So lassen sich Radar-Module mit einem Vektornetzwerk-Analysator ausmessen

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Anritsu GmbH

Verschiedene Arten, im gepulsten Modus zu messen

Ein Vektornetzwerkanalysator für Pulsmessungen bietet zwei separate Messmodi:

• Pulse-Profile-Modus: Dient der Pulsanalyse im Zeitbereich (Zeit über Leistung), ähnlich wie mit einem Oszilloskop (Bild 2).

• Point-in-Pulse-Modus: Misst Amplitude und Phase über den Frequenzbereich. Gemessen werden S-Parameter (Vorwärts- und Rückwärts-Transmissions- sowie Reflexionsei-genschaften). Zusätzlich können mit der Funktion „Eingangs- über Ausgangsleistung“ oder „Leistung über Frequenz“ Einblicke auf die Linearität des Verstärkers gewonnen werden (Bild 3).

Egal, ob man das Pulsprofil oder einen einzelnen Punkt innerhalb des Pulses misst: der Zeitablauf ist wichtig – sowohl der Zeitablauf bei der Erzeugung des Pulses als auch der der Messprobe. Die Messanordnung muss zudem Laufzeitverzögerungen kompensieren, die den in der Testanlage zum Einsatz kommenden materiellen Medien zuzuschreiben sind: So führt beispielsweise ein einfaches Koaxialkabel auf Grund seiner Länge zu einer Verzögerung bei der Signalübertragung. Die Verzögerung spielt dann eine Rolle, wenn das Messgerät eine Messung in einem extrem kurzen Zeitfenster vornehmen muss.

Dank der PulseView-Option für den VectorStar lassen sich Zeitabläufe optimieren, da sich die Parameter justieren lassen. Weiterhin bietet das Messgerät einen Echtzeit-Modus, wodurch die Auswirkungen einer jeden Änderung im Zeitablauf unverzüglich in den angezeigten Ergebnissen sichtbar werden. Da Radar auf der Analyse der Differenzen zwischen gesendetem und empfangenen Signal basiert, müssen die Charakteristika des einzelnen Pulses oder Pulsgruppe mit hoher Genauigkeit bekannt sein.

Zum präzisen Messen kurzer Pulse muss der VNA über eine Kombination aus hoher Zwischenfrequenz-Bandbreite und hoher Auflösung im Zeitbereich und gleichzeitig großem Dynamikbereich verfügen. Die in kurzen Pulsen auftretenden schnellen Zustandswechsel (Leistung, Frequenz) erfordern eine umfangreiche Analysebandbreite. Im Falle des VectorStar stehen vier Empfänger mit einer Bandbreite von je 200 MHz zur Verfügung, um Signale mit einer Auflösung von bis 2,5 ns darzustellen und zu messen.

Vor dem Einbau einzeln testen und charakterisieren

Ein TR-Modul besteht aus mehreren Baugruppen wie einem Leistungsverstärker. Alle Bauteile werden vor dem Einbau in einen Satelliten einzeln getestet und charakterisiert. Die für Pulsmessungen relevanten Parameter und die Schwierigkeit, diese anzuwenden, gelten gleichermaßen für Messungen an einem Leistungsverstärker. Ein Leistungsverstärker erfordert bedingt durch seine teilweise sehr hohe Leistung besondere Vorsichtsmaßnahmen beim Testaufbau und während der Messungen.

Für die Charakterisierung eines Radarleistungsverstärkers sind folgende Messungen typisch: Verstärkung über Frequenz, Messung des Kompressionspunktes (CP1 oder CP2), Messung des Verstärkerwirkungsgrads und Pulsprofilmessung. Die Daten in der Tabelle zeigen die Werte eines typischen Satelliten-Leistungsverstärkers. Die Verstärkung und der 2-dB-Kompresionspunkt werden für drei Frequenzwerte ermittelt.

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