(3)雜散測試對測量儀器的要求有哪些?
2023-03-15
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一、如(rú)何讓選頻測量接收機(jī):
       選頻接收機(jī)或者頻譜分(fēn)析儀都(dōu)可(kě)用于測量傳導到天線的雜散輻射和箱體(tǐ)輻射。在測量過程中應注意以下幾個方面:

1.測量儀器的加權功能 weighting function
       所有的測量接收機(jī)應具有平均值和峰值的加權功能。

2.分(fēn)辨帶寬 resolution bandwidth(RBW)
      通常的原則是,測量接收機(jī)分(fēn)辨帶寬(末級中頻濾波器的3dB帶寬)應等于參考帶寬。但(dàn)爲了提高測量的精确性、靈敏度和效率,分(fēn)辨帶寬可(kě)以不同于參考帶寬。例如(rú),在測量靠近中心頻率的發射分(fēn)量時,有時就(jiù)需要采用較窄的分(fēn)辨帶寬。當分(fēn)辨帶寬小于參考帶寬時,測量結果應爲參考帶寬内各分(fēn)量的總和(其和應爲功率求和,除非特别要求雜散信号按照(zhào)電壓求和,或是按介值法判别,見(jiàn)注 1)。當分(fēn)辨帶寬大(dà)于參考帶寬時,寬帶雜散發射的測量結果應按帶寬比例進行歸一化。但(dàn)對于離(lí)散(窄帶)雜散産物,不能采用歸一化。
      分(fēn)辨帶寬的修正因子需由測試接收機(jī)的實際分(fēn)辨帶寬(如(rú):-6dB分(fēn)辨帶寬)和被測雜散發射信号特征而定(如(rú):脈沖信号或高斯噪聲)。
1:介值判别法——當采用PEP(峰包功率)法測量雜散發射,且分(fēn)辨帶寬小于參考帶寬時,所測得(de)的總功率可(kě)能不準确。如(rú)果不知道求和法則,那麽在參考帶寬内所測得(de)的總的雜散發射功率應按照(zhào)功率合成法和電壓合成法分(fēn)别求得(de)。在每次測量中,如(rú)果用電壓合成法求得(de)的雜散發射值低于規定的限值,則滿足要求;如(rú)果用功率合成法求得(de)的雜散發射值高于規定的限值,則不滿足要求。

3.視頻帶寬 video bandwidth (VBW)
      視頻帶寬至少與分(fēn)辨帶寬相(xiàng)同,最好爲分(fēn)辨帶寬的3至5倍。VBW反映的是測量接收機(jī)中位于包絡檢波器和模數轉換器之間的視頻放(fàng)大(dà)器的帶寬。改變VBW的設置,可(kě)以減小噪聲峰-峰值的變化量,提高較低信噪比信号測量的分(fēn)辨率和複現率,易于發現隐藏在噪聲中的小信号。

      以GSM手機(jī)爲例;參考标準:ETS300-607-1。該測試主要的關鍵問(wèn)題在于,測量頻譜分(fēn)析儀需要按照(zhào)不同的頻率而變換不同的測試帶寬。如(rú)下圖所示;

(3)雜散測試對測量儀器的要求有哪些? 

 

       該測試需要軟件(jiàn)能夠将不同分(fēn)辨率帶寬的多頻帶測試數據整合在一起,單單是3GHz以内完整的測試需要10個不同的頻帶,再3GHz及18GHz我們還(hái)需要變換不同的天線。

當進行發射測試時,所得(de)信号基本上分(fēn)爲四種類型的信号: 連續寬帶、窄帶、不連續寬帶和不連續窄帶信号。在下面的圖表中我們将會看(kàn)到信号是如(rú)何出現在頻率和時間域中的。

然而,不連續信号是最難捕捉,因爲當時的信号可(kě)能不在接收機(jī)或頻譜分(fēn)析儀測量的測量範圍内,所以這就(jiù)是爲什麽頻譜分(fēn)析儀的設置是那麽的重要。
4 .測量接收機(jī)濾波器的形狀因子 shape factor
      形狀因子是描述帶通濾波器選擇性的一個參數,通常定義爲阻帶和通帶帶寬的比值。理(lǐ)想濾波器的比值爲1。但(dàn)是,實際上濾波器具有滾降衰減特性,遠(yuǎn)達不到理(lǐ)想狀态。例如(rú):頻譜分(fēn)析儀在掃描狀态下,被測信号通過的近似高斯濾波器是由多級可(kě)調濾波器構成,其形狀因子通常規定爲-60dB與-3dB的比值,範圍在5:1到15:1之間。

二、基頻帶阻濾波器
       基頻和雜散發射的功率比值可(kě)能在70dB以上。這麽高的比值經常導緻基頻輸入電平過大(dà),在選頻接收機(jī)中造成非線形失真産物。故此,在測量儀器的輸入端通常接入一個基頻帶阻濾波器(在雜散發射分(fēn)量不太靠近基頻條件(jiàn)下适用)。對于遠(yuǎn)高于基頻的頻段(如(rú):諧波頻率),也可(kě)采用帶通或高通濾波器。但(dàn)這種測量雜散發射分(fēn)量的濾波器的插入損耗不能太大(dà),并且濾波器要具有非常好的頻響特性。
      常用的VHF/UHF頻段電路(lù)型可(kě)變頻帶阻濾波器的插入損耗隻有3-5 dB,甚至更小,1 GHz以上頻段的大(dà)約爲2-3 dB。
因受物理(lǐ)尺寸及插入損耗的制約,四分(fēn)之一波長可(kě)調帶通腔體(tǐ)濾波器隻适用于50 MHz以上頻率。對于腔體(tǐ)陷波器而言,在遠(yuǎn)離(lí)陷波頻率大(dà)約10%以上的頻率處,插入損耗也小于1 dB。
        通常多頻段接收機(jī)都(dōu)具有可(kě)變頻的濾波器,以便跟蹤被測系統的調諧頻率。用于測量雜散發射的可(kě)變濾波器的種類有:電調諧高頻頭和(YIG)濾波器.這些濾波器比固定頻點的濾波器有較大(dà)的插入損耗,但(dàn)具有較小的通帶,可(kě)以測量距發射頻率較近的信号。
電調諧高頻頭通常用于50 MHz到1 GHz頻段,其3dB帶寬約爲諧振頻率的5%,插入損耗約 5-6 dB。濾波器通常用于1-18 GHz頻段,其3dB帶寬在2GHz處約爲15MHz,在18GHz處約爲30MHz,插入損耗大(dà)約爲6-8dB。

主頻信号濾波器與高通濾波器:

(3)雜散測試對測量儀器的要求有哪些? 

       濾波器在該系統中起到至關重要的作(zuò)用。我們都(dōu)知道主頻率功率很高。如(rú)我們系統分(fēn)别設置在接收天線從(cóng)1GHz-18GHz。而很多高密度儀器最大(dà)輸入爲0 dBm的功率,而主頻信号加會對設備照(zhào)成很大(dà)的上海(這是出于對設備保護的情況下所需要選擇好濾波器的原因)。

      另外,出于對于諧波信号準确性的原因再做考慮,如(rú)果待測物主頻功率沒有完全消除掉,那麽主頻功率通過前置放(fàng)大(dà)器後,會将二次三次等多次諧波放(fàng)大(dà),以至于我們得(de)到的測試數據極爲不準确。


三、耦合器
       測量會用到可(kě)将基頻發射功率耦合出來(lái)的定向耦合器。在基頻處,其阻抗必須和發射機(jī)的阻抗相(xiàng)匹配。
四、終端負載
       當按照(zhào)方法1測量雜散發射功率時,被測發射機(jī)應連接測試負載或者終端負載。值得(de)注意的是雜散發射電平會受發射機(jī)末級、傳輸線和測試負載間阻抗匹配程度的影(yǐng)響。
五、測量天線
      測量時會用到增益已知的諧振偶極子天線或等效全向天線作(zuò)爲參考天線。
六、調制狀況
       測量應盡可(kě)能在發射機(jī)正常工(gōng)作(zuò)時,最大(dà)調制狀态下進行。有時爲了發現一些特殊的雜散頻率,也需在無調制條件(jiàn)下進行測量。但(dàn)必須指出,此時并非所有雜散發射都(dōu)能檢測出來(lái),因加入調制後可(kě)能會産生(shēng)其它雜散頻率分(fēn)量。


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