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음향 기기 및 TV 방송 수신기의 내성 시험용 기준 신호 분석
Analysis of Reference Signal for Immunity Test of Sound System and Television Broadcast Receiver 원문보기

韓國電磁波學會論文誌 = The journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science, v.23 no.7, 2012년, pp.805 - 814  

최수나 (한국전자통신연구원) ,  최성웅 (한국전자통신연구원) ,  박승근 (한국전자통신연구원)

초록
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무선기기의 간헐적인 신호 또는 높고 낮은 진폭의 주기적인 신호 전송은 오디오 주파수에 간섭 신호를 발생시켜 근접 거리에 설치된 음향 기기에 잡음을 발생시킨다. 최근 이와 관련하여 Global system for Mobile Communication(GSM) 폰과 유사하게 간헐적인 신호 전송을 하는 Long Term Evolution(LTE) 폰에 의한 오디오 잡음현상이 보고되었다. 현재 국내 KN20 규격에서는 잡음에 대한 내성 능력을 확보하기 위하여 음향 및 TV 방송수신기의 내성 시험 기준 신호로 변조 주파수 1 kHz Amplitude Modulation(AM) 80 %와 Code Division Multiple Access(CDMA) 신호를 이용하고 있다. 본 논문에서는 LTE 폰의 출시에 따라 기존의 내성 기준 신호 AM과 CDMA를 GSM과 LTE 폰이 발생시키는 오디오 잡음의 수준과 비교한 후, 국내 음향 기기에 대한 내성 기준 신호의 개선을 제안한다. CDMA 신호는 음향 기기에 간섭을 거의 일으키지 않는 것으로 여겨지므로 시험 항목에서 삭제해도 무방할 것으로 판단된다. 반면, LTE는 많은 사용자가 이용하고 있으며, 음향 기기 등에 무시할 수 없는 간섭을 발생시킬 것으로 분석되므로 CDMA 신호를 대신하여 음향 기기 및 TV 방송 수신기의 내성 시험을 위한 시험 기준 신호로 규정하는 것이 바람직할 것으로 사료된다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Intermittent or periodic signals with undulating amplitudes of mobile devices cause interference noise at audible frequency to the sound system which is installed nearby. In this regard, it is recently issued that the intermittently transmissions of LTE mobile phones cause the interference noises wi...

주제어

#LTE   #Sound System   #Interference   #Immunity Test  

AI 본문요약
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문제 정의

  • LTE 서비스의 사용자가 증가함에 따라, LTE 휴대 단말기의 간섭 문제가 주요 이슈로 부각되었다. LTE 휴대 단말기가 스피커 등의 음향 기기에 간섭을 일으켜 원치 않는 잡음을 발생시킨다는 사실이 알려지면서 이에 대한 대책을 요구하는 목소리가 높아진 것이다. 그러나 이러한 휴대 단말기의 음향 기기에 대한 간섭 문제는 LTE에 국한된 문제가 아니다.
  • 본 논문에서는 표준 규격의 분석을 통하여 음향 기기 및 TV 방송 수신기의 내성 시험에 적용된 기준 신호의 특성을 파악하고, 국내 및 국제 규격의 차이를 분석한다. 또한, 표준 규격에 제시된 기준 신호의 크기와 동일한 조건으로 GSM, CDMA, LTE 등의 무선 통신 신호를 설정하여 시간 영역 및 주파수 영역의 간섭 신호 특성을 살펴봄으로써 음향 기기에 미치는 간섭 영향을 비교, 분석한다.

가설 설정

  • 무선 통신 서비스의 간섭 신호는 실제 환경에서 이상적인 펄스 형태가 아니며, 크기도 시간에 따라 변화할 수 있다. 그러나 본 논문에서는 내성 시험을 위한 기준 신호의 간섭 비교에 그 주된 목적이 있으므로, 음향 기기에서 발생하는 간섭 신호를 그림 2(a)와 같은 이상적인 펄스로 가정하였다. 간섭 신호의 주파수별 크기는 다음과 같이 구할 수 있다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
우리나라가 LTE 휴대 단말 서비스를 시작한 때는 언제인가? 무선 통신 기술은 단순한 음성 신호의 무선 전송만이 가능했던 초기 단계에서 눈부신 발전을 거듭하여, 고속 데이터 전송 및 대용량 무선 서비스를 제공하는 LTE 기술을 선보이기에 이르렀다. 우리나라에서는 2011년 LTE 휴대 단말 서비스를 시작했으며, 그 수요가 폭발적으로 증가하여 LTE 서비스의 가입자가 수백만 명에 이른다.
LTE 서비스의 사용자가 증가함에 따라 부각된 이슈는 무엇인가? LTE 서비스의 사용자가 증가함에 따라, LTE 휴대 단말기의 간섭 문제가 주요 이슈로 부각되었다. LTE 휴대 단말기가 스피커 등의 음향 기기에 간섭을 일으켜 원치 않는 잡음을 발생시킨다는 사실이 알려지면서 이에 대한 대책을 요구하는 목소리가 높아진 것이다.
전송하고자 하는 신호를 수백 MHz～수 GHz의 고주파 반송파에 실어 보내는 변조 방식이 비선형소자와 관련하여 가지는 문제는 무엇인가? 따라서 전송 신호의 주파수 대역은 가청 주파수 대역을 완전히 벗어나게 되어, 사람의 귀는 이 신호를 인지하지 못한다. 그러나 이러한 변조 신호가 비선형 소자를 통과하게 되면, 고주파 변조 신호의 포락선 형태의 간섭 신호가 발생하며, 이러한 간섭 신호가 가청 주파수 대역에 존재하는 경우 음향 기기 등에서 원치 않는 잡음이 발생할 수 있다.
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참고문헌 (13)

  1. M. Skopec, "Hearing aid electromagnetic interference from digital wireless telephones", IEEE Trans. Rehab. Eng., vol. 6, pp. 235-239, Jun. 1998. 

    상세보기 crossref

  2. R. E. Schlegel, F. H. Grant, "Modeling the electromagnetic response of hearing aids to digital wireless phones", IEEE Trans. on EMC, vol. 42, no. 4, pp. 347-357, Nov. 2000. 

  3. IEC 61000-4-3 : IEC Standard, Electromagnetic Compatibility( EMC), Part 4 : Testing and Measurement Techniques, Section 3 : Radiated, Radio-Frequency, Electromagnetic Field Immunity Test, 2010. 

  4. CISPR 20 : Sound and Television Broadcast Receiver and Associated Equipment - Immunity Characteristics - Limits and Methods of Measurement, IEC, 6th Edition, 2006. 

  5. CISPR 24 : Information Technology Equipment - Immunity Characteristics-Limits and Methods of Measurement, IEC, 2nd Edition, 2010. 

  6. CISPR/I/380/Committee Draft(CD), EMC of Information Technology, Multimedia Equipment and Receivers, 1st Edition, 2011. 

  7. KN20 - 방송 수신기 및 관련 기기류 내성 시험 방법, 방송통신위원회 고시 제2008-38호 전자파 보호기준 제 8조 - 방송수신기기류의 내성 기준, 2008년. 

  8. 강경모, 전환표, 김재평, Introduction to Sound System, 비전 21, 2000년. 

  9. C. R. Paul, Introduction to Electromagnetic Compatibility, Willey Interscience, 2nd Edition, 2006. 

  10. 옥윤철, All That's CDMA, 진한도서, 2002년. 

  11. ETSI. GSM Recommendations 05.05, Version 5.8.0, Dec. 1996. 

  12. G. F. Pedersen, J. B. Andersen, "RF and ELF exposure from cellular phone handsets : TDMA and CDMA system", Radiation Protection Dosimetry, vol. 83, no. 1-2, pp. 131-138, 1999. 

    상세보기 crossref

  13. 3rd Generation Partnership Project, Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA); Physical Channels and Modulation, 3GPP Std. TS 36.211 V.10.3.0, 2011. 

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