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提高RF微波测试正确性

时间:09-25 来源:Agilent 点击:

•避免不匹配:任何连接线的阻抗不匹配
都可能造成注入损耗(insertion loss),而损耗掉信号源或量测信号的一些功率。众所周知,在高频下功率是很昂贵的,而且如果必须在很广的频率范围提供所需功率的话,还会变得更加昂贵。秘诀:使用精确度高的缆线和配件,且要使用向量式网路分析仪(VNA)充分量测缆线和配件的实际阻抗,特别是如果DUT 是主动元件的话。
•将VSWR 降到最低
切换矩阵加上其接头、内部和外部缆线、甚至是任何RF 缆线的弯曲半径等组合,可能因DUT 的电压驻波而产生误差。秘诀:若要将这项误差减到最小,可以使用电压驻波比(VSWR)规格为1:2:1 或更佳的切换矩阵。
•增加隔离度
如果您的测试需要同时量测高位准和低位准的信号,则切换矩阵的隔离度规格将会影响量测的正确性。秘诀:如果通过DUT 的路径有很多条,可以使用信号产生器和频谱分析仪,尽可能地量测出隔离度的特性。如果无法做到这一点,则系统在配置和设定时,应该将高位准和低位准的信号绕接到不相邻的路径上,或绕经不同的切换器。

■机构属性
另外一组需要考量的细节是信号和电源(交流电或直流电)接头的数量和类型,这会影响所需的切换矩阵大小,以及系统接线的复杂度等因素。秘诀:使用埠数足够的切换矩阵,一次就可以接好系统到DUT 的所有连接,这样一来,就可以将等待信号稳定所需的延迟时间缩到最短,并且将功率位准突然改变而损坏切换矩阵或DUT 的机率降到最低。
 
 
秘诀三:瞭解、量测及修正RF 信号路径的特性
如果没有经过额外的修正,产品的规格最多只能延伸到位于仪器输入和输出接头上的“校准”(calibration plane)而已。若要得到准确又稳定一致的量测结果,以及修正过的DUT 结果,我们建议将校准面往外推,尽可能地靠近DUT。不论路径是被动或主动的,DUT 是位在本端或远端,都有几种方法可以做到。
■被动路径的处理方式
被动元件在整个频宽范围内所有允许的输入功率位准下,都有固定的增益和相位偏移量。然而,沿着被动路径所接出去的每一条接线上可能会有阻抗不匹配的情形,因而造成注入损耗和相位偏移(或延迟)。在高频下,连简单的被动元素也会变成复杂的传输线元素,无法直接将路径上的损耗和相位偏移用简单的代数法相加得出。秘诀:使用VNA 来量测整个相连的路径或分析每一项元素的S 参数特性,并使用向量学来模拟整个路径的总损耗和相位偏移量。这些数值可以储存在系统的PC 中,并且视需要予以套用,以修正量测结果,或者供网路分析仪使用,例如用来即时地调整滤波器和其他变动的DUT。

■修正主动的路径
主动元件的效能会随着输入功率的改变而不同,若要提高量测的准确度,其做法会取决于元件是在其线性或非线性的响应区内工作。如果一个主动元件(如放大器)在校准和量测作业期间,是在远低于其1 dB 压缩点的线性区内工作,则可以在该区内的任何功率位准下进行准确的修正。

秘诀:如果主动元件是在其非线性的响应区内工作,则校准时也必须使用量测用的功率位准,以确保能够做准确的修正。如果需要在非线性模式下,于多个功率位准进行量测,那么也必须在每一个位准下分别进行校准,并储存起来供日后使用。

秘诀:在DUT 的频率范围内,检查主动元件的频率响应。同样地,您应该在特定的功率位准下量测整个路径,或是分析每一个介面的S 参数特性,并使用向量学,产生一个可以在事后套用或即时套用的模型。

秘诀:为了简化量测和修正RF 信号路径特性的作业,有些系统开发人员会尽可能少用主动元件,这样做可以减

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