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混频器标量测试经济型方案


  来源: 东方中科 时间:2020-07-21 编辑:清风
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混频器特点


变频器件是每一个射频或微波收发信号信机链路中的基本元件之一,这些器件共同的特点是利用器件的非线性特性,使器件的输入/输出信号信号发生频率的变化。常见的变频器件包括混频器(Mixer),处于非线性区的放大器,I/Q调制解调器,包含滤波器和放大器的射频前端电路等。



混频器主要测试参数


变频器会呈现出相应的线性和非线性特性,因此对它的测试提出了独特的测试任务,这些测试参数包括:

-传输测量包括变频损耗或增益、群延时、线性相位偏差和端口之间隔离;

-反射测量包括回波损耗和驻波比;

-一些表征由变频过程所增加的失真测量包括互调失真、变频压缩和不需要的混频分量;


混频器测试所面临的挑战


输入和输出处于不同频率

器件的传输特性定义为输出信号和输入信号的比值。对于非频率变换器件来讲,因为所有接收机的频率都一样,故可以对幅度和相位两者进行测试。但对变频器件而言,其输出信号和输入信号是不同频率的,不同频率信号进行相位比较是没有意义的,对变频器件传输的相位特性指标定义如下:

所以对于变频器件的绝对相位参数测试必须利用参考混频器来提供参考信号。对于参考器件需要明确其具体参数,然后通过校准消除其对测试结果的影响,同时网络分析仪需要具有频率偏置功能。


多端口器件、需要两路输入

混频器一般为三端口器件,需要提供被测混频器本振信号,本振信号需要满足被测器件功率和频率范围要求。


不能进行传统的矢量网络分析误差修正

任何仪表完成测量都会包含仪表的系统误差,网络分析仪测试过程中可以通过校准来消除其系统误差,保证测量的精度。对混频器的测量,因为其输入和输出不同频,所以需要采取新的校准方法消除仪表系统误差而不能用传统的2端口校准对变频损耗/增益测量进行误差修正,这是因为混频器或变频器的激励(输入)和响应(输出)信号处于不同的频率上。


矢量网络分析仪测试混频器的方法


对于变频损耗的测试,在矢量网络分析仪中以采用标量混频器测试或矢量混频器测试法进行测量。

对于矢量网络分析仪,其内部的所有接收机都共用同一本振源(如下图所示)。这就意味着在测量S参数时,在同一时刻,矢量网络分析仪中的各个测量接收机只能测量同一频率的信号。而对于变频器件来说,由于其输入输出频率并不相同,因此测量其传输特性(如变频损耗等参数)就需要应用特殊的测量技术。



标量混频器测试技术

标量混频器测试技术是采用交替法测量混频器的输入和输出信号分量。也就是说,在t1的时刻,在被测混频器的输入端口,利用矢量络分析仪内部的参考接收机测量RF信号的特性,完成测量后,在t2时刻,在被测混频器的输出端口,利用矢量网络分析仪的内部测量接收机测量F信号的特性。这一交替的测量程则很好克服了由于矢网内部接收机共用同一本振所带来的问题。但是由于输入分量与输出分量是采用交替的方式测量,因此无法比较它们之间的相位特性,所以该方法不能测量频器的相位和群延时特性,故称为标量混频器测试技术。


参考混频器测量法

关键词:混频器 测试 矢量网络分析仪    浏览量:8114

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