벡터 네트워크 분석 용어 정리 (1)

벡터 네트워크 분석기는 통신 시스템에서 입사파, 반사파, 전송파의 정밀한 측정을 가능하게 하는 복잡한 도구입니다. 이 기기는 각 파동의 크기와 위상을 포함한 벡터 특성을 분석하여 장치의 반사 및 전송 특성을 정량화합니다. 벡터 네트워크 분석은 고주파 통신 시스템의 성능을 최적화하고 시스템 왜곡을 최소화하는 데 필수적입니다.

 

벡터 네트워크 분석 용어
이제 우리는 전자기파의 기본을 이해했으므로 이를 측정하는 데 사용되는 공통 용어를 배워야 합니다. 벡터 네트워크 분석기 용어는 일반적으로 다음의 측정을 나타냅니다.
R 또는 기준 채널의 입사파. 반사파는 A 채널로 측정되고, 전송 하는 B 채널로 측정됩니다(그림 10). 진폭과 위상
이러한 파동의 정보를 통해 DUT의 반사 및 전송 특성을 정량화하는 것이 가능합니다. 반사 및 투과 특성은 벡터(크기 및 위상)로 표현될 수 있으며,
스칼라(크기만) 또는 위상만 수량. 예를 들어 반사 손실은 반사의 스칼라 측정이지만 임피던스는 벡터 반사 측정입니다. 비율 측정을 통해 다음을 수행할 수 있습니다.
절대 전력과 소스 전력 대 주파수의 변화에 독립적인 반사 및 전송 측정입니다. 비율 반사는 종종 A/R로 표시되고 비율 투과는 다음과 같이 표시됩니다.
B/R, 기기의 측정 채널과 관련됩니다.

비율 반사의 가장 일반적인 용어는 복수 반사 계수인 ρ 또는 감마입니다(그림 11).
ρ의 크기 부분을 π 또는 rho라고 합니다. 반사 계수는 입사 신호 전압 레벨에 대한 반사 신호 전압 레벨의 비율입니다. 예를 들어, 전송선이 다음과 같이 종료됩니다.
특성 임피던스 Oz는 모든 에너지를 부하로 전달하므로 Refl = 0 및 π = 0입니다. 부하의 임피던스 Z이 특성 임피던스와 같지 않으면 에너지가 반사되고 π는 다음과 같습니다.
0보다 큼. 부하 임피던스가 단락 또는 개방 회로와 같을 때 모든 에너지가 반사되고 π = 1입니다. 결과적으로 π에 가능한 값의 범위는 0~1입니다.

반사 손실은 반사 계수를 로그 용어(데시벨)로 표현하는 방법입니다. 반사 손실은 반사된 신호가 입사 신호보다 낮은 데시벨 수입니다. 반사 손실은 항상 표현됩니다.
양수로 표시되며 특성 임피던스의 부하에 대한 무한대와 개방 또는 단락 회로의 경우 0dB 사이에서 달라집니다. 반사를 표현하는 데 사용되는 또 다른 일반적인 용어는 전압 정재파비입니다.
(VSWR)는 RF 엔벌로프의 최솟값에 대한 RF 엔벌로프의 최댓값으로 정의됩니다. 이는 (1 + ρ)/(1 – ρ)로 π과 관련됩니다. VSWR 범위는 1(반사 없음)부터 무한대(완전 반사)까지입니다.
전송 계수는 전송된 전압을 입사 전압으로 나눈 값으로 정의됩니다(그림 12). 송신 전압의 절댓값이 입사 전압의 절댓값보다 큰 경우
전압, DUT 또는 시스템에는 이득이 있다고 합니다. 전송된 전압의 절댓값이 입사 전압의 절댓값보다 작은 경우 DUT 또는 시스템에 감쇠 또는 삽입 손실이 있다고 합니다.
전송 계수의 위상 부분을 삽입 위상이라고 합니다.

삽입 단계를 직접 검사하는 것은 일반적으로 유용한 정보를 제공하지 않습니다. 이는 삽입 위상의 전기적 길이로 인해 주파수에 대한 큰(음의) 기울기를 갖기 때문입니다.
DUT. 기울기는 DUT의 길이에 비례합니다. 통신 시스템에서 왜곡을 일으키는 것은 선형 위상의 편차뿐이므로 위상의 선형 부분을 제거하는 것이 바람직합니다.
나머지 비선형 부분을 분석하기 위한 응답입니다. 이는 벡터 네트워크 분석기의 전기 지연 기능을 사용하여 DUT의 평균 전기 길이를 수학적으로 상쇄함으로써 수행할 수 있습니다.
그 결과 선형 위상으로부터의 위상 왜곡 또는 편차가 고해상도로 표시됩니다(그림 13).

 

 

 

1. 벡터 네트워크 분석의 측정 용어: 입사파는 기준 채널 R로, 반사파는 A 채널로, 전송파는 B 채널로 측정됩니다. 이 측정값들을 통해 DUT의 반사 및 전송 특성을 벡터(크기 및 위상) 또는 스칼라(크기만) 또는 위상만으로 정량화할 수 있습니다.
2. 복소 반사 계수 및 반사 손실: 복소 반사 계수(ρ 또는 감마)는 입사 신호 대비 반사 신호의 전압 레벨 비율을 나타내며, 반사 손실은 반사된 신호가 입사 신호에 비해 얼마나 낮은지를 데시벨 단위로 표현합니다.
3. 전송 계수 및 삽입 위상: 전송 계수는 전송된 전압을 입사 전압으로 나눈 값이며, DUT의 이득 또는 감쇠를 나타냅니다. 삽입 위상은 주파수에 대한 DUT의 전기적 길이로 인해 발생하며, 이는 주로 DUT의 길이에 비례합니다. 비선형 위상 변화는 시스템에서의 왜곡을 나타내고, VNA의 전기 지연 기능을 통해 분석할 수 있습니다.