기술세미나 최신 신호 및 스펙트럼 분석
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- 양 경
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1 기술세미나최신신호및스펙트럼분석 조현호
2 진행순서 ı Spectrum Analyzer 측정원리 ı Digital Modulated Signal Analysis Multi Standard Analysis Vector Signal Analysis ı 주요측정항목분석기술 Channel Power CCDF Spectrum emission mask Occupied Bandwidth Sensor 를이용한파워측정 R&S 기술세미나 - 최신신호및스펙트럼분석 2
3 Spectrum Analyzer 분석원리 R&S 기술세미나 - 최신신호및스펙트럼분석 3
4 amplitude frequ Time Domain vs Frequency Domain 11 f n n = 1 time domain R&S 기술세미나 - 최신신호및스펙트럼분석 4
5 Signal & Spectrum Analyzer Block Diagram ı 내부 Attenuator 와 Preamplifier 는입력단바로다음에장착됨 Wide Band Signal Spectrum General Spectrum R&S 기술세미나 - 최신신호및스펙트럼분석 5
6 Signal & Spectrum Analyzer RF Input ı 대부분의스펙트럼 ( 신호 ) 분석기는 50ohm 으로설계 ı 최대입력범위를초과하지않는입력이가장중요 ı Matching 을맞추지않으면측정대상과측정기사이에 Mismatching 발생 Case 1. 간단하지만 75ohm 기준으로만측정 Case 2. 올바른방법으로 offset 이필요 R&S 기술세미나 - 최신신호및스펙트럼분석 6
7 전력 (Level) Signal & Spectrum Analyzer Main Parameter ı Frequency Span ı Ref. Level ı Attenuator ı RBW ı VBW ı SWT ı Sweep Type ı Sweep Point ı. 주파수 (Freq.) R&S 기술세미나 - 최신신호및스펙트럼분석 7
8 RF Input Part Ref. Level vs. Attenuator ı Ref. Level 측정 Trace 의눈금의시작점 ı Attenuator 가 Auto 로설정된경우 Ref. Level 설정이 Attenuator 설정을결정 입력레벨이설정범위를넘지않게주의 ı 일반적으로 Attenuator 는 Mechanical 과 Electronic 방식으로구분됨 Attenuator Auto시 Ref 10 dbm Att 20 db Ref 0 dbm Att 30 db Ref 10 dbm Att 40 db R&S 기술세미나 - 최신신호및스펙트럼분석 8
9 RF Input Part - Attenuator ı 신호는 Attenuator 통과후 Mixer 를거쳐다시증폭 ı 장비의고유노이즈는 Mixer 를통과후증폭이되어측정 Range 를감소 Attenuator에의해감쇠된신호만큼 IF 증폭기에의해증폭원신호 : 감쇠 + 증폭 = 원신호노이즈 : + 증폭 = 노이즈증폭 ı 내부 Attenuator 0 인경우최대측정 Range 를확보 R&S 기술세미나 - 최신신호및스펙트럼분석 9
10 IF Signal Processing Section - Sweep f start f stop Local oscillator RF IF f IF frequency converter IF-filter detector display R&S 기술세미나 - 최신신호및스펙트럼분석 10
11 IF Signal Processing - Sweep ı RBW 의특성에의해측정 Display 상의결과를확인할수있다. A Input signals converted to IF H(f) IF filter f f IF f R&S 기술세미나 - 최신신호및스펙트럼분석 11
12 level IF Signal Processing RBW Shape Factor 3 db bandwidth 3 db 6 db 60 db 6 db bandwidth 60 db bandwidth f l Bandwidth : 3dB-BW (General) : 6dB-BW (EMC measurements) l shape factor : SF = (B 60 db / B 3 db ) R&S 기술세미나 - 최신신호및스펙트럼분석 12
13 IF Signal Processing RBW ı 2 tone 이상의신호인가시 RBW 설정크기에따라측정된모양이다른게나타난다. ı Spectrum 을자세히보기위해서는신호 BW 보다작은값의 RBW 를설정해야보다정확한스펙트럼형상을파악할수있다. ı Shape factor 에의한스펙트럼특성에차이도파악해야보다정밀한측정이가능 (Channel Edge 특성, Noise 분포 ) R&S 기술세미나 - 최신신호및스펙트럼분석 13
14 IF Signal Processing RBW ı 동일한신호임에도불구하고 RBW 에따라측정된 Spectrum 모양이변함. RBW 1MHz RBW 100kHz R&S 기술세미나 - 최신신호및스펙트럼분석 14
15 IF Signal Processing RBW ı RBW 의크기에따라측정되는 Noise 의크기도달라짐. ı Dynamic Range 확보를위해서는상대적으로작은 RBW 가요구된다. RBW 1MHz -83dBm RBW 100kHz -93dBm R&S 기술세미나 - 최신신호및스펙트럼분석 15
16 IF Signal Processing Section Video 비디오필터는 Envelop 디텍터와 A/D 컨버터다음에위치한필터로서디지털방식으로구현되어있음 A/D 컨버터의사용으로비디오신호는 Envelop 디텍터의출력에서샘플링되며양자화과정을거치며, 디지털처리된신호의진폭정보는디스플레이의 Y 축에표시된다. 측정하고자하는신호가노이즈레벨에가까워질수록원하는신호를읽어내기가힘들어지지만, 비디오필터의대역폭을감소시킴으로써노이즈의 Peak-to-Peak 를감소시킴 R&S 기술세미나 - 최신신호및스펙트럼분석 16
17 IF Signal Processing Section Video filter ı Example: sinusoidal signal R&S 기술세미나 - 최신신호및스펙트럼분석 17
18 IF Signal Processing Section Video filter ı Averages noise signals ı Reduces bandwidth of video signal ı Peak amplitudes are reduced R&S 기술세미나 - 최신신호및스펙트럼분석 18
19 IF Signal Processing Section Video filter ı ı ı ı ı Noise 신호의 Avg Peak amplitudes 감소 Average Level VBW << RBW Channel power measurement 측정시 VBW는결과에영향을미쳐서는안된다. VBW >> RBW (RBW대비 3~10배설정 ) Phase noise & noise측정시 VBW <<RBW (RBW대비약 0.1배이하설정 ) R&S 기술세미나 - 최신신호및스펙트럼분석 19
20 IF Signal Processing Sweep Time Sweep vs. FFT ı 일반적으로 Sweep time 은 Auto 인경우에는최소 SWT 이표시된다. ı 일반 Sweep(SWT) 방식과 FFT 방식 (AQT) 은처리방법및속도에서다른차이를나타낸다. SWT = Sweep Time in seconds Span / Hz = Frequency Span in Hz RBW / Hz = Resolution Bandwidth in Hz K = Correction factor for the settling of the resolution filter AQT(s) = Acquisition Time of the FFT in seconds RBW / Hz = Resolution Bandwidth in Hz k = Correction factor for the FFT weighting filter R&S 기술세미나 - 최신신호및스펙트럼분석 20
21 IF Signal Processing - Detector ı IF 단에서처리된신호샘플들을화면에표시하기위한대표값을선정 ı 측정 Application 에따라적절한 Detector 를사용. ı Spectrum 의기본 Capture Sample rate 이연산에사용되는 sample 의개수를좌우. Samples N=5 f true RMS average RMS AV 1 T 1 T T v( t) 0 T 0 v 2 t dt dt A RMS AV Pixel n Displayed sample AV RMS Min Peak Max Peak Sample Pixel (n+1) Auto Peak f R&S 기술세미나 - 최신신호및스펙트럼분석 21
22 IF Signal Processing Detector Application ı 아래표는 Application 별권장 Detector ı 각규격에서정의된 Detector 사용을권장 (FCC, ETSI, 3GPP ) Detector Auto Peak Pulsed Signals Random Signals Static Signals EMV Radar Noise Digital mod. Sinusoid, AM/FM mod. x Max Peak x x x x Sample x RMS x x x x x AV QP x x R&S 기술세미나 - 최신신호및스펙트럼분석 22
23 Sweep Point More Sweep point Less uncertainty Sample rate: 32 MSamples/sec Sweep Time: 100ms pixel n pixel n+1 Data reduction depending on DETECTOR MODE 3,2 MSamples/Sweep 8GHz SPAN 16 MHz / Sweep Point Videosignal displayed pixels positive peak autopeak negativ Peak DETECTOR MODE MAX PEAK MIN PEAK AUTO PEAK AVG RMS SAMPLE SPAN: 8GHz Sweep points: Sweep Points a 6400 Samples R&S 기술세미나 - 최신신호및스펙트럼분석 23
24 Sweep Point More Sweep point Less uncertainty Sample rate: 32 MSamples/sec Sweep Time: 100ms SPAN: 8GHz Sweep points: ,2 MSamples/Sweep distributed to 5000 Sweep Points 1,6 MHz/ Sweep Point pixel n pixel n+1 Videosignal displayed pixels positive peak autopeak negativ Peak DETECTOR MODE MAX PEAK MIN PEAK AUTO PEAK AVG RMS SAMPLE Content of 1 Sweep Point Data reduction AUTO PEAK (independent from Detector Mode) 5000 Sweep Point a 640 samples R&S 기술세미나 - 최신신호및스펙트럼분석 24
25 Sweep Point More Sweep point Less uncertainty Sample rate: 32 MSamples/sec Sweep Time: 100ms SPAN: 8GHz Sweep points: ,2 MSamples/Sweep distributed to 5000 Sweep Points pixel n pixel n+1 1,6 MHz/ Sweep Point pixel n pixel n+1 Videosignal Videosignal displayed pixels positive peak autopeak negativ Peak DETECTOR MODE MAX PEAK MIN PEAK AUTO PEAK AVG RMS SAMPLE displayed pixels positive peak autopeak negativ Peak Data reduction AUTO PEAK (independent from Detector Mode) Content of 1 Sweep Point 5000 Sweep Point a 640 samples R&S 기술세미나 - 최신신호및스펙트럼분석 25
26 Display Average Noise Level ı RBW 1Hz 상태에서표시되는평균 Noise Level ı RBW 의설정에따른 Noise Level 을확인할수있음 R&S 기술세미나 - 최신신호및스펙트럼분석 26
27 Display Average Noise Level ı 측정하는 DUT 의 Noise 와장비 Noise 를구분할수있다. R&S 기술세미나 - 최신신호및스펙트럼분석 27
28 Trace & Dectector ı Detector Type 에따른스펙트럼노이즈 ı Trace Type 에따른스펙트럼노이즈 ı Trace Avg 와 Detector Avg 는구분해서사용 Trace Avg 는 Avg 에사용되는개수를명확하게해야한다 Log 값의 Avg 인지 Lin 값의 Avg 인지에따라결과값이달라진다. R&S 기술세미나 - 최신신호및스펙트럼분석 28
29 Digital Modulated Signal Analysis - Vector Signal Analysis - Multi Standard Analysis R&S 기술세미나 - 최신신호및스펙트럼분석 29
30 Vector Signal Analysis ı VSA 단순규격또는사용자정의에의하여신호를분석가능한솔루션 Modulation / Symbol rate / Filtering 등의정보를설정하여신호를분석하는방식 MSK to 1024QAM 까지다양한신호에대해분석가능 R&S 기술세미나 - 최신신호및스펙트럼분석 30
31 Vector Signal Analysis ı Standard Option LTE, WCDMA 등과같이정해진규격을미리 FW 상에구현한방식 기본적인정보만입력으로규격에서정해진신호들을테스트할수있음. 주로상용화된이동통신규격에대한옵션으로구성 R&S 기술세미나 - 최신신호및스펙트럼분석 31
32 Vector Signal Analysis IQ Bandwidth ı 신호분석을위한 IQ Bandwidth 는신호대역폭이상이되어야만분석이가능 IQ Bandwidth Typical Applications 320 MHz Radar, Aerospace, Defence, Next Generation Comm. 160 MHz ac, satelite transponder 80 MHz Multi-Radio-Analysis, Amplifier predistortion 40 MHz n, 36 MHz satellite transponder, DVB-S 28 MHz MC-WCDMA / LTE / WiMAX / a, b, g 10 MHz GSM / EDGE / WCDMA / CDMA2000 / TD-SCDMA ı Capture Memory 인 Capture Sample rate 은신호분석의정확도와신뢰성에영향 FSW 400MSample for I/Q R&S 기술세미나 - 최신신호및스펙트럼분석 32
33 Vector Signal Analysis Sample rate vs. Usable bandwidth Sample rate = Symbol rate x Capture Oversampling ex) Max. SR : 128MHz Max BW :40MHz 표 ) maximum usable bandwidth 과 sample rate (RF input) 관계 R&S 기술세미나 - 최신신호및스펙트럼분석 33
34 Signal Processing for VSA RF 와 IF 필터를통해검출된신호의 ADC Digital 신호를통해필터링과 Resampling 및 Decimation 을통해 I/Q Memory 에저장 통신규격에따라신호의측정 R&S 기술세미나 - 최신신호및스펙트럼분석 34
35 Signal Processing for VSA Signal / Burst Detection Time Sync Frame Sync Data Aided Parameter Estimation Modulation Detection Pilot Aided Parameter Estimation Compensation EVM Meas. LTE Advance, LTE, ac, OFDMA, 3G, Radar I/Q constellation Spectrum flatness, Group delay, Impulse response EVM vs. symbol and carrier, EVM vs. carrier, EVM vs. symbol Frequency and phase error Power vs. Carrier Power Spectrum, Capture buffer. R&S 기술세미나 - 최신신호및스펙트럼분석 35
36 Vector Signal Analysis - Application ı Modulation formats: 2FSK, 4FSK MSK, GMSK, DMSK BPSK, QPSK, Offset-QPSK, DQPSK, 8PSK, D8PSK, π/4-dqpsk, 3π/8-8PSK, π/8-d8psk 16QAM, 32QAM, 64QAM, 128QAM, 256QAM, 512QAM, 1024QAM 16APSK (DVB-S2), 32APSK (DVB-S2), 2ASK, 4ASK, π/4-16qam (EDGE), π/4-16qam (EDGE) ı Analysis length up to symbols ı Signal analysis bandwidth 28 MHz (40 MHz, 80 MHz, 160 MHz and 320 MHz) ı User-definable constellations and mappings ı TETRA, APCO25 ı Bluetooth, ZigBee ı DECT, DVB-S2 ı Option : LTE, LTE-A, , WiMAX, WCDMA, CDMA,1xEVDO... R&S 기술세미나 - 최신신호및스펙트럼분석 36
37 What is MSR Why? ı MSR stands for Multi-Standard Radio 다수의통신규격을동시에지원하는시스템 RAT Radio Access Technology 3GPP 에정의 bandwidth MSR signal G S M 1 WCDMA1 WCDMA2 G S M 2 RF frequency [MHz] R&S 기술세미나 - 최신신호및스펙트럼분석 37
38 Multi Standard Radio Analyzer(MSRA) Signal processing Master Analog RF bandwidth MSR signal G S M 1 WCDMA1 WCDMA2 5M 17M 80M RF Att filter filter G S M RF frequency [MHz] filter IF3 LO1 LO2 LO3 IF3 bandwidth MSR signal G S M 2 WCDMA2 WCDMA1 G S M 1 IF frequency [MHz] R&S 기술세미나 - 최신신호및스펙트럼분석 38
39 Multi Standard Radio Analyzer Meas 3 Meas 2 Meas 1 Meas 1 Meas 2 Meas 3 Time Analysis time ı 분석대역폭내의신호를동시에 Capture 하여각기다른규격의신호의측정결과를동시에보여줌 ı 각규격또는채널간의간섭에의한 EVM 열화등을볼수있어인접채널에대한분석에용이 ı 이동통신뿐아니라다양한 Digital Modulated 신호또는 Pulse 분석등에도활용가능 R&S 기술세미나 - 최신신호및스펙트럼분석 39
40 Screenshot of R&S FSW MSRA GSM -> WCDMA R&S 기술세미나 - 최신신호및스펙트럼분석 40
41 Screenshot of R&S FSW MSRA -> Pulses R&S 기술세미나 - 최신신호및스펙트럼분석 41
42 Signal & Spectrum Analyzer Multi-Standard Radio Analysis made easy l I/Q 데이터를광대역으로 Capture 하여다양한채널을동시에분석 l Important for testing of multi standard radios (WCDMA + GSM + LTE)
43 Multi Channel Interfererence ı Multi Channel 을동시에분석하여인접대역의변화로인한영향을동시에측정할수있다.
44 Multi Channel Interference ı 인접채널의노이즈증가로인한다른채널의신호품질에영향을측정
45 Sequencer Meas 2 Meas 1 Meas 3 Time ı 분석대역폭에관계없이원하는채널을순차적으로측정가능한방법 ı 측정항목이많을경우또는대역이넓게분포된다수의채널을측정해야하는경우등다양한 Application 에사용가능 규격에서원하는항목을측정탭별로세팅한후순차적으로측정 ( 한번에 Loading) 여러채널을 Monitoring 에용이 R&S 기술세미나 - 최신신호및스펙트럼분석 45
46 Sequencer - MultiView ı 설정된각탭을순차적으로측정하고한화면을통해서보여줌. ı MSRA 는동시간에분석대역폭내신호를모두측정 ı Sequencer 는동시간이아닌순차적측정 R&S 기술세미나 - 최신신호및스펙트럼분석 46
47 주요측정항목분석기술 - Channel Power - CCDF - Occupied Bandwidth - Spectrum Emission Mask - Power by Sensor - Real Time Spectrum R&S 기술세미나 - 최신신호및스펙트럼분석 47
48 RF Power Measurement ı 왜신호레벨측정에파워를사용하는지? 낮은주파수에서는 V 와 I 를측정할수있으나, 높은주파수에서는 V 와 I 가시간에따라빠르게변하기때문에측정이어려움 Waveguide( 도파관 ) 에서는 V 와 I 를측정할수없음 R&S 기술세미나 - 최신신호및스펙트럼분석 48
49 Power Measurement Modulated Signal ı ı ı ı P(t) Instantaneous Power P e (t) Envelope Power : 한주기에의한평균파워 P avg Average Power : 변조주기동안의평균파워 PEP : Envelope Power 중가장큰값을의미 Peak power Crest factor 10 db P avg Average power R&S 기술세미나 - 최신신호및스펙트럼분석 49
50 Digital Modulate Signal Channel Power ı 신호는대역을이루고있기때문에 Marker 등을이용한 Point 는 Channel Power 와는다른값을나타낸다. ı 같은전력의신호라도대역폭의크기에따라스펙트럼의분포가다르게나타난다. R&S 기술세미나 - 최신신호및스펙트럼분석 50
51 Digital Modulate Signal Channel Power ı Marker 를사용하게되면단순히설정 RBW 에서측정한 Point 값이나타난다. ı 예제 : 1.23MHz 의 CDMA 신호채널파워짐작하기 Bandwidth/RBW 10log(1,230kHz/30kHz) = dB Marker dBm ı 채널파워 dBm dB = -9.68dBm R&S 기술세미나 - 최신신호및스펙트럼분석 51
52 Digital Modulate Signal Channel Power ı Marker(Band) 값을이용한채널파워 Marker 가지정된 Span(BW) 의값으로해당대역파워를계산 채널간격이불규칙적인신호들과전파환경측정에용이 l CP / ACP 기능을이용한채널파워 l 채널 BW의설정을통해계산 l ACLR등인접대역에다양한결과측정가능 R&S 기술세미나 - 최신신호및스펙트럼분석 52
53 Time Domain Power ı 전력의변화가심한신호를측정시시간에따른변화와측정시간동안의평균전력을계산할수있음. Peak, RMS, Mean 전력을다양하게산출가능함. R&S 기술세미나 - 최신신호및스펙트럼분석 53
54 Adjacent Channel Leakage Ratio(ACLR) TX CH Adj CP BW Carrier Spacing Adj CP BW TX 채널파워 vs 인접채널채널파워 l l l l 송신채널이인접채널에미치는영향을보기위한측정 TX 채널파워와인접채널의노이즈대역 (or 채널파워 ) 을측정 절대또는상대값을측정 측정장비의 DANL, Trace Noise 등이측정에영향을미칠수있음 l 방통위고시예 : 10MHz 신호 : 인접채널누설전력은가장낮은지정주파수와가장높은지정주파수로부터바깥쪽으로 10 MHz떨어진주파수의경우 9 MHz대역내에복사되는전력이기본주파수의평균전력보다 44.2 db이상낮은값일것 R&S 기술세미나 - 최신신호및스펙트럼분석 54
55 Adjacent Channel Leakage Ratio(ACLR) 채널파워 ı 송신신호의채널파워와인접채널의채널파워의차이기준 ı 채널파워의비교를통한정확한측정이중요 ( 해당 BW 에대한채널파워 ) R&S 기술세미나 - 최신신호및스펙트럼분석 55
56 CCDF (Complementary Cumulative Distribution Function) ı 디지털로변조된신호의피크전력통계치의특성분석에사용되는방법 신호의대역폭과측정에사용되는샘플의수를통해분석에사용 Crest Factor(PAPR) 을확인가능 변조방식, CFR 등에많은차이를나타낸다. 신호의 BW 보다넓은 Bandwidth 로측정해야정확한측정이가능하며분석에사용되는샘플의개수도중요한결과에영향을미친다. R&S 기술세미나 - 최신신호및스펙트럼분석 56
57 Channel edge Resource block Channel edge Occupied Bandwidth Channel Bandwidth [MHz] Transmission Bandwidth Configuration [RB] Transmission Bandwidth [RB] ı 점유대역폭 (OBW) Active Resource Blocks DC carrier (downlink only) Channel BW 과는다르게실제정해진 Power 밀도분포를확인하기위한측정 Channel BW 대비약 2~3 배정도의 Span 에서측정 일반적으로 Power 밀도의 99% 지점에대한측정 R&S 기술세미나 - 최신신호및스펙트럼분석 57
58 Occupied Bandwidth Noise 의크기는신호대비 1% 도안될정도로매우작음 ı 스펙트럼에정해진 Span 에서정해진전력밀도가 99%( 또는정한값 ) 인지점을확인후 OBW 를표시 S/N 이확보되지않은경우는정확한 OBW 측정이불가 Multi Carrier 인경우 Span 재설정이필요 R&S 기술세미나 - 최신신호및스펙트럼분석 58
59 Spectrum Emission Mask ı 채널을중심으로채널좌우를포함하여정해진규정 ( 마스크 ) 이내에서허용치를초과하지않는것을보기위한측정항목 ( 대역외발사강도 ) ı 각구간별 RBW 와 Detector, SWT 등이측정결과에중요한작용을한다. R&S 기술세미나 - 최신신호및스펙트럼분석 59
60 Spectrum Emission Mask ı 규격정의에의해설정구간및 RBW 값이정해지고, 이로인해스펙트럼형태가결정 ı Limit Line 을기준으로 Abs( 절대값 ), Rel( 상대값 ) 및차이를볼수있음. R&S 기술세미나 - 최신신호및스펙트럼분석 60
61 Power Measurement with PC ı PC SW 를통한파워모니터링 ı Multi Channel 분석및 Logging 및 Statistical Analysis 가능 ı CCDF, Time Slot, Pulse, Burst 측정가능 R&S 기술세미나 - 최신신호및스펙트럼분석 61
62 Power Measurement with Android TM ı NRP Power Sensor 와 OTG cable 을이용하여 Android 에서측정 ı Android 4.0 또는그이상버전에서동작 ı 미약한전류소모로배터리에는소모에는큰영향을미치지않 R&S 기술세미나 - 최신신호및스펙트럼분석 62
63 Closed Loop Power Control ı 휴대용 Device PAM 과고출력 Amplifier 개발또는각종시스템평가등다양한 Application 환경에서, 개발 DUT 에보다정확하고안정적인신호를 DUT 에인가해야하지만신호발생기의고유편차와케이블및액세서리연결로인한 Loss 와 Mismatch( 부정합 ) 으로인해원하는입력신호가정확하게전달되지않는문제가항상발생
64 Closed Loop Power Control ı 커플러를이용하여, DUT 측정시 DUT 의출력또는입력단에서파워센서를통해실시간모니터링후 Signal Generator 와 Closed Loop Power Control 후 Target Power 가안정적으로공급또는출력되도록신호를발생. ı DUT 입력단 ( 정확한입력레벨공급 ) 과출력단 ( 안정적출력, 정확한 Target Gain 확보 ) 에모두적용가능한 Application.
65 Closed Loop Power Control ı Level Control Sensor 를이용하여 DUT 와바로연결, 커플러와같은별도의액세서리없이실시간으로정확한신호인가. 높은정확도와간단한연결로 R&D, 생산, 교정등다양한분야에적용가능.
66 R&S NRP Power Meter Family R&S NRP2 base unit R&S NRPV virtual power meter R&S NRP-Z57 thermal power sensor Frequency range: DC to 67 GHz Level range: -35 dbm to +20 dbm R&S NRP-Z28 level contol sensor Frequency range: 10 MHz to 18 GHz Level range: -67 dbm to +20 dbm R&S NRP-Z5 sensor hub R&S NRP-Z24 universal power sensor Frequency range: 10 MHz to 18 GHz Level range: -42 dbm to +45 dbm R&S 기술세미나 - 최신신호및스펙트럼분석 66
67 R&S NRP Power Meter Family Operation with NRP2 Base unit Standalone operation with USB adapter NRP-Z4 and NRPV virtual power meter Operation on R&S signal generators, R&S signal analyzers and R&S network analyzers Universal Power Sensors Thermal Power Sensors Average Power Sensors Wideband Power Sensor Two-Path Power Sensors Level Control Sensors R&S NRP-Z11 R&S NRP-Z21 R&S NRP-Z22 R&S NRP-Z23 R&S NRP-Z24 R&S NRP-Z31 R&S NRP-Z51 R&S NRP-Z52 R&S NRP-Z55 R&S NRP-Z56 R&S NRP-Z57 R&S NRP-Z91 R&S NRP-Z92 R&S NRP-Z81 R&S NRP-Z85 R&S NRP-Z86 R&S NRP-Z211 R&S NRP-Z221 R&S NRP-Z28 R&S NRP-Z98 10 MHz to 33 GHz (sensor dependent) DC to 67 GHz (sensor dependent) 9 khz to 6 GHz 50 MHz to 40 GHz 10 MHz to 18 GHz (sensor dependent) 9 khz to 18 GHz (sensor dependent) -67 dbm to +45 dbm (sensor dependent) -35 dbm to +20 dbm (sensor dependent) -67 dbm to +33 dbm (sensor dependent) -60 dbm to +20 dbm -60 dbm to +20 dbm -67 dbm to +20 dbm (sensor dependent) Accurate measurements of modulated signals over the whole dynamic range Highest accuracy for reference applications EMV tests Calibration of signal generators Radar pulse measurement Statistics Cost-efficient solution for accurate measurements of modulated signals Generate very precise power level together with a signal generator R&S 기술세미나 - 최신신호및스펙트럼분석 67
68 R&S NRP Special Sensors Power Sensor Modules Level Control Sensors R&S NRP-Z27 R&S NRP-Z37 Frequency range: DC to 26.5 GHz Level range: -24 dbm to +26 dbm R&S NRP-Z28 R&S NRP-Z98 Frequency range: 10 MHz to 18 GHz Level range: -67 dbm to +20 dbm 6 db
69 Real Time Spectrum? ı 기존의스펙트럼분석기는 Sweep 방식을사용하여신호를분석. ı Sweep 방식은 Sweep 구간이외에서일어나는 ( 매우짧은시간동안 ) 특정신호의변화또는주파수호핑상태를정확하게분석하기어려움. 스윕이전또는이후에발생한신호 ( 붉게표시 ) 의검출이이루어지지않는다. ı 간헐적또는매우짧은시간동안발생하는신호검출 / 분석 ı 이동통신개발 ı 개발단계에서발생되는불요파성분, 여러신호의혼재로인한분석의어려움해소 ı 방해신호분석 / 레이더시스템분석 ı PLL 정착시간분석및소자특성검출 주파수흔들림, 노이즈변화측정 ı Hopping 신호분석, 버스트 / 스위칭분석 ı 신호모니터링, 불량전송 ( 전파감시 ) ı 특성평가기준 (FMT 이용 ), EMI 테스트, 시간, 주파수동시분석 R&S 기술세미나 - 최신신호및스펙트럼분석 69
70 Real Time Spectrum - FMT & Spectrogram ı Frequency Mask Trigger 사용자지정마스크에이벤트발생시 Trigger 동작 특정이벤트에대한신호처리로간헐적비정상동작검출에용이함. ı Spectrogram 분석대역내의시간상 Level, Freq 변화를모니터링가능 신호변화를시간에따라확인가능 R&S 기술세미나 - 최신신호및스펙트럼분석 70
71 Real Time Spectrum - Persistence ı 기존 Spectrum 상의 Max.Hold 로검출할경우불확도및측정시간이증가. ı Real Time Spectrum 으로측정시 Hopping 과 Transient 성분까지검출가능. Persistence 모드사용시신호 R&S 기술세미나 - 최신신호및스펙트럼분석 71
72 Spectrum 분석기를통한다양한 Application Pulse Measurement Analog Modulation Analysis AM/FM/φM Multicarrier Group Delay Measurement Noise Figure Phase Noise EMI Measure Custom OFDM Analysis Distortion Analysis R&S 기술세미나 - 최신신호및스펙트럼분석 72
73 Appendix R&S 기술세미나 - 최신신호및스펙트럼분석 73
74 db? 전력비 전압비 db 값근사값실제값근사값실제값 0.1dB ±2% ±2.3% ±1% 0.2dB ±4% 0.5dB ±10% 1dB ±20% 3dB 3.02dB 5dB 6dB 10dB 20dB 40dB 60dB % -4.5% +12.2% -10.9% +25.9% -20.5% ±2% ±5% ±10% % -1.15% +2.23% -2.23% +5.9% -5.5% +12.2% -11.9% db 의차이는 W 로변환시큰차이가날수있다 전력량이반이되었을때 3dB 를많이사용하지만실제 3dB 차이는 배또는 배차이이다 전력량의차이가정확하게 ±2 배는값은 3.02dB 차이이다. 전력량의 1dB 차이는약 20% 증가또는감소를나타낸다 R&S 기술세미나 - 최신신호및스펙트럼분석 74
75 VSWR & Return Loss VSWR 과 RL 의관계 - 계산법만다를뿐반사량을지칭하는동일한지표 - VSWR 은기본적으로 db 스케일이아닌 Linear 스케일사용 - VSWR과 RL를이용하여임피던스매칭상태를간단하게판단할수있다. - 일반적으로안테나관련실무에서는 VSWR이많이사용된다. R&S 기술세미나 - 최신신호및스펙트럼분석 75
76 Connector Type 별지원주파수범위 R&S 기술세미나 - 최신신호및스펙트럼분석 76
77 주요참고 Application Notes 1MA201 Measuring with Modern Spectrum Analyzers 1MA215 Using R&S NRP-Z Power Sensors with AndroidTMHandheldDevices 1MA198 Measuring Multistandard Radio Base Stations according to TS EF80 Spurious Level measurement with Spectrum Analyzers 1EF83 Using R&S FSW for Efficient Measurements on Multi-Standard Radio Base Stations 로데슈바르즈홈페이지에서다양한 Application notes 확인하실수있습니다. R&S 기술세미나 - 최신신호및스펙트럼분석 77
78 * 본교재의내용의저작권은 Rohde-Schwarz Korea 에있으며허락없이복사하거나도용할수없습니다. R&S 기술세미나 - 최신신호및스펙트럼분석 78
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,.. 2, , 3.. 본론 2-1 가상잡음신호원생성원리, [8].,. 1.,,. 4 km (13.3 μs).,. 2 (PN code: Pseudo Noise co- 그림 2. Fig. 2. Pseudo noise code. de). (LFSR: Line
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THE JOURNAL OF KOREAN INSTITUTE OF ELECTROMAGNETIC ENGINEERING AND SCIENCE. 2015 Jun; 26(6), 546 554. http://dx.doi.org/10.5515/kjkiees.2015.26.6.546 ISSN 1226-3133 (Print) ISSN 2288-226X (Online) Proof-of-Concept
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1 SV - ih.. 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 - - - 23 24 R S T G U V W P1 P2 N R S T G U V W P1 P2 N R S T G U V W P1 P2 N 25 26 DC REACTOR(OPTION) DB UNIT(OPTION) 3 φ 220/440 V 50/60
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