RF测量(07-100)

　　?整个测试系统保持50?线路

　　在RF电路中避免并行连接，多信号通路不像低频电路中那样简单。保持一个匹配的电路通路使非连续性信号反射最小是关键因素。RF通路是精密机械，设计成开关保持50?阻抗。

　　为了在RF中实行并行通路，称之为分相器或分压器的器件分离一个输入信号通路为两个或多个输出通路，每个通路都具有50?阻抗。这仅仅是RF测试系统所需的分量专用元件。

　　有大量的商业RF测试仪器出现，包括信号源、功率计、频谱分析仪和网络分析仪。

　　功率计

　　功率是最频繁测量的RF参量。测量功率最容易的方法是用功率计。功率计采用宽带检测器并显示绝对功率(通常表示为瓦、dBm或dB?V)。在大多数功率计中，宽带检测器(或传感器)是一个肖特基二极管或二极管网络，用来执行RF-DC变换。

　　功率计为测量功率提供RF仪器的最好精度。高端功率计(往往需要一个外部功率传感器)可提供0.1dB或更好的测量精度。功率计可工作到-70dBm(100pW)左右。传感器范围从大功率模式到高频(40GHz)模式，高带宽模式适合于峰值功率测量。

　　功率计可以有一个通道或两个通道，但每个通道需要一个分离的传感器。两个通道的功率计可测量器件、电路或系统中的输入和输出功率，这对计算增益或损耗是有用的。

　　一些功率计每秒可达200~1500个功率读数。某些功率计可以测量信号的很多类型的峰值功率特性，信号包括通信和其他应用中的调制信号和脉冲RF信号。两通道功率计也可以进行精确的相对功率测量。为了便携，可把功率计封装在小机壳中，适用现场应用。

　　功率计的主要缺点是它的有限振幅测量范围，这是为了折衷它所覆盖的频率范围。功率计提供信号功率的精确测量，但不能给出信号的频率分量信息。

　　频谱和向量分析仪

　　频谱和向量信号分析仪用窄带检测技术测量频域的RF信号。主要输出显示是功率频谱与频率的关系(绝对值和相对功率)。

　　频谱分析仪和向量信号分析仪缺少功率计的高精度。然而，它们所采用的窄带检测技术，使这些分析仪可测量低到-150dBm的电平。RF分析仪一般精度为±0.5dB或更好。

　　频谱和向量信号分析仪可以测量KHz~40GHz范围的信号频率。然而，分析仪的频率范围越宽，成本就越高。最普通的分析仪可测量高达3GHz频率。新的通信标准工作在5.8GHz区域，要求分析仪具有6GHz或更高带宽。

　　向量信号分析仪是增加信号处理能力的频谱分析仪，它不仅仅能测量信号幅度，而且能分解信号为其同相和正交分量。向量信号分析仪可以分解调制信号，如移动电话、无线LAN装置和工作在其他标准的装置所产生的调制信号。向量信号分析仪可以显示星座图和码域图以及计算调制量测量(如误差向量幅度)。

　　传统的频谱分析仪称之为扫描调谐装置，因为跨越频率范围扫描本振，这样在频率范围内的各个频率，一个窄带滤波器可以获得功率量。向量信号分析仪也扫描频谱部分，但捕获的是数据宽频部分。这使得向量信号分析仪捕获频谱比频谱分析仪更快。

　　向量信号分析仪性能的一个关键参数是测量带宽。新的宽带通信标准(如WLAN和WiMax)产生20MHz带宽信号。为获取分析这些信号，分析仪必须具有足够宽的带宽来捕获整个信号。假若测量宽带数字调制的信号，则必须确定分析仪所具有的测量带宽，对捕获信号是否合适。

　　频谱分析仪可以检验发送器正在产生合适的功率谱。若设计工程要求测量失真分量(如谐波或寄生信号)，则需要频谱或向量信号分析仪。同样，如关心装置的噪声功率，则需要RF分析仪。需要频谱分析仪或向量信号分析仪进行的其他测试包括功率放大器或功率晶体管的互调失真、3阶截取、1dB增益压缩以及器件的频率响应测试。

　　测试一个必须处理数字调制信号的发送器或放大器，需要向量信号分析仪来解调信号。向量信号分析仪可以测量一个器件正在生成的调制失真量。解调处理是一个复杂的、计算密集的处理。因此，可以快速执行解调和测量计算的向量信号分析仪，可显著地降低测试时间，这有助于降低测试成本。