R&S®ZVA-K9 – Medir o atraso de grupo sem acesso ao OL

Sua tarefa

Os mixers são um dos componentes fundamentais de muitos receptores e transmissores, especialmente no intervalo de micro-ondas. Qualquer sistema de transmissão ou recebimento baseado em mixer requer que os mixers tenham um bom controle de amplitude, atraso de grupo e respostas de fase. Uma fase linear e especialmente um atraso de grupo constante são essenciais para taxas de erro de bit (BER) baixas durante a transmissão de dados em sistemas de comunicações sem fios ou via satélite e para uma alta resolução de destino para módulos de agrupamento de antenas em fase de sistemas de vigilância.

Uma medição chave é o atraso de grupo relativo ou absoluto para os conversores de frequência. Se o oscilador local for acessível, o atraso de grupo e a fase relativa podem ser medidos usando a técnica de misturador de referência. No entanto, devido à crescente integração e miniaturização, muitas vezes nem o oscilador local (OL), nem um sinal comum de frequência de referência são acessíveis.

Solução de teste e medição

A Rohde & Schwarz desenvolveu uma nova técnica para abordar esta aplicação. Ao usar um sinal de estímulo de dois tons, o analisador de redes vetoriais R&S®ZVApode medir a diferença de fase entre os dois sinais, ambos na entrada e, em seguida, na saída do dispositivo em teste (DUT). Comparável à técnica clássica de parâmetros S, o atraso de grupo é calculado a partir da diferença de fase e do desvio de frequência. O desvio de frequência Δf entre os dois sinais é a abertura. Para medir a fase entre os dois sinais com frequências diferentes, a Rohde & Schwarz desenvolveu um front-end único no R&S®ZVA.

Conforme o sinal é transmitido para o ADC a partir de cada receptor (ax ou bx), ele é convertido para CC por um oscilador local digital (NCO 1/2) em uma etapa de mixer digital e, em seguida, filtrado digitalmente. Cada receptor possui dois trajetos de processamento digital independentes com os dois NCOs apresentando o mesmo desvio que os dois sinais de RF do sinal de estímulo de dois tons. Em cada uma das interfaces do receptor, as relações de fase das duas portadoras podem ser determinadas e, em seguida, utilizadas para o cálculo do atraso de grupo. Este método funciona perfeitamente para dispositivos em teste conversores de frequência com OL instáveis ou desconhecidos, uma vez que os desvios de frequência e de fase do OL interno do dispositivo em teste são cancelados ao calcular a diferença de fase das portadoras.

Além do atraso de grupo, o R&S®ZVAtambém calcula a fase relativa e o desvio da fase linear pela integração do atraso de grupo, e a derivada do atraso de grupo mediante a diferenciação do atraso de grupo.

Configuração e calibração

A opção de medições de atraso do mixer do OL integrada no R&S®ZVA-K9é fácil de configurar com um R&S®ZVAde quatro portas. Ela utiliza o acoplador interno da porta 3 como um combinador para fornecer o sinal de dois tons diretamente pela porta 1. Toda a medição é calibrada facilmente ao estabelecer uma conexão de passagem conhecida entre as portas 1 e 2 e normalizar os cabos da mesma forma como para os parâmetros S padrão. Isso elimina a necessidade de mixers de calibração identificados.

Resumo

Em muitos casos, as medições de fase relativa e de atraso de grupo em dispositivos conversores de frequência sem acesso do OL só eram possíveis se o dispositivo em teste tivesse um OL interno altamente estável. Os desvios de frequência e fase devido à derivação de frequência, ruído de fase ou modulação de frequência limitaram consideravelmente a precisão dos métodos disponíveis. A técnica de dois tons da Rohde & Schwarz supera todas essas limitações. A calibração facilitada com necessidade de apenas uma conexão de passagem simplifica enormemente a configuração para esta medição importante.