KR100202501B1 - 이동통신시스템 기지국의 송신전력/송수신정재파비 측정회로 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 목적은 다중 주파수 할당시스템에서 인접주파수 대역에 존재하는 잡음신호에 영향을 받지 아니하고 각 주파수별 송신전력, 송신안테나 및 수신 안테나의 정재파비를 구할 수 있는 이동통신시스템 기지국의 송신전력/송수신정재파비 측정회로를 제공하는 있다.
본 발명에 따른 이동통신시스템 기지국의 송신전력/송신정재파비 측정회로(51)는 가변감쇄기(52, 53, 54)와; 무선주파수 송신신호를 중간주파수 신호로 하향변환하는 주파수 혼합기(55, 56, 57)와; 대역통과여파기(58, 59, 60)와; 중간주파수신호를 증폭하는 증폭기(61, 62, 63)와; 중간주파수 신호를 직류전압으로 변환하여 측정제어부로 출력하는 수신신호 세기 지시기(70, 71, 72)와; 단자 중 하나를 출력단자에 연결하는 무선스위치(75)와; 대역통과여파기(76)와; 무선 주파수 신호를 증폭하는 증폭기(77)와; 가변감쇄기(78)와; 중간주파수 신호로 하향변환하는 주파수 혼합기(79)와; 대역통과여파기(80)와; 신호를 증폭하는 증폭기(83)와; 상기 증폭기(83) 및 측정제어부에 접속하여 중간주파수 신호를 직류전압으로 변환하여 측정제어부로 출력하는 수신신호 세기 지시기(84)와; 상기 주파수 혼합기(55, 56, 57, 79)에 접속하여 국부발진기(73)에서 생성된 신호를 주파수 혼합기(55, 56, 57, 79)에 공급하는 신호분배기(74)와; 상기 신호분배기(74)에 접속하여 일정주파수의 신호를 생성하는 국부발진기(73)로 구성된다.
Description
본 발명은 이동통신시스템에 관한 것이며, 보다 상세하는 이동통신시스템 기지국의 송신전력/송수신정재파비 측정회로에 관한 것이다.
본 명세서에서 순방향 경로는 기지국 장치로부터 안테나로 신호가 전송되는 경로를 의미하고, 역방향이란 안테나에서 기지국 장치로 신호가 전송되는 경로를 의미하는 것으로 사용한다.
제1도는 종래의 이동통신시스템 기지국의 송신전력/송신정재파비 측정회로도이다.
제1도를 보면, 종래의 이동통신시스템 기지국의 송신전력/송수신정재파비 측정회로(11)는 송신안테나(3) 전단에 위치하는 방향성결합기(2)에 각각 접속하여 무선주파수 송신신호를 감쇄시키는 가변감쇄기(12, 15)와; 가변감쇄기(12, 15)에 각각 접속하여 감쇄된 무선주파수신호를 직류전압으로 변환시키는 다이오드 검파기(13, 16)와; 상기 다이오드 검파기(13, 16) 및 측정제어부(도시되지 않음)에 각각 접속하여 다이오드 검파기(13, 16)에서 변환된 직류전압을 임계전압과 비교하여 비교결과를 측정제어부로 출력하는 전압비교기(14, 17)로 구성된다.
종래의 이동통신시스템 기지국의 송신전력/송신정재파비 측정회로에 따른 송신전력 및 송신정재파비 측정과정을 설명한다.
먼저 송신전력 측정과정을 보면, 송신안테나로 송신되어 방향성결합기(2)의 순방향 단자를 통과한 무선주파수신호는 다이오드 검파기(13)에서 직류전압으로 변환되어 전압비교기(14)에 입력되는 데, 측정제어부에서 가변감쇄기(12)의 아날로그 동작전압을 조정하여 전압비교기(14)의 출력이 하이(High)로 될 때의 가변감쇄기(12)의 아날로그 동작전압을 검출하면 송신전력을 구할 수 있다.
송신정재파비 측정과정을 보면, 송신안테나에서 반사되어 방향성결합기(2)의 역방향 단자를 통과한 무선주파수신호는 다이오드 검파기(16)에서 직류전압으로 변환되어 전압비교기(17)에 입력되는 데, 측정제어부에서 가변감쇄기(15)의 아날로그 동작전압을 조정하여 전압비교기(17)의 출력이 하이(High)로 될 때의 가변감쇄기(15)의 아날로그 동작전압을 알아내어 반사전력을 측정한다. 앞에서 측정한 송신전력과 반사전력으로부터 송신안테나의 정재파비를 구할 수 있다.
제2도는 종래의 이동통신시스템 기지국의 수신정재파비 측정회로도이다.
제2도를 보면, 종래의 이동통신시스템 기지국의 수신정재파비 측정회로(31)는 수신안테나(23) 전단에 위치하는 방향성결합기(22)에 무선주파수 수신신호를 증폭하는 증폭기(32)와; 상기 증폭기(32)에 접속하여 일정주파수의 신호를 생성하여 증폭기(32)에 공급하는 국부발진기(33)와; 수신안테나(23) 전단에 위치하는 방향성결합기(22)에 무선주파수 수신신호를 중간주파수(IF) 신호로 하향변환하는 를 주파수 혼합기(34)와; 상기 주파수 혼합기(34)에 접속하여 일정주파수의 신호를 생성하여 주파수 혼합기(32)에 공급하는 국부발진기(36)와; 상기 주파수 혼합기(34) 및 측정제어부(도시되지 않음)에 접속하여 주파수 혼합기(34)로부터 입력되는 중간주파수 신호를 직류전압으로 변환하여 측정제어부로 출력하는 수신신호 세기 지시기(Receive Signal Strength Indicator : 35)로 구성된다.
종래의 이동통신시스템 기지국의 수신정재파비 측정회로에 따른 수신정재파비의 측정과정을 보면, 국부발진기(33)로부터 방향성결합기(22)로 송신된 신호는 수신안테나에서 반사되어 다시 방향성결합기(22)의 역방향단자를 거쳐 주파수 혼합기(34)로 입력된다.
주파수혼합기(34)에서 중간주파수신호로 변환된 반사신호는 수신신호세기 지시기(35)에서 아날로그 전압으로 변환되어 측정제어부로 출력된다.
측정제어부는 수신신호세기 지시기(35)에서 변환된 아날로그 전압으로부터 반사전력을 구하여 수신안테나의 정재파비를 구할 수 있다.
종래의 이동통신시스템 기지국의 송신전력/송신정재파비 측정회로 및 이동통신시스템 기지국의 수신정재파비 측정회로에 따르면, 다중 주파수 할당(FA : Frequency Allocation)시스템에서 각 주파수별 송신전력을 측정할 수 없고, 인접 주파수 대역에 잡음신호가 존재하는 경우에는 송신안테나 및 수신안테나의 정재파비를 정확하게 구할 수 없다는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 다중 주파수 할당시스템에서 인접주파수 대역에 존재하는 잡음신호에 영향을 받지 아니하고 각 주파수별 송신전력, 송신안테나 및 수신 안테나의 정재파비를 구할 수 있는 이동통신시스템 기지국의 송신전력/송수신정재파비 측정회로를 제공하는 있다.
제1도는 종래의 이동통신시스템 기지국의 송신전력/송신정재파비 측정회로도.
제2도는 종래의 이동통신시스템 기지국의 수신정재파비 측정회로도.
제3도는 본 발명에 따른 이동통신시스템 기지국의 송신전력/송신정재파비 측정회로도.
제4도는 본 발명에 따른 이동통신시스템 기지국의 수신정재파비 측정회로도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
2, 22 : 방향성 결합기 2, 23 : 안테나
11, 51 : 이동통신시스템 기지국의 송신전력/송신정재파비 측정회로
31, 101 : 이동통신시스템 기지국의 수신정재파비 측정회로
제3도는 본 발명에 따른 이동통신시스템 기지국의 송신전력/송신정재파비 측정회로도이다.
제3도를 보면, 본 발명에 따른 이동통신시스템 기지국의 송신전력/송신정재파비 측정회로(51)는 송신안테나(3) 전단에 위치하는 방향성결합기(2)에 각각 접속하여 무선주파수 송신신호를 감쇄시키는 가변감쇄기(52, 53, 54)와; 상기 가변감쇄기(52, 53, 54)에 각각 접속하여 무선주파수 송신신호를 중간주파수 신호로 하향변환하는 주파수 혼합기(55, 56, 57)와; 상기 주파수 혼합기(55, 56, 57)에 각각 접속하여 중간주파수 대역이외의 신호를 제거하는 대역통과여파기(58, 59, 60)와; 상기 대역통과여파기(58, 59, 60)에 각각 접속하여 중간주파수신호를 증폭하는 증폭기(61, 62, 63)와, 상기 증폭기(61, 62, 63) 및 측정제어부에 각각 접속하여 중간주파수 신호를 직류전압으로 변환하여 측정제어부로 출력하는 수신 신호 세기 지시기(70, 71, 72)와; 송신안테나(3) 전단에 위치하는 방향성결합기(2) 3개의 포트에 접속하여 3개의 입력 단자중 하나를 출력단자에 연결하는 무선스위치(75)와; 상기 무선스위치(75)에 접속하여 무선주파수대역 이외의 성분을 제거하는 대역통과여파기(76)와; 상기 대역통과여파기(76)에 접속하여 무선주파수 신호를 증폭하는 증폭기(77)와; 상기 증폭기(77)에 접속하여 무선주파수 송신신호를 감쇄시키는 가변감쇄기(78)와; 상기 가변감쇄기(78)에 접속하여 무선주파수 송신신호를 중간주파수 신호로 하향변환하는 주파수 혼합기(79)와; 상기 주파수 혼합기(79)에 접속하여 중각주파수 대역이외의 신호를 제거하는 대역통과여파기(80)와; 상기 대역통과여파기(80)에 접속하여 중간주파수 신호를 증폭하는 증폭기(83)와; 상기 증폭기(83) 및 측정제어부에 접속하여 중간주파수 신호를 직류전압으로 변환하여 측정제어부로 출력하는 수신신호 세기 지시기(84)와; 상기 주파수 혼합기(55, 56, 57, 79)에 접속하여 국부발진기(73)에서 생성된 신호를 주파수 혼합기(55, 56, 57, 79)로 공급하는 신호분배기(74)와; 상기 신호분배기(74)에 접속하여 일정주파수의 신호를 생성하는 국부발진기(73)로 구성된다.
제4도는 본 발명에 따른 이동통신시스템 기지국의 수신정재파비 측정회로도이다.
제4도를 보면, 본 발명에 따른 이동통신시스템 기지국의 수신정재파비 측정회로(101)는 수신안테나(23) 전단에 위치하는 방향성결합기(22) 3개의 포트에 접속하여 3 개의 입력 단자중 하나를 출력단자에 연결하는 무선스위치(102)와; 상기 무선스위치(102)에 접속하여 무선주파수 수신신호를 증폭하는 증폭기(103)와; 상기 증폭기(103)에 접속하여 무선주파수대역 이외의 성분을 제거하는 대역통과여파기(104)와; 상기 대역통과여파기(104)에 접속하여 무선주파수 수신신호를 감쇄시키는 가변감쇄기(105)와; 상기 가변감쇄기(105)에 접속하여 무선주파수 수신신호를 중간주파수 신호로 하향변환하는 주파수 혼합기(106)와; 상기 주파수 혼합기(106)에 접속하여 중간주파수 대역이하의 신호를 통과시키는 저역통과여파기(107)와; 상기 저역통과여파기(107)에 접속하여 중간주파수신호를 증폭하는 중폭기(108)와; 상기 증폭기(108)에 접속하여 중간주파수 대역이외의 성분을 제거하는 대역통과여파기(109)와; 상기 대역통과여파기(109)에 접속하여 신호를 증폭하는 증폭기(110)와; 상기 증폭기(110) 및 측정제어부에 접속하여 중간주파수 신호를 직류전압으로 변환하여 측정제어부로 출력하는 수신신호 세기 지시기(113)와; 시험 주파수의 신호를 생성하는 국부발진기(125)와; 상기 국부발진기(125)에 접속하여 신호를 증폭시키는 증폭기(124)와; 상기 증폭기(124)에 접속하여 시험 주파수대역 이외의 성분을 제거하는 대역통과여파기(123)와, 상기 대역통과 여파기(123) 및 주파수혼합기(115)에 접속하여 대역통과여파기(123)로부터 입력되는 신호의 일부를 주파수혼합기(115)로 통과시키는 방향성 결합기(122)와; 상기 방향성 결합기(122)에 접속하여 반사파를 제거하는 아이솔레이터(Isolator : 121)와; 상기 아이솔레이터(121) 및 수신안테나(23) 전단에 위치하는 방향성결합기(22) 3개의 포트에 접속하여 3 개의 입력 단자중 1개를 출력단자에 연결하는 무선스위치(120)와; 상기 주파수혼합기(106, 115)에 접속하여 일정 주파수의 신호를 생성하여 주파수혼합기(106, 115)에 공급하는 국부발진기(114)와; 상기 국부발진기(114)에 접속하여 시험주파수신호를 중간주파수 신호로 하향변환하는 주파수 혼합기(115)와; 상기 주파수혼합기(115)에 접속하여 시험 주파수 대역이외의 성분을 제거하는 대역통과여파기(116)와; 상기 대역통과여파기(116)에 접속하여 신호를 증폭하는 증폭기(118)와; 상기 증폭기(118) 및 측정제어부에 접속하여 시험주파수 신호를 직류전압으로 변환하여 측정제어부로 출력하는 수신신호 세기 지시기(119)로 구성된다.
본 발명에 따른 이동통신시스템 기지국의 송신전력/송신정재파비 측정회로에 따른 송신전력 및 송신정재파비 측정과정을 설명한다.
먼저 송신전력 측정과정을 보면, 송신안테나로 송신되어 방향성결합기(2)의 순방향 단자를 통과한 무선주파수신호는 가변감쇄기(52, 53, 54)에서 감쇄되고 주파수 혼합기(55, 56, 57)에서 중간주파수 신호로 하향변환된 후 대역통과여파기(58, 59, 60)를 통과한다. 이 때 국부발진기(73)의 발진 주파수를 조정하면 다수의 주파수 할당신호중 측정하고자 하는 주파수의 신호만 대역통과여파기(58, 59, 60)를 통과시킬 수 있다.
수신신호 세기 지시기(70, 71, 72)는 대역통과여파기(58, 59, 60)를 통과한 신호를 직류전압으로 변환하여 측정제어부로 출력하고 이 변환된 직류전압으로부터 송신전력을 구할 수 있다.
송신정재파비 측정과정을 보면, 송신안테나에서 반사되어 방향성결합기(22)의 역방향 단자를 통과한 무선주파수신호는 대역통과여파기(76)에서 인접대역의 잡음성분이 제거되고 가변감쇄기(78)에서 감쇄되어 주파수 혼합기(79)에서 중간주파수 신호로 하향변환된 후 대역통과여파기(80)를 통과한다. 이 때 국부발진기(73)의 발진 주파수를 조정하면 다수의 주파수 할당신호중 측정하고자 하는 주파수의 신호만 대역통과여파기(80)를 통과시킬 수 있다.
수신신호 세기 지시기(84)는 대역통과여파기(80)를 통과한 신호를 직류전압으로 변환하여 측정제어부로 출력하고 이 변환된 직류전압으로부터 반사전력을 구할 수 있다. 따라서, 앞에서 측정한 송신전력과 반사전력으로부터 송신안테나의 정재파비를 구할 수 있다.
본 발명의 이동통신시스템 기지국의 수신정재파비 측정회로에 따른 수신정재파비의 측정과정을 보면, 국부발진기(125)로부터 방향성결합기(22)로 송신된 신호는 수신안테나에서 반사되어 다시 방향성결합기(22)의 역방향단자를 거쳐 대역통과 여파기(104)로 입력되고 또한 방향성결합기(122)를 통과한 신호는 주파수 혼합기(115)에 입력된다.
대역통과 여파기(104)에 입력된 반사신호는 인접대역의 잡음성분이 제거되어 주파수 혼합기(106)에 입력된다.
주파수 혼합기(106)에 입력된 반사신호는 중간주파수 신호로 하향변환된 후 대역통과여파기(109)를 통과한다. 이 때 국부발진기(114)의 발진 주파수를 조정하면 다수의 주파수 할당신호중 측정하고자 하는 주파수의 신호만 대역통과여과기(109)를 통과시킬 수 있다.
수신신호 세기 지시기(113)는 대역통과여파기(109)를 통과한 신호를 직류전압으로 변환하여 측정제어부로 출력하고 이 변환된 직류전압으로부터 반사전력을 구할 수 있다.
주파수 혼합기(115)에 입력된 송신신호는 중간주파수 신호로 하향변환된 후 대역통과여파기(116)를 통과한다. 이 때 국부발진기(114)의 발진 주파수를 조정하면 다수의 주파수 할당신호중 측정하고자 하는 주파수의 신호만 대역통과여파기(116)를 통과시킬 수 있다.
수신신호 세기 지시기(119)는 대역통과여파기(116)를 통과한 신호를 직류전압으로 변환하여 측정제어부로 출력하고 이 변환된 직류전압으로부터 송신전력을 구할 수 있다.
앞에서 측정한 송신전력과 반사전력으로부터 수신안테나의 정재파비를 구할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 이동통신시스템 기지국의 송신전력/송신정재파비 측정회로의 경우 주파수 혼합기 후단에 구성된 대역통과여파기에서 순방향경로로 입력되는 신호에서 특정 주파수 할당 대역의 신호만 분리되도록 하고, 주파수혼합기 전단에 구성된 대역통과여파기에서 역방향경로로 입력되는 반사신호로부터 인접대역의 잡음 신호를 제거되도록 하고, 본 발명의 이동통신시스템 기지국의 수신정재파비 측정회로의 경우 주파수혼합기 전단에 구성된 대역통과여파기에서 안테나에서 반사된 신호에 인접대역의 잡음이 제거되도록 하고 주파수 혼합기 후단에 구성된 대역통과여파기에서 특정 주파수 할당 대역의 신호만 분리되도록 함으로써, 다중 주파수 할당시스템에서 각 주파수별 송신전력을 측정할 수 있고, 인접주파수 대역에 존재하는 잡음신호에 영향을 받지 아니하고 송신안테나 및 수신안테나의 정재파비를 정확하게 구할 수 있다. 또한 방향성 결합기에 3개씩의 단자를 통하여 접속되도록 함으로써, 3개의 송신안테나와 3 개의 수신안테나의 송신전력과 정재파비를 측정할 수 있다.
Claims (2)
- 송신안테나(3) 전단에 위치하는 방향성결합기(2)에 각각 접속하여 무선주파수 송신신호를 감쇄시키는 가변감쇄기(52, 53, 54)와; 상기 가변감쇄기(52, 53, 54)에 각각 접속하여 무선주파수 송신신호를 중간주파수 신호로 하향변환하는 주파수 혼합기(55, 56, 57)와; 상기 주파수 혼합기(55, 56, 57)에 각각 접속하여 중간주파수 대역이외의 신호를 제거하는 대역통과여파기(58, 59, 60)와; 상기 대역통과여파기(58, 59, 60)에 각각 접속하여 중간주파수신호를 증폭하는 증폭기(61, 62, 63)와; 상기 증폭기(61, 62, 63) 및 측정제어부에 각각 접속하여 중간주파수 신호를 직류전압으로 변환하여 측정제어부로 출력하는 수신신호 세기 지시기(70, 71, 72)와; 송신안테나(3) 전단에 위치하는 방향성결합기(2) 3개의 포트에 접속하여 3 개의 입력 단자중 하나를 출력단자에 연결하는 무선스위치(75)와; 상기 무선스위치(75)에 접속하여 무선주파수대역 이외의 성분을 제거하는 대역통과여파기(76)와; 상기 대역통과여파기(76)에 접속하여 무선주파수 신호를 증폭하는 증폭기(77)와; 상기 증폭기(77)에 접속하여 무선주파수 송신신호를 감쇄시키는 가변감쇄기(78)와; 상기 가변감쇄기(78)에 접속하여 무선주파수 송신 신호를 중간주파수 신호로 하향변환하는 주파수 혼합기(79)와; 상기 주파수 혼합기(79)에 접속하여 중간주파수 대역이외의 신호를 제거하는 대역통과여파기(80)와; 상기 대역통과여파기(80)에 접속하여 중간주파수 신호를 증폭하는 증폭기(83)와; 상기 증폭기(83) 및 측정제어부에 접속하여 중간주파수 신호를 직류전압으로 변환하여 측정제어부로 출력하는 수신신호 세기 지시기(84)와; 상기 주파수 혼합기(55, 56, 57, 79)에 접속하여 국부발진기(73)에서 생성된 신호를 주파수 혼합기(55, 56, 57, 79)로 공급하는 신호분배기(74)와; 상기 신호분배기(74)에 접속하여 일정주파수의 신호를 생성하는 국부발진기(73)로 구성되는 것을 특징으로 하는 이동통신시스템 기지국의 송신전력/송신정재파비 측정회로.
- 수신안테나(23) 전단에 위치하는 방향성결합기(22) 3개의 포트에 접속하여 3 개의 입력 단자중 하나를 출력단자에 연결하는 무선스위치(102)와; 상기 무선스위치(102)에 접속하여 무선주파수 수신신호를 증폭하는 증폭기(103)와; 상기 증폭기(103)에 접속하여 무선주파수대역 이외의 성분을 제거하는 대역통과여파기(104)와; 상기 대역통과 여파기(104)에 접속하여 무선주파수 수신신호를 감쇄시키는 가변감쇄기(105)와; 상기 가변감쇄기(105)에 접속하여 무선주파수 수신신호를 중간주파수 신호로 하향변환하는 주파수 혼합기(106)와; 상기 주파수 혼합기(106)에 접속하여 중간주파수 대역이하의 신호를 통과시키는 저역통과여파기(107)와; 상기 저역통과여파기(107)에 접속하여 중간주파수신호를 증폭하는 증폭기(108)와; 상기 증폭기(108)에 접속하여 중간주파수 대역이외의 성분을 제거하는 대역통과여파기(109)와; 상기 대역통과여파기(109)에 접속하여 신호를 증폭하는 증폭기(110)와; 상기 증폭기(110) 및 측정제어부에 접속하여 중간주파수 신호를 직류전압으로 변환하여 측정제어부로 출력하는 수신신호 세기 지시기(113)와; 시험 주파수의 신호를 생성하는 국부발진기(125)와; 상기 국부발진기(125)에 접속하여 신호를 증폭시키는 증폭기(124)와; 상기 증폭기(124)에 접속하여 시험 주파수대역 이외의 성분을 제거하는 대역통과여파기(123)와; 상기 대역통과 여파기(123) 및 주파수혼합기(115)에 접속하여 대역통과여파기(123)로부터 입력되는 신호의 일부를 주파수혼합기(115)로 통과시키는 방향성 결합기(122)와; 상기 방향성 결합기(122)에 접속하여 반사파를 제거하는 아이솔레이터(Isolator : 121)와; 상기 아이솔레이터(121) 및 수산안테나(23) 전단에 위치하는 방향성결합기(22) 3개의 포트에 접속하여 3개의 입력 단자중 1개를 출력단자에 연결하는 무선스위치(120); 상기 주파수혼합기(106, 115)에 접속하여 일정 주파수의 신호를 생성하여 주파수혼합기(106, 115)에 공급하는 국부발진기(114)와; 상기 국부발진기(114)에 접속하여 시험주파수신호를 중간주파수 신호로 하향변환하는 주파수 혼합기(115)와; 상기 주파수혼합기(115)에 접속하여 시험 주파수 대역이외의 성분을 제거하는 대역통과여파기(116)와; 상기 대역통과여파기(116)에 접속하여 신호를 증폭하는 증폭기(118)와; 상기 증폭기(118) 및 측정제어부에 접속하여 시험주파수 신호를 직류전압으로 변환하여 측정제어부로 출력하는 수신신호 세지 지시기(119)로 구성되는 것을 특징으로 하는 이동통신시스템 기지국의 수신정재파비 측정회로.
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