数字无线通讯系统的射频功率的测试

1/1/2008来源:无线技术人气:2835


  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(Thermal Sensor)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(Diode Sensor)
  
  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Square Law及非律平方两者。
  
  Square Law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(Timing Interval),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-54 pcs-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