장바구니에 상품이 없습니다.
[RF 기술 블로그] 차량용 케이블·안테나 테스트, VNA로 효율 높인 사례 (RIGOL DNA6000) Leave a comment
스마트 차량, V2X(차량·사물 통신), 다양한 무선 통신 시스템이 한 대의 차에 통합되면서 차량용 안테나와 RF 하네스는 점점 복잡해지고 있습니다. 차종이 바뀌는 주기는 짧아지고 해외 생산 라인도 계속 늘어나는 만큼, 양산 라인의 RF 테스트에는 택타임과 품질 일관성은 물론 장비 투자비, 자동화 대응력, 지역 간 빠른 복제까지 요구됩니다.
이 글은 RIGOL이 발행한 Application Note(ANW01100)를 바탕으로, 글로벌 차량용 안테나·무선 통신 부품 공급사가 RIGOL DNA6000 시리즈 벡터 네트워크 분석기(VNA)로 생산 라인 테스트를 어떻게 개선했는지 정리한 것입니다.
한눈에 보기
- 적용 제품: RIGOL DNA6000 시리즈 VNA + 반자동/전자동 테스트 소프트웨어 2종 + 엔지니어링 납품 서비스
- 시나리오 1: 차량용 케이블(RF 하네스) 반자동 테스트 — 원터치 시작, 13개 핵심 항목 자동 판정
- 시나리오 2: 차량용 안테나 다채널 전자동 테스트 — 기존 자동화 스크립트 수정 없이 구동, 핵심 테스트 9종
- 결과: 기존 생산 설비와 합격/불합격 판정이 동일, 장비 투자비 절감과 납기 단축
1. 고객 배경과 과제
이 고객사는 오랫동안 글로벌 완성차(OEM)와 1차 협력사(Tier 1)에 차량용 안테나, RF 하네스, 무선 통신 부품을 공급해 왔습니다. 제품은 GPS, ETC, V2X, 셀룰러 통신, 차량 전체 무선 연결 시스템까지 폭넓게 걸쳐 있습니다. 해외 라인이 확장되고 차종이 계속 바뀌는 상황에서, 기존 테스트 규격·지그·자동화 흐름은 그대로 유지하면서 라인의 테스트 효율과 지역 간 복제 속도를 높이고 싶어 했습니다. 하지만 현장에는 세 가지 어려움이 있었습니다.
① 장비 투자 부담
라인에 이미 도입된 고급 VNA는 대당 가격이 높아서, 라인이 늘어날수록 테스트 스테이션 추가 비용이 계속 커졌습니다. 테스트 일관성은 유지하면서 라인당 장비 투자를 줄여야 했습니다.
② 복잡한 라인 운영
기존 테스트는 수동 조작과 파라미터 설정 비중이 커서 작업자 교육과 숙련도가 많이 필요했고, 이것이 사이클 타임과 결과 일관성에 영향을 줄 수 있었습니다. 고객이 원한 것은 더 단순한 원터치 테스트였습니다.
③ 긴 현지화 납기
일부 해외 계측기 공급사는 자동화 맞춤 개발, 데이터 인터페이스, 현장 지원에 대한 응답이 느려서 차종 변경과 해외 증설 속도를 따라가기 어려웠습니다. 더 빠른 현지 엔지니어링 납품이 필요했습니다.
2. 솔루션: DNA6000 한 대, 소프트웨어 두 종, 납품 서비스
RIGOL은 반자동 케이블 테스트와 전자동 안테나 테스트 두 시나리오에 대해 “DNA6000 1대 + 테스트 소프트웨어 2종 + 엔지니어링 납품 서비스”로 대응했습니다. 주파수 범위, 동적 범위, 트레이스 노이즈, 측정 속도 같은 핵심 사양이 양산 라인 요구를 충족하고, 복잡한 계측기 조작은 양산용 원터치 흐름으로 묶었습니다. 버스(통신) 측면에서는 기존 스크립트와 주변 장비를 최대한 그대로 재사용해 교체 리스크를 줄였습니다.
3. 시나리오 1 — 차량용 케이블 반자동 테스트
요구 사항
- 비용 절감: 기존 고급 양산 설비 대비 투자비를 줄이되, 성능 저하나 합격/불합격 기준 변경은 없어야 함
- 라인 친화성: 작업자가 쉽게 쓸 수 있는 소프트웨어
- 서비스 역량: 맞춤 개발과 문제 해결에 대한 빠른 대응
테스트 방식
DNA6000에 반자동 테스트 소프트웨어를 통합하고 기존 양산 지그와 함께 사용합니다. 작업자는 시작 명령을 한 번(원터치 버튼, 외부 트리거, USB 제어 중 택일)만 주면 케이블 샘플 하나의 전 항목 스캔이 끝납니다. 이 소프트웨어가 제공하는 기능은 다음과 같습니다.
- 트레이스를 눈으로 읽지 않아도 되는 자동 측정과 한계값 판정
- 수율과 불량 원인 자동 통계, 불량품 빠른 재테스트
- 테스트 로그 자동 저장, 고객사 MES/품질 데이터베이스로 업로드 지원
- 지그나 규격 변경 없이 계측기만 그대로 교체 가능
핵심 항목을 한 화면에 모아 보여 주고, 시작/일시정지/재테스트를 원터치로 처리합니다. 차량용 케이블 양산에 자주 쓰는 템플릿이 들어 있고, 차종별로 테스트 항목·한계값·결과 화면을 맞춤 설정할 수 있습니다. USB로 생산 라인의 PLC·지그와 연동하고 품질 추적용 리포트도 생성합니다. 기본으로 차동/싱글엔드 임피던스, 오프셋(Skew), 지연(Delay), 여러 주파수 지점의 삽입 손실 등 13개 핵심 측정을 지원하며, 항목마다 독립된 상·하한과 합격/불합격 로직을 설정할 수 있습니다.
현장 측정과 검증
해외 공장에서 프로젝트 팀이 같은 케이블 샘플 묶음을 DNA6000과 고객이 쓰던 4포트 기준 VNA로 나란히 측정해, 임피던스·Skew·지연·손실의 핵심 지표와 합격/불합격 결론이 일치하는지 비교했습니다.
| 항목 | 검증 결과 |
|---|---|
| 일관성 | 고객사 양산 합격/불합격 기준 안에서 DNA6000과 기준 VNA의 판정이 모두 동일 |
| 효율 | 반자동 소프트웨어 적용 후 샘플당 테스트 시간이 개선되었고, 엔지니어 개입이 필요 없음 |
| 유지보수성 | 테스트 소프트웨어, 로그, 리포트를 RIGOL이 3개월 이내에 전부 납품했고, 이후에도 현지 지원 지속 |
4. 시나리오 2 — 차량용 안테나 전자동 테스트
요구 사항
- 비용 절감: 기존 “USB 2포트 VNA + 멀티미터(DMM) + 자동화” 구성 대비 라인당 투자 대폭 절감
- 라인 친화성: 단순하고, 오류에 강하고, 교육하기 쉬운 소프트웨어
- 서비스 역량: 맞춤 개발 요청에 빠른 대응
- 명령어 호환성: 기존 양산 자동화 스크립트와 호환되어, 대규모 재작성이나 라인 정지 없이 교체
테스트 시스템 구성
- PC가 GPIB로 DNA6000을 제어해 자동 테스트 시퀀스를 시작합니다.
- DC 리니어 전원공급기가 시험 중인 안테나 모듈에 전원을 공급하고, 디지털 멀티미터가 전류 등 소비 전력 파라미터를 수집합니다.
- 지그와 스위치 매트릭스가 시험 기판의 여러 안테나 채널을 자동으로 전환합니다.
- 전체 라인은 자동화 소프트웨어가 스케줄링하고, 작업자는 부품을 올리고 내린 뒤 테스트를 시작하는 일만 합니다.
테스트 항목: 이득과 포트 매칭 9종
고객사 주력 차종의 GPS, ETC, 주/보조 차량 통신 링크를 대상으로 한 핵심 RF 안테나 테스트로, 이득(Gain, S21)과 포트 매칭(VSWR, S22) 두 범주의 9개 항목입니다.
| No. | 테스트 내용 | 채널 / 기능 | S-Parameter |
|---|---|---|---|
| 1 | GPS1 수신 채널 순방향 이득 측정 | GPS1 GAIN | S21 |
| 2 | GPS1 출력 포트 매칭(VSWR) 측정 | GPS1 VSWR | S22 |
| 3 | GPS2 수신 채널 순방향 이득 측정 | GPS2 GAIN | S21 |
| 4 | GPS2 출력 포트 매칭(VSWR) 측정 | GPS2 VSWR | S22 |
| 5 | ETC 우측 안테나 수신 채널 데이터링크 이득 측정 | ETC-R GAIN | S21 |
| 6 | ETC 좌측 안테나 수신 채널 데이터링크 이득 측정 | ETC-L GAIN | S21 |
| 7 | ETC 우측 안테나 출력 포트 매칭 측정 | ETC-R VSWR | S22 |
| 8 | 주 통신 링크 광대역 포트 매칭 측정 | TEL-MAIN VSWR | S22 |
| 9 | 보조 통신 링크 초광대역 포트 매칭 측정 | TEL-SUB VSWR | S22 |
현장 비교 검증
고객 생산 라인에서 DNA6000과 기존 USB 2포트 VNA를 병렬로 운영하며 명령어 호환성, 테스트 속도, S-파라미터 결과 일관성을 확인했습니다.
| 항목 | 검증 결과 |
|---|---|
| 명령어 호환성 | 기존 양산 자동화 스크립트가 수정 없이 DNA6000에서 그대로 동작 |
| 테스트 일관성 | S21, S22 등 핵심 S-파라미터가 고객사 합격/불합격 기준 안에서 완전히 일치 |
| 전환 비용 | 지그, 전원공급기, DMM 등 주변 장비를 전부 재사용하고 VNA 본체만 교체 |
5. 결과와 의미
현장 검증에서 DNA6000 시리즈 솔루션은 핵심 테스트 항목에서 기존 양산 테스트 설비와 동등한 결과를 냈고, 고객사의 기존 합격/불합격 요건을 충족했습니다. 기존 테스트 규격을 바꾸지 않고 지그와 자동화 스크립트를 최대한 재사용하면서도 양산 테스트 흐름이 단순해지고 납품 효율이 올라갔습니다. 테스트 일관성, 투자비 관리, 향후 지역 간 복제를 함께 달성한 셈입니다.
정리하면 DNA6000 기반의 가성비 양산 테스트 솔루션은 반자동 차량용 RF 하네스 테스트와 전자동 차량용 안테나 테스트에서 측정과 판정을 하나로 통합하고, 테스트 시퀀스·로그 보관·현장 커미셔닝을 패키지로 제공합니다. 라인당 장비 투자와 프로젝트 납기를 줄이면서, 양산 단계에서 추적 가능한 테스트 데이터를 안정적으로 확보할 수 있다는 것이 이 사례의 결론입니다. 다채널 차량용 RF 링크의 품질 관리와 이후 라인 복제에 실질적인 엔지니어링 근거가 됩니다.
6. 이 사례에 쓰인 DNA6000 주요 사양
| 항목 | 사양 |
|---|---|
| 주파수 범위 | 5 kHz ~ 8.5 / 14 / 20 / 26.5 GHz (모델별) |
| 포트 수 | 2포트 / 4포트 모델 |
| 시스템 동적 범위 | 최대 127 dB (typ.) |
| 트레이스 노이즈 | 0.003 dB 수준 |
| IF 대역폭 | 1 Hz ~ 10 MHz |
| 인터페이스 | LAN, USB Device/Host, HDMI, GPIB, Application I/O, 표준 SCPI |
| 화면 | 10.1인치 1280×800 멀티터치 |
DNA6000 시리즈 보러 가기
- DNA6084 (4포트, 8.5 GHz) — 이 사례의 케이블 테스트 화면에 사용된 모델
- DNA6264 (4포트, 26.5 GHz)
- DNA6082 (2포트, 8.5 GHz)
각 상품 페이지의 메뉴얼 & 데이터시트 탭에서 데이터시트, 유저가이드, 퀵가이드, 프로그래밍 가이드를 내려받을 수 있습니다. 구성 상담과 견적 문의는 상품 페이지의 문의 채널로 연락해 주세요.
출처: RIGOL Application Note RIGOL Vector Network Analyzers Improve Efficiency in Automotive Cable and Antenna Testing (ANW01100-1220-0050). 위 내용은 원문을 한국어로 옮기고 읽기 쉽게 재구성한 것이며, 세부 사양은 변경될 수 있습니다.
