밀리미터파 신호 분석 과제 해결 | 키사이트 Keysight
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밀리미터파 기술은 무선 통신을 변혁시킵니다. 차세대 5G, 위성 및 자동차 레이더 통신은 초광대역폭을 사용하여 보다 높은 데이터 스루풋과 우수한 범위 분해능을 제공합니다. 밀리미터파 기술은 일종의 핵심 조력자로서 성능 향상에 많은 도움을 주지만 동시에 경로 손실, 부족한 설계 여유, 복잡한 변조, 엄격한 표준과 같은 과제를 해결해야 합니다.
밀리미터파 주파수에서는 과도한 경로 손실로 인해 RF 성능이 제한되며 많은 비용이 소요됩니다. 또한 OTA(Over-The-Air) 테스트 방법으로 성능 지표를 측정하면 정확하고 반복 가능한 결과를 얻기가 더 어렵습니다. 광대역폭은 우수한 데이터 스루풋, 범위 분해능 및 정확성과 짧은 지연 시간을 지원하지만 더 많은 노이즈가 발생합니다. 과도한 경로 손실과 노이즈는 테스트 복잡성과 측정 불확실성을 증가시킵니다.
밀리미터파 테스트 과제
무선 기술은 신호 대역폭을 증가시키며 고차 변조 방식으로 데이터 전송 속도를 개선합니다. 넓은 대역폭은 밀리미터파의 매력적인 특징입니다. 그러나 넓은 대역폭과 고차 변조 방식은 밀리미터파 주파수에서의 링크 품질 요건과 관련된 과제를 야기합니다. 플랜지 연결의 왜곡은 원하지 않는 반사로 신호 품질과 성능을 저하시킬 수 있습니다. 엔지니어는 밀리미터파 구성 요소와 디바이스를 주의 깊고 정확하게 평가해야 합니다.
과도한 경로 손실
밀리미터파 주파수에서는 기기와 테스트 대상 디바이스(DUT) 간의 과도한 경로 손실로 인해 신호 대 노이즈 비율(SNR)이 낮아집니다. SNR이 낮으면 오차 백터 크기(EVM), 인접 채널 성능, 스퓨리어스 방사와 같은 신호 분석 측정이 어려워집니다.
또한 구성 요소가 작고 프로브 대상과 잘 통합되지 않아 방사 테스트(OTA 테스트)가 필요합니다. 신호 수준이 극적으로 감소하므로 테스트 셋업 주변의 방사 환경을 제어하고 교정해야 합니다.
광대역 노이즈
밀리미터파 주파수 대역은 대역폭을 더 넓게 사용할 수 있습니다. 그러나 수신기 감도를 향상시키기 위해 전송 신호가 채널의 노이즈 플로어와 경쟁해야 합니다. 마찬가지로 분석 대역폭이 증가하면 신호 분석기에 더 많은 노이즈가 유입됩니다. 이 노이즈는 측정값의 SNR을 감소시켜 정확한 밀리미터파 측정을 더욱 어렵게 만듭니다.
주파수 응답
테스트 시스템의 주된 목적은 DUT의 특성을 분석하는 것입니다. 테스트 시스템은 DUT의 측정 결과를 다른 모든 테스트 세그먼트 영향과 격리시켜야 합니다. 테스트 시스템을 구축할 때 신호 분석기와 사이의 구성 요소(예: 믹서, 필터, 앰프)가 주파수 응답에 영향을 미칩니다. 이러한 응답은 다양한 주파수에서 나타나며 진폭 및 위상 오차가 포함됩니다. 변조된 신호의 진폭 및 위상 오차는 변조 품질을 저하시킵니다. 더 넓은 대역폭과 더 높은 주파수로 신호를 테스트하면 주파수 응답이 더 악화됩니다.
신호 경로 손실 감소
송신기 평가, 수신기 문제 해결 등 필요한 작업이 무엇이든 관계없이 OTA 신호를 분석하는 경우 모두 신호 분석기 하드웨어와 소프트웨어의 유연성으로 최적의 솔루션을 만들 수 있습니다. 입력 신호는 노이즈와 유사한 테라헤르츠 수준의 저주파와 복잡한 광대역 변조 지속파로 높게 출력될 수 있습니다. 신호 분석기는 다양한 입력 신호를 측정하기 위해 높은 출력 수준으로 www.keysight.com 페이지 4 감쇠를 적용하거나 낮은 출력 수준에서 프리앰프를 적용할 수 있습니다. 신호 분석기는 여러 RF 신호 경로(예: 기본 경로, 마이크로파 프리셀렉터 바이패스, 저노이즈 경로, 풀바이패스 경로)를 제공함으로써 노이즈를 줄이고 감도를 향상시키며 신호 경로 손실을 줄여 SNR을 향상시킵니다.
기본 경로 — 낮은 수준 신호 측정
입력 신호가 RF 감쇠기, 프리앰프, 프리셀렉터를 거쳐 믹서에 도달하는 기본 경로입니다. 45 MHz 미만 대역폭으로 낮은 수준 신호를 측정하는 데 가장 유용한 방법이며 프리셀렉터 대역폭으로 제한됩니다.
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