Измерения посредством одного ВЧ-соединения

Измерительная задача

При определении характеристик ВЧ-компонентов, как правило, требуются измерения точности модуляции и измерения согласованных или полных коэффициентов рассеяния. В рамках измерения точности модуляции определяются передающие характеристики устройства с учетом таких параметров, как модуль вектора ошибок или коэффициент битовых ошибок. Процедура определения характеристик ВЧ-компонентов также включает в себя подтверждение соответствия нормативным предписаниям по внеполосным излучениям и коэффициенту утечки мощности в соседний канал. Измерения согласования подтверждают надлежащую работу компонента внутри системы (например, передача номинальной мощности при заданном импедансе антенны). Длительность испытаний всегда является критически важным параметром, поэтому любое увеличение скорости испытаний означает снижение затрат.

Решение компании Rohde & Schwarz

Для измерений точности модуляции на испытуемое устройство подаются полностью модулированные сигналы, чтобы моделировать работу устройства в реальных условиях. Широкополосный векторный генератор сигналов в испытательной установке обеспечивает подачу входного сигнала на испытуемое устройство.

Для реалистичного измерения таких показателей, как модуль вектора ошибок и коэффициент битовых ошибок, требуются широкополосные векторные анализаторы сигналов с измерительным приложением, соответствующим приложению или набору приложений испытуемого устройства (установлены стандартом или определяются пользователем). Несмотря на то, что анализ модуля вектора ошибок также возможен на основе узкополосных измерений, для стандартизированных измерений модуля вектора ошибок, коэффициента битовых ошибок и реалистичных цифровых предыскажений в общем случае требуется широкополосный векторный анализатор сигналов с соответствующим измерительным приложением.

Нормативные измерения (например, коэффициент утечки мощности в соседний канал) зачастую требуют наличия только узкополосных анализаторов спектра, которые имеют непревзойденный динамический диапазон. В некоторых тестовых сценариях высокая скорость испытаний более важна, чем динамический диапазон. Комбинированные анализаторы спектра и сигналов способны обеспечивать идеальное соотношение скорости и динамического диапазона для конкретного сценария. Для измерений согласования и коэффициентов рассеяния в общем случае требуется такое же сбалансированное сочетание скорости и динамического диапазона, как при нормативных измерениях. Векторные анализаторы цепей дают необходимую гибкость.

Применение

Как было сказано выше, при испытаниях ВЧ-компонентов требуются как минимум три различные функции испытаний и измерений (модуль вектора ошибок, коэффициент утечки мощности в соседний канал и коэффициенты рассеяния), зачастую в сочетании с различными требованиями к рабочим характеристикам. Кроме того, длительность испытаний всегда играет важную роль. Смена ВЧ-кабелей требует больших затрат времени и ввиду необходимости ручного вмешательства зачастую становится источником ошибок измерений.

В связи с этим сокращение количества ВЧ-соединений позволяет существенно снизить затраты на испытания. Далее на рисунке представлена испытательная установка, сочетающая в себе все перечисленные требования:

• Одно ВЧ-соединение
• Векторный анализатор цепей для очень гибких измерений согласования
• Комбинированный векторный генератор и анализатор сигналов для реалистичных измерений параметров (модуль вектора ошибок, цифровые предыскажения, коэффициент битовых ошибок и пр.)

Установку дополняют два готовых ответвителя. Ответвители выбираются в зависимости от требуемого динамического диапазона и диапазона частот.

Ответвитель 1 подключает векторный генератор сигналов и первый порт векторного анализатора цепей ко входу испытуемого устройства, а ответвитель 2 подключает векторный анализатор сигналов и второй порт векторного анализатора цепей к выходу испытуемого устройства. Сквозные соединения ответвителей используются для измерений широкополосных модулированных сигналов, т. к. они наиболее чувствительны к отношению сигнал/шум. Благодаря подаче немодулированных сигналов входного воздействия векторные анализаторы цепей способны компенсировать пониженное отношение сигнал/шум, например путем уменьшения полосы пропускания фильтра.

Измерения и калибровка векторного анализатора цепей проводятся на плоскости 3/4 на входной стороне и на плоскости 5/6 на выходной стороне. Компенсация цепей (например, для внешних ответвителей) доступна как для векторного генератора сигналов, так и для векторного анализатора сигналов.

В целях придания дополнительной гибкости можно использовать в испытательной установке три независимых прибора: векторный генератор сигналов и векторный анализатор сигналов высшего класса с максимальной полосой пропускания и наилучшими рабочими характеристиками, при этом достаточно иметь векторный анализатор цепей среднего класса (либо наоборот).

Заключение

Данная испытательная установка отличается высокой универсальностью для работы с различными требованиями к испытаниям, а также дает преимущество одного ВЧ-соединения с испытуемым устройством.