Vector Network Analysis Using a One-Path, Frequency-Multiplied Photonic Link

Abstract

A simplified, practical vector network analyzer (VNA) that uses mature radio-over-fiber technology has been designed and demonstrated. The measurement concept allows the full S-parameters of a microwave device (or antenna) to be obtained while minimizing the detrimental effects of electrical cables, which are replaced with a photonic link. A variety of high-frequency light modulation schemes with frequency sweeping capabilities are presented to realize a one-path (single, forward), frequency-multiplied optical link for VNA applications. Using the photonic one-path link, full two-port S-parameters have been extracted based on five-term error modeling, which has half the error terms compared with the standard duplex configuration. The S-parameters of a microwave filter and antenna measured using frequency-multiplied optical links are found to be in good agreement with those obtained using a conventional VNA.

Two-Port Vector Network Analysis System with a Vector Signal Channel

“…이 모델을 활용한 VNA는 보다 정확하고 [3]～ [5] 높은 주파수 대역의 [6] 회로망 분석이 가능한 방향으 로 연구가 진행되고 있다. 기존 양방향 12항 오차 모델을 단방향성으로 재 해석하여 5항 오차 모델로 간략화 할 수 있고 [7] , 본 논문에서는 이를 헤테로다인 방식으로 활용하여 SMA 동축 케이블을 사용하는 상용 주파수 대역에서 실용 적인 2-포트 VNA를 구현할 수 있는 구체적인 제작 법 및 결과를 제시한다.…”

“…이해를 돕기 위해 기존 논문 [7] 과 겹치는 기본적인 . 본 논문에 서는 그림 3과 같이 신호 발생기로부터의 신호가 벡 터 전압수신기로만 전달되는 단방향 시스템이므로 기존 12항 오차 모델을 6항 오차만으로 간소화 할 수 있게 된다 [7] .…”

“…본 논문에 서는 그림 3과 같이 신호 발생기로부터의 신호가 벡 터 전압수신기로만 전달되는 단방향 시스템이므로 기존 12항 오차 모델을 6항 오차만으로 간소화 할 수 있게 된다 [7] . 6개 오차항 중 isolation 항은 두 측정 포트에 측정 소자를 연결하지 않고도 두 포트 사이 에 서로 결합되어 유기되는 오차를 의미한다.…”