數字無線通訊系統的射頻功率的測試

2019-11-05 02:18:50

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　　射頻功率所代表的是某一時間內所轉換的能量，幾乎所有的射頻裝置都有這一項規格，也就是其測試系統至少要有一個功率計，在高度競爭的無線通訊制造環境中，測試必須與制程的其余部份同樣具有效率才行。也因此，一個能夠在要求的速度、準確度和可靠度下，執行完整的功率測量的單一功率表解決方案，就變德相當重要。
　　
　　由安立（Ａｎｒｉｔｓｕ）公司所出品的ＭＬ２４３０Ａ系列功率計，是針對通訊系統的設計、制造以及維修方面的需求而來；而Ａｇｉｌｅｎｔ的ＥＰＭ－Ｐ系列功率表和Ｅ９３２０功率感應器中，也可找到所需要的這一切能力。
　　
　　一般功率計包括兩種類型的傳感器，就是Ｔｈｅｒｍａｌ以及Ｄｉｏｄｅ，圖中所示就是ＭＬ２４３８Ａ功率計。
　　
　　熱傳感器（ＴｈｅｒｍａｌＳｅｎｓｏｒ）技術
　　
　　常用的傳感器組件有Ｔｈｅｒｍｉｓｔｏｒｓ、Ｔｈｅｒｍｏｃｏｕｐｌｅｓ、Ｔｈｅｒｍｏｐｉｌｅｓ以及Ｄｉｏｄｅｓ。前三者都是以熱轉換為基本原理。Ｔｈｅｒｍｏｃｏｕｐｌｅｓ其速度及靈敏度均較ｔｈｅｒｍｉｓｔｏｒ為佳。Ｔｈｅｒｍｏｐｉｌｅｓ則為Ｔｈｅｒｍｏｃｏｕｐｌｅｓ串接而成。安立公司所研發出的Ｔｈｅｒｍｏｐｉｌｅｓ，不但具有超小型的尺寸且能在使用Ｖ接頭時，達到６５ＧＨｚ的高頻。雖然Ｔｈｅｒｍｏｃｏｕｐｌｅｓ的動態范較Ｔｈｅｒｍｉｓｔｏｒｓ為佳，但是其某些操作范圍卻是非線性，尤其在高在功率的１０ｄＢ區間，會有大約２４％的衰減。ＭＡ２４２０Ａ系列的熱傳感器則采用了ＥＥＰＲＯＭ儲存線性修正參數，以克服此一問題。所以在整個動態范圍內，均能有高精確度的表現。
　　
　　二極管傳感器（ＤｉｏｄｅＳｅｎｓｏｒ）
　　
　　二極管組件的測量速度，靈敏度以及動態范圍又較熱感式的優越許多。然而，速度與動態范圍是不可兼顧的。二極管傳感器的操作區間包含了ＳｑｕａｒｅＬａｗ及非律平方兩者。
　　
　　ＳｑｕａｒｅＬａｗ區間是從－７０ｄＢｍ－２０ｄＢｍ，二極管傳感器具有真正的ＲＭＳ響應，也就是在低于－２０ｄＢｍ時，其阻抗幾乎是常數，使負載電容能作等效的充放電。二極管傳感器的輸出電壓的平方值與輸入功率成正比。
　　
　　高于－２０ｄＢｍ功率時，二極管雖也會對ＲＣ電路充電，但由于反向電壓時，會使二極管ＯＦＦ，造成放電不及的狀況。ＲＣ電路的上升及下降時間，取于Ｒ的大小。顯示了理想的９０ｄＢ，從－７０ｄＢｍ－＋２０ｄＢｍ的動態范圍的線性響應。高于－２０ｄＢｍ時，可見有非線性的響應，這必須功率計以數字化修正，也就是以傳感器內的ＥＥＰＲＯＭ的資料來作補償。
　　
　　二極管傳感器具有足夠的視訊頻寬，以讓數字蜂巢式無線通訊的功率峰值與谷值通過，其高達６０ｄＢ－８０ｄＢ的動態范圍能滿足無線電設備及高速測量系統的需求。
　　
　　先進的通訊系統測試
　　
　　由于數字行動通訊的時間分割（ＴｉｍｉｎｇＩｎｔｅｒｖａｌ），使得測量日益復雜。傳感器的動態范圍及雙信道的操作對通訊的測量非常重要。低噪聲放大器及接收機的測試尤其需要寬廣的動態范圍。
　　
　　ＭＡ２４７０Ａ系列的功率傳感器具有９０ｄＢ的范圍可簡化測試系統。ＭＬ２４３８Ａ是一個具有各自獨立電路的雙信道功率計，不但可立即切換適當的增益范圍，而且可快速作Ａ／Ｂ（雙信道相除）計算。
　　
　　由于此功率計可將頻率校正因素及傳感器內的ＥＥＰＲＯＭ資料加以判讀，因此大大的減少了程序的長度及測試時間。增益及輸出功率可在ＣＷ、脈沖及ＴＤＭＡ的各種不同狀況下測量。具有觸發及取樣控制能力的功率計，可滿足ＴＤＭＡ信號：ＧＳＭ、ＰＨＳ、ＰＤＣ、ＤＣＳ－１８００、ＩＳ－５４ｐｃｓ－１９００及ＤＥＣＴ的功率測量需求。
　　
　　對于需輸入相等大小的掃頻信號的待測物（ＵＵＴ）或是相同大小功率輸出的待測物而言，具有雙波道快速測量能力的功率計是很受用的。
　　
　　新的熱感式及二極管式傳感器已改善了速度，動態范圍及精確性的特性。而新功率的計搭配ＧＰＩＢ控制界面，亦減低了系統的復雜性，加快了執行速度，改善對其他ＲＦ設備的干擾程度

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