Medidas con una única conexión de RF

Su misión

Para caracterizar componentes de RF se requiere generalmente verificar la precisión de modulación, así como medidas de adaptación de impedancia o de parámetros-S completas. La precisión de modulación mide el rendimiento de transmisión de un dispositivo en relación con determinados parámetros, como la magnitud del vector de error (EVM, por sus siglas en inglés) o la tasa de bits erróneos (BER, por sus siglas en inglés). La caracterización también determina si un componente de RF cumple los requisitos normativos, como p. ej. emisiones fuera de banda y la relación de potencia de canal adyacente (ACLR). Las medidas de adaptación de impedancia garantizan que el componente se comportará en su sistema tal y como se diseñado, p. ej. en la transmisión de potencia nominal con una impedancia de antena determinada. La duración de las pruebas representa siempre un parámetro crítico, de modo que cualquier aumento de la velocidad de medida se traduce en una reducción de costes.

Solución de Rohde & Schwarz

Para las medidas de precisión de la modulación se requieren señales totalmente moduladas para estimular el dispositivo bajo prueba (DUT) de forma que se comporte del mismo modo que en la aplicación real. Un generador de señales vectoriales de banda ancha en la configuración de medida suministra la señal de entrada al DUT.

Para obtener métricas realistas de rendimiento, como la EVM o BER, se necesitan analizadores de señales vectoriales de banda ancha con una aplicación de medida que se corresponda con la aplicación o el conjunto de aplicaciones del DUT (conforme con los estándares o de configuración personalizada). Si bien la EVM se puede calcular a partir de medidas de banda estrecha, para obtener una EVM o BER que se ajuste a la norma, o una predistorsión digital (DPD) realista, se necesita generalmente un analizador de señales vectoriales de banda ancha con una aplicación de medida de adaptación de impedancia.

Para las medidas que impone la normativa, como la ACLR, se requieren a menudo solamente analizadores de espectro de banda estrecha, que aportan un rango dinámico inmejorable. En algunos escenarios de medida es preferible una mayor velocidad de medida que el rango dinámico. Los analizadores de señal y espectro combinados brindan el equilibrio exacto entre velocidad y rango dinámico que necesita cada escenario. Las medidas de adaptación de impedancia y de parámetros-S requieren generalmente el mismo equilibrio entre rango dinámico y velocidad que las medidas de conformidad normativa. Los analizadores de redes vectoriales (VNA) cuentan precisamente con esta flexibilidad.

Aplicación

Como se ha explicado antes, los ensayos de componentes de RF exigen como mínimo tres funciones de test y medida diferentes (EVM, ACLR y parámetros-S), a menudo con diferentes requisitos de rendimiento. Además, la duración de las pruebas representa siempre un parámetro crítico. Cambiar el cableado de RF requiere tiempo, exige a menudo intervención manual y es una fuente habitual de errores de medida.

Por consiguiente, un menor número de conexiones de RF reduce considerablemente los costes de las medidas. La figura más abajo muestra una configuración de medida que combina todos estos requisitos:

• una conexión única de RF
• analizador de redes vectoriales para medidas de adaptación de impedancia altamente flexibles
• combinación de generador de señales vectoriales/analizador de señales vectoriales para medidas en condiciones reales, incluyendo EVM, predistorsión digital y BER

Dos acopladores de venta en el comercio habitual completan la configuración. Los acopladores se pueden elegir en función de los requisitos de rango dinámico y rango de frecuencias.

El acoplador 1 conecta el generador de señales vectoriales y un puerto del analizador de redes vectoriales a la entrada del DUT, y el acoplador 2 conecta el analizador de señales vectoriales y otro puerto del analizador de redes vectoriales a la salida del DUT. Las conexiones transversales de los acopladores se utilizan para las medidas de banda ancha moduladas, puesto que son más sensibles a la relación señal/ruido (SNR). Con su estímulo de onda continua (CW), los analizadores de redes vectoriales pueden compensar una SNR más baja reduciendo el ancho de banda de filtro, por ejemplo.

Las medidas y la calibración con el VNA hacen referencia al plano 3/4 en el lado de entrada y al plano 5/6 en el lado de salida. Tanto el generador de señales vectoriales como el analizador de señales vectoriales ofrecen deembedding (p. ej. para los acopladores externos).

Para añadir aún más flexibilidad a esta configuración se pueden utilizar tres instrumentos independientes: el generador de señales vectoriales y el analizador de señales vectoriales pueden ser instrumentos de gama alta, con valores máximos de ancho de banda y rendimiento, mientras que para medidas con un analizador de redes vectoriales puede emplearse un instrumento de clase media, o viceversa.

Resumen

En resumen, esta configuración de medida es altamente flexible en lo que a los requisitos de medida se refiere, con la ventaja adicional de tener una única interfaz de RF hacia el DUT.