실시간 스펙트럼 분석기(RTSA) vs 스윕 스펙트럼 분석기(Swept SA), 무엇이 다를까요
실시간 스펙트럼 분석기(RTSA) vs 스윕 SA 차이점 | RIGOL Korea
실시간 스펙트럼 분석기(RTSA) vs 스윕 스펙트럼 분석기(Swept SA), 무엇이 다를까요
Bluetooth, Wi-Fi, Zigbee 같은 무선 표준은 디지털 데이터를 복잡한 변조 방식으로 RF 캐리어에 실어 전송합니다. 그 결과 신호는 시간·주파수 축에서 매우 빠르고 동적으로 변하는데, 기존 스윕(Swept) 방식 스펙트럼 분석기만으로는 이런 신호를 온전히 분석하기 어렵습니다.
RIGOL RSA5000 시리즈는 한 대의 장비로 일반 스윕 스펙트럼 분석기[SA] 모드와 실시간 스펙트럼 분석기[RT-SA] 모드를 전환해 사용할 수 있습니다. 두 방식의 원리와 한계, 그리고 RT-SA가 어떤 상황에서 진가를 발휘하는지 정리했습니다.
스윕 방식 SA의 blind time 문제
스윕 방식 SA는 한 순간에 한 포인트만 측정해 나머지 구간의 신호를 놓치는 blind time이 발생합니다. 국부발진기를 스윕하며 순차적으로 주파수를 측정하기 때문에, 스윕 포인트가 이동하는 동안 같은 시각의 다른 구간 신호 정보는 손실됩니다.
RSA5000 시리즈 주요 기능
SA / RT-SA 모드 전환
RSA5000 한 대로 일반 스윕 SA와 실시간 스펙트럼 분석(RT-SA)을 필요에 따라 전환할 수 있습니다.
Gap-free FFT
FFT 계산을 획득 과정과 병렬 처리해 신호 손실 구간(gap) 없이 연속으로 캡처합니다.
FFT 오버랩 처리
FFT rate 146,484 FFT/sec, 오버랩 65.86% 적용으로 짧은 신호 이벤트까지 정확하게 포착합니다.
최소 POI 7.45µsec
100% 진폭 정확도로 빠짐없이 포착 가능한 최소 펄스 폭입니다(RT-BW 40MHz, RBW 3.21MHz Kaiser 윈도우 기준).
4가지 실시간 분석 모드
Normal Trace / Density / Spectrogram / Power vs Time으로 주파수·반복률·시간 정보를 동시에 시각화합니다.
활용 사례: Bluetooth 신호 분석
같은 Bluetooth 신호를 스윕 SA와 RT-SA로 각각 측정했을 때 확보되는 정보량 차이를 통해 두 방식의 차이를 확인할 수 있습니다.
1. 스윕 SA — Max Hold로 겨우 확인되는 신호
빠르게 주파수를 호핑하는 Bluetooth 신호는 스윕 SA의 한 번의 스윕으로는 전체 신호 성분을 잡을 수 없습니다. 트레이스 하나를 Max Hold로, 다른 하나를 Clear Write로 설정해 여러 번 스윕해야 겨우 신호 존재를 확인할 수 있지만, 시간 정보가 없어 이 신호가 주파수 호핑 확산 스펙트럼(FHSS) 신호인지조차 판단할 수 없습니다.
2. RTSA — 짧은 펄스를 정확한 진폭으로 포착
RSA5000의 RTSA는 gap 없는 FFT와 오버랩 처리 덕분에 최소 7.45µsec 폭의 펄스까지 100% 진폭 정확도로 포착합니다. 이보다 훨씬 짧은 25nsec 이벤트도 감지는 되지만, 이 경우 일부 펄스가 누락되거나 진폭이 부정확하게 나타날 수 있습니다.
3. RT-SA — Density Spectrogram과 PvT로 본 주파수 호핑 패턴
Density Analysis와 Spectrogram을 함께 사용하면 Bluetooth 신호의 주파수 호핑 패턴이 워터폴 형태로 뚜렷하게 시각화됩니다. Normal Trace, Spectrogram, Power vs Time을 한 화면에 동시에 띄우면 주파수 도메인과 시간 도메인을 함께 확인할 수 있어, 이 신호가 FHSS 신호임이 명확히 드러나고 마커로 데이터 블록 길이까지 분석할 수 있습니다.
스윕 SA vs RT-SA 비교표
| 구분 | 스윕 SA | RT-SA |
|---|---|---|
| 측정 방식 | 국부발진기 스윕(슈퍼포지션) 방식 | Gap-free FFT (계산과 획득 병렬 처리) |
| 신호 손실 | 스윕 포인트 외 구간은 blind time 발생 | FFT 오버랩 처리로 gap 없이 연속 캡처 |
| 짧은/랜덤 신호 포착 | 여러 번 스윕 + Max Hold로도 일부만 확인 가능 | 최소 POI 7.45µsec까지 100% 정확 포착 |
| 시간 정보 | 제공하지 않음 | Spectrogram·PvT로 시간·주파수 동시 표시 |
| 강점 영역 | 넓은 대역 개요 측정, 삽입손실/VSWR, 큰 다이나믹레인지(DANL -165dBm/1Hz) | 주파수 호핑·버스트·펄스성 무선 신호 분석 |
| RBW 변경 시 속도 | RBW를 낮추면 스윕 시간 증가 | RBW를 바꿔도 표시 속도 유지 |
추천 대상
- Bluetooth/Wi-Fi/Zigbee 등 IoT 무선 신호, 주파수 호핑·버스트·펄스 신호를 분석해야 하는 RF 엔지니어
- 기존 스윕 SA에서 신호가 끊겨 보이거나(blind time) 빠른 신호를 놓치는 문제를 겪고 있는 계측/시험 엔지니어
- 스펙트럼 분석기 신규 도입·교체를 검토 중이며 SA와 RT-SA의 실질적인 차이가 궁금한 담당자
자주 묻는 질문 (FAQ)
스윕(Swept) SA와 실시간 스펙트럼 분석기(RTSA)는 어떻게 다른가요?
스윕 SA는 국부발진기를 스윕하며 한 순간에 한 포인트씩 측정하기 때문에 나머지 구간의 신호 정보를 놓치는 blind time이 발생합니다. 반면 RT-SA는 FFT 계산을 획득 과정과 병렬로 수행해 gap 없이 연속으로 신호를 캡처하므로, 빠르고 동적으로 변하는 신호도 놓치지 않고 분석할 수 있습니다.
RSA5000의 POI(Probability of Intercept)는 얼마인가요?
RSA5000의 최소 POI는 7.45µsec입니다(RT-BW 40MHz, RBW 3.21MHz Kaiser 윈도우 기준). 이보다 긴 펄스는 100% 진폭 정확도로 빠짐없이 포착됩니다. 이론상 25nsec까지 짧은 이벤트도 감지할 수 있지만, 이 경우 진폭 정확도와 포착률은 보장되지 않습니다.
RT-SA로 Bluetooth 같은 주파수 호핑 신호를 어떻게 분석하나요?
RSA5000의 Density Analysis와 Spectrogram 모드를 함께 사용하면 신호의 반복률과 시간에 따른 주파수 변화를 색상과 워터폴로 동시에 확인할 수 있어, 주파수 호핑 확산 스펙트럼(FHSS) 패턴과 데이터 블록 길이까지 파악할 수 있습니다. Power vs Time(PvT) 모드로는 펄스의 듀티사이클과 진폭도 함께 볼 수 있습니다.
RTSA가 있으면 기존 스윕 SA는 더 이상 필요 없나요?
아닙니다. 스윕 SA는 넓은 대역을 빠르게 훑어보는 개요 측정, 삽입손실·VSWR 측정, 큰 다이나믹레인지가 필요한 저신호 측정에서 여전히 효율적입니다. RIGOL RSA5000 시리즈는 한 대의 장비로 SA 모드와 RT-SA 모드를 전환할 수 있어 두 용도를 모두 커버합니다.