단일 RF 연결 측정

목표

RF 구성요소를 특성 분석할 때에는 일반적으로 변조 정확도와 정합 또는 전체 S-파라미터를 측정합니다. 변조 정확도는 EVM(Error Vector Magnitude, 오차 벡터 크기), BER(Bit Error Rate, 비트 오류율)과 같은 특정 파라미터와 관련한 기기의 송신 성능을 측정합니다. 또한 특성 분석을 통해 RF 구성요소가 대역 외 방출, ACLR(Adjacent Channel Leakage Ratio, 인접 채널 누출비)과 같은 규제 요건을 충족하는지 여부를 판단할 수도 있습니다. 정합 측정은 구성요소가 시스템 내에서 설계대로 성능을 구현함을 보장하는 측정입니다(예: 특정 안테나 임피던스에서의 전력 송신). 테스트 시간은 언제나 중요한 변수이며 테스트 속도 증가를 통해 비용을 절감할 수 있습니다.

로데슈바르즈 솔루션

변조 정확도 측정에서는 DUT(피시험 기기)가 실제 사용 조건과 같은 방식으로 성능을 구현할 수 있도록 DUT를 자극할 수 있는 완전히 변조된 신호가 필요합니다. 테스트 셋업의 Wideband 벡터 신호 발생기는 DUT에 입력 신호를 제공합니다.

현실적인 성능 지표(EVM, BER 등)를 측정하기 위해서는 DUT의 애플리케이션 또는 애플리케이션 세트(표준 준수 또는 사용자 정의)에 대응하는 Wideband 벡터 신호 분석기와 측정 애플리케이션이 필요합니다. EVM은 Narrowband 측정을 기반으로 추정할 수 있는 반면, 표준에 따른 EVM, BER을 측정하거나 효과적인 DPD(Digital Predistortion, 디지털 전치 왜곡)를 구현하기 위해서는 일반적으로 Wideband VSA와 전용 측정 애플리케이션이 필요합니다.

ACLR과 같이 규제가 적용되는 측정은 강한 신호와 미세 신호에 모두 대응하는 Narrowband 스펙트럼 분석기만 필요한 경우가 많습니다. 하지만 다이내믹 레인지보다 테스트 속도가 우선시되는 테스트 시나리오도 있습니다. 결합형 신호 및 스펙트럼 분석기는 특정 시나리오에서 속도와 다이내믹 레인지 간 정확한 균형을 제공할 수 있습니다. 정합 및 S-파라미터 측정에서는 일반적으로 규제를 충족하는 측정 성능만큼 다이내믹 레인지와 속도 간 균형을 제공하는 것이 중요합니다. VNA(벡터 네트워크 분석기)는 이러한 유연성을 제공합니다.

애플리케이션

위에서 언급한 바와 같이, RF 구성요소 테스트는 세 가지 이상의 테스트 및 계측 기능(EVM, ACLR, S-파라미터)이 필요하며, 성능 요구사항도 각각 다른 경우가 많습니다. 뿐만 아니라, 테스트 시간이 언제나 중요한 변수입니다. RF 케이블을 변경할 경우 많은 시간이 소요되고 수동 작업이 필요할 뿐만 아니라 이로 인해 가장 많은 측정 오류가 발생합니다.

따라서 RF 연결 수를 줄여 테스트 비용을 크게 절감할 수 있습니다. 아래 그림은 이러한 요구사항을 모두 결합한 테스트 셋업입니다.

• 단일 RF 연결
• 매우 유연한 정합 측정을 위한 VNA
• EVM, DPD, BER 등 실제 환경의 측정을 위한 VSG/VSA 결합

시판형 커플러 두 개만 추가하면 셋업이 완성됩니다. 커플러는 다이내믹 레인지와 주파수 범위 요구사항에 따라 선택할 수 있습니다.

커플러 1은 VSG와 VNA 포트 하나를 DUT의 입력에 연결하고 커플러 2는 VSA와 다른 VSA 포트를 DUT 출력에 연결합니다. 커플러의 Through 연결은 SNR(신호 대 잡음비)에 가장 민감하기 때문에 변조된 Wideband 측정에 사용됩니다. VNA는 CW(Continuous Wave, 연속파) 자극을 사용하므로, 예를 들어 필터 대역폭을 줄이는 방식으로 낮은 SNR을 보상할 수 있습니다.

VNA 측정 및 교정은 입력 측에서 3/4 평면을 참조하며 출력 측에서는 5/6 평면을 기준으로 합니다. VSG 및 VSA 모두 디임베딩을 지원하며, 예를 들어 외부 커플러에 대해 사용할 수 있습니다.

이 셋업에 세 가지 독립 기기를 사용하면 더욱 유연한 구성이 가능합니다. 예를 들어, VSG 및 VSA를 최대 대역폭과 성능을 제공하는 하이엔드 기기로 구성하면 VNA 측정에서는 중간급 기기만 필요하게 되며, 그 반대의 경우도 가능합니다.

요약

요약하면, 이 셋업은 테스트 요구사항 측면에서 매우 유연하며 DUT에 대한 단일 RF 인터페이스의 이점을 추가로 제공합니다.