Caractérisation des mélangeurs RF qui possèdent un oscillateur local (LO) interne, en utilisant les trois compétences de l'analyseur de spectre R&S®FPC1500.
Les mélangeurs sont des composants convertisseurs de fréquence, le signal d'entrée a une fréquence différente de celle du signal de sortie. Un mélangeur possède trois connecteurs : RF (fréquence radio), LO (oscillateur local) et IF (fréquence intermédiaire). Par conséquent, la caractérisation des mélangeurs nécessite généralement un analyseur de réseaux vectoriels à quatre ports. Les principaux paramètres de test sont la perte de conversion, l'isolement et la réflexion. Les autres paramètres concernent les harmoniques, le point de compression à 1 dB et les points d'interception. L'importance relative de ces caractéristiques individuelles varie selon l'application du mélangeur.
Dans le cas d'un mélangeur à conversion descendante pour un système de réception qui fonctionne à un faible niveau de puissance, les mesures d'harmoniques et du point de compression deviennent moins significatives. Dans un environnement de fabrication, l'accent est mis sur le coût du test, donc seuls les principaux paramètres sont vérifiés pendant le test de fonctionnalité.
Certains mélangeurs ne nécessitent pas d'oscillateur local (LO) puisqu'ils en possèdent un qui est intégré. De tels mélangeurs ne posséderont que deux connecteurs : RF et IF. Ce type de mélangeurs RF à oscillateur local intégré sont généralement utilisés dans les industries satellites et militaires. Les configurations de test pour les mélangeurs à deux ports sont plus simples.
Fig. 1: configuration de test avec le R&S®FPC1500
Le R&S®FPC1500 peut être utilisé pour mesurer les principaux paramètres de test de performance : la perte de conversion, l'isolement et la réflexion (pertes retour).
Perte de conversion
La perte de conversion correspond à la mesure efficace du mélangeur lors de la conversion de la fréquence du RF vers le IF. Elle mesure la différence de puissance entre le niveau de puissance de l'entrée RF et celui de la sortie IF.
Un analyseur de spectre doté d'une fonctionnalité de générateur suiveur permet la mesure de la transmission scalaire. Le générateur suiveur du R&S®FPC1500 dispose d'une option de conversion de fréquence, ce qui en fait l'outil idéal pour les mesures sur les mélangeurs.
La Fig. 2 explique comment sont réalisées les mesures, alors que la capture d'écran de gauche Fig. 4 illustre le résultat de mesure d'un mélangeur équipé d'un oscillateur local intégré de 636,5 MHz.
Fig. 2: réalisation de la mesure
La source de suivi (RF) démarre le balayage par la fréquence de l'oscillateur local, tandis que l'analyseur mesure la bande latérale la plus faible du IF (bleu).
Fig. 3: résultat de la mesure
Résultat de mesure avec un mélangeur doté d'un oscillateur local intégré de 636,5 MHz
Fig. 4: mesure du mélangeur RF en utilisant le R&S®FPC1500
Isolement
L'isolement correspond à une mesure de couplage du signal entre les ports d'un mélangeur. L'isolement RF-IF correspond à la valeur de l'atténuation entre RF et IF. Cette valeur indique de combien le signal d'entrée RF est atténué à travers l'IF. La mesure peut être réalisée simplement en mesurant le port IF avec l'analyseur réglé sur la fréquence RF.
Réflexion
Les mesures de réflexions indiquent si l'impédance correspond bien à un port individuel. Généralement, un analyseur de réseaux vectoriels est nécessaire pour les mesures du paramètre S, comme par exemple pour la réflexion de l'entrée RF notée S11.
De par la conception unique du R&S®FPC1500, qui utilise un pont VSWR interne, l'analyseur de spectre peut réaliser des mesures de réflexions vectorielles sur un port. La capture d'écran du milieu en Fig. 4 illustre la perte retour S11 d'un mélangeur en dB, la capture d'écran de droite en Fig. 4 illustre l'impédance d'entrée d'un mélangeur sur un graphique de Smith.
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