Mesures rapides et précises de l'intermodulation passive (PIM)

Une configuration de test basée sur un ALC (contrôle automatique du gain) unique utilisant l'analyseur de réseaux vectoriels R&S®ZVAet des amplificateurs large bande R&S®BBA150fournit des résultats de précision élevée et reproductibles dans un temps de test minimum.

Mesures rapides et précises de l'intermodulation passive (PIM)

Votre tâche

À des niveaux de puissance très élevés, l'intermodulation passive (PIM) peut se produire dans des dispositifs tels que les câbles, les connecteurs et les filtres (duplex). Par exemple, dans les systèmes modernes de communications sans fil, la PIM est une préoccupation majeure pour les émetteurs / récepteurs des stations de base, où la fréquence des signaux PIM peut coïncider avec la fréquence du trajet de réception du filtre duplex, ce qui entraîne la dégradation de la sensibilité du récepteur. Le test PIM des filtres duplex lors de la fabrication est donc essentiel. Les mesures PIM nécessitent l'application de deux tonalités au dispositif sous test (DUT), idéalement balayées en fréquence et en puissance. Les configurations de test conventionnelles, avec plusieurs instruments, basées sur des générateurs de signaux et des analyseurs de spectre, fournissent des fonctionnalités limitées et nécessitent un effort de programmation en vue de contrôler et de synchroniser les instruments. Les solutions basées sur un analyseur de réseaux à source unique nécessitent également un générateur de signaux externe et proposent des configurations de mesure très limitées.

La nécessité de fournir des signaux stables à des niveaux de puissance élevés constitue un autre défi. Les effets du réglage thermique des amplificateurs de puissance causent des variations de la puissance de sortie devant être maîtrisées, afin de garantir qu'une puissance calibrée et stable soit appliquée au dispositif sous test. Pour éviter d’endommager l’équipement de test et le dispositif sous test, les amplificateurs doivent être éteints puis allumés lorsqu'on procède à la (dé)connexion du dispositif sous test. Toutefois, après avoir allumé les amplificateurs, un certain temps doit être respecté pour retrouver l'état de fonctionnement paramétré. Sachant qu’il est difficile de prédire le temps nécessaire à l'obtention d'un fonctionnement stable, et en tenant compte du fait que la vitesse est primordiale dans un environnement de production, il n’est pas nécessaire d’attendre que les amplificateurs de puissance aient atteint un état de fonctionnement stable.

Menu de configuration de la mesure d'intermodulation du ZVA
Menu de configuration de la mesure d'intermodulation du R&S®ZVA
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Solution T&M

L'utilisation de l'analyseur de réseaux vectoriels quatre ports R&S®ZVAavec ses deux sources internes permet de générer deux tonalités de fréquence qui peuvent être balayées rapidement avec un seul instrument. L'option logicielle de conversion de fréquence R&S®ZVA-K4contient un menu de mesure d'intermodulation pour paramétrer efficacement la configuration de test pour des mesures de balayage en fréquence ou en puissance.

Les deux tonalités sont appliquées aux amplificateurs large bande R&S®BBA150pour générer les niveaux de puissance élevés requis. En proposant des fréquences jusqu'à 6 GHzet une puissance de sortie de 15 Wà 200 W, ces amplificateurs sont idéaux pour effectuer des mesures PIM.

Menu de configuration du contrôle automatique du gain (ALC) du ZVA
Menu de configuration du contrôle automatique du gain (ALC) du R&S®ZVA
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La base pour la fourniture de signaux de test stables et précis au DUT est la fonction de contrôle automatique du gain (ALC) du R&S®ZVA. L'ALC contrôle précisément et indépendamment les puissances de sortie de la source des deux tonalités sur les ports 1 et 3, en utilisant les niveaux de puissance mesurés sur les récepteurs de référence des ports associés. Le résultat est une adaptation extrêmement rapide de la puissance de sortie au niveau du plan de référence (le dispositif sous test) durant le temps d'établissement court de l’ALC. L’ALC permet de surmonter les problèmes des temps d'établissement thermique et de puissance, ainsi que la variation de puissance de l’amplificateur de sortie. Les mesures peuvent s'effectuer directement après la connexion du dispositif sous test, et le temps de test passe de quelques minutes à généralement moins d’une seconde par balayage. Le débit de production peut être augmenté de façon significative. Dans la plupart des cas, les valeurs par défaut de la fonction ALC suffisent, fournissant une gamme minimale de réglage de tolérance 0,1 dB. Le cas échéant, les paramètres de l’ALC peuvent être réglés individuellement pour répondre à des exigences de test spécifiques.

Durant l'étalonnage de puissance initial, les puissances générées par les sources internes sont corrélées avec les niveaux de puissance mesurés au niveau des récepteurs de référence associés, et avec la puissance désirée transmise au plan de référence. Pour les mesures de la PIM sur les filtres duplex pour les émetteurs / récepteurs de stations de base, par exemple, cette solution unique peut être configurée pour fournir le niveau de puissance requis jusqu’à + 47 dBm au dispositif sous test. En utilisant les paramètres de test et les composants décrits dans cette carte d'application, une large gamme dynamique sans équivalent jusqu'à –168 dBcà 43,5 dBm(1 Hz IF) à environ 2 GHzest disponible. Cela peut être amélioré au-delà de 10 dB en utilisant un accès direct au récepteur.

Configuration de test avec le ZVA et deux amplificateurs BBA150 pour une durée de test réduite et une précision accrue
Configuration de test avec le R&S®ZVA et deux amplificateurs R&S®BBA150 pour une durée de test réduite et une précision accrue
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Conclusion

Les performances du test PIM dépendent essentiellement de la durée d'établissement (thermique) des amplificateurs de puissance, et ont à leur tour une incidence sur la précision, la stabilité et la durée de test. Le R&S®ZVA à quatre ports, avec ses deux sources internes et le contrôle automatique du gain (ALC), associé aux amplificateurs large bande R&S®BBA150, fournit une solution unique pour des mesures PIM très rapides, de précision élevée et reproductibles.

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