射频测试技术

真诚携手 共创未来 东莞泛威——华南区卓越的射频系统解决及仪器提供商 射频测试技术 周兴 MP:15814050632 E-mail:zhouxing@gzkexin.com.cn zhouxinghappy@yahoo.com.cn 射频指标测量 －增益测量 �放大器增益的概念 放大器增益（G）＝10lg （dB） ＝Pout－Pin （功率单位为dBm） 应 注 意 的 是 ： 测 试 时 仪 器 读 得 的 数 据 应 考 虑 仪 器 与 被 测 件 之 间 连 接 电 缆 的 损 耗 。 AMP PoutPin Pout Pin 射频指标测量 －增益测量 �放大器增益的测试思想 测试放大器增益通常有两种方案： � 采用网络仪 � 采用信号发射器＋频谱分析仪 AMP 网络 分析仪 衰减器 （可选） 电缆L2衰减器 （可选） 电缆L3 电缆L1 电缆L4 AMP信号源 频谱仪 电缆L1 电缆L2 衰减器 （可选） 电缆L3 射频指标测量 －增益测量 �放大器增益的实际测试 采用网络分析仪方案测试增益，我们 在进行传输校准时需将电缆L1、L2、L3、 L4和衰减器的衰减量计算，而得到 0基 准，连接到放大器即可从屏幕上读出增益。 采用信号源＋频谱仪方案时，可以设信号 源输出为0dBm单音信号，改变频谱仪的 外部衰减（ E4406 ）或参考电平偏移 （ 4402 ），直至频谱仪显示的功率为 0dBm，测试时只需用频谱仪读得的功率 减去信号源的输出功率，即得增益。 射频指标测量 －输出功率测量 �放大器输出功率的测量思想 放大器输出功率是放大器的一个重要 指标，要准确的测得放大器输出功率，需 选择合适得仪表，对于CDMA信号，测量 输出功率最有效的仪表是功率计，其次是 发射机测试仪（E4406A），当然普通的频 谱仪也可用于测量功率，但效果不如前边 的两款仪器。 测试连接图见放大器增益测试。 射频指标测量 －输出功率测量 �放大器输出功率的实际测量 测量时，频谱仪上读出的功率是放大 器的输出经过衰减器及电缆L1、L2的衰减 后的功率，那么放大器输出端口的输出功 率为：频谱仪读数＋衰减器衰减量＋电缆 L1的衰减＋电缆L2的衰减，通常我们将上 式的后四项的和，设置为频谱仪的外部衰 减（也有人形象地将此设置成为 “ 预 埋”）， 如此设置后，频谱仪上读得的数 值即为放大器输出功率。 射频指标测量 －输出功率测量 通道功率 CDMA信号通道功率测量图形 射频指标测量 －ACPR测量 �ACPR的基本概念 ACPR 是 Adjacent channel power rejection， 邻道功率抗拒，它代表了放大器频谱纯 度和线性性能，是CDMA系统中的一个非 常重要的指标。导致ACPR指标下降的原 因主要是三阶、五阶互调，参考下图： 射频指标测量 －ACPR测量 �ACPR的测量思想 ACPR指标测量方案有两种： � 用发射机测试仪（E4406A）直接读取。 � 用频谱仪（E4402或E8561）读数，再经 过计算得到ACPR，计算公式如下： A C P R ( d B c ) = P 1 ( 3 0 K H z ) － P 2 ( 3 0 K H z ) ＋ 1 0 l g ＝ P 1 ( 3 0 K H z ) － P 2 ( 3 0 K H z ) ＋ 1 6 1230 30 射频指标测量 －ACPR测量 通道功率 ACPR ACPR 波形测量 频谱分析 码域测量 信号质量 通道功率 用E4406测试ACPR的图形 射频指标测量 –三阶互调测量 �三阶互调基本概念 在放大器输入端加两个单音信号，由于放 大器的非线性便会产生互调失真，如下图 三阶互调可以用绝对值和相对值的来 表示，分别缩写为IM3和IMD3。 射频指标测量 –三阶互调测量 �三阶互调测量方法 三阶互调测试优选仪器为：信号源E4432， 频谱仪E4402。 AMP信号源 频谱仪 电缆L1 电缆L2 衰减器 （可选） 电缆L3 � 设置频谱仪（E4402B）的中心频率为放大器 中心频率，将Span Span Span Span 设置为5MHz，BW菜单 中，设置RBW为30KHz,VBW为300KHz。 � 设置信号源输出双音，双音频率间隔为 1.23MHz，调节幅度使放大器输出到额定输 出，在频谱仪上读出互调分量。 射频指标测量 –驻波比测量 �驻波比的描述 射频部件中必然要遇到输入、输出驻波 比的指标，当阻抗不匹配时会形成信号的反 射，驻波比是衡量反射程度的一个指标，表 明能量是否可以有效的传递，尤其对于大功 率器件，驻波的危害更为严重，比如大功率 放大器输出端都接有隔离器，预防反射信号 损害放大管。 设计时要最大限度地降低端口及器件之 间的驻波比，驻波比最小值为 1 。 射频指标测量 –驻波比测量 �驻波比的测量 测试仪器可用网络分析仪E8714ET或E8753 AMP网络分析仪 50欧 负载 � 根据放大器的工作频带设置正确的工作频 率，依据最大输入信号，设置网络分析仪的 输出电平。 � 校准网络分析仪。 � 直接读出驻波比或传输延迟。 当测量输入驻波时，输出端应接50欧姆匹配负载； 当测量输出驻波时，输入端应接50欧姆匹配负载。 射频指标测量 –驻波比测量 驻波比测量图形 起始频率 停止频率 驻 波 比 射频指标测量 –带内平坦度测量 �带内平坦度的定义 通常我们把放大器工作频带内，增益的波 动称为带内平坦度，其值等于（最大增益 减去最小增益）除以二。 带内平坦度优选测试仪器为网络分析仪 E8714或E8753； 也可用信号源＋频谱仪来 逐点测量得出。 射频指标测量 –带内平坦度测量 �带内平坦度的测量注意事项 � 测量时应确保合理的放大器输入信号，避 免放大器进入非线性区域。 � 对网络分析仪进行传输测量校准。 � 从仪器屏幕上读出带内平坦度，需要时可 将波形存到软盘中或通过以太网存到某个 电脑的硬盘里。 以下是一个实测的图形 射频指标测量 –带内平坦度测量 用网络分析仪测量带内平坦度图形 实测演示 实际演示测量直放站 上行低噪放的性能指标 我不去想是否能成功 既然选择了远方 便只顾风雨兼程 我不去想是否能赢得爱情 既然钟情于玫瑰 就勇敢的吐露真诚 我不去想身后会不会袭来寒风冷雨 既然目标是地平线 留给世界的只能是背影 我不去想未来是平坦还是泥泞 只要热爱生命 一切都在意料之中 　　　　　　　－－摘自汪国真诗选，并引以自勉