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1 내용 개요
패스밴드 삽입 손실은 필터, 송신 회로 결합기, 케이블과 같은 소스 없는 무선 주파수 부품의 중요한 지표입니다.그러나 흔히 볼 수 있는 단일 전력계 입출력 테스트법으로는 정확한 결과를 얻을 수 없다.본고는 오차가 발생하는 원인을 설명하고 공정에서 매우 실용적인 이중전력계 시험법을 묘사하였는데 이런 방법으로 얻은 시험결과는 실험실에서 네트워크분석기로 얻은 결과와 거의 일치한다.
또한 본고는 테스트 케이블과 이음매가 테스트 정밀도에 대한 중요한 역할을 강조했는데 이런 문제들은 공사에서 흔히 간과되기 쉽다.
2 인용
대역 삽입 손실은 패시브 무선 부품의 주요 지표입니다.일반적인 삽입 손실은 상대적으로 적기 때문에 일반적인 측정 방법으로는 실험실의 테스트 정밀도에 도달하기 어렵다.실험실과 공장에서는 일반적으로 네트워크 분석기를 사용하여 삽입 손실을 측정합니다.BIRD43이나 같은 종류의 기기와 같은 일반적인 무선 송신기를 신호 소스와 무선 주파수 전력계로 사용하면 고출력 상태에서의 삽입 손실 값을 측정하기 어렵다.실제로 고출력 상태에서는 삽입 손실을 직접 측정할 수 없으며, 삽입 손실 값은 측정된 부품 (이하 DUT) 의 출력 입력 무선 주파수 출력비를 통해 계산해야 하며, 공식은 다음과 같다.
IL (dB) = 10 lg (Po / Pi)
여기서 Pi 와 Po 는 각각 DUT 의 입력 및 출력 무선 주파수 출력입니다.
3 단일 전력계 테스트법
일반적으로 한 대의 전력계로 부품의 입출력을 측정하는 것은 삽입 손실의 출하 지표를 검사할 수 있는 충분한 정밀도가 있을 수 없으며, 오차가 발생하는 원인은 매우 많다.
그림 1은 전력 측정의 일반적인 방법을 보여줍니다.DUT의 작동 주파수에 대한 삽입 손실의 삽입 손실 지표는 -1.5dB이다. 전력계는 50W 프로브가 달린 BIRD43형, 송신기는 30W 모바일 송수신기를 사용하며, 장치를 연결하는 데 사용되는 것은 임의의 길이의 동축 케이블이다.
그림 1A에서 송신기는 전력계와 테스트 케이블 1, 2를 통해 DUT에 연결됩니다.송신기가 켜져 있으면 전력계는 Pi = 32.3W로 표시된 32.3W의 양방향 전력을 나타냅니다.그림 1B에서 송신기는 케이블 1을 통해 DUT에 연결되고 이때 DUT의 출력은 케이블 3, 전력계, 케이블 2를 통해 부하에 연결된다.이때 전력계는 20W의 양방향 전력을 나타냅니다.P o=20.0W로 기록됩니다.
위의 측정을 통해 삽입 손실을 다음과 같이 계산할 수 있습니다.
IL(dB)=10 lg (20/32.3)= - 2.1dB
분명히 이 결과는 출하 지표와 맞지 않는데, 지표가 틀린 것입니까?어떤 결론을 내리기 전에 단일 전력계 측정법이 고유한 오차가 발생할 수 있는 원인을 살펴보자.

3.1 측정 오차가 발생하는 원인
3.1.1 송신기 부하 저항의 변화
그림 1A와 1B에서 서로 다른 길이의 케이블은 DUT와 송신기를 연결하는 데 사용됩니다.DUT의 입력 임피던스가 순수 임피던스가 아니며 50 유로가 아닌 경우 DUT와 송신기 사이의 케이블 길이를 변경하면 송신기에 나타나는 로드 임피던스의 폭과 위상이 변경됩니다.따라서 DUT의 입력 출력에서 전력계와 케이블을 이동하여 임피던스 변화가 발생하면 송신기의 출력도 변경됩니다.
3.1.2 전력계의 위치
엔드 어댑터나 전기 저항성 부하의 전송선에 주파수가 존재한다.부하 주파수의 존재로 인해 서로 다른 점에서 전력계로 진행된 전력 측정의 결과도 다르다.
3.1.3 케이블 및 고유 삽입 손실
삽입 손실을 계산할 때는 전력 측정에 영향을 줄 수 있는 내부 연결 케이블의 손실을 고려해야 합니다.위의 측정에서 출하지표와 현장테스트의 오차는 0.6dB다. 테스트 송신기가 불안정하면 오차는 더 커진다.
3.1.4 송신기의 불안정성
로드 임피던스가 순수 50 유로 임피던스가 아닌 경우 일부 송신기의 전력 증폭기가 불안정해질 수 있습니다.특히 캐비티 필터와 같은 공명 부품은 마감 응답 주파수에서 큰 저항을 생성합니다.이로 인해 DUT의 패스밴드 외부에서 출력이 크게 출력될 수 있는 양의 진동이 발생할 수 있습니다.송신기에 진동이 발생하면 출력계가 측정하는 송신기의 출력에는 잡산 출력이 포함됩니다.대부분의 잡다한 전력이 DUT에 의해 감쇠되면 결과는 가짜 삽입 손실이 발생합니다.잡다한 반송파 전력 비율과 DUT의 응답에 따라 삽입 손실 측정 오차가 더 클 수도 있습니다.
그림 1C에서 송신기는 더 짧고 불규칙한 길이의 케이블을 통해 DUT (필터) 와 연결되어 진동을 발생시켰다. DUT (필터) 출력단의 출력계와 양방향 출력 판독은 15.5W에 불과했다. 약 4.5W의 잡산 출력이 DUT (필터) 를 통과하지 못했기 때문이다.삽입 손실은 다음과 같습니다.
IL =10Lg(15.5/32.5)=-3.2dB
이 결과는 당연히 * 잘못된 것이다.
출력 측정 (불안정한 송신기) 그림 1 단일 출력계 삽입 손실 테스트법 (권장하지 않음)
4 권장 테스트 방법
여러 가지 방법은 상술한 대부분의 문제를 피할 것이다.먼저 그림 2A의 테스트 단계로 테스트 장비의 삽입 손실과 파워 미터의 상대 보정 오차를 보정하는 데 사용되는 파워 미터 판독을 얻습니다.그림 2B의 단계는 입력 및 출력을 측정하는 데 사용됩니다.
케이블 1은 일정한 길이로 절단되어 송신기의 출력에서 출력계의 출력까지의 총 전송선 길이가 테스트 주파수의 반파장의 정수 배가 되도록 보장한다.이렇게 하면 송신기가 보는 부하 임피던스가 전력계 1에 연결된 DUT의 임피던스와 동일함을 보장할 수 있다.일반적으로 전력계 작동 설명서에는 주파수 범위가 다른 데 필요한 테스트 케이블의 * 길이가 포함되어 있습니다.
그림 2B에서 전력계 1과 2는 짧은 케이블 또는 N(M)-N(M) 어댑터를 사용하여 DUT의 입력 및 출력에 연결하고 90도 각도의 N(M)-N(F) 어댑터를 사용하여 전력계와 DUT 간의 연결을 용이하게 합니다.그림 2A에서 파워 미터 간의 연결은 그림 2B와 동일하며 DUT 대신 N(F)-N(F) 어댑터가 중간에 추가됩니다.
그림 1과 2에서 50유로 부하 저항은 짧은 동축 케이블 또는 N(M)-N(M) 커넥터를 통해 전력계 2의 출력에 연결해야 한다.부하의 반향 손실이 -30dB(주파수 비율이 1.06보다 작음) 이상이면 전력계와 부하 저항 사이의 전송선의 길이는 특별히 요구할 필요가 없다.

테스트 단계는 다음과 같습니다.
1. 그림 2A와 같이 전력계 1과 전력계 2를 직접 연결하고 송신기를 켜고 양방향 전력 판독 P1과 P2를 기록한다.
2. 송신기를 끄고 전력계 1과 2 사이에 DUT를 연결한다. 그림 2B와 같다.
3. 송신기를 다시 켜고 양방향 전력 판독 P3와 P4를 기록한다.
4.삽입 손실은 다음과 같이 계산됩니다.
IL (dB) = 10lg (P1 × P4 / P2 × P3)
앞에서 설명한 예에서 캐비티 필터의 측정 결과는 다음과 같습니다.
P1=28.7W P3=28.0W
P2=24.0W P4=16.8W
요청한 삽입 손실:
포 / 파이 = (28.7 × 16.8 / 24.0 × 28.0) = 0.7175
IL = 10lg(0.7517)= -1.44dB
이 결과는 측정된 필터의 출하 지표와 0.1dB 미만의 차이를 보였다.
기타 고려 사항:
1. 사용해야 할 케이블과 커넥터.가능하면 이음매를 눌러 연결하고 용접해야 한다.불량 조인트는 측정 결과에 영향을 줄 수 있습니다.
2. UHF(SL16) 커넥터나 어댑터를 사용하지 마십시오.
UHF 커넥터는 VHF 대역 외에도 임피던스 특성이 매우 나쁘기 때문에 전력계에 N 커넥터를 사용해야 합니다.
3. 송신기의 스펙트럼 순도를 검사한다. 반송 주파수에 비해 잡산 복사와 고조파는 60~70DB 미만이어야 한다.