HF-Signalanalysator für besondere Messaufgaben in der Halbleiter-, Mobilfunk- und Funkkommunikationsentwicklung

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dataTec AG

SCHURTER AG

National Instruments Germany GmbH

Kalibierung garantiert genauen Frequenz- und Amplitudengang

Jeder HF-Analysator wird im Werk individuell kalibriert, um einen genauen Frequenz- und Amplitudengang zu erhalten. Alle Analysatoren verfügen über ein Kalibrierzertifikat, das die NIST-konformen Genauigkeitsgrade belegt.

Fehler werden als Kalibrierkonstanten auf dem integrierten EEPROM einzelner Komponenten gespeichert. Der Treiber NI-RFSA nutzt diese Konstanten, um Korrekturen der Analyse auf Basis des relevanten Spektrums zu berechnen und anzuwenden.

Gruppenverzerrung mit einem Filter verringern

Die Geschwindigkeit der verschiedenen Signale wird Ausbreitungsgeschwindigkeit oder Geschwindigkeitsfaktor genannt. Die Entzerrung wird als Ausgleich für die Unterschiede bei der Ausbreitungsgeschwindigkeit durch die Filter eingesetzt.

Der vorhandene Kalibrierton ist bei 612,5 MHz amplitudenmoduliert. Mit einem präzisen Phasendetektor werden anschließend die nichtlineare Ausbreitungsgeschwindigkeit oder die Gruppenverzögerungen über das Filter gemessen und danach entzerrt, um die Gruppenverzögerung zu verringern.

Das Bild 2 stellt die Gruppenverzögerung über ein Filter rot und die entzerrte Gruppenverzögerung grün dar. Die Entzerrung korrigiert Amplituden- und Phasen-Nichtlinearität in Filtern. Daraus resultieren verbesserte Messergebnisse, wie EVM (Error Vector Magnitude).

Das Bild 3 zeigt die Wirkung der Entzerrung auf eine WCDMA-EVM-Messung. Der Unterschied ist im Konstellationsdiagramm deutlich zu erkennen.

Optimaler Dynamikbereich ohne Einbußen der Geschwindigkeit

Im Allgemeinen verwenden HF-Analysatoren Zwischenfrequenzfilter, um die Auflösungsbandbreite zu implementieren.

Die meisten modernen Analysatoren setzen jedoch eine Kombination aus Zwischenfrequenz- und digitalen Filtern ein, um einen optimalen Dynamikbereich ohne Geschwindigkeitseinbußen bereitzustellen.

Der Abwärtswandler unterstützt mehrere ZF-Pfade, einen Pfad mit geringer Bandbreite von 300 kHz und einen breiteren Pfad mit einer nominalen Bandbreite von 50 MHz.

Der Pfad mit geringer Bandbreite unterdrückt Oberwellen der Verzerrung, der Pfad mit höherer Bandbreite für schnellere Frequenz-Sweeps.

Bild 4 und 5 zeigen die Auswirkung des Zwischenfrequenzfilters. Mit dem Vektorsignalanalysator wird eine Zweitonmessung des Intermodulationsprodukts dritter Ordnung durchgeführt. Die zwei Töne sind 2 MHz voneinander entfernt.

Bild 4 zeigt eine analoge Zwischenfrequenzbandbreite von 50 MHz. Der Frequenzabstand ist geringer als die Zwischenfrequenzbandbreite, daher werden Verzerrungen bei ±3 MHz festgestellt. Der nutzbare Dynamikbereich ist somit -82 dBc.

Lesen Sie weiter: Wie sich die ZF-Filter auf ein Mehrtonsignal auswirken

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