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새로운 VNA 아키텍처로 테스트 성능 혁신

2014-08-12
기본적인 측정 애플리케이션을 위한 경제적인 고성능 VNA

KR_NewsRelease_20140811

VNA(벡터 네트워크 분석기)는 전통적으로 수동회로 장치 측정에 사용되어 왔습니다. 많은 기능을 갖춘 고가, 고성능의 VNA 솔루션이 필요한 애플리케이션도 많지만, 가능한 가장 낮은 비용으로 단순한 S-파라미터 및 시간 영역 측정만 필요한 경우도 있습니다. 그러나 후자의 엔지니어들은 다른 대안이 없었기 때문에 모든 기능을 갖춘 고가의 VNA를 사용할 수밖에 없었습니다. 낮은 테스트 비용과 빠른 제품화 기간이 필요한 오늘날의 치열한 경쟁 환경에서 이러한 고급 VNA의 불필요하고 부가적인 비용과 복잡성은 많은 엔지니어링, 제조 및 교육 환경에서 수용할 수 없는 부분입니다.

시장에는 이러한 기본적인 측정 애플리케이션을 위한 경제적인 고성능 VNA가 없었습니다. 하지만 첨단 VNA에 NLTL(비선형 전송 라인) 기술이 통합되면서 이러한 상황도 변화하고 있습니다.

기존 샘플링 VNA에서 샘플러는 SRD(단계 복구 다이오드) 회로로 생성된 펄스에 의해 게이트되며, LO(국부발진기)와 RF 소스는 공통 주파수 레퍼런스에 위상 동기됩니다. NLTL 샘플러와 분산 고조파 발생기를 사용하는 대체 아키텍처를 활용함으로써 새롭고 더 단순한 VNA 아키텍처가 개발되었습니다. 이 아키텍처는 1차 혼합을 사용하는 아키텍처에 비해 훨씬 더 비용 효율적이며 더 뛰어난 성능을 가진 VNA의 생산을 가능하게 해줍니다.

일반적으로 NLTL은 Shock신호와 같은 비선형 전기적 파동의 전달을 지원하는 분산 소자입니다. NLTL은 위상 속도(따라서 시간 지연)가 다이오드를 통과하는 순시전압의 함수인 전달 매체를 구성하는 버랙터 다이오드가 로드된 고임피던스 전송 라인으로 구성됩니다. 전압이 낮을수록 위상 속도가 낮아지고 비선형 전송 라인을 따라 전달되는 파형의 시간 지연은 길어집니다. 반대로, 전압이 높을수록 위상 속도는 높아지고 따라서 시간 지연은 짧아집니다.

과거 NLTL 기술은 대부분 펄스 쉐이핑 애플리케이션과 디지털 오실로스코프에 사용되었습니다. NLTL은 이제 고주파 용도에 맞게 개선되었으며 밀리미터 파형 애플리케이션에서 현저한 이점을 제공합니다. 이러한 개선에 새로운 모놀리식 광대역 방향성 브리지, 멀티플렉서 및 기타 주요 구성 요소가 보완되어 주파수 확장 가능한 VNA 아키텍처에 적합한 NLTL 기반 샘플러 및 분산 고조파 발생기의 생산을 가능하게 하고 있습니다.

NLTL 기반 샘플러는 RF 및 LO 주파수 확장성, 높은 채널 대 채널 격리, 이를 기반으로 하는 높은 다이내믹 범위를 포함한 다양한 이점을 제공합니다. 최신 VNA 아키텍처에 구현할 경우 NLTL 기반 샘플러는 그 외의 여러 가지 다른 이점도 제공합니다. 예를 들어 NLTL 기반 VNA의 중요한 이점 중 하나는 샘플링 리시버, 분산 고조파 발생기, 방향성 브리지 및 기타 주요 구성 요소를 포함한 다양한 요소의 모놀리식 통합입니다. 그 결과로 반사계(Relfectometer)모듈은 골고루 열이 분산됩니다. 또한 매우 작기 때문에 온도 변화가 대폭 감소되어 뛰어난 단기 및 장기적 안정성과 긴 계측 간격이 확보됩니다. 다양한 반사계 구성 요소 사이에 마이크로파 커넥터를 제거하면 시스템 안정성과 신뢰성을 개선하면서 성능을 높일 수도 있습니다.

또한 NLTL 기술은 VNA 구성 소자들의 소형화를 가능하게 했으며 이를 통해 지금은 VNA 온 칩이 존재합니다. 이는 제조 중 가격에 민감한 구성 요소의 성능 검증을 포함한 수없이 많은 새로운 VNA 애플리케이션을 생성합니다.

비용에 민감한 엔지니어링, 생산 및 교육 환경에 최적화된 새로운 VNA 범주의 개발은 기초적인 NLTL 기술의 가치를 보여 줍니다. 또한 현재 실험실에서 VNA가 보편화된 것처럼 앞으로 공장에서도 VNA가 친숙한 존재가 될 것임을 가리킵니다.

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