Compensación de dispositivos bajo prueba de RF o microondas

Su excelente rendimiento de banda base en tiempo real, en combinación con su capacidad de importar de forma sencilla los parámetros-S de una red de interconexión de dos puertos activa/pasiva por medio de archivos s2p hacen que el generador de señales vectoriales R&S®SMW200A sea ideal para pruebas de RF y microondas de alta precisión que requieren de la compensación del dispositivo.

Su misión

Como la mayoría de instrumentos de prueba de RF, los generadores vectoriales de señales (VSG) de RF/microondas se calibran en la interfaz coaxial de RF/microondas, que se define como el plano de referencia (RP). Esto significa que todos los parámetros de rendimiento del VSG (por ejemplo, el nivel de incertidumbre, planicidad de la respuesta en frecuencia, etc.) están especificados para esta interfaz.

Sin embargo, a menudo, el dispositivo bajo prueba (DUT) no está conectado directamente a esta interfaz del VSG coaxial, sino a través de una red de interconexión de dos puertos activa/pasiva formada por cables, atenuadores, amplificadores, interruptores, elementos de sujeción e incluso antenas.

Especialmente en el caso de señales de microondas de banda ancha, se puede observar una degradación considerable de la planicidad de la respuesta en frecuencia (magnitud/fase) en el plano del dispositivo bajo prueba (DP) cuando este está conectado a la red de interconexión.

Efecto de la red de interconexión en la respuesta en frecuencia.
Efecto de la red de interconexión en la respuesta en frecuencia.

Este tipo de impacto no es nuevo, pero está volviéndose cada vez más importante debido al incremento del ancho de banda de modulación BWmody de la frecuencia de RF/microondasfRFque admiten varias aplicaciones y productos inalámbricos.

Por lo tanto, para obtener una caracterización precisa del dispositivo bajo prueba, es esencial considerar (y eliminar) esta característica de interconexión no deseada de la señal de prueba del plano del dicho dispositivo. Este proceso, que lleva el plano de referencia desde el puerto de salida del VSG hasta el puerto de entrada del dispositivo bajo prueba, se conoce como desinclusión.

Degradación creciente de la respuesta en frecuencia, f (fRF, BWmod).
Degradación creciente de la respuesta en frecuencia, f (fRF, BWmod).

Solución de prueba y medición

El generador de señales vectoriales R&S®SMW200A ofrece una planicidad de respuesta en frecuencia de la RF especificada sobresaliente (dentro de un ancho de banda de modulación de hasta 2 GHz)de <1 dB(med. <0.4 dB)en el plano de referencia.

Planicidad de la respuesta en frecuencia del R&S®SMW200A (med.).
Planicidad de la respuesta en frecuencia del R&S®SMW200A (med.).
Abrir Lightbox

Este rendimiento de planicidad de alta gama convierte el R&S®SMW en la fuente de señal preferida para todo tipo de aplicaciones de prueba de banda ancha de RF/microondas, p. ej. agregación de portadoras de LTE, Wi-Fi/WLAN, pre-5G, 5G, señales radar entre otras. La función de corrección de respuesta en frecuencia definida por el usuario (UDFRC) del R&S®SMW-K544 tansfiere esta planicidad de respuesta en frecuencia intrínseca del R&S®SMW al plano del dispositivo mediante el cambio del plano de referencia de la señal de prueba al puerto de entrada del dispositivo. Este proceso de compensación del dispositivo se realiza directamente en el R&S®SMW en tiempo real mediante la importación de archivos s2p Touchstone®s2p que describen el rendimiento de la transmisión y reflexión de la red de interconexión de dos puertos mediante sus parámetros-SSxy.

La enorme flexibilidad de la UDFRC permite la importación de hasta 10 archivos s2p simultáneos que caracterizan los distintos componentes de la red de interconexión (cables, interruptores, atenuadores, amplificadores, antenas, etc.).

R&S®SMW-K544 - Desinclusión del dispositivo bajo prueba.
R&S®SMW-K544 - Desinclusión del dispositivo bajo prueba.
R&S®SMW-K544 - Importación de archivos s2p.
R&S®SMW-K544 - Importación de archivos s2p.
Abrir Lightbox

El usuario puede activar/desactivar sobre la marcha todos los archivos s2p importados. El R&S®SMW concatena automáticamente todas las matrices de los parámetros-S en caso de que se trate de una red de interconexión en cascada (escenarios con varios archivos s2p). Resulta esencial tener en cuenta que la corrección de la respuesta en frecuencia es aplicable a:

  • Todo el rango de frecuencias cubiertas por los archivos s2p importados, y no solo una frecuencia de RF dedicada en concreto
  • Cualquier señal de banda base y no solo una forma de onda especial
    Esta alta flexibilidad simplifica de manera considerable el proceso de compensación requerido.

Además de la corrección de la respuesta en frecuencia dentro del ancho de banda de modulación, se encuentra disponible una corrección del nivel de RF absoluto en función de los archivos s2p activados.

R&S®SMW-K544 - Corrección del nivel RF absoluto.
R&S®SMW-K544 - Corrección del nivel RF absoluto.
Abrir Lightbox

Pasos de la compensación del R&S®SMW-K544:

  • Caracterizar la interconexión por medio de un
    • Analizador de redes vectoriales (VNA): fase/magnitud
    • Sensor de potencia (p.ej. de la serie R&S®NRP): la magnitud depende de los requerimientos de su aplicación de pruebas
  • Importar los parámetros-S resultantesSxyal R&S®SMW como archivo(s) s2p
  • Activar la UDFRC.

El gráfico siguiente ofrece una impresión de las funcionalidades de la UDFRC.

Funcionalidades de la R&S®SMW-K544.
Funcionalidades de la R&S®SMW-K544.
Abrir Lightbox

La traza azul (S) describe la excepcional planicidad de la respuesta en frecuencia en un ancho de banda de modulación de 2 GHzen el plano de referencia (RP). La situación en la salida de interconexión (rizado ≈1.5 dB,pérdida de inserción = 2.89 dB),en el DP, se resalta por medio de la traza de color azul oscuro (S+I). Con esta respuesta en frecuencia mapeada en un archivo s2p y activada en el UDFRC del R&S®SMW (con corrección de nivel absoluto aplicada), terminamos con la respuesta en frecuencia verde (Val. S+I) en la entrada del dispositivo.

Características principales

R&S generador de señales vectoriales®SMW200A equipado con la opción R&S®SMW-K544:

  • Señales de RF y microondas (banda ancha) con modulación vectorial con una excelente planicidad de la respuesta en frecuencia
  • Importación de los archivos s2p que caracterizan una red de interconexión de dos puertos
  • Desinclusión del dispositivo bajo prueba en tiempo real con corrección del nivel RF absoluto opcional

Soluciones relacionadas