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

El analizador vectorial de redes R&S®ZVA con la opción R&S®ZVA-K9 permite medir el retardo de grupo absoluto en dispositivos con LO integrado sin necesidad de mezclador de calibración

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.

Frontend digital del ZVA
Frontend digital del R&S®ZVA: frontend digital del R&S®ZVA para medir la diferencia de fase de señales con diferentes frecuencias
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Solución de prueba y medición

Rohde & Schwarz ha desarrollado una nueva técnica para atender esta aplicación. Si se utiliza una señal de estímulo de dos tonos, el analizador vectorial de redes R&S®ZVA puede medir la diferencia de fase entre las dos señales, a la entrada y después a la salida del dispositivo bajo prueba (DUT). Comparable con la técnica clásica de parámetro S, el retardo de grupo se calcula a partir de la diferencia de fase y de el desplazamiento de frecuencia. El desplazamiento de frecuencia Δf entre las dos señale es la apertura. Para medir la fase entre dos señales con distinta frecuencia, Rohde & Schwarz ha desarrollado una etapa de entrada única 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 desplazamiento 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®ZVA calcula la fase relativa y la desviación de la fase lineal mediante la integración del retardo de grupo, y la derivada del retardo de grupo mediante la diferenciación del retardo de grupo.

Configuración y calibración

La opción R&S®ZVA-K9 de mediciones de retardo de mezclador con LO integrado es muy sencilla de configurar con un R&S®ZVA de 4 puertos. Se utiliza el acoplador interno del puerto 3 como combinador para ofrecer la señal de dos tonos directamente del puerto 1. La medida completa se calibra fácilmente mediante 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 bajo prueba tenía un LO interno muy estable. Las desviaciones de frecuencia y fase debido a derivas, 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.

Configuración de medida y calibración
Configuración de medida y calibración: el R&S®ZVA con la opción de medidas de retardo de mezclador con LO integrado R&S®ZVA-K9 permite medir retardos de grupo absolutos en mezcladores y convertidores de frecuencia, y es inmune a inestabilidades de fase o de frecuencia en los LO integrados.
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