Transcript RF Spectrum Analyzer 의 기본이해

RF Spectrum Analyzer 의 기본이해
RF :Radio Frequency
Spectrum : 통신 시스템에 사용되는 주파수와 이에 해당하는 파장의 총연장을 이름
주파수 : 매질의 한점이 1초 동안에 진동하는 횟수, 즉 1초동안에 만들어지는 파장의 수를
가리킴, 단위는 Hz
파장 : 매질의 한점이 한번 진동함에 따라 파동이 진행한 거리
주파수와 파장의 관계는 상호 반비례 관계이다.
다음 페이지 참조
주기 신호의 성질 이해를 위한 삼각함수 곡선
왜 스펙트럼을 측정하는가 ?
시간 영역과 주파수 영역과의 관계
시간 영역에서의 신호 측정 :일반적으로 신호 는 시간에 따라 변하는 전압 또는 전류 등
으로 생각 할 수 있다. 즉 가로축은 시간을, 세로축은 전압 또는 전류 또는 그 밖의 적당
한 단위의 크기를 나타낸다. 슬라이드 2장 참조
주파수 영역에서의 신호측정 :신호를 시간과 신호의 크기로 표현하는 것이 신호를 정확
히 표현하는 유일한 방법은 아니다. 이와 동등한 표현 방법은 가로축을 주파수 값으로
세로축을 각 주파수 성분의 크기로 나타내는 것이다. 슬라이드 2장 참조
푸리에 변환 : 푸리에 변환은 시간 영역의 함수를 주파수 영역에 대한 연속적인 일련의
지수 함수의 성분으로 표현하는 한 방법이다.
즉 일반적인 통신 application 에서는 측정하려는 신호의 성분은 주파수에 대한 신호의
크기 라고 할 수 있겠다.
다음장의 슬라이드에서 실제적인 통신 application 에서의 주파수 스펙트럼의 형상을
예로 들어 스펙트럼을 측정해야 하는 이유를 알아보겠다.
Harmonic : 고조파, 어떤 주파수의 정현파와 그 정수배의 주파수를 갖는 정현파
들을 합하면 비정현파가 발생 된다. 즉 fi(t), I =1,2,3… 이때 f1(t)= 기본파,
그리고 f2,3,4(t)= 2,3,4 고조파라고 한다.
SSB : Single side band , 즉 반송파를 기준으로 하여 신호의 상측파 또는 하측파만을 이용한
통신,AM 변조에서 이용하는 방법이다.
EMI : electro magnetic interference, 전자방해 전자회로에서는 도선을 따라 흐르는 전기신호가
전자파가 되어 공중에 날아가거나 전원라인이나 접지라인에 흘러들기도 한다 . 이로 인한 오동작
을 이르는 말이다.
VDE : 독일 전기 기술자 협회, 또는 독일에서 부여하는 전기 분야의 안정성 인증제도
8563A
SPECTRUM ANALYZER
9 kHz - 26.5 GHz
Spec.point of Spectrum analyzer
#주파수 대역
#정확도 : 주파수와 진폭
#분해능
#민감도
#왜곡도
#수평축 주파수 조정 (Span function)
# 주파수 대역
Low frequencies
for baseband and IF
Measuring harmonics
50 GHz and beyond!
실제 측정하려는 메인 frequency 가 저주파 대역이라 하더라도 harmonics 성분까지 고려했을
때는 메인 frequency 의 10 배를 셈해야 실제적인 frequency bandwidth 를 결정 할 수
있을 것이다.
# 분해능
IF FILTER
Input
Spectrum
IF Bandwidth
(RBW)
Display
분해능 주파수 대역이 좁을수록 더 정밀한 스펙트럼을 관측할 수 있음을 알 수 있다.
#민감도
Effective Level of Displayed Noise is a
Function of RF Input Attenuation
signal level
10 dB
Attenuation = 10 dB
Attenuation = 20 dB
RF input 감쇄폭이 증가 할 수록 신호대 잡음비가 증가한다. 즉 S/N 으로 이해되어지며, 가장
이상적인 신호대 잡음비를 측정하려면 즉 RF input 감쇄폭을 가장낮게 해야 할 것이다.
#수평축 주파수 조정
Span function 이라고도 할 수 있는 이 기능은 사용자가 Spectrum Aanlyzer의 수평축 크기를,
즉 주파수 대역폭을 정의 할 수 있는 기능이라 하겠다.
예를 들어서 사용자가 20MHz/div. 으로 span 을 설정하였다면 Spectrum Analyzer 의 전체 수평
축 범위는 20MHz/div. * 10= 200MHz 로 정의 될 것이다.
20MHz/div.*10=200MHz
#수평축 주파수 조정
예: Center frequency 가 175MHz 이고 span/div. 20MHz 일때 start frequency 와 stop
Frequency는 얼마일까 ?
Start frequency 는 75MHz
Stop frequency 는 275MHz