业内第一台PXI矢量网络分析仪介绍

2014-12-23 09:37:56来源: eccn

NI公司在2002年推出其第一台RF矢量信号分析仪(VSA)之后,一直致力于为客户提供快速、灵活、精确的PXI仪器,而且其成本仅是传统箱型仪器的几分之一。现如今,NI的RF系列产品已经发展壮大,包括多通道RF信号发生器和分析仪、USB功率计、PXI RF调制模块,并开发了许多的软件工具包,用以支持不断增加的各种无线标准。

图1. 业内第一台PXI VNA,6GHz的NI PXIe-5630

今年,NI的PXI RF系列产品又增添了一个新成员,NI PXIe-5630矢量网络分析仪(VNA)。如图1所示,NI PXIe-5630是6GHz的双通道VNA,支持传输和反射(T/R)系数的矢量测量,也就是正向S参数S11和S21。全新的VNA具有10MHz到6GHz的频率范围,超过110dB的宽动态范围,不超过400μs/点(扫描3201个点)的扫描时间,是进行自动化设计验证和生产测试的理想工具。而且,NI PXIe-5630 VNA的架构灵活,体积小巧,可以方便地添加到设计验证和生产线测试系统中,这是体积大、成本高的传统VNA所无法比拟的。PXI平台的优势,结合灵活的、经过多核处理优化的LabVIEW API,可以方便地实现多个RF元件的并行测试。

描述RF元件特性需要特殊的仪器

为了获得更高的无线数据传输速率,而且不增加功耗或占用频宽,就需要特别注意RF元件的设计、特性和终端测试。复杂的调制电路严重依赖于对RF信号振幅和相位细微变化的成功检测,这使得信号链中的每个元件从基频到RF都要满足严格的要求。

VNA最常用的功能之一就是量化两个元件的阻抗不匹配。每次RF信号离开一个元件进入另一个元件时,信号的一部分都会被反射回来。就像你透过窗户往外看,大部分光透过窗户,使得外面的人可以看到你,但你也可以在窗户里看到自己的影像,这是因为光的一部分被反射了回来。在RF系统中,这种反射转换为能量损失,从而导致更高的功耗、不必要的热和失真。

为了完整描述信号经过被测设备(DUT)的通路,必须对以下3个信号进行测量:入射信号、反射信号和传输信号。图2说明了VNA的基本设计,正是这种设计使得VNA可以进行精确的测量。信号发生器连接到DUT的端口1。定向耦合器使得接收机R只测量参考信号或入射信号,接收机A只测量反射信号,而接收机B则测量传输信号,从而实现常用的VNA测量,包括插入损耗、回波损耗、电压驻波比(VSWR)和群延迟。

图2. VNA的特殊设计使高精度的RF测量成为可能

选择合适的工具进行测量

单一的RF仪器无法完整描述无线系统的特性。无线设备包括线性和非线性元件,只有知道每个元件的特性才能理解其对整个系统性能的影响。线性元件,或者工作在线性范围的元件,不会在RF信号中引入多余的频率成分。尽管线性元件会影响振幅和相位,但在其输入端引入的频率成分在输出时频率不变。典型的线性元件是滤波器和传输线。非线性元件则正相反,它会改变信号的频率特性。即使输入信号是单频的,经过非线性设备后,输出信号也可能包含谐波失真或其它畸变。常见的具有非线性特性的元件是功率放大器和混频器。

矢量信号分析仪(VSA)和矢量信号发生器(VSG),比如NI PXIe-5663和NI PXIe -5673E,可以很好地实现非线性测量,比如计算放大器的1dB压缩点或找到混频器中无用谐波。然而,对于线性测量,比如滤波器的传输和反射系数,或者在指定的频率范围内精确描述相位和振幅特性,VNA则是更合适的选择,比如NI PXIe-5630。表1显示了进行常见的线性和非线性测量所推荐的PXI RF仪器。

表1. 为常见的线性和非线性RF测量选择合适的PXI RF仪器

LabVIEW和PXI实现并行且灵活的VNA测试

NI PXIe-5630 VNA的小型化使其具有令人印象深刻的价值和灵活性。它功能齐全,包括自动化精确校准、全矢量分析和参考面扩展,为验证和生产操作提供理想的矢量网络分析解决方案,而传统的台式VNA则需要更高的成本和更大的空间。灵活的LabVIEW API可以帮助您实现真正的并行测试,只使用一个控制器和多个VNA相连就可以实现多点测试操作。而且,有了开放的PXI平台,您可以将其它RF或混合信号I/O仪器无缝地整合到测试系统中。

除了这个新的RF类仪器,NI会继续为PXI模块化仪器平台开发更多的新功能,从而更好地整合到您的设计验证和生产线测试中,以满足最新RF元件的性能要求。

– David Broadbent

David Broadbent 是NI公司的一位RF与无线测试产品经理,他拥有杨百翰大学物理学学士学位。

了解更多关于NI PXIe-5630 VNA的信息

18GHz的NI USB-5681功率计

NI USB-5681是一款真均值RF功率计,具有10MHz到18GHz的全频率范围,以及60dB的宽动态范围,最大功率可达+20dBm。其范围和时隙模式可以实现脉冲群波形的测量,比如WiMAX和LTE,以及多时隙波形的测量,比如GSM和EDGE。

关键字:PXI  矢量网络分析仪  自动化测试

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2014/1223/article_10426.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。
论坛活动 E手掌握
微信扫一扫加关注
论坛活动 E手掌握
芯片资讯 锐利解读
微信扫一扫加关注
芯片资讯 锐利解读
推荐阅读
全部
PXI
矢量网络分析仪
自动化测试

小广播

独家专题更多

富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
馆内包含了 纵览FRAM、独立FRAM存储器专区、FRAM内置LSI专区三大部分内容。 
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
 
带你走进LED王国——Microchip LED应用专题
带你走进LED王国——Microchip LED应用专题
 
电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2016 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved