Упрощение измерений параметров смесителя с помощью R&S®ZNB

Задача

Смесители играют ключевую роль в многих ВЧ- и СВЧ-системах. Их основная функция заключается в преобразовании сигналов с повышением или понижением частоты до необходимого уровня. Знание производительности смесителя имеет существенное значение при разработке ВЧ-систем и тестировании соответствия уровня системы. Для скалярного измерения потерь преобразования в смесителе обычно необходимы несколько приборов: два генератора сигналов, анализатор спектра и измеритель мощности для калибровки двух источников, а также аттенюаторы для уменьшения влияния несоответствия сопротивлений на портах смесителя. Для калибровки схемы измерения (с учетом потерь в кабеле) и выполнения измерений требуется существенное время. Кроме того, должны быть установлены несколько ВЧ-соединений, что повышает риск возникновения ошибки. Для измерений с разверткой по частоте и мощности необходим синхронизированный режим работы оборудования для тестирования с использованием управляющего компьютера и программного обеспечения, что, в свою очередь, повышает их сложность и стоимость.

Контрольно-измерительное решение

Функциональные возможности универсальной модели векторного анализатора цепей R&S®ZNB в сочетании с мастером измерений смесителя и SMARTerCal выходят за рамки обычных измерений S-параметров с коррекцией векторной ошибки.

Скорость измерения повышается в 10 раз для четырехпортового векторного анализатора цепей R&S®ZNB благодаря второму встроенному генератору (опции), который предоставляет всеобъемлющий инструмент для эффективного и точного измерения потерь преобразования в смесителе, обратных потерь на выходных ПЧ-портах и ВЧ-входах, а также изоляции LO на ВЧ- и ПЧ-портах. Кроме того, приемники векторного анализатора цепей R&S®ZNB, имеющие высокую степень линейности, и широкий диапазон выходной мощности качания идеально подходят для точных измерений в точке сжатия смесителя.

Мастер измерения смесителя — интуитивно понятный инструмент, который помогает пользователю быстро проходить три простых этапа настройки прибора на выполнение измерений и отображение результатов:

• Этап 1: определение частот и уровней мощности с назначением портов источников и приемников
• Этап 2: выбор параметров измерения для смесителя из предопределенного списка
• Этап 3: выбор продолжения без калибровки измерений смесителя или с их калибровкой

SMARTerCal быстро выполняет калибровку мощности, а также полноценное устранение ошибок в системе с n портами. Это приложение сканирует все приборные настройки и каналы измерения с целью получения оптимизированного процесса калибровки, который снижает необходимое количество портовых соединений до минимума. SMARTerCal хорошо подходит для измерений смесителя и имеет отдельный мастер, который проводит пользователей через калибровку с получением высокоточных волновых величин с коррекцией векторной ошибки на всех частотах.

Калибровка мощности выполняется с использованием внешнего датчика мощности, который подключается только к одному порту. Волновые величины с коррекцией векторной ошибки для других портов выводятся по результатам коррекции систематической погрешности. Эта концепция обеспечивает калиброванные измерения мощности на всех портах и существенно уменьшает время калибровки при использовании нескольких портов. Использование устройства автоматической калибровки дополнительно уменьшает необходимое время и количество соединений при многопортовой калибровке. В итоге SMARTerCal управляет калибровкой и упрощает ее, обеспечивая существенный выигрыш по времени без снижения точности.

При желании на всех портах смесителя может выполняться калибровка неравномерности мощности источника. В сочетании с превосходным сопротивлением портов анализатора это устраняет необходимость в дополнительных аттенюаторах, снижая влияние несоответствия сопротивлений, таким образом дополнительно повышая точность измерения.

Анализатор R&S®ZNB также поддерживает более сложные задачи по измерению с преобразованием частот, включая:

• Два последовательных смесительных каскада
• Смесители на гармониках
• Умножители частоты
• Управление внешними источниками по USB, LAN или шине IEC

Заключение

Универсальный векторный анализатор цепей R&S®ZNB со вторым встроенным генератором (четырехпортовая модель) в сочетании с мастером измерений параметров смесителя и SMARTerCal обеспечивает единое эффективное решение, которое позволяет быстро и точно характеризовать устройства преобразования частот.