儀器測試技術(shù)

1、掌握正確測試技術(shù)的含義：1、正確理解儀表的測試原理；2、正確設(shè)置儀表；3、明確儀表的測試能力；為什么要校準？通常情況下，只有理想的設(shè)備才不需要校準。很不幸的是，這個世界上沒有理想的設(shè)備。某些影響測量誤差的因素是可以預(yù)測的或者說可以推導(dǎo)得出的，我們稱之為系統(tǒng)誤差。而某些卻是隨機出現(xiàn)，無法消除，我們稱之為隨機誤差。網(wǎng)絡(luò)分析儀誤差修正的基礎(chǔ)，就是測量一些已知的標準件，比如直通，負載，短路和開路。通過測量這些標準件，來獲得那些導(dǎo)致測量誤差的系統(tǒng)誤差參數(shù)，從而在實際測量過程中作出修正。SOLT 校準技術(shù)校準技術(shù)SOLT 全稱為Short-Open-Load-Transmission， 即短路開路負載和傳

2、輸校準方式。校準的參數(shù)：由端口匹配所引起的:源失配誤差負載失配誤差由頻率響應(yīng)所引起的:反射跟蹤響應(yīng)誤差傳輸跟蹤響應(yīng)誤差由信號泄露所引起的:方向性誤差串擾誤差單端口校準中，主要為了消除其中的3 項誤差，分別是源失配誤差，方向性誤差以及反射跟蹤響應(yīng)誤差。校準流程圖雙端口SOLT校準：通過測試直通（ FWDTRANSTRU，REVTRANSTRU，F(xiàn)WDMATCHTRU，REVMATCHTRU）與隔離（FWD、REV）得到另外6個方程，從而完成12項誤差的校準。不同校準方法的區(qū)別 TRL 全稱為Transmission Reflection Line 就是直通，反射，傳輸線的校準方式。它有以下兩種形

3、式。a) 真正的TRL 校準：需要網(wǎng)絡(luò)儀有4 臺接收機（R1，R2，A，B）b) TRL*校準：網(wǎng)絡(luò)儀只有3 臺接收機。(R，A，B)這兩個形式的主要區(qū)別在于網(wǎng)絡(luò)儀的結(jié)構(gòu)。3接收機結(jié)構(gòu)TRL*這種校準方式是利用8 項誤差模型建立的(不包括隔離誤差)。 在校準過程中需要做10 次測量，來獲得其中的8 個未知參數(shù)(不包括兩個隔離誤差)。但是TRL*的校準過程中，默認同一端口處的源失配誤差和負載失配誤差相同。也就是說對于11 來說，它既是正向的源失配(當端口1 為輸出，端口2 為輸入)同時也是反向的負載失配(當端口2 為輸出，端口1 為輸入)。它無法區(qū)分出源匹配和負載匹配。真正的TRL 校準，通過1

4、4 次的測量來獲得10 個誤差項。由于TRL 是建立在4 接收機結(jié)構(gòu)形式上的，因此在直通和傳輸線的測量過程中，通過兩個參考接收機的比值關(guān)系可以對源匹配和負載匹配做出修正。4接收機結(jié)構(gòu)前提：無損耗幅度響應(yīng)平坦3. 相位為線性4. 阻抗恒定不變1 首先對端口進行校準，采用1port 的校準。校準完畢后觀察Smith 圓圖，并且使測試電纜終端開路。2 接上測試探針或者測試線，繼續(xù)觀察Smith 圓圖選擇端口延伸功能，調(diào)整延時直到弧線在開路點變?yōu)橐粋€點接入夾具后的相位開路響應(yīng)調(diào)整延時后的相位響應(yīng)在做完端口擴展后，你可以觀察那個點，應(yīng)該是在Smith 圓圖的圓圖的0 度點靠左面，也就度點靠左面，也就是說

5、有損耗的影響.在網(wǎng)絡(luò)儀的端口延伸的工具條上 單擊 AutoPortExt即可。補償后的效果測試夾具的影響去內(nèi)嵌的目的：精確表征非同軸的元器件需要從測量結(jié)果中消除夾具所帶來的影響。夾具與被測件構(gòu)成的系統(tǒng)1 儀器測試2 電磁場計算相位噪聲頻率源相位噪聲測量直接頻譜儀測量法直接頻譜儀測量法原理框圖 測量范圍參考源參考源/鎖相環(huán)測量法鎖相環(huán)測量法原理框圖 測量范圍鑒頻測量法鑒頻測量法原理框圖 測量范圍互相關(guān)測量法互相關(guān)測量法原理框圖 測量范圍實際環(huán)境中的抖動源利用相位噪聲測量分析RJ相位噪聲測量的PJ 頻率分量噪聲系數(shù)的定義放大器輸入/輸出端的信號與噪聲噪聲溫度與噪聲系數(shù)的關(guān)系噪聲系數(shù)級聯(lián)關(guān)系系統(tǒng)插入

6、增益=S212當端口失配時，過低的前級增益會導(dǎo)致NF測量錯誤！為了保證測試精度，應(yīng)設(shè)置噪聲系數(shù)測量設(shè)備的帶寬小于DUT帶寬。因為在測試時，測試設(shè)備基于DUT的幅頻響應(yīng)是平坦的這一假設(shè)。噪聲源功率與溫度的線性關(guān)系混頻器測試的困惑：在采用噪聲系數(shù)表或者頻譜儀的噪聲系數(shù)選件進行下變頻器噪聲系數(shù)測試時，被測件設(shè)置（DUT setup）中的一個參數(shù)sideband 常常使人感到迷惑，究竟LSB，USB 和DSB 各自是什么含義，測試結(jié)果之間存在什么關(guān)系呢？設(shè)輸入信號為Fin，本振信號為FLO，則輸出信號會存在四個分量： Fin-FLO，F(xiàn)LO-Fin，F(xiàn)in（輸入信號泄漏），F(xiàn)LO本振泄漏），因此，兩個

7、頻段的輸入信號和LO 混頻都可以得到同一個輸出Fout，這就是通常所說的鏡像。在實際系統(tǒng)中，混頻器前端有濾波器和低噪放等元件限制鏡像頻率，而在單個元件的測試中，卻不一定有相關(guān)的設(shè)備。噪聲源是一個寬帶的激勵信號，若不加濾波器就直接連到混頻器輸入端，必然會有鏡像頻率的響應(yīng)疊加到輸出信號中，使測試結(jié)果存在偏差。上變頻器來說，只有LSB 和USB 兩種選擇：LSB：RF=LO-IF；USB：RF=IF-LO對于下變頻器來說，可以選擇LSB，USB 和DSB：LSB：RF=LO-IF；USB：RF=IF-LO；DSB：RFLSB 和RFUSB 混頻得到的IF 的疊加。SSB測試DSB測試 將增益減去3d

8、B 將噪聲系數(shù)加上3dB通過DSB計算SSB如果下變頻器在RFLSB 和RFUSB 頻段的傳輸特性一致，完全可以用DSB 測試的結(jié)果來分析得到SSB 情況即真實工作情況下的器件特性。有一點需要特別點明，對于測試環(huán)境來說，DSB 和SSB 唯一的區(qū)別在于SSB 多了一個濾波器，如果不加這個濾波器而僅僅在測試儀表里選擇SSB 是沒有意義的，測試儀表接收到的還是兩個邊帶同時變換到中頻得出的信號，即DSB 的結(jié)果。另外，若RFLSB 和RFUSB 不一致，則兩者的噪聲系數(shù)和增益并不存在兩倍的關(guān)系，用3dB修正的方法會引入較大的誤差。頻譜儀也是一個接收機，在大信號條件下，也會產(chǎn)生失真！為了減小內(nèi)部失真的影響，必須進行二次測量！測試需求：隨著MIMO 技術(shù)的不斷發(fā)展和深入研究，多通道接