실제 조건에서 위성 출력 멀티플렉서 및 서큘레이터 측정

목표

통신 위성의 페이로드에 사용되는 OMUX(Output Multiplexer)는 필터링된 다양한 채널을 안테나로 향하는 공통 피드로 결합하도록 설계되었습니다. 이러한 도파관 기반 장치에는 해당하는 각 채널 대역에 필요한 필터링이 포함되어 있으며 일반적으로 Ku 및 Ka(다운링크) 주파수 대역에서 최대 300W까지 처리할 수 있습니다. 채널 필터에는 온도 보상 기법이 포함되어 있어 이전 세대의 Invar 기반 방식에 비해 면적과 중량을 개선한 경우가 많습니다. 채널 성능의 핵심은 보상 유닛 인근의 온도에 따라 크게 달라집니다.

이 온도는 분석으로 예측하기가 매우 어렵습니다.

마찬가지로, Ku 및 Ka(다운링크) 대역의 고출력 300W 서큘레이터도 페라이트의 세부 온도에 따라 크게 달라집니다. 이 온도도 분석으로 예측하는 것은 매우 어렵습니다.

이러한 장치에는 주파수 간 빠른 스위칭에 적합하지 않은 TWTA(Travelling Wave Tube Amplifier)를 장착하는 경우가 일반적이었기 때문에 현재까지 고출력에서 이들을 테스트하고 실제 주파수 응답을 확인하는 것은 가능하지 않았습니다. 대신 저출력에서 벡터 네트워크 분석기를 사용하여 테스트하는 경우가 일반적이었으며 OMUX 또는 서큘레이터를 계산된 유효 온도까지 가열하여 장치 내 전력 손실 효과를 시뮬레이션했습니다.

이 방법의 문제는 특히 온도 보상 OMUX 채널 필터와 서큘레이터에서 유효 균일 온도를 계산하기가 어렵다는 것입니다. 실제 적용 사례에서는 열이 장치로 고르게 소실되지 않습니다. 구조 내 더 많은 전력이 소실되는 지점에서 핫스팟이 만들어져 전기적 동작에 영향을 미치며 재생성이 쉽지 않게 됩니다.

로데슈바르즈 솔루션

R&S®ZNA Network Aanalyzer는 상용 네트워크 분석기 중 가장 높은 다이내믹 레인지를 제공합니다.

이 다이내믹 레인지에서는 결합 계수가 높은 고출력 커플러를 통해 실제 S-파라미터를 측정할 수 있습니다.

아래 셋업에서 TWTA는 원하는 주파수에서 OMUX에 고출력 CW 신호를 제공해 원하는 열 효과를 만드는 데 사용됩니다. S-파라미터 측정이 고출력 도파관 커플러를 통해 적용되며 장치의 결합 계수는 50 dB ~ 60 dB입니다. 이 경우 네트워크 분석기 포트는 고출력으로 인한 손상이 방지되지만 수신기가 전송된 신호 및 반사된 신호를 인식할 수 있으려면 신호대잡음비(즉, 다이내믹 레인지)가 높아야 하기 때문에 특별한 사양의 측정 기기가 요구됩니다.

요약

R&S®ZNA Vector Network Analyzer는 최고의 다이내믹 레인지로 고출력 도파관 장치를 새로운 방법으로 테스트할 수 있습니다. 이제 실제 작동 조건에서 이러한 유형의 장치를 테스트하고 주파수와 관련된 온도 보상 효과를 더욱 자세히 파악할 수 있는 방법이 최초로 가능하게 되었습니다.