数字无线通讯系统的射频功率的测试

2019-11-05 02:18:50

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供稿：网友

　　射频功率所代表的是某一时间内所转换的能量，几乎所有的射频装置都有这一项规格，也就是其测试系统至少要有一个功率计，在高度竞争的无线通讯制造环境中，测试必须与制程的其余部份同样具有效率才行。也因此，一个能够在要求的速度、准确度和可靠度下，执行完整的功率测量的单一功率表解决方案，就变德相当重要。
　　
　　由安立（Ａｎｒｉｔｓｕ）公司所出品的ＭＬ２４３０Ａ系列功率计，是针对通讯系统的设计、制造以及维修方面的需求而来；而Ａｇｉｌｅｎｔ的ＥＰＭ－Ｐ系列功率表和Ｅ９３２０功率感应器中，也可找到所需要的这一切能力。
　　
　　一般功率计包括两种类型的传感器，就是Ｔｈｅｒｍａｌ以及Ｄｉｏｄｅ，图中所示就是ＭＬ２４３８Ａ功率计。
　　
　　热传感器（ＴｈｅｒｍａｌＳｅｎｓｏｒ）技术
　　
　　常用的传感器组件有Ｔｈｅｒｍｉｓｔｏｒｓ、Ｔｈｅｒｍｏｃｏｕｐｌｅｓ、Ｔｈｅｒｍｏｐｉｌｅｓ以及Ｄｉｏｄｅｓ。前三者都是以热转换为基本原理。Ｔｈｅｒｍｏｃｏｕｐｌｅｓ其速度及灵敏度均较ｔｈｅｒｍｉｓｔｏｒ为佳。Ｔｈｅｒｍｏｐｉｌｅｓ则为Ｔｈｅｒｍｏｃｏｕｐｌｅｓ串接而成。安立公司所研发出的Ｔｈｅｒｍｏｐｉｌｅｓ，不但具有超小型的尺寸且能在使用Ｖ接头时，达到６５ＧＨｚ的高频。虽然Ｔｈｅｒｍｏｃｏｕｐｌｅｓ的动态范较Ｔｈｅｒｍｉｓｔｏｒｓ为佳，但是其某些操作范围却是非线性，尤其在高在功率的１０ｄＢ区间，会有大约２４％的衰减。ＭＡ２４２０Ａ系列的热传感器则采用了ＥＥＰＲＯＭ储存线性修正参数，以克服此一问题。所以在整个动态范围内，均能有高精确度的表现。
　　
　　二极管传感器（ＤｉｏｄｅＳｅｎｓｏｒ）
　　
　　二极管组件的测量速度，灵敏度以及动态范围又较热感式的优越许多。然而，速度与动态范围是不可兼顾的。二极管传感器的操作区间包含了ＳｑｕａｒｅＬａｗ及非律平方两者。
　　
　　ＳｑｕａｒｅＬａｗ区间是从－７０ｄＢｍ－２０ｄＢｍ，二极管传感器具有真正的ＲＭＳ响应，也就是在低于－２０ｄＢｍ时，其阻抗几乎是常数，使负载电容能作等效的充放电。二极管传感器的输出电压的平方值与输入功率成正比。
　　
　　高于－２０ｄＢｍ功率时，二极管虽也会对ＲＣ电路充电，但由于反向电压时，会使二极管ＯＦＦ，造成放电不及的状况。ＲＣ电路的上升及下降时间，取于Ｒ的大小。显示了理想的９０ｄＢ，从－７０ｄＢｍ－＋２０ｄＢｍ的动态范围的线性响应。高于－２０ｄＢｍ时，可见有非线性的响应，这必须功率计以数字化修正，也就是以传感器内的ＥＥＰＲＯＭ的资料来作补偿。
　　
　　二极管传感器具有足够的视讯频宽，以让数字蜂巢式无线通讯的功率峰值与谷值通过，其高达６０ｄＢ－８０ｄＢ的动态范围能满足无线电设备及高速测量系统的需求。
　　
　　先进的通讯系统测试
　　
　　由于数字行动通讯的时间分割（ＴｉｍｉｎｇＩｎｔｅｒｖａｌ），使得测量日益复杂。传感器的动态范围及双信道的操作对通讯的测量非常重要。低噪声放大器及接收机的测试尤其需要宽广的动态范围。
　　
　　ＭＡ２４７０Ａ系列的功率传感器具有９０ｄＢ的范围可简化测试系统。ＭＬ２４３８Ａ是一个具有各自独立电路的双信道功率计，不但可立即切换适当的增益范围，而且可快速作Ａ／Ｂ（双信道相除）计算。
　　
　　由于此功率计可将频率校正因素及传感器内的ＥＥＰＲＯＭ资料加以判读，因此大大的减少了程序的长度及测试时间。增益及输出功率可在ＣＷ、脉冲及ＴＤＭＡ的各种不同状况下测量。具有触发及取样控制能力的功率计，可满足ＴＤＭＡ信号：ＧＳＭ、ＰＨＳ、ＰＤＣ、ＤＣＳ－１８００、ＩＳ－５４ｐｃｓ－１９００及ＤＥＣＴ的功率测量需求。
　　
　　对于需输入相等大小的扫频信号的待测物（ＵＵＴ）或是相同大小功率输出的待测物而言，具有双波道快速测量能力的功率计是很受用的。
　　
　　新的热感式及二极管式传感器已改善了速度，动态范围及精确性的特性。而新功率的计搭配ＧＰＩＢ控制界面，亦减低了系统的复杂性，加快了执行速度，改善对其他ＲＦ设备的干扰程度

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