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射频测试技术2014 05 06 主要内容 常用射频仪器介绍使用注意事项基本使用操作部分射频指标测量 射频测试仪器介绍 按功能分为以下几大类 1 信号源系列2 频谱仪系列3 网络分析仪系列 射频测试仪器介绍 HP8648C信号源介绍 10多万 输出频率 300KHz 1GHz输出幅度 130 20dBm输出信号类型 AM FM TONE用途 可用于需要单音信号的场合 如作为FS的参考输入 射频测试仪器介绍 E4432B信号源信号源E4432A B介绍 30万 E4432系列信号源主要用来产生单载波 3载波 4载波CDMA信号 Pilot 9CH 32CH 64CH 可用于放大器 基站等设备的测试 是一种常用的射频仪表 射频测试仪器介绍 E4432信号源 射频测试仪器介绍 E4432B信号源250kHz至3GHz频率范围RF调制带宽达35MHz可选的双任意波形发生器和 或实时I Q基带发生器40MHz采样率和14 bitI Q分辨率 射频测试仪器介绍 E4432B信号源定制数字调制 FSK MSK PSK QAM AM FM 相位调制 脉冲调制 步进 表格扫描 频率和功率 E443xBSignalStudio专用软件 Bluetooth 1xEV DO E443xB专用固件 3GPPW CDMA cdma2000 IS 95 A GSM EDGE 可以通过GPIB和RS 232监控 射频测试仪器介绍 按功能分为以下几大类 1 信号源系列2 频谱仪系列3 网络分析仪系列 射频测试仪器介绍 常用的频谱分析仪有以下几种 E4406发射机测试仪E4402频谱分析仪HP8561 HP8562 HP8563频谱分析仪 射频测试仪器介绍 E4406发射机测试仪 35万 主要特性 信道功率调制精度 rho 波形质量 码域功率 仅限BTS 寄生辐射 近载波寄生辐射 邻道功率比 ACPR 可通过GP IB接口监控是测试放大器和其他设备的常用仪器 E4406又被称为矢量信号分析仪 射频测试仪器介绍 E4402频谱分析仪 24万 工作频率 30Hz 3GHz射频输入端阻抗 50欧输入幅度极限值 30dBm可以通过GPIB和RS 232监控可用于测试三阶互调 通道功率 ACPR等指标 但主要用于测试信号的频谱特性 射频测试仪器介绍 E4402频谱仪 射频测试仪器介绍 HP8561 2 3频谱分析仪 30万 工作频率 30Hz 6 5GHz快数字分辨率带宽 1 3 10 30和100Hz可以通过GPIB接口监控适用于数字无线电和相噪测量的测量邻道功率 信道功率 载波功率 射频测试仪器介绍 HP856X系列频谱分析仪 射频测试仪器介绍 按功能分为以下几大类 1 信号源系列2 频谱仪系列3 网络分析仪系列 射频测试仪器介绍 常用的网络分析仪 E8714ET ES网络分析仪E8753网络分析仪 射频测试仪器介绍 E8714ET网络分析仪 15万 100dB动态范围实时扫描速度 40ms 扫描 集成的S 参数测试装置具有1Hz分辨率的合成源标准LAN接口标准的内部AgilentInstrumentBASIC IBASIC 标准的2 6和12端口切换测试装置 仪器使用注意事项 测试仪器选择根据测试任务选择合适的测试仪表很重要 为确保测试精度 应从测试仪表的输出 输入 动态特性结合被测试件的指标确定测试仪器和附件 如衰减器 隔离器等等 仪表供电电源确认大多数测试仪器供电具有AC110V和AC220V 上电前务必检查并确认电源选择开关拨至AC220一边 检查仪表接地是否良好 为确保仪器使用安全和测试者人身安全 上电前必须检查仪器接地是否良好 确保不会因仪器漏电而损坏仪器或危及人身安全 仪器使用注意事项 正确设置测试仪器正确设置仪器的各种档位 以保证测试准确性和仪器的安全 通常主要需关注被测件的输入 输出电平 使得被测件输入电平不要超过其最大要求值 根据被测件输出功率大小设置频谱仪的内部衰减 对一些功率较大的设备还应外接衰减器以确保仪器安全 正确校准仪器正确校准仪器是保证测试准确度的关键 用信号源和频谱仪校准电缆损耗时 推荐信号源输出电平为0dBm 用网络分析仪测试无源器件时推荐网络分析仪输出功率为0dBm 但要注意射频仪器上电后需预热至少5分钟后再行校准 仪器使用注意事项 正确连接测试仪器被测件与仪器连接时 要求先连接被测件输出端 尤其对于大功率设备 对于测试双向信号传输的设备 当其输出功率较大时 要求在信号源输出端连接隔离器 在频谱仪或网络分析仪输入端连接衰减器 规范操作流程首先关断信号源输出 测试时必须先给被测件加电 然后再连接测试仪表 测试完毕 要拆卸连接时应先关断信号源输出 卸下电缆 关断电源 基本使用操作 E4432B 屏幕菜单操作按键 频率和幅度选择按键 功能按键框 频率和幅度调节轮 频率和幅度增减 RF输出开关 调制开关 RF输出 数字按键 电源开关 基本使用操作 E4432B 上电预热按I键 ON键 打开电源键 接通信号发生器的电源 等待完成预热和内部检查过程 预热5分钟 信号源初始化频率 3GHz输出功率 135dBm输出信号类型 单音RF输出状态 关按Preset键 信号发生器回到出厂时的设置状态 基本使用操作 E4432B 设置频率A 按Frequency键 再按数字键输入所需频率数值 在二级按键栏选择单位完成信号源输出频率设置 B 按Frequency键 旋转频率转轮增减频率 C 按Frequency键 再按增 减按键到目标值 频率增量在按IncrSet键 再按数字键和单位键 设置频率增量 常用信号类型设置按MODE按键进入信号类型选择菜单 我们常用的CDMAFormat和Multitone 多单音信号 格式信号 根据仪器配置情况 CDMA信号又分为IS 95和WCDMA信号 但我们目前用到的4432没有硬件配置 基本使用操作 E4432B 设置IS 95A信号特性按照顺序操作Mode CDMAFormat IS 95A按键进入CDMA信号特性设置菜单 可以进行如下设置 CDMAon off选择 On表示CDMA信号 Multicarrier选择单载波或三载波CDMA信号SetupSelect选择pilot 导频 9CH 32CH 64CHCDMA信号 AM FM信号设置略 基本使用操作 E4406A 基本使用操作 E4406A 上电预热按下电源开关 接通发射机测试仪电源 等待完成预热和内部检查过程 预热5分钟 设定工作模式按Mode键 屏幕出现子菜单 Service Gsm Cdmaone等 选择相应的子菜单 通常我们选cdmaone 使其点亮激活 设定工作频率当工作模式选定后 压按Frequency键 在数字按键键入所需频率 根据屏幕提示信息 压下重相应按键 便可设置工作频率 基本使用操作 E4406A 内部衰减量设置按ModeSetup键 屏幕出现子菜单 选择子菜单中的Input 再选择InputAtter 按数字键 输入要设置的衰减量数据 或将内部衰减量设置为自动 外部衰减量设置为了读数方便 一般需设置外部衰减量 按ModeSetup键 屏幕出现子菜单 选择子菜单中的input 再选择ExtAtter 选择Base 按数字键 输入要设置的衰减量数据 基本使用操作 E4406A 测量功能选择按Measure键 屏幕出现子菜单 其所测试的功能如下 ChannelPower 选中通道功率测量ModAccuracy 选中波形质量测量CodeDomain 选中码域特性ACPR 测量邻道功率抑制 基本使用操作 E4406A LAN功能配置按SYSTEM按键 选择ConfigI O 输入仪器的IP地址 用户名称 然后可以ftp XXX访问仪器 储存功能配置按PrintSetup按键 分别配置是打印到文件或打印到打印机 文件类型 文件储存路径 A orC 其他设置按MeasSetup按键 可以设置平均功能及平均次数 还可设置分析带宽 按AMPLITUDE按键选择分度值 基本使用操作 8714ET 电源开关 下层按键 RFIN RFOut 数字按键窗口 软盘驱动器 电源开关 基本使用操作 8714ET 仪器上电打开电源开关 仪器开始启动并自检 仪器回到上次设置的状态 扫描频率范围设置在8714ET的功能按键中 按FREQ键 屏幕显示出频率设置菜单 可以通过Start Stop或Center Span来设置扫描频率范围 扫描输出功率设置在8714ET的功能按键中 按POWER键 接着输入所需的扫描信号输出功率 8714ET输出功率设置范围为 10至20dBm 基本使用操作 8714ET 扫描时间设置扫描时间是指从最低频率扫描最高频率的时间 可以按8714ET的功能键Sweep设置 分度值和参考电平设置按SCALE键 按照屏幕提示 按Scale Div设置分度值 按ReferenceLevel键 再通过上 下键或数字键设置参考电平 按Autoscale键 可得到最佳的分度值和参考电平 基本使用操作 8714ET 频标点设置按Marker键 根据屏幕提示设置所需的频标点 最多可以设8个频标点 Display按键常用功能按键Data Mem可将频标点的数值归零以方便读数 Data Mem按键用于通常的测试 平均功能选取通常测试时为方便读数 仪器上具有平均 Avg 功能 可通过按键AVG实现平均功能的启动和关闭 以及采样次数 基本使用操作 8714ET FORMAT按键常用功能按下FORMAT按键 屏幕上出现二级菜单 每次只能选中一个 其功能如下 LogMag键可选中测量单位为dB LinMag键选中测量单位为线性单位 SWR按键选中驻波比测量 Delay按键选中被测件的传输延迟 MEAR1和MEAR2按键对于8714ET而言 MEAR1按键选择用于测量传输 MEAR2按键用于选择测量驻波比 详情请参考屏幕提示 基本使用操作 8714ET 校准 CAL 功能校准分传输和反射的校准 简述如下 在测试传输状态下 连接好待校准的电缆和衰减器 按CAL按键 按照屏幕提示选择Response按键 再按MeasureStandard完成传输的校准 PRESET功能按PRESET按键可使仪表恢复到初始状态 基本使用操作 8714ET 状态保存功能按下SAVE RECALL按键 可存贮或读出仪器的校准和设置状态 操作可参考仪表提示 测量图形的存贮8714ET可将测试图形存在3 5吋软盘上 操作如下 按HARDCOPY键 再按SelectPort键选择存贮文件的路径和端口 退回上一级菜单 按Start键即可完成 基本使用操作 8714ET 8714ET与电脑的连接电脑可以通过局域网或HP IB GP IB 接口实时监控8714ET 并可将测试图形存贮在电脑里 采用HP IB方式时电脑中需安装HP IB卡和相关的软件 采用LAN方式时需设置8714ET的IP地址及其他内容 过程如下 按SYSTEMOPTIONS键 选择LAN 选择LANPortSetup进行端口设置 需要设置8714ET的IP地址 网关IP地址 子网掩码 连上网线 你就可以用浏览器打开你的网络分析仪了 射频指标测量 增益测量 放大器增益的概念放大器增益 G 10lg dB Pout Pin 功率单位为dBm 应注意的是 测试时仪器读得的数据应考虑仪器与被测件之间连接电缆的损耗 PoutPin 射频指标测量 增益测量 放大器增益的测试思想测试放大器增益通常有两种方案 采用网络分析仪 采用信号发射器 频谱分析仪 AMP 网络分析仪 衰减器 可选 电缆L2 衰减器 可选 电缆L3 电缆L1 电缆L4 射频指标测量 增益测量 放大器增益的实际测试采用网络分析仪方案测试增益 我们在进行传输校准时需将电缆L1 L2 L3 L4和衰减器的衰减量计算 而得到0基准 连接到放大器即可从屏幕上读出增益 采用信号源 频谱仪方案时 可以设信号源输出为0dBm单音信号 改变频谱仪的外部衰减 E4406 或参考电平偏移 4402 直至频谱仪显示的功率为0dBm 测试时只需用频谱仪读得的功率减去信号源的输出功率 即得增益 射频指标测量 输出功率测量 放大器输出功率的测量思想放大器输出功率是放大器的一个重要指标 要准确的测得放大器输出功率 需选择合适得仪表 对于CDMA信号 测量输出功率最有效的仪表是功率计 其次是发射机测试仪 E4406A 当然普通的频谱仪也可用于测量功率 但效果不如前边的两款仪器 测试连接图见放大器增益测试 射频指标测量 输出功率测量 放大器输出功率的实际测量测量时 频谱仪上读出的功率是放大器的输出经过衰减器及电缆L1 L2的衰减后的功率 那么放大器输出端口的输出功率为 频谱仪读数 衰减器衰减量 电缆L1的衰减 电缆L2的衰减 通常我们将上式的后四项的和 设置为频谱仪的外部衰减 也有人形象地将此设置成为 预埋 如此设置后 频谱仪上读得的数值即为放大器输出功率 射频指标测量 输出功率测量 通道功率 CDMA信号通道功率测量图形 射频指标测量 ACPR测量 ACPR的基本概念ACPR是Adjacentchannelpowerrejection 邻道功率抗拒 它代表了放大器频谱纯度和线性性能 是CDMA系统中的一个非常重要的指标 导致ACPR指标下降的原因主要是三阶 五阶互调 参考下图 射频指标测量 ACPR测量 ACPR的测量思想ACPR指标测量方案有两种 用发射机测试仪 E4406A 直接读取 用频谱仪 E4402或E8561 读数 再经过计算得到ACPR 计算公式如下 ACPR dBc P1 30KHz P2 30KHz 10lg P1 30KHz P2 30KHz 16 123030 射频指标测量 ACPR测量 通道功率 ACPR ACPR 波形测量 频谱分析 码域测量 信号质量 通道功率 用E4406测试ACPR的图形 射频指标测量 三阶互调测量 三阶互调基本概念在放大器输入端加两个单音信号 由于放大器的非线性便会产生互调失真 如下图三阶互调可以用绝对值和相对值的方法来表示 分别缩写为IM3和IMD3 射频指标测量 三阶互调测量 三阶互调测量方法三阶互调测试优选仪器为 信号源E4432 频谱仪E4402 设置频谱仪 E4402B 的中心频率为放大器中心频率 将Span设置为5MHz BW菜单中 设置RBW为30KHz VBW为300KHz 设置信号源输出双音 双音频率间隔为1