Return Loss Measurement Error Calculator

반사 손실 측정은 가장 기본적인 RF 측정 중 하나이지만 모든 측정 시스템에 내재된 시스템 오류로 인해 정확도가 제한됩니다.벡터 네트워크 분석기 (VNA), 스칼라 네트워크 분석기 또는 단순 반사 손실 브리지를 사용하는 사람이라면 누구나 이러한 오류의 원인을 이해하는 것이 필수적입니다. 반사 손실 측정의 중심에는 입사파 (순방향) 파와 반사파를 분리하는 방향성 커플러 또는 브리지가 있습니다.완벽한 방향성 커플러에서는 반사된 신호만 결합 포트에 나타납니다.실제로 순방향 신호의 일부는 유한한 지향성으로 인해 누출됩니다.지향성은 순방향 커플링과 역방향 아이솔레이션의 비율로 정의되며 dB로 표시됩니다.지향성이 35dB인 커플러는 누설 신호가 순방향 결합 계수보다 35dB 낮다는 것을 의미합니다. 이 지향성 누설은 측정을 위한 노이즈 플로어 역할을 합니다.반사 손실이 20dB (반사 계수 0.1) 인 장치를 측정하고 커플러의 지향성이 35dB (누설 계수 0.0178) 인 경우 누설은 관심 신호보다 약 15dB 낮습니다.누설 벡터는 위상을 알 수 없는 실제 반사 신호에 추가되어 측정 불확실성을 생성합니다.반사 손실이 커플러 지향성에 가깝거나 그 이상인 디바이스를 측정할 때는 불확실성이 매우 커집니다. 두 번째 주요 오류 원인은 소스 불일치입니다.반사파가 DUT에서 돌아오면 일부는 불완전한 소스 포트에서 다시 반사됩니다.이 재반사파는 DUT를 통해 다시 이동했다가 다시 반사되어 결합된 포트로 되돌아옵니다.이 오차항의 크기는 DUT 반사 계수의 제곱 (신호가 DUT를 두 번 통과하기 때문) 에 소스 반사 계수를 곱한 값에 비례합니다.잘 일치하는 소스 (30dB 이상) 의 경우 이 항은 일반적으로 지향성 오차보다 작지만 반사 손실이 낮은 기기를 측정할 때는 의미가 더 커집니다. 전체 오차 모델에서는 이러한 영향을 알 수 없는 위상 관계를 가진 벡터로 취급합니다.일반적으로 위상을 모르기 때문에 최악의 경우 범위를 계산합니다.측정된 최대 반사 계수는 모든 오차 벡터가 실제 반사와 동일한 위상으로 정렬될 때 발생합니다. rho_max = Rho_dut + rho_dir + Rho_Dut^2 * rho_src.최소값은 두 값이 반대일 때 발생합니다. rho_min = |Rho_dut - rho_dir - rho_dut^2 * rho_src|.이 한계를 다시 dB로 변환하면 측정 불확실성 창이 생깁니다. 캘리브레이션은 이러한 오류를 크게 줄여줍니다.알려진 표준 (개방형, 단락, 부하) 을 사용한 완전한 1포트 교정은 지향성, 소스 일치 및 주파수 추적 오류를 특성화한 다음 후속 측정에서 수학적으로 제거합니다.캘리브레이션 후에는 유효 지향성이 15~25dB 향상될 수 있으며 소스 매칭도 마찬가지로 향상됩니다.그러나 교정 품질은 교정 표준의 정확도, 커넥터 반복성, 케이블 안정성 및 환경 조건에 따라 달라집니다.교정 후 잔류 오차 (잔류 지향성 및 잔류 소스 매칭이라고 함) 는 여전히 측정 정확도를 제한하며 훨씬 더 나은 수준입니다. 중요한 측정의 경우 교정 후 잔류 오차 항을 이해하면 측정 시스템이 관심 파라미터를 실제로 해결할 수 있는지 판단하는 데 도움이 됩니다.일반적으로 신뢰할 수 있는 측정을 위해서는 DUT 반사 손실이 시스템 지향성보다 최소 10dB 이상 우수해야 합니다 (낮음).이 마진이 줄어들면 불확실성이 급격히 증가하여 측정값을 신뢰할 수 없게 됩니다.