Test di mixer e convertitori di frequenza

Collaudo di mixer e convertitori di frequenza: le vostre sfide

I moderni sistemi di comunicazione salgono la scala delle frequenze e la radiofrequenza diretta spesso non è possibile, quindi si utilizzano i mixer per raggiungere le frequenze target.

Come dispositivi attivi, i mixer mostrano vari effetti indesiderati che devono essere compresi e minimizzati per l'applicazione target, poiché influenzano significativamente le prestazioni del sistema.

Caratterizzare le prestazioni di mixer e convertitori nei sistemi a radiofrequenza è essenziale per comprendere il comportamento completo di questi dispositivi e il loro impatto sulle prestazioni complessive del sistema. Questo processo comporta la misura della loro risposta a una serie di condizioni operative e segnali di ingresso. L'analisi dettagliata aiuta a identificare le limitazioni delle prestazioni, ottimizzare il design e prevedere le prestazioni del dispositivo in base a vari requisiti di sistema.

Quando esaminano i mixer, i progettisti devono considerare i seguenti parametri chiave:

• La non linearità è la sfida principale. Mentre i mixer sono progettati intenzionalmente per essere non lineari al fine di generare frequenze di somma e differenza dai segnali di ingresso, questa stessa non linearità crea anche armoniche indesiderate e prodotti di intermodulazione. Questi effetti degradano la qualità del segnale e introducono interferenze.
• La perdita di conversione è un parametro cruciale nel collaudo dei mixer a radiofrequenza. Rappresenta la relazione multidimensionale di guadagno o perdita che dipende dalla potenza d'ingresso di entrambi i segnali di frequenza d'ingresso (IF) e oscillatore locale (LO), nonché dalle loro frequenze.
• L'isolamento misura la quantità di diafonia indesiderata che si diffonde fra le tre frequenze chiave del segnale: radiofrequenza, oscillatore locale e frequenza intermedia. Idealmente, la diafonia tra queste frequenze dovrebbe essere minimizzata, e l'isolamento viene tipicamente misurato tra le porte oscillatore locale e radiofrequenza o oscillatore locale e frequenza intermedia. Un elevato isolamento è essenziale per prevenire segnali interferenti indesiderati. Questo parametro è fondamentale sia per il collaudo dei mixer sia per comprenderne l'impatto a livello di sistema, il che lo rende una considerazione importante nella selezione dei mixer per la progettazione del sistema.
• La figura di rumore (NF) quantifica la quantità di rumore indesiderato introdotto da un mixer a radiofrequenza durante il processo di conversione di frequenza. Poiché i mixer sono componenti attivi, inevitabilmente aggiungono rumore, e una cifra di rumore più bassa indica una migliore prestazione.
• La traslazione di fase, o ritardo di gruppo, si riferisce alla relazione di fase tra il segnale di radiofrequenza e quello di frequenza intermedia, che è particolarmente importante nelle applicazioni di formazione del fascio e nelle antenne a sfasamento (antenne phased array). Il ritardo di gruppo esamina la linearità di fase in banda del segnale. Mantenere la linearità di fase è essenziale nei sistemi a modulazione digitale, poiché garantisce un basso EVM, riduce i tassi di errore di bit e supporta un buon rapporto della potenza di rumore (NPR) con minima intermodulazione.

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Rohde & Schwarz è il vostro partner di fiducia per una verifica completa delle prestazioni dei mixer con soluzioni di test all'avanguardia.

Un analizzatore di reti vettoriali come il modello R&S®ZNA è lo strumento ideale per la validazione completa dei mixer. Supporta un'ampia gamma di misure e funge da stazione di collaudo completa per i mixer. Supporta molto più della semplice misura accurata dei parametri S grazie a molteplici oscillatori locali e sorgenti a controllo di fase:

• Seconda sorgente di segnale per effettuare misura e velocità più elevata e con oscillatore locale a scansione
• 3° e 4° oscillatore locale per effettuare misure di intermodulazione su mixer e convertitori con topologie multistadio
• Perdita di conversione, isolamento, distorsione e non linearità
• Ritardo di gruppo assoluto e relativo
• Supporto per mixer con e senza accesso all'oscillatore locale
• Metodi di calibrazione avanzata per potenza e fase grazie al generatore di riferimento di fase a pettine R&S ZN-ZCG. Questo rende superfluo l'uso tradizionale di un mixer di riferimento.