Medidas de mezcladores y convertidores de frecuencia

Medidas de mezcladores y convertidores de frecuencia: sus desafíos

Los sistemas de comunicación modernos operan a frecuencias cada vez más altas, y a menudo no es posible generar directamente RF, por lo que se emplean mezcladores para alcanzar las frecuencias deseadas.

Al tratarse de dispositivos activos, los mezcladores muestran diversos efectos no deseados que es necesario entender y reducir al mínimo de cara a la aplicación prevista, puesto que repercuten de forma sustancial en el rendimiento del sistema.

Caracterizar el rendimiento de los mezcladores y convertidores en sistemas de RF es fundamental para entender el comportamiento de dichos dispositivos en todas las circunstancias y su impacto en el rendimiento del sistema en general. Este proceso incluye verificar su respuesta a una serie de condiciones de funcionamiento y señales de entrada. El análisis detallado permite identificar limitaciones del rendimiento, optimizar el diseño y predecir cómo rendirá el dispositivo frente a distintos requisitos del sistema.

En el caso de los mezcladores, los ingenieros de diseño deben considerar los siguientes parámetros clave:

• La no linealidad es el objetivo primordial. Aunque los mezcladores están diseñados expresamente de forma no lineal para generar frecuencias de suma y diferenciales a partir de las señales de entrada, esta misma no linealidad genera también armónicos no deseados y productos de intermodulación. Estos efectos degradan la calidad de señal y provocan interferencias.
• La pérdida de conversión es una parámetro esencial en las medidas de mezcladores de RF. Representa la relación multidimensional de ganancia o pérdida que depende de la potencia de entrada tanto de las señales de FI y de OL, así como sus frecuencias.
• El aislamiento mide la cantidad de diafonía no deseada que se filtra entre las tres frecuencias de señal clave: RF, OL y FI. En el caso ideal debería reducirse al mínimo la diafonía entre estas frecuencias, y el aislamiento se mide generalmente entre los puertos OL a RF u OL a FI. Un alto aislamiento es fundamental para prevenir señales interferentes no deseadas. Este parámetro resulta crítico para medir el mezclador y para entender su impacto a nivel de sistema, resultando una consideración importante a la hora de seleccionar mezcladores para el diseño de sistemas.
• La cifra de ruido cuantifica la cantidad de ruido no deseado que introduce un mezclador de RF durante el proceso de conversión de frecuencia. Puesto que los mezcladores son componentes activos, añaden inevitablemente ruido, y una cifra de ruido más baja es sinónimo de mejor rendimiento.
• La conversión de fase, o retardo de grupo, es la relación de fase entre la señal de RF y FI, especialmente importante en aplicaciones de formación de haces y antenas de elementos múltiples en fase. El retardo de grupo examina la linealidad de fase dentro de la banda de la señal. Mantener la linealidad de fase es esencial en sistemas con modulación digital, ya que garantiza una EVM baja, reduce las tasas de bits erróneos y favorece una buena relación de potencia de ruido (NPR) con mínima intermodulación.

Nuestras soluciones avanzadas para la verificación del rendimiento de mezcladores

Rohde & Schwarz es su aliado de confianza para la verificación completa del rendimiento de mezcladores con soluciones de medida punteras.

Un analizador de redes vectoriales como el R&S®ZNA es la herramienta ideal para la validación exhaustiva de mezcladores. Ofrece toda una gama de posibilidades de medida y actúa como configuración de test de mezcladores «todo en uno». Además de medidas precisas de parámetros-S, ofrece muchas otras funciones gracias a una serie de OL y fuentes con control de fase:

• 2ª fuente para medidas a mayor velocidad y con barrido de oscilador local (OL)
• 3er y 4° OL para intermodulación en mezcladores y convertidores con topologías de varias etapas
• pérdida de conversión, aislamiento, distorsión y no linealidad
• retardo de grupo absoluto y relativo
• compatibilidad para mezcladores con y sin acceso de OL
• métodos de calibración avanzada de potencia y fase gracias al R&S ZN-ZCG Comb Generator con referencia de fase. Esto hace innecesario el habitual uso de un mezclador de referencia.