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使用Agilent矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀解決射頻和微波測量領(lǐng)域的難題

使用兩個集成的射頻源能夠簡化放大器和混頻器的測量

VNA只需一個射頻源就可以測量S參數(shù)、增益壓縮和元器件諧波，使用備用的內(nèi)部源不僅可以執(zhí)行更加復(fù)雜的非線性測量，例如IMD，還可以高效地測試混頻器和頻率轉(zhuǎn)換器。

測量IMD時，在一臺信號合成器（例如電阻功率分離器或定向耦合器）上將兩個信號（在雙音頻互調(diào)中通常指"音頻"）加以組合，然后發(fā)送到被測放大器（AUT）的輸入端。圖2顯示了使用4端口VNA完成以上操作的步驟。由于被測放大器的非線性特性，，在放大器的輸出端除了兩個放大的輸入信號，還出現(xiàn)了互調(diào)現(xiàn)象。在通信系統(tǒng)中，這些多余的干擾將出現(xiàn)在所需的操作頻帶中，因此無法對其進(jìn)行過濾并消除。理論上講，如果出現(xiàn)大量的互調(diào)分量，則通常只測量三階分量，因為它們是造成系統(tǒng)故障的主要原因。兩個輸入信號的頻率差決定了三階互調(diào)分量的位置。例如，如果兩個輸入信號分別為1.881 GHz和1.882 GHz，則低IMD信號將位于1.800 GHz上，高IMD信號將位于1.883 GHz上。

圖3顯示了在VNA上進(jìn)行的IMD測量。上圖顯示了使用頻譜分析儀進(jìn)行的掃描操作。該方法直觀、易懂，但會使用不必要的數(shù)據(jù)，從而耗費(fèi)更多的測試時間。下圖顯示的方法更佳，其中的數(shù)據(jù)主要來自IMD和兩個測試信號。

使用VNA進(jìn)行的測量相對于其它方法具有兩個突出優(yōu)點(diǎn)。第一，用戶使用一臺測試儀器和一套連接組件即可獲得全部測量數(shù)據(jù)：例如S參數(shù)、增益壓縮、輸出諧波和IMD。第二，通過VNA基于功率計的校準(zhǔn)，可獲得比使用頻譜分析儀更高的測量精度。

由于頻率轉(zhuǎn)換設(shè)備，例如混頻器或轉(zhuǎn)換器，需要額外的本地振蕩器（LO）信號，故VNA的備用內(nèi)部源非常適合測試這類設(shè)備，。進(jìn)行掃描LO測試時更是如此，因為可以對擁有固定偏移值的LO信號和射頻輸入信號進(jìn)行同步掃描。這是測量寬帶頻率轉(zhuǎn)換器前端元器件頻率響應(yīng)的常見測試方法。使用VNA的內(nèi)部信號發(fā)生器發(fā)出的LO信號可以顯著提高測量速度。例如，相對于使用外部Agilent PSG信號發(fā)生器，帶有選件246的N5230A能夠?qū)呙鐻O測量的掃描速度提高35倍。圖4顯示了對單階頻率轉(zhuǎn)換器的測量。上圖顯示了對轉(zhuǎn)換器IF過濾器的頻率響應(yīng)進(jìn)行的固定LO測量。下圖的掃描LO測量顯示了轉(zhuǎn)換器的前端平坦度。

安捷倫還提供專為混頻器和轉(zhuǎn)換器測量設(shè)計的先進(jìn)的誤差校正程序。這些程序通過校正測試系統(tǒng)中被測件的輸入匹配和源匹配之間的失配，將轉(zhuǎn)換損耗或轉(zhuǎn)換增益測量的失配波動降至最低。目前已經(jīng)開發(fā)了一項類似的技術(shù)對混頻器和轉(zhuǎn)換器群延遲進(jìn)行低波動絕對測量。

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