로이엔텍 - Wideband Modulated Load Pull - Part1. Solution Concept / 광대역 변조 로드풀

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이번 포스팅에서는 2025년 3월 출시된 Wideband Modulated Load Pull에 대한 설명을 드리도록 하겠습니다. Wideband Modulated Load Pull에 대한 소개에 앞서 기존 CW 기반의 Load Pull 솔루션은 아래 링크를 통해 자세한 내용을 확인하실 수 있습니다.

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== Load Pull 관련 시리즈 게시물 ==

​Load Pull - Part 1. Load Pull 테스트의 의미와 종류​

Load Pull - Part 2. Tuner에 대한 모든 것

Load Pull - Part 3. Load Pull 측정 결과의 해석

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Wideband Modulated Load Pull 테스트란?

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기존 Load Pull은 CW 신호를 사용하여 DUT의 상태를 살펴보는 VNA (벡터 네트워크 분석기) 기반으로 동작이 되었습니다. 기술이 점차 발전하면서 PA 증폭기도 넓은 대역을 커버하는 광대역 PA가 개발되고 있으며, PA 설계에 필수적으로 필요한 Load Pull 또한 신호의 대역폭이 증가함에 따라 Load Pull 환경에서 광대역 변조 신호의 사용이 점점 더 필요해지고 있습니다.

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그로 인하여 로데슈바르즈는 RTP (오실로스코프) 및 SMW200A (신호 발생기)를 기반으로 Wideband Modulated Load Pull에 대한 요구 사항을 정확히 해결할 수 있습니다.

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Wideband Modulated Load Pull 솔루션은 Active Load Pull의 원리를 이용하여 진행되기에 기존 Passive Load Pull에서 필요로 하는 Impedance Tuner를 필요로 하지 않습니다. Passive Load Pull에서 Impedance Tuner는 사용되는 신호의 대역폭에 걸쳐 Frequency response와 Group Delay를 가지게 되기에 광대역 신호에 따른 Impedance가 dynamic하게 변화하게 됩니다. 반면에, Active Load Pull은 Impedance Tuner를 사용하지 않기에 이러한 특성이 보완될 수 있습니다.

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그림1) Passvie Load Pull _ Impedance Tuner의 Freq에 따른 Impedance 특성

 

 

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그림2) Active Load Pull의 방식

 

 

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Wideband Modulated Load Pull의 Solution concept

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WIdeband Modulated Load Pull의 기본적인 컨셉은 아래와 같습니다.

SMW200A 신호 발생기는 두 개의 RF Port를 지원하고 있으며, 두 개의 RF Port는 동일한 위상 & 레벨을 기준으로 신호를 발생할 수도 있고, 첫 번째 Path 기준으로 Phase를 조정하면서 두 번째 Path의 신호를 발생할 수도 있습니다.

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그림3) Wideband Modulated Load Pull의 컨셉 ​

 

이러한 구성으로 인하여 SMW200A의 첫번째 Path인 RF1 신호를 DUT에 제공합니다. Coupler 1은 SMW200A에서 출력되는 신호인 a1 wave와 DUT의 Source단에서 반사되어 나오는 b1 wave를 분리하는 데 사용되며, 이는 RTP (오실로스코프)의 채널 1과 채널 2로 측정할 수 있습니다. SMW200A의 두 번째 Path는 RTP (오실로스코프)의 소프트웨어에서 RF1의 위상 및 진폭 왜곡으로 계산된 DUT 출력의 신호 RF2를 제공하여 Target 임피던스로 인해 발생하는 반사파를 생성하여 발생합니다.

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RF2는 PA의 출력과 겹치기 때문에 들어오는 a2 wave와 나가는 b2 wave파는 Coupler2에 의해 분리되어 RTP (오실로스코프)의 채널 3과 채널4에 연결될 수 있습니다. 따라서 이 네가지 구성 요소를 동시에 획득함으로써 RTP (오실로스코프)의 소프트웨어는 매 순간 DUT의 모든 S파라미터를 측정하고 원하는 Load에 따라 RF2를 변조할 수 있습니다.

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<S 파라미터>

• S11 = Forward reflection coefficient (input match)
• S22 = Reverse reflection coefficient (output match)
• S21 = Forward transmission coefficient (gain or loss)
• S12 = Reverse transmission coefficient (isolation)

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로데슈바르즈의 Wideband modulated Load Pull이 가지는 주요 장점은 RTP (오실로스코프)를 통해 파형을 측정하여 표현된 임피던스를 계산하는 데 필요한 4개의 일관되고 완벽한 Time aligned 측정 경로를 제공하는 것입니다. 이는 빠르고 정확한 수집을 위한 핵심입니다. SMW200A (신호 발생기)의 주요 특징은 입력 파형인 두 번째 임피던스 튜닝 신호를 생성하는 동안 두 신호 간의 정확한 Time sync와 안정적인 위상 관계입니다.

또한, RTP (오실로스코프)의 소프트웨어는 GUI가 직관적이기에 Calibration부터 DUT의 측정까지 단계별로 사용법을 제공하고 있습니다.

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그림4) Wideband Modulated Load Pull 소프트웨어의 GUI

 

 

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결론적으로 로데슈바르즈는 범용적인 신호발생기인 SMW200A와 오실로스코프인 RTP를 이용하여 Active Load Pull 기반의 Wideband Modulated Load Pull에 대한 솔루션을 제공하고 있으며, 이를 통하여 Smith Chart 상에서 등고선을 통하여 PA 증폭기의 Peformance 확인이 가능합니다. 이번 포스팅에서는 Wideband Modulated Load Pull에 대한 Solution concept에 대해서 전달 드렸고, 다음 포스팅에서는 로데슈바르즈의 Wideband Modulated Load Pull 솔루션을 통한 테스트 항목에 대해서 포스팅 드리도록 하겠습니다.

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출처 - https://blog.naver.com/rohdeschwarzkorea/223816301762

 

 

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