도파관 어셈블리는 소신호 RF 특성, 실제 전력 조건, 온도·환경에 대한 변화를 서로 다른 시험으로 검증합니다. 모든 제품에 26.5～40 GHz, VSWR 1.5와 온도 상승 10 °C를 공통 합격선으로 적용하지 않습니다. 먼저 대역, 포트, 정격과 설치 환경을 정해야 합니다.
시험 전 구성과 기준면 정의
직선부, 굽힘, 전이부, 창과 플랜지를 포함한 도면을 확인합니다. 모델, 부품 번호, 조립 상태와 측정할 포트를 기록합니다. 보이지 않는 치수, 접촉면과 기밀 요구도 RF 수치와 별도로 관리합니다.
같은 WR 번호라도 플랜지나 핀 구성이 다를 수 있습니다. 예를 들어 WR-15의 통상 대역은 50～75 GHz이므로 이를 94 GHz의 일반적인 표준 동작 사례로 제시하지 않습니다.
방법 1. 교정된 VNA로 반사와 전송 측정
실제 동작 대역에서 S11·S22와 필요한 전송 항목을 측정합니다. 다중 포트에서는 비측정 포트의 종단 상태를 지정하고 결합·격리도 함께 확인합니다.
도파관 기준면까지 적절한 교정을 수행합니다. TRL은 thru, reflect와 line을 이용하며, line과 thru의 위상차가 퇴화하는 조건을 피해야 합니다. 광대역에서는 여러 길이의 line이 필요할 수 있습니다.
교정 뒤에는 적절한 확인 표준과 재연결 반복성으로 결과를 검토합니다. 시험 케이블 이동, 어댑터와 플랜지 정렬도 불확도에 포함됩니다.
VSWR = (1+|Γ|)/(1−|Γ|), RL = −20 log10|Γ|입니다. VSWR 1.5는 반사 전력 4%와 RL 약 13.98 dB에 대응합니다. 1.35에서는 반사 전력이 약 2.22%이며 20%가 아닙니다.
VSWR은 같은 반사 정보의 표현이므로 VNA S11과 완전히 독립된 물리 시험으로 세지 않습니다. 손실이 측정 불확도와 비슷하면 수치를 과도하게 해석하지 않습니다.
방법 2. 정해진 전력과 부하에서 검증
평균 전력은 열 부하에, 피크 전력은 국소 전계와 방전 조건에도 관련됩니다. CW인지 펄스인지, 펄스폭과 반복률, 반사 부하, 압력 및 냉각을 지정합니다.
직사각형 펄스의 평균 전력은 피크 전력 × 펄스폭 × 반복률입니다. 가상 예로 1 kW, 10 μs, 1 kHz이면 듀티비 1%와 평균 10 W입니다. 평균 10 W를 버틴다고 1 kW 피크도 자동으로 허용되는 것은 아닙니다.
교정된 계측과 해당 전력을 수용하는 부하를 사용하고 온도·반사·운전 상태를 감시합니다. 단계와 중단 기준은 시험 계획에 정하며, 고장까지 무조건 전력을 올리는 것이 모든 제품의 인수 시험은 아닙니다.
고조파 하나의 증가가 항상 공기의 플라스마화를 뜻하지는 않습니다. 발생원, 검출기 비선형성과 다른 결함도 구분해야 합니다.
방법 3. 온도와 환경 전후 비교
사용·보관 온도, 승강 속도, 유지 시간과 사이클 수를 실제 요구에서 정합니다. 열팽창은 재료, 길이와 구속 조건에 따라 달라져, 모든 플랜지의 틈이 1 °C당 같은 양만큼 바뀌지는 않습니다.
필요하면 안정된 온도에서 RF를 측정하고 기준 온도로 돌아온 뒤 다시 비교합니다. 가역적인 변화와 영구 변형을 구분하며 치수, 접촉과 기밀 상태도 확인합니다.
진공·기압·습도·진동은 적용되는 경우 별도 조건을 정의합니다. 단순 열 사이클 한 번이나 소신호 교정으로 모든 환경 신뢰성이 입증되는 것은 아닙니다.
결과가 달라질 때의 구분
| 관찰 | 검토 대상 |
|---|---|
| 재연결마다 반사 변화 | 접촉·정렬·교정 반복성. |
| 출력에 따라 손실 증가 | 열·부하·계측 선형성. |
| 온도 복귀 후에도 변화 | 변형·느슨해짐·표면 손상. |
| RF 정상이나 누설 | 밀봉과 별도의 누설 시험. |
인수 보고서에 남길 것
시료와 도면 버전, 구성, 기준면, 교정, 장비, 불확도, 온도, 전력, 부하와 합격 기준을 남깁니다. 군용·산업용이라는 명칭만으로 정밀도나 수명이 정해지지는 않습니다.
도파관 TRL 교정과 VSWR 정의를 참고하십시오. 예시 장비의 메뉴와 교정값을 다른 모델에 그대로 복사하지 않고 해당 시험법을 적용합니다.
