圖9 調諧接收機及其特點
這是同一個被測件分別利用檢波器和調諧接收機測試結果的對比。
例子中,被測件為一濾波器, 當對濾波器帶外抑制性能進行測試時, 此時,網絡分析儀輸出的激勵信號受到濾波器的抑制作用變為小信號,
濾波器輸出= 輸入信號功率0dBm -波波器帶外抑制度100dB= -100dBm。
如果檢波器靈敏度為-60dBm, 不能檢測到-100dBm實際信號,測試結果不能真實反映測件指標。
與檢波器相比,調諧接收機有很小檢測帶寬,從而檢測靈敏度高,可真實得到被測試件指標。
采用調諧接機的矢量網絡分析儀,可通過增加輸出功率,減小中頻帶寬或利用平均功能(Avg) 來擴展測量動態范圍。
圖10 網絡分析表動態范圍對測試結果的影響
安捷倫PNA系列網絡分析儀都是采用調諧接收機的高性能矢量網絡分析儀。其接收機測試靈敏度度較高,可滿足各種被測件測試動態范圍要求。
調諧接收機可使用混頻器和采樣器兩種方式實現器前端變頻功能。
采樣器(Sampler)是利用二級管對輸入射頻信號按脈沖進行抽取處理,采樣器可以認為是內部有脈沖發生器的混頻器,脈沖發生器產生由本振諧波組成的寬帶頻譜(梳狀譜),輸入射頻信號與梳狀譜線之一信號進行混頻產生中頻輸出。
采樣器變頻電路要求的本振信號只需覆蓋較窄的頻率范圍,其缺點為為鎖定不同的梳狀譜線需進行復雜的鎖相處理,而且與混頻電路相比,其所有梳裝譜線的噪聲都會變換到中頻信號中,靈敏度要差一些。
網絡分析儀是綜合激勵和接收的閉環測試系統,采用窄帶調諧接收機的矢量網絡分析儀工作時,信號源產生激勵信號,接收機應在相同頻率對被測件響應信號進行處理,激勵源和接收機工作頻率的變化應該是同步變化的。網絡分析儀是依靠鎖相方法來完成該功能。
R通道接收機中頻信號會與固定參考信號進行鑒相,鑒相誤差輸出用于壓控改變激勵源輸出頻率,這樣當接收機本振頻率掃描變化時,鎖相環會控制激勵源保持頻率同步變化。當R通道接收機工作不正常時,網絡分析儀會出現失鎖現象。
作者:安捷倫科技專家 孫燈亮