基于矢量分析的RF有效测量

发布者:Wanderlust123最新更新时间:2016-09-01 来源: eefocus关键字:矢量分析  RF  有效测量 手机看文章 扫描二维码
随时随地手机看文章
随着宽带通信系统和其它高性能RF技术不断发展,测量系统也必须与之保持同步。过去,频谱分析对于大多数一般性应用来讲己经足够,矢量分析只用于更为特殊的测量中,如国防和信号监视场合。但矢量分析对测量快速移动的宽带与扩频信号非常重要,而且它在通用RF信号分析中也有很多优点,可以极大提高测量速度。

  RP测量一般可分为三大类,即频谱分析、矢量分析和网络分析。频谱分析通常采用频谱分析仪,它能够提供基本测量,在许多通用场合是用得最多的RF仪器,特别是用这类仪器可以观察到功率与频率之间的相关信息,有时还能对AM、FM和PM之类的模拟格式进行解调。矢量仪器包括矢量或实时信号分析仪,这类仪器可分析宽带波形并从感兴趣的信号中捕获有关时间、频率和功率方面的数据。网络分析仪一般用于RF元件的S参数测量。

  更专业的RF仪器称为“测试台”,针对特定的协仪或标准如蓝牙、GSM或802.11无线网络等做复杂测量。虽然价格昂贵,但它能够按指定标准一次性完成所有必要的测量,可加快测试程序的开发,不过一般情况下速度比通用仪器慢。由于这一原因,它更适用于设计和开发,而在制造测试环境下会给成本带来压力。

  所有这些仪器——频谱分析仪、矢量分析仪、网络分析仪和测试台——为用户提供了不同的功能,它们要么建立在标量基础上要么建立在矢量结构上,各有优点和缺点。标量结构一般制造费用较低,在噪声和相噪声方面能提供优越的性能。但因为是一种窄带结构,它不太适合分析目前日益普遍应用的宽带信号;此外它只能对观察信号给出两维(功率与频率的关系)信息,而且一般比矢量结构要慢。

 

  通信技术的发展

  近十年来,宽带已越来越变成一个重要的考虑因素,对更宽带宽和更大容量的要求迫使通信系统从窄带向具有高数据率的宽带转移。我们先来看一看通信技术的发展情况。

  多年以来AM和FM无线电及传统电话一直是最普遍使用的通信方式,这些系统的数据传输速率较低,需要的带宽也有限,例如电话为8kHz,FM无线电为200kHz。但我们如今正在向3G蜂窝系统方向发展,这一系统使用5MHz频带,而像蓝牙和IEEE802.11b无线网络技术均要占据80MHz频带,两者分别使用1MHz和22MHz信道,如此高的宽带与QPSK、FSK、GMSK和QAM等数字调制格式结合在一起,可以达到所要求的高数据率。

  许多目前使用的通信技术已经存在多年,但一直仅限于军事和国防应用,很多调制方案、宽带发送器、扩频性能和RF发送与接收等都源于军事应用。如今随着在研究和开发领域的大量投资,以及半导体性价比大幅增长,复杂的RF性能也在商业领域中逐渐得到应用。RF技术现在已融入到多种产品中,从电话到汽车钥匙,而TV系统、卫星和电缆通信调制器之类的宽带应用也采用了RF技术。

  为精确捕获和表征现代宽带系统,测量也需要从窄带测量设备向宽带矢量仪器转换,如果使用仪器的带宽等于或大于发送器带宽,就可以保证能捕获被测器件所有发送的信号。

  虽然矢量仪器的价格一般高于标量仪器,但它能提供更快的测量速度,产生更复杂的信号。特别是矢量仪器比频谱分析仪之类的窄带仪器所使用的滤波器频带更宽,这样就减少了对滤波器进行重新调谐的次数,使矢量仪器能更快完成对整个频谱的扫描。矢量结构还能产生大多数通信系统所使用的调制波形之类的复杂信号。

  当选择矢量仪器测量宽带信号时,需要同时考虑被测器件带宽和所有其它测量因素。例如你可能对分析仅有4MHz带宽的数字卫星信号感兴趣,但同时也必须测量相邻信道的功率,以确定发送器信号侵入其它服务运营商使用通道的功率符合政府规定的规范要求,对这种测量来说,矢量仪器的实时带宽至少应为器件带宽的三倍。

  除了捕获宽带信号外,矢量仪器还能为测量应用提供许多其它重要优点。例如对一个跨度很大的频率范围进行频谱扫描或其它测量时,矢量分析仪很宽的实时带宽可以极大节省测试时间。像国家仪器公司的新型RF信号分析仪具有20MHz实时带宽,其测量速度是传统仪器的30~200倍。

  对于各种通用频谱的采集,矢量仪器速度更快且测量次数更多,矢量分析仪能够采集到相位信息、幅值和频率,传统仪器一般做不到。你可以使用同一性能同时捕获和显示频率及时间信息,这对时间-频率分析和显示3D频谱图或瀑布图非常有用;另外还可以在I-Q或调制分析中使用带频率的相位信息,得到被测信号更为详细的视图,这些优点都使矢量分析仪比传统频率分析仪功能更为强大,更具灵活性。

  图1是频谱分析仪采集到的调频信号的频谱,显示图里没有任何动态信息,既没有频谱变化率,也没有调制在载波上的内容信号。图2是矢量分析仪显示的频谱图,即输入信号的时间-频率分析图。这是一个动态信号频谱图,表现了FM波形随时间变化的关系,它使调制频率下的内容信号(这里为正弦波)清晰可见。传统频谱分析仪不能显示频谱图,所以不适合用来进行调制分析。

关键字:矢量分析  RF  有效测量 引用地址:基于矢量分析的RF有效测量

上一篇:详解无线干扰的测量技术
下一篇:手机OTA测试

推荐阅读最新更新时间:2024-03-30 23:22

基于STM32单片机连接射频si4438模块的方案设计
SI4438射频模块参数: 1、频率范围:425-525MHz 2、数字接收信号强度指示(RSSI) 3、64字节收发数据寄存器(FIFO) 4、跳频功能 等! 使用SI的WDS工具生成代码 1、选择仿真模式 2、芯片选择si4438 B1模式 3、Radio Configuration ApplicaTIon 4、Select ApplicaTIon 1、Select Project 选择BidirecTIonal packet ,双向通信模式 2、Configure project 配置工程 Frequency and power: 频率和功率的设置, base freq基频,中心频率, Channel spac
[单片机]
基于STM32单片机连接<font color='red'>射频</font>si4438模块的方案设计
全球首家可重构射频前端芯片公司完成了D轮融资
集微网消息(文/春夏)近日,广州慧智微电子有限公司(简称慧智微,Smarter Micro)已经完成D轮融资,本轮融资由广发信德领投、华兴资本等机构参与,具体融资金额未披露。 据介绍,此轮融资后,慧智微将继续加大在可重构射频前端芯片的开发,让未来的无线互连更加智能,努力“化繁为简,让一切智慧互连”。 天眼查显示,慧智微2010年完成中兴合创进行的投资;2012年1月,获得金沙江创投、华兴新经济基金投资的数百万美元的A轮融资;2014年1月,完成由祥峰投资领投、金沙江创投等跟投的数千万人民币的B轮融资;2016年6月,完成由青云资本领投的9200万人民币的C轮融资。 据公司官网介绍,慧智微成立于2011年11月,于2012年初开
[手机便携]
全球首家可重构<font color='red'>射频</font>前端芯片公司完成了D轮融资
物联网、人工智能正夯 台系厂商RF芯片上修展望
在绝大多数台系IC设计业者已陆续召开2017年第2季法说,公布上半年财报及下半年业绩展望后,陆续发现有能力提前上修2017年营收及获利成长目标的台系IC设计公司,多是过去积极布局人工智能(AI)、物联网(IoT)、服务器及车用电子等新兴应用产品,2017年上半渐渐看到欢笑收割的前景;至于过去依赖大陆内需智能手机、平板电脑、穿戴装置等移动装置市场需求而起的台系IC设计业者,短期则被迫面对终端市场需求成长已明显转为趋缓,偏偏客户杀价动作反而更加激烈的压力冲击,只见新人笑,不见旧人哭的第3季营运成长展望及第4季订单能见度看法,刚好诉说2017年下半台湾IC设计产业链的最新战况。 创意及世芯算是第一批直言已开始受惠新兴人工智能应用需求
[半导体设计/制造]
5G 助推,PAMiD促使射频模块化技术演进
在5G技术的助推下,射频前端模块也在进行着新一轮的技术革新。 随着射频前端模块技术的逐步成熟,当前集成多模多频的PA、RF开关及滤波器的模组化程度相对较高的PAMiD(集成双工器的功放模块)在5G时代的需求不断增长,但研发实力和供应链整合能力的差异,对国内射频前端厂商而言,仍是掣肘。在持续的技术演进过程中,国内射频前端厂商仍有待加速突围之路。 模块化的演进 众所周知,射频前端作为所有通信设备的核心,包括射频功放、滤波器(双工器)、射频开关、射频低噪放、天线调谐、包络跟踪等,决定了通信质量、信号功率、信号带宽、网络连接速度等。 纵观智能手机中射频前端的发展历程,其集成度和价值量也成倍增加。据国金证券数据显示,从
[网络通信]
5G 助推,PAMiD促使<font color='red'>射频</font>模块化技术演进
频谱分析和噪声系数测量
无处不在的噪声是射频和微波设计师的敌人,对此不应感到惊奇。噪声限制了通信接收器检测弱信号的能力,从而妨碍设计师实现最佳的接收器性能。传输信号中的噪声恶化了性能,不仅是对传输信号,而且同样是对周围的频谱。由于噪声是普遍存在的,多年以前,射频和微波行业就建立了一个称为噪声系数的测量参数,以定量元件或系统给通过它的信号增加了多少噪声。 虽然噪声系数是一种用于描述射频和微波系统噪声和接收器灵敏度的参数,但它也是最重要和广泛使用的参数。对于各次测量和使用不同仪器的测量,噪声系数测量总是要求高精度和重复性。精度和重复性保证了元件和子系统制造商和他们的客户所进行规定性能测量的一致性。 噪声系数基础 作为测量参数的噪声系数早在二十世纪四时
[测试测量]
攻克超低成本手机的设计挑战
超低成本(ULC)手机是最近三年来的热点话题。目前ULC手机一般指低于20美元的手机,它们形成了一个独特的细分市场,需要采用特殊市场策略才能确保成功。 市场要求 典型ULC手机购买者的平均可支配收入有限。同时,由于缺乏必需的基础架构与系统,大多数购买用户都难以追踪。因此,如果运营商为手机提供大量补贴,而期望从服务费中获得收益的话,既不可行,也不具有经济效益。此外,ULC手机市场上的收益来源主要为利润相对较低的纯语音和短信服务,而不是具有较高单位用户平均收益(ARPU)值的数据业务,因此运营商也不愿意采用补偿模式。 一般来说,典型的ULC手机客户在购买手机时还需要积攒资金。尽管ULC 市场具有“低价”特性,用户也绝不接受一部价格
[焦点新闻]
无线射频技术在智能家居中的应用
这次要谈到的一种智能家居技术:家庭无线射频技术,适合为已装修完成,但未预先布线的房屋。 何为无线射频技术? 无线射频技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的无线通信技术。这种技术的优点是部分产品无需重新布线,利用点对点的射频技术,实现对家电和灯光的控制,安装设置都比较方便,主要应用于实现对某些特定电器或灯光的控制,成本适中。 这类系统功能比较弱,控制方式比较单一,且易受周围无线设备环境特别是同频及阻碍物干扰和屏蔽;较适用于新装修户和已装修户。 这也就是家庭网络中所提到的有线网络和无线网络的区别。 无线网络技术在没有布线的情况下也可以搭建家庭局域网。而无线射频技术也就是通过高频的无
[安防电子]
无线<font color='red'>射频</font>技术在智能家居中的应用
飞思卡尔首推蜂窝移动通信基站用氮化镓射频功率晶体管
飞思卡尔已实现该器件的量产,该器件完美结合了高效率、高增益及射频输出功率 2015年5月19日,亚利桑那州凤凰城讯(2015国际微波研讨会)-飞思卡尔半导体公司 日前推出了其首款蜂窝移动通信基站专用的氮化镓(GaN)射频功率晶体管。新产品A2G22S160-01S在无线基础设施应用所使用的30W和40W放大器中表现优异。这款产品是面向蜂窝移动通信市场的Airfast系列GaN晶体管的第一款产品。 作为射频功率晶体管市场的领跑者,飞思卡尔推出的GaN射频解决方案使客户在无线基础设施市场中有了更多世界级的产品选择。就在新产品发布的几个月前,飞思卡尔才推出了MMRF5014H,这是它第一款面向军事及工业应
[电源管理]
飞思卡尔首推蜂窝移动通信基站用氮化镓<font color='red'>射频</font>功率晶体管
小广播
添点儿料...
无论热点新闻、行业分析、技术干货……
热门活动
换一批
更多
最新测试测量文章
更多精选电路图
换一换 更多 相关热搜器件
更多每日新闻
随便看看
电子工程世界版权所有 京B2-20211791 京ICP备10001474号-1 电信业务审批[2006]字第258号函 京公网安备 11010802033920号 Copyright © 2005-2024 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved