射频测试仪器技术培训.ppt

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1、射频测试技术,主要内容,常用射频仪器介绍使用注意事项基本使用操作部分射频指标测量,射频测试仪器介绍,按功能分为以下几大类：1、信号源系列 2、频谱仪系列 3、网络分析仪系列,射频测试仪器介绍,HP8648C信号源介绍（10多万）输出频率：300KHz1GHz 输出幅度：13020dBm 输出信号类型：AM、FM、TONE 用途：可用于需要单音信号的场合，如作为FS的参考输入,射频测试仪器介绍,E4432B信号源信号源E4432A/B介绍（30万）E4432系列信号源主要用来产生单载波、3载波、4载波CDMA信号（Pilot、9CH、32CH、64CH），可用于放大器、基站等设备的测试，是一种常

2、用的射频仪表,射频测试仪器介绍,E4432信号源,射频测试仪器介绍,E4432B信号源250 kHz 至 3 GHz 频率范围 RF 调制带宽达 35 MHz 可选的双任意波形发生器和/或实时 I/Q 基带发生器 40 MHz 采样率和 14-bit I/Q 分辨率,射频测试仪器介绍,E4432B信号源定制数字调制(FSK,MSK,PSK,QAM),AM,FM,相位调制,脉冲调制,步进/表格扫描(频率和功率)E443xB Signal Studio 专用软件(Bluetooth,1xEV-DO)E443xB 专用固件(3GPP W-CDMA,cdma2000,IS-95-A,GSM/EDGE)

3、可以通过GPIB 和 RS-232 监控,射频测试仪器介绍,按功能分为以下几大类：1、信号源系列 2、频谱仪系列 3、网络分析仪系列,射频测试仪器介绍,常用的频谱分析仪有以下几种：E4406发射机测试仪 E4402频谱分析仪 HP8561/HP8562/HP8563频 谱分析仪,射频测试仪器介绍,E4406发射机测试仪（35万）主要特性：信道功率 调制精度(rho)（波形质量）码域功率(仅限BTS)寄生辐射(近载波寄生辐射)邻道功率比(ACPR)可通过GP-IB接口监控是测试放大器和其他设备的常用仪器（E4406又被称为矢量信号分析仪）,射频测试仪器介绍,E4402频谱分析仪（24万）工作频率

4、：30Hz3GHz 射频输入端阻抗：50欧 输入幅度极限值：+30dBm 可以通过GPIB 和 RS-232 监控 可用于测试三阶互调、通道功率、ACPR等指标，但主要用于测试信号的频谱特性。,射频测试仪器介绍,E4402频谱仪,射频测试仪器介绍,HP8561/2/3频谱分析仪（30万）工作频率：30Hz 6.5GHz 快数字分辨率带宽：1,3,10,30 和 100 Hz 可以通过GPIB 接口监控 适用于数字无线电和相噪测量的测量邻道功率，信道功率，载波功率。,射频测试仪器介绍,HP856X系列频谱分析仪,射频测试仪器介绍,按功能分为以下几大类：1、信号源系列 2、频谱仪系列 3、网络分析

5、仪系列,射频测试仪器介绍,常用的网络分析仪：E8714ET/ES网络分析仪 E8753网络分析仪,射频测试仪器介绍,E8714ET网络分析仪（15万）100 dB 动态范围 实时扫描速度（40 ms/扫描）集成的S-参数测试装置 具有1Hz分辨率的合成源 标准 LAN 接口 标准的内部 Agilent Instrument BASIC(IBASIC)标准的 2,6 和 12 端口切换测试装置,仪器使用注意事项,测试仪器选择 根据测试任务选择合适的测试仪表很重要，为确保测试精度，应从测试仪表的输出、输入、动态特性结合被测试件的指标确定测试仪器和附件，如衰减器、隔离器等等。,仪表供电电源确认 大多

6、数测试仪器供电具有AC110V和AC220V，上电前务必检查并确认电源选择开关拨至AC220一边。,检查仪表接地是否良好！为确保仪器使用安全和测试者人身安全，上电前必须检查仪器接地是否良好，确保不会因仪器漏电而损坏仪器或危及人身安全。,仪器使用注意事项,正确设置测试仪器 正确设置仪器的各种档位，以保证测试准确性和仪器的安全，通常主要需关注被测件的输入、输出电平，使得被测件输入电平不要超过其最大要求值，根据被测件输出功率大小设置频谱仪的内部衰减，对一些功率较大的设备还应外接衰减器以确保仪器安全。,正确校准仪器 正确校准仪器是保证测试准确度的关键，用信 号源和频谱仪校准电缆损耗时，推荐信号源输出电

7、平为0dBm，用网络分析仪测试无源器件时推荐网络分析仪输出功率为0dBm。但要注意射频仪器上电后需预热至少5分钟后再行校准。,仪器使用注意事项,正确连接测试仪器 被测件与仪器连接时，要求先连接被测件输出端，尤其对于大功率设备；对于测试双向信号传输的设备，当其输出功率较大时，要求在信号源输出端连接隔离器，在频谱仪或网络分析仪输入端连接衰减器。,规范操作流程 首先关断信号源输出；测试时必须先给被测件加电，然后再连接测试仪表；测试完毕，要拆卸连接时应先关断信号源输出，卸下电缆，关断电源,基本使用操作 E4432B,屏幕菜单操作按键,频率和幅度选择按键,功能按键框,频率和幅度调节轮,频率和幅度增减,R

8、F输出开关,调制开关,RF输出,数字按键,电源开关,基本使用操作 E4432B,上电预热 按 I 键（ON键打开电源键）。接通信号发生器的电源，等待完成预热和内部检查过程；预热5分钟。,信号源初始化 频率：3GHz 输出功率：135dBm 输出信号类型：单音 RF输出状态：关 按Preset键。信号发生器回到出厂时的设置状态。,基本使用操作 E4432B,设置频率 A）按Frequency键，再按数字键输入所需频率数值，在二级按键栏选择单位完成信号源输出频率设置。B）按Frequency键，旋转频率转轮增减频率。C）按Frequency键，再按增、减按键到目标值。频率增量在按Incr Set键

9、，再按数字键和单位键，设置频率增量。,常用信号类型设置 按MODE按键进入信号类型选择菜单，我们常用的CDMA Format和Multitone（多单音信号）格式信号。根据仪器配置情况，CDMA信号又分为IS95和WCDMA信号（但我们目前用到的4432没有硬件配置）。,基本使用操作 E4432B,设置IS95A信号特性 按照顺序操作Mode、CDMA Format、IS95A按键进入CDMA信号特性设置菜单，可以进行如下设置：CDMA on/off 选择，On表示CDMA信号。Multicarrier 选择单载波或三载波CDMA信号 Setup Select 选择pilot（导频）、9CH、

10、32CH、64CH CDMA 信号。,AM、FM信号设置 略。,基本使用操作 E4406A,基本使用操作 E4406A,上电预热 按下电源开关，接通发射机测试仪电源，等待完成预热和内部检查过程；预热5分钟。,设定工作模式 按Mode键，屏幕出现子菜单（Service、Gsm、Cdmaone等）。选择相应的子菜单（通常我们选cdmaone），使其点亮激活。,设定工作频率 当工作模式选定后，压按Frequency键，在数字按键键入所需频率，根据屏幕提示信息，压下重相应按键，便可设置工作频率。,基本使用操作 E4406A,内部衰减量设置 按ModeSetup键，屏幕出现子菜单，选择子菜单中的Inpu

11、t，再选择Input Atter，按数字键，输入要设置的衰减量数据，或将内部衰减量设置为自动。,外部衰减量设置 为了读数方便，一般需设置外部衰减量，按ModeSetup键，屏幕出现子菜单，选择子菜单中的input，再选择Ext Atter，选择Base，按数字键，输入要设置的衰减量数据。,基本使用操作 E4406A,测量功能选择 按Measure键，屏幕出现子菜单，其所测试的功能如下：Channel Power选中通道功率测量 Mod Accuracy 选中波形质量测量 Code Domain 选中码域特性 ACPR 测量邻道功率抑制,基本使用操作 E4406A,LAN功能配置 按SYSTEM

12、按键，选择Config I/O,输入仪器的IP地址，用户名称，然后可以访问仪器。,储存功能配置 按PrintSetup按键，分别配置是打印到文件或打印到打印机、文件类型、文件储存路径（A:or C:)。,其他设置 按MeasSetup按键，可以设置平均功能及平均次数，还可设置分析带宽；按AMPLITUDE按键选择分度值。,基本使用操作 8714ET,电源开关,下层按键,RF IN,RF Out,数字按键窗口,软盘驱动器,电源开关,基本使用操作 8714ET,仪器上电 打开电源开关，仪器开始启动并自检，仪器回到上次设置的状态。,扫描频率范围设置 在8714ET的功能按键中，按FREQ键，屏幕显示

13、出频率设置菜单，可以通过Start、Stop或CenterSpan来设置扫描频率范围。,扫描输出功率设置 在8714ET的功能按键中，按POWER键，接着输入所需的扫描信号输出功率，8714ET输出功率设置范围为10至20dBm。,基本使用操作 8714ET,扫描时间设置 扫描时间是指从最低频率扫描最高频率的时间，可以按8714ET的功能键Sweep设置。,分度值和参考电平设置 按SCALE键，按照屏幕提示，按Scale/Div设置分度值；按Reference Level键，再通过上、下键或数字键设置参考电平；按Autoscale键，可得到最佳的分度值和参考电平。,基本使用操作 8714ET,

14、频标点设置 按Marker键，根据屏幕提示设置所需的频标点，最多可以设8个频标点。,Display按键常用功能 按键Data-Mem可将频标点的数值归零以方便读数。Data/Mem按键用于通常的测试。,平均功能选取 通常测试时为方便读数，仪器上具有平均（Avg）功能，可通过按键AVG实现平均功能的启动和关闭，以及采样次数。,基本使用操作 8714ET,FORMAT按键常用功能 按下FORMAT按键，屏幕上出现二级菜单，每次只能选中一个，其功能如下：Log Mag键可选中测量单位为dB；Lin Mag键选中测量单位为线性单位；SWR按键选中驻波比测量；Delay按键选中被测件的传输延迟；,MEA

15、R1和MEAR2按键 对于8714ET而言，MEAR1按键选择用于测量传输；MEAR2按键用于选择测量驻波比。详情请参考屏幕提示。,基本使用操作 8714ET,校准（CAL）功能 校准分传输和反射的校准，简述如下：在测试传输状态下，连接好待校准的电缆和衰减器，按CAL按键，按照屏幕提示选择Response按键，再按Measure Standard完成传输的校准。,PRESET功能 按PRESET按键可使仪表恢复到初始状态。,基本使用操作 8714ET,状态保存功能 按下SAVE/RECALL按键，可存贮或读出仪器的校准和设置状态，操作可参考仪表提示。,测量图形的存贮 8714ET可将测试图形存

16、在3.5吋软盘上，操作如下：按HARD COPY键，再按Select Port键选择存贮文件的路径和端口，退回上一级菜单，按Start键即可完成。,基本使用操作 8714ET,8714ET与电脑的连接 电脑可以通过局域网或HPIB（GPIB）接口实时监控8714ET，并可将测试图形存贮在电脑里。采用HPIB方式时电脑中需安装HPIB卡和相关的软件；采用LAN方式时需设置8714ET的IP地址及其他内容，过程如下：按SYSTEM OPTIONS键，选择LAN，选择LAN Port Setup进行端口设置，需要设置8714ET的IP地址、网关IP地址、子网掩码，连上网线，你就可以用浏览器打开你的网

17、络分析仪了。,射频指标测量 增益测量,放大器增益的概念 放大器增益（G）10lg（dB）PoutPin（功率单位为dBm）应注意的是：测试时仪器读得的数据应考虑仪器与被测件之间连接电缆的损耗。,PoutPin,射频指标测量 增益测量,放大器增益的测试思想 测试放大器增益通常有两种方案：采用网络分析仪,采用信号发射器频谱分析仪,AMP,网络分析仪,衰减器（可选）,电缆L2,衰减器（可选）,电缆L3,电缆L1,电缆L4,射频指标测量 增益测量,放大器增益的实际测试 采用网络分析仪方案测试增益，我们在进行传输校准时需将电缆L1、L2、L3、L4和衰减器的衰减量计算，而得到0基准，连接到放大器即可从屏

18、幕上读出增益。采用信号源频谱仪方案时，可以设信号源输出为0dBm单音信号，改变频谱仪的外部衰减（E4406）或参考电平偏移（4402），直至频谱仪显示的功率为0dBm，测试时只需用频谱仪读得的功率减去信号源的输出功率，即得增益。,射频指标测量 输出功率测量,放大器输出功率的测量思想 放大器输出功率是放大器的一个重要指标，要准确的测得放大器输出功率，需选择合适得仪表，对于CDMA信号，测量输出功率最有效的仪表是功率计，其次是发射机测试仪（E4406A），当然普通的频谱仪也可用于测量功率，但效果不如前边的两款仪器。测试连接图见放大器增益测试。,射频指标测量 输出功率测量,放大器输出功率的实际测量

19、测量时，频谱仪上读出的功率是放大器的输出经过衰减器及电缆L1、L2的衰减后的功率，那么放大器输出端口的输出功率为：频谱仪读数衰减器衰减量电缆L1的衰减电缆L2的衰减，通常我们将上式的后四项的和，设置为频谱仪的外部衰减（也有人形象地将此设置成为“预埋”），如此设置后，频谱仪上读得的数值即为放大器输出功率。,射频指标测量 输出功率测量,通道功率,CDMA信号通道功率测量图形,射频指标测量 ACPR测量,ACPR的基本概念 ACPR是 Adjacent channel power rejection，邻道功率抗拒，它代表了放大器频谱纯度和线性性能，是CDMA系统中的一个非常重要的指标。导致ACPR指

20、标下降的原因主要是三阶、五阶互调，参考下图：,射频指标测量 ACPR测量,ACPR的测量思想 ACPR指标测量方案有两种：用发射机测试仪（E4406A）直接读取。用频谱仪（E4402或E8561）读数，再经过计算得到ACPR，计算公式如下：ACPR(dBc)=P1(30KHz)P2(30KHz)10lg P1(30KHz)P2(30KHz)16,123030,射频指标测量 ACPR测量,通道功率,ACPR,ACPR,波形测量,频谱分析,码域测量,信号质量,通道功率,用E4406测试ACPR的图形,射频指标测量 三阶互调测量,三阶互调基本概念 在放大器输入端加两个单音信号，由于放大器的非线性便会

21、产生互调失真，如下图 三阶互调可以用绝对值和相对值的方法来表示，分别缩写为IM3和IMD3。,射频指标测量 三阶互调测量,三阶互调测量方法 三阶互调测试优选仪器为：信号源E4432，频谱仪E4402。,设置频谱仪（E4402B）的中心频率为放大器中心频率，将Span 设置为5MHz，BW菜单中，设置RBW为30KHz,VBW为300KHz。设置信号源输出双音，双音频率间隔为1.23MHz，调节幅度使放大器输出到额定输出，在频谱仪上读出互调分量。,射频指标测量 驻波比测量,驻波比的描述 射频部件中必然要遇到输入、输出驻波比的指标，当阻抗不匹配时会形成信号的反射，驻波比是衡量反射程度的一个指标，表

22、明能量是否可以有效的传递，尤其对于大功率器件，驻波的危害更为严重，比如大功率放大器输出端都接有隔离器，预防反射信号损害放大管。设计时要最大限度地降低端口及器件之间的驻波比，驻波比最小值为 1。,射频指标测量 驻波比测量,驻波比的测量 测试仪器可用网络分析仪E8714ET或E8753,根据放大器的工作频带设置正确的工作频率，依据最大输入信号，设置网络分析仪的输出电平。校准网络分析仪。直接读出驻波比或传输延迟。当测量输入驻波时，输出端应接50欧姆匹配负载；当测量输出驻波时，输入端应接50欧姆匹配负载。,射频指标测量 驻波比测量,驻波比测量图形,起始频率,停止频率,驻波比,射频指标测量 带内平坦度测量,带内平坦度的定义 通常我们把放大器工作频带内，增益的波动称为带内平坦度，其值等于（最大增益减去最小增益）除以二。带内平坦度优选测试仪器为网络分析仪E8714或E8753；也可用信号源频谱仪来逐点测量得出。,射频指标测量 带内平坦度测量,带内平坦度的测量注意事项测量时应确保合理的放大器输入信号，避免放大器进入非线性区域。对网络分析仪进行传输测量校准。从仪器屏幕上读出带内平坦度，需要时可将波形存到软盘中或通过以太网存到某个电脑的硬盘里。以下是一个实测的图形,射频指标测量 带内平坦度测量,用网络分析仪测量带内平坦度图形,谢谢！,