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把握六点助你提高RF微波测试正确性

时间:01-04 来源:互联网 点击:

4.4 衰减器
机电式(electromechanical)和电子式的设计在管理信号位准上,可提供不同程度的弹性和精确度。机电式衰减器採用分离式切换器,一般的步进解析度为1 或10 dB。电子式衰减器可提供几乎连续的设定,解析度为0.1 或0.25 dB;然而,採用PIN 二极体型切换器的衰减器可能会产生足以发生"视频洩漏"的尖峰波(spike),而影响量测的结果。秘诀:视需要串接机电式和电子式衰减器,以提供较佳的衰减控制。秘诀:需留意衰减器接头上使用的电镀材料,举例来说,镍在高功率位准下会变成非线性,且会造成交互调变失真,因此要选择较高品质的接头,如金制的。

4.5 转频器
当DUT 与测试系统相隔较远时,可以使用降频器将信号转移到较低的频率范围,藉此减少缆线过长所造成的注入损耗。秘诀:在测试系统端,可以使用升频器,将信号恢復到原本的频率,不过,可能也需要加入滤波的功能,以便将转换过程中产生的多余频率成份滤除。

秘诀:执行向量或调变量测时,若使用了多组信号、多条路径或多次转换,就必须使用某种形式的锁相机制,以确保准确的结果。做法是:将仪器和转频器连接到共通的频率参考点,然后量测每一组信号相对于参考信号的相位。

5 秘诀五:检查切换器的操作属性

切换矩阵要採用哪一种技术时,除了电性效能外,再进一步考量操作上的特性,如使用寿命、电源需求及失效/ 故障安全防护(fail-safe)功能等因素,将可协助您做出正确的选择。

5.1 机电式vs. 电子式
机电式切换器包含众多会移动的机构零件和实体接点,因此容易有品质恶化速度相对较快的问题,会降低其稳定和缩短有限的寿命。相反地,电子式切换器没有会移动的机构零件,因此具有较长的使用寿命和更高的稳定。实务上,应该选择哪一种比较好?部分因素会取决于系统实际需要的切换开关次数:要考量每次测试的闭合次数、每天的测试次数、以及系统预期的使用寿命等因素。

另一个实际的考量是所绕接之信号的功率位准。切换高功率的信号会损坏大部分的切换器、降低稳定和缩短使用寿命。秘诀:若要防止机电式或电子式切换器的寿命提早结束,可以设定系统的仪器在打开或关闭矩阵中的任何切换器之前,先降低信号的位准。

5.2 自锁式(latching)vs. 非自锁式(non-latching)
机电式切换器内部会使用自锁式或非自锁式继电器。大部分的自锁式继电器会需要一个100-200 msec 的直流电源脉冲来打开或关闭继电器。为了将电源需求减到最低,有些开发人员会设定系统依序或以一次一小批的方式,打开这些切换器(虽然这样做会延长总切换时间)。而非自锁式切换器需要固定的电源,通常为200 mA 时24V,才能保持接触连通的状态。在一个大型的切换矩阵中,非自锁式切换器可能会在系统机架内产生足以影响量测效能的热度。秘诀:如果选择使用非自锁式切换器,需检查实际的温度上升情形,并且要有心理准备:系统机架中可能要另外加入冷却装置。

秘诀:瞭解这两种切换器在电源中断或紧急断电后的作为是非常重要的。若要达到最高的安全性,可选择当电源恢復时,会回復到已知状态或设定的切换矩阵。非自锁式切换器通常是失效/ 故障安全防护的优先选择,因为当电源中断时,它们会打开,而且直到测试程式供电之前都不会闭合。不过,自锁式切换器如果包含在电源中断时,会将自己锁入安全模式的硬体和韧体的话,也可以具有失效或故障时的安全防护能力。

5.3 进阶的功能:内建信号整波器
在系统中使用切换矩阵的好处之一是,可以由制造商将信号整波功能内建到矩阵中。举例来说,安捷伦的客制化切换矩阵可以配置多种的元件:放大器和衰减器;滤波器和隔离器;以及转相和转频元件,如混波器、倍频器(doubler)和分频器(divider)。这些元件都是使用半硬式同轴缆线做固定的连接,而且不需要再另外接线,可提供一套小巧、方便的单机式解决方案。

6 秘诀六:加快量测设定与执行的速度

是以"每单位时间内所测试的DUT 数量"、"每单位时间内所执行的测试次数"、或其它以时间为基础的衡量指标来评估系统的效能,量测速度皆取决于两项基本的因素:设定系统所需的时间,以及执行量测所需的时间。所有系统的三大组成要素-硬件、I/O 和软件,对这两项作业都可能是助力或阻力。

6.1 微调个别的仪器
系统中使用的所有可设定装置都可能成为限制量测速度的瓶。最新一代的RF/ 微波仪器-信号产生器、功率錶、频谱分析仪和网路分析仪-具有弹性的功能和能力,可以减少瓶颈的产生和提高系统的效能。

6.2 信号产生器
许多信号产生器都内建调变和任意波形产生能力,有助于减少系统中需要使用的仪器数目、简化系统的接线、以及降低软件的复杂度。秘诀:仪器的设定可能会有点复杂和耗时,但可藉由预先产生一些设定状态,将之储存在记忆体中,然后设定系统视需要叫出储存的状态,而大幅缩短测试时间。如果系统需要在测试执行中载入任意波形资料,也只要下载最少的点数,并使用二进位格式,而非ASCII格式。

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