Name: 무선 주파수 전파 채널에서 측정을 위한 벡터 네트워크 분석기 교정 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2020-06-02T13:30:00.000+00:00
Duration: 10 min
Description: 배우세요 벡터 네트워크 분석기(VNA) 교정 방법으로 무선 주파수 전파 채널에서 정확한 측정을 수행하는 기술입니다. 이 프로토콜은 RF 장치 특성화의 정밀도와 신뢰성을 향상시킵니다.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

우리는이 작업에 자금을 국방 스펙트럼 사무소 (DSO)에 감사드립니다.

<ol><li>Commerce Spectrum Management Advisory Committee. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%221755-1850+MHz+Airborne+Operations%3A+Air+Combat+Training+System+Sub-Working+Group+Final+Report%22">1755-1850 MHz Airborne Operations: Air Combat Training System Sub-Working Group Final Report</a>. , (2014).</li>
<li>Hammerschmidt, C. A., Johnk, R. T., McKenna, P. M., Anderson, C. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Best+Practices+for+Radio+Propagation+Measurements%5BTitle%5D)+AND+%22U.S.+Dept.+of+Commerce%22%5BJournal%5D)">Best Practices for Radio Propagation Measurements.</a> U.S. Dept. of Commerce. , NTIA Technical Memo TM-19-535 (2018).</li>
<li>Molisch, A. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aMolisch%2C+A+%22Wireless+Communications+-+2nd+edition%22">Wireless Communications - 2nd edition</a>. , J. Wiley & Sons, Ltd. Hoboken, NJ. (2010).</li>
<li>Anderson, C. R. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Design+and+Implementation+of+an+Ultrabroadband+Millimeter-Wavelength+Vector+Sliding+Correlator+Channel+Sounder+and+In-Building+Multipath+Measurements+at+2.5+%26+60+GHz%22">Design and Implementation of an Ultrabroadband Millimeter-Wavelength Vector Sliding Correlator Channel Sounder and In-Building Multipath Measurements at 2.5 & 60 GHz</a>. , Virginia Polytechnic Institute and State University. Master's Thesis (2002).</li>
<li>Network Analyzer Basics. Keysight Technologies. , Available from: 
 <a target="_blank" href="http://literature.cdn.keysight.com/litweb/pdf/5965-7917E.pdf">http://literature.cdn.keysight.com/litweb/pdf/5965-7917E.pdf</a> (2019).</li>
<li>Rytting, D. Network Analyzer Error Models and Calibration Methods. , Available from: 
 <a target="_blank" href="http://emlab.uiuc.edu/ece451/appnotes/Rytting_NAModels.pdf">http://emlab.uiuc.edu/ece451/appnotes/Rytting_NAModels.pdf</a> (2019).</li>
<li>Rytting, D. Advances in Microwave Error Correction Techniques, Hewlett-Packard. RF & Microwave Measurement Symposium and Exhibition. , Available from: 
 <a target="_blank" href="http://na.support.keysight.com/faq/adv-ocr.pdf">http://na.support.keysight.com/faq/adv-ocr.pdf</a> (2019).</li>
<li>Kerns, D. M., Beatty, R. W. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aKerns%2C+DM+%22Basic+Theory+of+Waveguide+Junctions+and+Introductory+Microwave+Network+Analysis+%28Monographs+on+Electromagnetic+Waves%29%22">Basic Theory of Waveguide Junctions and Introductory Microwave Network Analysis (Monographs on Electromagnetic Waves)</a>. , Pergamon Press. (1967).</li>
<li>Engen, G. F. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aEngen%2C+GF+%22Microwave+Circuit+Theory+and+Foundations+of+Microwave+Metrology%22">Microwave Circuit Theory and Foundations of Microwave Metrology</a>. , Peter Peregrinus, Ltd. London, UK. (1992).</li>
<li>Witte, R. A. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aWitte%2C+RA+%22Spectrum+and+Network+Measurements%22">Spectrum and Network Measurements</a>. , Noble Publishing Corporation. Atlanta, GA. (2001).</li>
<li>Jargon, J. A., Williams, D. F., Hale, P. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Developing+Models+for+Type-N+Coaxial+VNA+Calibration+Kits+within+the+NIST+Microwave+Uncertainty+Framework%5BTitle%5D)+AND+%2287th+ARFTG+Microwave+Measurement+Conference%22%5BJournal%5D)">Developing Models for Type-N Coaxial VNA Calibration Kits within the NIST Microwave Uncertainty Framework.</a> 87th ARFTG Microwave Measurement Conference. , Francisco, CA. (2016).</li>
<li>Keysight Electronic Calibration Modules. Keysight Technologies. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://literature.cdn.keysight.com/litweb/pdf/N7550-90002.pdf?id=2852836">https://literature.cdn.keysight.com/litweb/pdf/N7550-90002.pdf?id=2852836</a> (2019).</li>
<li>Smith, P. H. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aSmith%2C+PH+%22Electronic+Applications+of+the+Smith+Chart%22">Electronic Applications of the Smith Chart</a>. , Electromagnetics and Radar, SciTech Publishing, Inc. Raleigh, NC. (2006).</li>
<li>K&L Microwave. , Available from: 
 <a target="_blank" href="http://www.klfilterwizard.com/klfwpart.aspx?FWS=1222001&PN=8FV50-1802_fT95-O_2fO">http://www.klfilterwizard.com/klfwpart.aspx?FWS=1222001&PN=8FV50-1802_fT95-O_2fO</a> (2019).</li>
<li>Mini-Circuits. , Available from: 
 <a target="_blank" href="http://www.minicircuits.com/WebStore/dashboard.html?model=BW-N10W50_2B">http://www.minicircuits.com/WebStore/dashboard.html?model=BW-N10W50_2B</a> (2019).</li>
<li>Utiflex Flexible Microwave Cable Assemblies Brochure. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://rf.cdiweb.com/datasheets/micro-coax/UtiflexCableAssemblies.pdf">https://rf.cdiweb.com/datasheets/micro-coax/UtiflexCableAssemblies.pdf</a> 5(2019).</li>
<li>Smith Chart Explanation. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Smith_chart_explanation.svg">https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Smith_chart_explanation.svg</a> (2019).</li>
<li>Camell, D., Johnk, R. T., Novotny, D., Grosvenor, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Free-Space+Antenna+Factors+through+the+Use+of+Time-Domain+Signal+Processing%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Intl.+Symp.+Electromag.+Compat%22%5BJournal%5D)">Free-Space Antenna Factors through the Use of Time-Domain Signal Processing.</a> IEEE Intl. Symp. Electromag. Compat. , (2007).</li>
<li>Baker-Jarvis, J., Janezic, M. D., Krupka, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Measurements+of+Coaxial+Dielectric+Samples+Employing+Both+Transmission%2FReflection+and+Resonant+Techniques+to+Enhance+Air-Gap+Corrections%2B%5BTitle%5D)+AND+%22Intl.+Conf.+Microw.%2C+Radar+%26+Wireless+Communications%22%5BJournal%5D)">Measurements of Coaxial Dielectric Samples Employing Both Transmission/Reflection and Resonant Techniques to Enhance Air-Gap Corrections+.</a> Intl. Conf. Microw., Radar & Wireless Communications. , (2006).</li>
<li>Grosvenor, C., Camell, D., Koepke, G., Novotny, D., Johnk, R. T. Electromagnetic Airframe Penetration Measurements of a Beechcraft Premiere 1A. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aGrosvenor%2C+C+%22NIST+Technical+Note+1548%22">NIST Technical Note 1548</a>. , (2008).</li>
</ol>

저자는 공개 할 것이 없다.

교정이 수행되기 전에 VNA가 적어도 0.5시간 동안 RT로 따뜻하게 데워지도록 하는 것이 중요하며, 이를 통해 모든 내부 구성 요소가 RT에 도달하고 보다 안정적인 교정을 수행할 수 있습니다. 하나의 교정은 정확도가 크게 손실되지 않고 며칠 동안 지속될 수 있습니다. 그러나 교정은 측정의 무결성을 보장하기 위해 교정 표준을 사용하여 매일 검사됩니다. 불량 커넥터가 VNA의 정밀도를 손상시키지 않도록 모든 시스템 구성 요소를 검사하는 것이 필수적입니다. VNA와 함께 저손실 케이블을 사용하는 것이 가장 좋습니다. 교정의 무결성은 시스템 구성 요소 또는 DUT를 측정하기 전에 확인해야 합니다. 여기에 제공된 사양 을 벗어난 모든 측정은 반복되어야 하거나 새로운 교정이 필요할 수 있습니다. 마지막으로 제조업체의 사양을 사용하여 측정된 DUT 값을 확인하는 것은 유효성 검사의 필수적인 부분입니다.
VNA를 측정 기기로 사용하는 것은 한계가 있습니다. DUT 또는 시스템에 손실이 너무 커서 측정된 S 매개변수가 VNA의 노이즈 플로어 아래로 떨어지면 VNA로 측정할 수 없습니다. IF 대역폭을 줄이고 스윕 시간을 늘려 노이즈 플로어를 낮출 수 있습니다. 이렇게 하면 측정 수집 시간이 느려집니다. 따라서 이러한 매개 변수를 조정할 때 장단점이 있습니다. VNA는 30dBm을 초과하는 입력 전력을 처리할 수 없으므로 앰프를 측정할 때 내부 또는 외부 감쇠를 사용합니다. VNA에는 동일한 계측기에 소스와 수신기가 있으므로 무선 전파 측정 시스템으로 사용되었습니다. 소스와 수신기는 VNA에 있으므로 송신 포트를 수신 포트에 어떤 방식으로 조인해야 합니다. 일반적으로 이 작업은 케이블로 수행됩니다. 그러나 케이블은 손실을 추가하여 측정할 수 있는 동적 범위를 줄입니다. 또한 분리 거리가 제한됩니다.
손실을 측정할 수 있는 다른 방법은 신호 발생기와 전력 계량기를 사용하는 것입니다. 파워 미터는 스칼라 측정 장치이므로 신호의 크기만 측정할 수 있습니다. 신호의 위상을 모니터링할 수 없으므로 신호의 정확도가 떨어집니다. VNA는 잘 알려진 입력 신호에 비해 측정된 신호의 크기와 위상(실제 및 가상 구성 요소)을 모두 측정하며, 이는 더 높은 품질 측정입니다.
VNA는 다양한 유형의 측정을 위한 다양한 옵션입니다. 계측기는 송수신포트(18)의안테나를 사용하여 방사된 무선 신호를 측정하는 데 사용할 수 있습니다. 시간 영역 분석을 사용하여 시간에 따라 신호를 모니터링하고 케이블에서 파손이 발생하는 위치를 결정할 수 있습니다. 스윕 동안 많은 주파수를 측정할 수 있으며, 이는전도된 19 또는 방사환경(20)에서많은 주파수에 대한 감쇠 손실을 이해하는 데 사용될 수 있다. VNA의 다양한 파라미터 설정을 이해하면 특성이 잘 되는 DUT/시스템을 생성하며, DUT/시스템으로 얻은 측정을 높은 신뢰도로 사용할 수 있습니다.

전기 통신 과학 연구소 (ITS)는 미국 상무부의 기관인 국가 통신 및 정보 관리 (NTIA)의 연구 실입니다. ITS는 1950년대부터 전파 측정에 활발히 참여해 왔습니다. 연방 및 상용 스펙트럼 사용자를 위한 새로운 패러다임인 스펙트럼 공유는 두 개의 서로 다른 시스템이 동시에 동일한 무선 주파수 스펙트럼을 공유하도록 요구합니다. 스펙트럼 공유 시나리오가 증가함에 따라 여러 서비스가 공유해야 하는 무선 환경을 더 잘 이해할 수 있는 정확하고 재현 가능한 무선 전파 측정이 필요합니다. 설명된 절차의 목적은 이러한 시스템을 구성하는 모든 구성 요소가 정확하게 구성된 VNA에 의해 잘 특성화되도록 하는 것입니다.
스펙트럼에 대한 수요가 증가하는 동안, 현재 상업적 목적으로 연방 기관에서 사용하는 스펙트럼을 신속하게 해제하는 것이 항상 가능한 것은 아닙니다. 예를 들어 고급 무선 서비스(AWS)-3 대역(1755-1780 MHz)에서는 군사 서비스와 상용 무선 통신 사업자 간에 스펙트럼 공유 배열이 개발되고 있습니다1. 이러한 계약을 통해 상용 무선 사업자는 군대에서 벗어나 군사 서비스를 전환하기 전에 AWS-3 대역에 진입할 수 있습니다.
국방 스펙트럼 조직(DSO)은 AWS-3 전환을 관리하는 임무를 맡고 있습니다. 전환의 핵심 부분은 대역을 공유하는 군사 및 상용 무선 시스템 간의 RF 간섭 가능성을 평가하기 위한 새로운 전파 모델을 개발하는 것입니다. DSO는 ITS와 다른 사람들에게 일련의 채널 사운드 측정을 수행하여 환경에서 나뭇잎과 인공 구조물의 영향을 더 잘 계산하는 새로운 모델을 구축하도록 했습니다(통칭하여 혼란이라고 함). 혼란을 고려하는 향상된 전파 모델링은 군사 시스템 주변의 상업용 송신기에 대한 제한을 줄이게 됩니다.
RF 스펙트럼 활성의 상태 측정에서 RF 파 전파의 물리학에 대한 통찰력을 제공하고 기존 및 새로운 무선 전파 모델을 검증합니다. 이 두 구성 요소는 간섭없는 스펙트럼 공유를 지원하고 보존하는 데 필수적입니다. 알려진 테스트 신호가 특정 위치에서 모바일 또는 고정 수신기로 전송되는 채널 사운딩 기술은 다양한 환경에서 무선 채널 특성을 추정하는 데이터를 제공합니다. 이 데이터는 신호의 전파 손실 또는 감쇠를 보다 정확하게 예측하는 모델을 개발하고 개선하는 데 사용됩니다. 이러한 손실은 건물 및 기타 장애물(예: 도시 협곡의 나무 또는 지형)에 의한 차단 및 반사 때문일 수 있습니다. 이러한 장애물은 송신 안테나와 수신 안테나 간의 신호 손실 또는 감쇠를 초래하는 여러 가지 약간 변형된 전파 경로를 생성합니다.
ITS 측정 기술은 정확하고 반복 가능하며 공정한 결과를 생성합니다. DSO는 ITS가 보다 광범위한 기술 커뮤니티와 제도적 지식을 공유하도록 장려했습니다. 이 지식에는 RF 전파 데이터를 최적으로 측정하고 처리하는 방법을 포함합니다. 최근 발표된 NTIA 기술 각서 TM-19-5352,,3,,4,,5는 전파 측정 시스템의 준비 및 검증을 위한 모범 사례 세트를 설명합니다. 이러한 모범 사례의 일환으로 VNA는 측정 시스템의 부품 손실 또는 이득을 정확하게 측정하는 데 사용됩니다. 이득과 손실은 두 안테나 사이의 신호 감쇠를 계산하는 데 사용됩니다.
여기에 제시된 프로토콜은 실험실 또는 현장 응용 분야에서 테스트하기 전에 VNA5를 교정하기 위한 모범 사례를 다룹니다. 여기에는 예열 시간, RF 커넥터 유형 선택, 적절한 연결, 적절한 교정 단계의 성능이 포함됩니다. 교정은 특정 전파 측정 시나리오의 맥락에서 데이터를 수집하기 전에 제어된 실험실 환경에서 수행되어야 합니다. 추가 고려 사항은 이 프로토콜의 범위를 벗어난 특정 전파 측정 환경과 관련이 있을 수 있습니다.
VNA는 다른 측정 시스템을 조립할 때 부품 및 하위 어셈블리의 장치 특성을 측정하는 데 사용됩니다. 전력 증폭기, 수신기, 필터, 저잡음 증폭기, 믹서, 케이블 및 안테나는 VNA를 특징으로 할 수있는 모든 구성 요소입니다. 시스템을 테스트 및/또는 교정하기 전에 시스템의 모든 필수 구성 요소 목록이 준비되고 모든 시스템 구성 요소가 조립됩니다. 시스템의 각 구성 요소는 VNA 케이블 사이에 삽입하여 별도로 측정됩니다. 이렇게 하면 모든 구성 요소가 제조업체의 사양 내에서 작동할 수 있습니다. 구성 요소를 확인한 후 시스템이 조립되고 전체 시스템 전체의 손실이 측정됩니다. 이렇게 하면 구성 요소 간의 반사 및 전송이 적절하게 특성화됩니다.
VNA는 크기와 위상을 모두 가진 복잡한 값수인 산란 매개변수(S-매개변수)를 측정합니다. S-파라미터는 입사 신호에 대한 1) 반사 신호(반사 측정) 또는 2) 입사 신호(전송 측정)에 전송된 신호중 하나의 비비 측정이다. 2포트 장치의 경우 4개의 S 매개변수(S11,S21,S12및 S22)를측정할 수 있습니다. 첫 번째 서브스크립트는 신호가 수신되는 포트를 나타내고 두 번째 하위 스크립트는 신호가 전송되는 포트를 나타냅니다. 따라서,S11은 포트 1에서 송신된 신호가 포트 1에서 유래하고 포트 1에서 수신되었다는 것을 의미한다. 또한S21은 전송된 신호가 포트 1에서 다시 시작되었지만 포트 2에서 수신된다는 것을 의미합니다. S11은 포트 1에서 발생한 원래 신호를 참조하여 포트 1에서 테스트 중인 장치(DUT)에 의해 반사되는 신호의 양을 측정합니다. S21은 DUT를 통해 전송되고 포트 1의 입사 신호를 참조하여 포트 2에 도달하는 신호의 양을 측정합니다. S11은 포트 1에서 DUT의 반사 계수를 측정하고,S21은 포트 1에서 포트 2로의 DUT의 전송 계수를 측정한 값입니다.
VNA의 교정은 일반적으로 VNA 측정 케이블의 끝에 있는 측정 기준 평면까지(및 포함) 구성 요소에서 체계적인 오류를 제거해야 합니다. 교정은 알려진 "완벽한" 표준(개방, 반바지, 하중, 스루/라인)을 측정하고 이를 VNA가 측정하는 값과 비교하여 시스템 오류를 제거합니다. 일련의 오류 수정을 통해 DUT에 대한 수정된 값이 표시됩니다. 현재 교정 중에 특징지어지는 12개의 오류 용어6,,7이 있습니다. 자세한 내용은 고전적인 마이크로파 회로 이론99,10에의해 지원되는 6 포트 네트워크 분석기8에서 만들어진 원래의 S 매개 변수 측정을 참조하십시오.
S-파라미터 반사 측정의 가장 일반적인 유형은 리턴 손실, 스탠딩 파비(SWR), 반사 계수 및 임피던스 일치입니다. S-파라미터 전송 측정의 가장 일반적인 유형은 삽입 손실, 전송 계수, 이득/손실, 그룹 지연, 위상 또는 위상 지연 및 전기 지연입니다. 전송 손실 측정은 기재된 프로토콜에서 강조됩니다.
VNA를 사용한 시스템 구성 요소의 이득 및 손실 측정은 잘 이해됩니다. 그러나 커넥터 청소 및 적절한 토크 렌치 사용과 같은 중요한 단계는 종종 건너뜁니다. 이 프로토콜은 일부 가 특히 중요한 이유에 대한 모든 필요한 단계와 설명을 제공합니다. 또한 신호 감쇠 계산을 포함하여 RF 전파 측정을 수행하는 방법을 설명하는 향후 문서의 전주곡이 될 것입니다.

<table><tbody><tr><td>12 인치-파운드 토크 렌치</td><td>Maury Microwave</td><td></td><td>TW-12</td></tr><tr><td>8 인치-파운드 토크 렌치</td><td>Keysight Technologies</td><td></td><td>8710-1764</td></tr><tr><td>감쇠기</td><td>미니 회로</td><td></td><td>BW-N10W50+</td></tr><tr><td>케이블 1</td><td>마이크로 동축</td><td></td><td>UFB311A &ndash; 36피트</td></tr><tr><td>교정 표준 세트 (1) (수동)</td><td>Keysight Technologies</td><td></td><td>이코노미 Type-N 교정 키트, 85054 D</td></tr><tr><td>교정 표준 세트(2) (E-cal)</td><td>Agilent Technologies</td><td></td><td>전자 교정 키트, N4693-60001, 10MHz - 50GHz</td></tr><tr><td>청소 면봉</td><td>Chemtronics</td><td></td><td>Flextips 미니</td></tr><tr><td>압축 공기</td><td>Techspray</td><td></td><td>울트라 필터링</td></tr><tr><td>필터 필요 1</td><td>K& L 전자 레인지, Inc.</td><td></td><td>8FV50-1802-T95-O/O</td></tr><tr><td>이소프로필 알코올</td><td>모든 브랜드</td><td></td><td></td></tr><tr><td>VNA</td><td>Keysight Technologies</td><td></td><td>연구원이 사용할 수 있는 많은 옵션이 있습니다. 웹사이트를 참조하십시오.</td></tr></tbody></table>

무선 주파수 전파 채널에서 측정을 위한 벡터 네트워크 분석기 교정

Calibration of Vector Network Analyzer for Measurements in Radio Frequency Propagation Channels

무선 주파수(RF) 스펙트럼 활성의 상태 측정에서 무선 주파수 전파 전파의 물리학에 대한 통찰력을 제공하고 기존 및 새로운 스펙트럼 전파 모델을 검증합니다. 스펙트럼 사용이 계속 증가함에 따라 이러한 매개 변수는 간섭없는 스펙트럼 공유를 지원하고 보존하는 데 필수적입니다. 이러한 전파 측정은 정확하고 재현 가능하며 아티팩트와 바이어스가 없어야 합니다. 이러한 측정에 사용되는 부품의 이득과 손실을 특성화하는 것은 정확도에 매우 중요합니다. 벡터 네트워크 분석기(VNA)는 적절하게 보정된 경우 신호의 크기와 위상을 모두 측정하는 잘 확립되고 매우 정확하며 다재다능한 장비입니다. 이 문서에서는 VNA 를 교정하기 위한 모범 사례를 자세히 설명합니다. 보정되면 올바르게 구성된 전파 측정(또는 채널 사운딩) 시스템의 구성 요소를 정확하게 측정하거나 측정 시스템 자체로 사용할 수 있습니다.

구성 요소가 올바르게 작동하는지 확인할 때는 해당 웹 사이트에서 찾을 수 있는 제조업체의 사양을 참조하는 것이 중요합니다. 여기서,필터(도 10)는그사양(14)을참조한 후 측정하였다. 도 11에도시된 바와 같이, 삽입 손실은 3dB 포인트뿐만 아니라 확인되었다. 마커 1에 표시된 바와 같이 보정 후 측정된 삽입 손실은 0.83dB의 크기를 가졌습니다. 음의 표시는 손실임을 나타냅니다. 참조의 삽입 손실은 0.8dB 조정(dBa)으로 지정됩니다. 필터의 측정된 3dB 대역폭은 1749MHz에서 1854MHz로 변경되었습니다. 빼면 105MHz의 값을 산출했는데, 이는 104.5MHz의 일반적인 값에 가깝습니다.
제조업체사양15에설명된 대로 50W의 입력 전력을 견딜 수 있도록 제작된 10dB 감쇠기가 있습니다. 이 감쇠기의 감쇠 사양은 10dB ± 0.5dB입니다. 어떤 시점에서 50W를 초과하는 입력 전력이 감쇠기에 입력되어 감쇠기손상이 되었습니다. 보정된 VNA를 사용하여 이 구성 요소의 품질을 확인했습니다. 품질 보증을 위해 모든 현장 측정 전에 각 구성 요소를 측정하는 것이 중요합니다. DUT의 측정은 도 12에도시되어 있다. 이에 비해 양호한 10dB 감쇠기의 측정은 도 13에나타내고 있다. 측정값은 1750MHz에서 9.88dB였으며, 이는 1700~1900MHz의 전체 대역폭에서 -9.5 ~ -10.5dB의 지정된 범위 내에 있습니다.
마지막으로, 케이블 손실은 무선 주파수 측정에서 자주 수행되는 또 다른 중요한 측정입니다. 측정 된 케이블에 대한 사양은 데이터 시트16의5 페이지에서 찾을 수 있습니다. 피트당 감쇠(dB/ft)는 1GHz에서 0.05dB 또는 0.16dB/m였습니다. 제조업체에 따르면 길이가 36피트/11m인 측정 케이블은 지정된 손실로 ~1.8dB의 손실을 보였습니다. 측정된 손실은 도 14에나타내고 있습니다. 1750MHz의 주파수에서 측정된 손실은 -1.88dB였습니다(데시벨의 가장 가까운 10분의 1로 반올림하면 크기는 1.9dB입니다).
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60874/60874fig01.jpg"> 그림 1: VNA 켜기. 빨간색 원은 VNA 전원 단추의 위치를 나타냅니다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60874/60874fig01large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60874/60874fig02.jpg"> 그림 2: 두 개의 VNA 포트에 부착된 고품질의 위상 안정 케이블. 케이블은 8 in.lbf를 사용하여 VNA의 전면 패널에 부착됩니다. 토크 렌치. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60874/60874fig02large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60874/60874fig03.jpg"> 그림 3: 커넥터 청소. (A)내부 도체의 청소,(B)외부 도체와 실의 청소, 그리고(C)압축 공기를 사용 하 여 커넥터를 부드럽게 불어 건조 합니다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60874/60874fig03large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60874/60874fig04.jpg"> 그림 4: N형 커넥터에 대한 12in.lbf. 토크 렌치. 이 렌치는 VNA 케이블과 DUT 간의 연결을 강화하는 데 사용됩니다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60874/60874fig04large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60874/60874fig05.jpg"> 그림 5: 타입 N 교정 키트. 여기에 표시된 교정 키트에는 VNA의 오류를 교정하는 데 사용되는 개방, 짧은, 부하 및 스루 표준이 포함된 교정 키트가 있습니다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60874/60874fig05large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60874/60874fig06.jpg"> 그림 6: 유형 N 교정 표준. 교정에 사용되는 남성 및 여성 교정 표준의 사진. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60874/60874fig06large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>
<img alt="Figure 7" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60874/60874fig07.jpg"> 그림 7: 전자 교정 모듈. 전자 교정 모듈의 사진입니다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60874/60874fig07large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>
<img alt="Figure 8" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60874/60874fig08.jpg"> 그림 8: GHz의 주파수 함수로서 로그 크기 플롯에서 보정 후 교정 을 통해 보정합니다. 스루의 값은 1.8 GHz의 주파수에서 0.01 dB입니다. 이는 보정 후 GHz에서 주파수 함수로서의 스루의 값을 나타낸다. 스루는 교정이 유효한지 확인하기 위해 교정 검사로 사용됩니다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60874/60874fig08large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>
<img alt="Figure 9" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60874/60874fig09.jpg"> 그림 9: 스미스 차트 설명. 표준 임피던스의 실제 및 가상 임피던스 값 위치는 왼쪽 그림에 나타내고 임피던스 크기 값은 오른쪽 그림17에나와 있습니다. 이 스미스 차트 드로잉은 왼쪽의 실제 임피던스와 오른쪽의 임피던스 크기를 모두 보여줍니다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60874/60874fig09large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>
<img alt="Figure 10" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60874/60874fig10.jpg"> 그림 10: 포트 1과 2 사이에 삽입된 RF 필터. 측정 중에 VNA 케이블 끝에 포트 1과 2 사이에 삽입된 RF 필터 사진입니다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60874/60874fig10large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>
<img alt="Figure 11" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60874/60874fig11.jpg"> 그림 11: 그림 9에 제공된 사양을 가진 RF 필터에 대한 측정된 삽입 손실 및 3dB 포인트. Figure 9.  그림 10에표시된 RF 필터를 측정하는 동안 VNA의 스크린샷입니다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60874/60874fig11large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>
<img alt="Figure 12" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60874/60874fig12.jpg"> 그림 12: 사양에 포함되지 않은 10dB 감쇠기의 측정. 측정값은 1.7GHz에서 -22.70dB이고 사양은 10dB±0.5dB입니다. 또한 더 이상 사양 내에 없는 10dB 감쇠기의 측정도 나와 있습니다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60874/60874fig12large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>
<img alt="Figure 13" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60874/60874fig13.jpg"> 그림 13: 사양 내에서 10dB 감쇠기 의 측정. 측정값은 -9.88dB였다. 또한 사양 내에 있는 10dB 감쇠기의 측정도 나와 있습니다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60874/60874fig13large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>
<img alt="Figure 14" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60874/60874fig14.jpg"> 그림 14: 0.05dB/ft지정된 감쇠 값을 가진 36ft(11m) 동축 케이블의 측정. 케이블의 길이를 통한 손실은 ~1.8dB로 예상되었으며, 이는 1.87 GHz에서 -1.9 dB의 측정값과 일치한다. 또한 측정 된 손실이 제조업체의 사양 내에 있음을 나타내는 케이블의 측정이 표시됩니다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60874/60874fig14large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>

이 프로토콜은 무선 주파수 전파 측정 테스트 시스템의 구성 요소를 측정하기 위한 정확한 계측기로 사용하기 전에 벡터 네트워크 분석기를 교정하는 모범 사례를 설명합니다.

In situ measurements of radio frequency (RF) spectrum activity provide insight into the physics of radio frequency wave propagation and validate existing ...

좋은 측정을 하는 것은 어렵습니다. 이 절차는 좋은 측정 관행을 개발하는 데 도움이됩니다. 이 프로토콜을 따를 때 VNA는 RF 장치와 시스템을 정밀하게 디버깅하고 특성화합니다.VN은 RF 장치 또는 시스템을 측정하는 가장 정확한 방법입니다. 이 기술의 이론은 잘 확립되어 있으며이 프로토콜을 따르는 것은 일관되고 반복 가능한 결과를 제공합니다. 절차를 시연하는 것은 내 실험실의 동료 인 사비오 트란 (Savio Tran)이 될 것입니다.측정을 시작하기 전에 케이블, 증폭기, 필터, 테스트 중인 장치 및 기타 관련 구성 요소를 포함하여 전파 측정 시스템의 모든 구성 요소를 수집합니다. 케이블의 남성 포트에 대한 삽입 가능한 포트가 있는 여성 표준은 이 교정에 사용됩니다. 측정 하기 전에 적어도 반 시간, VNA를 켜고 미리 설정 된 버튼을 누릅니다.모든 케이블과 커넥터를 시각적으로 검사하여 닉, 덴트 및 불완전한 커넥터 스레드와 같은 명백한 마모 징후를 검사하고 모든 장치 및 케이블 끝의 커넥터를 청소합니다. 연결하기 전에 VNA 케이블을 포트 1개와 2개 포트와 테스트 중인 장치와 정렬하고 연결된 케이블을 손으로 조입니다. 저항이 거의 또는 전혀 느껴지지 않으면 N 형 연결을위한 12 인치 토크 렌치로 조입니다.VNA 주파수 범위를 설정하려면 자극 메뉴를 열고 주파수를 선택합니다. 시작 주파수를 1, 700 메가헤르츠로 설정하고 정지 주파수를 1, 900 메가헤르츠로 설정합니다. 측정 유형을 설정하려면 응답, 측정 및 S21을 선택합니다.포트 전력을 설정하고 조정하려면 자극, 전력, 전력을 선택하고 포트 전력을 0 dbm로 조정합니다. 스윕 설정을 설정하고 조정하려면 자극, 스윕 및 스윕 설정을 선택하고 스윕을 단계별 스윕합니다. 거주 시간을 0 마이크로초로 설정합니다.평균 모드를 설정하고 조정하려면 응답과 평균을 선택하고 중간 주파수 대역폭을 1킬로헤르츠로 설정합니다. 표시 데이터 형식을 설정하려면 응답, 형식 및 로그 매그를 선택합니다. 그런 다음 자극, 스윕, 포인트 수 및 1601을 선택하여 표시된 추적의 데이터 포인트 수를 설정합니다.수동 교정을 수행하려면 응답, cal, 교정 시작, 교정 마법사 및 가이드가 없는 교정을 선택합니다. cal 유형 선택에서 두 개의 포트 짧은 오픈 하중을 선택하고 적절한 교정 키트를 선택하여 특정 교정 키트에서 표준의 정확한 값을 알 수 있습니다. 그런 다음 을 클릭합니다.포트 1에 부착된 케이블에 개방형 교정 표준을 부착하고 포트 2에 연결된 케이블에 짧은 교정 표준을 부착합니다. 연결된 개방의 측정을 수행하려면 포트 1에서 열기를 선택하고 N50 여성 개방을 입력합니다. 추적이 나타납니다.포트 2에 부착된 단락의 측정을 수행하려면, 짧은 선택 및 유형 N50 암컷 짧은. 추적이 나타납니다. 두 번째 측정 후 포트 간에 교정 표준을 교환합니다.그리고 포트 1에서 짧은 선택 및 포트 하나에 짧은 측정하려면 짧은 N50 여성 짧은 입력. 추적이 나타납니다. 포트 2에서 열린 것을 측정하려면 포트 2에서 열기를 선택하고 N50 여성 열기를 입력합니다.다음으로 포트 1에서 짧은 것을 광대역 로드로 바꿉니까. 그리고 포트 1에서 하중을 선택하고 N50 광대역 부하를 입력하여 포트 원의 부하를 측정합니다. 추적이 나타납니다.측정이 완료되면 포트 2에서 열기를 제거하고 포트 1에서 광대역 부하를 제거하고 광대역 부하를 포트 1에서 포트 2로 전송합니다. 누출 신호를 방지하기 위해 포트 1에 포트 2에서 열립니다. 포트 2에서 부하를 선택하고 N50 광대역 부하를 입력합니다.추적이 나타납니다. 포트 1과 2에 연결된 케이블 사이에 스루 보정 표준을 삽입하고 통해 교정 표준을 측정합니다. 여러 개의 추적이 나타납니다.모든 표준에 체크 표시가 있으면 다음을 선택하고 사용자 CalSet로 저장합니다. 그런 다음 교정 이름을 입력하고 저장을 클릭합니다. 교정을 확인하려면 포트 1과 2 사이의 케이블에 마모의 명백한 징후없이 통해 어댑터를 연결하고 응답, 배율, 배율 및 분할당 0.1 데시벨로 설정합니다.통해 삽입 손실을 측정하려면 자극 메뉴, 트리거 및 단일을 선택합니다. 주파수 범위에 걸쳐 단일 스윕이 나타납니다. 스루를 검사한 후 응답, 배율 및 배율을 선택하여 분할당 값을 10데시벨로 반환합니다.S11을 측정하려면 자극 메뉴, 트리거 및 단일을 선택하고 응답, 측정 및 S11을 선택합니다. 구성 요소 및 시스템 손실을 측정하려면 먼저 테스트 중인 장치를 VNA에 연결하고 응답, 측정 및 S21을 선택합니다. 테스트 중인 장치를 측정하려면 자극 메뉴, 트리거 및 단일을 선택하고 파일을 선택하고 데이터를 저장하여 표시된 추적 형식으로 데이터를 저장합니다.표시된 추적, 표시되는 형식으로 의 형식을 설정하고 두 포트 S 매개 변수를 저장하는 CSV 또는 s2p의 느낌 유형을 선택합니다. 밴드패스 필터의 테스트 결과를 확인하고 분석하려면 마커 분석, 마커 검색 및 최대를 선택하여 필터의 삽입 손실을 찾습니다. 마커 분석, 마커, 마커, 마커를 선택하고 마커 1 내지 1, 802 메가헤르츠에 대한 자극을 설정하여 측정되는 필터의 중심 주파수를 설정합니다.드롭다운 메뉴에서 마커 2개를 선택하고 상자에 체크 아웃하여 노브를 이동하여 마커 주파수를 중앙 주파수에서 측정된 손실보다 3데시벨 인 지점으로 낮춥춥시다. 참조를 선택하고 온 박스를 선택합니다. 그런 다음 마커 3을 선택하고 온 박스를 선택하고 델타 마커 상자를 선택합니다.그런 다음 마커 3에 대한 자극을 델타 3이 0에 가장 가까운 지점으로 설정합니다. 필터의 세 데시벨 대역폭은 델타 3에 의해 표시됩니다. 수동 교정을 선택하지 않으면 전자 교정 옵션을 선택하고 전자 교정 키트를 포트 1과 2 사이의 케이블에 연결합니다.응답, 교정, 교정 시작, 교정 마법사 및 전자 교정을 사용합니다. 두 개의 포트 전자 교정과 적절한 모듈 및 특성화를 선택하고 다음을 클릭합니다. 그런 다음 측정값을 클릭하여 교정 표준을 측정합니다.교정이 끝나면 사용자 CalSet로 저장을 클릭하여 교정 데이터를 저장합니다. 본 대표적인 분석에서, 필터는 제조업체의 사양을 컨설팅한 후 측정되었다. 관찰된 바와 같이, 삽입 손실은 3데시벨 점뿐만 아니라 확인되었다.다음은 마이너스 22.70 데시벨로 측정된 손상된 10 데시벨 감쇠기의 측정입니다. 비교를 위해, 이 그림에서, 좋은 10 데시벨 감쇠기의 측정을 관찰할 수 있다. 측정값은 전체 1, 700 ~ 1, 900 메가헤르츠 대역폭에서 마이너스 9.5에서 마이너스 10.5 데시벨의 지정된 범위 내에 있습니다.케이블 손실은 무선 주파수 측정에서 자주 수행되는 또 다른 중요한 측정입니다. 예를 들어, 이 분석에서 측정된 손실은 1, 750 메가헤르츠의 주파수에서 마이너스 1.88 데시벨이었습니다. 측정을 계속하기 전에 항상 좋은 교정이 있는지 확인하고 장치를 측정한 후 사양 시트로 측정 매개 변수를 확인하십시오.벤치 탑에 VNA를 사용하여 좋은 측정 관행을 사용하면 다른 장치 및 복잡한 환경에서 신뢰할 수 있고 정확한 측정이 가능합니다.

calibration-vector-network-analyzer-for-measurements-radio-frequency

Research

연구

JoVE Journal

Engineering

공학

무질서 구조는 기능 결함 설계에서 광 밴드 갭 전례없는 자유를 형성하기위한 새로운 메커니즘을 제공합니다. 무질서 시스템의 계산 문제를 회피하기 위해, 우리는 PBG 재료의 새로운 클래스의 모듈 형 거시적 샘플을 구성하고 쉽고 저렴한 방법으로 자신의 규모 불변 광 특성을 특성화하기 위해 전자 레인지를 사용합니다.

무질서 광 밴드 갭 (photonic bandgap) 재료의 광자 속성을 연구에 전자 레인지 및 유전체 고체의 육안 샘플을 사용하여

초전도 마이크로파 공진기는 빛, 양자 컴퓨팅 애플리케이션 및 재료 특성의 검출에 대한 관심이다. 이 작품은 제조 및 초전도 전자 레인지 공진 산란 매개 변수의 특성에 대한 자세한 절차를 제공합니다.

초전도 공진기의 제조 및 특성

직접 및 트랩 매개 재결합 역학을 조사하고 박막 반도체의 캐리어 이동성을 결정하기 위한 시간 분해 마이크로파 전도성 기술이 여기에 제시되어 있습니다.

시간 해결 전자 전도도를 통해 박막 태양 광 재료의 재조합 역학

여기, 우리 현장에서 측정 토양 탄소 단일 지점 측정 (정적 모드)에 대 한 중성자-감마 기법을 사용 하 여 프로토콜을 제시 또는 필드 평균 (스캐닝 모드). 우리는 또한 시스템 구축 기술 및 정교한 데이터 처리 절차.

측정 토양 탄소 고정 및 검색 모드에서 중성자-감마선 분석에 의해

이 연구는 측정 장치의 측정으로 개인 exposimeters의 사용으로 인 한 불확실성을 피하고 2.4 g h z 대역에서 노출 수준을 측정 하는 프로토콜을 설명 합니다. 노출 레벨의 이러한 변경 계정에, 적합성 테스트, 노출 한계 비 교란 데이터에서 정의에서 특히 취해야 한다.

노출 조건 신체 착용 않습니까 2.4 g h z 대역에서의 효과적인 분석

이 보고서는 연속 파, 무선 주파수 채널 사운드 측정 시스템을 사용하여 전파 측정의 설정, 유효성 검사 및 검증 및 결과를 설명합니다.

연속 파 전파 채널 사운드 측정 시스템 - 테스트, 검증 및 측정

이 글에서는 국소 비파괴 열적 특성화 및 영상을 위한 주파수 영역 열반사(FDTR) 기법을 소개합니다.

열적 특성 측정을 위한 주파수 영역 열반사 기법

이 프로토콜은 유방 이미징을 위한 마이크로파 이미징 장치의 이미징 절차를 설명합니다.

마이크로파 유방조영술의 임상 영상

유기 태양 광 (OPV) 재료는 나노 미터 스케일에서 본질적으로 inhomogeneous입니다. OPV 재료의 Nanoscale inhomogeneity는 태양 광 디바이스의 성능에 영향을 미칩니다. 이 논문에서, 우리는 하위-100 나노 미터 해상도 OPV 재료의 전기 및 기계적 성질의 양적 측정을위한 프로토콜을 설명합니다.

동시 수량 전도성과 AFM을 사용하여 유기 태양 광 재료의 기계적 성질 측정

접촉 브러시에 대한 마찰력 현미경 실험을 수행하는 방법론이 제시됩니다 : (a) 기판과 (b) 콜로이드 프로브에서 접목 된 두 개의 폴리머 브러시를 슬라이딩하여 두 개의 접촉 비 혼화성 브러시 시스템을 사용함으로써 슬라이딩 접촉의 마찰이 혼합 브러시 시스템에 비해 감소한다는 것을 보여줍니다.

고분자 브러쉬를 반대 섞이지의 준비 및 마찰 힘 현미경 측정,

배우세요 벡터 네트워크 분석기(VNA) 교정 방법으로 무선 주파수 전파 채널에서 정확한 측정을 수행하는 기술입니다. 이 프로토콜은 RF 장치 특성화의 정밀도와 신뢰성을 향상시킵니다.

무선 주파수 전파 채널에서 측정을 위한 벡터 네트워크 분석기 교정

더 많은 동영상 탐색