E5071C 포트매칭점검

E5071C 포트매칭점검

1. 전자부품
   1. 계측기
      1. 네트워크분석기
         1. E5071C 네트워크분석기
            1. E5071C 유지보수
               1. E5071C 포트매칭점검 - 이 페이지
         2. 참조
            1. E5071C 포트고장
            2. E5071C 포트확장
2. 포트 구조
   1. 2-port, RF스위치 하나 사용한다.
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   2. 4-port, RF스위치 세개 사용한다.
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   3. 포트1,2,3,4용 스위치 3개 위치 및 분석
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        내부 회로도

3. 아무것도 연결하지 않고 반사 특성 측정
   1. 포트1,2,3,4에 아무것도 연결하지 않고, S11, S22, S33, S44 특성 측정
   2. 측정 그래프
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        이득

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        위상

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        지연. 모두 약 40ps 나온다.

   3. 의견
      1. 기계적 내부 구조로 볼 때, 4개 포트의 길이가 다름에도 불구하고, 모두 동일한 delay가 나오는 것으로 보아, 각 포트 기준으로 공장에서 계측기 캘리브레이션이 해서, 캘리브레이션 데이터 기준면을 저장했다.
4. 포트1은 Short, 포트2는 open, 포트3은 Load, 포트4는 adapter 연결하고 반사 특성
   1. 점검 방법 사진
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   2. 그래프
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        위상: S11(short)와 S22(open)간 위상차이는 약 180도 차이난다.

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        지연: Short 캘키트를 꼽아도 변화되지 않았기 때문에 지연시간은 0이다. 어댑터 지연은 (260-40)ps이다.

5. Short, Open, Load 연결하여
   1. 점검 방법
      1. 포트 및 캘 키트
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           termination(load)와 short가 필요하다. (반드시 termination이 필요하다.)

      2. 설명
         1. 반드시 기계식 동축 캘리브레이션 키트가 필요하다.(상대개념은 E-Cal이다.)
            1. 왜냐면, E-Cal은 각 고유제품별로 제조공장에서 측정한 데이터를 Flash Memory에 넣어 관리한다.
            2. 그러므로 커넥터에 문제(휘거나 흔들리거나, 깨지거나)가 발생되거나 정전기에 의해 파괴되어도 메모리에 기억된 값만을 참조하므로 잘못된 캘리브레이션이 수행되기 때문이다.
         2. 네트워크 분석기는 calibration kit를 기준으로 계산하므로 calibration kit가 하나라면, 전체 측정 시스템에 문제가 있는지 알 수 없다.
            1. 그러므로 반드시 여분의 golden calibration kit(어쩌다 한 번씩 사용하는 매우 신중하게 보관되고 다루어지는)로 점검하여야 한다.
            2. 수동 calibration kit는 내부에 반도체 회로가 없는 수동부품으로만 이루어졌기 때문에 분해하지 않는 한, 거의 고장나지 않는다.
               1. terminator: 쇠막대 속에 잘만든 50Ω 저항기 하나 넣었다. delay가 있다.
               2. short: 중심도체와 외부실드접지가 서로 연결되어 합선된 쇠덩어리. delay 및 기생L이 존재한다.
               3. open: 중심도체와 외부실드접지가 전혀 만나지 않는 빈 깡통. delay 및 기생C가 존재한다.
      3. 아래에 기술된 측정은정상적인 Open 캘리브레이션 키트를 연결하지 않았고, 선택된 캘 키트도 다른 모델이므로 수정이 필요하다.
   2. 반사 이득 측정
      1. 4개 포트에 아무것도 연결하지 않고(open 상태) 반사이득을 측정하면
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           전력 100%가 반사되므로 ~0dB로 측정된다.

      2. 4개 포트에 각각 타입N 커넥터, HP 909F 00909-60009(m) 50오옴 load를 연결하고 반사이득을 측정하면. - 이 방법이 각 포트 고장 여부를 판단하기는데 기초가 된다.
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           낮을수록 좋다. -25dB 이하를 갖는 반사이득이 측정된다. 이보다 높은 값을 보이면 계측기 내부에 문제가 있다.

      3. E5071C 내부구조를 볼 때 4포트의 반사특성을 측정하면, RF스위치 3개의 고장 여부를 파악할 수 있다.
   3. 반사 특성을 스미스차트 R+jX로 나타냄
      1. 4개 포트에 50오옴 load를 연결하고 측정하면, 측정된 그래프는 스미스챠트 한 가운데(50Ω+j0Ω)로 모인다.
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           계측기에 아무 것도 조정하지 않고 측정. port extentions OFF

      2. 4개 포트를 open 상태로 측정하면.
         1. 그래프
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              port extentions OFF

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              port extentions ON

         2. 설명
            1. 오직 port extentions ON 만 수행하여도 스미스챠트 오른쪽 한 점(임피던스Z > 10kΩ)으로 그래프가 모인다.
      3. 4개 포트를 short 상태로 측정하면.
         1. 그래프
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              port extentions OFF

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              port extentions ON

         2. 설명
            1. 오직 port extentions ON 만 수행하여도 스미스챠트 왼쪽 한 점(임피던스Z ~0Ω)으로 그래프가 모인다.
      4. 포트 점검만을 위해, 편하게 port extentions OFF 상태(계측기를 껏다가 켠, 초기상태 그대로)에서 검사해도 된다.
6. 이 계측기에서 포트 고장의 예
   1. 2016/11/25, 포트 1,3번 고장, 50오옴 load 연결했을 때 반사이득이 -25dB 이하이어야 하는데, -10dB 이상 나왔기 때문에 명백히 고장났다.
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        포트 1,3번 고장났다. 수리했다.