RF 신호를 측정하다 보면 스펙트럼 화면에 신호는 보이지만, 실제로 어떤 값을 기준으로 판단해야 하는지 헷갈리는 경우가 많습니다. 이때 필요한 기능이 바로 Marker와 자동 측정 기능입니다.

이번 콘텐츠에서는 RIGOL RSA6265 스펙트럼 분석기를 기준으로 Marker, Peak Search, Peak Table, Marker To Center, TOI, Channel Power, OBW, ACP 측정 흐름을 실무 데모 중심으로 정리합니다.

1. 이번 실습에서 사용하는 데모 신호 구성

이번 RF 측정 데모는 두 가지 신호로 구성하는 것이 좋습니다. 첫 번째는 Two-tone 신호이고, 두 번째는 64QAM 디지털 변조 신호입니다. 두 신호의 목적이 다르기 때문에 각각 다른 측정 기능을 설명하는 데 적합합니다.

2. Two-tone 신호로 Marker와 TOI 이해하기

DG6104 Two-tone 신호 구성

먼저 DG6104를 이용해 Two-tone 신호를 구성합니다. 예를 들어 400 MHz를 중심으로 20 MHz spacing을 갖는 신호를 만들려면, 390 MHz와 410 MHz에 각각 Tone을 생성하면 됩니다. 각 Tone의 출력은 0 dBm 수준으로 맞춥니다.

RSA6265에서는 GPSA 모드에서 Center Frequency를 400 MHz로 설정하고, Span은 두 Tone과 주변 왜곡 성분을 함께 볼 수 있도록 50 MHz 정도로 설정합니다.

Marker로 주파수와 전력 읽기

Marker는 특정 지점의 주파수와 전력 값을 읽는 가장 기본적인 기능입니다. 첫 번째 Tone에 Marker를 위치시키면 해당 Tone의 주파수와 dBm 값을 확인할 수 있습니다.

Peak Search를 사용하면 현재 화면에서 가장 높은 Peak를 자동으로 찾을 수 있습니다. Two-tone 신호에서는 두 개의 주요 Peak가 존재하므로, Peak Search와 Next Peak 기능을 활용하면 두 Tone을 빠르게 확인할 수 있습니다.

Peak Table로 여러 신호를 한 번에 확인

Peak Table은 화면 안에 존재하는 주요 Peak의 주파수와 레벨을 리스트 형태로 보여줍니다. 이 기능은 스퓨리어스 분석, 하모닉 분석, 상호변조 성분 확인에 유용합니다.

예를 들어 390 MHz와 410 MHz Tone이 표시되는 상태에서 추가적인 왜곡 성분이 발생하면, Peak Table에서 해당 성분의 주파수와 레벨을 함께 확인할 수 있습니다.

Delta Marker와 Marker To Center

Delta Marker는 기준 Marker와 비교 Marker 사이의 주파수 차이와 전력 차이를 보여줍니다. 390 MHz와 410 MHz Tone을 비교하면 Delta Frequency는 약 20 MHz로 표시되고, 두 Tone의 레벨이 동일하다면 Delta Amplitude는 거의 0 dB 수준으로 나타납니다.

Marker To Center 기능은 선택한 Marker 위치를 Center Frequency로 설정하는 기능입니다. 특정 신호를 화면 중앙으로 이동시킨 후 Span을 줄이면, 해당 신호를 더 정밀하게 분석할 수 있습니다.

TOI 측정 개념

TOI는 Third Order Intercept의 약자로, RF 시스템의 선형성을 평가하는 데 사용됩니다. Two-tone 신호가 RF 회로나 증폭기를 통과할 때 비선형 특성이 있으면 3차 상호변조 성분이 발생합니다.

예를 들어 390 MHz와 410 MHz 두 Tone을 사용하면, 370 MHz와 430 MHz 부근에 3차 상호변조 성분이 나타날 수 있습니다. TOI 값이 높을수록 시스템 선형성이 좋고, 낮을수록 출력 증가에 따라 왜곡이 빠르게 증가할 가능성이 있습니다.

3. 64QAM 신호로 Channel Power, OBW, ACP 측정하기

DSG3136B-IQ 64QAM 신호 구성

디지털 변조 신호 측정에는 DSG3136B-IQ를 사용해 2 GHz 대역의 64QAM 신호를 생성합니다. CW 신호와 달리 64QAM 신호는 에너지가 하나의 주파수 점에 모여 있지 않고 일정 대역에 분포합니다.

따라서 Peak 값 하나만으로 신호를 평가하기보다는 Channel Power, OBW, ACP와 같은 대역 기반 측정 기능을 사용하는 것이 적합합니다.

Channel Power(CHP) 측정

Channel Power는 지정한 대역폭 안에 포함된 전체 전력을 적분하여 계산하는 기능입니다. 디지털 변조 신호에서는 실제 송신 전력을 평가할 때 가장 기본적으로 사용됩니다.

RSA6265에서 Measurement 메뉴로 들어가 Channel Power를 선택하고, 신호 대역폭에 맞게 Channel Bandwidth를 설정합니다. 장비는 설정된 대역 안의 전체 전력을 계산하여 Channel Power와 Power Spectral Density를 표시합니다.

OBW 측정

OBW는 Occupied Bandwidth의 약자로, 전체 신호 전력 중 지정된 비율이 포함되는 실제 점유 대역폭을 의미합니다. 일반적으로 99% 기준을 많이 사용합니다.

OBW 측정을 실행하면 RSA6265는 신호 전력을 적분하고, 99% 전력이 포함되는 좌우 주파수 경계를 자동으로 계산합니다. 출력단 왜곡이나 필터 문제로 신호가 넓게 퍼지면 OBW 값도 증가할 수 있습니다.

ACP 측정

ACP는 Adjacent Channel Power의 약자로, 메인 채널 옆의 인접 채널로 새어 나가는 전력을 측정합니다. 송신기에서는 출력 전력뿐 아니라 인접 채널 간섭 수준도 매우 중요합니다.

ACP 측정에서는 Main Channel Bandwidth, Adjacent Channel Bandwidth, Channel Spacing을 설정합니다. Span은 메인 채널과 양쪽 인접 채널이 모두 보이도록 충분히 넓게 설정하는 것이 좋습니다.

출력 레벨이 과도하거나 증폭기가 포화 영역에 가까워지면 신호 양쪽 어깨 부분이 올라가는 Spectral Regrowth가 발생할 수 있습니다. 이때 인접 채널 전력이 증가하며 ACP 값이 나빠집니다.

4. 측정 항목별 실무 활용 요약

5. 자주 묻는 질문

Q. RF 측정에서 Marker는 언제 사용하나요?

A. Marker는 스펙트럼 상의 특정 지점에서 주파수와 전력 값을 읽을 때 사용합니다. RSA6265에서는 Marker, Peak Search, Delta Marker를 활용해 신호 위치와 레벨 차이를 빠르게 확인할 수 있습니다.

Q. TOI 측정에는 어떤 신호가 필요한가요?

A. TOI는 일반적으로 Two-tone 신호를 사용합니다. 예를 들어 390 MHz와 410 MHz 두 Tone을 사용하면, 370 MHz와 430 MHz 부근의 3차 상호변조 성분을 확인할 수 있습니다.

Q. Channel Power와 Marker 측정은 무엇이 다른가요?

A. Marker는 특정 한 지점의 전력 값을 읽는 기능입니다. 반면 Channel Power는 지정한 대역폭 안의 전체 전력을 적분하여 계산하므로 64QAM 같은 디지털 변조 신호 측정에 적합합니다.

Q. OBW는 어떤 상황에서 확인해야 하나요?

A. OBW는 신호가 실제로 어느 정도 대역폭을 차지하는지 확인할 때 사용합니다. 일반적으로 99% 전력 기준을 사용하며, 통신 신호가 허용 대역 안에 있는지 평가할 때 중요합니다.

Q. ACP가 나빠지는 원인은 무엇인가요?

A. 출력 레벨이 과도하거나 증폭기가 포화 영역에 가까워지면 Spectral Regrowth가 발생할 수 있습니다. 이 경우 인접 채널로 새어나가는 전력이 증가하여 ACP 값이 나빠집니다.

6. RIGOL RF 계측 솔루션 문의

RIGOL Korea는 RF 신호 분석, 스펙트럼 분석기, 신호 발생기, 변조 신호 분석을 위한 다양한 계측 솔루션을 제공합니다. RSA6265, DG6104, DSG3136B-IQ를 활용하면 RF 기초 측정부터 디지털 변조 신호 분석까지 폭넓게 대응할 수 있습니다.

전화: 02-6953-4466

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