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 прецизионных ВЧ- и СВЧ-испытаний, в которых требуется компенсация цепей испытуемого устройства.

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 BWmodи повышенной частоты ВЧ-/СВЧ-сигналов fRF, которые поддерживаются в разнообразных беспроводных приложениях и изделиях.

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 превосходную номинальную неравномерность АЧХ для ВЧ-сигналов (в полосе модуляции до 2 ГГц) < 1 дБ(изм. < 0,4 дБ)на опорной плоскости.

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 всех типов широкополосных ВЧ-/СВЧ-испытаний, например, LTE с агрегацией несущих, Wi-Fi/WLAN, предварительная спецификация 5G, 5G, РЛС и т. д. Функция настраиваемой пользователем коррекции АЧХ (UDFRC) R&S®SMW-K544 переносит собственную неравномерность АЧХ прибора R&S®SMW в плоскость испытуемого устройства посредством сдвига опорной плоскости испытательного сигнала ко входному порту испытуемого устройства. Этот процесс компенсации цепей испытуемого устройства выполняется непосредственно в приборе R&S®SMW в реальном масштабе времени путем импорта файлов Touchstone®s2p, в которых описываются 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 связывает все матрицы коэффициентов рассеяния 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 определенной формы сигнала
    Такая высокая гибкость значительно упрощает требуемый процесс компенсации цепей.

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 компенсации цепей с помощью 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 зависит от требований испытательной установки
  • Импортируйте полученные коэффициенты рассеяния Sxyна прибор R&S®SMW в виде одного или нескольких файлов s2p
  • Включите UDFRC.

Следующий график иллюстрирует возможности UDFRC.

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

Синяя кривая (S) описывает исключительную неравномерность АЧХ в полосе модуляции 2 ГГцв опорной плоскости. Ситуация на выходе межсоединения (уровень пульсаций ок. 1,5 дБ,вносимые потери = 2,89 дБ),в плоскости испытуемого устройства показана на темно-синей кривой (S+I). На основе этой АЧХ, которая записана в файл s2p и активирована в R&S®SMW UDFRC (с применением коррекции абсолютного уровня), в результате получаем зеленую АЧХ (Val. S+I) на входе испытуемого устройства.

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