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关于毫米波接收机校准

2021-09-03 14:28 媒体投稿

导读:随着带宽变得更宽,以及通信频率飙升至毫米波甚至更高波段,宽带测量中的 误差容限变得越来越小,因此射频工程师必须寻求新的方法来减少线性误差。 在毫米波频段,即使是很短的电缆也会造成巨大损耗。通过校正测量系统中的 幅度误差和相位误差,可以最大程度地保障测量结果的准确性,并且让您能够 查看被测器件的真正性能。但是接收机校准方法通常需要使用价格昂贵的仪器, 操作复杂而耗时漫长。 到目前为止,市面上还没有一种设备可以快速轻松地校准信号分析仪。Keysight U9361 RCal 接收机校准仪为信号分析仪 (频谱分析仪) 校准树立了新的典范。

随着带宽变得更宽,以及通信频率飙升至毫米波甚至更高波段,宽带测量中的 误差容限变得越来越小,因此射频工程师必须寻求新的方法来减少线性误差。 在毫米波频段,即使是很短的电缆也会造成巨大损耗。通过校正测量系统中的 幅度误差和相位误差,可以最大程度地保障测量结果的准确性,并且让您能够 查看被测器件的真正性能。但是接收机校准方法通常需要使用价格昂贵的仪器, 操作复杂而耗时漫长。 到目前为止,市面上还没有一种设备可以快速轻松地校准信号分析仪。Keysight U9361 RCal 接收机校准仪为信号分析仪 (频谱分析仪) 校准树立了新的典范。

传统方法面临的挑战

宽带测量遇到的挑战日益复杂。更宽的带宽、更高的频率和更复杂的调制 都让您的测量结果更容易受到非线性的影响。在更高频率下,随着本底噪 声的增加,绝对幅度精度也变得更加重要。尽管您知道仪器的精度,但信 号路径仍会产生未知误差,从而严重影响您的整体测量精度。为了获得最准确的测量结果,您必须在测量端面上进行校准。将参考端面 转移至被测器件 (DUT) 的输出端,您可以校准测试系统中的夹具、电缆和 适配器造成的线性减损,将接收机 (Rx) 系统的精度提高一个数量级。如果 可以大幅度改善测量结果,那么为什么许多工程师还要放弃这个过程?

传统的接收机校准方法 对信号分析仪执行接收机校准通常需要使用非常昂贵的测试设备,并且操作 复杂,耗时漫长。更糟糕的是,业界目前并没有标准的校准方法。开发校准流 程并高效执行误差校正,提高测量的准确性,这一切责任都落在了用户身上。 为了了解这些方法带来的挑战,让我们分析一下补偿被测器件与信号分析仪之 间外部路径损耗的几种常用方法: ? 经校准的矢量网络分析仪(VNA)可以准确表征外部路径损耗与频率的关系。 然后,矢量网络分析仪可以将测量结果保存为 S2P 文件,并用它来校正信 号分析仪的测量数据。您可以使用定制的自动化软件或分析仪的复杂用户 校正功能来执行该校正工作。 ? 校准后的信号源可用于测量路径损耗。在这种情况下,您需要使用功率传 感器让信号发生器的输出功率随着频率变平坦。然后,您可以将校准后的 信号输入到被测器件的测量面,再使用信号分析仪测量输出结果。差异值 就是被测器件 (DUT) 测量数据的校正值。

执行传统的校准程序需要应对多种挑战:

操作复杂 ? 校准需要使用多种仪器:矢量 网络分析仪、模拟/矢量信号 发生器、功率计和功率传感器。 ? 用户需要开发全新程序来执行 校准。

成本高昂 ? 校准需要使用非常贵重的仪器。 ? 随着频率的升高,成本也急剧 增加。

耗时过长 ? 在传统校准过程中,用户不仅 需要对仪器进行设置,还需要 投入大量时间开发系统软件, 以便按照“自制”方法校准和 校正测量结果。 ? 用户还需要花费额外的时间 进行调试和验证。

使用矢量网络分析仪实施接收机校准并不能减少由信号分析仪的频率响应引 起的测量误差,这一误差对绝对幅度测量有很大影响。它也不会改善信号分析 仪在进行调制精度测量时的中频 (IF) 平坦度。最后,它还没有消除路径与信号 分析仪之间的不匹配所产生的误差。

当今的校准解决方案

对信号分析仪输入端进行矢量校正的解决方案复杂而昂贵,工程师因此很难 实施校准。现在,我们独特的解决方案 Keysight U9361 RCal 接收机校准仪 可以为他们提供帮助。RCal 使所有 Keysight X 系列信号分析仪的接收机校准都 变得简单、经济又快速。 U9361 是一个只有手掌大小的紧凑型参考信号源,用于校准测试接收机系统 中的夹具、电缆和适配器所产生的线性损耗。它让您可以建立一个校准端面, 相当于将测试接收机系统直接连接到被测器件 (DUT) 输出端。频率范围高达 110 GHz,带宽宽达 5 GHz,确保您可以对当前的设备以及未来新兴的毫米波 应用进行校准。 U9361 RCal 接收机校准仪可以执行以下操作: ? 在测量系统中移动参考面,补偿系统路径损耗和频率响应,从而准确 测量被测器件 (DUT) 输出端的发射机特性 ? 将绝对功率精度 (dBm) 传递到信号分析仪,改善绝对幅度 ? 生成中频平坦度校正(复杂的幅度和相位,高达 5 GHz 的中频带宽), 有助于改善解调测量。