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常用测量方法2003年5月 增益及增益可调范围 增益是指待测产品在线性工作状态下对信号的放大能力 信号发生器输出端口经衰减器a 衰减值应保证信号发生器经衰减后可以输出不使待测品输出饱和lin 连接到待测待测品的输入端口 待测品输出端口经功率衰减b 衰减值应保证大于待测品额定输出功率与功率计或频谱仪最大输入功率的差值 衰减器功率应大于待测品额定输出功率 连接到功率计或频谱分析仪 如图所示 图中方框下所示为改设备常用型号 信号发生器 衰减器a 待测品 衰减器b in out 功率计或频谱分析仪 rfin 频率合成器uhf双音频合成器cg 801信号发生器2204hp83620a hp436ar3361a cr3271hp8920a 增益测量方框图 将信号发生器频率调为带测品中心频率 改变信号发生器输出值使待测品输入电平为lin 待测品增益调至最大 由功率计或频谱分析仪直接读电平xdbm 待测品的线性输出电平lout x b dbm 待测品的增益g lout lin db 增益可调时 改变待测品增益控制 观测输出功率变化范围 即增益可调范围gmax gmin 1db压缩点 1db压缩点输出功率是指增益压缩1db时 待测输出给标准输出负载的载频功率 信号发生器输出端口经衰减器a 衰减值应保证信号发生器经衰减后可以输出不使待测品输出饱和的信号lin 连接到待测品的输入端口 待测品输出端口经功率衰减器b 衰减值应保证大于待测品额定输出功率与功率计或频谱分析仪最大输入功率的差值 衰减器功率应大于待测品额定输出功率 还应保证信号发生器的最大输出信号经衰减后 在待测品最大增益下能使待测品达到最大功率输出 连接到功率计或频谱分析仪 如图所示 图中方框下所示为该设备常用型号 信号发生器 衰减器a 待测品 衰减器b in out 功率计或频谱分析仪 rfin 频率合成器uhf双音频合成器cg 801信号发生器2204hp83620a hp436ar3361a cr3271hp8920a 1db压缩点测量方框图 将信号发生器频率调为待测品中心频率 改变信号发生器输出值使待测品输入电平为lin 待测品增益调至最大 将功率计或频谱分析仪中心频率调到和信号发生器频率相同 功率计或频谱分析仪显示电平为p1 记下此时信号发生器输出值l1 逐步增大信号发生器输出值 直到功率计或频谱分析仪显示信号电平p2 信号发生器输出值l2 p1 l1 1为止 p2 b dbm 即为待测品1db压缩点 1db pin pout 1db压缩点 1db压缩点示意图 alc起控点 alc起控点是指自动增益控制下的待测品最大输出功率 信号发生器输出端口经衰减器a 衰减值应保证信号发生器经衰减后可以输出不使待测品输出饱和的信号lin 连接到待测品的输入端口 待测品输出端口经功率衰减器b 衰减值应保证大于待测品额定输出功率与功率计或频谱分析仪最大输入功率的差值 衰减器功率应大于待测品额定输出功率 还应保证信号发生器的最大输出信号经衰减后 在待测品最大增益下能使待测品达到最大功率输出 连接到功率计或频谱分析仪 如图所示 图中方框下所示为该设备常用型号 信号发生器 衰减器a 待测品 衰减器b in out 功率计或频谱分析仪 rfin 频率合成器uhf双音频合成器cg 801信号发生器2204hp83620a alc起控点测量方框图 hp436ar3361a cr3271hp8920a 将信号发生器频率调为待测品中心频率 改变信号发生器输出值使待测品输入电平为lin 待测品增益调至最大 将功率计或频谱分析仪中心频率调到和信号发生器频率相同 逐步增大信号发生器输出值 直到输出功率不再增大 功率计或频谱分析仪显示信号电平为p p b dbm 即为待测品的alc起控点 带外抑制及选择性 带外抑制指的是待测品有效工作频带以外的信号相对中心频率处的信号抑制能力 选择性指的是待测品有效工作频带边缘的信号相对中心频率处的信号的抑制能力 通常有2bw下降以及4中的bw 60db等 频谱分析仪输出端口经衰减器a 衰减值应保证信号发生器经衰减后可以输出不使待测品输出饱和的信号lin 连接到待测品的输入端口 待测品输出端口经功率衰减器b 衰减值应保证大于待测品额定输出功率与频谱分析仪最大输入功率的差值 衰减器功率应大于待测品额定输出功率 连接到频谱分析仪输入端口 如图所示 图中方框下所示为该设备常用型号 频谱分析仪扫频输出 衰减器a 待测品 衰减器b in out 频谱分析仪 rfin r3361a chp83620a 带外抑制及选择性测量方框图 r3361a chp8920a rfout 调信号发生器的频率为待测品中心频率f0 调节其输出电平 使待测品输入端口处的信号电平为lin 频谱分析仪中心频率也调到f0 扫频宽度 span 分辨率带宽 rbw 视频带宽 vbw 扫描时间 swt 输入衰减 att 调适当 垂直刻度调到10db 格 参考电平 ref 调到使屏幕上的信号接近顶刻度 从频谱分析仪上读信号电平l0 dbm 在100khz 4ghz 除工作带宽部分 范围内保持输入电平lin不变 用频谱分析仪测量待测品输出信号电平并取其最大值lmax 带外抑制a l0 lmax db 2bw下降的测量 读出中心频率f0左右各1倍工作频带宽度的两频点电平相对中心频率的差值a1 a2 设 a1 a2 则2bw下降为a1 带宽及带内波动 带宽是指某一条件下的频率宽度 如bw 1db 1db下降带宽 bw 3db 3db下降带宽 bw 60db 60db下降带宽 带内波动是指在有效频带内最大和最小电平之间的差值 频谱分析仪输出端口经衰减器a 衰减值应保证信号发生器经衰减后可以输出不使待测品输出饱和的信号lin 连接到待测品的输入端口 待测品输出端口经功率衰减器b 衰减值应保证大于待测品额定输出功率与频谱分析仪最大输入功率的差值 衰减器功率应大于待测品额定输出功率 连接到频谱分析仪输入端口 如图所示 图中方框下所示为该设备常用型号 频谱分析仪扫频输出 衰减器a 待测品 衰减器b in out 频谱分析仪 rfin r3361a chp83620a 带宽及带内波动测量方框图 rfout 调扫频信号输出的中心频率为待测品中心频率 扫频宽度为25mhz 调节其输出电平 使待测品输入端口处的信号电平为lin 用频谱分析仪上的标记读出下降1db 或3db 60db 的频点f1和f2 f1 f2 为相应bw 1db 或bw 3db bw 60db 有效工作频带内的最大和最小电平之间的差值即为带内波动 a db 三阶交调 三阶交调是指等幅双音信号f1和f2输入待测品后 由于非线性而在待测品输出端口产生2f1 f2和2f2 f1的幅度分量 测量框图如图所示 图中方框下所示为该设备常用型号 衰减值a应保证信号发生器经衰减后可以输出不使待测品输出饱和的信号lin 衰减值b应保证大于待测品额定输出功率与频谱分析仪 功率计最大输入功率的差值 衰减器功率应大于待测品额定输出功率 还应保证信号发生器的最大输出信号经衰减后 在待测品最大增益下能使待测品达到最大功率输出 信号发生器2 衰减器a 待测品 衰减器b in out 功率计 hp436ar3361a cr3271hp8920a 三阶交调特性测量方框图 信号发生器1 频谱分析仪 合路器 频率合成器uhf双音频合成器cg 801信号发生器2204hp83620a 调信号发生器1的频率f1比待测品中心频率低0 5mhz 调信号发生器2的频率比待测品中心频率高0 5mhz 电平与信号发生器1相等 待测品先接功率计 同时调节两信号发生器输出功率使待测品输出功率相对于1db压缩点输出功率回退6db 这时用频谱分析仪代替功率计 调频谱分析仪中心频率为直放机中心频率 span 5mhz rbw vbw swt att调适当 频谱分析仪参考电平使频率f1 f2的输出电平l01 l02接近顶刻度线 从频谱分析仪上读出l01 l02和l2f1 f2 l2f2 f1之间的最小差值 它是在回退6db时的三阶交调失真产物im3 如图所示 2f2 f1 f1 f2 2f1 f2 l0 f 三阶交调失真产物示意图 im3 在回退9db时重复5步骤 无用发射 无用发射是指正常工作时无用频率分量的功率辐射 包括带外辐射和杂散辐射 信号发生器输出经衰减器a 衰减值应保证信号发生器经衰减后可以输出不使待测品输出饱和的信号lin 连接到待测品的输入端口 待测品输出端口经功率衰减器b 衰减值应保证大于待测品额定输出功率与频谱分析仪最大输入功率的差值 衰减器功率应大于待测品额定输出功率 连接到频谱分析仪输入端口 如图所示 图中方框下所示为该设备常用型号 信号发生器 衰减器a 待测品 衰减器b in out 功率计或频谱分析仪 rfin 频率合成器uhf双音频合成器cg 801信号发生器2204hp83620a 无用发射测量方框图 hp436ar3361a cr3271hp8920a 待测品处于正常工作状态 信号发生器载频频率调到待测品中心频率 如上标准调测 模拟为频偏 5 7khz的调频信号 频率为已调制gsm信号 调频谱分析仪的rbw为3khz span vbw swt为启动 参考电平适当 从中心频率点向外改变频谱分析仪中心频率 在9khz 12 75ghz的频率范围内 观察并记录所有无用发射的频率及电平 回波损耗1 标网测量法 测量框图如图所示 图中方框下所示为该设备常用型号 标准负载功率应大于待测品额定输出功率 标网分析仪 待测品 标准负载 in out hp8714 et es 标网测量法测量框图 调标网分析仪中心频率为待测品中心频率 扫频宽度为待测品带宽1 2倍 电调到 10dbm 标网分析仪先接到标准负载 回波损耗应在30db以上 保证测试电缆不影响测试结果 开路校准标网分析仪 标网分析仪输出接待测品需测口 待测品另外端口接50 标准负载 在标网分析仪上读出带内回波损耗2 频谱仪测量法 测量框图如图所示 图中方框旁所示为该设备常用型号 标准负载功率应大于待测品额定输出功率 频谱分析仪 rfout rfin 待测品 标准负载 in out r3361a cr3721hp8920a 频谱仪测量法方框图 调频谱分析仪中心频率为待测品中心频率 扫频宽度为待测品带宽的1 2倍 电平调到0db 先接标准负载 回波损耗应在30db以上 保证测试电缆不影响测试结果 电桥相应口开路 读出频谱仪读数p1 接入待测品需测端口 待测品另外端口50 标准负载 读出频谱仪读数p2 p1 p2即为回波损耗 噪声系数 测量框图如图所示 图中方框下所示为该设备常用型号 待测品工作于线性状态 增益调至最大 噪声系数测量仪电源输出连接到噪声发生器对其驱动和调制 噪声发生器输出连接到噪声系数测量仪输入 如图所示 对噪声系数测量仪进行校准 噪声发生器 待测品 噪声系数测量仪 hp8970b hp8970b in out 噪声系数测量方框图 噪声发生器和噪声系数测量仪之间接入待测品 从噪声系数测量仪上直接读出待测品的噪声系数nf 传输时延 传输时延指的是直放机输出信号对输入信号的时间延误 测量框图如图所示 图中方框下所示为该设备常用型号 标量网络分析仪源输出经衰减器a 衰减值a应保证大于待测品额定输出功率与标量网络分析仪最大输入功率的差值 衰减器功率应大于待测品额定输出功率 接至其输入 入虚线所示 调标量网络分析仪的中心频率为待测品中心频率 扫频宽度为待测品宽度 在传输测量方式下对时延进行直接校准 在标量网络分析仪源输出与衰减器a之间并开通待测品 从标量网络分析仪上直接读出待测品的传输时延 标网分析仪 out in 衰减器a 待测品 hp8741 et es out in 传输时延测量方框图 增益及可调范围 增益 是指放大器在线性工作状态下对信号的放大能力 测量仪器 频谱仪hm5014 信号源 隔离器 放大器 衰减器 频谱仪 防止放大器自激信号反馈入信号跟随输出自激损坏信号源 防止放大器大于输出超过频谱仪输入信号限制的值损坏频谱仪 图1测量方框图 in out l2 db l3max db l1 db 设置信号源 估计放大器增益和输出功率大小 设置信号源扫描频率参数和输出电平 记下信号源输出电平li0 此值不可使放大器饱和 否则须在信号源后串接衰减器 注意 现设置 后接入 连接频谱仪 估计放大器输出功率大小 适当串加衰减器 接放大器输出端连接到频谱仪输入端 注意 必须串接衰减器 以保证频谱以输入端的安全 检查连接是否正确后 在接通电源 读取电平数 再开信号源射频开关输入信号 读取频谱以上测得电平数l3max dbm 则放大器得增益为 g l3max l2 l1 db 增益可调范围测量 当放大器增益 当放大器增益可调时 保持输入电平不变 改变放大器增益控制 观察其输出公里变化范围 其范围即为增益可调范围 增益测量步骤 输出功率 alc电平 输出功率 是指放大器的功率输出能力 alc电平就是直放站的自动增益控制电平 测量仪器 频谱仪hm5014 或功率计 信号源 隔离器 放大器 衰减器 频谱仪 防止放大器自激信号反馈入信号跟随输出自激损坏信号源 防止放大器大于输出超过频谱仪输入信号限制的值损坏频谱仪 图2测量方框图 in out l2 db l3max db l1 db 连接如图2所示 要求同前 设置信号源电平使其输出一载波频率与放大器中心频率相同 逐步增大信号源载波输出功率 观察频谱仪显示信号电平 直至其不在增大 直接读取电平值l3max dbm 放大器的alc电平 l3max dbm 若测量多频谱功率 测需把所有频率分量的功率相加 增益测量步骤 max lout lin max 带内波动 带内波动 指在有效工作频带内最大和最小电平之间的差值 测量仪器 频谱仪hn5014 隔离器 放大器 衰减器 显示 in out input output hm5014 频谱仪 图3测量方框图 lin lout 带内波动测量步骤 连接如图3所示 设置频谱仪output口信号为一扫频信号 使其中心频率等于放大器中心频率 扫频宽度为有效工作频带 读取频谱仪上有效频带宽度内最大和最小电平之间的差值 即为带内波动 单位为db 载波选频直放站的波动为各工作频点最大和最小电平之间的差值 max min 三阶交调 三阶交调 是指等幅双音信号f1和f2输入放大器后 由于放大器的非线性而产生的2f1 f2和2f2 f1的杂散分量 测试仪器 频谱仪r 3131a 信号源 点频 f1和f2 隔离器 放大器 衰减器 频谱仪 图4测量方框图 in out lout db lin db 三阶交调测量步骤 连接如图4所示 设置信号源两载波频率f1和f2 使f2 f1等于1mhz f1 f2 2等于放大器中心频率 从频谱上显示为下图 三阶互调即为im3 l2 l1 dbc l dbm mhz 2f1 f1 f2 2f2 f1 l2 l1 回波损耗 回波损耗 是表征天馈系统辐射能量的一个参数 一般情况天馈回波损耗要求小于 14db 测量仪器 频谱仪hm5014 或sitemaster 显示