分享一種隔離器互調(diào)測試方法

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)信號干擾時(shí)互調(diào)失真的大小。對于射頻通訊系統(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)過程中需要對其進(jìn)行檢測。

隔離器、環(huán)形器的三階互調(diào)都比較弱，而主信號很強(qiáng)，且與其相距比較近，如1MHz，如何準(zhǔn)確進(jìn)行解調(diào)測量將是測試過程中面臨的一大問題。下面從幾個(gè)方面進(jìn)行簡單介紹，希望能夠大家?guī)硪欢ǖ膸椭?/p>

測試框圖

隔離器、環(huán)形器3階互調(diào)測試方法一般是按照下圖所示搭建測試環(huán)境，向DUT輸入2個(gè)強(qiáng)的單音信號，測試出DUT輸出端單英信號的電平和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，隔離器、環(huán)形器的三階互調(diào)都比較弱，而主信號很強(qiáng)，且與其相距比較近，如1MHz，由于強(qiáng)信號輸入容易使測試系統(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)分量容易被大信號掩蓋，所以高互調(diào)的測試工作不能簡單按照一般測試方法進(jìn)行。

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

改善措施

01

選用高質(zhì)量的信號源

高質(zhì)量的信號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)信號源，減小他們的相互作用

如果不隔離2個(gè)信號源，他們的自適應(yīng)邏輯電路會相互作用產(chǎn)生互調(diào)分量，影響DUT弱互調(diào)分量的測試。因此最 好在每個(gè)信號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試所需的功率，采用功率回退來使用功放，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)信號時(shí)也會產(chǎn)生同頻互調(diào)分量，如果他的互調(diào)分量較大，就會掩蓋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合則盡量減少測試通道上的衰減，減少功放的負(fù)擔(dān)。系統(tǒng)統(tǒng)一采用50Ω匹配。

06

選用動態(tài)范圍大的頻譜分析儀

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

07

需判別測試結(jié)果的有效性

測試高互調(diào)時(shí)不能忽略頻譜儀的非線性，輸入DUT的強(qiáng)單音信號也會在頻譜儀中相互調(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，則說明頻譜儀產(chǎn)生的互調(diào)分量電平值不能忽略，測試結(jié)果無效。這是最簡單的判斷方法。

結(jié)束語

隨著無線通信的快速發(fā)展，通信產(chǎn)品需達(dá)到的指標(biāo)要求越來越高，精確測量產(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)測試方法已在隔離器、環(huán)形器互調(diào)測試中得到較好應(yīng)用，希望能對其他產(chǎn)品的互調(diào)測試工作有所幫助。