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網絡分析儀測量變頻器的變頻損耗的方法

更新時間:2025-07-09      點擊次數:91

      利用矢量網絡分析儀評估變頻器(混頻器)的變頻損耗,需要特殊的校準方法和測試設置,主要涉及雙源激勵、誤差校正和參考混頻器的使用:

電子校準件小圖.jpg

一、核心方法與硬件要求

1、?雙激勵源配置?:必須使用配備?雙內置信號源?的VNA。一個源提供射頻(RF)測試信號,另一個源獨立提供本振(LO)信號,兩者需保持頻率同步且相位相干。

2、?參考混頻器?:測試前需用一個?已知性能的參考混頻器?對系統進行表征,以校準測試路徑的相位和幅度誤差。

3、?校準件選擇?:使用?電子校準件或機械校準件進行端口誤差校準。

注意:電子校準件ECal的輸入功率需 ?≥ -18dBm?,否則無法完成自適應校準。


二、校準流程(關鍵步驟)

1、?源功率校準?:用功率計校準VNA輸入端口功率,確保測試電纜傳遞的功率至變頻器。

2、?雙端口誤差校準?:

(1)在變頻器端口連接雙端口電子校準件,獲取以下誤差項:

(2)方向性誤差、源匹配誤差、反射跟蹤誤差、負載匹配誤差。

(3)結合功率計校準結果,計算傳輸跟蹤誤差(如S21的幅度/相位誤差)。

3、?參考混頻器校準?:將參考混頻器接入測試系統,用其響應校正被測變頻器的相位和幅度偏差。


三、測試設置與連接

1、?電纜連接?(以四端口VNA為例):

(1)?Port 1? → RF輸入(測試信號)。

(2)?Port 3/4? → LO輸入(本振信號)。

(3)?Port 2? → 中頻(IF)輸出。

(4)?參考混頻器?需獨立連接至另一組端口(如Port 4)。

2、?參數設置?:

(1)?測量S??參數?:直接對應變頻損耗(幅度為損耗值,相位為附加信息)。

(2)?頻率范圍?:覆蓋RF、LO、IF工作頻段,分辨率建議≥101點。

(3)?功率電平?:通常≤ -20dBm,避免變頻器壓縮。


四、變頻損耗計算與驗證

1、?直接讀取結果?:

      變頻損耗 = ?-20log??|S??|? (單位:dB)。現代VNA可自動顯示該值。

2、?誤差修正?:若存在阻抗失配,需結合S??(輸入反射)、S??(輸出反射)修正損耗值。

3、?結果驗證?:

(1)對比參考混頻器的已知損耗值。

(2)測量標準衰減器驗證系統精度。

(3)損耗異常高?:檢查連接松動、校準遺漏(尤其直通步驟)或變頻器損壞。

(4)?信號失真?:啟用?時域門(Time Domain Gating)? 排除電纜反射干擾。

(5)?高頻測量?:使用低損耗柔性同軸電纜,避免彎曲。


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