KR100347906B1

KR100347906B1 - 중간주파수 필터부의 증폭단 오차보상장치 및 방법

Info

Publication number: KR100347906B1
Application number: KR1019990068590A
Authority: KR
Inventors: 한성; 백승화
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 1999-12-31
Filing date: 1999-12-31
Publication date: 2002-08-09
Also published as: KR20010066708A

Abstract

본 발명은 중간주파수 필터부의 증폭단 오차보상장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 스펙트럼 어날라이저의 중간주파수 필터부의 증폭단에서 부품의 특성, 또는 조립특성에 의하여 발생되는 오차를 보상하여 신뢰성있고 안정적으로 동작하도록 하는 중간주파수 필터부의 증폭단 오차보상장치 및 방법에 관한 것이다.

본 발명의 중간주파수 필터부의 증폭단 오차보상장치는, 전체 장치를 제어하고 오차보상값을 산출하기 위한 프로그램이 내장된 제어부; 입력되는 신호의 주파수를 분석하는 것으로, 수신부에서 입력되는 신호를 증폭하여 출력하는 중간주파수필터부를 구비하며, 보상값이 저장되는 스펙트럼 어날라이저; 소정의 주파수신호를 발생시켜서 중간주파수필터부로 신호를 입력시키는 신호발생기로 구성됨을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 방법은, 프로그램이 초기화된 후에 스펙트럼 어날라이저와, 신호발생기를 초기화하고, 스펙트럼 어날라이저의 측정환경을 설정하는 제1단계; 제어부에서 신호발생기의 출력신호를 설정하고 설정된 신호를 출력하는 제2단계; 제어부에서 중간주파수필터부의 증폭도를 0dBm으로 설정하는 제3단계; 중간주파수필터부에 입력되는 입력설정신호의 최고치(R)를 감지하고 저장하는 제4단계; 중간주파수필터부의 증폭도(A)를 다시 설정하고, 제어부에서 중간주파수필터부를 통하여 출력되는 측정값의 최고치(M)를 감지하는 제5단계; 측정값의 최고치(M)에서 입력설정신호의 최고치(R)를 빼서 차이값(D)을 산출하고, 오차보상값(A-D)을 산출하고, 산출된 오차보상값(A-D)를 스펙트럼 어날라이저에 저장하는 제6단계; 및 설정된 증폭도에 따라서 오차보상값(A-D)의 산출이 완료되면 종료하고 그렇지 않으면 증폭도(A)를 변경시켜 다시 오차보상값(A-D)을 측정하는 제5단계로 복귀하는 제7단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

중간주파수 필터부의 증폭단 오차보상장치 및 방법{The device and method for compensating error of intermediate frequency filter amplifier}

특정레벨을 가지는 주파수를 측정하기 위한 장치로서 스펙트럼 어날라이저(spectrum analyzer)가 사용된다. 스펙트럼 어날라이저는 전자회로에서 발생된 주파수신호를 입력받아서 측정하고, 그 결과를 표시하는 장치로서 정확한 측정결과를 요구하는 정밀한 제품이기 때문에 조립공정에서 많은 주의가 요구되고 있다.

특히, 스펙트럼 어날라이저에 내장되는 중간주파수필터부는 스펙트럼 어날라이저의 수신부에서 신호를 입력받아서 비디오신호처리부로 출력하는 회로로서, 그 기능중의 하나가 측정하고자 하는 신호를 증폭시켜서 스펙트럼 어날라이저의 화면상에 시각적으로 인식할 수 있도록 출력한다. 상기 중간주파수필터부, 수신부, 비디오신호처리부등은 모듈로 구성되어서 스펙트럼 어날라이저에 카드형식으로 내장된다.

그러나 종래 중간주파수필터부에 포함되어 있는 증폭단에서 증폭도가 일정하지 유지되지 않아서 출력되는 신호가 부정확하게 증폭되는 문제점이 발생되었다. 즉, 증폭기의 부품특성과 스펙트럼 어날라이저 시스템의 조립특성의 변화때문에 영향을 받아서 측정상의 오차가 발생되었던 것이다. 이러한 오차로 인하여 측정치가 불명확해지고 산업계에서의 제품생산과 기술발전에 많은 지장을 초래하고 있는 형편이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 스펙트럼 어날라이저의 중간주파수 필터부의 증폭단에서 부품의 특성, 또는 조립특성에 의하여 발생되는 오차를 보상하여 신뢰성있고 안정적으로 동작하는 중간주파수 필터부의 증폭단 오차보상장치 및 방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 중간주파수 필터부의 증폭단 오차보상장치는, 전체 장치를 제어하고 오차보상값을 산출하기 위한 프로그램이 내장된 제어부; 입력되는 신호의 주파수를 분석하는 것으로, 수신부에서 입력되는 신호를 증폭하여 출력하는 중간주파수필터부를 구비하며, 보상값이 저장되는 스펙트럼 어날라이저; 소정의 주파수신호를 발생시켜서 중간주파수필터부로 신호를 입력시키는 신호발생기로 구성됨을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 의한 중간주파수 필터부의 증폭단 오차보상장치의 개략적인 구성도,

도 2는 본 발명에 의한 중간주파수 필터부의 증폭단 오차보상방법을 나타내는 플로우차트이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 제어부 12: 모니터

20: 스펙트럼 어날라이저 22: 화면

30: 신호발생기 32: 출력포트

40: GPIB 케이블 50: RF 케이블

60: 중간주파수필터부 70: 수신부

80: 비디오신호처리부

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 중간주파수 필터부의 증폭단 오차보상장치 및 방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 제어부(10)로 사용되는 컴퓨터가 GPIB를 통하여 스펙트럼 어날라이저(spectrum analyzer)와 신호발생기(signal generator)를 제어하여 스펙트럼 어날라이저의 중간주파수필터부의 증폭단의 오차보상값을 추출해내고 이를 스펙트럼 어날라이저의 기억장치에 저장하여, 스펙트럼 어날라이저의 사용시에 증폭단에서 적절하게 증폭도를 보상해줌으로서 원하는 신호를 최적의 상태로 측정할 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 증폭단 오차보상장치의 개략적인 구성도이다.

도시된 바와 같이, 제어부(10)와, 스펙트럼 어날라이저(20)와, 신호발생기(30)로 구성되어 있으며, 제어부(10)-스펙트럼 어날라이저(20)-신호발생기(30) 사이는 GPIB 케이블(40)에 의하여 연결되어 있다. 제어부(10)는 전체 행정을 제어하기 위한 것으로서 본 발명의 방법이 수행되는 프로그램이 내장되어 있다.

또한 제어부(10)에는 GPIB(General Purpose Interface Bus) 카드가 내장되어 있어서 스펙트럼 어날라이저(20)와 신호발생기(30)와 데이터전송이 수행된다. 물론 상기 스펙트럼 어날라이저(20)와 신호발생기(30)에도 GPIB 기능이 내장되어 있어야한다.

상기 제어부(10)는 GPIB 카드를 내장한 컴퓨터를 이용하여 구성하거나 또는 GPIB 기능의 카드가 연결되어 있는 원칩마이컴으로 구성할 수 있음은 본 발명이 속하는 분야의 당업자에게는 명백한 것이다. 컴퓨터를 이용한 경우에는 신호의 출력상태를 모니터(12) 상에서 시각적으로 확인할 수 있어서 편리한 이점이 있다. 물론 이러한 시각표시방식도 내장프로그램에 의하여 구현된다. 시각적으로 표시되는 내용의 예를 들면, 증폭도에 따른 오차보상값, 스펙트럼 어날라이저(20)로부터 전송되는 주파수신호등이 될 수 있다.

신호발생기(30)의 출력포트(32)는 스펙트럼 어날라이저(20)의 내부에 설치되어 있는 중간주파수필터부(60)에 연결된다. 신호발생기(30)로부터의 신호는 결과적으로는 중간주파수필터부(60)의 증폭단에 입력되어서 증폭되어서 출력된다. 실제로 본 발명에서는 증폭단의 증폭도를 -1.0dBm, -2.0dBm, -4.0dBm, -8.0dBm, +10dBm, +20_1dBm, +20_2dBm등으로 변경하면서 각각의 증폭도에 대한 오차보상값을 측정한다. 물론 이러한 증폭도는 스펙트럼 어날라이저의 기종에 따라서 변경될 수 있다. 신호발생기(30)에서 발생된 신호는 RF신호로서 이것은 RF 케이블(50)을 통하여 이득의 손실없이 정확하게 중간주파수필터부(60)로 전송된다.

신호발생기(30)로부터 입력되는 신호는 중간주파수필터부(60)의 증폭단에서 처리된 후에 오차보상값(A-D)이 결정되는데, 이것은 제어부(10)에서 수행되며, 본발명의 방법을 참고하여 상세히 설명된다.

본 발명의 오차보상장치의 구성에 포함된 스펙트럼 어날라이저(20)는 오차보상대상으로서 보상값의 측정 및 저장이 완료되면, 측정을 위한 스펙트럼 어날라이저와 교체된다. 따라서 본 발명의 구성에서 제외되어도 큰 지장이 없음은 명백하다. 그러나 스펙트럼 어날라이저(20)의 메모리에 직접적으로 오차보상값(A-D)이 기록되어지는 점에서 포함된다.

도 2는 도 1의 장치에서 구현되는 본 발명의 오차보상방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.

도시된 바와 같이, 프로그램이 초기화된 후에 스펙트럼 어날라이저와, 신호발생기를 초기화하고, 스펙트럼 어날라이저의 측정환경을 설정하는 제1단계; 제어부에서 신호발생기의 출력신호를 설정하고 설정된 신호를 출력하는 제2단계; 제어부에서 중간주파수필터부의 증폭도를 0dBm으로 설정하는 제3단계; 중간주파수필터부에 입력되는 입력설정신호의 최고치(R)를 감지하고 저장하는 제4단계; 중간주파수필터부의 증폭도(A)를 다시 설정하고, 제어부에서 중간주파수필터부를 통하여 출력되는 측정값의 최고치(M)를 감지하는 제5단계; 측정값의 최고치(M)에서 입력설정신호의 최고치(R)를 빼서 차이값(D)을 산출하고, 오차보상값(A-D)을 산출하고, 산출된 오차보상값(A-D)를 스펙트럼 어날라이저에 저장하는 제6단계; 및 설정된 증폭도에 따라서 오차보상값(A-D)의 산출이 완료되면 종료하고 그렇지 않으면 증폭도(A)를 변경시켜 다시 오차보상값(A-D)을 측정하는 제5단계로 복귀하는 제7단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 방법의 제1단계로서, 동작이 개시되면 제어부(10)에서 프로그램의 내부초기화를 수행하고, 스펙트럼 어날라이저와 신호발생기를 초기화시켜서 동작대기상태로 전환한다. 그 후에 제어부(10)에서는 스펙트럼 어날라이저(20)의 측정환경을 설정한다. 환경설정은 사용자에 의하여 입력되거나 또는 미리 프로그램된 상태에서 작동될 수 있다.

상기와 같이 초기화 및 환경설정이 완료된 상태에서 제어부(10)는 신호발생기(30)에 출력신호의 크기를 설정하고, 설정된 출력신호를 출력포트(32)를 통하여 출력하도록 명령을 내린다. 본 발명의 방법에서 신호발생기(30)의 출력신호의 크기는 -50dBm로 설정된다. 이것이 본 발명에서의 제2단계이다.

상기와 같이 설정되고 신호가 신호발생기(30)에서 출력되면, 제어부(10)는 중간주파수필터부(60)의 증폭단의 증폭도를 0.0dBm으로 설정한다. 이것이 제3단계이다. 제2단계와 제3단계는 비록 구분되었지만 거의 동시에 수행되는 과정이다.

상기와 같이 수행된 후에, 본 발명의 제4단계로서, 제어부(10)는 증폭도 0dBm에서의 입력신호의 최고치(R)(peak level)을 측정한다. 이 최고치(R)이 오차보상값(A-D)을 산출하는 기준신호가 된다. 입력신호의 최고치의 측정은 실제로 스펙트럼 어날라이저(20)의 중간주파수필터부(60)의 출력신호를 감지하여 수행된다.

상기와 같이, 입력신호의 최고치(R)가 측정된 후에, 제어부(10)에서는 중간주파수필터부(60)의 증폭도(A)를 변경한다. 이것은 중간주파수필터부(60)의 증폭단에서 변화시킬 수 있는 증폭도(A) 각각에 대하여 오차보상값(A-D)을 산출하기 위한 것이다. 이러한 증폭도(A)는 하나의 증폭단의 증폭도를 변경하거나 또는 각각 증폭도가 다른 다수의 증폭기와의 연결을 변경하여 증폭도를 결정하는 경우에 대하여 유용한 것이다.

증폭기선택 또는 증폭도의 선택에서, 본 발명에서는 7개의 증폭도(A)에 따라서 오차보상값(A-D)을 각각 산출하도록 구성되어 있으며, 증폭도(A)를 각각 -1.0dBm, -2.0dBm, -4.0dBm, -8.0dBm, +10dBm, +20_1dBm, +20_2dBm등으로 변경하여 수행된다. 최초로 증폭도(A)가 선택되면 제어부(10)에서는 측정값의 최고치(M)을 측정한다. 이것이 본 발명의 제5단계이다.

그 후에 제6단계로서, 측정값의 최고치(M)에서 입력설정신호의 최고치(R)를 빼서 차이값(D)을 산출하고, 오차보상값(A-D)를 산출하고, 산출된 오차보상값(A-D)를 스펙트럼 어날라이저(20)에 저장한다. 스펙트럼 어날라이저(20)에 저장된 오차보상값(A-D)은 외부에서 별도의 읽기/쓰기 동작에 의하여 변경되지 않으며, 스펙트럼 어날라이저에 내장된 메모리소자(예를 들어서 롬, EEP롬 등과 같은 비휘발성메모리)에 저장하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 하여 1차 오차보상값(A-D)이 결정되면, 제어부(10)는 소정횟수가 실행되었는가를 확인한다. 소정횟수는 중간주파수필터부(60)의 증폭도(A)에 따른 횟수를 의미하며, 여기에서는 증폭도(A)가 7개로 설정되었으므로 7회의 오차보상값(A-D) 측정을 의미한다. 소정횟수(7개)동안에 걸쳐서 오차보상값(A-D)이 산출되어서 모두 스펙트럼 어날라이저(20)에 저장된다.

상기와 같이 하여 오차보상값(A-D)의 저장이 완료되면 스펙트럼 어날라이저(20)는 또다른 스펙트럼 어날라이저의 오차보상값(A-D)을 저장하기 위하여 본 발명의 오차보상장치로부터 분리된다. 새롭게 연결되는 스펙트럼 어날라이저도 도 1에 도시된 것과 같이 제어부(10)와 신호발생기(30)와 연결되어서 상술한 것과 같은 과정을 거쳐서 오차보상값(A-D)이 저장되는 것이다.

상기와 같이 본 발명에 의하면 스펙트럼 어날라이저의 중간주파수 필터부의 증폭단에서 부품의 특성, 또는 조립특성에 의하여 발생되는 오차를 보상하여 신뢰성있고 안정적으로 동작하는 스펙트럼 어날라이저를 제공할 수 있는 이점이 있다.

본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 사상과 범위내에서 변형이나 변경할 수 있음은 본 발명이 속하는 분야의 당업자에게는 명백한 것이며, 그러한 변형이나 변경은 첨부한 특허청구범위에 속한다 할 것이다.

Claims

전체 장치를 제어하고 오차보상값을 산출하기 위한 프로그램이 내장된 제어부; 입력되는 신호의 주파수를 분석하는 것으로, 수신부에서 입력되는 신호를 증폭하여 출력하는 중간주파수필터부를 구비하며, 보상값이 저장되는 스펙트럼 어날라이저; 소정의 주파수신호를 발생시켜서 중간주파수필터부로 신호를 입력시키는 신호발생기로 구성됨을 특징으로 하는 중간주파수 필터부의 증폭단 오차보상장치.
제1항에 있어서,

상기 제어부가 GPIB카드를 내장하고 중앙처리장치를 구비한 컴퓨터인 것을 특징으로하는 중간주파수 필터부의 증폭단 오차보상장치.
제1항에 있어서,

상기 스펙트럼 어날라이저와, 신호발생기가 GPIB 기능을 내장하는 것을 특징으로 하는 중간주파수 필터부의 증폭단 오차보상장치.
프로그램이 초기화된 후에 스펙트럼 어날라이저와, 신호발생기를 초기화하고, 스펙트럼 어날라이저의 측정환경을 설정하는 제1단계; 제어부에서 신호발생기의 출력신호를 설정하고 설정된 신호를 출력하는 제2단계; 제어부에서 중간주파수필터부의 증폭도를 0dBm으로 설정하는 제3단계; 중간주파수필터부에 입력되는 입력설정신호의 최고치(R)를 감지하고 저장하는 제4단계; 중간주파수필터부의 증폭도(A)를 다시 설정하고, 제어부에서 중간주파수필터부를 통하여 출력되는 측정값의 최고치(M)를 감지하는 제5단계; 측정값의 최고치(M)에서 입력설정신호의 최고치(R)를 빼서 차이값(D)을 산출하고, 오차보상값(A-D)을 산출하고, 산출된 오차보상값(A-D)를 스펙트럼 어날라이저에 저장하는 제6단계; 및 설정된 증폭도에 따라서 오차보상값(A-D)의 산출이 완료되면 종료하고 그렇지 않으면 증폭도(A)를 변경시켜 다시 오차보상값(A-D)을 측정하는 제5단계로 복귀하는 제7단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 중간주파수 필터부의 증폭단 오차보상방법.
제4항에 있어서,

제2단계에서의 신호발생기의 출력신호가 -50.0dBm로 설정되는 것을 특징으로하는 중간주파수 필터부의 증폭단 오차보상방법.
제4항에 있어서,

상기 제5단계에서의 증폭도(A)가, -1.0dBm, -2.0dBm, -4.0dBm, -8.0dBm, +10dBm, +20_1dBm, +20_2dBm로 순차적으로 변경되면서 각각의 증폭도에 대한 오차보상값을 측정하여 저장하는 것을 특징으로 하는 중간주파수 필터부의 증폭단 오차보상방법.