수신기 노이즈 지수 검사

목표

첨단 통신 및 레이더 시스템은 더욱 복잡한 변조 방식을 채택하고 있습니다. 사용되는 신호 대역폭도 증가하고 있습니다. 두 방식은 데이터 처리량을 극대화하거나 레이더 운용 환경에서 타겟의 탐지 분해능을 개선하기 위해 일반적으로 사용되는 방식입니다. 이러한 시스템에서 SNR(신호 대 잡음비)은 해결하기 어려운 과제입니다. 무엇보다도, 가용 스펙트럼을 검색하는 데 필요한 캐리어 주파수가 증가함에 따라 특정 전송 거리에 대한 수신기 입력에서 전파 손실이 증가하고 신호 레벨이 감소합니다.

수신기에서는 손실을 보상하고 처리를 위한 신호 레벨을 높이기 위해 일반적으로 LNA(Low-Noise Amplifier)를 사용합니다. 이들은 능동 소자(Active Component)이므로 신호에 노이즈를 더할 수 있습니다. 그러므로 수신기 구조에서 구성요소에 의한 노이즈를 가능한 최소화해야 합니다. 노이즈 지수는 구성요소가 더하는 노이즈의 양을 나타내며 LNA, 믹서, 다운컨버터의 주요 특성입니다. 고감도 수신기를 설계할 때에는 각 구성요소가 미치는 영향을 이해하는 것이 중요합니다.

로데슈바르즈 솔루션

노이즈 지수는 방법과 측정 장비에 따라 달라질 수 있습니다. 기존 장비만으로 측정할 수도 있습니다.

S 변수와 파생 지수(편평도, 게인 압축 등)를 측정하는 벡터 네트워크 분석기의 일반적인 기능은 LNA(Low-Noise Amplifier), 컨버터, TRM(Transmit/Receive Module)을 특성분석하는 것입니다. VNA(벡터 네트워크 분석기)는 테스트 비용을 절감해주면서 한 개 접점을 사용해 완벽한 특성 분석을 지원합니다. 이러한 기능은 웨이퍼 레벨에서 검증할 경우 매우 중요합니다.

하이엔드 R&S®ZNA Vector Network Analyzer는 보정 및 측정을 안내하는 일체형 노이즈 지수 테스트 솔루션을 제공합니다. R&S®ZNA는 노이즈 소스를 사용하지 않고도 매우 정확한 전력 레벨 교정에 기초하여 절대 노이즈 파워(Absolute noise power)을 직접 측정할 수 있습니다. 따라서 테스트 셋업을 간단히 유지하고 필수 하드웨어를 최소화할 수 있습니다. 또한, DUT를 한 번만 연결하여 모든 특성분석을 마칠 수 있습니다.

출고 시 교정을 이용한 VNA 내부 수신기 노이즈 지수가 기기에 저장되므로 교정을 쉽게 수행할 수 있습니다.

노이즈 지수 측정은 오류가 발생하기 쉽고 불확실성이 높기 때문에 최적 결과를 위한 권장 설정은 매우 유용할 뿐만 아니라 언제나 가능한 최고의 결과를 달성하는 데 도움이 됩니다. 내부 기기 설정과 함께 권장 포트 구성이 포함되어 있어 가능한 최대 감도와 정확한 노이즈 지수 측정을 보장합니다.

예를 들어 R&S®ZNA에 소스 모니터 옵션을 장착하는 경우 내부 소스 셋업 감쇠기에 의한 영향을 받지 않으면서 레퍼런스 신호에 직접 액세스할 수 있습니다. 따라서 신호대잡음비를 더욱 정밀히 측정하면서 더욱 빠르고 정확한 테스트 결과를 얻을 수 있습니다. 마찬가지로 수신기측에서 "트릭"을 사용할 수 있습니다. 역 작동에서 커플러를 사용할 경우 감도를 10 dB 높이는 동시에 자체 노이즈 지수를 줄일 수 있습니다.

특히 R&S®ZNA에 내부 프리앰프를 장착할 경우 개발자가 포트 2에서 20 dB ~ 30 dB의 게인을 설정할 수 있어 매우 낮은 노이즈 지수를 측정할 때 감도를 크게 높일 수 있습니다.

이와 같은 상호대화식 올인원 노이즈 지수 설정을 "Quickset" 대화상자라고 합니다. 이 대화상자는 모든 노이즈 지수 변수와 기기 구성을 한 개 화면에 표시해줍니다. R&S®ZNA Vector Network Analyzer에서는 손쉽게 최고의 노이즈 지수 결과를 얻고 최적의 설정을 찾을 수 있습니다.

추가 참조: 노이즈 지수 측정을 위한 콜드 소스(Cold Source) 기법