技術(shù)文章
利用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀評(píng)估變頻器(混頻器)的變頻損耗,需要特殊的校準(zhǔn)方法和測(cè)試設(shè)置,主要涉及雙源激勵(lì)、誤差校正和參考混頻器的使用:
一、核心方法與硬件要求
1、?雙激勵(lì)源配置?:必須使用配備?雙內(nèi)置信號(hào)源?的VNA。一個(gè)源提供射頻(RF)測(cè)試信號(hào),另一個(gè)源獨(dú)立提供本振(LO)信號(hào),兩者需保持頻率同步且相位相干。
2、?參考混頻器?:測(cè)試前需用一個(gè)?已知性能的參考混頻器?對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行表征,以校準(zhǔn)測(cè)試路徑的相位和幅度誤差。
3、?校準(zhǔn)件選擇?:使用?電子校準(zhǔn)件或機(jī)械校準(zhǔn)件進(jìn)行端口誤差校準(zhǔn)。
注意:電子校準(zhǔn)件ECal的輸入功率需 ?≥ -18dBm?,否則無(wú)法完成自適應(yīng)校準(zhǔn)。
二、校準(zhǔn)流程(關(guān)鍵步驟)
1、?源功率校準(zhǔn)?:用功率計(jì)校準(zhǔn)VNA輸入端口功率,確保測(cè)試電纜傳遞的功率至變頻器。
2、?雙端口誤差校準(zhǔn)?:
(1)在變頻器端口連接雙端口電子校準(zhǔn)件,獲取以下誤差項(xiàng):
(2)方向性誤差、源匹配誤差、反射跟蹤誤差、負(fù)載匹配誤差。
(3)結(jié)合功率計(jì)校準(zhǔn)結(jié)果,計(jì)算傳輸跟蹤誤差(如S21的幅度/相位誤差)。
3、?參考混頻器校準(zhǔn)?:將參考混頻器接入測(cè)試系統(tǒng),用其響應(yīng)校正被測(cè)變頻器的相位和幅度偏差。
三、測(cè)試設(shè)置與連接
1、?電纜連接?(以四端口VNA為例):
(1)?Port 1? → RF輸入(測(cè)試信號(hào))。
(2)?Port 3/4? → LO輸入(本振信號(hào))。
(3)?Port 2? → 中頻(IF)輸出。
(4)?參考混頻器?需獨(dú)立連接至另一組端口(如Port 4)。
2、?參數(shù)設(shè)置?:
(1)?測(cè)量S??參數(shù)?:直接對(duì)應(yīng)變頻損耗(幅度為損耗值,相位為附加信息)。
(2)?頻率范圍?:覆蓋RF、LO、IF工作頻段,分辨率建議≥101點(diǎn)。
(3)?功率電平?:通常≤ -20dBm,避免變頻器壓縮。
四、變頻損耗計(jì)算與驗(yàn)證
1、?直接讀取結(jié)果?:
變頻損耗 = ?-20log??|S??|? (單位:dB)。現(xiàn)代VNA可自動(dòng)顯示該值。
2、?誤差修正?:若存在阻抗失配,需結(jié)合S??(輸入反射)、S??(輸出反射)修正損耗值。
3、?結(jié)果驗(yàn)證?:
(1)對(duì)比參考混頻器的已知損耗值。
(2)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)衰減器驗(yàn)證系統(tǒng)精度。
(3)損耗異常高?:檢查連接松動(dòng)、校準(zhǔn)遺漏(尤其直通步驟)或變頻器損壞。
(4)?信號(hào)失真?:?jiǎn)⒂?時(shí)域門(Time Domain Gating)? 排除電纜反射干擾。
(5)?高頻測(cè)量?:使用低損耗柔性同軸電纜,避免彎曲。