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신호 특성화를 위한 탁월한 위상 잡음 성능이 뛰어난 신호 분석기

Exceptional Performance of -140 dBc/Hz at Affordable Price

탁월한 아날로그 성능…
안리쓰, 스펙트럼 분석기 기본 사항으로 복귀

신호 분석기 MS2840A는 스펙트럼 분석기 성능의 핵심을 형성하는 위상 잡음 성능을 크게 개선했다. -140dBc/Hz(@150MHz 및 10kHz 오프셋)에서 중간 가격대 MS2840A의 위상 잡음 성능은 고급 분석기의 위상 잡음 성능을 넘어섰습니다.

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고가의 고급 스펙트럼 분석기만이 위상 잡음 성능이 뛰어나다. 결과적으로 개발자는 설계 수명이 훨씬 지난 좋은 위상 잡음 성능을 위해 여전히 레거시 스펙트럼 분석기에 의존하고 있다. 안리쓰는 저렴한 가격에 우수한 위상 잡음 성능에 중점을 둔 신호 분석기 MS2840A를 출시했다. 발진기 및 발진기 모듈을 평가하기 위해 합리적인 가격의 MS2840A는 고급 스펙트럼 분석기와 동등한 우수한 위상 잡음 성능을 제공한다.

Phase Noise Performance Positioning

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올인원 신호 분석기 MS2840A는 LMR, 레이더 및 아날로그 무선 장비와 같은 협대역 무선 장비를 개발하기 위해 아날로그 회로, 특히 발진기를 평가하는 데 필요한 모든 것을 갖추고 있다. 새 분석기를 구입하거나 노후된 구형 모델을 교체할 때 반드시 테스트해보십시오.

신호 분석기 MS2840A로 전환할 때의 이점

1.고급 분석기보다 우수한 위상 노이즈 성능(-140dBc/Hz)

2.더 높은 수준의 정확도와 더 빠른 측정 속도

3.OBW, ACP 등을 위한 원버튼 무선 테스트 기능 및 국가 표준을 충족하는 쉬운 불요파테스트

이점 1.

하이엔드 분석기보다 우수한 위상 노이즈 성능(-140dBc/Hz)

신호 분석기 MS2840A와 저위상 잡음 MS2840A-066 옵션을 결합하면 근접 위상 잡음 성능이 크게 향상된다. 중간 가격대의 기기임에도 불구하고 -140dBc/Hz(150MHz 측정 주파수에서 10kHz 오프셋 측정*) 및 -138dBc/Hz(1GHz 측정 주파수에서 10kHz 오프셋 포함)의 이 뛰어난 MS2840A 성능은 고가의 고급 분석기의 성능을 능가한다.

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질문: 스펙트럼 분석기 위상 잡음 성능이 향상되면 어떤 변화가 있는가?

답변: 신호의 실제 값을 측정할 수 있다.

  • 스펙트럼 분석기는 주파수 변환(RF 신호를 IF 신호로 변환)을 사용하여 신호를 측정한다. 이 주파수 변환에 사용되는 발진기(LO 신호)의 성능은 측정된 신호의 모양을 결정한다(그림 1).
  • 위상 잡음 성능은 스펙트럼 순도의 핵심 지표이다. 양호하면 스펙트럼 파형은 실제 값을 측정할 수 있는 IF 신호로 충실하게 변환된다(그림 1).

Figure 1

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예를 들어 위상 노이즈가 불량한 스펙트럼 분석기는 측정된 신호 근처에 불요파 또는 노이즈가 있는 경우 측정을 수행할 수 없다. 그러나 이러한 측정은 위상 잡음 성능이 우수한 스펙트럼 분석기를 사용하여 가능하다(그림 2).

Figure 2

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이점 2

더 높은 수준의 정확도와 더 빠른 측정 속도

신호 분석기 MS2840A는 교정을 위해 내장된 안리쓰 고유의 발진기를 사용하여 레거시 고급 분석기와 비교하여 레벨 정확도를 개선한다. 또한 VCO(Voltage Control Oscillator)와 빠른 주파수 스위칭을 안리쓰 고유의 회로 기술과 결합하여 고속 스위핑과 우수한 위상 잡음 성능을 모두 지원한다.

절대 진폭 정확도(레벨 정확도) 비교

레거시 스펙트럼 분석기의 레벨 정확도는 주파수 응답, 진폭 정확도 등과 같은 개별 조건에 의해 결정된다. 결과적으로 전체 레벨 정확도를 결정하려면 이러한 값을 합산해야 하지만 합산된 값이 보장되는 값은 아니다.

한편, 신호 분석기 MS2840A는 주파수 특성의 불확실성, 감쇠기 스위칭 오차, 선형성을 표준화하여 이러한 오차를 포함한 조건에서 우수한 절대 진폭 정확도(레벨 정확도)를 보장한다.

Frequency MS2840A
(Absolute Amplitude Accuracy)
Legacy High-End Analyzer 1
(Unspecified Absolute Amplitude Accuracy)
Legacy High-End Analyzer 2
(Unspecified Absolute Amplitude Accuracy)
Including
Frequency Characteristics, Attenuator Switching Error, Linearity
Amplitude Accuracy (dB) Frequency Response (dB) Attenuator Uncertainty (dB) Frequency Response (dB) Attenuator Uncertainty (dB)
500 MHz ±0.5 ±0.24 ±0.38 ±0.18 ±1.5 ±0.6
5 GHz ±1.8 ±0.24 ±1.50 ±0.5 ±2.6
12 GHz ±1.8 ±0.24 ±2.00 ±0.5 ±3.0
40 GHz ±3.0 ±0.24 ±2.50 ±1.0 ±4.0

신호 분석기 MS2840A는 안리쓰 고유의 내장 교정 발진기를 사용하여 모든 기저대역의 주파수를 교정함으로써 주파수 및 감쇠기가 변경된 경우에도 우수한 레벨 정확도로 측정을 지원한다.

고유한 레벨 교정 기술

기존 스펙트럼 분석기는 하나의 주파수 포인트에 대해서만 레벨 교정을 수행하기 때문에 측정 주파수를 변경하는 것만으로 오류가 발생한다. MS2840A에서는 내장된 광대역 교정 발진기를 사용하여 9kHz~4GHz의 넓은 주파수 범위에서 레벨 교정을 수행하여 9kHz~4GHz 범위에서 전례 없이 높은 수준의 정확도로 측정을 지원한다

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측정속도

테스트 시간은 프로덕션 환경의 핵심 문제이다. R&D 단계에서도 제품의 속도를 높여 테스트 시간을 줄이는 것이 중요하다.

레거시 고급 분석기는 위상 잡음 성능을 개선하기 위해 자기적으로 조정된 YiG 조정 발진기(YTO)를 사용했다. 자석의 전류를 조정하여 YTO로 주파수를 변경한다. 빠른 조정에는 매우 높은 전류 단계가 필요하다.

이에 비해 최근 신호 분석기는 전압 제어 발진기(VCO)를 사용한다. VCO는 빠른 주파수 스위칭을 지원하지만 위상 잡음 성능은 일반적으로 YTO보다 나쁘다. 신호 분석기 MS2840A는 YTO가 있는 레거시 분석기의 이러한 문제를 해결하기 위해 새로운 합성기 회로 설계를 사용하여 낮은 위상 잡음과 높은 스위프 속도를 모두 달성한다.

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스펙트럼 분석기 스위프 속도 비교(측정 조건: 시작 주파수 = 0Hz, 정지 주파수 = 6GHz, RBW = VBW = 1MHz)

이 섹션에서는 YTO를 사용하는 두 개의 레거시 고급 분석기의 스위프 속도와 MS2840A 스위프 속도를 비교한다. MS2840A의 스위프 속도는 분석기 2보다 5배 더 빠르다. 스위핑이 필요한 블요파 측정과 같은 측정에서 스위프 속도의 이러한 엄청난 증가는 테스트 시간을 줄이는 핵심 요소이다.

MS2840A Conventional High-End Analyzer 1 Conventional High-End Analyzer 2
2 ms 120 ms 10 ms
이점 3

OBW, ACP 등을 위한 원버튼 무선 테스트 기능 및 국가 표준을 충족하는 쉬운 불요파 테스트

MS2840A에는 측정 매개변수를 지정하고 버튼 하나를 눌러 실행할 수 있는 각 표준을 포괄하는 무선 테스트 기능이 내장되어 있다. 특히, 내장된 불요파 방사 측정 기능은 불요파 스위핑을 사용하지 않고 표준에서 설명하는 제로 스팬으로 주파수 캡처 기능을 사용하므로 이전에 사용하기 어려웠던 제로 스팬 캡처 방법이 크게 간소화된다.

Measurement Function Built-in
Spurious Emission
Frequency Counter
Channel Power
OBW (Occupied Bandwidth)
ACP (Adjacent Channel Leakage Power)
Spectrum Emission Mask
Burst Average Power
Third Order Intercept (TOI)
CCDF/APD

불요파 방사

불요파(원치 않는 방출 전력) 측정의 경우 Peak Search에서 찾은 불요파 성분의 측정값이 허용값을 초과하면 주파수 스위프 폭을 점차 좁혀 해당 성분의 주파수를 정확하게 측정한 다음 마지막으로 불요파 진폭 평균을 측정한다. 주파수 스윕이 0Hz(제로 스팬)가 되기 때문이다. 이 어려운 측정 절차를 단순화하기 위해 MS2840A 불요파 방사 기능은 검색 없이 제로 스팬을 사용하여 이 측정을 자동으로 수행한다.

주파수 범위를 최대 20개의 스위프 세그먼트로 나누고 측정 매개변수와 한계선을 지정하고 각 세그먼트의 피크 전력과 한계선 마진을 측정하여 평가 결과를 PASS/FAIL로 표시한다.

Spurious Emissions

주파수 카운터

변조되지 않은 파형의 주파수는 마커 기능의 주파수 카운터 기능을 사용하여 측정할 수 있다. 주파수 카운터 측정 시간은 게이트 시간을 사용하여 설정된다.

Frequency Counter

채널전력

채널 대역폭 전력은 세 가지 필터 유형(Rect, Nyquist 및 Root Nyquist)을 선택하여 측정된다. 매개변수는 각 표준에 대한 내장 템플릿을 사용하여 쉽게 설정된다.

Channel Power

점유 대역폭(OBW: Occupied Bandwidth)

점유 대역폭은 N% 모드 또는 X dB 모드를 선택하여 측정된다. 매개변수는 각 표준에 대한 내장 템플릿을 사용하여 쉽게 설정된다.

OBW (Occupied Bandwidth)

인접 채널 누설 전력(ACP: Adjacent Channel Leakage Power)

ACP(인접 채널 누설 전력)는 반송파 주파수에 대한 인접 채널(오프셋)의 전력을 측정한다. 대역 내(In-Band)는 반송파 1~12에 대해 설정할 수 있으며 전환은 화면에서 즉시 수행된다. 매개변수는 각 표준에 대한 내장 템플릿을 사용하여 쉽게 설정된다.

ACP (Adjacent Channel Leakage Power)

스펙트럼 방사 마스크

이 기능은 오프셋을 12개 섹션(최대)으로 나누고 측정 매개변수와 한계선을 지정하여 각 섹션의 피크 전력과 한계선 마진을 측정한다. 평가 결과는 화면 왼쪽 하단에 PASS/FAIL로 표시됩니다. 매개변수는 각 표준에 대한 내장 템플릿을 사용하여 쉽게 설정된다.

Spectrum Emission Mask

버스트 평균 전력

버스트 평균 전력 측정은 시간 영역 화면에서 두 개의 마커로 지정된 범위 내의 평균 전력을 표시한다. 매개변수는 각 표준에 대한 내장 템플릿을 사용하여 쉽게 설정된다.

Burst Average Power

TOI(3rd order intercept)

TOI는 주파수가 다른 2개의 CW 신호(필수)를 입력하여 필요한 파형 근처에서 생성되는 DUT(시험 대상 장치)의 비선형성으로 인한 2개 신호 3차 왜곡에서 계산된다.

Third Order Intercept (TOI)

CCDF/APD

CCDF(Complementary Cumulative Distribution Function)와 APD(Amplitude Probability Density)는 DUT 신호 CCDF와 APD를 검증하기 위해 수직축에 전력편차의 확률을 수평축에 전력편차의 확률을 표시한다.

CCDF: 순시 전력 편차와 평균 전력의 누적 분포를 측정하고 표시한다.
APD: 순시 전력 편차와 평균 전력의 확률 분포를 측정하고 표시한다.

CCDF/APD

위상 노이즈 측정 기능(옵션)

이 기능은 MS2840A의 우수한 근접 위상 잡음 성능을 사용하여 10Hz~10MHz의 주파수 오프셋 범위에서 위상 잡음을 측정한다. 고성능 도파관 믹서(MA2806A, MA2808A)와의 연결은 V-밴드, E-밴드와 같은 고주파 대역에서 위상 노이즈 측정을 지원한다.

Phase Noise Measurement Function (Option)

For more details about the Spectrum Analyzer/Signal Analyzer MS2840A, click the following links.

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