利用矢量网络分析仪评估变频器(混频器)的变频损耗,需要特殊的校准方法和测试设置,主要涉及双源激励、误差校正和参考混频器的使用:
一、核心方法与硬件要求
1、?双激励源配置?:必须使用配备?双内置信号源?的VNA。一个源提供射频(RF)测试信号,另一个源独立提供本振(LO)信号,两者需保持频率同步且相位相干。
2、?参考混频器?:测试前需用一个?已知性能的参考混频器?对系统进行表征,以校准测试路径的相位和幅度误差。
3、?校准件选择?:使用?电子校准件或机械校准件进行端口误差校准。
注意:电子校准件ECal的输入功率需 ?≥ -18dBm?,否则无法完成自适应校准。
二、校准流程(关键步骤)
1、?源功率校准?:用功率计校准VNA输入端口功率,确保测试电缆传递的功率至变频器。
2、?双端口误差校准?:
(1)在变频器端口连接双端口电子校准件,获取以下误差项:
(2)方向性误差、源匹配误差、反射跟踪误差、负载匹配误差。
(3)结合功率计校准结果,计算传输跟踪误差(如S21的幅度/相位误差)。
3、?参考混频器校准?:将参考混频器接入测试系统,用其响应校正被测变频器的相位和幅度偏差。
三、测试设置与连接
1、?电缆连接?(以四端口VNA为例):
(1)?Port 1? → RF输入(测试信号)。
(2)?Port 3/4? → LO输入(本振信号)。
(3)?Port 2? → 中频(IF)输出。
(4)?参考混频器?需独立连接至另一组端口(如Port 4)。
2、?参数设置?:
(1)?测量S??参数?:直接对应变频损耗(幅度为损耗值,相位为附加信息)。
(2)?频率范围?:覆盖RF、LO、IF工作频段,分辨率建议≥101点。
(3)?功率电平?:通?!?-20dBm,避免变频器压缩。
四、变频损耗计算与验证
1、?直接读取结果?:
变频损耗 = ?-20log??|S??|? (单位:dB)。现代VNA可自动显示该值。
2、?误差修正?:若存在阻抗失配,需结合S??(输入反射)、S??(输出反射)修正损耗值。
3、?结果验证?:
(1)对比参考混频器的已知损耗值。
(2)测量标准衰减器验证系统精度。
(3)损耗异常高?:检查连接松动、校准遗漏(尤其直通步骤)或变频器损坏。
(4)?信号失真?:启用?时域门(Time Domain Gating)? 排除电缆反射干扰。
(5)?高频测量?:使用低损耗柔性同轴电缆,避免弯曲。