EIRP OTA 측정의 측정 불확도 최소화

목표

다양한 컴포넌트에 기반하는 기존 셋업으로 OTA(Over-the-Air) 시나리오의 Absolute Power Level을 정밀하고 정확하게 측정하는 것은 까다로운 일입니다. 게다가 대부분의 안테나, 케이블, 어댑터에서는 확실한 불확도 사양을 얻는 것은 어렵거나 많은 비용이 듭니다. 이 때문에 정확하게 보증되는 시스템 교정이 가능하지 않거나, 필요 이상으로 고가인 컴포넌트를 사용해야 측정이 가능한 경우가 많이 발생합니다.

로데슈바르즈 솔루션

R&S®NRPM-A90(D) OTA 파워 센서는 특별한 설계를 통해 이러한 불확도의 대부분을 제거하였으며, 그 외의 불확도들에 대한 정확한 사양을 제공합니다. 이러한 성능은 통합된 안테나와 Power Detector, 추가적인 RF 케이블과 여분의 어댑터의 해석으로 달성됩니다.그런 다음 R&S®NRPM3 Readout Module을 사용해 결합 시스템에 대한 전체 설계를 교정합니다. 따라서 USB 또는 이더넷 인터페이스에서 분석 가능한 신호의 Absolute EIRP(Equivalent Isotopically Radiated Power) 측정 시, 1dB 미만의 불확도를 보증합니다. 반대로 동일한 비용의 기존 방식 셋업에서는 2 dB - 3 dB의 불확도도 보증되지 않습니다.

R&S®NRPM3의 3채널 아키텍처에서는 한 개 판독 모듈로 3개의 독립 안테나 모듈을 동시에 측정할 수 있어 각기 다른 편파(Polarization)와 위치에서 파면의 특성을 분석할 수 있습니다. 그러므로 초기 투자 요구사항과 테스트에 필요한 시간이 줄어듭니다.

표준 셋업의 불확도에 기여

기존 셋업(아래 그림 참조)에서는 다음 구성요소가 전반적 측정의 불확도에 가장 많은 영향을 미칩니다.

안테나 및 커넥터, 어댑터, 케이블 등의 기타 패시브 구성요소의 게인:
일반적인 교정 방식의 정확도는 1 dB - 1.5 dB, 고비용 고정밀 안테나 교정의 정확도는는 0.1 dB - 0.2 dB에 달합니다.
R&S®NRPM-A90(D)에서는 총 불확도에 게인 불확도가 이미 포함되어 있습니다

빔 관련 안테나의 기계적 정렬 에러:
특히 빔폭이 좁은 안테나(즉, 게인이 높은 안테나)에서는 매우 까다로울 수 있습니다. 일반적으로 불확도에 미치는 영향은 1°당 0.3 dB씩 증가합니다.
R&S®NRPM-A90(D)에서는 총 불확도에 ±2°의 정렬이 이미 포함되어 있습니다

위상 중심 위치, 즉, DUT와 안테나 간 유효 거리:
특히 챔버에서 측정할 경우, 즉, 거리가 짧은 경우에는 이 영향이 커질 뿐만 아니라 표준 안테나의 정확한 위치가 지정되지 않은 경우가 일반적입니다.
R&S®NRPM-A90(D)의 경우 정확한 위치와 불확도가 데이터 시트에 지정되어 있습니다.

뿐만 아니라 온도 및 습도(온, 습도가 R&S®NRPM-A90(D)의 불확도에 미치는 영향이 명시되어 있음) 등의 환경적 영향, 편파(Polarization) 정렬(최대 5° 포함), 레이더 단면적, 교란 전파, 다경로 전파도 불확도에 영향을 미칩니다. 자세한 내용은 데이터 시트(PD 5215.8606.22)에 나와 있습니다.

결과적으로, 기존 셋업의 경우 일반 환경 조건에서 결합 불확도는 일반적으로 1 dB - 3 dB입니다. 반면, R&S®NRMP-A90(D)의 불확도의 총합(Typical Total Warranted Uncertainty)는 일반적으로 0.49 dB - 0.72 dB입니다. 측정 챔버와 연관 액세서리를 추가 사용하면 교란 전파로 인한 영향을 줄일 수 있습니다.

요약

R&S®NRPM-A90(D)은 크게 감소된 비용으로 Absolute OTA 측정 시 가장 높은 정확성을 구현합니다. 뿐만 아니라 자세한 사양을 제공하여 일반적이지 않은 작동 환경에서도 측정 불확도를 확인할 수 있습니다.

DUT EIRP 측정을 위한 통상적인 셋업: 일반적으로 안테나, 커넥터, 케이블, 파워 측정 유닛으로 구성됩니다. R&S®NRPM-A90(D)의 경우 이와 같은 유닛이 모두 단일 기기에 통합되어 있습니다.