KR100345451B1 - Method and apparatus for dectecing a generating position of an intermodulation distortion signal in a high friquency components for communicating - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이동통신의 기지국상에서 중대한 문제를 일으키는 무선주파수(Radio Frequency) 수동 부품의 상호변조 왜곡신호의 발생위치를 검출하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 상호변조 왜곡신호의 발생은 주파수 특성, 전송선의 길이 등에 의해 측정시 널 포인트(Null Point)를 발생시키며, 이러한 널 포인트의 위치는 상호변조 왜곡신호 발생위치에 의해 결정된다. 정확한 수치적인 계산에 의해 제작된 측정용 케이블(cable)과 커넥터(connector)에 의해 다양한 길이를 갖는 무선주파수 수동 부품의 정밀한 상호변조 왜곡신호 발생위치를 검출할 수 있다.Field of the Invention [0002] The present invention relates to a method and apparatus for detecting the generation position of an intermodulation distortion signal of a radio frequency passive component causing a serious problem on a base station of a mobile communication. The generation of the intermodulation distortion signal generates a null point in the measurement by the frequency characteristic, the transmission line length, and the like, and the position of the null point is determined by the intermodulation distortion signal generation position. A precise intermodulation distortion signal generation position of a radio frequency passive component having various lengths can be detected by a measuring cable and a connector manufactured by accurate numerical calculation.
Description
본 발명은 무선주파수(Radio Frequency)(이하 RF 라 칭함) 수동부품의 상호변조 왜곡신호의 발생위치를 검출하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 상호변조 왜곡신호의 발생위치를 정확하게 검출하여 그 발생위치를 제어함으로써 짧은 시간에 RF 수동 부품의 상호변조 왜곡신호의 제어를 가능하게 하는 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and an apparatus for detecting a generation position of an intermodulation distortion signal in a passive component of a radio frequency (RF) passive component, and more particularly to a method and apparatus for accurately detecting a generation position of an intermodulation distortion signal, To enable the control of the intermodulation distortion signal of the RF passive component in a short time by controlling the RF passive component.
최근 이동통신의 급격한 발전과 더불어 통신 시스템의 용량 증대와 통화 품질의 향상을 위하여 간섭의 주 원인이 되고 있는 상호변조 효과를 최소화하기 위해 RF 수동 부품의 상호변조 왜곡신호를 줄이기 위한 노력을 하고 있다.Recently, efforts have been made to reduce intermodulation distortion signals of RF passive components in order to minimize the intermodulation effect, which is the main cause of interference, in order to increase the capacity of the communication system and improve the communication quality with the rapid development of mobile communication.
이러한 RF 수동 부품의 상호변조 왜곡신호는 그 레벨이 낮고, 발생원인 및 발생위치가 매우 다양하여 그 제어기술이 쉽지 않은 실정이다.Such an intermodulation distortion signal of the RF passive component has a low level, causes of occurrence and location of occurrence are very different, and thus the control technique thereof is not easy.
예를 들어, 듀플렉서(Duplexer)의 경우 그 발생위치는 RF 에너지의 전달 경로가 되는 입출력 커넥터, 송수신 분리 회로인 T 접합지점, 각 RF 공진기, 하우징(Housing) 등 모든 에너지 전달 경로가 주된 상호변조 왜곡신호의 근원이 될 수 있다. 이러한 경우, 정확하고 단시간에 모든 상호변조 왜곡신호원을 제거하는 것은 매우 어려운 일이다.For example, in the case of a duplexer, the generation position of the duplexer is an input / output connector that is a transmission path of RF energy, a T junction as a transmission / reception separation circuit, an RF resonator, a housing, It can be the source of the signal. In this case, it is very difficult to eliminate all intermodulation distortion sources in a precise and short time.
따라서, 이러한 문제점을 해결하고자 종래의 기술로서 미국에서 특허 등록된 등록번호 제4,648,124호(등록일 1987. 5. 3) 및 등록번호 제5,818,389호(등록일 1998. 10. 6)를 설명하면 다음과 같다.Accordingly, in order to solve such a problem, the following description will be made with respect to the registration number 4,648,124 (registered on May 3, 1987) and the registration number 5,818,389 (registered on October 6, 1998)
먼저, 상기 미국특허 제4,648,124호는 수동 간섭 원을 찾아내는 장치로서 음향신호(Acoustic signal)와 함께 한 쌍의 서로 다른 RF 신호를 사용하여 금속 대 금속 접합에서 상호변조 성분을 발생시키는 기술이다.First, US Pat. No. 4,648,124 is a technique for finding a passive interference source and generating an intermodulation component in a metal-to-metal junction using a pair of different RF signals together with an acoustic signal.
음향 추적기술(Acoustic tagging technique)은 접합에 의심이 있는 어긋난 접합을 기계적으로 진동시키기 위하여 초점이 맞춰진 높은 전력의 음향 에너지 빔을 이용한다. 이러한 기계적인 진동으로 말미암아 접합에서 발생되는 상호변조 성분 레벨이 음향 주파수에서 진폭 변조된다. 특정한 상호 변조된 성분에 튜닝된 저잡음 RF 수신기를 통해서 AM 측파대(sidebands)의 검출로부터 어긋난 접합을 찾아낼 수 있다.The acoustic tagging technique uses a high-power acoustic energy beam focused to mechanically vibrate a misfit splice to a junction. Such mechanical vibrations cause the amplitude modulation of the intermodulation component level that occurs at the junctions at the acoustic frequency. A misjoined junction can be found from the detection of AM sidebands through a low noise RF receiver tuned to a particular intermodulated component.
상호변조 간섭위치 파악장치의 진동 방법은 음향 신호 발생을 위한 방법을 포함하고, 음향 신호 발생은 음향 파를 발생시킨다. 음향 파는 일정한 주파수에서 접합을 기계적으로 진동시키기 위해서 접합에 인가되어, 기계적인 진동 주파수를 갖는 진폭 변조된 상호변조 신호를 발생시킨다. 음향 파에 접합은 반응하고, 수신기는 진폭 변조된 상호변조 신호를 검출하여 그것으로부터 대표되는 음향신호를 출력한다. RF 수신기는 대역통과 필터와 기밀 검파기(envelope detector)를 포함하고 있어서 진폭 변조된 상호 변조 신호를 검출해 낸다.A method of oscillation of an intermodulation interference location apparatus includes a method for generating acoustic signals, and acoustic signal generation generates acoustic waves. Acoustic waves are applied to the junction to mechanically vibrate the junction at a constant frequency, producing an amplitude modulated intermodulated signal with a mechanical oscillation frequency. The junction responds to the acoustic wave, and the receiver detects the amplitude modulated intermodulation signal and outputs a representative acoustic signal from it. The RF receiver includes a bandpass filter and an envelope detector to detect the amplitude modulated intermodulation signal.
따라서, 상기 미국특허 제4,648,124호는 금속 대 금속의 결합에서 오는 비선형성에 의한 상호변조 왜곡신호의 발생위치를 검출하는 장치로 그 레벨과 발생위치를 동시에 검출하는데 주안점을 두었으며 모든 비선형성은 금속 대 금속에 접합 구조에 한정되어 있다.Thus, US Patent No. 4,648,124 discloses a device for detecting the location of an intermodulation distortion signal due to nonlinearity resulting from metal-to-metal coupling, with a focus on simultaneously detecting the level and the location of occurrence. All non- As shown in Fig.
그러나, 상기와 같은 기술에 의한 상호변조 왜곡신호의 발생위치 검출은 그 구성에 있어 복잡성을 가지며, 활용영역 또한 한정되거나 시스템의 운용상의 사이트 영역에서 간섭원을 검출하는 수준에 불과한 것이다.However, the detection of the generation position of the intermodulation distortion signal according to the above-described technique is complicated in its configuration and is limited to the utilization area or the interference source in the site area on the operation of the system.
다시 말해서, 금속 대 금속의 접합에서 발생되는 비선형성에 의한 상호변조 왜곡신호의 검출기술은 두 개의 신호 원과 금속 결합에 기계적 진동을 유발하는 음향 파를 활용하게 되는데 이러한 구조는 복잡성과 함께 금속 접합부의 노출형식을 택하고 있어 금속이 차폐되거나 외장된 구조에는 활용할 수 없으며, 특히 금속의접합구조에서만 활용될 수 있어 그 활용영역에 있어 한계성을 갖고 있다.In other words, the detection technique of the intermodulation distortion signal due to the nonlinearity caused by the metal-to-metal bonding utilizes the acoustic wave that induces the mechanical vibration in the two signal sources and the metal bonding. It can not be applied to the structure in which the metal is shielded or enclosed because it adopts the exposure type. Especially, it can be utilized only in the structure of metal bonding, and thus it has a limitation in its utilization area.
한편, 미국특허 제5,818,389호는 스펙트럼 분석기, 전력 미터기, 스위핑 방향성 안테나(sweeping directional antenna), 옴니 안테나(omni antenna), 통신용 수신기 등을 사용하여 전력, 주파수 스펙트럼, 간섭 대 신호 비를 넓은 범위의 조건에 대해서 측정하고 기록하는 동안 스위핑 방향성 안테나로부터 나온 간섭 신호와 옴니 안테나로부터 나온 통신 신호를 합성하여 간섭 원 쪽을 향한 방향을 결정한다. 그 방법은 GPS(Global Position System) 통신신호와 같은 통신 신호의 수신과 간섭을 일으킬 수 있는 간섭원을 찾아내는 분야에서 사용될 수 있다.U.S. Patent No. 5,818,389 discloses a method for measuring power, frequency spectrum, and interference-to-signal ratio using a spectrum analyzer, a power meter, a sweeping directional antenna, an omni antenna, The interfering signal from the sweeping directional antenna and the communication signal from the omni antenna are combined to determine the direction toward the interferer. The method can be used in the field of finding an interference source that can interfere with reception of a communication signal such as GPS (Global Position System) communication signal.
상기 GPS 수신기는 오랫동안 수동 간섭의 영향을 받기 쉬웠는데, 다른 용도로 사용되는 방송 신호에 의해서 발생된 간섭을 받아왔다. GPS 수신기는 군용 및 민간용 사용자 수의 증가로 간섭 원의 검출과 감소에 대한 필요성이 증가되고 있다.The GPS receiver has been susceptible to passive interference for a long time and has been subject to interference caused by broadcast signals used for other purposes. GPS receivers are increasingly required for detection and reduction of interferers due to the increased number of users for military and civilian use.
통신원으로부터 나온 통신 신호와 간섭하는 간섭 신호를 발생시키는 간섭원의 방향을 감지하는 단계는 다음과 같다. 첫 번째, 여러가지 방향으로 향하는 제1 수신 안테나 빔 안에 간섭 신호를 수신한다. 두 번째, 간섭원에 대해서 제1 수신 안테나 빔의 각 방향에서 각각의 간섭 레벨에서 간섭 신호를 포함하고 있는 각각의 방향성 신호들을 제공한다. 세 번째, 통신원으로부터의 통신 레벨에서 빔을 수신하는 제2 안테나를 통하여 통신 신호를 수신한다. 네 번째, 방향성 신호와 통신 신호를 합성한다. 다섯 번째, 각각의 간섭 레벨과 통신 레벨을 표시하는 추적 표시기를 제공하기 위해서 합성된 신호 안의 통신 신호를 추적한다. 여섯 번째, 간섭 존재를표시하는 추적 표시기에서 변화를 검출한다. 일곱 번째, 간섭이 있을 때 간섭원을 향하는 방향을 결정하여 상호변조 왜곡신호를 검출하게 된다.The step of sensing the direction of the interfering source generating the interfering signal interfering with the communication signal from the communication source is as follows. First, an interference signal is received in a first receive antenna beam directed in various directions. And second, for each of the directional signals of the first receive antenna beam with respect to the source of interference, each interference signal comprising an interference signal at each interference level. Third, a communication signal is received via a second antenna that receives the beam at a communication level from a communication source. Fourth, a directional signal and a communication signal are combined. Fifth, the communication signal in the synthesized signal is traced to provide a tracking indicator indicating the respective interference level and communication level. Sixth, a change is detected in a tracking indicator indicating the presence of interference. Seventh, when there is interference, the direction toward the interference source is determined to detect the intermodulation distortion signal.
그러나, 상기와 같은 기술에 의한 상호변조 왜곡신호의 발생위치 검출은 스텍트럼 분석기, 전력 미터기, 방향성 안테나, 옴니 안테나, 통신용 수신기 등을 사용하여 전력, 주파수 스펙트럼, 간섭 대 신호 비를 넓은 범위의 조건에 대하여 측정하고 기록하는 동안 스위핑 방향성 안테나로부터 나온 간섭 신호와 옴니 안테나로부터 나온 통신 신호를 합성하여 간섭원 쪽을 향한 방향을 결정하는 GPS 수신기에서 간섭원을 검출하는 방안은 RF 수동 부품의 수준에서 간섭원을 찾는 것이 아닌 통신 시스템 사이트 상에서 간섭 원을 검출하는 방식이다.However, the detection of the generation position of the intermodulation distortion signal by the above-described technique can be performed by using a spectrum analyzer, a power meter, a directional antenna, an omnidirectional antenna, a communication receiver, etc. to measure power, frequency spectrum, A method for detecting an interferer in a GPS receiver that determines the direction toward the interferer by synthesizing an interfering signal from a swept directional antenna and a communication signal from an omnidirectional antenna during measurement and recording, The interference source is detected on the communication system site.
이와 같이 종래 기술에 의한 검출 방식의 경우 RF 수동 부품의 제작 단계에서 상호변조 왜곡신호원을 검출하여 그 신호원을 제거하는 방법으로는 활용하기 어려운 실정이며, 새로운 검출 기법이 요구되는 문제점이 있다.As described above, in the case of the conventional detection method, it is difficult to utilize a method of detecting an intermodulation distortion signal source and removing the signal source at the stage of manufacturing RF passive components, and a new detection technique is required.
또한, 이동통신의 통화용량의 증대나 품질향상을 위해서는 필수적으로 수동소자의 상호변조 왜곡신호의 제어기술이 요구되며, 이러한 제어기술은 그 발생원인의 다양성과 복잡성으로 많은 어려움과 시간적, 경제적 손실이 막대한 문제점이 있다.In order to increase the communication capacity and improve the quality of mobile communication, it is essential to control the intermodulation distortion signal of the passive element. Such control technology has many difficulties, time and economic losses due to the diversity and complexity of the causes There is a huge problem.
따라서, 본 발명은 정밀하게 계산되고 예측된 자료와 측정 결과를 바탕으로 동축 케이블 어셈블리(Coaxial cable assembly) 및 어댑터를 제작하여 테스트장치(이하 DUT(Device Under Test)이라 칭함)에서 발생되는 상호변조 왜곡신호와 동일한 레벨을 만들어 측정상에 널 포인트(Null point)가 발생되도록 하고, 이 발생된 널 포인트는 그 DUT에서의 상호변조 왜곡신호의 발생위치를 계산하는데 활용되며, 주파수상에서의 발생위치는 다시 수식에 의해 정확한 상호변조 왜곡신호원을 검출하게 하여 통신시스템에서의 간섭문제를 억제하여 통화용량 및 품질을 개선하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention provides a coaxial cable assembly and adapter based on precisely calculated and predicted data and measurement results, and provides intermodulation distortion (hereinafter referred to as " DUT " Signal to generate a null point on the measurement, and the generated null point is used to calculate the position of the intermodulation distortion signal in the DUT. It is an object of the present invention to improve the communication capacity and quality by suppressing the interference problem in the communication system by detecting an accurate intermodulation distortion signal source by the formula.
도 1 은 본 발명에 따른 통신용 고주파 부품의 상호변조 왜곡신호 발생위치를 검출하기 위한 검출장치를 나타낸 구성도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a configuration diagram showing a detection device for detecting a position where an intermodulation distortion signal is generated in a communication high frequency part according to the present invention; FIG.
도 2 는 본 발명에 따른 상호변조 왜곡신호 발생원간의 거리에 따른 널 포인트 현상을 나타낸 설명도.2 is an explanatory view showing a null point phenomenon according to a distance between intermodulation distortion signal sources according to the present invention;
도 3 은 본 발명에 따른 상호변조 왜곡신호 발생원간의 레벨에 따른 널 포인트 현상을 나타낸 설명도.3 is an explanatory view showing a null point phenomenon according to a level between intermodulation distortion signal sources according to the present invention;
도 4 는 본 발명에 따른 상호변조 왜곡신호의 널 포인트의 현상을 실질적 예로서 나타낸 그래프.4 is a graph showing a phenomenon of a null point of an intermodulation distortion signal according to the present invention as a practical example.
도 5 는 본 발명에 따른 상호변조 왜곡신호의 발생 레벨을 조절하는 어댑터 구조도.5 is an adapter architecture diagram for adjusting the generation level of an intermodulation distortion signal according to the present invention;
도 6 은 본 발명에 따른 측정 시스템 케이블의 구조도.6 is a structural view of a measurement system cable according to the present invention;
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Description of the Related Art [0002]
10: 제1 신호발생원 20: 제1 고전력 증폭기10: first signal generator 20: first high power amplifier
30: 제2 신호발생원 40: 제2 고전력 증폭기30: second signal generator 40: second high power amplifier
50: 결합기(combiner) 60: 듀플렉서(duplexer)50: combiner 60: duplexer
70: 상호변조 왜곡신호 조절용 어댑터70: adapter for adjusting intermodulation distortion signal
71: 상용 어댑터 핀71: Commercial adapter pin
72: 상호변조 왜곡신호 조절용 어댑터 핀72: Adapter pin for intermodulation distortion signal adjustment
80: 시스템 케이블 어셈블리 81: 시스템 케이블 7/16" 커넥터80: System cable assembly 81: System cable 7/16 "connector
90: 테스트상의 엔-포트 장치(N-port Device Under Test)90: N-port Device Under Test
100: 종단부하100: termination load
110: 상호변조 왜곡신호 대역통과 필터110: intermodulation distortion signal band pass filter
120: 저잡음 증폭기 130: 수신기120: low noise amplifier 130: receiver
상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 통신용 고주파 부품의 상호변조 왜곡신호의 발생위치 검출장치는, 소정크기로 증폭된 서로 다른 두 대역의 고주파 신호를 합성하여 출력시키는 결합수단; 상기 결합수단의 안테나 단에 연결되어 상호변조 왜곡신호원의 발생수준을 조절하는 상호변조 왜곡신호원 발생수준 조절수단; 상기 상호변조 왜곡신호원 발생수준 조절수단의 일측에 연결되어 여러단계의 널 포 인트 현상을 측정하는 널 포인트 측정수단; 상기 널 포인트 측정수단을 통과한 상호변조 왜곡신호를 입력받아 종단부하로 에너지를 소진시키는 수단; 및 상기 결합수단의 수신 단에 연결되어 상기 상호변조 왜곡신호원 발생수준 조절수단과 에너지 소진수단 사이에서 발생된 상호변조 왜곡신호를 통과시켜 상호변조 왜곡신호 발생위치를 검출하는 상호변조 왜곡신호 검출수단을 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided an apparatus for detecting the position of an intermodulation distortion signal of a communication high frequency component, comprising: combining means for combining high frequency signals of two different amplitudes amplified to a predetermined magnitude; An intermodulation distortion signal source generation level adjusting means connected to the antenna end of the combining means to adjust a generation level of an intermodulation distortion signal source; Null point measurement means connected to one side of the intermodulation distortion source generation level control means for measuring a null point phenomenon at various stages; Means for receiving an intermodulation distortion signal that has passed through the null point measuring means and exhausting energy to a terminating load; And an intermodulation distortion signal detecting means coupled to the receiving end of the combining means for detecting an intermodulation distortion signal generation position by passing an intermodulation distortion signal generated between the intermodulation distortion source generation level adjusting means and the energy exhausting means .
상기 결합수단은 소정크기로 증폭된 서로 다른 두 대역의 고주파 신호를 합성시키는 결합기; 및 상기 결합기의 출력신호를 출력시키는 듀플렉서를 포함한다.Wherein the combining means comprises: a combiner for combining high frequency signals of two different bands amplified to a predetermined size; And a duplexer outputting an output signal of the coupler.
상기 상호변조 왜곡신호 검출수단은 상기 상호변조 왜곡신호원 발생수준 조절수단과 에너지 소신 수단 사이에서 발생된 상호변조 왜곡신호 중 반사 성분만을 입력받아 통과시키는 대역통과 필터; 및 상기 대역통과 필터를 통과한 신호를 검출하기 위한 검출 수신단을 포함한다.Wherein the intermodulation distortion signal detecting means comprises: a band-pass filter for receiving and passing only a reflection component among the intermodulation distortion signals generated between the intermodulation distortion source generation level adjusting means and the energy signal generating means; And a detection receiving end for detecting a signal passed through the band-pass filter.
상기 대역통과 필터와 검출 수신단 사이에 구비되어 상기 대역통과 필터를 통과하는 상호변조 왜곡신호의 수준이 낮을 경우 이를 증폭시켜 상기 수신단에 인가하기 위한 저 잡음 증폭수단을 더 포함한다.And low noise amplifying means provided between the band pass filter and the detection receiving end for amplifying the low level of the intermodulation distortion signal passing through the band pass filter and applying the amplified signal to the receiving end.
상기 에너지 소진 수단은 상기 상호변조 왜곡신호원 발생수준 조절수단를 통과한 신호가 상기 널 포인트 측정수단을 경유하여 인가되는 소정의 포트를 갖는 테스트 장치이다.Wherein the energy exhausting means is a test apparatus having a predetermined port to which a signal passed through the intermodulation distortion signal source generation level adjusting means is applied via the null point measuring means.
상기 상호변조 왜곡신호 발생수준 조절수단은 일측이 소정길이를 갖는 제1커넥터가 구비되고, 타측은 상기 제1커넥터보다 긴 제2커넥터를 구비한 어댑터로 이루어진다.The intermodulation distortion signal generation level adjusting means comprises a first connector having a predetermined length on one side and an adapter having a second connector longer than the first connector on the other side.
상기 어댑터의 제2커넥터에 연결되는 상기 널 포인트 측정수단은 그 일측포트가 상기 제2커넥터의 길이보다 긴 암나사부로 형성되고, 타측포트는 소정의 커넥터로 형성되어 상기 에너지 소진 수단에 결합되며 그 길이가 가변되도록 하여 상호변조 왜곡신호원간의 거리를 조절하기 위한 시스템 케이블로 이루어진다.The null point measuring means connected to the second connector of the adapter is formed with a female thread portion whose one port is longer than the length of the second connector and the other port is formed by a predetermined connector and is coupled to the energy exhausting means, And a system cable for adjusting the distance between the intermodulation distortion signal sources.
또한, 본 발명의 목적을 달성하기 위한 통신용 고주파 부품의 상호변조 왜곡신호 발생위치 검출방법은, 외부에서 입력된 다수의 신호를 합성하여 안테나단에 출력하는 제1단계; 상기 안테나 단으로부터의 신호를 어댑터와 시스템 케이블을 통하여 테스트수단에 인가하는 제2단계; 상기 어댑터를 통하여 상호변조 왜곡신호의 수준을 조절하여 상호변조 왜곡신호의 주파수 특성에서 널 포인트가 발생되도록 하는 제3단계; 상기 어댑터에 연결되어 계산된 길이의 변화를 갖는 상기 시스템 케이블을 통하여 상기 어댑터와의 결합 길이를 조정하여 상호변조 왜곡신호원의 레벨을 조절하는 제4단계; 및 상기 제4단계 이후 상기 어댑터와 테스트 수단 사이에서 발생된 상호변조 왜곡신호를 인가받아 상호변조 왜곡신호의 발생위치를 검출하고 그 발생위치를 제어하는 제5단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for detecting an intermodulation distortion signal generation position of a high-frequency component for communication, the method comprising: a first step of synthesizing a plurality of signals input from the outside and outputting the combined signals; A second step of applying a signal from the antenna end to a test means through an adapter and a system cable; Adjusting a level of the intermodulation distortion signal through the adapter to generate a null point in a frequency characteristic of the intermodulation distortion signal; A fourth step of adjusting the level of the intermodulation distortion signal source by adjusting the coupling length with the adapter through the system cable having a calculated change in length connected to the adapter; And a fifth step of receiving the intermodulation distortion signal generated between the adapter and the test means after the fourth step to detect the generation position of the intermodulation distortion signal and controlling the generation position thereof.
상기 제3단계는 상기 어댑터에서 발생되는 상호변조 왜곡신호 수준과, 상기 테스트상의 장치에서 발생되는 상호변조 왜곡신호 수준이 동일한 지점에서 널 포인트를 검출하는 제6단계를 포함한다.The third step includes a sixth step of detecting a null point at a point where an intermodulation distortion signal level generated in the adapter and an intermodulation distortion signal level generated in the apparatus on the test are the same.
상기 제4단계는 상기 시스템 케이블의 길이조절에 따라 가변되는 상호변조 왜곡신호원간의 거리를 조절하여 여러단계의 널 포인트를 측정하는 제7단계; 상기 측정된 널 포인트를 백 테이터로 구축하는 제8단계; 및 미리 예측하여 계산된 프로그램을 활용하여 상기 상호변조 왜곡신호의 최종 길이를 산출하는 제9단계를 포함한다.A seventh step of measuring a null point of a plurality of stages by adjusting a distance between intermodulation distortion signal sources varying in accordance with the length of the system cable; An eighth step of constructing the null point by using the blank data; And a ninth step of calculating a final length of the intermodulation distortion signal using a program calculated in advance and in advance.
상기 제5단계는 상기 안테나 단이 설치된 수단의 수신단에 연결된 대역통과 필터를 통하여 상기 어댑터와 테스트 수단 사이에서 발생된 상호변조 왜곡신호 중 반사성분만을 통과시키는 제10단계; 및 상기 대역통과 필터를 통과한 신호를 증폭시켜 수신단에 인가하는 제11단계를 포함한다.And a fifth step of passing the reflective part of the intermodulation distortion signal generated between the adapter and the test unit through a band-pass filter connected to a receiving end of the means provided with the antenna end. And amplifying the signal having passed through the band-pass filter and applying the amplified signal to the receiver.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제 1 도는 통신용 고주파 부품의 상호변조 왜곡신호 발생위치를 측정하기 위한 측정장치를 나타낸 구성도이다.FIG. 1 is a configuration diagram showing a measuring apparatus for measuring a position where an intermodulation distortion signal is generated in a communication high-frequency part.
주파수가 f1인 제1 신호발생원(10)과 주파수가 f2인 제2 신호발생원(30)에서는 각각 주파수 f1및f2인 신호를 발생시키며, 상기 제1 신호발생원(10)에서 발생된 신호 f1신호는 제1 고전력 증폭기(20)에 의해 증폭되어지며, 상기 제2 신호발생원(30)에서 발생된 f2신호는 제2 고전력 증폭기(40)를 통해 증폭된다.The frequency is generated in the f 1 of the first signal source 10 and the sikimyeo frequency f 2 of the second signal source (30) in generating the respective frequencies f 1 and f 2 of the signal, the first signal source (10) The signal f 1 signal is amplified by the first high power amplifier 20 and the f 2 signal generated by the second signal generator 30 is amplified by the second high power amplifier 40.
상기 두 신호 f1및f2는 결합기(Combiner)(50)에 의해 합성되어 듀플렉서(Duplexer)(60)의 Tx단으로 입력되어 안테나 단으로 출력된다. 상기 안테나 단에는 상호변조 왜곡신호의 레벨을 조절하는 이후에서 설명될 어댑터(70)가 연결되고, 상기 어댑터(70)를 통과한 신호는 이후에서 설명될 점퍼(Jumper)용 시스템 케이블(80)를 경유하여 소정의 포트를 갖는 DUT(Device Under Test)(90)에 인가된다. 그리고, 상기 DUT(90)에는 낮은 상호변조 왜곡신호의 수준으로 조절되어 에너지를 소진하는 종단 부하(100)가 연결된다.The two signals f 1 and f 2 are combined by a combiner 50 and input to a Tx terminal of a duplexer 60 and output to an antenna terminal. The adapter 70 is connected to the antenna end to control the level of the intermodulation distortion signal. The signal passed through the adapter 70 is transmitted to a system cable 80 for a jumper (Device Under Test) 90 having a predetermined port. The DUT 90 is connected to a termination load 100 that is regulated to a level of low intermodulation distortion signal and consumes energy.
이 때, 두 신호 f1및f2에 의해 상기 어댑터(70)와 DUT(90)에서는 상호변조 왜곡신호가 발생하게 된다.At this time, an intermodulation distortion signal is generated in the adapter 70 and the DUT 90 by the two signals f 1 and f 2 .
그리고, 상기 듀플렉서(60)의 Rx단에는 상호변조 왜곡신호 대역통과 필터(110)가 연결되어 상기 어댑터(70)와 DUT(90)에서 발생된 상호변조 왜곡신호 중 반사 성분을 받아들이는 부분이며, 상호변조 왜곡신호의 레벨이 낮을 경우, 상기 대역통과 필터(110)에 연결되는 저잡음 증폭기(120)에서 신호의 레벨을 증폭시켜 상기 저잡음 증폭기(120)와 연결되는 수신 단(130)에서 검출하게 된다.An intermodulation distortion signal bandpass filter 110 is connected to the Rx terminal of the duplexer 60 to receive a reflection component of the intermodulation distortion signal generated in the adapter 70 and the DUT 90, When the level of the intermodulation distortion signal is low, the level of the signal is amplified by the low-noise amplifier 120 connected to the band-pass filter 110 and detected at the receiving end 130 connected to the low-noise amplifier 120 .
한편, 상기 DUT(90)를 경유한 신호 f1및f2는 이DUT(90)에 연결된 종단 부하(100)로 들어가 모든 주 신호 f1및f2를 상호변조 왜곡없이 에너지를 소진하게 된다. 이 때, 상기 수신 단(130)의 상호변조 왜곡신호 주파수 특성은 다음 수식과 같은 특성을 갖게 된다.On the other hand, the signals f 1 and f 2 passing through the DUT 90 enter the terminal load 100 connected to the DUT 90 to exhaust energy without intermodulation distortion of all the main signals f 1 and f 2 . At this time, the intermodulation distortion signal frequency characteristic of the receiving end 130 has the following characteristics.
Reflected IM = 〔(IM1) + (IM2)e-2jk3L〕Reflected IM = [(IM 1 ) + (IM 2 ) e -2jk 3L ]
여기에서, IM 은 상호변조 왜곡신호, IM1은 측정시스템의 출력 포트쪽의 어댑터(제5도의 72)의 조절에 의해 발생되는 상호변조 왜곡신호의 레벨이며, IM2는 DUT(90) 에서의 상호변조 왜곡신호의 레벨이다. k3는 상호변조 왜곡신호의 주파수와 연관된 전파상수(2π/λ) 를 의미한다. 이 식은 역 방향 상호변조 왜곡신호의 레벨이 측정시스템의 출력 포트쪽의 어댑터(도 5 의 71)에서 발생된 IM1값과 DUT(90)에서 발생된 IM2값의 조합에 기인한 위상변화 값이 더해진 것임을 보여주고 있다. 이러한 현상은-jk3L의 성분이 -1의 값을 갖게 되면 전체적인 역 방향 상호변조 왜곡신호의 레벨은 IM1- IM2가 되며, 일 예로 두 IM1과 IM2의 레벨이 동일한 크기라면 역 방향 상호변조 왜곡신호의 레벨은 0 이 되어 측정시 널 포인트(NullPoint) 현상이 발생하게 된다.IM 1 is the level of the intermodulation distortion signal generated by the adjustment of the adapter (72 in FIG. 5) on the output port side of the measurement system, IM 2 is the level of the intermodulation distortion signal generated in the DUT 90 The level of the intermodulation distortion signal. k 3 denotes the propagation constant (2π / λ) associated with the frequency of the intermodulation distortion signal. This equation indicates that the level of the reverse intermodulation distortion signal is the phase change value due to the combination of the IM 1 value generated in the adapter (71 in FIG. 5) and the IM 2 value generated in the DUT 90 Is added. If the component of -jk 3 L has a value of -1, the level of the overall reverse intermodulation distortion signal becomes IM 1 - IM 2. For example, if the levels of IM 1 and IM 2 are the same, The level of the directional intermodulation distortion signal becomes zero, and a null point phenomenon occurs in the measurement.
도 2 는 IM1과 IM2가 동일한 레벨의 크기를 갖고 그 상호변조 왜곡신호의 발생위치가 서로 200±αcm 의 간격을 두고 있다고 가정하여, 디지털 셀룰러 방식(Digital Cellular System)(이하 DCS 라 칭함) 대역 이동통신 상에서의 상호변조 왜곡신호의 특성을 나타낸 것이다.2 is a block diagram of a digital cellular system (hereinafter referred to as DCS), assuming that IM 1 and IM 2 have the same level of magnitude and their generated positions of the intermodulation distortion signals are spaced by 200 ± α cm. And shows the characteristics of the intermodulation distortion signal in the band mobile communication.
이러한 DCS 수신대역 상에서 널 포인트가 발생하는 것을 확인할 수 있으며, 이러한 널 포인트가 상호변조 왜곡신호 발생위치 간의 거리에 따라 주파수 상에서 발생되는 주파수 영역이 달라짐을 보여주고 있다. 그 발생위치의 거리가 200±αcm 인 DCS 수신대역 내에서는 모두 6번의 널 포인트가 발생하고, 그 발생위치의 차 α가 1cm 인 경우, 8.57MHz 마다 널 포인트가 발생된다. 이러한 현상은 상호변조 왜곡신호의 발생위치에 따른 주파수 상에서의 널 포인트를 확인하여 그 발생위치를 찾을 수 있음을 보여주고 있는 것이다.It can be seen that a null point is generated on the DCS reception band and that the frequency region generated on the frequency varies depending on the distance between these null points and the position where the intermodulation distortion signal is generated. Six null points are generated in the DCS reception band where the distance of the generated position is 200 占? Cm, and a null point is generated every 8.57 MHz when the difference? Between the generated positions is 1 cm. This phenomenon shows that the null point on the frequency according to the generation position of the intermodulation distortion signal can be identified and the generation position can be found.
도 3 은 IM1과 IM2가 동일한 레벨의 크기가 아닌 경우의 널 포인트 현상을 예상한 것으로, 상호변조 왜곡신호 IM1과 IM2의 발생원 사이의 거리는 201cm 로 하였으며, 그 발생원 사이의 레벨차는 0, 0.792, 4.771, 10dB 등으로 차등을 두어 그 현상을 파악하였다. 두 발생원간의 레벨차가 0.7dB 이상이 발생되면 널 현상을 확인하기 어렵다.FIG. 3 shows a null point phenomenon when IM 1 and IM 2 are not of the same level. The distance between the sources of intermodulation distortion signals IM 1 and IM 2 is 201 cm, and the level difference between the sources is 0 , 0.792, 4.771, 10dB, and so on. If the level difference between the two sources is more than 0.7dB, it is difficult to confirm the null phenomenon.
수동 RF 부품에서의 다양한 발생원인과 발생기구를 고려해 볼 때, 하나의 DUT에서 발생되는 상호변조 왜곡신호는 여러 상호변조 왜곡신호원이 형성되고, 그발생위치 또한 다양할 것이다. 한편, 도 3 에서는 주된 상호변조 왜곡신호원이 이러한 널 현상을 나타내며, 그 주된 상호변조 왜곡신호원 보다 낮은 레벨의 상호변조 왜곡신호원은 널 현상에 영향을 주지 못함을 의미한다.Considering the various causes and mechanisms of the RF components in the passive RF components, the intermodulation distortion signal generated in one DUT will form various intermodulation distortion signal sources, and the location of the generated signals will also vary. Meanwhile, in FIG. 3, the main intermodulation distortion signal source represents such a null phenomenon, which means that a lower-level intermodulation distortion signal source than the main intermodulation distortion signal source does not affect the null phenomenon.
도 4 는 실제 동축 케이블 어셈블리(coaxial cable assembly)를 활용하여 널 포인트 현상을 측정한 결과를 나타내고 있다. 이 때, 도 3 에서 설명한 내용과 동일한 현상을 동축 케이블 어셈블리의 커넥터에 토크량을 조절하면서 확인할 수 있다. 이 때, 사용된 동축 케이블 어셈블리의 총 길이는 200cm 였다.Figure 4 shows the results of a null point phenomenon measurement using a coaxial cable assembly. At this time, the same phenomenon as that described in Fig. 3 can be confirmed by adjusting the amount of torque applied to the connector of the coaxial cable assembly. At this time, the total length of the coaxial cable assembly used was 200 cm.
도 5 는 상호변조 왜곡 신호 원의 발생 레벨을 조절하여 상호변조 왜곡신호의 주파수 특성에서 널 포인트가 발생할 수 있도록 하는 상호변조 왜곡신호원 레벨 조절용 어댑터의 구조도이다. 상기 어댑터(70)의 수 핀(PIN Male)중 짧은 길이를 갖는 커넥터(71)는 핌 에널라이져(PIM Analyzer)의 출력 포트에 삽입되는 일반용 커넥터 구조를 갖고 있으며, 수 핀(PIN male)중 긴 길이를 갖는 커넥터(72)는 이후에서 설명될 도 6 의 7/16" 암나사부(81)에 연결된다.5 is a structural diagram of an intermodulation distortion signal source level adjusting adapter that adjusts the generation level of an intermodulation distortion signal source so that a null point can be generated in the frequency characteristic of an intermodulation distortion signal. The connector 71 having a short length among the male pins of the adapter 70 has a general connector structure inserted into the output port of the PIM analyzer and has a long connector The connector 72 having a length is connected to the 7/16 " female threaded portion 81 of Fig. 6 to be described later.
도 6 은 측정 시스템 케이블의 구조도를 나타내고 있다. 7/16" 암나사부(81)는 그 피치(pitch)를 일반적인 커넥터에 비해 작게하고, 나사의 총 길이를 길게하여 커넥터의 결합조건을 조정함으로써 상호변조 왜곡신호원의 레벨을 조절할 수 있도록 한다.6 shows a structural diagram of a measuring system cable. The 7/16 " female threaded portion 81 makes the pitch smaller than that of a general connector, and increases the total length of the screw, thereby adjusting the coupling condition of the connector so as to adjust the level of the intermodulation distortion signal source.
상기 도 6 에 나타낸 측정 시스템 케이블은 한 쪽 커넥터는 일반 커넥터(83)로 하고 다른 한 쪽은 측정 시스템 케이블의 7/16" 암나사부(81)와 연결하여 결합력을 조절할 수 있도록 제작한다. 이 때, 두 상호변조 왜곡신호원들간의 거리 L 에따른 널 포인트 현상의 특성은 다음의 표 1 과 같다.The measurement system cable shown in FIG. 6 is manufactured such that one connector is connected to the general connector 83 and the other is connected to the 7/16 "female threaded portion 81 of the measurement system cable to adjust the coupling force. , The characteristics of the null point phenomenon according to the distance L between the two intermodulation distortion signal sources are as shown in Table 1 below.
표 1. IM 원들간의 거리 L에 따른 널 포인트 특성(단위: cm)Table 1. Null point characteristics according to the distance L between IM circles (unit: cm)
상기 표 1 에서 널 발생영역이 전체적으로 길이가 증가함에 따라 발생영역이 증가함을 확인할 수 있으며, 길이가 짧은 경우, 짧은 길이의 변화에 의한 널 포인트의 위치가 쉽게 바뀌어 정밀성이 증가함을 알 수 있다. 널 발생 총 길이는 DCS 수신대역에서 주파수 스윕(sweep)에 의해 수신대역상에서 널 현상이 나타나는 상호변조 왜곡신호 발생위치 간격의 차를 의미한다.In Table 1, it can be seen that as the overall length of the null occurrence area increases, the occurrence area increases. When the length is short, the position of the null point due to the change of the short length is easily changed, . The null generation total length means a difference in intermodulation distortion signal generation position interval in which a null phenomenon occurs in a reception band due to a frequency sweep in a DCS reception band.
상기 설명한 내용과 같이 상호변조 왜곡신호원간의 거리 L을 조절하면서 여러 단계로 널 포인트 현상을 측정하여 이를 데이타로 구축하고, 미리 예측 계산된 프로그램을 활용하여 그 최종 길이 L 을 정밀하게 산출할 수 있다.The null point phenomenon can be measured at various stages while adjusting the distance L between the intermodulation distortion signal sources as described above so that the null point phenomenon can be measured with the data and the final length L can be precisely calculated using the program predicted and calculated in advance .
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the inventions. Will be clear to those who have knowledge of.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 통신용 고주파 부품의 상호변조 왜곡신호 발생장치 검출방법 및 장치는, 현재 이동통신의 간섭문제를 해결하기 위한 다양한 접근 방식 중의 가장 중요한 RF 수동 부품의 저 상호변조 왜곡신호 레벨 RF 부품 개발에 활용되어 단시간에 효과적이고 경제적인 PIMD(Passive InterModulation Distortion) 제어를 가능하게 한 효과가 있다.As described above, the method and apparatus for detecting an intermodulation distortion signal generator of a communication high-frequency component according to the present invention can be applied to a low-intermodulation distortion signal of the most important RF passive component among various approaches to solve the interference problem of current mobile communication. Level RF parts, it is possible to realize effective and economical PIMD (Passive Intermodulation Distortion) control in a short time.
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