射頻測試儀器技術(shù)培訓(xùn)

1、射頻測試技術(shù) 2014.05.06 主要內(nèi)容 常用射頻儀器介紹 使用注意事項(xiàng) 基本使用操作 部分射頻指標(biāo)測量 射頻測試儀器介紹 按功能分為以下幾大類： 1、信號源系列 2、頻譜儀系列 3、網(wǎng)絡(luò)分析儀系列 射頻測試儀器介紹 HP8648C信號源介紹（10多萬） 輸出頻率：300KHz1GHz 輸出幅度：13020dBm 輸出信號類型：AM、FM、TONE 用途：可用于需要單音信號的場 合，如作為FS的參考輸入 射頻測試儀器介紹 E4432B信號源 信號源E4432A/BE4432A/B介紹（30萬） E4432系列信號源主要用來產(chǎn)生 單載波、3載波、4載波CDMA信 號（Pilot、9CH、32

2、CH、64CH），可 用于放大器、基站等設(shè)備的測試， 是一種常用的射頻儀表 射頻測試儀器介紹 E4432信號源 射頻測試儀器介紹 E4432BE4432B信號源 250 kHz 至 3 GHz 頻率范圍 RF 調(diào)制帶寬達(dá) 35 MHz 可選的雙任意波形發(fā)生器和/或 實(shí)時(shí) I/Q 基帶發(fā)生器 40 MHz 采樣率和 14-bit I/Q 分辨 率 射頻測試儀器介紹 E4432BE4432B信號源 定制數(shù)字調(diào)制 (FSK, MSK, PSK, QAM),AM, FM, 相位調(diào)制, 脈沖調(diào)制, 步 進(jìn)/表格掃描 (頻率和功率) E443xB Signal Studio 專用軟件 (Bluetooth

3、, 1xEV- DO) E443xB 專用固件 (3GPP W-CDMA, cdma2000, IS-95-A, GSM/EDGE) 可以通過GPIB 和 RS-232 監(jiān)控 射頻測試儀器介紹 按功能分為以下幾大類： 1、信號源系列 2、頻譜儀系列 3、網(wǎng)絡(luò)分析儀系列 射頻測試儀器介紹 常用的頻譜分析儀有以下幾種： E4406發(fā)射機(jī)測試儀 E4402頻譜分析儀 HP8561/HP8562/HP8563頻 譜分析儀 射頻測試儀器介紹 E4406發(fā)射機(jī)測試儀（35萬） 主要特性： 信道功率信道功率 調(diào)制精度調(diào)制精度(rho) (rho) （波形質(zhì)量）（波形質(zhì)量） 碼域功率碼域功率( (僅限僅限BT

4、S ) BTS ) 寄生輻射寄生輻射( (近載波寄生輻射近載波寄生輻射) ) 鄰道功率比鄰道功率比(ACPR) (ACPR) 可通過可通過GP-IBGP-IB接口監(jiān)控接口監(jiān)控 是測試放大器和其他設(shè)備的常用儀器是測試放大器和其他設(shè)備的常用儀器 （E4406E4406又被稱為矢量信號分析儀又被稱為矢量信號分析儀） 射頻測試儀器介紹 E4402頻譜分析儀（頻譜分析儀（24萬萬） 工作頻率：30Hz3GHz 射頻輸入端阻抗：50歐 輸入幅度極限值：+30dBm 可以通過GPIB 和 RS-232 監(jiān)控 可用于測試三階互調(diào)、通道功率、 ACPR等指標(biāo)，但主要用于測試信號 的頻譜特性。 射頻測試儀器介紹

5、E4402頻譜儀 射頻測試儀器介紹 HP8561/2/3頻譜分析儀（頻譜分析儀（30萬萬） 工作頻率：30Hz 6.5GHz 快數(shù)字分辨率帶寬 ：1, 3, 10, 30 和 100 Hz 可以通過GPIB 接口監(jiān)控 適用于數(shù)字無線電和相噪測量的測適用于數(shù)字無線電和相噪測量的測 量鄰道功率，信道功率，載波功率量鄰道功率，信道功率，載波功率。 射頻測試儀器介紹 HP856X系列頻譜分析儀 射頻測試儀器介紹 按功能分為以下幾大類： 1、信號源系列 2、頻譜儀系列 3、網(wǎng)絡(luò)分析儀系列 射頻測試儀器介紹 常用的網(wǎng)絡(luò)分析儀： E8714ET/ES網(wǎng)絡(luò)分析儀 E8753網(wǎng)絡(luò)分析儀 射頻測試儀器介紹 E87

6、14ET網(wǎng)絡(luò)分析儀（15萬） 100 dB 動態(tài)范圍 實(shí)時(shí)掃描速度（40 ms/掃描） 集成的S-參數(shù)測試裝置 具有1Hz分辨率的合成源 標(biāo)準(zhǔn) LAN 接口 標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)部 Agilent Instrument BASIC (IBASIC) 標(biāo)準(zhǔn)的 2, 6 和 12 端口切換測試裝置 儀器使用注意事項(xiàng) 測試儀器選擇 根據(jù)測試任務(wù)選擇合適的測試儀表很重要，為確保測 試精度，應(yīng)從測試儀表的輸出、輸入、動態(tài)特性結(jié)合 被測試件的指標(biāo)確定測試儀器和附件，如衰減器、隔 離器等等。 儀表供電電源確認(rèn) 大多數(shù)測試儀器供電具有AC110V和AC220V，上電前 務(wù)必檢查并確認(rèn)電源選擇開關(guān)撥至AC220一邊。 檢查

7、儀表接地是否良好 ！為確保儀器使用安全和測試者人身安全， 上電前必須檢查儀器接地是否良好，確保不會因儀器漏 電而損壞儀器或危及人身安全。 儀器使用注意事項(xiàng) 正確設(shè)置測試儀器 正確設(shè)置儀器的各種檔位，以保證測試準(zhǔn)確性 和儀器的安全，通常主要需關(guān)注被測件的輸入、 輸出電平，使得被測件輸入電平不要超過其最 大要求值，根據(jù)被測件輸出功率大小設(shè)置頻譜 儀的內(nèi)部衰減，對一些功率較大的設(shè)備還應(yīng)外 接衰減器以確保儀器安全。 正確校準(zhǔn)儀器 正確校準(zhǔn)儀器是保證測試準(zhǔn)確度的關(guān)鍵，用信 號源和頻譜儀校準(zhǔn)電纜損耗時(shí)，推薦信號源輸出 電平為0dBm，用網(wǎng)絡(luò)分析儀測試無源器件時(shí)推薦 網(wǎng)絡(luò)分析儀輸出功率為0dBm。但要注意射

8、頻儀器 上電后需預(yù)熱至少5分鐘后再行校準(zhǔn)。 儀器使用注意事項(xiàng) 正確連接測試儀器 被測件與儀器連接時(shí)，要求先連接被測 件輸出端，尤其對于大功率設(shè)備；對于 測試雙向信號傳輸?shù)脑O(shè)備，當(dāng)其輸出功 率較大時(shí)，要求在信號源輸出端連接隔 離器，在頻譜儀或網(wǎng)絡(luò)分析儀輸入端連 接衰減器。 規(guī)范操作流程 首先關(guān)斷信號源輸出；測試時(shí)必須先給 被測件加電，然后再連接測試儀表；測 試完畢，要拆卸連接時(shí)應(yīng)先關(guān)斷信號源 輸出，卸下電纜，關(guān)斷電源 基本使用操作 E4432B 屏幕菜單操作按鍵 頻率和幅度選擇按鍵功能按鍵框 頻率和幅度調(diào)節(jié)輪 頻率和幅度增減RFRF輸出開關(guān) 調(diào)制開關(guān) RFRF輸出 數(shù)字按鍵 電源開關(guān) 基本使用操

9、作 E4432B 上電預(yù)熱 按 I 鍵（ON鍵打開電源鍵）。接通信 號發(fā)生器的電源，等待完成預(yù)熱和內(nèi)部 檢查過程；預(yù)熱5分鐘。 信號源初始化 頻率： 3GHz 輸出功率： 135dBm 輸出信號類型： 單音 RF輸出狀態(tài)： 關(guān) 基本使用操作 E4432B 設(shè)置頻率 A）按Frequency鍵，再按數(shù)字鍵輸入所需頻率 數(shù)值，在二級按鍵欄選擇單位完成信號源輸出 頻率設(shè)置。 B）按Frequency鍵，旋轉(zhuǎn)頻率轉(zhuǎn)輪增減頻率。 C）按Frequency鍵，再按增、減按鍵到目標(biāo)值。 頻率增量在按Incr Set鍵，再按數(shù)字鍵和單位鍵， 設(shè)置頻率增量。 常用信號類型設(shè)置 按MODE按鍵進(jìn)入信號類型選擇菜單

10、，我們常 用的CDMA Format和Multitone（多單音信號） 格式信號。 根據(jù)儀器配置情況，CDMA信號又分為IS95 和WCDMA信號（但我們目前用到的4432沒有 硬件配置）。 基本使用操作 E4432B 設(shè)置IS95A信號特性 按照順序操作Mode、CDMA Format、IS95A 按鍵進(jìn)入CDMA信號特性設(shè)置菜單，可以進(jìn)行 如下設(shè)置： CDMA on/off 選擇，On表示CDMA信號。 Multicarrier 選擇單載波或三載波CDMA信號 Setup Select 選擇pilot（導(dǎo)頻）、9CH、32CH、 64CH CDMA 信號。 AM、FM信號設(shè)置 略。 基本使

11、用操作 E4406A 電源開關(guān)下重按鍵軟驅(qū)數(shù)字按鍵輸入端口 系統(tǒng)功能按鍵頻率、幅度、掃描、測量選擇按鍵 E4406A 基本使用操作 E4406A 上電預(yù)熱 按下電源開關(guān)，接通發(fā)射機(jī)測試儀電源，等待 完成預(yù)熱和內(nèi)部檢查過程；預(yù)熱5分鐘。 設(shè)定工作模式 按ModeMode鍵，屏幕出現(xiàn)子菜單（ （Service Service 、Gsm Gsm 、 CdmaoneCdmaone等）。選擇相應(yīng)的子菜單（通常我們選 cdmaonecdmaone），使其點(diǎn)亮激活。 設(shè)定工作頻率 當(dāng)工作模式選定后，壓按Frequency鍵，在數(shù)字 按鍵鍵入所需頻率，根據(jù)屏幕提示信息，壓下 重相應(yīng)按鍵，便可設(shè)置工作頻率。 基

12、本使用操作 E4406A 內(nèi)部衰減量設(shè)置 按ModeSetup鍵，屏幕出現(xiàn)子菜單，選擇 子菜單中的Input，再選擇Input Atter，按 數(shù)字鍵，輸入要設(shè)置的衰減量數(shù)據(jù)，或 將內(nèi)部衰減量設(shè)置為自動。 外部衰減量設(shè)置 為了讀數(shù)方便，一般需設(shè)置外部衰減量， 按ModeSetup鍵，屏幕出現(xiàn)子菜單，選擇 子菜單中的input ，再選擇Ext Atter ， 選擇Base，按數(shù)字鍵，輸入要設(shè)置的衰 減量數(shù)據(jù)。 基本使用操作 E4406A 測量功能選擇 按Measure鍵，屏幕出現(xiàn)子菜單，其所測試 的功能如下： Channel Power選中通道功率測量 Mod Accuracy 選中波形質(zhì)量測量

13、 Code Domain 選中碼域特性 ACPR 測量鄰道功率抑制 基本使用操作 E4406A LAN功能配置 按SYSTEM按鍵，選擇Config I/O,輸入儀器 的IP地址，用戶名稱，然后可以ftp:/XXX 訪問儀器。 儲存功能配置 按PrintSetup按鍵，分別配置是打印到文件 或打印到打印機(jī)、文件類型、文件儲存路 徑（A: or C:)。 其他設(shè)置 按MeasSetup按鍵，可以設(shè)置平均功能及平 均 次 數(shù) ， 還 可 設(shè) 置 分 析 帶 寬 ； 按 AMPLITUDE按鍵選擇分度值。 基本使用操作 8714ET 電源開關(guān) 下層按鍵 RF INRF Out 數(shù)字按鍵窗口軟盤驅(qū)動器

14、 電源開關(guān) 基本使用操作 8714ET 儀器上電 打開電源開關(guān)，儀器開始啟動并自檢，儀 器回到上次設(shè)置的狀態(tài)。 掃描頻率范圍設(shè)置 在8714ET的功能按鍵中，按FREQ鍵，屏 幕顯示出頻率設(shè)置菜單，可以通過Start、 Stop或CenterSpan來設(shè)置掃描頻率范圍。 掃描輸出功率設(shè)置 在8714ET的功能按鍵中，按POWER鍵， 接著輸入所需的掃描信號輸出功率， 8714ET輸出功率設(shè)置范圍為10至20dBm。 基本使用操作 8714ET 掃描時(shí)間設(shè)置 掃描時(shí)間是指從最低頻率掃描最高頻率的 時(shí)間，可以按8714ET的功能鍵Sweep設(shè)置。 分度值和參考電平設(shè)置 按SCALE鍵，按照屏幕提示

15、，按Scale/Div 設(shè)置分度值；按Reference Level鍵，再通過 上、下鍵或數(shù)字鍵設(shè)置參考電平；按 Autoscale鍵，可得到最佳的分度值和參考 電平。 基本使用操作 8714ET 頻標(biāo)點(diǎn)設(shè)置 按Marker鍵，根據(jù)屏幕提示設(shè)置所需的頻 標(biāo)點(diǎn)，最多可以設(shè)8個(gè)頻標(biāo)點(diǎn)。 Display按鍵常用功能 按鍵Data-Mem可將頻標(biāo)點(diǎn)的數(shù)值歸零以 方便讀數(shù)。 Data/Mem按鍵用于通常的測試。 平均功能選取 通常測試時(shí)為方便讀數(shù)，儀器上具有平均 （Avg）功能，可通過按鍵AVG實(shí)現(xiàn)平均 功能的啟動和關(guān)閉，以及采樣次數(shù)。 基本使用操作 8714ET FORMAT按鍵常用功能 按下FORM

16、AT按鍵，屏幕上出現(xiàn)二級菜單， 每次只能選中一個(gè)，其功能如下： Log Mag鍵可選中測量單位為dB； Lin Mag鍵選中測量單位為線性單位； SWR按鍵選中駐波比測量； Delay按鍵選中被測件的傳輸延遲； MEAR1和MEAR2按鍵 對于8714ET而言，MEAR1按鍵選擇用于 測量傳輸；MEAR2按鍵用于選擇測量駐波 比。詳情請參考屏幕提示。 基本使用操作 8714ET 校準(zhǔn)（CAL）功能 校準(zhǔn)分傳輸和反射的校準(zhǔn)，簡述如下： 在測試傳輸狀態(tài)下，連接好待校準(zhǔn)的電纜 和衰減器，按CAL按鍵，按照屏幕提示選 擇Response按鍵，再按Measure Standard完 成傳輸?shù)男?zhǔn)。 PR

17、ESET功能 按PRESET按鍵可使儀表恢復(fù)到初始狀態(tài)。 基本使用操作 8714ET 狀態(tài)保存功能 按下SAVE/RECALL按鍵，可存貯或讀出儀 器的校準(zhǔn)和設(shè)置狀態(tài)，操作可參考儀表提 示。 測量圖形的存貯 8714ET可將測試圖形存在3.5吋軟盤上，操 作如下：按鍵，再按Select Port鍵選擇存貯文件的路徑和端口，退回上 一級菜單，按Start鍵即可完成。 基本使用操作 8714ET 8714ET與電腦的連接 電腦可以通過局域網(wǎng)或HPIB（GPIB） 接口實(shí)時(shí)監(jiān)控8714ET，并可將測試圖形存 貯在電腦里。采用HPIB方式時(shí)電腦中需 安裝HPIB卡和相關(guān)的軟件；采用LAN方 式時(shí)需設(shè)置

18、8714ET的IP地址及其他內(nèi)容， 過程如下：按SYSTEM OPTIONS鍵，選擇 LAN，選擇LAN Port Setup進(jìn)行端口設(shè)置， 需要設(shè)置8714ET的IP地址、網(wǎng)關(guān)IP地址、 子網(wǎng)掩碼，連上網(wǎng)線，你就可以用瀏覽器 打開你的網(wǎng)絡(luò)分析儀了。 射頻指標(biāo)測量 增益測量 放大器增益的概念 放大器增益（G）10lg （dB） PoutPin （功率單位為dBm） 應(yīng)注意的是：測試時(shí)儀器讀得的數(shù)據(jù)應(yīng)考 慮儀器與被測件之間連接電纜的損耗。 AMP PoutPin Pout Pin 射頻指標(biāo)測量 增益測量 放大器增益的測試思想 測試放大器增益通常有兩種方案： 采用網(wǎng)絡(luò)分析儀 采用信號發(fā)射器頻譜分析

19、儀 AMP 網(wǎng)絡(luò) 分析儀 衰減器 （可選） 電纜L2 衰減器 （可選） 電纜L3 電纜L1 電纜L4 AMP 信號源頻譜儀 電纜L1電纜L2 衰減器 （可選） 電纜L3 射頻指標(biāo)測量 增益測量 放大器增益的實(shí)際測試 采用網(wǎng)絡(luò)分析儀方案測試增益，我們 在進(jìn)行傳輸校準(zhǔn)時(shí)需將電纜L1、L2、L3、 L4和衰減器的衰減量計(jì)算，而得到0基準(zhǔn)， 連接到放大器即可從屏幕上讀出增益。 采用信號源頻譜儀方案時(shí)，可以設(shè)信號 源輸出為0dBm單音信號，改變頻譜儀的 外部衰減（E4406）或參考電平偏移 （4402），直至頻譜儀顯示的功率為 0dBm，測試時(shí)只需用頻譜儀讀得的功率 減去信號源的輸出功率，即得增益。 射

20、頻指標(biāo)測量 輸出功率測量 放大器輸出功率的測量思想 放大器輸出功率是放大器的一個(gè)重要 指標(biāo)，要準(zhǔn)確的測得放大器輸出功率，需 選擇合適得儀表，對于CDMA信號，測量 輸出功率最有效的儀表是功率計(jì)，其次是 發(fā)射機(jī)測試儀（E4406A），當(dāng)然普通的頻 譜儀也可用于測量功率，但效果不如前邊 的兩款儀器。 測試連接圖見放大器增益測試。 射頻指標(biāo)測量 輸出功率測量 放大器輸出功率的實(shí)際測量 測量時(shí)，頻譜儀上讀出的功率是放大 器的輸出經(jīng)過衰減器及電纜L1、L2的衰減 后的功率，那么放大器輸出端口的輸出功 率為：頻譜儀讀數(shù)衰減器衰減量電纜 L1的衰減電纜L2的衰減，通常我們將上 式的后四項(xiàng)的和，設(shè)置為頻譜儀的

21、外部衰 減（也有人形象地將此設(shè)置成為“預(yù) 埋”）， 如此設(shè)置后，頻譜儀上讀得的數(shù) 值即為放大器輸出功率。 射頻指標(biāo)測量 輸出功率測量 通道功率 CDMA信號通道功率測量圖形 射頻指標(biāo)測量 ACPR測量 ACPR的基本概念 ACPR是 A djacent channel power rejection， 鄰道功率抗拒，它代表了放大器頻譜純度 和線性性能，是CDMA系統(tǒng)中的一個(gè)非常 重要的指標(biāo)。導(dǎo)致ACPR指標(biāo)下降的原因 主要是三階、五階互調(diào)，參考下圖： 射頻指標(biāo)測量 ACPR測量 ACPR的測量思想 ACPR指標(biāo)測量方案有兩種： 用發(fā)射機(jī)測試儀（E4406A）直接讀取。 用頻譜儀（E4402或E

22、8561）讀數(shù)，再經(jīng) 過計(jì)算得到ACPR，計(jì)算公式如下： ACPR(dBc) =P1(30KHz)P2(30KHz)10lg P1(30KHz)P2(30KHz) 16 1230 30 射頻指標(biāo)測量 ACPR測量 通道功率ACPR ACPR 波形測量 頻譜分析 碼域測量 信號質(zhì)量 通道功率 用E4406測試ACPR的圖形 射頻指標(biāo)測量 三階互調(diào)測量 三階互調(diào)基本概念 在放大器輸入端加兩個(gè)單音信號，由于放 大器的非線性便會產(chǎn)生互調(diào)失真，如下圖 三階互調(diào)可以用絕對值和相對值的方法來 表示，分別縮寫為IM3和IMD3。 射頻指標(biāo)測量 三階互調(diào)測量 三階互調(diào)測量方法 三階互調(diào)測試優(yōu)選儀器為：信號源E4432， 頻譜儀E4402。 AMP 信號源頻譜儀 電纜L1電纜L2 衰減器 （可選） 電纜L3 設(shè)置頻譜儀（E4402B）的中心頻率為放大器 中心頻率，將Span 設(shè)置為5MHz，BW菜單 中，設(shè)置RBW為30KHz,VBW為300KHz。 設(shè)置信號源輸出雙音，雙音頻率間隔為 1.23MHz，調(diào)節(jié)幅度使放大器輸出到額定