벡터 전압 수신기를 이용한 2-포트 산란 계수 분석 시스템

Abstract

본 논문에서는 상용 벡터 회로망 분석기를 사용하지 않고도, 신호 발생기, 벡터 전압 수신기, 방향성 결합기, 주파수 혼합기 등의 기본적인 초고주파 장비/소자를 활용하여 평가하고자 하는 초고주자 소자의 2-포트 산란 계수를 측정할 수 있는 시스템을 제안한다. 벡터 회로망 분석기를 대용할 수 있는 산란 계수 측정 시스템의 해석적 모델과 제작방법을 제시하고, 이를 1-포트와 2-포트 소자에 대하여 각각 적용한 산란 계수를 측정하여 구현된 시스템을 평가하였다. 평가 주파수 대역에 따라 비교적 낮은 대역에서는 단일 신호 발생기와 벡터 전압 수신기를 사용한 직접 수신법을, 높은 대역에서는 추가의 신호원과 주파수 혼합기를 사용하여 신호를 하향 복조하는 헤테로다인 방식을 사용하여 산란 계수를 결정짓는 벡터 전압을 수신하였다. 이들 각각의 수신 방법으로 UHF와 X 대역 초고주파 소자의 2-포트 산란 계수를 평가하였고, 그 유효성을 상용 벡터 회로망 분석기로 검증하였다. This paper presents a vector network analysis system for 2-port scattering parameters of microwave devices using some basic microwave instruments/devices such as signal generators, vector voltmeter, directional couplers and frequency mixers. The analytical model and implementation method for scattering parameter measurements - which can replace the vector network analyzers - are presented. The performance of the implemented system is evaluated through 1- and 2-port scattering parameter measurements, respectively. The vector volt signals which determine the scattering parameters are detected in two distinct methods depending on the frequency band of interests; a direct-detection method with a single signal generator and vector voltmeter for relatively low band and a heterodyne method to frequency down-mix associated with an additional signal source as well as frequency mixers for high band are used, respectively. Using these two methods, scattering parameters of UHF and X bands are evaluated and their performances are verified through a comercial vector network analyzer.