R&S®ZVA-K9 medición de retardo de grupo sin acceso a LO

Su misión

Los mezcladores son uno de los componentes fundamentales de muchos receptores y transmisores, especialmente en el rango de las microondas. Cualquier sistema receptor o transmisor basado en mezcladores requiere que los mezcladores tengan valores muy controlados de amplitud, retardo de grupo y respuesta en fase. Una fase lineal y un retardo de grupo constante en particular son esenciales para conseguir baja tasa de error en los bits (BER) durante la transmisión de datos en sistemas de comunicación por satélite e inalámbricos y para conseguir alta resolución de destino en módulos de antena de elementos en fase de sistemas de vigilancia.

Una medición clave es el retardo de grupo relativo o absoluto en los convertidores de frecuencia. Si el oscilador local es accesible, es posible medir el retardo de grupo y la fase relativa utilizando la técnica de mezclador de referencia. No obstante, debido a la creciente integración y miniaturización, no suele ser posible acceder al oscilador local (LO) ni a la señal común de frecuencia de referencia.

Solución de prueba y medición

Rohde & Schwarz ha desarrollado una nueva técnica para esta aplicación. Utilizando una señal de estímulo de dos tonos, el analizador de señales vectoriales R&S®ZVApuede medir la diferencia de fase entre las dos señales, tanto a la entrada como a la salida del dispositivo. Comparable con la técnica clásica de los parámetros-S, el retardo de grupo se calcula a partir de la diferencia de fase y del offset de frecuencia. El offset de frecuencia Δf entre las dos señales es la apertura. Para medir la fase entre dos señales con distinta frecuencia, Rohde & Schwarz ha desarrollado un frontend único dentro del R&S®ZVA.

Según entra la señal en el ADC desde cada receptor (ax o bx), se produce una conversión-reducción a DC mediante un oscilador local digital (NCO 1/2) en una fase de mezclador digital y después se produce el filtrado digital. Cada receptor tiene dos trayectos independientes de procesamiento digital y los dos NCO presentan el mismo offset que las dos señales RF de la señal de estímulo de dos tonos. En cada etapa de entrada del receptor, es posible determinar las relaciones de fase de las dos portadoras y utilizarlas posteriormente para el cálculo de retardo de grupo. Este método funciona perfectamente para dispositivos bajo prueba convertidores de frecuencia con LO desconocidos o inestables porque las desviaciones de fase y frecuencia del LO interno del dispositivo bajo prueba se cancelan al calcular la diferencia de fase de las portadoras.

Además del retardo de grupo, el R&S®ZVAtambién calcula la fase relativa y la desviación de la fase lineal al integrar el retardo de grupo, así como la derivada del retardo de grupo al diferenciar el retardo de grupo.

Configuración y calibración

La opción R&S®ZVA-K9de mediciones de retardo en mezcladores con LO embebido es fácil de configurar con un R&S®ZVA de 4 puertosSe utiliza el acoplador interno del puerto 3 como combinador para ofrecer la señal de dos tonos directamente del puerto 1. La medición completa se calibra fácilmente conectando una conexión transversal con cables conocidos entre los puertos 1 y 2 y normalizando los cables del mismo modo que para los parámetros-S estándar. Esto elimina la necesidad de mezcladores de calibración conocidos.

Resumen

En muchos casos, las mediciones de retardo de grupo y fase relativa en dispositivos convertidores de frecuencia sin acceso a LO solo eran posibles si el dispositivo tenía un LO interno muy estable. Las desviaciones de frecuencia y fase debido a deriva, ruido de fase o modulación de frecuencia limitaban de forma considerable la precisión de los métodos disponibles. La técnica de dos tonos de Rohde & Schwarz elimina estas limitaciones. La calibración mucho más sencilla que solo requiere una conexión transversal facilita la configuración de esta importante medición.