T T A S t a n d a r d - committee.tta.or.kr...- IEEE Std 291-1991. IEEE Standard Methods for Measuring Electromagnetic Field Strength of Sinusoidal Continuous Waves, 30 Hz to 30 GHz

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정보통신단체표준(국문표준) 제정일: 2009 년 12 월 xx 일

TTAK.KO-xx.xxxx

안테나 분리형 무선기기의 실효복사

전력 및 등가등방성복사전력 측정법

(A Measurement Method of ERP/EIRP for

Radio Equipment with a Separable Antenna)

정보통신단체표준(국문표준) 제정일 : 2009 년 12 월 xx 일

TTAK.KO-xx.xxxx

안테나 분리형 무선기기의 실효복사전력 및

등가등방성복사전력 측정법

(A Measurement Method of ERP/EIRP for

Radio Equipment with a Separable Antenna)

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정보통신단체표준(국문표준)

TTAK.KO.xxxx i

서 문

1. 표준의 목적

이 표준은 안테나 분리형 무선기기의 실효복사전력(ERP) 및 등가등방성복사전력

(EIRP)의 측정방법 및 측정절차를 규정함을 목적으로 한다.

2. 주요 내용 요약

본 표준은 안테나 분리형 무선기기의 간섭을 규제하는 수단인 실효복사전력 및 등가

등방성복사전력을 측정하기 위한 시험장 조건, 측정방법, 측정절차에 관한 것이다.

3. 표준 적용 산업 분야 및 산업에 미치는 영향

본 표준에서는 국내 안테나 분리형 무선기기의 실효복사전력 및 등가등방성복사전력

측정체계가 구축되어 나가는데 발생할 수 있는 혼란을 최소화하고 국내 실정에 맞는 신

뢰성 있는 측정 방법을 제시함으로써 실효복사전력 및 등가등방성복사전력 측정으로 인

한 막연한 간섭에 대한 불안감을 해소하여 통신서비스 및 관련 장비산업 활성화에 기여

할 수 있다. 또한 측정 방법에 있어 기존의 무선기기를 신호발생기와 치환안테나로 치환

하는 방법에서 오는 복잡성을 더욱 간소하게 측정할 수 있는 방법을 제시함으로써 측정

의 간소화와 편이성을 제공하여 관련 산업 활성화에 기여할 것으로 판단된다.

4. 참조 표준(권고)

4.1 국외표준(권고)

- ETSI TR 102 273-3, “Electromagnetic compatibility and radio spectrum matter;

Improvement on radiated methods of measurement (using test site) and

evaluation of the corresponding measurement uncertainties”, Dec. 2001.

- ETSI EN 300 113-1, “Electromagnetic compatibility and radio spectrum matter;

Land mobile service; Radio equipment intended for the transmission of data (and

/ or speech) using constant or non-constant envelope modulation and having an

antenna connector; Part1: Technical characteristics and methods of

measurement”, Feb. 2002.

- ETSI EN 300 328, “Electromagnetic compatibility and radio spectrum Matters

(ERM); Wideband transmission systems; Data transmission equipment operating


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in the 2.4 GHz ISM band and using wide band modulation techniques;

Harmonized EN covering essential requirements under article 3.2 of the R&TTE

Directive”, May 2006.

- ANSI TIA/EIA-603-C, “Land mobile FM or PM communication equipment

measurement and performance standards”, Annex A, B, Aug. 2004.

- CISPR 16-2-3, “Specification for radio disturbance and immunity measuring

apparatus and method: Methods of measurement of disturbances and immunity –

Radiated disturbance measurements”, Annex C, July 2006.

- ANSI/ IEEE C63.5, “American national standard for electromagnetic compatibility

radiated emission measurements in electro-magnetic interference(EMI) control

calibration of antennas (9 kHz to 40 GHz)”, 1998.

- IEEE Std 145-1993. IEEE Standard Definitions of Terms for Antennas.

- ANSI/IEEE Std 149-1979. IEEE Standard Test Procedure for Antennas

- IEEE Std 291-1991. IEEE Standard Methods for Measuring Electromagnetic Field

Strength of Sinusoidal Continuous Waves, 30 Hz to 30 GHz.

- ANSI C63.4-2001, “American National Standard for Methods of Measurement of

Radio-Noise Emissions from Low-Voltage Electrical and Electronic Equipment in

the Range of 9 kHz to 40 GHz”, chapter 5.3, 5.4, 5.5, 2001.

4.2 국내표준

- 정보통신단체표준 TTAS KO-06.0159, “비신고 무선기기의 실효복사전력 및 등방성

복사전력 표준측정법”, 2007.12.26

- KN16-1-4, 전자파장해 및 내성 측정 기구와 방법에 대한 규정 1-4 전자파장해 및

내성측정기구 - 방사성 장해측정용 보조장비

- KN16-2-3, 전자파장해 및 내성 측정기구와 방법에 대한 규정 2-3 전자파장해 및

내성 측정방법 - 방사성 장해측정

5. 참조표준과의 비교

5.1 참조표준과의 관련성

- TTAS KO-06.0159: 표준의 구성, 정의, 측정일반, 측정결과기록 참조

- ETSI TR 102 273-2: 치환측정법, 시험 대상기기 구성 참조


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5.2 참조한 표준(권고)과 본 표준의 비교표

TTAS.KO-06.0159 ETSI TR 102 273-2 비고

2. 표준의 구성 및 범위 2. 표준의 구성 및 범위 7.2.3.1 Apparatus required 중계기관련

내용수정

3. 정의 3. 정의 - 추가

4. 측정일반 4. 측정일반 - 중계기 관련

내용수정

5.3 측정결과 기록 5.3. 측정결과 기록 Figure A.7, Figure A.8 인용 및 수정

부속서 I. 권고양식 부록 I. 권고양식 - 내용 수정

- 부록 Ⅱ. 기록서 권고양식 - 삭제

6. 지적재산권 관련사항

본 표준의 '지적재산권 확약서‘ 제출 현황은 TTA 웹사이트에서 확인할 수 있다.

7. 적합인증 관련사항

해당 사항 없음

8. 표준의 이력

판수 제/개정일 제정 및 개정내역

제1판 2009.12.xx 제정


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Preface

1. The Purpose of Standard

The purpose of this standard is to provide the measurement method and procedure

of ERP(Effective Radiated Power) and EIRP(Equivalent Isotropic Radiated Power) for

radio equipments with a separable antenna.

2. The summary of contents

This standard explains a measurement site condition, a measurement method and

procedure of effective radiated power for the radio equipments with a separable

antenna for evaluating the interference of them in the far field

3. Applicable fields of industry and its effect

This standard will contribute to the activation of the communication service and the

related devices industry by canceling a vague uncertainty associated with the exposure

to a measurement method of effective radiated power through providing the suitable

method for domestic situation. This standard can promote the activation of the related

devices industry by reducing many steps of the measurement process and more

simple measurement method.

4. Reference Standards

4.1 International Standards

- ETSI TR 102 273-3, “Electromagnetic compatibility and Radio spectrum matter;

improvement on radiated methods of measurement (using test site) and

evaluation of the corresponding measurement uncertainties”, Dec. 2001.

- ETSI EN 300 113-1, “Electromagnetic compatibility and Radio spectrum matter;

Land mobile service; Radio equipment intended for the transmission of data (and

/ or speech) using constant or non-constant envelope modulation and having an


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antenna connector; Part1: Technical characteristics and methods of

measurement”, Feb. 2002.

- ETSI EN 300 328, “Electromagnetic compatibility and Radio spectrum Matters

(ERM); Wideband transmission systems; Data transmission equipment operating

in the 2,4 GHz ISM band and using wide band modulation techniques;

Harmonized EN covering essential requirements under article 3.2 of the R&TTE

Directive”, May 2006.

- ANSI TIA/EIA-603-C, “Land Mobile FM or PM Communication Equipment

Measurement and Performance Standards”, Annex A, B, 2004. 08

- CISPR 16-2-3, “Specification for radio disturbance and immunity measuring

apparatus and method: Methods of measurement of disturbances and immunity –

Radiated disturbance measurements”, Annex C, 2006.07.

- ANSI/ IEEE C63.5, “American National Standard for Electromagnetic Compatibility

Radiated Emission Measurements in Electro Magnetic Interference(EMI) Control

Calibration of Antennas (9 kHz to 40 GHz)”, 1998.

- IEEE Std 145-1993. IEEE Standard Definitions of Terms for Antennas.

- ANSI/IEEE Std 149-1979. IEEE Standard Test Procedure for Antennas

- IEEE Std 291-1991. IEEE Standard Methods for Measuring Electromagnetic Field

Strength of Sinusoidal Continuous Waves, 30 Hz to 30 GHz.

- ANSI C63.4-2001, “American National Standard for Methods of Measurement of

Radio-Noise Emissions from Low-Voltage Electrical and Electronic Equipment in

the Range of 9 kHz to 40 GHz”, chapter 5.3, 5.4, 5.5, 2001

4.2 Domestic Standards

- TTAS KO-06.0159, Recommendation on Measurement Method of ERP/EIRP for

Unlicensed Radio Equipments

- KN16-1-4, Specification for radio disturbance and immunity measuring apparatus

and methods - Part 1-4: Radio disturbance and immunity measuring apparatus -

Ancillary equipment - Radiated disturbances

- KN16-2-3, Specification for radio disturbance and immunity measuring apparatus

and method: Methods of measurement of disturbances and immunity –Radiated

disturbance measurements

5. Relationship to Reference Standards

5.1 The relationship of Reference Standards

- TTAS KO-06.0159 in introducing the constitution, definition, guidance of test report.


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- ETSI TR 102 273-2 in introducing the substitution method and EUT positions for

effective radiated power.

5.2 Differences between Reference Standard and this standard

TTAS.KO-06.0159 ETSI TR 102 273-2

2. Constitution and

Scope

2. Constitution and

Scope

7.2.3.1 Apparatus

required

Contents revision

of repeater

3. Abbreviation 3. Abbreviation - Addition

4. General aspect of

Measurement

4. General aspect of

Measurement -

Contents revision

of repeater

5.3. Test report 5.3. Test report Figure A.7, Figure A.8 Refer and

Revision

AnnexⅠ. Guidance for

test report Appendix Ⅰ. Guidance - Contents revision

- Appendix Ⅱ. Guidance

for test report - Delete

6. The Statement of Intellectual Property Rights

IPRs related to the present document may have been declared to TTA. The

information pertaining to these IPRs, if any, is available on the TTA Website.

7. The Statement of Conformance Testing and Certification

No relationship

8. The History of Standard

Edition Issued date Contents

1st edition 2009.12.xx Established


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목 차

1. 개요 ………………………………………………………………………………………………1

2. 표준의 구성 및 범위……………………………………………………………………………1

3. 용어정의 …………………………………………………………………………………………1

4. 측정일반 …………………………………………………………………………………………3

5. 시험장에서의 측정 절차 ………………………………………………………………………6

부속서Ⅰ. 시험 성적서 권고양식 ………………………………………………………………13

부속서 II. 측정법 예시 및 기존 측정법과의 비교 …………………………………………14


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Contents

1. Introduction………………………………………………………………………………………1

2. Constitution and Scope ………………………………………………………………………1

3. Definitions ………………………………………………………………………………………1

4. General Aspect of Measurement ……………………………………………………………3

5. Method of Measurement ……………………………………………………………………6

Annex Ⅰ. Guidance for test report ……………………………………………………13

Annex Ⅱ. Example for test and comparison with existing method………………………14


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안테나 분리형 무선기기의 실효복사전력 및 등가등방성복사전력 측정법

A Measurement Method of ERP/EIRP for Radio Equipment with a

Separable Antenna

1. 개요

안테나 분리형 무선기기의 출력전력을 공중선 전력 및 안테나 절대이득으로 규제하고

있으나, 무선기기와 안테나가 결합된 형태의 출력전력 기준이 아니므로 실제적인 출력전

력을 평가하기 어려운 점이 있으며, 내장형 안테나 구조나 일체형 무선기기의 경우는 공

중선전력을 평가하는 것이 불가능하다. 따라서 안테나를 포함한 시스템 출력 전력의 규

제가 가능한 복사성 전력을 평가할 필요가 있다.

본 표준은 무선설비의 공중선전력과 전파응용설비의 고주파 출력 측정 및 산출방법에

관련하여 안테나 분리형 무선기기의 실효복사전력, 등가등방성복사전력의 측정 방법 및

절차를 규정함을 목적으로 한다.

2. 표준의 구성 및 범위

본 표준은 안테나 분리형 무선기기의 출력전력 측정방법 및 절차에 관한 내용을 기술

하고 있다.

제 4 장에서는 측정에 있어 일반적인 측정 시험장, 측정기기, 시험 대상기기 조건, 측

정위치, 시험 대상기기 및 수신 안테나 배치에 대해 기술하고 있으며, 제 5 장에서는 완

전무반사실, 반무반사실에서의 측정절차 및 측정결과기록에 대해 기술하고 있다.

3. 용어정의

1) 안테나 분리형 무선기기

: 무선기기로부터 안테나를 분리할 수 있는 무선설비에 해당하는 무선기기

2) 안테나

: 전자파를 복사하거나 수신하기 위해 고안된 송수신 시스템의 한 부분

3) 안테나 이득

: 등방성으로 복사된 전력을 얻기 위한 복사세기에 대한 어떤 주어진 방향에서의 복사

세기의 비


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4) 안테나 절대이득

: 기준 안테나를 등방성 안테나로 했을 때의 이득

5) 안테나 상대이득

: 기준 안테나를 손실이 없는 반파장 다이폴 안테나로 했을 때의 이득

6) 반파장 다이폴

: 일직선상의 길이가 같은 두 개의 곧은 도체로 이루어진 선 안테나로서, 각 도체는

대략 파장의 1/4 길이를 갖고 있으며 좁은 급전 간격으로 분리되어 있는 안테나

(ANSI/IEEE C63.5 참조)

7) 지향성

: 안테나의 모든 방향에 걸쳐 평균한 복사전력밀도에 대한 안테나로부터 주어진 방향

에서의 복사전력밀도의 비

8) 실효복사전력(ERP: Effective Radiated Power)

: 주어진 방향에 대해 최대 장세기의 방향으로의 복사되는 전력으로, 반파장 다이폴의

최대 지향성에 대한 안테나의 상대 이득에, 연결된 송신기로부터 안테나에 전달되는

순전력(전도성전력)을 곱한 값

9) 등가등방성복사전력(EIRP: Equivalent Isotropic Radiated Power)

: 주어진 방향에 대해 송신기로부터 안테나에 전달되는 순전력에 송신 안테나의 절대

이득을 곱한 값

10) 완전 무반사실

: 대상 주파수 범위에서 입사 전자기장에 대해 자유공간 조건을 충분히 만족하는 시험

장

11) 반무반사실

: 완전 무반사실과 달리 접지 면에 접지면이 있는 시험장

12) 야외시험장

: 주변의 건물이나 나무, 기타 산란체로부터 멀리 떨어져 있어 그들이 복사 전자기장

측정에 미치는 영향을 무시할 수 있으며, 주위가 개방되고 평탄한 지역으로 주변 전

자파 레벨은 시험 대상기기의 방사에 대한 수신 레벨보다 적어도 6 dB 이하인 시험

장

13) 편파

: 어떤 한 지점에서 전자기파의 전파 방향을 따라 전기장 벡터의 시간에 따른 궤적


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4. 측정일반

4.1. 적용범위

본 표준은 안테나 분리형 무선기기인 단말기, 중계기 및 고정국의 실효복사전력 및 등

가등방성복사전력을 측정하기 위한 시험장 및 시험방법에 적용하며, 안테나 분리형 무선

기기에 우선 적용한다.

4.2. 시험장조건

1) 시험은 완전 무반사실, 접지 면에 접지면이 있는 반무반사실로 하되, 접지 면에

흡수체를 갖는 반무반사실, 야외시험장에서도 가능하다.

2) 접지 면에 흡수체를 갖는 반무반사실은 치환안테나를 전후좌우 10 ㎝ 이동 혹은

시험 안테나를 상하 50 ㎝ 이동시 그 리플이 ±1.5 dB 이내의 특성을 갖는 시험

장이어야 한다. (시험 안테나 이동시 혼 안테나의 경우 안테나 이득 패턴을 고려

하여야 한다. : KN16-2-3, KN16-1-4 참조)

3) 필요한 경우 시험장에서 이용되는 케이블들은 무반사실의 차폐물 장벽내에서 그

들의 모든 길이에 대해 15 ㎝ 간격으로 페라이트 비드를 입힐 수 있다.

4) 시험장에서 사용되는 시험 장비의 항목들에 대한 교정 데이터는 이용 가능해야 하

며, 유효해야 한다.

5) 모든 케이블과 감쇄기의 교정 데이터는 시험하는 모든 주파수에서 삽입손실과 감

쇄특성을 보정해야 한다.

6) 측정시 시험장 주변의 어떠한 전자기적 환경도 측정결과에 영향을 주어서는 안 된

다.

4.3. 측정기기

1. (일반 사항) 측정기기는 다음 각호의 조건을 만족하여야 한다.

(1) 시험 대상기기의 복사전력 측정기는 스펙트럼 분석기 또는 측정 주파수에서

전력 측정이 가능한 계측기를 사용한다.

(2) 측정기기는 기기의 교정 절차에 따라 적절히 교정되어야 하며, 교정 유효기간

이내의 것을 사용하여야 한다.


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2. (안테나) 측정 안테나는 다음 각호의 조건을 만족하여야 한다.

(1) 수신 안테나 및 치환 안테나는 측정 주파수가 1 GHz 미만에서는 반파장 다

이폴을, 1 GHz 이상 4 GHz 이하에서는 도파관 혼 안테나 혹은 반파장 다이폴

을 사용하는 것을 원칙으로 하며, 4 GHz 이상에서는 도파관 혼 안테나를 사용

하는 것을 원칙으로 한다. 그리고 그와의 상관성을 증명할 수 있는 타 안테나

를 사용할 수도 있다.

(2) 30 MHz에서 1 GHz 주파수 대역에서 사용하는 모든 시험, 치환, 측정 안테나

는 명문화된 경우를 제외하고는 ANSI C63.5에서 권고하는 반파장 다이폴이어

야 한다.

(3) 모든 측정기기는 교정 유효기간 이내의 것을 사용하여야 한다.

4.4. 시험 대상기기 조건

1) 제조사는 동작 주파수, 편파, 공급전압 그리고 평가기준을 포함하는 시험 대상기기

(EUT: Equipment Under Test)에 대한 정보를 제공해야 한다.

2) 전원 공급선은 서로 꼬이도록 하며, 영향이 있을시 15 ㎝ 간격으로 페라이트 비드

를 장착할 수 있다.

3) 시험 대상기기는 안테나의 이용 가능한 모든 조건에서 측정하여야 한다.

4) 시험 대상기기는 최대출력 시험모드에서 운용한다.

5) 전력밀도(power density)를 측정할 경우, 하한, 중간, 상한의 세 가지 주파수의 채

널을 선택하여 시험 대상기기를 측정할 수 있으며, 나머지 하나는 측정 주파수 대

역폭 내에서 최대값을 측정할 수 있다.

6) 시험 대상기기의 출력신호는 통상의 동작신호를 사용한다.

4.5. 측정위치 선정

측정 위치는 다음의 절차에 따라 선정한다.

1) 시험 대상기기는 시험영역(quite zone: CISPR 16-2-3 101 페이지에 Test Site 조

건에 준함)에 놓는 것을 원칙으로 한다.


TTAK.KO.xxxx ５

2) 시험 대상기기는 완전무반사실에서 수직축(바닥과 천정을 잇는 축)으로 중앙에

놓는 것을 원칙으로 한다.

3) 시험 대상기기는 턴 테이블 위에 직접 놓여지며, 그 턴 테이블의 표면은 관련된

표준에서 정해진 높이(접지 면으로부터 중앙) 혹은 언급이 없는 경우, 무반사실

의 시험영역(quiet zone)내에 편리한 높이가 된다. 시험 대상기기의 예각면

(reference face)에 수직인 방향이 시험 안테나 지지대쪽 무반사실 아래쪽으로

향하게 한다. 이것은 시험시 0° 기준각(reference angle)이다.

4) 시험 대상기기는 반무반사실에서 턴 테이블 위에 직접 놓여지며, 그 턴 테이블의

표면은 관련된 표준에서 정해진 높이(대지 면으로부터 1.5 m)에 배치한다. 시험

대상기기의 예각면(reference face)에 수직인 방향이 무반사실의 수직 축과 일치

하게 한다. 이것은 시험시 0° 기준각(reference angle)이다.

5) 시험 대상기기 탑재 구조물은 반무반사실에서 시험장 바닥으로부터 1.5 m 이상

의 높이에서 시험 대상기기를 지지하고 수직축에 대해 회전하는 기능을 제공하

며, 측정주파수에서 상대 유전율이 1.5 미만의 것을 사용하여 시험 대상기기와의

불요 산란이 없도록 한다.

4.6. 시험 대상기기 및 수신 안테나 배치

1) 시험 대상기기의 기준 좌표는 시험자가 직각 좌표계를 사용하여 임의로 정하도

록 한다.

2) 시험 대상기기 좌표계 중심은 분리형 안테나를 갖는 시험 대상기기의 안테나 급

전점으로 한다.

3) 시험 대상기기는 기준좌표축에 따라 시험장 바닥에 수직인 축에 시험 대상기기

의 X Y, Z 축을 차례로 각각 배치한다. 다만 이것이 어렵거나 불가능한 경우, 시

험 대상기기는 제조사에서 언급한 정상 사용시 놓여지는 방향과 일치한 방향으

로 배치한다.

4) 시험 대상기기 안테나의 위상중심의 위치가 알려진 경우, 시험 대상기기는 이

위상중심이 턴 테이블의 회전축에 가능한 일치하게 배치한다.

5) 적절한 주파수에 조정되어진 시험 안테나의 출력단을 교정되고 페라이트가 장착

된 동축선을 경유하여 수신기에 연결한다. 시험 안테나의 위상 중심의 높이는

시험 대상기기의 위상중심과 동일해야 하며, 무반사실의 중심축과도 동일한 오

프셋을 갖도록 하여, 측정 축과 무반사실의 중심 축이 평행하게 배치한다.


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6) 시험 대상기기의 좌표계 중심으로부터 수신 안테나까지의 측정거리는 3 m 이상

으로 한다.

7) 무반사실에서는 시험 대상기기와 수신 안테나는 시험장 바닥으로부터 동일 높이

에 위치하여야 하며, 접지 면과 천장의 중앙에 위치하는 것을 원칙으로 한다. 다

만, 반무반사실 또는 야외시험장에서 시험하는 경우에는 시험 대상기기는 1.5 m

이상 높이, 수신 안테나는 1 m 높이에 배치한다.

8) 수신 안테나는 수평편파 및 수직 편파로 각각 배치한다.

5. 시험장에서의 측정 절차

5.1. 완전무반사실 혹은 접지 면에 흡수체를 갖는 반무반실에서 측정절차

실효복사전력 및 등가등방성복사전력 측정은 다음 각 호에 따라 순차적으로 실시한다.

1) 제 4.2절의 시험장에서 제 4.3절의 측정기기의 적합 여부를 확인한다.

2) 시험 대상기기를 채널 중간에 맞추고 제 4.4절 4, 5, 6 항을 만족하는지 확인한

다.

3) 제 4.6절에 따라 시험 대상기기를 X(또는 Y, 또는 Z) 축으로 배치로 하고 수신

안테나의 편파를 수직(또는 수평)편파로 배치한다. 다만 이것이 어렵거나 불가능

한 경우, 시험 대상기기는 제조사에서 언급한 정상 사용시 놓여지는 방향과 일

치한 방향으로 배치한다.

4) 제 4.5절 1, 2, 3 항을 만족하도록 시험 대상기기를 배치하며, 시험장비들은 그

림 1과 같이 배치한다.

5) 제 4.6절 제 4 항에 준해 시험 대상기기에 안테나의 중심을 맞춘다.

6) 제 4.6절 제 5 항에 준해 시험 안테나를 조정하며, 배치한다.

주의 1: 측정 축이란 송수신 소자의 위상 중심간 직선이다.

7) 시험 대상기기를 켜고 수신 장비는 적절한 주파수에 조정된다.

8) 시험 대상기기는 수신장비에서 최대 신호가 감지될 때까지 수평면에서 360° 회


TTAK.KO.xxxx ７

전된다. 시험 대상기기의 수직 방향에서 그 예각과 수신기에 검출된 최대 전력

(dBm) 수치를 기록한다. 이때 최대 전력 값을 명확히 찾기 위해 최대값에 가까

운 세 지점의 수신 전력을 기록 가능하다.

9) 시험 대상기기의 안테나는 시험 안테나와 동일한 형태의 것으로 시험 대상기기

의 주파수와 상응되는 치환 안테나로 치환한다. (그림 5-1을 참조)

(그림 5-1) 무반사실에서의 실효복사전력 및 등가등방성복사전력 측정 단계

10) 치환 안테나의 위상 중심은 턴 테이블의 회전 축에 있어야 하며, 치환 안테나의

위상 중심의 높이는 시험 안테나의 위상중심과 같아야 하며, 무반사실의 중심축

과도 동일한 오프셋을 갖도록 하여, 측정 축과 무반사실의 중심 축이 평행하게

배치한다.

11) 치환 안테나는 수직편파 방향으로 지향되어야 하며, 무선기기에 연결하여야 한

다.

12) 치환 안테나는 수신기에 최대전력이 검출될 수 있도록 치환 안테나를 조정한다.

13) 수신기에서 측정된 레벨을 기록한다.

14) 시험 대상기기는 측정 절차 3에서 명기된 것과 같이 수평편파 측정에 대해서도

동일하게 재배치한다. 그리고 측정 절차 4에서 13까지 수평편파 치환 안테나로

반복 측정한다.

5.2. 반무반사실 혹은 야외시험장에서 측정절차

실효복사전력 및 등가등방성복사전력 측정은 다음 각 호에 따라 순차적으로 실시한다.


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1) 제 4.2절의 시험장에서 제 4.3절의 측정기기의 적합 여부를 확인한다.

2) 시험 대상기기를 채널 중간에 맞추고 제 4.4절 4, 5, 6 항을 만족하는지 확인한

다.

3) 제 4.6절에 따라 시험 대상기기를 X(또는 Y, 또는 Z) 축으로 배치로 하고 수신

안테나의 편파를 수직(또는 수평)편파로 배치한다. 다만 이것이 어렵거나 불가능

한 경우, 시험 대상기기는 제조사에서 언급한 정상 사용시 놓여지는 방향과 일

치한 방향으로 배치한다

4) 제 4.5절 제 4 항을 만족하도록 시험 대상기기를 배치하며, 시험장비들은 그림

5-2와 같이 배치한다.

주의 2: 턴 테이블 및 탑재 구조물은 비 금속이며, 상대 유전율이 1.5이

하인 물질로 제작된 것 이어야 한다.

(그림 5-2) 반무반사실에서의 실효복사전력 및 등가등방성복사전력 측정 단계

5) 제 4.6절 제 4 항에 준하여 시험 대상기기의 안테나중심에 맞춘다.

6) 시험 대상기기 안테나의 위상중심을 알고 있으면, 접지 면(ground plane)상의 높

이가 측정일지에 기록되어야 한다. 위상중심 위치가 알려지지 않았지만 안테나

가 가시적인 경우, 그 안테나가 시험 대상기기의 케이스를 만나는 지점의 접지

면상에 높이를 기록한다. 대용적인 방법까지 불가능한 경우, 시험 대상기기의 체

적중심이 이용된다.

7) 제 4.6절 제 5 항에 준해 시험 안테나를 조정하며, 배치한다.

8) 시험 대상기기를 켜고 수신 장비는 적절한 주파수에 조정된다.


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9) 시험 안테나는 수신기에서 최대 신호가 감지될 때까지 안테나를 1 m에서부터 4

m까지 아래 위로 변화시킨다. (이때 접지 면으로부터 0.25 m내에는 안테나의 어

떤 일부도 들어가서는 안 된다.) 지지대 상에 시험 안테나의 높이와 이때 최대

수신전력을 기록한다.

주의 3: 실제 최대값이 지지대 꼭대기 이상에서 발생될 수도 있다. 이러

한 경우, 최대수신 레벨은 마스트의 최대 높이에서의 값으로 한다.

10) 시험 대상기기는 수신장비에서 최대 신호가 감지될 때까지 수평면에서 360° 회

전된다. 시험 대상기기의 수직 방향에서 그 예각과 수신기에 검출된 최대 전력

(dBm) 수치를 기록한다.

11) 필요하다면, 다시 시험 안테나는 수신기에서 최대 신호가 감지될 때까지 안테나

를 1 m에서부터 4 m까지 아래 위로 변화시킨다. (이때 접지 면으로부터 0.25 m

내에는 안테나의 어떤 일부도 들어가서는 안 된다) 지지대 상에 시험 안테나의

높이와 최대 수신전력을 다시 기록한다.

12) 시험 대상기기의 안테나는 시험 안테나와 동일한 것으로 시험 대상기기의 주파

수와 상응되는 치환 안테나로 치환한다. (그림 5-2를 참조)

13) 치환 안테나의 위상 중심은 턴 테이블 및 탑재 구조물의 회전 축에 있어야 하며,

치환 안테나의 위상 중심의 높이는 시험 절차 6에서 기록된 높이와 같아야 한다.

14) 치환 안테나는 수직편파 방향으로 지향되어야 하며, 무선기기에 연결되어야 한

다.

15) 시험 안테나는 수신기에서 최대 신호가 감지될 때까지 안테나를 1 m에서부터 4

m까지 아래 위로 변화시킨다. 최대 신호가 감지될 때에 지지대 상의 시험 안테

나 높이와 최대 수신전력을 기록한다.

주의 4: 실제 최대값이 마스트 꼭대기 이상에서 발생될 수도 있다. 이러

한 경우, 최대수신 레벨은 마스트의 최대 높이에서의 값으로 한다.

16) 치환 안테나는 수신기에 최대전력이 검출되도록 조정 되어야 한다.

17) 수신기에서 측정된 레벨을 기록한다.

18) 시험 대상기기는 측정 절차 3과 4에서 명기된 것과 같이 수평편파 측정에 대해

서도 동일하게 재배치한다. 그리고 측정 절차 5에서 17까지 수평편파 치환 안테


TTAK.KO.xxxx １０

나로 반복 측정한다.

5.3. 측정결과 기록

1) 상기 측정절차에 따라 시험 성적서 권고 양식에 시험조건, 시험방법, 측정기기, 각

주파수에서 최대 복사전력 수준, 치환 후 시험 안테나 단에서의 수신 전력 등 모든

측정 값을 기록하여야 한다.

2) 무반사실에서의 EIRP는 아래와 같이 산출되며, 각 단의 전력 및 안테나 이득은 그

림 5-3을 참조한다.

EIRP = PT – PS + PO + GS

PT = 시험 대상기기 측정에서 수신기의 수신전력[dBm]

PS = 시험 대상기기 안테나의 치환 후 수신기의 수신전력[dBm]

PO = 시험 대상기기의 전도성 전력 [dBm]

GS = 치환안테나 이득[dBi]

3) 반무반사실에서의 EIRP는 아래와 같이 산출되며, 각 단의 전력, 안테나 이득, 보

정인자는 그림 5-3, 표 5-1, 그림 5-4와 그림 5-5를 참조한다.

C =– D -O+ GS

C = 총 보정[dB]

GS = 치환 안테나 이득[dBi]

D = 측정거리에 대한 보정[dB]

O = 오프보어사이트 보정[dB]

주의: 총 보정에 관한 설명은 표 5-1을 참조

EIRP = PT – PS + PO + C

EIRP = 등가등방성복사전력

PT = 시험 대상기기 측정에서 수신기의 수신전력[dBm]

PS = 시험 대상기기 안테나의 치환 후 수신기의 수신전력[dBm]

PO = 시험 대상기기의 전도성 전력 [dBm]

C = 총 보정[dB]

4) 참고로 ERP는 EIRP 측정값에서 2.15dB 빼면 산출된다.


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(그림 5-3) 수신전력 측정을 통한 EIRP 측정법

<표 5-1> 총 보정 인자의 유도

측정거리 보정 시험안테나의 높이가 시험 대상기기 측정과 치환 측정사이에서 다른 경우

적용

= 값 1(시험 대상기기 측정시 그림 5-4에서 값)- 값 2(치환 측정시 그림

5-4에서 값)

오프 보어사이트

(off boresight

angle) 보정

시험안테나의 높이가 시험 대상기기 측정과 치환 측정사이에서 다른 경우

적용

= 값 1(시험 대상기기 측정시 그림 5-5에서 값)- 값 2(치환 측정시 그림

5-5에서 값)

주의: 보정치 계산은 아래의 예제를 참조한다.

예제) 측정거리가 3 m인 경우, 1단계 시험 대상기기 측정에서 시험안테나의 높이가

1.5 m이며, 2단계 치환 측정에서는 시험안테나가 2 m로 측정되었다면 그 측정

거리 보정치는 얼마인가?

설명) 표 5-1에서 값 1은 시험 대상기기 측정시 시험안테나 높이가 1.5 m 임으로 그

림 5-4에서 가로 축으로 1.5 m 값과 일치하는 세로 축의 신호손실 값을 읽으면

0.4 dB이다. 그리고 값 2는 치환 측정시 시험안테나의 높이가 2 m 임으로 그림

5-4에서 가로 축으로 2 m 값과 일치하는 세로 축의 신호손실 값을 읽으면

0.77 dB이다. 따라서 측정거리 보정 D는 0.4 dB 빼기 0.77 dB가 되어 -0.37

dB가 된다.


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3.5

3.0

2.5

2.0

1.5

1.0

0.5

0.01.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8 3.0 3.2 3.4 3.6 3.8 4.0

안테나 높이 (m)

신호손실(dB)

(그림 5-4) 측정거리 보정

10 m 측정

3 m 측정

1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8 3.0 3.2 3.4 3.6 3.8 4.0

5.0

4.5

4.0

3.5

3.0

2.5

2.0

1.5

1.0

0.5

0.0

안테나 높이 (m)

신호손실(dB

)

(그림 5-5) 오프보어사이트 보정


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부속서 I.

시험 성적서 권고양식

안테나 분리형 무선기기 실효복사전력 및 등가등방성복사전력 시험 성적서

시험신청 기관명

사업자등록번호

시험 신청인

성명

주민등록번호

전화/Fax(e-mail)

시험 대상기기 모델명 시험 대상기기일련번호

시험 조건

시험환경

시험온도/습도 C %

시험장 종류 □ 완전무반사실 □ 접지 면에 흡수체를 갖는 반무반사실

□ 반무반사실 □ 야외시험장

측정거리 m

시험 대상기기의 조건

안테나 이득 dBi

정격출력 dBm 정격전압 V

송신 주파수 대역 ~ MHz 송신 채널 수 EA

변조방식

배치 높이 m

시험 결과

주파수 [MHz] 전도전력 [dBm] □실효방사전력 [dBm]주1)

□등가등방복사전력 [dBm]주2)

최대

저

중

고

주1) EIRP(dBm) = 치환 전 수신전력(dBm)-치환 후 수신전력(dBm)+전도전력(dBm)+치환 안테나 이득(dBi)

EIRP(dBm) = ERP(dBm)+2.15(dB)

작성일자: 년 월 일

시험기관명:

시험자: (인)


TTAK.KO.xxxx １４

부속서 II.

측정법 예시 및 기존 측정법과의 비교

II .1. 본 표준의 수신 전력 측정을 통한 EIRP 측정법

이 방법은 무선기기 측정과 치환 안테나 측정에서 송신 출력을 같게 하는 방법으로 무선기기

시스템과 송신 안테나를 연결하여 동작시키고 이 때 나오는 수신 전력을 측정한 후 송신 안테나

를 치환 안테나로 교체하고 동일한 무선 시스템에 안테나를 연결하여 측정하면 된다. 측정 순서

는 아래 그림에 나타내었다.

(그림 II-1) 수신출력 측정을 통한 치환 측정법

Friis 공식으로부터 무선 시스템의 안테나 이득 GT는 (수식 II-1)과 같이 계산할 수 있다.

S

TST P

PGG (수식 II-1)

여기서 GS는 치환 안테나의 이득이며 PT는 무선기기 시스템의 수신 전력을 PS는 치환 안테나

를 사용하였을 경우 수신되는 전력을 의미한다. EIRP는 (수식 II-2)와 같으며 P0는 무선기기에

서 나오는 송신 출력을 의미한다.

0 0T

T SS

PEIRP G P G P

P

(수식 II-2)

최종적인 EIRP은 (수식 II-3)과 같다.

dBGPP

PEIRP SO

S

T log10log10log10

(수식II-3)


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II-2. 중계기를 이용한 측정 예

수신 전력 측정을 통한 측정을 위해서는 (수식 II-3)과 같이 중계기에서 발생하는 송신출력

즉 전도성 전력(P0)와 중계기 시스템의 최대 수신출력(PT), 중계기를 치환 안테나로 치환했을

때의 최대 수신출력(PS), 치환 안테나의 이득(GS) 등을 측정해야 한다. 중계기의 전도성 전력을

측정하기 위해 -50 dBm의 CW 신호를 중계기에 인가하였으며 그 결과 (그림 II-2)와 같이 8.23

dBm의 출력이 측정되었다.

(그림 II-2) 중계기 시스템의 전도성 전력(P0)

다음으로 중계기 안테나를 시스템에 연결한 후 3 m가 떨어진 거리에서 나오는 최대

수신출력을 측정하였으며 최대 출력을 측정하기 위해 수신 안테나의 높이를 변화시키고 중계기

안테나를 회전시켜 최대 출력이 나오는 지점을 확인하였다. 접지 면에 흡수체가 없는

반무반사실의 경우 최대 수신출력이 -15.93 dBm이 나왔으며 무반사실의 경우는 -16.40 dBm의

최대 수신출력이 측정되었다. 마지막으로 이득이 12 dBi인 혼 안테나로 중계기 안테나를 대치한

후에 중계기 시스템과 동일한 송신출력을 인가시켰으며 이때 최대 수신출력을 측정하였다.

방향과 높이를 변화시켜 최대 수신출력이 나오도록 조정하였으며 그 결과 흡수체가 없는

반무반사실은 -14.92 dBm의 최대 수신 출력이 측정되었고 무반사실은 -14.96 dBm의 최대

수신출력이 나왔다.

측정 결과를 바탕으로 수신출력 측정을 이용한 EIRP를 산출하면 (수식 II-3)을 고려하여

아래와 같은 결과를 나타내었다. 흡수체가 없는 반무반사실은 19.22 dBm의 EIRP가 계산되었고,

무반사실은 18.79 dBm의 EIRP를 보였다.

반무반사실 무반사실

dBm

dBidBmdBmdBm

GPP

PEIRP SO

S

T

22.19

1223.8)92.14(93.15

log10log10log10

dBm

dBidBmdBmdBm

GPP

PEIRP SO

S

T

79.18

1223.8)96.14(40.16

log10log10log10


TTAK.KO.xxxx １６

II-3. 기존 치환 측정법과 본 표준 측정법의 측정결과 비교

II-3-1. 본 표준 측정법을 이용한 측정

야기안테나를 이용한 수신 전력 측정을 통한 EIRP 측정법을 확인하였으며 수신 전력 측정을

통한 측정을 위해서는 중계기에서 발생하는 송신출력 즉 전도성 전력(P0)와 중계기 시스템의 최대

수신전력(PT), 중계기를 치환 안테나로 치환했을 때의 최대 수신전력(PS), 치환 안테나의

이득(GS) 등을 측정해야 한다. 중계기의 전도성 전력을 측정하기 위해 -30 dBm의 채널 전력을

중계기에 인가하였으며 그 결과 14.9 dBm의 전력이 측정되었다.

다음으로 중계기 안테나를 시스템에 연결한 후 3 m가 떨어진 거리에서 나오는 최대

수신출력을 측정하였으며 최대 출력을 측정하기 위해 수신 안테나의 높이를 변화시키고 중계기

안테나를 회전시켜 최대 출력이 나오는 지점을 확인하였다. 접지 면에 흡수체가 없는

오픈사이트의 경우 수직편파 최대 수신전력이 -21.76 dBm, 수평편파 최대 수신전력이 -21.69 dBm

나왔다.

마지막으로 이득이 16 dBi인 혼 안테나로 중계기 안테나를 치환한 후에 중계기 시스템과

동일한 송신출력을 인가시켰으며 이때 최대 수신출력을 측정하였다. 방향과 높이를 변화시켜

최대 수신출력이 나오도록 조정하였으며 그 결과 수직은 -18.87 dBm, 수평은 -19.01 dBm이

측정되었다.

측정 결과를 바탕으로 수신출력 측정을 이용한 EIRP를 산출하면 수직 편파 및 수평편파에서

각각 28.61 dBm, 28.81 dBm이다.

II-3-2. 기존 송신 전력 측정법을 이용한 측정

송신 전력 측정을 통한 EIRP 측정을 위해 최대 수신출력이 나오도록 혼 안테나로 치환한

이후에 신호 발생기의 신호를 조절하면 수직편파 22.54 dBm, 수평편파 22.36 dBm인 경우

수신안테나에서 전과 동일한 수신전력 -21.76 dBm(수직) 및 -21.69 dBm(수평)이 검출되었다.

송신 전력 측정의 경우는 수신 전력 측정법과 달리 안테나를 치환하면서 추가 케이블을

사용하였기 때문에 케이블 손실을 고려하여야 하며 측정된 POS를 이용하여 EIRP를 계산하면 수직

편파 및 수평편파에서 각각 29.04 dBm, 28.86 dBm이다.

치환법을 이용한 EIRP 측정 결과 수신 전력 측정을 이용한 방법과 송신 전력 측정을 이용한

방법의 EIRP를 정리하면 아래 표 II -1과 같다.

<표 II -1> 두 치환 측정법 비교

편파 수신 출력 측정 치환법 송신 출력 측정 치환법

야기안테나

(YGS-1319W-R, 13dBi))

수직편파 28.61 dBm 29.04 dBm

수평편파 28.81 dBm 28.86 dBm

패치안테나

(7dBi)

수직편파 24.07 dBm 23.62 dBm

수평편파 23.1 dBm 23.2 dBm


TTAK.KO.xxxx １７

표준작성 공헌자

표준 번호 : TTAK.xx-xx.xxxx

이 표준의 제․개정 및 발간을 위해 아래와 같이 여러분들이 공헌하였습니다.

구분 성명 위원회 및 직위 연락처 소속사

과제

제안 조인귀

전파특성실무반(WG3093)

위원

042-860-1242

[email protected]한국전자통신연구원

표준

초안

제출

조인귀 전파특성실무반(WG3093)

위원

042-860-1242


표준

초안

작성

조인귀 전파특성실무반(WG3093)

위원

042-860-1242


윤재훈 전파특성실무반(WG3093)

위원

042-860-4854

[email protected] 한국전자통신연구원

본다릭 - 042-860-3978


김성민 - 042-860-1687


표준

초안

검토

박승근 전파특성실무반(WG3093)

의장

042-860-5993


외 실무반 위원

박유식 전파자원프로젝트그룹

(PG309) 의장

02-550-4321

[email protected] 한국전파진흥원

외 프로젝트그룹 위원

표준안

심의

채종석 전파통신 기술위원회

(TC3) 의장

042-860-1600

[email protected] 한국전자통신연구원

외 기술위원회 위원

사무국

담당

김대중 - 031-724-0090

[email protected] TTA

김남경 - 070-7780-0097

[email protected] TTA


안테나 분리형 무선기기의 실효복사전력 및

등가등방성복사전력 측정법

(A Measurement Method of ERP/EIRP

for Radio Equipment with a Separable Antenna)

발행인 : 한국정보통신기술협회 회장

발행처 : 한국정보통신기술협회

463-824, 경기도 성남시 분당구 서현동 267-2

Tel : 031-724-0114, Fax : 031-724-0109

발행일 : 2009.12

Documents

T T A S t a n d a r d - committee.tta.or.kr...- IEEE Std 291-1991. IEEE Standard Methods for Measuring Electromagnetic Field Strength of Sinusoidal Continuous Waves, 30 Hz to 30 GHz