top of page
검색

(MilliBox)안테나 측정, 한 바퀴 돌리면서 끝낸다?

최종 수정일: 8월 17일

MilliBox 제어 소프트웨어 Release 025 — VNA 멀티 포트 지원과 FST 전면 확대

 

밀리미터파 안테나를 측정하다 보면 결국 두 가지에서 시간이 갈립니다. 얼마나 빨리 3D 패턴을 확보하느냐, 그리고 측정 데이터를 얼마나 손쉽게 비교·정리하느냐입니다.




MilliBox 포지셔너 제어 소프트웨어의 새 버전인 Release 025는 정확히 이 두 지점을 겨냥한 업데이트입니다. VNA 멀티 포트·멀티 트레이스 측정이 가능해졌고, 고속 동기 트리거(FST) 지원이 전 기능에 걸쳐 확대되었습니다. 여기에 폴라 플롯이 전 기종으로 넓어지면서 안테나 패턴 리포팅도 한결 편해졌습니다.

이번 글에서는 Release 025에서 무엇이 새로워졌는지, 그리고 각 기능이 실제 측정 현장에서 어떤 의미를 갖는지 정리해 드립니다.

 

1. MilliBox 포지셔너 라인업

본론에 들어가기 전에, 이번 소프트웨어가 제어하는 포지셔너 제품군을 먼저 보여드립니다. 모두 동일한 MBX 소프트웨어로 제어되며, 실행 시 소프트웨어가 연결된 기종을 자동으로 판별합니다.



GIM01 GIM03 GIM1D



GIM04 GIM05 GIM06


기종

특징

GIM1D

1축 구성. 방위각 방향 1D 스윕 전용

GIM01 / GIM03

H·V 2축 구성. 기본 3D 방사 패턴 측정

GIM04

편파(X-Pol) 축 추가 가능. FST 애드온 대상 기종

GIM05

Theta·Phi 구면 스윕 방식. 혼 포스트 연동 구동. FST 애드온 대상 기종

GIM06

대형 DUT 대응 기종. 소프트웨어 버전 024-1부터 지원


혼 포스트에 장착된 혼 안테나 챔버 내 레이저 정렬


수신용 혼 안테나는 별도의 혼 포스트에 장착되며, 레이저 가이드로 DUT와의 축 정렬을 육안으로 확인할 수 있습니다. 정렬은 하드웨어 구성이나 DUT가 바뀔 때만 수행하면 되고, 매 측정마다 반복할 필요는 없습니다.

 

2. 새로 추가된 기능


멀티 트레이스 / 멀티 포트 VNA 지원


한 번의 스윕에서 여러 트레이스와 여러 포트를 함께 측정할 수 있습니다. 편파별 특성이나 다중 포트 안테나(듀얼 편파 배열, MIMO 안테나 등)를 평가할 때, 기존에는 포트를 바꿔가며 반복해야 했던 측정을 한 번의 회전 스윕으로 끝낼 수 있다는 뜻입니다. 측정 시간뿐 아니라 스윕 간 조건 차이로 생기는 오차 요인도 함께 줄어듭니다.


VNA에 정의된 트레이스를 선택해 플롯하는 화면


VNA에 정의·표시된 N개 트레이스 전부에 대해, 주파수별로 트레이스마다 Magnitude와 Phase 값이 CSV에 기록됩니다. 트레이스 정의는 CSV 상단에 주석으로 남아 어떤 데이터인지 나중에도 확인할 수 있습니다.


FST(Fast Synchronized Trigger) 전면 지원


FST는 포지셔너가 회전하는 동안 VNA에 직접 트리거 펄스를 보내, 멈췄다 측정하고 다시 움직이는 방식 대신 연속 회전 중에 데이터를 취득하는 기능입니다. PC를 거치지 않는 실시간 직결 경로이기 때문에 PC 지연의 영향을 받지 않습니다.


FST 블록 다이어그램 포지셔너 베이스의 FST 모듈과 BNC 커넥터


동작 원리는 이렇습니다. 방위각 모터의 펌웨어가 절대 위치 엔코더를 기준으로 일정 각도 간격마다 펄스를 만들어 외부 포트 출력 핀으로 내보내고, 이 신호가 베이스 하단의 BNC 커넥터로 나옵니다.

여기에 일반 50Ω BNC 케이블을 연결해 계측기 후면의 트리거 입력에 물리면 됩니다.


캡처 방식은 두 가지입니다.

Point capture는 트레이스 내 특정 한 주파수에 대해 FST를 적용하는 방식으로, 트리거 입력을 지원하는 대부분의 VNA에서 사용할 수 있고 최소 0.5° 분해능까지 취득이 가능합니다.


Trace capture는 트레이스 전체를 FST 속도로 취득하는 방식으로, 트레이스에 20개 포인트가 있다면 20개의 방사 패턴을 한 번에 확보합니다. 다만 FIFO 관리 능력이 충분한 일부 VNA에서만 동작하며 포인트 수에 따라 성능 편차가 있습니다.


Release 025에서는 FST가 소프트웨어 전반에 걸쳐 지원되며, FST 전용 메뉴 키 매핑도 새로 추가되었습니다.


전 기종 폴라 플롯 지원


이제 모든 포지셔너에서 폴라 플롯(단일 플롯 및 HV 플롯)을 사용할 수 있습니다. 빔폭, 사이드로브 레벨, 널(null) 위치처럼 각도 정보가 핵심인 지표는 직교 좌표보다 폴라 좌표에서 훨씬 직관적으로 읽힙니다. 보고서용 그림을 별도 툴에서 다시 그리는 수고를 덜 수 있습니다.


1D XY 플롯 1D 폴라 플롯


HV XY 플롯 HV 폴라 플롯


위 네 장은 모두 같은 측정 데이터입니다. 왼쪽의 직교 좌표는 레벨 차이를 정량적으로 읽기에 좋고, 오른쪽의 폴라 좌표는 빔이 어느 방향으로 얼마나 퍼져 있는지를 한눈에 보여줍니다. 한 번 측정한 결과를 목적에 맞게 골라 쓰시면 됩니다.


그 밖에 사용할 수 있는 플롯 형식


2D 스윕 결과는 서피스, 히트맵, 멀티 라인 슬라이스, 3D 방사 패턴 등 여러 형태로 표시할 수 있습니다. 역시 동일한 데이터셋에서 생성되므로 별도 측정이 필요하지 않습니다.


2D 서피스 2D 히트맵


2D 멀티 라인 슬라이스 3D 방사 패턴


GIM05는 Theta·Phi 구면 스윕 방식이라 아래와 같은 구면 커버리지로 측정 포인트가 분포합니다.


GIM05 구면 스윕 커버리지


H축과 V축 분해능 분리 설정


H(또는 Theta)와 V(또는 Phi)의 각도 분해능을 서로 다르게 지정할 수 있게 되었습니다. 주빔이 좁은 축은 촘촘하게, 변화가 완만한 축은 성기게 잡는 식으로 측정 포인트를 배분하면, 필요한 정보는 유지하면서 전체 측정 시간을 줄일 수 있습니다.


2D 스윕 진행 중 콘솔 화면과 실시간 히트맵


스윕이 진행되는 동안 각 위치의 측정값이 콘솔에 기록되고, 히트맵이 실시간으로 채워지므로 측정이 정상적으로 돌아가는지 중간에 확인할 수 있습니다.


플레이백 고정 스케일 비교


저장된 측정 결과를 다시 볼 때 표시 스케일을 고정할 수 있습니다. 설계 변경 전후, 시료 A와 B, 캘리브레이션 전후처럼 두 결과를 나란히 놓고 비교할 때 축 스케일이 자동으로 달라져 생기던 착시를 방지합니다.


패킷 에러 진단 기능 강화


  • 패킷 에러율 디버깅과 개선 방법을 다루는 사용자 매뉴얼 섹션이 새로 추가되었습니다.

  • 패킷 에러 로거를 커맨드라인 옵션으로 실행할 수 있습니다.

  • 패킷 에러 재시도 로직이 수정되어, 유실되거나 손상된 패킷과 응답(ACK)을 복구합니다.


USB 통신이 불안정한 환경에서 스윕이 중간에 어긋나는 문제를 겪으셨다면, 이번 릴리스에서 우선적으로 확인해 보실 항목입니다.


3D 프린팅용 방사 패턴 출력의 커맨드라인 옵션화


측정한 3D 방사 패턴을 3D 프린터로 출력 가능한 STL 형태로 만드는 기능이 커맨드라인 옵션으로 제공됩니다. 안테나 특성을 실물 모형으로 보여줘야 하는 교육·전시·설계 리뷰 상황에서 활용도가 높습니다.


방사 패턴을 STL로 변환해 3D 프린터 툴에서 확인한 화면

 

3. 지원 계측기 목록 확대


Release 025에서 다음 장비들이 지원 목록에 추가되었습니다.

구분

추가 모델

신호 발생기

Anritsu MG369x, HP 83640A

스펙트럼 분석기

HP 8564E

VNA

Copper Mountain A2202, Copper Mountain BFx-02, R&S ZNA

특히 Copper Mountain A2202와 BFx-02가 추가된 점을 주목해 주십시오.

알티테크는 MilliBox 안테나 포지셔너와 Copper Mountain Technologies VNA를 함께 공급하고 있어, 두 제품을 조합한 mmWave OTA 측정 시스템 구성부터 기술 지원까지 한 창구에서 진행하실 수 있습니다.


Copper Mountain VNA는 본체와 PC 소프트웨어가 분리된 구조인데, MilliBox 컨트롤러와 VNA 소프트웨어를 같은 PC에 설치하고 SOCKET 방식으로 연결하면 별도의 계측기 제어 케이블 없이 구성이 완료됩니다.

 

4. 도입 전 확인하실 사항


※ FST는 소프트웨어 업데이트만으로는 사용할 수 없습니다


FST는 GIM0xH 베이스 타입에서만 동작합니다. 전용 고분해능 액추에이터와 펌웨어, 그리고 BNC 출력 배선 하드웨어가 함께 필요하며 소프트웨어는 버전 25 이상이어야 합니다. GIM04·GIM05 신규 구매 시 애드온으로 제공되며, 기존 사용자는 개조가 가능하지만 현재로서는 장비를 MilliBox로 보내야 합니다.


※ 멀티 트레이스 모드와 FST는 동시에 사용할 수 없습니다


멀티 트레이스 VNA 모드를 선택하면 FST는 자동으로 OFF 상태가 되며, 보정 계수도 적용되지 않고 원시 데이터만 저장됩니다. 캘리브레이션은 수동 후처리로 수행해야 합니다. 즉 이번 릴리스의 두 핵심 기능은 측정 목적에 따라 선택해서 쓰는 관계입니다. 속도가 중요하면 FST, 한 번에 많은 트레이스 정보를 확보하는 것이 중요하면 멀티 트레이스로 접근하시면 됩니다.


※ FST의 속도 이득은 VNA 스윕 속도에 좌우됩니다


포지셔너 회전 속도는 VNA 스윕 시간의 5배 간격으로 트리거가 발생하도록 자동 계산됩니다. 따라서 IF 대역폭이 좁거나 트레이스 포인트 수가 많아 스윕이 느려지면 회전 속도도 함께 느려집니다. 매뉴얼은 트레이스 스윕 시간 10~30 ms를 권장 목표로 제시하고 있습니다.

 

5. 업데이트 방법


  1. MilliBox 소프트웨어 다운로드 페이지에 접속해 로그인합니다.

    https://millibox.org/support/

  2. Release 025 패키지를 내려받습니다.

  3. 패키지에 포함된 Release Note 025를 먼저 읽고, HS-GIM0x-025 매뉴얼의 설치 절차를 따릅니다.

아직 사용자 포털 계정이 없으시다면 아래 페이지에서 먼저 가입하셔야 최신 소프트웨어 릴리스에 접근하실 수 있습니다.

가입이나 다운로드 과정에서 문제가 있으시면 알티테크로 문의해 주십시오. 확인해 드리겠습니다.

 

6. 이런 경우 도입을 검토해 보십시오


  • mmWave·sub-THz 안테나의 3D 방사 패턴을 사내에서 직접 측정하고자 하는 경우

  • 듀얼 편파 또는 다중 포트 안테나를 포트별로 반복 측정하느라 시간을 소모하고 있는 경우

  • 대형 안테나 챔버를 도입하기에는 부담이 크지만, 칩·보드 레벨 DUT 측정 환경은 필요한 경우

  • 기존 VNA를 보유하고 있어, 포지셔너와 챔버만 추가해 OTA 측정 환경을 구성하고 싶은 경우

 

문의

MilliBox 포지셔너 및 챔버, Copper Mountain VNA를 활용한 mmWave OTA 측정 시스템 구성에 대해 궁금하신 점은 언제든 문의해 주십시오.


주식회사 알티테크

전화 070-5080-2000

주소 경기도 안양시 만안구 덕천로 152번길 25, 안양아이에스비즈타워센트럴 A동 1601호

 
 
 

댓글

bottom of page