Mediciones con una sola conexión de RF

Su misión

Por lo general la caracterización de componentes de RF suele involucrar mediciones tanto de la precisión de modulación como de la adaptación de impedancias o de los parámetros-S completos. La precisión de modulación permite medir el rendimiento de la transmisión de un dispositivo con respecto a determinados parámetros, como la magnitud del vector de error (EVM) o la tasa de error de bits (BER). La caracterización también determina si un componente de RF cumple con los requisitos regulatorios, como las emisiones fuera de banda y la relación de potencia de canal adyacente (ACLR). Las mediciones de adaptación de impedancias aseguran que el componente funcionará en su sistema tal y como se ha diseñado, por ejemplo, la transmisión de la potencia nominal con una determinada impedancia de antena. El tiempo de las pruebas es siempre un parámetro fundamental, de modo que cualquier incremento en la velocidad de las pruebas reduce los costos.

Solución de Rohde & Schwarz

Las mediciones de precisión de modulación requieren de señales completamente moduladas a fin de estimular el dispositivo, de modo que funcione de la misma manera que lo hace en su aplicación en condiciones reales. Un generador de señales vectoriales (VSG) de banda ancha en la configuración proporciona la señal de entrada al dispositivo.

Métricas de rendimiento realistas, como la magnitud del vector de error o la tasa de error de bits requieren de analizadores de señales vectoriales (VSA) de banda ancha con una aplicación de medición que se adapte a la aplicación o al conjunto de aplicaciones del dispositivo (conforme a los estándares o definida por el usuario). Aunque la magnitud del vector de error puede estimarse en función de las mediciones de banda estrecha, una magnitud del vector de error, tasa de bits erróneos o predistorsión digital (DPD) realista que cumpla con los estándares suele requerir de un analizador de señales vectoriales (VSA) de banda ancha con una aplicación de medición de adaptación de impedancias.

Las mediciones regulatorias, como las de la relación de potencia de canal adyacente, a menudo requieren únicamente de analizadores de espectro de banda estrecha, los cuales proporcionan un rango dinámico incomparable. En algunos escenarios de prueba, se prefiere una mayor velocidad que rango dinámico. Los analizadores de señal y espectro combinados pueden proporcionar el equilibrio exacto entre velocidad y rango dinámico que se requiere para un determinado escenario. Tanto las mediciones de adaptación como de los parámetros-S por lo general suelen requerir el mismo equilibrio entre el rango dinámico y la velocidad que las mediciones regulatorias. Los analizadores de redes vectoriales (VNA) proporcionan precisamente esta flexibilidad.

Aplicación

Como se mencionó anteriormente, las pruebas de componentes de RF requieren de al menos tres diferentes funciones de T&M (EVM, ACLR y parámetros-S), a menudo con diferentes requisitos de rendimiento. Además, el tiempo de duración de las pruebas es siempre un parámetro fundamental. Cambiar el cableado de RF lleva mucho tiempo, a menudo requiere de una interacción manual y es una fuente común de errores de medición.

Por lo tanto, al reducir el número de conexiones de RF, se reduce de manera significativa los costos de las pruebas. La siguiente figura muestra una configuración que combina todos estos requisitos:

• Conexión de RF única
• Analizador de redes vectoriales para realizar mediciones de adaptación de impedancias altamente flexibles
• Combinación de VSG/VSA para realizar mediciones en condiciones reales, como por ejemplo de EVM, DPD y BER

Completan esta configuración dos acopladores listos para su uso. Los acopladores pueden seleccionarse según los requisitos del rango dinámico y de la gama de frecuencias.

El acoplador 1 conecta el VSG y un puerto del VNA a la entrada del dispositivo, y el acoplador 2 conecta el VSA y otro puerto del VNA a la salida del dispositivo. Las conexiones transversales de los acopladores se utilizan para mediciones de banda ancha modulada ya que son más sensibles a la relación señal-ruido (SNR). Con su estímulo de onda continua (CW), los analizadores de redes vectoriales al reducir el ancho de banda del filtro, por ejemplo, pueden compensar una menor relación señal-ruido.

Tanto las mediciones como la calibración del analizador de redes vectoriales se refieren al plano 3/4 en el lado de la entrada y al plano 5/6 en el lado de la salida. La compensación (por ejemplo, para los acopladores externos) está disponible tanto en el VSG como en el VSA.

Puede añadirse flexibilidad adicional a esta configuración al utilizar tres instrumentos independientes: el VSG y el VSA podrían ser instrumentos de gama alta con el máximo ancho de banda y rendimiento, mientras que para las mediciones con un VNA podría emplearse un instrumento de gama media o viceversa.

Resumen

En resumen, esta configuración es muy flexible con respecto a los requisitos de prueba y medición, además ofrece la ventaja adicional de una única interfaz de RF para el dispositivo.