문. 통신시스템의 측정 장비인 오실로스코프, 스펙트럼 아날라이저, 네트워크 아날라이저를 비교 설명하시오.

문. 통신시스템의 측정 장비인 오실로스코프, 스펙트럼 아날라이저, 네트워크 아날라이저를 비교 설명하시오.

답.

1. 통신시스템 측정 장비의 필요성

  - 통신시스템을 구성하는 단말기, 기지국 장비, 전송망장비 등을 연구개발, 생산하기 위해 측정 장비가 필수적으로 사용됨

  - 각 장비들의 동작출력변화, 동작주파수대역, 반송파 주파수 S파라미터, 임피던스 매칭여부 등을 측정하는데 측정 장비가 필요함

 

2. 통신시스템 측정 장비의 종류

가. 오실로스코프의 개념 및 특징

구 분	설 명
개념도	- 주요기능 시간/진폭 스케일링, 트리거기능, 포지션 변경, 차분계산
개념	- 오실로스코프는 시간에 따른 입력전압의 변화를 측정하는 장비임
특징	- 디지털신호와 아날로그신호 모두 측정 가능 - 시간적 변화가 빠른 신호를 관찰하기 위한 트리거 기능을 제공 - 화면의 수직축은 신호의 크기를 나타내고 수평축은 시간을 나타냄 - 오실로스코프는 사용 시 해당 제품의 측정 대역폭을 확인하고 측정하고자하는 대역과 일치하는지 점검해야함 - 사용 전 반드시 Probe 및 캘리브레이션을 해야함

나. 스펙트럼 아날라이저의 개념 및 특징

구 분	설 명
개념도	- 스케일링, 주파수간격 조절, 기준레벨 조정
개념	- 스펙트럼 아날라이저는 주파수별로 진폭을 출력하는 장비임
특징	- FFT(Fast Fourier Transform)를 사용해서 주파수영역으로 신호를 변환하여 수GHz 단위의 측정을 수행함 - 화면의 수직축은 진폭레벨을 표시하고 수평축은 주파수를 표시함 - 주로 신호 대 잡음비, 주파수대역폭, IMD(Inter Modulation Distortion), 하모닉 주파수, 스퓨리어스 신호 등을 측정함

다. 네트워크 아날라이저의 개념 및 특징

구 분	설 명
개념도	- S파라미터 측정, 스미스차트, 반사손실, 정재파비, Reflection Transmission Impedence 등
개념	- 네트워크 아날라이저는 하나의 장비 안에 주파수 소스와 스펙트럼 아날라이저가 들어있어서 입력과 출력의 S파라미터를 측정하는 장비
특징	- 높은 주파수의 경우 짧은 주기로 인해 절대적인 전압, 전류만으로 분석이 어려워서 S파라미터를 사용한 분석을 수행함 - 필터, 증폭기, 안테나 임피던스, 믹서 등 RF단의 구성요소를 분석하는데 사용됨

 

3. 오실로스코프, 스펙트럼 아날라이저, 네트워크 아날라이저 비교

구 분	오실로스코프	스펙트럼 아날라이저	네트워크 아날라이저
측정영역	시간	주파수	주파수
FFT	없음	내장	내장
주파수 소스원	없음	없음	내장
가격	저가	고가	고가
측정값	전압/시간 파형모양	반송파 주파수, 하모닉 주파수 등	S파라미터, 반사손실, 정재파비 등

  - 진폭, 주파수대역폭, 프로브타입(BNC, 핀형 등), 출력레벨범위, 채널 수, 필요 측정 파라미터 등을 고려해서 장비를 선택해야함