分享一種隔離器互調(diào)測(cè)試方法

概述

3階互調(diào)是衡量通訊系統(tǒng)線性度的一個(gè)重要指標(biāo)，它反映了系統(tǒng)受到強(qiáng)信號(hào)干擾時(shí)互調(diào)失真的大小。對(duì)于射頻通訊系統(tǒng)中普遍使用的隔離器、環(huán)形器也是如此，互調(diào)電平是其最重要指標(biāo)之一，因此研發(fā)、生產(chǎn)過(guò)程中需要對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)。

隔離器、環(huán)形器的三階互調(diào)都比較弱，而主信號(hào)很強(qiáng)，且與其相距比較近，如1MHz，如何準(zhǔn)確進(jìn)行解調(diào)測(cè)量將是測(cè)試過(guò)程中面臨的一大問(wèn)題。下面從幾個(gè)方面進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹，希望能夠大家?guī)?lái)一定的幫助。

測(cè)試框圖

隔離器、環(huán)形器3階互調(diào)測(cè)試方法一般是按照下圖所示搭建測(cè)試環(huán)境，向DUT輸入2個(gè)強(qiáng)的單音信號(hào)，測(cè)試出DUT輸出端單英信號(hào)的電平和3階互調(diào)產(chǎn)物的電平，相減則得到隔離器、環(huán)形器的dBc互調(diào)電平大小。如概述里面所說(shuō)，隔離器、環(huán)形器的三階互調(diào)都比較弱，而主信號(hào)很強(qiáng)，且與其相距比較近，如1MHz，由于強(qiáng)信號(hào)輸入容易使測(cè)試系統(tǒng)其他器件也進(jìn)入非線性狀態(tài)，產(chǎn)生同頻的互調(diào)分量或其他雜波；弱互調(diào)分量容易被大信號(hào)掩蓋，所以高互調(diào)的測(cè)試工作不能簡(jiǎn)單按照一般測(cè)試方法進(jìn)行。

下面將介紹如何準(zhǔn)確進(jìn)行解調(diào)測(cè)量高互調(diào)電平的改進(jìn)方法。

改善措施

01

選用高質(zhì)量的信號(hào)源

高質(zhì)量的信號(hào)源我們建議從如下幾個(gè)方面進(jìn)行考量：

• 功率精度高：＜0.5dB
• 相位噪聲低：＜-120dBc@100KHz
• 諧波低：＜-30dBc
• 非諧波低：＜-70dBc

02

隔離2個(gè)信號(hào)源，減小他們的相互作用

如果不隔離2個(gè)信號(hào)源，他們的自適應(yīng)邏輯電路會(huì)相互作用產(chǎn)生互調(diào)分量，影響DUT弱互調(diào)分量的測(cè)試。因此最 好在每個(gè)信號(hào)源與功率合成器之間加一個(gè)隔離器。鐵氧體磁性材料隔離器是較理想的選擇，因?yàn)樗母綦x度高，差損小。

03

選擇線性好的功率放大器

功率放大器的主要指標(biāo)有兩個(gè)線性和功率。首先我們需要選擇線性射頻功率放大器，不能選擇開關(guān)型功率放大器；另外，放大器的輸出功率盡量大于測(cè)試所需的功率，采用功率回退來(lái)使用功放，回退功率建議大于6dB。

04

選用線性好的功率合成器

功率合成器也有一定的非線性，遭遇強(qiáng)信號(hào)時(shí)也會(huì)產(chǎn)生同頻互調(diào)分量，如果他的互調(diào)分量較大，就會(huì)掩蓋DUT產(chǎn)生的弱互調(diào)分量。因此，需采用易匹配且線性度高的功率合成器，如阻性功率合成器。他基本上完全線性，自己不會(huì)產(chǎn)生互調(diào)分量，并且各個(gè)端口具有良好的匹配性。

05

增強(qiáng)測(cè)試系統(tǒng)的匹配性

系統(tǒng)的匹配性非常重要，為確保系統(tǒng)的良好匹配，可在功率合成器與DUT之間和頻譜儀與DUT之間分別加一個(gè)3 dB的固定衰減器，但是在端口匹配比較好，且功率輸出比較大的場(chǎng)合則盡量減少測(cè)試通道上的衰減，減少功放的負(fù)擔(dān)。系統(tǒng)統(tǒng)一采用50Ω匹配。

06

選用動(dòng)態(tài)范圍大的頻譜分析儀

頻譜儀的動(dòng)態(tài)范圍是指在能以給定不確定度測(cè)量較小信號(hào)的頻譜分析儀輸入端同時(shí)存在的最大信號(hào)與最小信號(hào)之比。當(dāng)測(cè)試高互調(diào)時(shí)，輸入頻譜儀的單音信號(hào)幅度很 大而三階互調(diào)分量幅度又很小，如果頻譜儀的動(dòng)態(tài)范圍不夠?qū)o(wú)法同時(shí)測(cè)出這2種信號(hào)的大小，因此需選用大動(dòng)態(tài)范圍的頻譜分析儀。

07

需判別測(cè)試結(jié)果的有效性

測(cè)試高互調(diào)時(shí)不能忽略頻譜儀的非線性，輸入DUT的強(qiáng)單音信號(hào)也會(huì)在頻譜儀中相互調(diào)制產(chǎn)生同頻的互調(diào)分量。當(dāng)該互調(diào)分量較大時(shí)就需判斷頻譜 儀上顯示的互調(diào)分量主要是DUT產(chǎn)生的還是頻譜儀自身產(chǎn)生的，即判斷測(cè)試結(jié)果是否有效。

常用的方法是：改變頻譜儀射頻輸入衰減器的衰減量（如加大或減小10 dB），觀察互調(diào)分量的電平值是否相應(yīng)減少或增加。如果該電平值改變了，則說(shuō)明頻譜儀產(chǎn)生的互調(diào)分量電平值不能忽略，測(cè)試結(jié)果無(wú)效。這是最簡(jiǎn)單的判斷方法。

結(jié)束語(yǔ)

隨著無(wú)線通信的快速發(fā)展，通信產(chǎn)品需達(dá)到的指標(biāo)要求越來(lái)越高，精確測(cè)量產(chǎn)品性能愈為重要。線性度是影響系統(tǒng)性能提高的重要因素，做好互調(diào)的準(zhǔn)確測(cè)試工作是研究并提高系統(tǒng)線性度的一個(gè)重要前提。

本高互調(diào)測(cè)試方法已在隔離器、環(huán)形器互調(diào)測(cè)試中得到較好應(yīng)用，希望能對(duì)其他產(chǎn)品的互調(diào)測(cè)試工作有所幫助。