DBPIA-NURIMEDIA

Size: px

Start display at page:

Download "DBPIA-NURIMEDIA"

서천 독고
6 years ago
Views:

1 THE JOURNAL OF KOREAN INSTITUTE OF ELECTROMAGNETIC ENGINEERING AND SCIENCE Feb.; 24(2), ISSN (Print) 잡음원교정용 W- 대역도파관잡음측정시스템의성능평가 Performance Evaluation of a W-Band Waveguide Noise Measurement System for Calibrating Noise Sources 강태원 김정환 권재용 강진섭 Tae-Weon Kang Jeong-Hwan Kim Jae-Yong Kwon Jin-Seob Kang 요약 W- 대역도파관잡음원교정을위한잡음측정시스템을구성하고, 기본적인특성에대하여논하였다. 잡음측정시스템은상용잡음지수분석기, W- 대역주파수변환기, 그리고국부발진기로구성되어있다. 일반적으로잡음원교정에는 Y 인자법이사용된다. Y 인자법에서는잡음수신시스템의출력이입력잡음전력과선형적 이라는가정을전제한다. 그러므로잡음측정시스템의선형성은시스템의성능을결정하는기본적인파라미터이다. 잡음측정시스템의선형성은믹서부, 중간주파수 (IF) 부, RF 부로나누어평가하였으며, 각각 0.24 db, 0.05 db, 0.20 db 이다. 또, 잡음측정시스템의잡음지수는 7~17 db 로평가되었다. 이잡음측정시스템은 잡음원교정뿐만아니라, 여러가지전기전자소자, 기기, 그리고시스템의잡음특성평가에도활용될것이다. Abstract A W-band waveguide noise measurement system for calibrating noise sources was implemented and its basic characteristics were discussed. The measurement system consists of a commercial noise figure analyzer, a full W-band frequency converter, and a local oscillator. To measure the noise temperature of a noise source, the Y- factor method is generally used. Since the Y-factor method is based on the assumption that the receiving system is linear, linearity is one of important performance parameters of the measurement system. In this paper, the linearities for mixer, intermediate frequency(if), and RF parts were evaluated to be 0.24 db, 0.05 db, and 0.20 db, respectively. The noise figure of the measurement system evaluated is 5 db to 17 db in W-band. The measurement system can be used to measure thermal noise characteristics of electronic and electrical devices, equipments, and systems as well as to calibrate noise sources. Key words : Noise, Noise Temperature, Noise Figure, W-Band, Y-Factor Method Ⅰ. 서론 전자파수신시스템의성능은여러가지요인들 에의해영향을받으며, 그중에서잡음은가장기본 적인요인들중의하나다. 특히, 미약한전파신호를 수신하는위성통신이나우주천체관측분야에서 이연구는 2013 년도한국표준과학연구원의일반과제 차세대전자파측정표준기술개발 의연구비지원으로연구되었음 ( 한국표준과학연구원 한국표준과학연구원기반표준본부전자파센터 (Center for Electromagnetic Wave, Division of Physical Metrology, Korea Research Institute of Standard and Science) Manuscript received January 2, 2013 ; Revised February 5, 2013 ; Accepted February 15, (ID No ) Corresponding Author : Tae-Weon Kang ( twkang@kriss.re.kr) 180 c Copyright The Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science. All Rights Reserved.

2 잡음원교정용 W- 대역도파관잡음측정시스템의성능평가 수신시스템의잡음은매우중요한요인이다. 이논문에서는발생원인별로구분되는여러잡음들중에서열잡음 (thermal noise) 을다룬다. 열잡음은도체나반도체속의전자의열요동 (fluctuation) 에의해생기는전기잡음이며, 자유전자의이랜덤한운동은온도에비례하여강해진다. 또한, 열잡음은유효주파수범위에걸쳐거의일정한에너지스펙트럼을가진다. 잡음전력은반도체소자나진공관내부의전하흐름, 전리층이나이온화된가스층을지나는전파전파, 보다근원적으로는절대영도보다높은온도상태에서전기전자부품의열변화 (thermal variation) 등과같은랜덤프로세스의결과로발생된다 [1]. 잡음은외부에서수신시스템내부로들어가거나시스템내부에서발생된다. 이와같은잡음의크기는수신시스템이감지할수있는신호의최저레벨을결정한다. 레이더나통신시스템에서는최고의성능을목적으로잡음을최소화시킨다. 반면에전파천문분야의전파관측시스템에서는안테나의수신잡음전력자체가수신시스템의입력이된다. 후자의경우에는수신된잡음과수신시스템내부에서발생된잡음을구분해야한다. 본논문에서는 W-대역 (75~110 GHz) 에서잡음원의잡음전력을측정하기위한잡음측정시스템과그잡음지수를다룬다. 2장에서는잡음측정시스템의구성과특징을기술하고, 3장에서는성능평가방법과결과를보인다. 끝으로 4장에서결론을맺는다. Ⅱ. W-대역잡음측정시스템 2-1 잡음측정시스템의구성 W-대역잡음측정시스템은주파수변환기 (frequency converter), 국부발진기 (Local Oscillator: LO), 그리고수신기로구성된다 ( 그림 1 참조 ). 여기서잡음측정시스템은자체잡음이작게설계되어매우낮은잡음을측정할수있는고감도측정시스템을말한다. 첫째, 주파수변환기는아이솔레이터, 저잡음증폭기, 서로다른두주파수의전자파신호를혼합하여중간주파수 (Intermediate Frequency: IF) 로변환시키는 혼합기 (mixer), IF 증폭기로구성된다. 주파수변환기 입력단과저잡음증폭기사이에는 25 db isolation 의 아이솔레이터 (isolator) 가삽입되어있어서 RF 입력 단에연결되는피측정잡음원의임피던스변화에따 른수신기의출력변화를줄여준다. 주파수변환기 의변환이득은 75~110 GHz 에서 10 db 이상, 잡음 지수는 20 db(ssb) 이하이다. 잡음측정시스템의 IF 주파수는 MHz 이다. 둘째, LO 는주파수변환기내부에고정설치되어 있거나별도로외부에서공급한다. 본논문의주파 수변환기는외부 LO 를사용하며, W- 대역전범위에 서동작한다. 주파수변환기내부의혼합기는국부 발진기에서나온신호의주파수를 6 배로높여사용 하므로외부 LO 의주파수범위는 12.50~18.33 GHz 이다. 셋째, 수신기는상용장비를구입하거나특별히 제작하여사용할수있다. 이논문에서수신기는상 용잡음지수분석기 (noise figure analyzer, NFA) 이며, 동작주파수범위는 10 MHz~26.5 GHz 이다. 수신기 의 RF 입력단에들어오는신호는주파수변환기의 IF 출력신호이며, 주파수는 MHz 이다. 이주 파수에서잡음지수분석기의잡음지수는제작자규 격에의하여 (23±3) 에서 4.41 db(=4.40 db ) 이다. 2-2 잡음측정시스템의잡음지수 잡음은잡음온도나잡음지수로나타낸다. 이논 문에서다루고있는잡음측정시스템은미지의잡 음원에대한잡음온도를측정하고자함이다. 그림 1 은전 ( 全 ) 전력형잡음측정시스템이며, 입력되는 잡음전력을그대로직접측정하는것을특징으로 한다. 참고로 Dicke 라디오미터는측정하고자하는 잡음전력을기준잡음전력과스위칭방식으로비 교함으로써감도를높이고시스템편이에의한영향 을줄였다 [2]. 잡음측정시스템은주파수변환기, 국부발진기, 잡음지수분석기로구성되며, 그림 1 에보였다. 이 시스템으로미지잡음원의잡음온도 를측정하 기위해서는서로다른잡음온도, 의기준 잡음원을사용한다. 일반적으로잡음측정에서는 Y 인자법 (Y-factor method) 이사용된다 [3],[4]. 그림 1 에서 181

THE JOURNAL OF KOREAN INSTITUTE OF ELECTROMAGNETIC ENGINEERING AND SCIENCE. vol. 24, no. 2, Feb. 2013. 그림 1.

3 THE JOURNAL OF KOREAN INSTITUTE OF ELECTROMAGNETIC ENGINEERING AND SCIENCE. vol. 24, no. 2, Feb 그림 1. 주파수변환기, 국부발진기, 잡음지수분석기로구성된잡음측정시스템 Fig. 1. The noise measurement system consisting of a frequency converter, an external LO, and a noise figure analyzer. 와같이이들잡음원들을측정시스템의입력에연 결하여출력잡음전력을각각,, 으로측 정하고, 그값들사이의비인 Y 인자는 준잡음원을잡음측정시스템에연결하여각각의 출력잡음을측정하면측정시스템자체의잡음온 도는식 (4) 에의하여구할수있다. 식 (4) 를식 (2) 에 대입하면피측정잡음원의잡음온도 는 로구해진다 [5]. 여기서잡음원들의반사계수가충분 히작다고가정하여부정합인자,, 를 1 이 로두면식 (5) 는 (5) (6) (1) (2) 로간단하게표현된다. 식 (4) 에서잡음측정시스템 의잡음온도는 로표현할수있다 [3]. 여기서 는측정시스템의평 균실효입력잡음온도또는등가잡음온도로서가 용 (available) 전력에해당되는잡음출력을의미한 다.,, 는잡음온도,, 인잡음 원들이각각잡음전력측정시스템의입력에연결 되었을때잡음원들과측정시스템입력사이의부 정합인자이다. 예를들어잡음온도 T s1 인잡음원 이잡음측정시스템입력단에연결되었을때부정 합인자는 이다. 여기서 Γ s1, Γ r 은각각잡음원과잡음측정 시스템의반사계수이다., 인잡음원과잡음 측정시스템사이의부정합인자도식 (3) 과같이쓸 수있다. 식 (1), (2) 로부터 는 (3) (4) 로쓸수있다. 즉, 잡음온도를알고있는 2 개의기 (7) 로주어진다 [1]. 부정합인자는 3-5 절에서다룬다. 등가잡음온도 와잡음지수 는 F=1+ T e T 0 (8) 의관계를가지며, 290 K 이다. 를데시벨로 표현하면 log (9) 와같다. 그림 1 에서기준잡음원으로사용되는다이오드 잡음원의잡음온도는일반적으로과도잡음비 (excess noise ratio: ENR) 로표현된다 [4]. ON OFF S S log (10) 여기서 S ON 은 On 상태잡음원의잡음온도이다. S OFF 는 Off 상태잡음원의잡음온도이며, 제작자 는 S OFF 290 K 일때의 ENR 값을제공하고있다. 182

잡음원교정용 W- 대역도파관잡음측정시스템의성능평가 Ⅲ. 잡음측정시스템의성능평가잡음측정시스템으로측정한잡음전력사이의비는식 (1) 및 (2) 의 Y인자로주어진다. Y인자법에서는측정시스템의입력잡음대출력잡음이선형적이라고가정한다. 그러므로선형성은잡음측정시스템의중요한평가파라미터이다.

4 잡음원교정용 W- 대역도파관잡음측정시스템의성능평가 Ⅲ. 잡음측정시스템의성능평가잡음측정시스템으로측정한잡음전력사이의비는식 (1) 및 (2) 의 Y인자로주어진다. Y인자법에서는측정시스템의입력잡음대출력잡음이선형적이라고가정한다. 그러므로선형성은잡음측정시스템의중요한평가파라미터이다. 측정시스템의선형성은일반적으로믹서 (mixer) 부, 중간주파수 (IF) 부, 그리고 RF부 ( 또는 W-대역전자파입력부 ) 로나누어평가한다 [6]. 3장의실험은수신기 (Agilent Technologies N8975A) 의대역폭 4 MHz, averaging factor 32, 측정횟수 5회의조건에서이루어졌다. 선형성실험들의반복도는 (0.01~0.04) db이다. 3-1 믹서의선형성 믹서는주파수변환기의주요부품중의하나로서 W-대역입력과 LO 출력을혼합하여원하는낮은주파수의중간주파수로바꾸어준다. 믹서의선형성은 LO 전력레벨변화에따른 DUT의잡음온도변화를측정하여평가할수있다. 확보된주파수변환기는 Farran Technology사의 FBC-10-FB이며, 주요특성은다음과같다. - RF 입력주파수 : 75~110 GHz, - 입력반사계수 : VSWR 1.5:1, - IF 출력 : MHz, - 입력단격리지수 (isolation): 25 db, - 변환이득 : >10 db, - 잡음지수 : < 20 db SSB max, - LO 입력주파수 : 9.375~13.75 GHz, - LO 전력 : +5 dbm 주파수변환기내부믹서의선형성을평가하기위하여그림 1의잡음측정시스템을구성하고, 식 (5) 를이용하여잡음온도를측정하였다. 식 (5) 의부정합인자는후에다루게될반사계수의측정값으로부터구할수있다. 그림 2는측정시스템사진이며, 다이오드잡음원앞단에는아이솔레이터가연결되어있다. 이것은잡음원이수신기의입력단에연결될때잡음원의임피던스에의해수신기의특성이변하는것을줄이기위해연결되었다. 다이오드잡음원의모델은 Noisecom NC5110, 명목 ENR은 15 그림 2. 잡음측정시스템의실제모습 Fig. 2. Pictorial view of the noise measurement system. db, 주파수범위는 75~105 GHz 이다. 다이오드잡음 원는 pulsed +28 V dc 전압에의하여 on/off 되며, 이 것은 hot/cold 상태에해당된다. 다이오드잡음원의 잡음온도는영국국립물리실험실 (National Physical Laboratory: NPL) 에서교정받았으며, 주파수는 78.5, 80, 85, 90, 94, 100 GHz 이다. 추가로 75, 95, 105 GHz 에서는제조사에서제공한잡음온도값을 으로 두었다. 다이오드잡음원 off 상태는실험실온도 22.8 (296.0 K) 이며, 이것을 로두었다. 피측정기기 (Device Under Test: DUT) 는앞서사용 한 NC5110 잡음원출력단에명목감쇠량이 3 db 인 도파관감쇠기를연결하여구성하였다. 먼저주파수 변환기의 LO 전력을 +5 dbm 으로하여 DUT 의잡음 온도를측정한다. 다음에는 LO 전력을 +2 dbm 으로 하여 DUT 의잡음온도를측정한다. 두경우의잡음 온도값의차이를 db 로그림 3 에보였다. 그림 3 에서 측정시스템의믹서선형성은 +0.08/ 0.24 db 이다. 90 GHz 에서선형성이좋지않은이유는시스템을 구성하는주파수변환기의잡음지수가이주파수에 서매우크기때문이다. 183

5 THE JOURNAL OF KOREAN INSTITUTE OF ELECTROMAGNETIC ENGINEERING AND SCIENCE. vol. 24, no. 2, Feb 그림 3. 잡음측정시스템의믹서선형성 Fig. 3. Mixer linearity of the noise measurement system. 3-2 IF 선형성 잡음측정시스템의수신기는 Agilent Technologies 사의 N8975A 잡음지수분석기이다 ( 그림 2 참조 ). 주파수변환기의 IF 출력은 MHz 이며, 이 IF 출력이잡음지수분석기의 RF 입력단에인가된다. 그러므로 IF 입력에대한측정시스템의출력응답 선형성은수신기에입력되는 IF 전력을변화시켜측 정할수있다. 여기서수신기는보정모드 ( Corrected mode) 또는무보정모드 ( Uncorrected 모드 ) 에 서동작시킬수있다. 보정모드는 ENR 값을알고 있는잡음원으로수신기를교정한후, 수신기를 Correction; On 으로두고측정하는모드이다. 이수신 기를이용하여증폭기등잡음지수를측정하기위 해서는보정모드로측정해야만한다. 무보정모드 는수신기를 Correction: Off 로두고측정하는모드 이다. 만일수신기를교정하지않고사용한다면수 신기는 Correction; On/Off 에무관하게무보정모드 에서동작한다. 보정모드에서수신기입력전력의 변화범위는 100~ 50 dbm 이고, 무보정모드 의입력전력변화범위는 82~ 38 dbm 이다. 여 기서무보정모드의입력전력변화범위가보정모 드의것보다높은이유는무보정모드에서는수신기 의자체잡음전력과 IF 입력전력이합해지기때문 이다. 보정모드는시스템잡음을보정한상태로측 정하므로매우낮은전력레벨까지읽을수는있지 만, 낮은입력전력범위에서는상대적으로선형성이 좋지않다. 반면에무보정모드에서는시스템잡음 과 IF 입력전력이합산되므로, 보정모드에비해상 대적으로높은전력범위즉선형성이좋은영역에 서동작한다. 먼저보정모드에서수신기의 IF 선형성을평가한 다. 별도의신호발생기에서주파수 MHz 의연 속파신호를수신기 RF 입력에인가하여전력레벨 을 100 dbm~ 50 dbm 으로증가시키면서수신기 지시값을기록한다. 그런다음신호발생기와수신기 사이에명목값 3 db 의감쇠기를연결하여앞에서인 가한각각의신호발생기세팅전력에대하여수신기 지시값을기록한다. 각전력레벨에서 3 db 감쇠기 가있을때와없을때의비율을데시벨로계산한다. 이비율들의평균인비율평균을구한다. 각전력레 벨에서구한비율과비율평균과의차이를계산하여 IF 선형성을구한다. 같은방법으로무보정모드에 서도 IF 선형성을측정할수있다. 그림 4 는보정모 드에서측정한 IF 선형성결과이다. 그림 4 에서전력 입력레벨이 87 dbm 이상일때 0.05 db 이내의선 형성을보였다. 그림 5 는무보정모드에서측정한 IF 선형성결과 로서전력입력레벨이 42 dbm 인경우를제외하 면 ±0.05 db 이내의선형특성을보였다. 무보정모 드에서 3 db 감쇠기를연결하지않고측정된수신기 표시값 (P hot 표시선택 ) 은 3~47 db 이고, 보정모드 에서는 2~57 db 이다. 한편 ENR 이 5~15 db 인잡음 원을연결하였을때보정모드에서는 4~17 db 범위 의 P hot 값이수신기에서측정되는데, 그림 4 에서와 그림 4. 보정모드에서잡음측정시스템의 IF 선형성측정결과 Fig. 4. Measured results of the IF linearity of the receiver, the noise figure analyzer operated in the corrected mode. 184

6 잡음원교정용 W- 대역도파관잡음측정시스템의성능평가 그림 6. 3 db 감쇠기가연결된 W- 대역도파관잡음원의모습 Fig. 6. Pictorial view of a W-band waveguide noise source with a 3-dB attenuator. 그림 5. 무보정모드에서잡음측정시스템의 IF 선형성측정결과 Fig. 5. Measured results of the IF linearity of the receiver, the noise figure analyzer operated in the uncorrected mode. 같이비선형적으로동작하므로측정할때유의해야 한다. 3-3 RF 선형성 세번째로논의하는잡음측정시스템의선형성 은수신기내부의 RF 증폭기 ( 와증폭기뒷단의전체 시스템 ) 의 RF 입력전력에대한선형성이다. 측정 시스템을구성하고있는상용기기에서 RF 증폭기 를해체또는분리하는것은가능하지않으므로, 측 정시스템이구성된상태에서선형성을평가하였으 며, 다음의 3 단계에따라수행하였다. 단계 1: 잡음온도값을알고있는 W- 대역도파관 잡음원을잡음측정시스템의 RF 입력단에연결한 다 ( 그림 2 참조 ). 측정주파수는 NPL 의교정주파수 78.5, 80, 85, 90, 94, 100 GHz 와제작자데이터가주 어진 75, 95, 105 GHz 의총 9 개주파수이다. 이들 9 개주파수별 ENR 값을식 (10) 에대입하여얻은잡음 온도가식 (5) 의기준잡음온도 이다. 식 (5) 에서 기준잡음온도 는측정당시의실험실온도인 22.8 (296.0 K) 이다. Off 상태의잡음원은실험실 온도로유지되는정합된부하 (matched load) 로동작 한다. 사용된다이오드잡음원 (Noisecom, NC5110) 의 동작범위는 75~105 GHz 이다. 단, 현재 1 대의다이 오드잡음원을보유하고있어이것을기준잡음원으 로사용하는동시에, DUT 로도사용한다. 즉, DUT 의 잡음온도측정값 은 과같은값이며, 실험결 과에의하면 0.02 db 이내에서일치하였다. 단계 2: 다음으로단계 1 에서사용한기지의 W- 대역도파관잡음원에 3 db 감쇠기를결합한새로운 잡음원 ( 그림 6 참조 ) 을 DUT 로하여이것의잡음온 도 db at t 를식 (5) 에의하여구한다. 이때기 준잡음온도, 는단계 1 에서와같다. 단계 3: 단계 2 에서사용한 3 db 감쇠기의감쇠량 ( 또는 db ) 을벡터회로망분석기로측정하고, 그감쇠량을단계 2 의 db at t 에보정하여 를구한다. 의계산식은다음과같다. db att 여기서 db 이다. (11) 잡음온도는잡음전력에상응되는양이므로 RF 선형성은잡음온도차의데시벨값, 10 log {( ) / T x1 } 으로표현할수있다. 그림 7 은 보정모드에서잡음측정시스템의 RF 선형성을 (a) 잡음온도와 (b) 데시벨로보인결과이다. 따라서보 정모드측정시스템의 RF 선형성은 0.20 db 이내이 다. 한편, 무보정모드의경우에도이와유사한 RF 선형성을보였다. 3-4 잡음지수 잡음측정시스템의동작모드를무보정모드로 놓고, 잡음원을 RF 입력단에연결한다. 28 V dc 전압 을 on, off 하여잡음원을 on, off 상태로만든다. On, off 상태의잡음원에서발생되는잡음전력을수신 기로측정한다. 식 (5) 에의하여잡음측정시스템의 잡음온도 을계산한다. 여기서기준잡음온도, 는 3-3 절의 RF 선형성평가에사용한값이 다. 시스템의잡음온도를잡음지수로변환하여그 185

7 THE JOURNAL OF KOREAN INSTITUTE OF ELECTROMAGNETIC ENGINEERING AND SCIENCE. vol. 24, no. 2, Feb (a) 잡음온도 (a) Noise temperature (a) 반사계수 (a) Reflection coefficients (b) 잡음온도차이 (b) The difference of noise temperatures 그림 7. 보정모드잡음측정시스템의 RF 선형성측정결과 Fig. 7. Measured results of the RF linearity of the receiver, i.e., the noise figure analyzer operated in the corrected mode. (b) 부정합인자 (b) The mismatch factors 그림 9. 잡음측정시스템과잡음원의반사특성 Fig. 9. Reflection characteristics of the noise measurement system and the noise source in on and off states. 3-5 반사계수와부정합인자 그림 8. 잡음측정시스템의잡음지수 Fig. 8. Noise figure of the noise measurement system. 림 8 에보였다. 이때식 (5) 의부정합인자는다음절 에서보일반사계수들로부터구하였다. 그림 8 에서 시스템잡음지수는 W- 대역에서 7~17 db 이다. 단, 90 GHz 에서는시스템의잡음지수가 17 db 로높 은데, 이는시스템을구성하고있는주파수변환기 FBC-10-FB 의잡음지수가높기때문이다. 부정합인자식 (3) 에서두기준잡음온도 과 에해당되는잡음전력을발생시키는잡음원의입력반사계수, 는각각 on 및 off 상태의도파관잡음원에대한측정량이다. 그리고 은잡음측정시스템의반사계수이다. 그림 9는 on, off 상태의잡음원과잡음측정시스템의반사계수측정값이다. 그림 9에서 dc 28 V on, off일때잡음원의반사계수가 W-대역전주파수에서거의변화가없다는점에주목할필요가있다. 이것은그림 6에서보는바와같이잡음원의출력단에아이솔레이터가연결되어있기때문이다. 이러한특성의잡음원을사용하여다른기기의잡음지수를측정하면측정의정확도를높일수있다 [4]. 그림 9(a) 의반사계수측정값을식 (3) 에넣어부정합인자를구하면그림 9 186

잡음원교정용 W- 대역도파관잡음측정시스템의성능평가 (b) 와같이 0.946~1.000 범위의값을가진다. Ⅳ. 결론 W-대역도파관잡음원교정을위한잡음측정시스템을구성하고, 그특성을평가하였다. 잡음원교정에일반적으로사용되는 Y인자법은측정시스템이입력잡음전력에선형적으로동작한다는가정을전제한다. 따라서잡음측정시스템의선형성은시스템성능을나타내는파라미터들중의하나이다.

이시스템은대외교정서비스를통한잡음표준의산학연보급과각종전기전자소자, 기기, 그리고시스템의잡음특성평가에활용될것이다. 참고문헌 [1] D. M. Pozar, Microwave Engineering, Addison-Wesley Publishing Company, Inc., pp. 582-594, 1993. [2] R. H.

8 잡음원교정용 W- 대역도파관잡음측정시스템의성능평가 (b) 와같이 0.946~1.000 범위의값을가진다. Ⅳ. 결론 W-대역도파관잡음원교정을위한잡음측정시스템을구성하고, 그특성을평가하였다. 잡음원교정에일반적으로사용되는 Y인자법은측정시스템이입력잡음전력에선형적으로동작한다는가정을전제한다. 따라서잡음측정시스템의선형성은시스템성능을나타내는파라미터들중의하나이다. 이를평가하기위해사용한기준잡음온도는국외에서교정한데이터와실험실온도의측정값을사용하였다. 잡음측정시스템의선형성은믹서부, IF부, RF부로나누어평가하였으며, 그결과는각각 0.24 db, 0.05 db, 0.20 db이다. 잡음측정시스템의잡음지수는 7~17 db이다. 이시스템은대외교정서비스를통한잡음표준의산학연보급과각종전기전자소자, 기기, 그리고시스템의잡음특성평가에활용될것이다. 참고문헌 [1] D. M. Pozar, Microwave Engineering, Addison-Wesley Publishing Company, Inc., pp , [2] R. H. Dicke, "The measurement of thermal radiation at microwave frequencies", Rev. Sci. Instr., vol. 17, no. 7, pp , Jul [3] M. G. Arther, W. J. Anson, The Measurement of Noise Performance Factors: A Metrology Guide, National Bureau of Standards, Mar [4] Application note 57-2, Noise Figure Measurement Accuracy-The Y-factor Method, Agilent Technologies, [5] 박병권외 7인, KSRI IR, 전자파잡음온도표준, 한국표준연구소, [6] C. A. Grosvenor, J. Randa, and R. L. Bilinger, "Design and testing of NFRad-A new noise measurement system", NIST Technical Note 1518, Mar 강태원 1988 년 2 월 : 경북대학교전자공학과 ( 공학사 ) 1990 년 2 월 : 포항공과대학교전자전기공학과 ( 공학석사 ) 2001 년 2 월 : 포항공과대학교전자전기공학과 ( 공학박사 ) 2002 년 3 월 ~2003 년 3 월 : George Green Institute for Electromagnetics Research, University of Nottingham, Nottingham, U.K., Visiting Researcher 1990 년 2 월 ~ 현재 : 한국표준과학연구원전자파센터책임연구원 [ 주관심분야 ] 전자파측정표준 ( 잡음, 전력 ), EMC 측정표준 김정환 1978 년 2 월 : 서울대학교전자공학과 ( 공학사 ) 1980 년 8 월 : 한국과학기술원전기및전자공학과 ( 공학석사 ) 2000 년 2 월 : 한국과학기술원전기및전자공학과 ( 공학박사 ) 1981 년 10 월 ~ 현재 : 한국표준과학연구원전자파센터책임연구원 [ 주관심분야 ] 전자파측정표준 (RF 전압, 전력, 안테나, 물질상수등 ) 187

THE JOURNAL OF KOREAN INSTITUTE OF ELECTROMAGNETIC ENGINEERING AND SCIENCE. vol. 24, no. 2, Feb. 2013.

한국표준과학연구원전자파센터책임연구원 [ 주관심분야 ] 전자파측정표준 ( 전자파전력, EMC 안테나등 ) 강진섭 1987 년 2 월 : 한양대학교전자공학과 ( 공학사 ) 1989 년 8 월 : 한국과학기술원전기및전자공학과 ( 공학석사 ) 1994 년 2 월 : 한국과학기술원전기및전자공학과 ( 공학박사 ) 1994 년 3 월 ~1995 년

9 THE JOURNAL OF KOREAN INSTITUTE OF ELECTROMAGNETIC ENGINEERING AND SCIENCE. vol. 24, no. 2, Feb 권재용 1995 년 2 월 : 경북대학교전자공학과 ( 공학사 ) 1998 년 2 월 : 한국과학기술원전기및전자공학과 ( 공학석사 ) 2002 년 2 월 : 한국과학기술원전기및전자공학과 ( 공학박사 ) 2002 년 2 월 ~2005 년 3 월 : LG 전자기술원소자재료연구소선임연구원 2005 년 4 월 ~ 현재 : 한국표준과학연구원전자파센터책임연구원 [ 주관심분야 ] 전자파측정표준 ( 전자파전력, EMC 안테나등 ) 강진섭 1987 년 2 월 : 한양대학교전자공학과 ( 공학사 ) 1989 년 8 월 : 한국과학기술원전기및전자공학과 ( 공학석사 ) 1994 년 2 월 : 한국과학기술원전기및전자공학과 ( 공학박사 ) 1994 년 3 월 ~1995 년 3 월 : 한국과학기술원전기및전자공학과위촉연구원 1995 년 3 월 ~1996 년 2 월 : Dept. of Electrical and Computer Eng., University of Illinois at Urbana-Champaign, Postdoctoral Research Associate 1996 년 3 월 ~1998 년 2 월 : 충북대학교전기전자공학부초빙조교수 1998 년 3 월 ~ 현재 : 한국표준과학연구원전자파센터책임연구원 [ 주관심분야 ] 전자파산란및역산란, 수치해석, 안테나해석, 전자파측정등 188

THE JOURNAL OF KOREAN INSTITUTE OF ELECTROMAGNETIC ENGINEERING AND SCIENCE. vol. 29, no. 10, Oct ,,. 0.5 %.., cm mm FR4 (ε r =4.4)

THE JOURNAL OF KOREAN INSTITUTE OF ELECTROMAGNETIC ENGINEERING AND SCIENCE. 2018 Oct.; 29(10), 799 804. http://dx.doi.org/10.5515/kjkiees.2018.29.10.799 ISSN 1226-3133 (Print) ISSN 2288-226X (Online) Method