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基于矢量网络分析仪的测试系统的设计与实现

文章出处:电竞app 人气:发表时间:2019-12-13 16:02

  测试时LO信号连同射频输入信号一起被扫描,但保证RF信号和LO信号的频率差是固定的。这个方法常用于测量宽带变频器的前端元件。与使用外部信号发生器相比,使用从VNA内部信号源引出的信号作为LO信号在测试速度上有几位明显的改善(使用PNA-X的测试速度比传统方法的测试速度最高可快35倍)。

  使用PNA-X进行混频器和变频器测量的设置非常简单。为了测试端口匹配和变频损耗或变频增益,DUT的输入端、输出端和LO端口分别与PNA-X的端口1、端口2和端口3相连。增加参考混频器能对混频器或变频器的相位或群延迟进行测试。第二个信号源的两个输出可用于驱动参考混频器和DUT混频器(图6)。

  基于VNA的测试系统为测量无线通信和航空/国防系统中所使用的射频和微波元件提供了动力。与传统VNA相比,Agilent PNA-X微波网络分析仪的先进体系结构具有更大的灵活性,使工程师们可以通过一次连接便能测量各种各样的高性能尖端元件。PNA-X内最主要的增加项是第二个信号源和内部宽带信号合路器,从而简化了放大器、混频器和变频器的测量。除S参数、压缩和谐波的传统单信号源测量之外,两个信号源还可用于IMD、相位随驱动的变化、热态S参数和真实激励模式的测试。PNA-X端口上信号源的高功率输出、低谐波和宽功率扫描范围的属性完全适应当前器件的测试要求。

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  的线性方程,通过求解就能得到三个误差项。在后续的测量中,在直接获得的测试结果中,先通过数学运算,消除三个误差项带来的影响,显示给用户的就是校准后DUT的特性。当然两端口误差模型更加复杂,分为正向和反向,正向具有6个误差项,反向也有6个误差项,总共有12个误差项需要求解,求解方法可用参考“RF Measurement of Die and Packages”当然一般网络分析仪提供的二端口矢量校准方法为SOLT,通过单端口的分析,其实校准件的本质是建立误差模型方程,选择不同已知反射系数的校准件,就得到了很多不同的校准方法,例如LRM,LRRM,TRL等等。当然校准的本质也是去嵌入(De-embedding)的过程,去嵌入的本质得到

  网络分析仪组成框图图1所示为网络分析仪内部组成框图。 为完成被测件传输/反射特性测试,网络分析仪包含;1.激励信号源; 提供被测件激励输入信号2.信号分离装置, 含功分器和定向耦合器件,分别提取被测试件输入和反射信号。3.接收机; 对被测件的反射,传输,输入信号进行测试。4.处理显示单元; 对测试结果进行处理和显示。图1 网络分析仪组成框图传输特性是被测件输出与输入激励的相对比值, 网络分析仪要完成该项测试,需分别得到被测件输入激励信号和输出信号信息。网络分析仪内部信号源负责产生满足测试频率和功率要求的激励信号,信号源输出通过功分器均分为两路信号,一路直接进入R接收机,另一路通过开关输入到被测件相应测试口,所以,R 接收机测试

  件指标。与检波器相比,调谐接收机有很小检测带宽,从而检测灵敏度高,可真实得到被测试件指标。采用调谐接机的矢量网络分析仪,可通过增加输出功率,减小中频带宽或利用平均功能(Avg)来扩展测量动态范围。图10 网络分析表动态范围对测试结果的影响安捷伦PNA系列网络分析仪都是采用调谐接收机的高性能矢量网络分析仪。其接收机测试灵敏度度较高,可满足各种被测件测试动态范围要求。调谐接收机可使用混频器和采样器两种

  众所周知,频域和时域之间的关系可以通过傅立叶理论来描述。通过对使用 VNA(矢量网络分析仪)获得的反射和传输频率响应特性进行傅立叶逆变换,可以获得时域上的冲激响应特性。再通过对冲激响应特性进行积分,可得到阶跃响应特性。这和在TDR示波器上观察到的响应特性是一样的。由于积分计算非常耗时,因此实际上使用的方法是在频域中根据傅立叶变换的卷积原理进行计算——把输入信号的傅立叶变换和被测件的频率响应特性进行卷积,然后再对结果实施傅立叶逆变换。由于在时域中的积分也可使用频域中的卷积来描述,因此我们可以快速计算出阶跃响应特性。通过傅立叶逆变换得到的时域特性的时间分辨率和时间测量范围分别对应于最高测量频率的倒数和频率扫描间隔的倒数。例如,若最高

  计(TDR)一直用于电缆和印刷电路板的测试。由于这种示波器的噪声相对较大,同时实现高动态范围和快速测量具有一定难度,虽然通过取平均法可以降低噪声,但是这会影响测量速度。示波器上用于测量时序偏差的多个信号源之间的抖动,也会导致测量误差。此外,给TDR示波器设计静电放电(ESD)保护电路非常困难,因此TDR示波器容易被ESD损坏。这些问题只凭TDR示波器基本上很难解决,只有通过E5071C-TDR —基于矢量网络分析仪(VNA)的TDR解决方案才能解决。

  、WMI等,且WDM还是一个跨平台的驱动程序模型,可以在不修改代码的情况下重新编译就可以在不同平台上运行了。2 虚拟示波器软件设计虚拟示波器测试系统是通过外围硬件电路获得离散数据并对该信号进行时域的显示和分析。从而获得近似真实仪器的测试结果。本设计利用数据采集卡获得模拟信号,其软件结构如图2所示:1)信号采集模块由于本设计采用非NI数据采集卡,不能直接运用LabWindows/CVI的函数库来实现。但是板卡设计的驱动程序一般是以动态链接库的形式提供的,所以对于LabWindows/CVI而言,可以直接利用驱动程序中的动态链接库来实验数据文件的采样。我们把采集到的数据存储在一个一维数组中以便进行分析运算。2)波形显示模块设计采用

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