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射频基础—射频器件怎么调试?

3天前浏览3

对于新手来说,射频电路该如何调试是射频入门的第一步,射频调试工作该如何进展?本文展开来讲射频的器件该如何调试。

一、仪器规范  

仪器设置

射频信号源:仪表的设置不要超出输出功率的标定值,若超出,输出功率可能小于显示值,需核实;

频谱分析仪:屏幕显示的有效动态范围,约80dB注意不要超出;输入功率不要超出仪器最大输入功率,超出会恶化待测IM3(ACLR)、谐波,应选择合适的内部/外部衰减值;

矢量网络分析仪:仪器的IF带宽决定噪声,测无源器件的带外抑制,应适当降低IF带宽;调测任何电路,必须保证输出功率     <P1dB-3dB,一般设扫描功率=-20dBm;< span></P1dB-3dB,一般设扫描功率=-20dBm;<>

线缆标校

连接电缆要校准,避免引入损耗;

二、调试过程  

电源部分

1.大功率负载电阻做可调负载,如:10Ω,3.3Ω,1Ω;

2.DC-DC/LDO:负载电流50mA,调反馈电阻,将输出电压调到额定值;

3.电源电压最小值:DC-DC输出电压;(负载调制效应)

4.电源电压最大值:DC-DC输出电压;

5.电源电压额定:DC-DC负载最重,输出电压;(电压调制效应)

6.电源电压额定:DC-DC负载最轻,输出电压;

目标:

低压DC-DC、LDO电压(<6V):标称值±0.1V;

中压DC-DC、LDO(6~15V):标称值±0.2V;    

高压DC-DC、LDO(>15V):标称值±5%;

电流:标称值± 10%;

LNA部分

设备:

矢量网络分析仪

1.先测电源工作电压和工作电流,符合标称值,方可进入下一步;

2.矢量网络分析仪测S11、S22、S21/S12,扫描功率=-20dBm;

3.调试过程中若发现S11/S22>0,说明自激,先消除自激后,再往下进行;

4.调电感、电容,观察S11、S22曲线;

5.S11→S22→S21,若符合标称值,调试完成;

目标:

S11、S22:<-10

S21:标称值±1.5dB@G<30dB,±2.5dB@G>30dB;

电压:额定值下限~额定值之间;

电流:标称值+10%,-20%;

PA部分

设备:

矢量网络分析仪、信号源、频谱分析仪

1.先测电源工作电压和工作电流,符合标称值,方可进入下一步;

2.用矢量网络分析仪观察PA是否自激,必须稳定,方可进入下一步;

3.PA输出端接合适衰减器后,连到矢量网络分析仪Port2,调输入端匹配,观察S11,扫描功率=满功率激励 - 0~3dB;    

4.观察S21,调S22。只有确保不会自激(绝对稳定),PA输出端才能直接连到Port2。

5.S21符合标称值,则可认为S22良好;

6.S11、S21符合要求,小信号初步调试完成;

7.增大port1的输入功率,观察S21的曲线,调整输出端的匹配,直至p-1满足手册标称值;大信号调试初步结束;

8.用矢量信号源输入,PA输出端接频谱分析仪,测输出功率、ACPR及EVM;

9.以矢量信号为输入,测ACPR及EVM;

滤波器部分

设备:

矢量网络仪

测S11/S22(互易)、S21,扫描功率不限;

调电感、电容,改变零极点;    

目标:

S11、S22:<-10dB

S21:信号带内S21波动IF滤波器 <±0.5dB ,RF滤波器 <±0.2dB ;

信号带内群时延波动IF滤波器<1/10符号周期,RF滤波器<1/20符号周期;

          

Mixer部分

设备:

两台射频信号源,矢量网络仪,频谱分析仪;

射频信号源输出功率=LO标称功率,矢量网络仪扫描功率=-20dBm;

先测电源工作电压,工作电流,符合标称值,方可进入下一步;

RF/IF先端接50Ω。

匹配LO端,观察S11曲线;

匹配RF端,观察S11曲线;

匹配IF端,观察S11曲线;

然后测出变频损耗。若符合标称值,调试完成;

PLL+VCO部分

设备:

信号源分析仪

先测电源工作电压和工作电流,符合标称值,方可进入下一步;

VCO输出幅度是否符合标称值,电源是否干净影响VCO输出杂散;

REF CLK非常重要,幅度、谐波、杂散、相位噪声直接影响输出相位噪声指标;

调RF输入端匹配,可能影响pulling frequency及换频时间;    

为降低pulling frequency ,VCO输出端与LO之间要有足够隔离;

低通环路相位余量在换频时间与相位噪声之间平衡;

目标:

输出功率:标称值±1.5dB;

相位噪声:<标称值+5dB;

杂散:<标称值+5dB;

换频时间:<标称值+10us;

DDS部分

设备:

矢量网络分析仪

先测电源工作电压和工作电流,符合标称值,方可进入下一步;

输入时钟非常重要,幅度、谐波、杂散、相位噪声直接影响输出相位噪声指标;

调时钟输入端匹配,影响时钟幅度;

调DDS输出端匹配,影响DDS输出谐波杂散;    

检波部分

设备:

信号源,万用表

先测电源工作电压和工作电流,符合标称值,方可进入下一步;

调输入端匹配,观察S11曲线,扫描功率=-20dBm;

射频信号源施加激励,检波电压值=检波曲线标称值±3dB*检波斜率;

信号源AM调制,调制频率=符号率,调制度80%,用示波器观察RC低通滤波后波形,(峰值-估值)/检波斜率<3dB,检波输出时延<1符号周期;


来源:射频通信链
ACP电源电路
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2025-07-28
最近编辑:3天前
匹诺曹
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相控阵天线是什么?

现代雷达和通信系统依靠相控阵天线来提供波束成形和波束控制等基本功能。波束成形为无线通信链路提供了许多优势,包括:·减少干扰·增加范围·扩展服务数量·提高安全性 什么是相控阵天线? 天线阵列需要多个单独的天线作为一个整体协同工作。相控阵天线使用数百甚至数千个天线单元。每个天线单元的辐射方向图与相邻天线结合,形成称为主瓣的有效辐射方向图。相控阵天线 (PAA) 通过算法改变每个天线元件的振幅和相位将天线辐射方向图设置到特定方向,同时并减少旁瓣水平。 天线阵列设计在波束成形的过程中最大限度地提高主瓣辐射的能量,同时减少旁瓣辐射的能量。 相控阵天线的工作 原理 相控阵天线以电子方式进行波束控制,因此通常将相控阵称为电子扫描阵列(ESA)。过去主导经典雷达系统的天线阵列是机械扫描的。一个转子操纵辐射元件,一个巨大的天线接收信号。这种方法导致系统笨重、缓慢,容易出现单点故障。自从发展到ESA技术以来,相控阵天线继续以更小的占地面积提高整体可靠性。 电子扫描相控阵的两种类型是:·无源电子扫描相控阵 (PESA)·有源电子扫描相控阵 (AESA) 相控阵天线的关键是波束赋型,波束赋型的关键是实现对相位和幅度的控制,相位偏移有多种方法可以实现。最简单的方法是在电路中加入移相器和数控衰减器。 相控阵天线通过对电路中幅度和相位调整,实现几乎瞬时的波束控制。 瞬时波束控制使相控阵成为现代通信系统应用的理想选择,因为与跟踪多个目标的雷达系统一样,多个波束可以同时与手机、地面站或卫星进行通信。 相控阵的缺点是什么? 相控阵天线具有显著优势,包括波束控制、灵活性。但是,相控阵必须考虑关键的权衡,尤其是技术复杂性和成本。AESA 集成了单个天线元件和相关发射功率放大器(PA)、接收低噪声放大器(LNA)、移位器、衰减器、开关和基带控制器都集成到 T/R 模块中。 相控阵天线系统依赖于对每个天线单元信号的相位和幅度的精确控制。这种复杂性需要复杂的硬件和软件来管理阵列的操作,与简单的天线系统相比,这反过来又使设计、实施和维护更具挑战性和时间密集性。 除了设计和开发的复杂性外,集成众多组件(如移相器、放大器和控制系统)也会导致相控阵天线的高成本。 尽管存在这些缺点,但相控阵天线在许多高级应用中的优势大于缺点。 相控阵天线和线阵天线有什么区别?相控阵和线性阵列天线都是天线阵列类型,它们由多个天线组成,它们一起工作以发送或接收信号。然而,线性天线阵列由以直线(线性)配置排列的元件组成。 与相控阵天线相比,线性阵列天线为能够承受固定波束的应用提供了更简单、更具成本效益的解决方案。当相控阵天线以电子波束控制时,天线元件的物理排列决定了线性阵列的波束方向。要改变波束方向,整个天线阵列必须移动。相控阵天线有哪些应用? 雷达一直是相控阵天线拓扑结构的主要应用领域。发射/接收 (T/R) 模块和 GaN 功率放大器 (PA) 等组件技术的发展让组件的尺寸越来越小。 除了雷达,5G和卫星通信行业的商业通信也在使用相控阵天线。在5G应用中,大规模机器类型通信(mMTC)数据吞吐量取决于相控阵技术。同样,相控阵为新空间领域和卫星通信中日益常见的低地球轨道(LEO)卫星提供了必要的快速跟踪和连续连接。 来源:射频通信链

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