構(gòu)建微波和毫米波自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)需要考慮哪些因素？（二）

在上一篇文章中我們介紹了自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)及其系統(tǒng)構(gòu)建，本期文章我們將繼續(xù)介紹自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)中的影響因素及其設(shè)計(jì)。

測(cè)試系統(tǒng)影響因素

不同測(cè)試組件

開關(guān)在不同信號(hào)之間提供了切換，使得從輸入到輸出的插入損耗更少。在非阻塞矩陣配置中，輸出端口之間的隔離度通常由功率合成器的隔離度決定，隔離度越高，信號(hào)相互干擾的可能性越小。在功率合成器中，相鄰端口的噪聲可達(dá)到20dB，遠(yuǎn)距離端口的噪聲最高可達(dá)25dB，對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)SPDT開關(guān)，則噪聲值介于60dB到65dB之間。

功率分配器的插入損耗在很大程度上取決于使用的是電阻功率分配器還是無功功率分配器。電阻功率分配器將提供更寬的工作帶寬，但輸出端口之間的隔離和元件的插入損耗都比無功功分器差得多。電阻功率分配器不提供公共端口，進(jìn)入單個(gè)任意端口的信號(hào)將在其余端口之間平均分配。射頻衰減器矩陣通常會(huì)采用射頻分路器和合路器，因?yàn)橛胁煌摹拜斎搿焙汀拜敵觥笨晒┦褂?，并且在最大化輸出端口之間的隔離度的同時(shí)，總體系統(tǒng)插入損耗能夠保持在最小水平。

如下圖所示，功率分配器的插入損耗也會(huì)隨著輸出數(shù)量的增加而增加，對(duì)于可能包括使用有源射頻信號(hào)調(diào)節(jié)組件（如放大器和混頻器）的開關(guān)矩陣，會(huì)由于不同的測(cè)試要求對(duì)系統(tǒng)的實(shí)用性產(chǎn)生限制。

同軸電纜

在元件和開關(guān)矩陣上的輸入/輸出之間使用盡可能短的信號(hào)路徑對(duì)于最小化整個(gè)系統(tǒng)的插入損耗至關(guān)重要。從A點(diǎn)引入到B點(diǎn)的無源元件越多，信號(hào)衰減越大。為了盡量減少這種情況，必須使用低損耗無源元件和較短的同軸電纜。

由于固有的低衰減或單位長(zhǎng)度的插入損耗，交換矩陣中使用的同軸電纜通常是半剛性電纜。半剛性同軸組件具有一個(gè)實(shí)心外導(dǎo)體和一個(gè)實(shí)心內(nèi)導(dǎo)體，與柔性同軸電纜相比，這種類型的同軸電纜具有更穩(wěn)定的相位和振幅，以及極低的VSWR和插入損耗。

可編程衰減器和移相器

射頻衰減器可以根據(jù)特定水平衰減信號(hào)，可采用可編程射頻衰減器?？删幊桃葡嗥骺梢哉{(diào)整高頻信號(hào)的相位，同時(shí)保持其振幅恒定。這兩種設(shè)備通常都是通過晶體管邏輯（TTL）輸入進(jìn)行控制的，可以通過RS232等串行接口進(jìn)行控制。

現(xiàn)代可編程設(shè)備可以使用USB和/或LAN接口，以便于訪問。通過這種方式，可以將其輕松連接到幾乎所有常用設(shè)備上，如筆記本電腦、平板電腦和PC。以太網(wǎng)接口允許通過web接口進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)控制以進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。

可編程衰減器和移相器的參數(shù)將最終限制測(cè)試系統(tǒng)的特定參數(shù)。帶寬是第一個(gè)要確定的參數(shù)，因?yàn)樗罱K決定了可以進(jìn)行測(cè)試的頻率范圍，特別是在進(jìn)行包含多普勒效應(yīng)的衰落模擬時(shí)，這一點(diǎn)至關(guān)重要。對(duì)于可編程衰減器和移相器，快速響應(yīng)時(shí)間對(duì)于快速衰落模擬和移動(dòng)收發(fā)器測(cè)試系統(tǒng)至關(guān)重要，其中收發(fā)器可能會(huì)相對(duì)于基站速移動(dòng)。

虹科可編程衰減器的步長(zhǎng)為0.1dB，可編程移相器的步幅為1度，這將使測(cè)試具有更高的分辨率和更精確的測(cè)試結(jié)果。測(cè)試系統(tǒng)的精度也將受到這些組件的相位和衰減精度的限制。雖然移相器的相位控制范圍通常為1°至360°，但可編程衰減器的衰減范圍可能為30dB至120dB。具有高通道數(shù)（4個(gè)及以上）的可編程射頻衰減器將減少開關(guān)衰減矩陣帶來的影響，同時(shí)可編程移相器也可以改變通道的數(shù)量和大小。

最小化系統(tǒng)的插入損耗是開發(fā)最佳射頻網(wǎng)絡(luò)模擬器的關(guān)鍵，應(yīng)通過選擇正確的元件將插入損耗和VSWR降至最低。更重要的是，通過確?？删幊躺漕l衰減器和移相器提供正確的工作頻率范圍、衰減器范圍、衰減步距和相位控制范圍，確?？梢赃M(jìn)行滿足需求的測(cè)試。

設(shè)計(jì)可擴(kuò)展測(cè)試系統(tǒng)

無論選擇何種測(cè)試系統(tǒng)，編程都是其中最重要的部分之一。在同一軟件平臺(tái)上，無論是單獨(dú)操作還是組合操作信號(hào)發(fā)生器、移相器、衰減器或開關(guān)，都能夠從單個(gè)界面實(shí)現(xiàn)。

虹科USB和以太網(wǎng)控制的可編程射頻設(shè)備都可以通過標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備進(jìn)行訪問，允許用戶輕松設(shè)置、調(diào)整和升級(jí)設(shè)備。以太網(wǎng)接口還允許遠(yuǎn)程執(zhí)行軟件開發(fā)、升級(jí)和測(cè)試設(shè)備控制。通過這種方式，可以對(duì)模塊化機(jī)架安裝測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行構(gòu)建、編程和測(cè)試，以便于實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的測(cè)試。

虹科HK-LPS-402 USB可編程50歐姆高精度射頻移相器具有360°范圍，可按1°增量設(shè)置，每個(gè)移相器在整個(gè)頻率范圍內(nèi)進(jìn)行校準(zhǔn)，提供最佳精度。該裝置通過與PC或自供電集線器的USB連接供電和控制，并可通過附帶的圖形用戶界面（GUI）軟件或使用提供的SDK進(jìn)行編程。

特征

• USB供電和控制
• 包括易于安裝和使用的GUI
• 1°步進(jìn)360°控制
• 易于編程，適用于ATE應(yīng)用

應(yīng)用

• 波束成形
• 信號(hào)消除
• 用于LTE和WiFi的MiMo測(cè)試
• 相控陣天線系統(tǒng)