KR100434046B1 - Apparatus and method to measure vswr of antenna for cdma base station - Google Patents
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Abstract
본 발명은 CDMA 기지국 안테나의 전압 정재파비 측정 장치 및 방법에 관한 것으로서, 시험용 단말기를 사용하지 않고 송수신 전력과 감쇠부값의 차이 및 커플러의 오프셋값을 이용하여 기지국 안테나의 전압 정재파비를 측정할 수 있도록 한 CDMA 기지국 안테나의 전압 정재파비 측정 장치 및 방법에 관한 것이다. 이를 위하여 본 발명은 송신 커플러와 수신 커플러가 커플링 시킨 신호의 경로를 제어하기 위한 경로 제어부와, 상기 경로 제어부의 출력신호를 입력 받아 송수신 대역의 신호만 필터링 하기 위한 듀플렉서 필터와, 상기 듀플렉서 필터에서 출력되는 신호를 아날로그/디지털로 변환하기 위한 주파수를 발생시키는 주파수 발생기와, 상기 듀플렉서 필터의 출력신호와 상기 주파수 발생기의 출력 신호를 혼합하는 믹서와, 상기 믹서의 출력신호에서 원하는 신호만 필터링 하기 위한 필터와, 상기 필터의 출력신호를 입력 받아 송수신 출력 레벨을 감지하는 감지부와, 상기 감지부의 출력 신호를 입력 받아 디지털 신호로 변환시키는 아날로그/디지털 변환부와, 상기 아날로그/디지털 변환부의 출력신호를 입력 받아 송수신 전압 정재파비를 계산하는 씨피유와, 상기 씨피유에 연결되어 각각의 온도에 대응되는 감지부의 신호 레벨을 온도 보정 데이터로 저장하고 있는 메모리와, 전압 정재파비 측정 장치의 온도를 감지하여 헥사 코드로 변환하여 상기 씨피유로 출력하는 온도 감지부로 구성 된다.The present invention relates to an apparatus and method for measuring the voltage standing wave ratio of a CDMA base station antenna, so that the voltage standing wave ratio of the base station antenna can be measured using the difference between the transmit / receive power and the attenuation part and the offset value of the coupler without using a test terminal. An apparatus and method for measuring voltage standing wave ratio of a CDMA base station antenna are disclosed. To this end, the present invention provides a path control unit for controlling a path of a signal coupled by a transmission coupler and a reception coupler, a duplexer filter for receiving only the output signal of the path control unit and filtering a signal in a transmission / reception band, and in the duplexer filter A frequency generator for generating a frequency for converting an output signal into analog / digital, a mixer for mixing an output signal of the duplexer filter and an output signal of the frequency generator, and for filtering only a desired signal from the output signal of the mixer A detector for receiving a filter, an output signal of the filter, and detecting a transmission / reception output level, an analog / digital converter for receiving an output signal of the detector and converting the signal into a digital signal, and an output signal of the analog / digital converter CPI to calculate incoming and outgoing voltage standing wave ratio And a memory connected to the CPI to store a signal level of a sensing unit corresponding to each temperature as temperature correction data, and a temperature sensed to detect a temperature of a voltage standing wave ratio measuring device, convert the hexa code into an hexa code, and output the hexa code. It consists of wealth.
Description
본 발명은 CDMA 기지국 안테나의 전압 정재파비 측정 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 시험용 단말기를 사용하지 않고 송수신 전력과 감쇠부값의 차이 및 커플러의 오프셋값을 이용하여 기지국 안테나의 전압 정재파비를 측정할 수 있도록 한 CDMA 기지국 안테나의 전압 정재파비 측정 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for measuring the voltage standing wave ratio of a CDMA base station antenna. In particular, the voltage standing wave ratio of a base station antenna can be measured using a difference between a transmit / receive power and attenuation value and a coupler offset value without using a test terminal. The present invention relates to an apparatus and a method for measuring voltage standing wave ratio of a CDMA base station antenna.
일반적으로, 기지국 테스트 장치는 기지국과 단말기 간의 통화 품질에 대한 검증과 송, 수신 안테나의 전압 정재파비 측정을 할 수 있는 것으로, 이와 같은 종래 기술을 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.In general, the base station test apparatus is capable of verifying the call quality between the base station and the terminal and measuring the voltage standing wave ratio of the transmission and reception antennas. The following description will be given with reference to the accompanying drawings.
도 1은 종래의 기지국 안테나의 전압 정재파비 측정 장치를 보인 예시도로서, 이에 도시된 바와 같이 기지국 시스템(10)에서 송신 커플러(12)를 통하여 시험용 단말기(27)로 데이터를 송신하기 위한 송신 안테나(11)와, 상기 시험용 단말기(27)에서 기지국 시스템(10)으로 전송되는 데이터를 수신 커플러(14)를 통하여 수신하는 수신 안테나(13)와, 제어부(28)의 제어신호에 의해 송신 안테나(11)의 정방향 경로 또는 역방향 경로를 제공하는 제1스위치부(21)와, 상기 제어부(28)의 제어신호에 의해 수신 안테나(13)의 정방향 경로 또는 역방향 경로를 제공하는 제2스위치부(23)와, 상기 제어부(28)의 제어신호에 의해 상기 제1스위치부(21)의 출력 전력을 입력받아 상기 정방향 경로나 역방향 경로를 스위칭하여 경로를 제공하는 경로 제어부(22)와, 상기 경로 제어부(22)의 출력을 입력받아 상기 송신 전력 레벨을 일정값이 되도록 감소시켜 출력하는 제1 감쇠부(24)와, 단말기(27) 송신 전력 레벨을 일정 값이 되도록 감쇠시키는 제2 감쇠부(25)와, 상기 제1 및 제2 감쇠부(24, 25)의 송신 신호를 입력받거나 수신 신호를 시험용 단말기(27)로 부터 입력 받아 출력하는 이중화부(26)로 구성된 것으로, 이와 같이 구성된 종래 장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.FIG. 1 is a diagram illustrating an apparatus for measuring voltage standing wave ratio of a conventional base station antenna. As shown in FIG. 1, a transmission antenna for transmitting data from a base station system 10 to a test terminal 27 through a transmission coupler 12 is shown. (11), a reception antenna 13 for receiving data transmitted from the test terminal 27 to the base station system 10 through the reception coupler 14, and a transmission antenna (by a control signal of the control unit 28). A first switch unit 21 for providing a forward path or a reverse path of 11 and a second switch unit 23 for providing a forward path or a reverse path of the reception antenna 13 by a control signal of the control unit 28. And a path controller 22 which receives the output power of the first switch unit 21 according to the control signal of the controller 28 and switches the forward path or the reverse path to provide a path, and the path controller 22 A first attenuator 24 for receiving the output and reducing the transmission power level to a predetermined value, and a second attenuator 25 for attenuating the transmission power level of the terminal 27 to a predetermined value; It is composed of a redundancy unit 26 which receives the transmission signals of the first and second attenuators 24 and 25 or receives the received signals from the test terminal 27 and outputs them. Is as follows.
먼저, 전압 정재파비 측정장치(20)는 기지국 시스템(10)으로부터 입력된 신호를 커플링시킨 신호와 송신 안테나(11)로부터 반사된 반사신호를 출력하는 송신 커플러(12)와, 직접 입력 경로를 통해서 커플링 시킨 신호를 출력하고 반사경로를 통해 수신 안테나(13)로부터 반사된 신호를 시스템(10)으로 출력하는 수신 커플러(14)와, 상기 수신 커플러(14)의 반사경로와 직접 입력 경로중 어느 하나를 선택하기 위한 선택 수단과, 기지국 시스템(10)의 출력 신호의 세기와 송신 안테나(11)에서 반사되는 신호의 비에 의해 송신단의 전압 정재파비를 측정하며 상기 수신 커플러(14)의 안테나(13) 입력 신호와 안테나(13)에서 반사되는 신호에 의해 수신단 전압 정재파비를 구하는 기지국 시험장치로 이루어져 동작 된다.First, the voltage standing wave ratio measuring apparatus 20 performs a direct input path with a transmission coupler 12 for outputting a signal coupled from a signal input from the base station system 10 and a reflected signal reflected from the transmission antenna 11. A receiving coupler 14 for outputting a signal coupled through the signal and outputting a signal reflected from the receiving antenna 13 through the reflection path to the system 10, and a reflection path and a direct input path of the receiving coupler 14; An antenna of the receiving coupler 14, which measures the voltage standing wave ratio of the transmitting end according to selection means for selecting any one, and a ratio of the intensity of the output signal of the base station system 10 to the signal reflected from the transmitting antenna 11; (13) It is operated by the base station test apparatus which calculates the receiving terminal voltage standing wave ratio by the input signal and the signal reflected from the antenna (13).
따라서, 종래에는 시험용 단말기(27)를 사용하여 전압 정재파비를 측정하는 기지국 안테나의 전압 정재파비 측정 장치를 사용하고 있다.Therefore, conventionally, the voltage standing wave ratio measuring apparatus of the base station antenna which measures the voltage standing wave ratio using the test terminal 27 is used.
그러나, 상기와 같은 종래의 기술에 있어서, 시험용 단말기를 사용하여 전압 정재파비를 측정하기 때문에 시험용 단말기의 송수신 출력과 기지국의 전력 제어가 선형적이라는 전제하에 측정할 수 있는 방법이며, 실제로는 시험용 단말기의 송수신 출력과 기지국의 전력 제어가 전압 정재파비를 측정 하고자 하는 모든 영역에서 선형적이지 않기 때문에 전압 정재파비를 측정하는데 있어서 오차가 발생하는 문제점이 있고, 기지국 안테나의 전압 정재파비를 측정하는데 있어 실제 기지국은 정상이지만 외부요인에 의해서 불량이 생기는 문제점이 있다.However, in the conventional technology as described above, since the voltage standing wave ratio is measured using the test terminal, it is a method that can be measured on the premise that the transmission and reception output of the test terminal and the power control of the base station are linear. There is a problem in that the voltage standing wave ratio is measured because the transmit / receive output of the base station and the power control of the base station are not linear in all areas where the voltage standing wave ratio is to be measured. Although the base station is normal, there is a problem that a defect occurs due to external factors.
또한, 단말기의 소프트웨어가 업그레이드 되거나 단말기의 형상이 변경 되면 기지국 안테나의 전압 정재파비를 측정하는 장치의 소프트웨어와 하드웨어를 수정해야 하는 문제점이 있다.In addition, when the software of the terminal is upgraded or the shape of the terminal is changed, there is a problem in that the software and hardware of the device for measuring the voltage standing wave ratio of the base station antenna must be modified.
따라서, 상기와 같은 문제점을 감안하여 창안한 본 발명은, 시험용 단말기를 사용하지 않고 송수신 전력과 감쇠부값의 차이 및 커플러의 오프셋값을 이용하여 기지국 안테나의 전압 정재파비를 측정할 수 있도록 한 CDMA 기지국 안테나의 전압 정재파비 측정 장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention, which was devised in view of the above problems, can measure the voltage standing wave ratio of the base station antenna by using the difference between the transmit / receive power and the attenuation value and the offset value of the coupler without using a test terminal. It is an object of the present invention to provide an apparatus and method for measuring voltage standing wave ratio of an antenna.
도 1은 종래의 기지국 안테나의 전압 정재파비 측정 장치를 보인 예시도.1 is an exemplary view showing a voltage standing wave ratio measuring apparatus of a conventional base station antenna.
도 2는 본 발명 CDMA 기지국 송수신 안테나 전압 정재파비 측정 장치의 구성을 보인 블럭도.Figure 2 is a block diagram showing the configuration of the CDMA base station transceiver antenna voltage standing wave ratio measurement apparatus.
도 3은 본 발명 송신 안테나로 송신되는 전력의 전압 정재파비를 측정하는 방법을 설명하기 위한 설명도.3 is an explanatory diagram for explaining a method for measuring a voltage standing wave ratio of power transmitted to a transmitting antenna of the present invention;
도 4는 본 발명 수신 안테나로 수신되는 전력의 전압 정재파비를 측정하는 방법을 설명하기 위한 설명도.4 is an explanatory diagram for explaining a method for measuring a voltage standing wave ratio of power received by a reception antenna of the present invention;
** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **** Description of symbols for the main parts of the drawing **
10, 90 : 시스템 11, 50 : 송신 안테나10, 90: system 11, 50: transmit antenna
12, 60 : 송신 커플러 13, 70 : 수신 안테나12, 60: transmission coupler 13, 70: receiving antenna
14, 80 : 수신 커플러 20, 100 : 전압 정재파비 측정 장치14, 80: receiving coupler 20, 100: voltage standing wave ratio measuring device
21 : 제1스위치부 22, 110 : 경로 제어부21: first switch unit 22, 110: path control unit
23 : 제2스위치부 24 : 제1감쇄부23: second switch portion 24: first attenuation portion
25 : 제2감쇄부 26 : 이중화부25: second attenuator 26: redundancy
27 : 시험용 단말기 28 : 제어부27: test terminal 28: control unit
61 : 송신 단자 62 : 송신 반사단자61 transmission terminal 62 transmission reflection terminal
81 : 수신 단자 82 : 수신 반사단자81: receiving terminal 82: receiving reflecting terminal
120 : 듀플렉서 필터 130 : 주파수 발생기120: duplexer filter 130: frequency generator
140 : 믹서 150 : 필터140: Mixer 150: Filter
160 : 감지부 170 : 아날로그/디지털 컨버터160: sensing unit 170: analog / digital converter
180 : 씨피유 190 : 메모리180: CPI 190: Memory
200 : 온도 감지부200: temperature sensing unit
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 송신 커플러와 수신 커플러가 커플링 시킨 신호의 경로를 제어하기 위한 경로 제어부와, 상기 경로 제어부의 출력신호를 입력 받아 송수신 대역의 신호만 필터링 하기 위한 듀플렉서 필터와, 상기 듀플렉서 필터에서 출력되는 신호를 아날로그/디지털로 변환하기 위한 주파수를 발생시키는 주파수 발생기와, 상기 듀플렉서 필터의 출력신호와 상기 주파수 발생기의 출력신호를 혼합하는 믹서와, 상기 믹서의 출력신호에서 원하는 신호만 필터링 하기 위한 필터와, 상기 필터의 출력신호를 입력 받아 송수신 출력레벨을 감지하는 감지부와, 상기 감지부의 출력 신호를 입력 받아 디지털 신호로 변환시키는 아날로그/디지털 변환부와, 상기 아날로그/디지털 변환부의 출력신호를 입력 받아 송수신 전압 정재파비를 계산하는 씨피유와, 상기 씨피유에 연결되어 각각의 온도에 대응하는 감지부의 신호 레벨을 온도 보정 데이터로 저장하고 있는 메모리와, CDMA 기지국 송수신 안테나 VSWR 측정 장치의 온도를 감지하여 헥사코드(HEX CODE)로 변환하여 상기 씨피유로 출력하는 온도 감지부로 구성된 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object, the path control unit for controlling the path of the signal coupled to the transmission coupler and the receiving coupler, and the duplexer for filtering only the signals of the transmission and reception band by receiving the output signal of the path control unit A filter, a frequency generator for generating a frequency for converting the signal output from the duplexer filter into analog / digital, a mixer for mixing the output signal of the duplexer filter and the output signal of the frequency generator, and an output signal of the mixer. A filter for filtering only a desired signal from a sensor, a detector configured to receive an output signal of the filter and detect an output level of transmission and reception, an analog / digital converter configured to receive an output signal of the detector and convert it into a digital signal, and the analog Receive / receive voltage standing wave after receiving output signal from digital / digital converter CPI for calculating the ratio, a memory connected to the CPI and storing the signal level of the sensing unit corresponding to each temperature as temperature correction data, and sensing the temperature of the CDMA base station transceiver antenna VSWR measurement device hexacode (HEX CODE) It is characterized by consisting of a temperature sensor for converting the output into the C).
이하, 본 발명에 의한 CDMA 기지국 송수신 안테나 VSWR 측정 장치 및 방법의 작용 및 효과를 첨부한 도 2, 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한다.Hereinafter, the operation and effects of the CDMA base station transceiver antenna VSWR measurement apparatus and method according to the present invention will be described with reference to FIGS.
도 2는 본 발명 CDMA 기지국 송수신 안테나 전압 정재파비 측정 장치의 구성을 보인 블럭도 로서, 이에 도시된 바와 같이 송신 안테나(50) 및 수신 안테나(70)를 통하여 단말기와 전파를 송수신하는 기지국의 시스템(90)과, 상기 기지국 시스템(90)이 송신 안테나(50)를 통하여 송신하는 신호의 출력을 커플링 시키는 송신 커플러(60)와, 상기 기지국 시스템(90)이 수신 안테나(70)를 통하여 수신하는 신호의 출력을 커플링 시키는 수신 커플러(80)와, 상기 송신 커플러(60) 및 수신 커플러(80)의 출력 신호를 입력 받아 송수신 전력의 전압 정재파비를 측정하는 전압 정재파비 측정 장치(100)로 구성 된다.2 is a block diagram showing the configuration of the CDMA base station transmit / receive antenna voltage standing wave ratio measuring device according to the present invention. As shown therein, a system of a base station for transmitting and receiving radio waves with a terminal through a transmit antenna 50 and a receive antenna 70 ( 90, a transmission coupler 60 coupling the output of the signal transmitted by the base station system 90 through the transmission antenna 50, and the base station system 90 receiving the reception antenna 70 through Receive coupler 80 for coupling the output of the signal, and the voltage standing wave ratio measuring device 100 for measuring the voltage standing wave ratio of the transmit and receive power by receiving the output signal of the transmission coupler 60 and the receiving coupler 80 It is composed.
상기 전압 정재파비 측정 장치(100)는 상기 송신 커플러(60)와 수신 커플러(80)가 커플링 시킨 신호의 경로를 제어하기 위한 경로 제어부(110)와, 상기 경로 제어부(110)의 출력신호를 입력 받아 송수신 대역의 신호만 필터링 하기 위한 듀플렉서 필터(120)와, 상기 듀플렉서 필터(120)에서 출력되는 신호를 아날로그/디지털로 변환하기 위한 주파수를 발생시키는 주파수 발생기(130)와, 상기 듀플렉서 필터(120)의 출력신호와 상기 주파수 발생기(130)의 출력신호를 혼합하는 믹서(140)와, 상기 믹서(140)의 출력 신호에서 원하는 신호만 필터링 하기 위한 필터(150)와, 상기 필터(150)의 출력신호를 입력 받아 송수신 출력 레벨을 감지하는 감지부(160)와, 상기 감지부(160)의 출력 신호를 입력 받아 디지털 신호로 변환시키는 아날로그/디지털 컨버터(170)와, 상기 아날로그/디지털 컨버터(170)의 출력신호를 입력 받아 송수신 전압 정재파비를 계산하는 씨피유(180)와, 상기 씨피유(180)에 연결되어 각각의 온도에 대응하는 감지부의 신호 레벨을 온도 보정 데이터로 저장하고 있는 메모리(190)와, 전압 정재파비 측정 장치(100)의 온도를 감지하여 헥사코드(HEX CODE)로 변환하여 상기 씨피유(180)로 출력하는 온도 감지부(200)로 구성 된다.The voltage standing wave ratio measuring apparatus 100 may include a path controller 110 for controlling a path of a signal coupled by the transmission coupler 60 and the reception coupler 80, and an output signal of the path controller 110. A duplexer filter 120 for filtering only signals in a reception / reception band, a frequency generator 130 for generating a frequency for converting a signal output from the duplexer filter 120 into analog / digital, and the duplexer filter ( Mixer 140 for mixing the output signal of the output signal and the frequency generator 130 of 120, a filter 150 for filtering only the desired signal from the output signal of the mixer 140, and the filter 150 A sensing unit 160 for receiving an output signal of the sensing unit and detecting an output level of the transmission and reception; an analog / digital converter 170 for receiving the output signal of the sensing unit 160 and converting the signal into a digital signal; The CPI 180 which receives the output signal of the converter 200 and calculates the transmission and reception voltage standing wave ratio, and is connected to the CPI 180 and stores the signal level of the sensing unit corresponding to each temperature as temperature correction data. The memory 190 and the temperature standing wave ratio measuring device 100 senses the temperature is converted into a hexa code (HEX CODE) is composed of a temperature sensor 200 for outputting to the CPI 180.
또한, 상기 송신 커플러(60)는 시스템(90)에서 송신되는 송신 전력을 커플링하기 위한 송신 단자(61)와, 송신 안테나(50)에서 반사되는 송신 전력을 커플링 하기 위한 송신 반사단자(62)로 구성 된다.In addition, the transmission coupler 60 includes a transmission terminal 61 for coupling transmission power transmitted from the system 90 and a transmission reflection terminal 62 for coupling transmission power reflected from the transmission antenna 50. It consists of).
또한, 상기 수신 커플러(80)는 상기 수신 안테나(70)에서 수신되는 수신 전력을 커플링하기 위한 수신 단자(81)와, 시스템(90)에서 반사되는 수신 전력을 커플링 하기 위한 수신 반사단자(82)로 구성된 것으로, 이와 같이 구성된 본 발명을 도 3 및 도 4를 사용하여 설명 한다.In addition, the receiving coupler 80 includes a receiving terminal 81 for coupling the received power received by the receiving antenna 70 and a receiving reflecting terminal for coupling the received power reflected from the system 90 ( 82), the present invention configured as described above will be described with reference to FIGS. 3 and 4. FIG.
도 3은 본 발명 송신 안테나로 송신되는 전력의 전압 정재파비를 측정하는 방법을 설명하기 위한 설명도로서, 이에 도시된 바와 같이 기지국의 시스템(90)이 송신신호를 송신 커플러(60)와 송신 안테나(50)를 순차적으로 통하여 단말기로 전송하고, 상기 송신 커플러(60)를 통하여 송신되는 신호를 커플링하게 구성된 것으로서, 송신 안테나(50)의 전압 정재파비를 측정하는 방법은 기지국의 시스템(90)이 송신 안테나(50)를 통하여 송신하는 전력을 송신 단자(61)를 통하여 커플링하여 전압 정재파비 측정 장치(100)로 입력 받는 송신 전력 커플링단계와, 기지국이 송신 안테나(50)를 통하여 전력을 송신시 상기 송신 안테나(50)에서 반사되는 전력을 송신 반사단자(62)를 통하여 전압 정재파비 측정 장치(100)로 입력 받는 송신 반사 전력 커플링단계와, 상기 송신 전력과 송신 반사 전력을 입력 받은 상기 전압 정재파비 측정 장치(100)가 송신 안테나(50)의 전압 정재파비를 계산하는 전압 정재파비 측정단계로 이루어 진다.3 is an explanatory diagram for explaining a method of measuring a voltage standing wave ratio of power transmitted to a transmission antenna of the present invention. As shown therein, the system 90 of a base station transmits a transmission signal to a transmission coupler 60 and a transmission antenna. A method of measuring a voltage standing wave ratio of a transmitting antenna 50 by sequentially transmitting 50 to a terminal and coupling a signal transmitted through the transmitting coupler 60 is performed by a system 90 of a base station. The transmission power coupling step of coupling the power transmitted through the transmission antenna 50 through the transmission terminal 61 to be input to the voltage standing wave ratio measuring apparatus 100, and the base station transmits the power through the transmission antenna 50. A transmission reflection power coupling step of receiving power reflected from the transmission antenna 50 at the time of transmission to the voltage standing wave ratio measurement apparatus 100 through the transmission reflection terminal 62, and the transmission power; And the voltage standing wave ratio measuring device 100 which has received the received reflected power and performs the voltage standing wave ratio measuring step of calculating the voltage standing wave ratio of the transmitting antenna 50.
이와 같이 이루어진 송신 안테나의 전압 정재파비 측정 방법을 설명한다.The method of measuring the voltage standing wave ratio of the transmission antenna thus constructed will be described.
먼저, 송신 파워가 일정하게 송신 되도록 송신 파워를 고정 시키고, 전압 정재파비 측정 장치(100)의 경로 제어부(110)를 설정하여 송신 커플러(60)의 송신 단자(61)를 통하여 송신 전력을 커플링 한다. 상기 송신 전력은 경로 제어부(110)와 듀플렉서 필터(120)를 순차적으로 통과하여 믹서(140)에서 주파수가 변환되고, 상기 믹서(140)의 출력신호는 필터(150)를 통과하여 감지부(160)에서 전압으로 측정 된다. 상기 감지부(160)의 출력 신호는 아날로그/디지털 컨버터(170)를 통하여 씨피유(180)에 인가되어 메모리(190)에 저장 된다.First, the transmission power is fixed so that the transmission power is constantly transmitted, and the path control unit 110 of the voltage standing wave ratio measuring apparatus 100 is set to couple the transmission power through the transmission terminal 61 of the transmission coupler 60. do. The transmit power passes through the path controller 110 and the duplexer filter 120 in sequence to convert the frequency in the mixer 140, and the output signal of the mixer 140 passes through the filter 150 to detect the 160. Is measured in voltage. The output signal of the sensing unit 160 is applied to the CPI 180 through the analog / digital converter 170 and stored in the memory 190.
또한, 전압 정재파비 측정 장치(100)의 경로 제어부(110)를 설정하여 송신 커플러(60)의 송신 반사단자(62)를 통하여 송신 안테나(50)에서 반사되는 송신 반사전력을 커플링 한다. 상기 송신 반사전력은 경로 제어부(110)와 듀플렉서필터(120)를 순차적으로 통과하여 믹서(140)에서 주파수가 변환되고, 상기 믹서(140)의 출력 신호는 필터(150)를 통과하여 감지부(160)에서 전압으로 측정 된다. 상기 감지부(160)의 출력 신호는 아날로그/디지털 컨버터(170)를 통하여 씨피유(180)에 인가되어 메모리(190)에 저장 된다. 씨피유(180)는 온도 감지부(200)로 부터 현재 온도를 입력 받아 메모리(190)에서 해당 온도 보정 데이터를 선택 한다.In addition, the path control unit 110 of the voltage standing wave ratio measuring apparatus 100 is set to couple the transmission reflection power reflected by the transmission antenna 50 through the transmission reflection terminal 62 of the transmission coupler 60. The transmission reflected power passes through the path controller 110 and the duplexer filter 120 in sequence to convert the frequency in the mixer 140, and the output signal of the mixer 140 passes through the filter 150 to detect the detector ( In 160) is measured as the voltage. The output signal of the sensing unit 160 is applied to the CPI 180 through the analog / digital converter 170 and stored in the memory 190. CPI 180 receives the current temperature from the temperature sensor 200 and selects the corresponding temperature correction data from the memory 190.
씨피유는 상기 송신 전력, 송신 반사전력 및 온도 보정 데이터와 아래의 수학식(1)을 사용하여 반사계수를 계산 한다.CPI calculates a reflection coefficient using the transmission power, transmission reflection power, and temperature correction data and Equation (1) below.
상기 수학식(1)에서: 커플러의 송신 반사단자와 송신 단자를 통하여 측정된 전력의 차이와 커플링 오프셋의 합,: 송신 전력,: 송신 반사전력,: 방향성 커플러의 커플링 오프셋,: 반사계수 이다.In Equation (1) Is the sum of the coupling offset and the difference in power measured through the transmit reflecting and transmitting terminals of the coupler, : Transmit power, : Transmission reflection power, = Coupling offset of the directional coupler, : Reflection coefficient.
상기 수학식(1)에서 계산된 반사계수를 이용하여 송신 안테나의 전압 정재파비를 아래의 수학식(2)를 사용하여 계산 한다.Using the reflection coefficient calculated in Equation (1), the voltage standing wave ratio of the transmitting antenna is calculated using Equation (2) below.
상기 수학식(2)에서: 송신 안테나의 전압 정재파비,: 반사계수 이다.In Equation (2) = Voltage standing wave ratio of the transmitting antenna, : Reflection coefficient.
도 4는 본 발명 수신 안테나로 수신되는 전력의 전압 정재파비를 측정하는 방법을 설명하기 위한 설명도로서, 이에 도시된 바와 같이 수신 안테나(70)가 수신한 신호는 수신 커플러(80)를 통하여 기지국의 시스템(90)으로 입력 되고, 상기 수신 커플러(80)에서 커플링된 신호는 전압 정재파비 측정 장치(100)로 입력 되게 구성된 것으로서, 수신 안테나(70)의 전압 정재파비를 측정하는 방법은 수신 안테나(70)를 통하여 수신되는 전력을 수신 커플러(80)의 수신 단자(81)를 통하여 수신 전력을 커플링하는 수신 전력 커플링단계와, 시스템(90)이 수신 안테나(70)를 통하여 신호를 수신시 상기 시스템(90)에서 반사되는 전력을 수신 반사단자(82)를 통하여 입력 받는 수신 반사 전력 커플링단계와, 상기 수신 전력과 수신 반사 전력을 입력 받은 전압 정재파비 측정 장치(100)가 수신 안테나(70)의 전압 정재파비를 계산하는 전압 정재파비 측정 단계로 이루어 진다.4 is an explanatory diagram illustrating a method of measuring a voltage standing wave ratio of power received by a receiving antenna of the present invention. As shown therein, a signal received by the receiving antenna 70 is transmitted to a base station through the receiving coupler 80. The signal is input to the system 90 of the, and the signal coupled from the receiving coupler 80 is configured to be input to the voltage standing wave ratio measuring device 100, the method of measuring the voltage standing wave ratio of the receiving antenna 70 is A receiving power coupling step of coupling the power received via the antenna 70 through the receiving terminal 81 of the receiving coupler 80, and the system 90 receiving a signal through the receiving antenna 70; Receiving reflected power coupling step of receiving the power reflected from the system 90 through the receiving reflecting terminal 82 when receiving, and the voltage standing wave ratio measuring device receiving the received power and the received reflected power (10) 0) is a voltage standing wave ratio measurement step of calculating the voltage standing wave ratio of the receiving antenna 70.
이와 같이 이루어진 수신 안테나의 전압 정재파비 측정 방법을 설명한다.The method of measuring the voltage standing wave ratio of the receiving antenna thus constructed will be described.
먼저, 송신 파워를 고정 시킨 후 수신 안테나(70)에 연결된 수신 커플러(80)의 수신 단자(81)에서 송신 신호가 수신되는지 확인 한다. 송신 신호가 수신 안테나(70)를 통과 후 수신 커플러(80)의 수신 단자(81)를 통해 전압 정재파비 측정 장치(100)에 인가 후 최종 송신 출력 신호에 따른 감지부(160) 전압을 측정하여 현재의 송신 출력 레벨을 판단 할 수 있으며, 송신 파워가 수신 경로에 얼마나 아이솔레이션(Isolation) 되는지 측정 한다.First, after the transmission power is fixed, it is checked whether the transmission signal is received at the reception terminal 81 of the reception coupler 80 connected to the reception antenna 70. After the transmission signal passes through the receiving antenna 70 is applied to the voltage standing wave ratio measuring device 100 through the receiving terminal 81 of the receiving coupler 80 and then measured the voltage of the sensing unit 160 according to the final transmission output signal You can determine the current transmit power level and measure how isolated the transmit power is in the receive path.
전압 정재파비 측정 장치(100)의 경로 제어부(110)를 설정하여 수신 커플러(80)의 수신 단자(81)를 통하여 수신 전력을 커플링 한다. 상기 수신 전력은경로 제어부(110)와 듀플렉서 필터(120)을 순차적으로 통과하여 믹서(140)에서 주파수가 변환되고, 상기 믹서(140)의 출력신호는 필터(150)를 통과하여 감지부(160)에서 전압으로 측정 된다. 상기 감지부(160)의 출력 신호는 아날로그/디지털 컨버터(170)를 통하여 씨피유(180)에 인가되어 메모리(190)에 저장 된다.The path control unit 110 of the voltage standing wave ratio measuring apparatus 100 is set to couple the received power through the receiving terminal 81 of the receiving coupler 80. The received power passes through the path controller 110 and the duplexer filter 120 in sequence to convert the frequency in the mixer 140, and the output signal of the mixer 140 passes through the filter 150 to detect the 160. Is measured in voltage. The output signal of the sensing unit 160 is applied to the CPI 180 through the analog / digital converter 170 and stored in the memory 190.
또한, 전압 정재파비 측정 장치(100)의 경로 제어부(110)를 설정하여 수신 커플러(80)의 수신 반사단자(82)를 통하여 시스템(90)에서 반사되는 수신 반사전력을 커플링 한다. 상기 수신 반사전력은 경로 제어부(110)와 듀플렉서 필터(120)를 순차적으로 통과하여 믹서(140)에서 주파수가 변환되고, 상기 믹서(140)의 출력 신호는 필터(150)를 통과하여 감지부(160)에서 전압으로 측정 된다. 상기 감지부(160)의 출력 신호는 아날로그/디지털 컨버터(170)를 통하여 씨피유(180)에 인가되어 메모리(190)에 저장 된다. 씨피유(180)는 온도 감지부(200)로 부터 현재 온도를 입력 받아 메모리(190)에서 해당 온도 보정 데이터를 선택 한다.In addition, the path control unit 110 of the voltage standing wave ratio measuring apparatus 100 is set to couple the received reflected power reflected by the system 90 through the receiving reflecting terminal 82 of the receiving coupler 80. The received reflected power passes through the path control unit 110 and the duplexer filter 120 in sequence to convert the frequency in the mixer 140, and the output signal of the mixer 140 passes through the filter 150 to detect the detector ( Is measured as voltage at 160). The output signal of the sensing unit 160 is applied to the CPI 180 through the analog / digital converter 170 and stored in the memory 190. CPI 180 receives the current temperature from the temperature sensor 200 and selects the corresponding temperature correction data from the memory 190.
씨피유(180)는 상기 수신 전력, 수신 반사전력 및 온도 보정 데이터와 아래의 수학식(3)을 사용하여 반사계수를 계산 한다.CPI 180 calculates a reflection coefficient using the received power, received reflected power, and temperature correction data and Equation (3) below.
상기 수학식(3)에서: 커플러의 수신 반사단자와 수신 단자를 통하여 측정된 전력의 차이와 커플링 오프셋의 합,: 수신 전력,: 수신 반사전력,: 방향성 커플러의 커플링 오프셋,: 반사계수 이다.In Equation (3) Is the sum of the coupling offset and the difference in power measured by the coupler's receive and receive terminals. : Received power, : Received reflected power, = Coupling offset of the directional coupler, : Reflection coefficient.
상기 수학식(3)에서 계산된 반사계수를 이용하여 수신 안테나의 전압 정재파비를 아래의 수학식(4)를 사용하여 계산 한다.Using the reflection coefficient calculated in Equation (3), the voltage standing wave ratio of the receiving antenna is calculated using Equation (4) below.
상기 수학식(4)에서: 수신 안테나의 전압 정재파비,: 반사계수 이다.In equation (4) = Voltage standing wave ratio of the receiving antenna, : Reflection coefficient.
송수신 안테나의 아이솔레이션(Isolation)을 측정에 있어서 송신 경로는 송신 안테나를 통해 47dBm 부터 22dBm 까지 범위 내 에서 송신 할 수 있으며 송신 파워를 고정 하고, 송신 신호가 수신 안테나를 통과 한 후 수신 커플러의 수신 단자를 통해서 전압 정재파비 측정 장치에 인가 후 최종 송신 출력 신호의 변화에 따른 감지부 전압을 측정하여 현재의 송신 출력 레벨을 판단 할 수 있으며, 송신 파워가 얼마나 수신경로에 아이솔레이션(Isolation) 되는 지를 알 수 있다. 감지부 전압 측정치는 송신 출력 신호의 변화에 따라 0~5V 이내에 있도록 설계한다. 또한, 송수신 안테나 아이솔레이션(Isolation) 측정은 송신 안테나 전압 정재파비 측정시 기준 레벨이 된다.In measuring the isolation of the transmit and receive antennas, the transmit path can transmit within the range of 47dBm to 22dBm through the transmit antenna, fix the transmit power, and transmit the receive terminal of the receive coupler after the transmit signal passes through the receive antenna. Through the application of voltage standing wave ratio measurement device, it is possible to determine the current transmission output level by measuring the voltage of the sensor according to the change of the final transmission output signal, and how much the transmission power is isolated to the reception path. . The sensor voltage measurement is designed to be within 0 ~ 5V according to the change of the transmission output signal. In addition, the transmission and reception antenna isolation measurement becomes a reference level when measuring the transmission antenna voltage standing wave ratio.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 시험용 단말기를 사용하지 않고 기지국 송수신 안테나의 전압 정재파비를 측정 하기 때문에 선형적으로 송수신 전력을 제어하여 오차를 줄이는 효과가 있고, 외부의 간섭에 의해 측정의 불량이생기는 문제점을 제거하는 효과가 있다. 또한, 전압 정재파비 측정 장치의 소프트웨어와 하드웨어 교체 또는 업그레이드를 용이하게 할 수 있는 효과가 있다.As described in detail above, the present invention measures the voltage standing wave ratio of the base station transmit / receive antenna without using a test terminal, thereby reducing the error by linearly controlling the transmit / receive power, and inferior measurement due to external interference. It is effective in eliminating the problem that occurs. In addition, there is an effect that it is easy to replace or upgrade the software and hardware of the voltage standing wave ratio measuring device.
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