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提高RF微波测试正确性

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更新于2008-08-01 07:20:18


  秘诀三:瞭解、量测及修正RF 信号路径的特性

  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

  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,这样做可以减少校准的工夫,以及在非线性模式工作时,因功率位准改变而造成误差的机会。

  DUT 的距离-近或远

  不论DUT 是固定在测试系统的夹具上,或是位在几码外的测试室中,要进行准确的修正有时相当困难。固定在夹具上的量测极具挑战性,因为路径通常会包括从同轴缆线转换到微带线式(microstripbased)的短路、开路和负载上。秘诀:如果无法使用高品质的微带线组件的话,就需要使用网路分析仪来量测夹具、模拟阻抗、以及将那些效应从量测结果中消除。当DUT 位在远端时,主要的问题出在缆线距离长所造成的路径衰减,以及因温度变化和缆线弯曲所造成的路径差异。秘诀:若可能的话,应量测仪器和DUT之间的整个路径,或是量测路径上每一个相关的元素,并使用向量学将其复数响应值合起来,以分析出路径衰减的程度。