如何提高射频测试仪的精度

"电路板线路的阻抗质量，器件插座和电路板的开关转换

　　"测量中的电磁干扰(EMI)辐射和耦合

　　一些通常没有被认真考虑的项目，例如冷却、谐波、激励以及其他非线性行为也能够增加测量中的误差。审视整个测试设备并确定每一块的误差分布以获得对预期测量不确定性的实际评价。找出误差原因和它们对精度、重复性和不确定性的影响。这可以得到更好的结果，使您能更加有效和有意义地分配预算和资源。

　　注意所有的连接和组件

　　开发、设计、测试以及将产品推广到市场这一系列的花费是一笔相当大的投资。一个公司的成败与否取决于产品的性能。在高性能的射频测试设备上的支出是有重要意义的，因为这能够表明产品达到或超过与市场份额挂钩的关键技术要求。此外它还代表了一种竞争优势和公司收入的主要增加来源。
然而，仅有一个高性能的，昂贵的，经过良好校准的测试系统和同样性能显著的被测试器件是不够的，还应该对被测试器件测试系统中的附属连接和组件的质量和重复性给予同等的关注。也许在关键的技术指标上十分之一或二的改进都是一个有竞争力的优势。在大多数标准下，源和负载的匹配(驻波比)为1：1.5是不错的，但是这种程度的匹配将引入一个错误的(大约)为+/-0.35分贝的失配不确定性。一个0.2分贝的关键技术指标不可能在这么多的不确定性影响下得到证明。

　　容易忽视的项目例如电缆、开关、衰减器、连接器、插座、适配器和附件会不利于整个测量。从需要的精度出发，然后选择适合测量的组件。一个好的经验法则会使测试系统性能十倍于你正在测试的被测试装置的参数。

　　有了一个高品质信道，下一步是要采用好的测量方法。请确保你正确清洁和存放电缆、连接器和适配器。即使是最好的电缆和连接器失效了，也要放弃对它们的使用，它们是测试过程中的耗材。采取措施，尽量减少适配器的使用，确保扭矩扳手和连接规格按常规使用以使热切换最小。请记住正确的静电放电(ESD)做法。即使测试系统间最高品质的元件和被测试装置的级联也可以引入测量误差。

　　为作业选择适当的工具

　　需要测量哪些参数和需要达到怎样的精度水平很大程度上决定了测试被测装置所需要选择的射频设备。最好的选择是一个安全的策略，但它会浪费你能够用于测量其它方面的预算资源。如果射频功率是要测量的唯一量，一个射频功率计可能是比一台矢量信号分析仪更理想的选择。

　　标量仪器只测量幅度(振幅)，而矢量仪器测量幅度和相位。即使不需要测量相位，也要考虑到矢量工具可以提供更好的误差更正，因为相位信息可以用来量化系统中不需要的反射。

　　将价格与性能等同并不是在购买射频仪器时应遵循的最佳法则。一台高质量的扫频调谐光谱分析仪将花费你大量的预算。尽管它们在已有的测量用途上是优秀的测量仪器，具有典型的±1分贝或更低的测量精度，但它们却难以达到测量绝对射频功率的要求。同样，如果使用的仪器具有-140dBm/Hz的本底噪声，那么它也很难测量出被测装置上-155dBm/Hz的本底噪声。

　　请为每项作业考虑合适的工具。为精度和不需要的测量付出太多不仅是对金钱和资源的浪费，它限制了用于例如对测量质量更有利的电缆和开关等其它方面的资金。

　　开发流程

　　一旦你确定并执行了最优方法，就要使它们逐步成为能够在团体间清楚理解和交流的惯例或流程。这能够使射频测量结果具有更好的重复性和一致性。

　　例如，一个关于流程的常见问题是"我应该多久校准一次?"许多射频仪器往往是对环境变化敏感的。如果是这样的话，更经常的校准可能是必要的。高精度的要求可能也需要更频繁的校准。无论如何，对射频校准的要求必须时刻牢记，并要将其作为严格遵守的流程。

　　整个设计、验证、测试和制造阶段的流程能够影响射频测量性能。考虑哪些操作参数需要验证，哪些应该在制造中测试，以及影响射频测量精度、重复性和不确定性的上游和下游工序(例如，返工，焊接，装配和屏蔽)。

　　流程对于获得并执行良好的射频方法很重要。这有利于良好方法的常规学习和标准化。在产品寿命周期内始终如一地遵循已建立的流程对射频参数以及对它们的正确测量能够产生重大的影响。

　　提高射频测量的质量

　　进行射频测量可以很容易;然而，要做好就比较有挑战性。使用健全的方法并且在测量过程中找出它们可以提高射频测量的品质。有许多方法可以确定和执行最优方法。改进射频测量是一个获得认知和付诸实践的连续过程。本文介绍的步骤有助于建立一种体系来提高射频测量技术并充分利用您的射频测试仪器。