RF 교정

무선 주파수 및 Microwave(RF 및 Microwave) 교정은 dc 및 저주파 ac(dc lf) 교정에서 사용된 주파수보다 높은 주파수에서 수행됩니다. 경계는 다소 모호하지만 대부분의 계측학자들은 1 ~ 10MHz 영역에서 수행되는 것으로 간주합니다. RF 및 Microwave 교정 작업은 교정 시설 내 별도의 실험실에서 수행되는 경우가 많으며, Microwave의 교정은 이 시설 내의 또 다른 공간에서 수행되고 있습니다. 다시 말하지만 Microwave 주파수에 구체적인 경계는 없지만 일반적으로 수 GHz 이상으로 간주됩니다. 수 100 GHz 대의 더 높은 주파수에서는 밀리미터파라는 용어도 사용됩니다. 주파수 구분에 대한 교정 시설의 접근 방법과 상관없이 이들을 구별하는 일반적인 여러 요소가 있습니다.

RF, Microwave 및 dc/lf 교정은 어떻게 다른가?

가장 중요한 것은 RF, Microwave 장비와 시스템에서는 상호 연결 시 동일한 전송로를 사용한다는 점입니다(더 높은 주파수에서는 동축 케이블이나 도파관 사용).

RF 교정에서 측정되는 파라미터는 무엇인가?

두 개의 주요 파라미터로는 출력에서 부하까지 얼마나 잘 전달되는지 나타내는 측정과 RF 전력을 들 수 있습니다. 전송로 특성 임피던스에 대한 일치 정도는 일반적으로 전압 정재파비(VSWR: Voltage Standing Wave Ratio), 반사계수 및 S-파라미터 등과 같은 특성으로 표현됩니다.

Mismatch 오류는 RF 교정에서 측정 불확도를 야기하는 주요 요인입니다. 이러한 오류는 장비를 서로 연결하는 데 사용되는 케이블과 커넥터 간 그리고 장비의 출력 및 입력의 정합에서 발생합니다. 이러한 오류와 불확도의 발생 가능성을 억제하려면 무엇보다 높은 정밀급의 커넥터와 케이블을 사용하고, 이것들은 주의하여 다루어야 합니다.

RF 및 Microwave 테스트 장비 교정 시 이 파라미터 외에도 여러 파라미터와 특성이 측정되며, 여기에서 모두 다루기에는 종류(장비 스펙 파라미터 등)가 너무 많습니다.

기존의 RF 교정은 어떻게 수행되었는가?

여러 전용 교정기가 있는 dc/lf 교정과는 달리 RF 및 Microwave에는 사실상 특별히 설계된 교정기가 없습니다(Fluke 9640A 시리즈 RF 레퍼런스 소스 제외). RF 및 Microwave 워크로드 항목을 교정하려면 다양한 종류의 여러 테스트 장비를 수집하여 필요한 기능과 성능을 제공해야 합니다.

이 장비는 특정 유형의 기기 전용 시스템으로 조립되거나 여러 사용 특성 유형을 교정할 수 있는 시스템으로 조립되거나 또는 특정 교정 작업을 위해 실험실 인벤토리에서 수집되어 작업이 완료되면 다시 제자리로 옮겨놓을 수 있습니다.

많은 시스템 기기가 조합 또는 관련되므로 피시험 유닛/피시험 장치(UUT/DUT)에 연결하기 위해 다양한 여러 설정이 필요합니다. 전환으로 인해 발생하는 측정 오류 및 불확도 기인으로 인해 전환 및 다중화는 특히 높은 주파수에서 지원되지 않습니다.

교정 프로세스는 수동으로 수행하거나 소프트웨어를 사용하여 교정 시스템 기기 및 항목을 조종하도록 자동화할 수 있습니다. 측정 품질 저하 없이 신호 전환을 자동화하기는 어려우므로 완전히 자동화된 RF 및 Microwave 교정은 현실화되기 어렵다고 할 수 있습니다.

기존의 자동화된 시스템에서는 상호 연결을 변경하기 위해 사용자가 자주 개입해야 했습니다. 따라서 실수가 발생할 가능성이 많았으며, 숙련된 직원이 있어야만 했습니다. 뿐만 아니라 다음 설정 변경을 기다리는 동안 조작자가 할 일 없이 소요하는 시간이 낭비되어 비용이 증가하기 일쑤였습니다.

RF 및 Microwave 교정 워크로드란 무엇인가?

시스템에 사용되는 동일한 기기가 교정 워크로드로 표시되는 경우가 많습니다. 신호 발생기, 스펙트럼 분석기, 전력 측정기, 전력 센서는 가장 일반적인 워크로드 항목이며, 그 외에도 RF 밀리볼트계, 신호 레벨 측정기, 변조 분석기 수신기 및 카운터/타이머 등이 있습니다.

효율성을 개선하고 비용을 절감할 수 있는 기회는 무엇인가?

RF 및 Microwave 교정 시스템의 핵심으로, RF 교정용으로 특별히 설계된 Fluke 9640A 시리즈 RF 레퍼런스 소스를 사용하면 여러 시스템 기기 및 액세서리를 하나로 바꿀 수 있습니다. Fluke Calibration만의 고유한 기능 및 성능 조합을 통해 9640A 시리즈는 범용 신호 발생기에 비해 탁월한 성능을 제공합니다. 수동으로 사용되거나 MET/CAL 교정 소프트웨어와 함께 사용되는 9640A 시리즈를 사용하면 시스템 비용을 절반으로 절감하고 시스템 용량을 최대 25%까지 늘릴 수 있으며, 시스템 조작자가 소요하는 시간을 최대 50%까지 줄여 또 다른 부가가치 작업에 투자할 수 있습니다.

추가 정보

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RF 및 Microwave 교정기로 특별히 설계된 기기는 사실상 없다고 할 수 있습니다(Fluke 9640A 시리즈 제외). RF 및 Microwave 교정 프로시져는 여러 범용 테스트 기기, 액세서리, 구성 요소, 케이블, 어댑터 및 커넥터 등을 다루는 복잡한 프로시져입니다. 일반적으로 교정 솔루션은 자체 시스템을 개발하고 조립하는 사용자에 의해 만들어지며, 자동화는 자체 소프트웨어를 제작하거나 시중에서 구할 수 있는 테스트 시스템 자동화 소프트웨어를 사용하는 사용자에 의해 제공되는 경우가 많습니다. 대기업은 시스템 통합업체에 교정 시스템 조립을 의뢰하기도 합니다. 일부 테스트 장비 제조업체는 자체 RF 및 Microwave 제품을 교정하기 위한 소프트웨어 패키지를 제공하기도 하지만 이 패키지는 교정 표준기로 해당 회사 제품만 사용할 수 있으며, 그 이외의 워크로드는 교정할 수 없습니다.

Fluke Calibration에서 제공하는 RF 교정 솔루션은 무엇인가?

RF 및 Microwave 교정 시스템의 핵심으로, RF 교정용으로 특별히 설계된 Fluke 9640A 시리즈 RF 레퍼런스 소스를 사용하면 여러 시스템 기기 및 액세서리를 하나로 바꿀 수 있습니다. Fluke Calibration만의 고유한 기능 및 성능 조합을 통해 9640A 시리즈는 범용 신호 발생기에 비해 탁월한 성능을 제공합니다. 수동으로 사용되거나 MET/CAL 교정 소프트웨어와 함께 사용되는 9640A 시리즈를 사용하면 시스템 비용을 절반으로 절감하고 시스템 용량을 최대 25%까지 늘릴 수 있으며, 시스템 조작자가 소요하는 시간을 최대 50%까지 줄여 또 다른 부가가치 작업을 수행할 수 있습니다.

솔루션 선택 시 고려해야 할 요소는 무엇인가?

효율성

총 교정 시간, 자동화된 시스템 실행 시간, 조작자가 소요하는 시간 등을 비롯하여 교정을 수행하는 데 소요되는 시간과 비용은 효율성을 확인하고 개선하는 데 있어 핵심 요소입니다.

일반적인 자동화된 RF 교정 프로세스에서는 조작자가 테스트 설정을 변경하기 위해 자주 개입해야 합니다. "관찰 불필요(Walk-away)" 자동화를 사용하면 손쉽게 교정 시스템 용량을 최대 25%까지 늘리고 조작자에게 소요되는 시간을 최대 50%까지 줄여 직원들이 다음으로 자동화 시스템 설정을 변경할 때까지 기다리지 않고 다른 작업을 수행할 수 있습니다. 예를 들어 Agilent E4407B 스펙트럼 분석기를 교정하기 위한 제조업체의 교정 프로시져를 사용하려면 27개의 서로 다른 테스트 설정이 필요합니다.

반면 MET/CAL Plus 교정 관리 소프트웨어와 함께 9640A 시리즈를 사용하면 한 번의 설정으로 문서화된 테스트 중 핵심적인 작업을 수행할 수 있습니다. 교정 프로세스를 완료하는 데 있어 6개의 추가 설정만 수행하면 됩니다. 통상적으로 4시간 30분이 소요되었던 교정 시간도 2시간으로 단축됩니다.

MET/CAL 소프트웨어와 함께 9640A를 사용할 경우 효율성이 대폭 향상됩니다. 예를 들어 9640A-LPNX에 대한 E4407B MET/CAL 프로시져의 경우 총 2시간 실행 시간 중 "관찰 불필요(Walk-away)" 시간이 90분입니다.

워크로드 커버리지 및 자동화 범위

워크로드 커버리지는 기기 유형 및 해당 제조업체를 의미하고 자동화 범위는 솔루션에서 해당 교정을 처리하고 자동화를 제공하는 범위를 의미합니다.

스펙트럼 분석기는 RF 및 Microwave 교정 실험실에 있어 주요 워크로드 항목입니다. 9640A는 저성능 및 미드레인지 스펙트럼 분석기 모델에 필요한 기능과 성능을 제공합니다. 탁월한 저위상 잡음 성능을 제공하는 9640A-LPNX는 하이엔드 스펙트럼 분석기를 교정할 수 있습니다.

9640A 시리즈는 고성능, RF 스펙트럼 분석기에 필요한 모든 테스트 중 80 ~ 100%를 수행합니다. 4GHz 이상의 주파수 요구사항을 포함한 워크로드의 경우 9640A 시리즈와 함께 기존의 RF 및 Microwave 소스를 사용하여 높은 주파수 소스를 필요로 하는, 몇 안 되는 남은 테스트 포인트를 해결할 수 있습니다.

9640A 시리즈의 기능 및 성능은 RF 밀리볼트계, 신호 레벨 측정기, 변조 분석기, 수신기, 카운터/타이머 등을 비롯한 기타 워크로드에도 이상적입니다.

일부 RF 교정 소프트웨어 패키지는 단일 공급업체의 UUT만 교정할 수 있으며, 단일 공급업체 시스템 기기를 필요로 합니다. RF 교정 프로시져에 대해 확장 라이브러리를 활용함으로써 MET/CAL 교정 소프트웨어에는 이러한 제한이 없습니다.

조작자 기술 레벨 및 오류 가능성

RF 및 Microwave 교정은 복잡하며, 숙련된 인력을 구하는 것도 결코 쉬운 일이 아닙니다. 뿐만 아니라 필요한 지식과 기술을 갖춘 인력이 해야 할 작업이 너무 많습니다. 따라서 교정 솔루션을 선택하는 데 있어 인력이 작업에 매달리는 시간을 줄이고 인력이 보유하고 있는 기술을 활용하여 최상의 가치를 얻도록 하는 것이 중요합니다.

기존의 표준기, 자동화 및 프로세스와의 호환성

MET/CAL 소프트웨어의 유연한 표준기 기능을 사용하여 시스템의 기타 기기를 자동화할 수 있습니다. 이 기능을 통해 프로시져 내 동등한 표준기를 대체하여 특정 레퍼런스 모델에 묶여 있지 않을 수 있습니다. 유연한 표준기는 HP8340, HP83630, Agilent E8254, E8257 및 Anritsu, Rohde & Schwarz의 기타 모델을 비롯하여 널리 사용되는 Microwave 합성기에 지원됩니다.

9640A 모델은 교정 시스템에서 HP3335A와 HP8662/3A의 성능 및 기능과 일치하거나 이를 초과하도록 설계되었습니다. HP3335A GPIB 명령어 에뮬레이션이 두 가지의 9640A 모델에서 기본으로 채택되고 9640A-LPNX에서 HP8662/3A 에뮬레이션을 사용할 수 있게 되면서 널리 쓰이지만 구형이고 유지 관리가 힘든 이 제품을 손쉽게 교체하여 대용할 수 있게 되었습니다. HP8662/3A GPIB 명령어 에뮬레이션은 간편하고 신속한 호환성 테스트를 위해 "평가판" 임시 라이센스로 9640A-LPNX에 설치됩니다.

간편성 및 간접비

여러 기기가 포함된 시스템은 복잡하며 지원 및 유지 관리하는 데 있어 비용이 많이 듭니다. 9640A를 통해 시스템 기기 수를 줄일 수 있습니다. 오류 근원을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 불확도도 줄일 수 있어 계측이 대폭 간단해지며, 교정 및 유지 관리할 기기 수가 줄어 궁극적으로 시스템 지원 관련 비용이 절감됩니다.

현장에서의 휴대성

현장 사용에 이상적인 초소형 시스템을 통해 운송비를 줄이고 대형 시스템은 배치할 수 없었던 작은 공간에도 손쉽게 배치할 수 있습니다.

정밀도 및 성능이 향상된 신호 소스를 통해 이점을 얻을 수 있는 또 다른 RF 응용 분야는 무엇인가?

연구 개발, 제조 테스트, ATE, 과학 연구의 여러 응용 분야에는 범용 신호 발생기보다 성능이 좋은 발생기가 필요합니다. 9640A 시리즈 RF 레퍼런스 소스만의 고유한 레벨, 감쇠 정확도, 신호 순도, 낮은 지터, 주파수 해상도, 동적 범위 및 정밀한 변조 등의 고유한 조합은 이러한 응용 분야에서 그 어떤 고성능 신호 발생기보다 우수한 성능을 제공합니다.