Исключение испытуемого ВЧ/СВЧ-устройства

Благодаря превосходным характеристикам модулирующих сигналов в реальном масштабе времени в сочетании с удобным импортом параметров рассеяния активной/пассивной двухпортовой сети межсоединений посредством файлов s2p векторный генератор сигналов R&S®SMW200A идеально подходит для высокоточных ВЧ- и СВЧ-испытаний, требующих исключения испытуемого устройства (ИУ).

Измерительная задача

Подобно большинству приборов для ВЧ-испытаний векторный генератор ВЧ/СВЧ-сигналов (VSG) калибруется на своем коаксиальном ВЧ/СВЧ- интерфейсе, который определяется как плоскость отсчета (RP). Это означает, что все параметры VSG (например, погрешность установки уровня, равномерность АЧХ и т. д.) определяются для этого интерфейса.

Однако ИУ часто подключается к этому коаксиальному интерфейсу VSG не непосредственно, а через активную/пассивную двухпортовую сеть межсоединений, состоящую из кабелей, аттенюаторов, усилителей, коммутаторов, контактных устройств и даже антенн.

Особенно в случае широкополосных СВЧ-сигналов значительное ухудшение равномерности АЧХ (амплитуда/фаза) может наблюдаться в сечении ИУ (DP), когда ИУ подключается к сети межсоединений.

Влияние сети межсоединений на АЧХ.
Влияние сети межсоединений на АЧХ.

Этот тип влияния давно известен, но он становится все более важным вследствие более широкой полосы модуляции BWmod и повышенной частоты ВЧ/СВЧ-сигналов fRF, поддерживаемых большим количеством беспроводных систем и изделий.

Поэтому для точного определения характеристик ИУ очень важно учитывать (устранять) эти нежелательные характеристики межсоединения из испытательного сигнала в сечении ИУ. Процесс сдвига плоскости отсчета от выходного порта VSG к входному порту ИУ называется исключением цепи.

Растущее ухудшение АЧХ, f (fRF, BWmod).
Растущее ухудшение АЧХ, f (fRF, BWmod).

Контрольно-измерительное решение

Векторный генератор сигналов R&S®SMW200A обеспечивает выдающуюся номинальную неравномерность АЧХ для ВЧ-сигналов (в полосе модуляции до 2 ГГц) <1 дБ (изм. < 0,4 дБ) в плоскости отсчета.

Неравномерность АЧХ R&S®SMW200A (изм.).
Неравномерность АЧХ R&S®SMW200A (изм.).
Открытый Lightbox

Благодаря такой высококлассной характеристике неравномерности прибор R&S®SMW рекомендуется использовать в качестве источника сигналов для испытаний всех типов широкополосных систем обработки ВЧ/СВЧ-сигналов, таких как LTE с агрегацией несущих, Wi-Fi/WLAN, кандидаты для 5G, 5G, РЛС и многие другие. Функция настраиваемой пользователем коррекции АЧХ (UDFRC) R&S®SMW-K544 переносит собственную неравномерность АЧХ прибора R&S®SMW в сечение ИУ посредством сдвига плоскости отсчета испытательного сигнала к входному порту ИУ. Этот процесс исключения ИУ выполняется в реальном масштабе времени непосредственно в приборе R&S®SMW путем импорта файлов Touchstone® s2p, описывающих характеристики передачи и отражения двухпортовой сети межсоединений с использованием параметров рассеяния Sxy.

Благодаря выдающейся универсальности UDFRC можно одновременно импортировать до 10 файлов s2p, содержащих характеристики различных компонентов (кабели, коммутаторы, аттенюаторы, усилители, антенны и т. д) сети межсоединений.

R&S®SMW-K544 – исключение ИУ.
R&S®SMW-K544 – исключение ИУ.
R&S®SMW-K544 – импорт файла s2p.
R&S®SMW-K544 – импорт файла s2p.
Открытый Lightbox

Все импортированные файлы s2p пользователь может по отдельности активировать/деактивировать во время испытаний. Прибор R&S®SMW автоматически конкатенирует все матрицы S-параметров в случае каскадной сети межсоединений (сценарии с несколькими файлами s2p). Важно знать, что коррекция АЧХ применяется для:

  • Всего диапазона частот, указанного в импортированном файле (файлах) s2p, а не только для определенной радиочастоты
  • Любого модулирующего сигнала, а не только для определенного сигнала
    Такая высокая гибкость значительно упрощает процесс исключения.

Помимо коррекции АЧХ в полосе модуляции, доступна коррекция абсолютного уровня ВЧ-сигнала на основе активированного файла (файлов) s2p.

R&S®SMW-K544 – коррекция абсолютного уровня ВЧ-сигнала.
R&S®SMW-K544 – коррекция абсолютного уровня ВЧ-сигнала.
Открытый Lightbox

Этапы исключения с использованием R&S®SMW-K544:

  • Определите характеристики межсоединения с использованием одного из следующих приборов в зависимости от требований испытательной системы:
    • Векторный анализатор цепей (ВАЦ): фаза/амплитуда
    • Датчик мощности (например, серия R&S®NRP): амплитуда
  • Импортируйте полученные в результате параметры рассеяния Sxy в прибор R&S®SMW в виде файла (файлов) s2p
  • Включите UDFRC.

Следующий график иллюстрирует возможности UDFRC.

Возможности R&S®SMW-K544.
Возможности R&S®SMW-K544.
Открытый Lightbox

Синий график (S) описывает исключительную неравномерность АЧХ в полосе модуляции 2 ГГц в плоскости отсчета (RP). Ситуации на выходе межсоединения (пульсации ≈1,5 дБ, вносимые потери = 2,89 дБ), в сечении ИУ (DP) соответствует темно-синий график (S+I). С использованием этой АЧХ, отображенной в файле s2p и активированной в R&S®SMW UDFRC (с применением коррекции абсолютного уровня), в результате получается обозначенная зеленым цветом АЧХ (Val. S+I) на входе ИУ.

Ключевые факты

Векторный генератор сигналов R&S®SMW200A, оснащенный опцией R&S®SMW-K544:

  • Векторно-модулированные (широкополосные) ВЧ- и СВЧ-сигналы с выдающейся неравномерностью АЧХ
  • Импорт файла (файлов) s2p с характеристиками двухпортовой сети межсоединений
  • Исключение ИУ в реальном масштабе времени с дополнительной коррекцией абсолютного уровня ВЧ-сигнала

Связанные решения