KR20220061637A - 신호발생기를 구비한 신호제어장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 신호제어장치에 관한 것으로 보다 구체적으로, 신호발생기를 구비한 신호제어장치에 관한 것이다.
본 발명의 신호발생기를 구비한 신호제어장치는 레이더에서 필요로 하는 특정주파수만 발생시키는 신호발생기를 일체형으로 제공함으로써 고가의 신호발생장비를 별도로 구비하지 않아도 되며, 불필요한 기능을 제거함으로써 장비의 크기를 소형화하면서 경제적 비용도 절감할 수 있다. 또한, 본 발명은 신호발생기가 일체형으로 형성되는 것에 의해 신호제어장치의 자체 성능도 테스트할 수 있다.

Description

신호발생기를 구비한 신호제어장치{SIGNAL CONTROL APPARATUS HAVING SIGNAL GENERATOR}
본 발명은 신호제어장치에 관한 것으로 보다 구체적으로, 신호발생기를 구비한 신호제어장치에 관한 것이다.
일반적으로 레이더(RADAR : RAdio Detection And Ranging)는 무선탐지와 거리측정의 약어로 마이크로파(극초단파, 10cm ~ 100cm 파장) 정도의 전자기파를 물체에 발사시켜 그 물체에서 반사되는 전자기파를 수신하여 물체와의 거리, 방향, 고도 등을 알아내는 무선 감시장치를 말한다.
이러한 레이더는 신호발생대상(무인항공기, 관제탑, UAV 등)으로부터 발생되는 RF신호를 수신하여 외부로 출력할 수 있으며, 이에 따라 사용자가 모니터링할 수 있다. 이때, 신호발생대상에서 출력된 RF 신호는 여러 가지 요인에 의해 신호가 감쇠하여 레이더에서 원하는 RF신호를 수신할 수 없게 된다.
이를 해결하고자, 레이더와 신호발생대상 사이에는 신호제어장치가 구비될 수 있다. 신호제어장치는 신호발생대상에서 출력되는 RF신호를 수신하여 증폭 후 레이더로 전송할 수 있다. 이에, 레이더는 증폭된 RF신호를 수신하여 외부로 출력할 수 있다.
이때, 신호제어장치가 제대로 동작이 되어야만 레이더에서 원하는 RF신호를 출력할 수 있다. 신호제어장치의 성능을 테스트하기 위해서는, RF신호를 발생시켜주는 RF신호발생장비와 신호분석을 위한 신호분석장비가 필요하다.
하지만, RF신호발생장비는 레이다의 다양한 주파수대역(S대역, C대역, X대역, Ka대역 등)에 대응하는 주파수 발생을 위해 복잡한 구성을 포함함으로써 사이즈가 크고 고가이다. 또한, 외부장비를 연결하는데 시간이 소요되며 장비사이즈로 인해 테스트공간에 제약이 발생된다.
이에, 본 출원인은 레이더의 특정주파수만을 발생시키기는 신호발생기를 일체형으로 구비한 레이더 시험장비를 제공하고자 한다.
본 발명의 목적은, 특정주파수만을 발생시키는 신호발생기를 일체형으로 구비하는 것에 의해 레이다 시험 시 고가의 신호발생장비를 별도로 구비하지 않아도 되어 비용을 절감하고, 테스트 공간을 최소화할 수 있는 신호발생기를 구비한 신호제어장치를 제공하는 데 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 신호발생기를 구비한 신호제어장치는 기설정된 RF신호를 생성하는 신호발생기; 상기 신호발생기에서 생성된 RF신호를 수신하는 수신부와, 수신된 RF신호를 증폭하여 레이더 또는 외부 신호분석기로 출력하는 송신부를 구비한 송수신부; 및 상기 신호발생기 및 상기 송수신부를 제어하는 제어부;를 포함하며, 상기 신호발생기, 송수신부 및 제어부는 하나의 하우징에 일체형으로 구비되는 것일 수 있다.
여기서, 상기 신호제어장치는 EMI가 더 구비되는 것일 수 있다.
또한, 상기 외부 신호분석기는, 상기 송수신부의 이득성능을 분석하는 네트워크분석기 및 상기 송수신부의 출력레벨을 분석하는 스펙트럼분석기를 포함하는 것일 수 있다.
또한, 상기 외부 신호분석기는 상기 신호제어장치로부터 증폭된 RF신호를 받은 상기 레이더가 송신하는 신호를 분석하는 근접전개시스템을 포함하는 것일 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 신호발생기를 구비한 신호제어장치는 레이더에서 필요로 하는 특정주파수만 발생시키는 신호발생기를 일체형으로 제공함으로써 고가의 신호발생장비를 별도로 구비하지 않아도 되며, 불필요한 기능을 제거함으로써 장비의 크기를 소형화하면서 경제적 비용도 절감할 수 있다.
또한, 본 발명은 신호발생기가 일체형으로 형성되는 것에 의해 신호제어장치의 자체 성능도 테스트할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 신호발생기를 구비한 신호제어장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1의 신호제어장치의 개략적인 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 신호발생기를 구비한 신호제어장치의 제2 기능을 설명하기 위한 흐름도이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 도면을 참조하여 설명하기에 앞서, 본 발명의 요지를 드러내기 위해서 필요하지 않은 사항 즉 통상의 지식을 가진 당업자가 자명하게 부가할 수 있는 공지 구성에 대해서는 도시하지 않거나, 구체적으로 기술하지 않았음을 밝혀둔다.
도 1은 본 발명에 따른 신호발생기를 구비한 신호제어장치를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 신호제어장치(100)는 외부 신호발생장비(10)에서 전송되는 RF신호를 수신하여 증폭한 후 레이더(20)로 전송하는 송수신모듈이 될 수 있다. 즉, 본 발명의 신호제어장치(100)는 외부 신호발생장치(10)에서 전송되는 RF신호가 감쇠되어 레이더(20)에서 RF신호를 수신하지 못하는 것을 방지하기 위해 RF신호를 증폭하여 레이더(20)에서 수신할 수 있게 한다. 이 때, 외부 신호분석장비(30)를 통해 신호제어장치(100)가 레이더(20)로 송신하는 신호를 분석하여 이득 성능 및 증폭 성능을 분석할 수 있으며, 레이더(20)의 성능 및 동작 유무에 대한 테스트를 진행할 수 있다.
여기에 더하여, 본 발명에서는 도2와 같이 신호제어장치(100)와 신호발생기(120)를 일체화하여 구비할 수 있다.
이에 따라, 레이더(20)의 성능 및 동작 유무에 대한 테스트 진행 시 고가의 신호발생장비(10)를 별도로 구비하지 않아도 되어 경제적인 비용을 절감할 수 있으며, 테스트 공간을 최소화할 수 있다.
또한, 신호제어장치(100)와 신호발생기(120)가 일체화되는 것에 의해 신호를 분석할 수 있는 장비만 있으면 신호제어장치(100)의 자체 성능 테스트도 가능하다.
여기서, 자체 성능 테스트는 일체화된 신호발생기(120)로부터 발생되는 RF신호에 대응하여 신호제어장치(100)에서 수신하는 RF신호값 및 레이더(20)로 송신되는 RF신호가 레이더(20)에서 요구하는 값까지 증폭되었는지 신호분석장비로 분석하는 성능 테스트가 될 수 있다.
본 발명에서 신호제어장치(100)는 신호발생기(120)에서 전송되는 RF신호를 수신하여 증폭한 후 레이더(20)로 전송하는 제 1 기능과, 신호발생기(120)에서 생성된 RF신호를 송수신부(110)에서 증폭하여 외부신호분석기(30)로 전송하는 제 2 기능을 모두 수행할 수 있다.
도 2는 도 1의 신호제어장치의 개략적인 구성을 설명하기 위한 블록도이다. 도 2를 참고하면, 본 발명에 따른 신호제어장치(100)는 수신부(111)와 송신부(112)를 구비하는 송수신부(110), 신호발생기(120) 및 제어부(130)를 포함할 수 있다.
제어부(130)는 신호제어장치(100)의 전반적인 동작을 제어하며, 전원부(미도시)로부터 전원을 공급받아 신호제어장치(100)가 ON되면 송수신부(110) 및 신호발생기(120)의 전원 ON/OFF 및 동작을 제어할 수 있다.
송수신부(110)는 수신부(111) 및 송신부(112)를 포함하며, 수신부(111) 및 송신부(112)는 증폭 모듈을 각각 포함할 수 있다. 송수신부(110)는 제어부(130)의 제어명령에 따라 제 1 기능 또는 제 2 기능으로 동작될 수 있다.
수신부(111)는 제 1 기능으로 동작시 외부의 신호발생장비(10)로부터 RF신호를 수신할 수 있으며, 제 2 기능으로 동작시 일체화된 신호발생기(120)로부터 RF신호를 수신할 수 있다. 이때, 수신부(111)는 증폭 모듈을 이용하여 RF신호를 증폭하여 수신할 수 있다.
또한, 송신부(112)는 제 1 기능으로 동작시 외부 신호발생장비(10)로부터 수신된 RF신호를 구비된 증폭 모듈을 통해 증폭한 후 레이더(20)로 송신하고, 제 2 기능으로 동작시 신호발생기(120)로부터 수신된 RF신호를 증폭하여 연결된 외부 신호분석기(30)로 송신할 수 있다.
이때, 송신부(112)에서 송신되는 RF신호는 제 1 기능 및 제 2 기능 모두 동일하게, 레이더(20)에서 요구되는 주파수 대역의 RF신호가 될 수 있으며, 본 발명의 일체화된 신호발생기(120)는 8GHz 내지 10GHz 대역의 신호를 발생시키는 것을 일 예로 설명한다.
일체화된 신호발생기(120)는 8GHz 내지 10GHz 대역의 기설정된 파형신호를 발생시킬 수 있다. 본 발명에 따른 신호발생기(120)는 8GHz 내지 10GHz 대역의 필요한 RF신호만 발생시킴으로써 불필요한 기능이 제거될 수 있으며, 모든 대역의 파형신호를 발생시키는 고가의 외부 신호발생장비(10) 대비 저렴하면서 소형화된 모듈로 구비될 수 있다.
일체화된 신호발생기(120)에서 발생된 RF신호는 송수신부(110)의 수신부(111)로 전송될 수 있으며, 송신부(112)에서 증폭되어 외부 신호분석기(30)로 전송될 수 있다.
이때, 외부 신호분석기(30)는 송수신부(110)의 이득성능을 분석하는 네트워크분석기와 송수신부(110)의 출력레벨을 분석하는 스펙트럼분석기가 될 수 있다.
네트워크 분석기는 송수신부(110)의 입력 및 출력에 각각 포트가 연결되고, 알려진 자극신호에 의한 입사파, 반사파 및 투과파를 모니터링하여 진폭 및 위상 등을 측정할 수 있다. 본 발명에서 네트워크 분석기는 측정된 파라미터를 이용하여 송수신부(110)의 이득성능을 분석함으로써 정상 동작하는지를 확인할 수 있다.
또한, 스펙트럼분석기는 송수신부(110)에서 송신되는 증폭된 RF신호를 입력신호로 수신하여 신호의 크기를 측정할 수 있다. 이때, 신호발생기(120)에서 전송된 RF신호의 크기와 비교하여 증폭 정도를 판단함으로써 출력성능을 확인할 수 있다.
또한, 외부 신호분석기(30)는 상기 네트워크 분석기 및 스펙트럼분석기를 제외한 신호를 분석할 수 있는 장비들을 포함할 수 있다. 즉, 레이더(20)에서 출력되는 신호를 분석하는 근접전개시스템을 더 포함할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 신호제어장치(100)는 EMI(Electro Magnetic Interference)(150)를 더 구비하여, 전원공급에 의한 노이즈 영향을 최소화할 수 있으며, 오동작을 방지 할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 신호발생기를 구비한 신호제어장치의 제 2 기능을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3을 참고하면, 신호제어장치(100)의 제 2 기능을 동작시키면, 제어부(130)의 제어명령에 따라 신호발생기(120)에 전원이 공급되고 신호발생기(120)는 기설정된 RF신호를 발생시킬 수 있다.
본 발명에 따른 신호발생기(120)는 레이더(20)에서 요구되는 신호인 8GHz 내지 10GHz 대역의 신호를 기설정 파형으로 발생시킬 수 있다. 이 때, 외부의 신호분석기(30)로 신호발생기(120)에서 발생되는 신호를 보정할 수 있다.
다음으로, 송수신부(110)가 신호발생기(120)에서 발생되는 RF신호를 수신할 수 있으며, 수신된 신호를 증폭시켜 외부의 신호분석기(30)로 증폴된 RF 신호를 송신할 수 있다.
이 때, 증폭된 RF 신호를 수신하는 분석기가 네트워크 분석기인 경우, RF 신호의 진폭 및 위상 등을 측정함으로써 이득성능을 분석하여 정상 동작하는지를 확인할 수 있으며, 증폭된 RF 신호를 수신하는 분석기가 스펙트럼 분석기인 경우, 증폭된 RF 신호를 스펙트럼 분석하여 신호레벨을 측정함으로써 증폭성능을 확인할 수 있다.
한편, 상기에서 도 1 내지 도 3을 이용하여 서술한 것은, 본 발명의 주요 사항만을 서술한 것으로, 그 기술적 범위 내에서 다양한 설계가 가능한 만큼, 본 발명이 도 1 내지 도 3의 구성에 한정되는 것이 아님은 자명하다.
100 : 신호발생기를 구비한 신호제어장치
110 : 송수신부 111 : 수신부 112 : 송신부
120 : 신호발생기 130 : 제어부
150 : EMI
10 : 신호발생장비 20 : 레이더 30 : 외부 신호분석기

Claims (4)

  1. 기설정된 RF신호를 생성하는 신호발생기;
    상기 신호발생기에서 생성된 RF신호를 수신하는 수신부와, 수신된 RF신호를 증폭하여 레이더 또는 외부 신호분석기로 출력하는 송신부를 구비한 송수신부; 및
    상기 신호발생기 및 상기 송수신부를 제어하는 제어부;를 포함하며,
    상기 신호발생기, 송수신부 및 제어부는 하나의 하우징에 일체형으로 구비되는 것을 특징으로 하는 신호발생기를 구비한 신호제어장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 신호제어장치는 EMI가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 신호발생기를 구비한 신호제어장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 외부 신호분석기는, 상기 송수신부의 이득성능을 분석하는 네트워크분석기 및 상기 송수신부의 출력레벨을 분석하는 스펙트럼분석기를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호발생기를 구비한 신호제어장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 외부 신호분석기는 상기 신호제어장치로부터 증폭된 RF신호를 받은 상기 레이더가 송신하는 신호를 분석하는 근접전개시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 신호발생기를 구비한 신호제어장치.
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