RF測量(07-100)

　　?整個測試系統保持50?線路

　　在RF電路中避免并行連接，多信號通路不像低頻電路中那樣簡單。保持一個匹配的電路通路使非連續性信號反射最小是關鍵因素。RF通路是精密機械，設計成開關保持50?阻抗。

　　為了在RF中實行并行通路，稱之為分相器或分壓器的器件分離一個輸入信號通路為兩個或多個輸出通路，每個通路都具有50?阻抗。這僅僅是RF測試系統所需的分量專用元件。

　　有大量的商業RF測試儀器出現，包括信號源、功率計、頻譜分析儀和網絡分析儀。

　　功率計

　　功率是最頻繁測量的RF參量。測量功率最容易的方法是用功率計。功率計采用寬帶檢測器并顯示絕對功率(通常表示為瓦、dBm或dB?V)。在大多數功率計中，寬帶檢測器(或傳感器)是一個肖特基二極管或二極管網絡，用來執行RF-DC變換。

　　功率計為測量功率提供RF儀器的最好精度。高端功率計(往往需要一個外部功率傳感器)可提供0.1dB或更好的測量精度。功率計可工作到-70dBm(100pW)左右。傳感器范圍從大功率模式到高頻(40GHz)模式，高帶寬模式適合于峰值功率測量。

　　功率計可以有一個通道或兩個通道，但每個通道需要一個分離的傳感器。兩個通道的功率計可測量器件、電路或系統中的輸入和輸出功率，這對計算增益或損耗是有用的。

　　一些功率計每秒可達200~1500個功率讀數。某些功率計可以測量信號的很多類型的峰值功率特性，信號包括通信和其他應用中的調制信號和脈沖RF信號。兩通道功率計也可以進行精確的相對功率測量。為了便攜，可把功率計封裝在小機殼中，適用現場應用。

　　功率計的主要缺點是它的有限振幅測量范圍，這是為了折衷它所覆蓋的頻率范圍。功率計提供信號功率的精確測量，但不能給出信號的頻率分量信息。

　　頻譜和向量分析儀

　　頻譜和向量信號分析儀用窄帶檢測技術測量頻域的RF信號。主要輸出顯示是功率頻譜與頻率的關系(絕對值和相對功率)。

　　頻譜分析儀和向量信號分析儀缺少功率計的高精度。然而，它們所采用的窄帶檢測技術，使這些分析儀可測量低到-150dBm的電平。RF分析儀一般精度為±0.5dB或更好。

　　頻譜和向量信號分析儀可以測量KHz~40GHz范圍的信號頻率。然而，分析儀的頻率范圍越寬，成本就越高。最普通的分析儀可測量高達3GHz頻率。新的通信標準工作在5.8GHz區域，要求分析儀具有6GHz或更高帶寬。

　　向量信號分析儀是增加信號處理能力的頻譜分析儀，它不僅僅能測量信號幅度，而且能分解信號為其同相和正交分量。向量信號分析儀可以分解調制信號，如移動電話、無線LAN裝置和工作在其他標準的裝置所產生的調制信號。向量信號分析儀可以顯示星座圖和碼域圖以及計算調制量測量(如誤差向量幅度)。

　　傳統的頻譜分析儀稱之為掃描調諧裝置，因為跨越頻率范圍掃描本振，這樣在頻率范圍內的各個頻率，一個窄帶濾波器可以獲得功率量。向量信號分析儀也掃描頻譜部分，但捕獲的是數據寬頻部分。這使得向量信號分析儀捕獲頻譜比頻譜分析儀更快。

　　向量信號分析儀性能的一個關鍵參數是測量帶寬。新的寬帶通信標準(如WLAN和WiMax)產生20MHz帶寬信號。為獲取分析這些信號，分析儀必須具有足夠寬的帶寬來捕獲整個信號。假若測量寬帶數字調制的信號，則必須確定分析儀所具有的測量帶寬，對捕獲信號是否合適。

　　頻譜分析儀可以檢驗發送器正在產生合適的功率譜。若設計工程要求測量失真分量(如諧波或寄生信號)，則需要頻譜或向量信號分析儀。同樣，如關心裝置的噪聲功率，則需要RF分析儀。需要頻譜分析儀或向量信號分析儀進行的其他測試包括功率放大器或功率晶體管的互調失真、3階截取、1dB增益壓縮以及器件的頻率響應測試。

　　測試一個必須處理數字調制信號的發送器或放大器，需要向量信號分析儀來解調信號。向量信號分析儀可以測量一個器件正在生成的調制失真量。解調處理是一個復雜的、計算密集的處理。因此，可以快速執行解調和測量計算的向量信號分析儀，可顯著地降低測試時間，這有助于降低測試成本。