 측정 패널이 복수 개 배열된 모습을 나타낸 것이다. 4 shows a state of a radiation pattern measuring panel in which a plurality of wireless sensors are arranged, and FIG. 5 shows a state in which a plurality of radiation pattern measuring panels shown in FIG. 4 are arranged.

도 4를 참조하면, 방사 패턴 측정 패널(24)에 복수의 무선 센서(30)가 배치되어 있다. Referring to FIG. 4 , a plurality of wireless sensors 30 are disposed on the radiation pattern measurement panel 24 .

어레이 안테나(22)에서 특정 영역의 안테나 모듈이 동작하는 경우 도 4와 같이 빔 패턴이 송출되고 빔 패턴의 영역에 해당하는 무선 센서(30)만이 반응하여 방사 세기에 따른 색상을 출력할 수 있다. When the antenna module of a specific area in the array antenna 22 operates, a beam pattern is transmitted as shown in FIG. 4 , and only the wireless sensor 30 corresponding to the area of the beam pattern responds to output a color according to the radiation intensity.

이때 빔 패턴 모니터링 장치(40)가 각 무선 센서(30)에서 측정한 전계값을 수신하여 데이터 처리를 통해 무선 센서가 위치한 지점의 공간 에너지량을 산출할 수 있다. At this time, the beam pattern monitoring apparatus 40 may receive the electric field value measured by each wireless sensor 30 and calculate the amount of spatial energy at the point where the wireless sensor is located through data processing.

도 5와 같이, 도 4에 도시된 방사 패턴 측정 패널(24)이 복수 개 배열된 경우, 방사 패턴 측정 패널(24) 사이에 어레이 안테나(22)가 위치할 수 있다. As shown in FIG. 5 , when a plurality of radiation pattern measurement panels 24 shown in FIG. 4 are arranged, the array antenna 22 may be positioned between the radiation pattern measurement panels 24 .

어레이 안테나(22)에서 선택적으로 동작하는 안테나 모듈(2)은 전방 빔과 함께 후방 빔 또는 사이드 빔을 출력하게 되고, 방사 패턴 측정 패널(24)에 배치된 무선 센서(30)가 각 방향의 빔에 반응함에 따라 다양한 색상과 형태로 안테나의 방사 패턴이 표시될 수 있다. The antenna module 2 selectively operating in the array antenna 22 outputs a rear beam or a side beam together with the front beam, and the wireless sensor 30 disposed on the radiation pattern measurement panel 24 provides beams in each direction. Depending on the response, the radiation pattern of the antenna may be displayed in various colors and shapes.

이때 마찬가지로 빔 패턴 모니터링 장치(40)가 각 무선 센서(30)에서 측정한 전계값을 수신하여 데이터 처리를 통해 무선 센서가 위치한 지점의 공간 에너지량을 산출할 수 있다. At this time, similarly, the beam pattern monitoring apparatus 40 may receive the electric field value measured by each wireless sensor 30 and calculate the amount of spatial energy at the point where the wireless sensor is located through data processing.

도 6은 본 발명에 따른 무선 센서를 이용한 안테나 방사 패턴 측정 과정을 나타낸 것이다. 6 shows a process of measuring an antenna radiation pattern using a wireless sensor according to the present invention.

도 6을 참조하면, 먼저 어레이 안테나(22)가 동작하여 무선신호를 송출하면, 어레이 안테나(22)에 복수 개 설치된 무선 센서(30)가 어레이 안테나(22)를 구성하는 각 안테나 모듈(2)로부터 전파를 수신하게 된다(S10). Referring to FIG. 6 , first, when the array antenna 22 operates and transmits a wireless signal, a plurality of wireless sensors 30 installed in the array antenna 22 are each antenna module 2 constituting the array antenna 22 . A radio wave is received from (S10).

무선 센서(30)는 어레이 안테나(22)의 전파에 의해 유도된 전압으로부터 전력을 공급받는 한편 직류 성분의 전압을 검출하고(S20), 검출된 전압에 대응하는 방사 세기를 측정하여 빔 패턴 모니터링 장치(40)로 전송한다(S30).The wireless sensor 30 receives power from the voltage induced by the radio wave of the array antenna 22 while detecting the voltage of the DC component (S20), and measuring the radiation intensity corresponding to the detected voltage to monitor the beam pattern It is transmitted to (40) (S30).

복수의 무선 센서(30)는 자신의 식별정보를 가지고 있어서 방사 세기와 함께 자신의 식별정보를 빔 패턴 모니터링 장치(40)로 전송한다. The plurality of wireless sensors 30 have their own identification information and transmit their identification information together with the radiation intensity to the beam pattern monitoring apparatus 40 .

빔 패턴 모니터링 장치(40)는 복수의 무선 센서(30)로부터 식별정보와 방사 세기를 수신하면, 무선 센서의 식별정보에 근거해 어레이 안테나에서의 방사 위치를 확인할 수 있어서 방사 위치 및 방사 세기를 분석해 어레이 안테나에 의한 방사 패턴을 산출할 수 있게 된다(S40).When the beam pattern monitoring device 40 receives identification information and radiation intensity from a plurality of wireless sensors 30, based on the identification information of the wireless sensor, the beam pattern monitoring device 40 can determine the radiation location from the array antenna, and analyze the radiation location and radiation intensity. It becomes possible to calculate the radiation pattern by the array antenna (S40).

본 발명의 실시예에서는 무선 센서(30)가 안테나의 전파로부터 전력을 공급받아 동작하고 있는데, 안테나의 전파 수신 거리가 길어지면 동작 전력을 받기 어렵기 때문에 무선 센서(30)에 별도의 배터리를 장착하여 안테나 방사 패턴의 측정 범위를 넓힐 수 있다. In the embodiment of the present invention, the wireless sensor 30 is operated by receiving power from the radio wave of the antenna, and since it is difficult to receive operating power when the radio wave reception distance of the antenna is long, a separate battery is mounted in the wireless sensor 30 . In this way, the measurement range of the antenna radiation pattern can be expanded.

이에 따라 무선 센서(30)에 배터리가 내장되면 무선 센서(30)는 안테나의 동작 유무에 관계 없이 항시 동작하면서 안테나의 방사 현황을 측정할 수 있다. Accordingly, when the battery is embedded in the wireless sensor 30 , the wireless sensor 30 can measure the radiation status of the antenna while always operating regardless of whether the antenna is in operation.

이상의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 안 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.The above detailed description should not be construed as restrictive in all respects and should be considered as exemplary. The scope of the present invention should be determined by a reasonable interpretation of the appended claims, and all modifications within the equivalent scope of the present invention are included in the scope of the present invention.

1: 안테나 케이스 2: 안테나 모듈
10: 무선송출장치 20: 안테나
22: 어레이 안테나 24: 방사 패턴 측정 패널
30: 빔 측정 센서(무선 센서)
40: 빔 패턴 모니터링 장치 42: 게이트웨이
44: 관리서버 101: 전파수신부
103: 매칭부 105: 정류부
107: 전압 검출부 109: 표시부
111: 근거리 통신부
1: antenna case 2: antenna module
10: wireless transmitter 20: antenna
22: array antenna 24: radiation pattern measurement panel
30: Beam measurement sensor (wireless sensor)
40: beam pattern monitoring device 42: gateway
44: management server 101: radio wave receiver
103: matching unit 105: rectifying unit
107: voltage detection unit 109: display unit
111: short-distance communication unit

Claims (10)

복수의 안테나가 설치된 안테나 케이스에 부착되어 상기 복수의 안테나의 전파를 수신하고 전파에 의해 유도된 전압으로부터 전력을 공급받아 안테나의 방사 세기를 측정하는 복수의 빔 측정 센서와,
상기 복수의 빔 측정 센서에 의해 측정된 안테나의 방사 세기에 근거해 상기 복수의 안테나에 의한 빔 패턴을 산출하는 빔 패턴 모니터링 장치를 포함하는 무선 센서를 이용한 안테나 방사 패턴 측정 시스템.
A plurality of beam measuring sensors attached to an antenna case in which a plurality of antennas are installed, receiving the radio waves of the plurality of antennas, and receiving power from a voltage induced by the radio waves to measure the radiation intensity of the antenna;
Antenna radiation pattern measurement system using a wireless sensor including a beam pattern monitoring device for calculating a beam pattern by the plurality of antennas based on the radiation intensity of the antenna measured by the plurality of beam measurement sensors.
안테나의 전파를 수신하고 전파에 의해 유도된 전압으로부터 전력을 공급받아 안테나의 방사 세기를 측정하는 빔 측정 센서가 복수 개 배치되어 복수의 안테나가 배열된 어레이 안테나로부터 전파를 수신하는 방사 패턴 측정 패널과,
상기 방사 패턴 측정 패널에 배치된 복수의 빔 측정 센서에 의해 측정된 안테나의 방사 세기에 근거해 상기 복수의 안테나에 의한 빔 패턴을 산출하는 빔 패턴 모니터링 장치를 포함하는 무선 센서를 이용한 안테나 방사 패턴 측정 시스템.
A radiation pattern measuring panel for receiving radio waves from an antenna and receiving electric waves from an array antenna in which a plurality of antennas are arranged, in which a plurality of beam measuring sensors that receive power from the voltage induced by the radio waves and measure the radiation intensity of the antenna are arranged; ,
Antenna radiation pattern measurement using a wireless sensor including a beam pattern monitoring device for calculating a beam pattern by the plurality of antennas based on the radiation intensity of the antennas measured by the plurality of beam measurement sensors disposed on the radiation pattern measurement panel system.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 빔 패턴 모니터링 장치는 상기 복수의 빔 측정 센서로부터 근거리 통신을 통해 안테나의 방사 세기를 수신하는 게이트웨이와,
상기 게이트웨이로부터 안테나의 방사 세기를 수신하고 안테나의 방사 세기를 분석해 상기 복수의 안테나에 의한 빔 패턴을 산출하는 관리 서버를 포함하는 무선 센서를 이용한 안테나 방사 패턴 측정 시스템.
3. The method of claim 1 or 2,
The beam pattern monitoring device includes a gateway for receiving the radiation intensity of the antenna through short-distance communication from the plurality of beam measuring sensors;
and a management server that receives the radiation intensity of the antenna from the gateway, analyzes the radiation intensity of the antenna, and calculates a beam pattern by the plurality of antennas.
무선 센서를 이용한 안테나 방사 패턴 측정 방법에 있어서,
어레이 안테나에 복수 개 설치된 무선 센서가 어레이 안테나의 전파를 수신하여 전파에 의해 유도된 전압으로부터 전력을 공급받아 안테나의 방사 세기를 측정하는 단계와,
상기 무선 센서가 상기 측정한 안테나 방사 세기를 빔 패턴 모니터링 장치로 전송하는 단계를 포함하는 방법.
In the method for measuring an antenna radiation pattern using a wireless sensor,
A plurality of wireless sensors installed in the array antenna receiving radio waves from the array antenna, receiving power from the voltage induced by the radio waves, and measuring the radiation intensity of the antenna;
The method comprising the step of transmitting, by the wireless sensor, the measured antenna radiation intensity to a beam pattern monitoring device.
제4항에 있어서,
상기 빔 패턴 모니터링 장치가 상기 무선 센서로부터 수신한 안테나의 방사 세기에 근거해 상기 어레이 안테나에 의한 빔 패턴을 산출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
5. The method of claim 4,
The method further comprising the step of calculating, by the beam pattern monitoring apparatus, a beam pattern by the array antenna based on the radiation intensity of the antenna received from the wireless sensor.
복수의 안테나가 설치된 안테나 케이스에 부착되어 상기 복수의 안테나의 전파를 수신하여 안테나의 방사 세기를 측정하는 복수의 빔 측정 센서와,
상기 복수의 빔 측정 센서에 의해 측정된 안테나의 방사 세기에 근거해 상기 복수의 안테나에 의한 빔 패턴을 산출하는 빔 패턴 모니터링 장치를 포함하는 무선 센서를 이용한 안테나 방사 패턴 측정 시스템.
A plurality of beam measuring sensors attached to an antenna case in which a plurality of antennas are installed and receiving radio waves from the plurality of antennas to measure the radiation intensity of the antennas;
Antenna radiation pattern measurement system using a wireless sensor including a beam pattern monitoring device for calculating a beam pattern by the plurality of antennas based on the radiation intensity of the antenna measured by the plurality of beam measurement sensors.
안테나의 전파를 수신하여 안테나의 방사 세기를 측정하는 빔 측정 센서가 복수 개 배치되어 복수의 안테나가 배열된 어레이 안테나로부터 전파를 수신하는 방사 패턴 측정 패널과,
상기 방사 패턴 측정 패널에 배치된 복수의 빔 측정 센서에 의해 측정된 안테나의 방사 세기에 근거해 상기 복수의 안테나에 의한 빔 패턴을 산출하는 빔 패턴 모니터링 장치를 포함하는 무선 센서를 이용한 안테나 방사 패턴 측정 시스템.
A radiation pattern measurement panel in which a plurality of beam measurement sensors for receiving radio waves from the antenna and measuring the radiation intensity of the antenna are disposed to receive radio waves from the array antenna in which the plurality of antennas are arranged;
Antenna radiation pattern measurement using a wireless sensor including a beam pattern monitoring device for calculating a beam pattern by the plurality of antennas based on the radiation intensity of the antennas measured by the plurality of beam measurement sensors disposed on the radiation pattern measurement panel system.
제6항 또는 제7항에 있어서,
상기 빔 패턴 모니터링 장치는 상기 복수의 빔 측정 센서로부터 근거리 통신을 통해 안테나의 방사 세기를 수신하는 게이트웨이와,
상기 게이트웨이로부터 안테나의 방사 세기를 수신하고 안테나의 방사 세기를 분석해 상기 복수의 안테나에 의한 빔 패턴을 산출하는 관리 서버를 포함하는 무선 센서를 이용한 안테나 방사 패턴 측정 시스템.
8. The method of claim 6 or 7,
The beam pattern monitoring device includes a gateway for receiving the radiation intensity of the antenna through short-distance communication from the plurality of beam measuring sensors;
and a management server that receives the radiation intensity of the antenna from the gateway, analyzes the radiation intensity of the antenna, and calculates a beam pattern by the plurality of antennas.
무선 센서를 이용한 안테나 방사 패턴 측정 방법에 있어서,
어레이 안테나 또는 방사 패턴 측정 패널에 복수 개 설치된 무선 센서가 어레이 안테나의 전파를 수신하여 안테나의 방사 세기를 측정하는 단계와,
상기 무선 센서가 상기 측정한 안테나 방사 세기를 빔 패턴 모니터링 장치로 전송하는 단계를 포함하는 방법.
In the method for measuring an antenna radiation pattern using a wireless sensor,
A plurality of wireless sensors installed in the array antenna or radiation pattern measurement panel, receiving radio waves from the array antenna and measuring the radiation intensity of the antenna;
The method comprising the step of transmitting, by the wireless sensor, the measured antenna radiation intensity to a beam pattern monitoring device.
제9항에 있어서,
상기 빔 패턴 모니터링 장치가 상기 무선 센서로부터 수신한 안테나의 방사 세기에 근거해 상기 어레이 안테나에 의한 빔 패턴을 산출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
10. The method of claim 9,
The method further comprising the step of calculating, by the beam pattern monitoring apparatus, a beam pattern by the array antenna based on the radiation intensity of the antenna received from the wireless sensor.
KR1020200129420A 2020-10-07 2020-10-07 System and method for measuring antenna radiation pattern using wireless sensor KR20220046243A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200129420A KR20220046243A (en) 2020-10-07 2020-10-07 System and method for measuring antenna radiation pattern using wireless sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200129420A KR20220046243A (en) 2020-10-07 2020-10-07 System and method for measuring antenna radiation pattern using wireless sensor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220046243A true KR20220046243A (en) 2022-04-14

Family

ID=81211420

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200129420A KR20220046243A (en) 2020-10-07 2020-10-07 System and method for measuring antenna radiation pattern using wireless sensor

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20220046243A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102574716B1 (en) * 2022-09-15 2023-09-06 (주)디티 Smart safety management system for wireless data transmission and reception in manhole

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101051964B1 (en) 2010-05-17 2011-07-26 경상대학교산학협력단 Method and device for measuring antenna radiation pattern

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101051964B1 (en) 2010-05-17 2011-07-26 경상대학교산학협력단 Method and device for measuring antenna radiation pattern

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102574716B1 (en) * 2022-09-15 2023-09-06 (주)디티 Smart safety management system for wireless data transmission and reception in manhole

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6617851B1 (en) Wireless power transmission apparatus and wireless power transmission system
US7154392B2 (en) Wide-area intruder detection and tracking network
US11092663B2 (en) Apparatus and method for representing user information received by an antenna apparatus with a directional characteristic
CN101725855B (en) Illumination apparatus
KR20220046243A (en) System and method for measuring antenna radiation pattern using wireless sensor
US8089406B2 (en) Locationing of communication devices
WO2018123970A1 (en) Position estimation system and position estimation method
JP6970063B2 (en) Electronic devices, measuring devices and methods
KR101052041B1 (en) Long range and short range vehicle radar apparatus by transmitting time slotted signal and detecting method thereof
CN1914491B (en) Infrared locating device using multiple sensor technology
US7889077B2 (en) Portable device for the detection of concealed objects
JP2012130028A (en) Radio field intensity distribution measurement system, radio wave sensor and radio field intensity distribution measurement method
US11644495B2 (en) Measurement method, non-transitory computer-readable medium and measurement apparatus for determining whether a radio wave receiving apparatus can operate at an installable position
CN108983224A (en) A kind of circumference security radar equipment system and the method for monitoring perimeter security
KR102240893B1 (en) Electromagnetic wave transmitting and receiving system capable of position tracking, identification and wireless power transmission to objects
WO2014135213A1 (en) Positioning and tracking of nodes in a network
KR20130048831A (en) Apparatus for sensing and monitoring temperature in wireless type
CN109470938B (en) System and method for measuring radiation throughput of large-scale MIMO (multiple input multiple output) equipment
WO2018180609A1 (en) Antenna angle adjustment device, antenna angle adjustment system, antenna angle adjustment method, and communications device
KR100986422B1 (en) Apparatus for monitoring status of repeater and monitoring maintenance system with the same
KR101650879B1 (en) System for inspection receiving device of electronic warfare device
KR20120096260A (en) Apparatus for measuring electromagnetic coupling and system for analyzing noise interference using the same
KR20210132951A (en) Wireless sensor to measure antenna radiation power without battery and data gathering service method using the same
JP2019164015A (en) Threshold determination method, radio wave transmission/reception system, and program
US9423483B2 (en) Locating device for locating a source emitting a short-duration high power microwave pulse

Legal Events

Date Code Title Description
E601 Decision to refuse application