NI 5665 与传统仪器对比演示-设置与细节

概览

本文讨论了巅峰对决：NI 5665 与传统台式仪器对比 这一视频中所演示的设置细节。在此演示中，比较了NI PXIe-5665与Agilent PXA的测试性能与速度。视频并不是关于两个仪器的技术指标对比，而是现场测试的对比。

硬件设置

在LTE和WCDMA测试中，使用了NI PXIe-5673矢量信号发生器。滤波器仅用于WCDMA信号，以尽量减少本底噪声。在线性度测试中，使用了两个CW信号源生成的单频信号，并通过一个小型合并器电路进行合并。所有的信号将通过分路器分别传给NI PXIe-5665 VSA 和Agilent PXA。

图 1. 硬件设置和连接

此项设置确保传输至NI PXIe-5665 和 Agilent PXA的信号是相同的。

注意：经过分路器后，信号会略有损失。

所使用的仪器

NI PXIe-5665 14 GHz高性能矢量信号分析仪

NI PXI-2596 26.5 GHz 4x1双RF多路复用器

NI PXIe-5673 6.6 GHz矢量信号发生器

NI PXIe-1075 18槽3U PXI Express机箱，安装PXIe-8133嵌入式控制器

小型合并器电路

小型分路器电路

Agilent N9030A PXA信号分析仪（N9030A-513，N9030A-B40，N9030A-MPB，N9030A-P03）

SMA至SMA线缆（3套）

WCDMA SAW 滤波器（标称频率248.6 MHz）

相位矩阵快速同步模块/NI PXIe-5652信号发生器 (2套)

图2.硬件设置，仪器及其连接方式展示

仪器控制与数据传输

NI PXIe-5665放置于安装有PXIe-8133控制器的PXIe-1075机箱内，使用PXI Express技术从仪器向上位机PC传输数据。Agilent PXA通过LXI总线（以太网）进行控制。PXA通过LXI总线传输数据所需时间为900 µs；而基于PCI Express总线技术的NI PXIe-565只需1 µs。如图3所示，PXI Express的带宽为1 GB/s，而延迟则少于1 µs。

图3. 各种仪器控制总线的带宽与延迟对比图

软件设置

主要使用的编程语言为 NI LabVIEW。控制PXIe-5665所使用的工具包和驱动程序如下：

NI LTE 测量套件

NI WCDMA/HSPA+测量套件

NI-RFSA驱动

NI LabVIEW 调制解调工具包

在Agilent PXA中载入了如下软件：

LTE测量应用程序

WCDMA测量应用程序

相位噪声测量应用程序

通过LabVIEW 和仪器控制驱动程序，基于SCPI指令对PXA进行控制。

LTE 协议标准细节: 所生成的LTE 标准信号是一个UPLINK信号，其中心频率为1 GHz，带宽为5 MHz，强度为-10 dBm。

NI PXIe-5665和Agilent PXA都会生成5个平均值。

WCDMA 协议标准细节:所使用的滤波器为SAW 滤波器，标准频率为248.6 MHz，带宽为 6 MHz。WCDMA 是一个DPCCH UPLINK信号，其中心频率为248.6 MHz。

测试结果

WCDMA ACPR测试

注意：我们并不是要对分析仪的最佳ACPR性能进行测试，而只是测量在现有设置基础上的最佳结果。使用SAW滤波器是为了让上 下相邻频道的测量结果更佳。

在WCDMA ACLR测试中，Agilent PXA和NI PXIe-5665读取相邻频道中约-81 dBc的信号。对于两种设备均按如下方式设置：

噪声校正（Agilent PXA的 IBW模式）

30kHz RBW

0 dB衰减

10个平均值

重要提示：所计算的时间为采集时间+测量时间+GPIB/LAN总线的传输时间

使用Agilent PXA时，被传回至主机的只有ACPR 读取信息，而并不是完整的轨迹。

在一个典型的测试现场中，测试工程师需要将读数传回至主机，并进行"通过/失败"类的测试，因此需要将此时间考虑在内。而且，对于视频中的所有演示试验，都进行了10次的平均运算。测试工程师通常是需要进行一些平均运算，使得测量结果更精确。

Agilent PXA的其它选项

PXA还有一个可选的模式，即无噪声校正的快速ACPR选项。使用快速ACPR选项，会损失一些动态范围。NI PXIe-5665则无此限制，所有的测量均通过噪声校正，并对速度进行优化。

图4.此图展示了PXA 的快速模式。若在设置中使用SAW滤波，则可实现的最佳ACPR值大约为-75 dBc。

图5.使用IBW 模式和噪声校正时，你可以在上通道实现-82 dBc，这一数值与使用NI PXIe-5665达到的数值接近。

图6.正如视频中所示，NI 5665可以在开启平均和噪声校正的情况下实现-81 dBc的测量，同时其速度也要比Agilent PXA快14-15倍。

TOI测试

在此测试中，我们将生成中心频率相差1MHz的两个单频信号。如果两个信号源之间没有足够的间隔，信号源所产生的互调失真会掩盖被测接收机的失真。 每个信号源输出口的AtlanTec（ACC - 20010系列）隔离器、Mini -Circuits<ZFSC-2-10G+( 10 GHz) 和 ZFSC-2-11-s (1GHZ)>功率分配器被用于信号结合，确保信号源失真低于被测失真的接收器水平。上下TOI都会被计算在内（只有上部TOI在视频中显示）。计算的上下TOI的方法如下。

IP3 Lower = P1 + (P2- IMD lower)/2

IP3 Upper = P2 + (P1 - IMD Upper)/2

以