如何獲得射頻儀器最大功效的最優(yōu)化方法
了解你的被測試裝置
被測試裝置(DUT)的性能會顯著影響射頻測量。例如,溫度會影響穩(wěn)定性,并因此與可重復(fù)性密切相關(guān)。許多射頻器件和射頻儀器沒有對溫度變化的內(nèi)部補(bǔ)償。因此,它們必須在穩(wěn)定的溫度下工作以使溫度漂移引起的測量誤差最小。當(dāng)前的環(huán)境(例如,空調(diào)循環(huán)的開啟與關(guān)閉,覆蓋物和面板的移除或增加,處于戶外或室內(nèi),以及是否接近熱源)會有很大影響。需要注意適當(dāng)?shù)念A(yù)熱時(shí)間、被測試裝置的冷卻需求和周邊的環(huán)境以確保溫度穩(wěn)定性。
在有源器件中,過高的功率會導(dǎo)致發(fā)熱。例如,在測試高功率放大器時(shí),被測試器件本身可以保持溫度穩(wěn)定,但是下游組件會怎么樣呢?看看是否有開關(guān)或衰減器因?yàn)榉糯笃鞯妮敵龆患訜?。尋找由放大器產(chǎn)生的異常信號,例如諧波。電源線容易受到可直接疊加到輸出的環(huán)境噪聲的影響。而且,測量放大器的線性參數(shù)(增益和相位),隨后卻發(fā)現(xiàn)放大器同時(shí)處于被壓縮狀態(tài)是令人沮喪的。所有這些都影響了射頻測量的精度。在器件被測試前對其本身、其運(yùn)作方式以及它對射頻測量參數(shù)的影響進(jìn)行了解,會得到有意義的結(jié)果。
識別出現(xiàn)不確定性的方面
僅僅匹配射頻測試設(shè)備的數(shù)據(jù)表格說明與被測試裝置的測試要求是不夠的。這在更高頻率或者失配的射頻測量中尤其明顯,除其它外,還有放大不確定性。在測量的每個(gè)步驟中引入的誤差會使總體結(jié)果出現(xiàn)偏差。當(dāng)一個(gè)不正確的測量結(jié)果出現(xiàn)時(shí),你應(yīng)該在質(zhì)疑被測量裝置存在問題之前首先懷疑測量出現(xiàn)錯誤。
請?jiān)跍y量過程中了解儀器儀表以及被測試裝置的關(guān)鍵操作規(guī)范。在其它規(guī)范中,了解匹配,頻率響應(yīng),噪聲系數(shù)和功率。同時(shí),也要了解這些參數(shù)的容許誤差。請記住如下要素:
射頻開關(guān)重復(fù)性,老化和功率處理 耦合器的指向性,電纜的相穩(wěn)定性以及適配器的插入損耗和回波損耗 電路板線路的阻抗質(zhì)量,器件插座和電路板的開關(guān)轉(zhuǎn)換 測量中的電磁干擾(EMI)輻射和耦合
一些通常沒有被認(rèn)真考慮的項(xiàng)目,例如冷卻、諧波、激勵以及其他非線性行為也能夠增加測量中的誤差。審視整個(gè)測試設(shè)備并確定每一塊的誤差分布以獲得對預(yù)期測量不確定性的實(shí)際評價(jià)。找出誤差原因和它們對精度、重復(fù)性和不確定性的影響。這可以得到更好的結(jié)果,使您能更加有效和有意義地分配預(yù)算和資源。
注意所有的連接和組件
開發(fā)、設(shè)計(jì)、測試以及將產(chǎn)品推廣到市場這一系列的花費(fèi)是一筆相當(dāng)大的投資。一個(gè)公司的成敗與否取決于產(chǎn)品的性能。在高性能的射頻測試設(shè)備上的支出是有重要意義的,因?yàn)檫@能夠表明產(chǎn)品達(dá)到或超過與市場份額掛鉤的關(guān)鍵技術(shù)要求。此外它還代表了一種競爭優(yōu)勢和公司收入的主要增加來源。
然而,僅有一個(gè)高性能的,昂貴的,經(jīng)過良好校準(zhǔn)的測試系統(tǒng)和同樣性能顯著的被測試器件是不夠的,還應(yīng)該對被測試器件測試系統(tǒng)中的附屬連接和組件的質(zhì)量和重復(fù)性給予同等的關(guān)注。也許在關(guān)鍵的技術(shù)指標(biāo)上十分之一或二的改進(jìn)都是一個(gè)有競爭力的優(yōu)勢。在大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)下,源和負(fù)載的匹配(駐波比)為1:1.5是不錯的,但是這種程度的匹配將引入一個(gè)錯誤的(大約)為+/-0.35分貝的失配不確定性。一個(gè)0.2分貝的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)不可能在這么多的不確定性影響下得到證明。
容易忽視的項(xiàng)目例如電纜、開關(guān)、衰減器、連接器、插座、適配器和附件會不利于整個(gè)測量。從需要的精度出發(fā),然后選擇適合測量的組件。一個(gè)好的經(jīng)驗(yàn)法則會使測試系統(tǒng)性能十倍于你正在測試的被測試裝置的參數(shù)。
有了一個(gè)高品質(zhì)信道,下一步是要采用好的測量方法。請確保你正確清潔和存放電纜、連接器和適配器。即使是最好的電纜和連接器失效了,也要放棄對它們的使用,它們是測試過程中的耗材。采取措施,盡量減少適配器的使用,確保扭矩扳手和連接規(guī)格按常規(guī)使用以使熱切換最小。請記住正確的靜電放電(ESD)做法。即使測試系統(tǒng)間最高品質(zhì)的元件和被測試裝置的級聯(lián)也可以引入測量誤差。
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