数控衰减器AT-280及其在接收机性能测试中的应用

2007-03-09 18:26:11来源: 互联网
摘要:数控衰减器作为一种新型的衰减器在电子领域有着广泛的应用,文章介绍了数控衰减器AT-280的结构、特性参数以及控制使用方法,同时重点介绍了AT-280在雷达接收机噪声系数测试和灵敏度测试中的应用。 关键词:数控衰减器;接收机;噪声系数测试;灵敏度测试 1 引言 很多电子设备(如雷达、通讯、无线电局域网、GPS等)都需要对高频、中频信号进行定量衰减,这种衰减实质上是对高、中频信号进行精确量化的过程,其精度的高低将直接影响到这些设备性能指标或其性能指标的测试,进而影响到它们的使用性能。因此,寻求一种体积小、精度高、频带宽、开关速度快、使用方便的衰减器十分必要。 新型数控衰减器AT-280正好能满足以上要求,并在很多领域具有广泛的应用前景,本文重点介绍了AT-280在雷达接收机噪声系数T 灵敏度测试中的应用方法。 2 数控衰减器AT-280 2.1 AT-280简介 AT-280是一种采用SOIC-16脚表面安装塑封型5位、0.5dB步距的砷化镓MMIC数字衰减器,非常适用于高精度衰减、快速开关、极低功耗和低互调要求的场合。由于采用了成熟的1μm工艺和单片砷化镓MMIC技术,因而其具有全面钝化和可靠性高等优点。AT-280的典型电气参数如表1所列。 表1 AT-280的电气参数℃ 参 数测试条件单 位 min Typ max 参考插损 DC-0.1GHZ dB   1.1 1.3 DC-0.5GHZ dB   1.3 1.5 DC-1.0GHZ dB   1.5 1.8 DC-2.0GHZ dB   1.8 2.0 衰减精度 DC-1.0GHZ    0.20dB%26;#177;3%   DC-2.0GHZ    0.30dB%26;#177;3%   驻波比任何状态  1.5:1 1.8:1   Trise Tfall Ton Toff RF10%-90% RF90-10% ns   12   控制50%到RF90% 控制50%到RF10%   18  测试条件:TA=+25 2.2 功能图与真值表 图1是AT-280采用SOIC 16脚塑封表贴封装形式的引脚排列。其中: VC1,VC10,VC2,VC20,VC3,VC30,VC40,VC50分别为数据控制端 RF1和RF2分别为信号输入输出端。表2所列是AT-280的真值表。 表2 AT-280真值表 控 制 输 入 VC5 0 VC4 0 VC3 0 VC3 VC2 0 VC2 0 VC1 0 VC 1 衰减(dB) 1 1 1 0 1 0 1 0 参考 0 1 1 0 1 0 1 0 0.5dB 1 0 1 0 1 0 1 0 1.0dB 1 1 0 1 1 0 1 0 2.0dB 1 1 1 0 1 1 1 0 4.0dB 1 1 1 0 0 0 0 1 8.0dB 0 0 0 1 1 1 0 1 15.5dB 3 在雷达噪声系数测试中的应用 3.1 噪声系数测试基本原理 噪声系数定义为:当规定输入端处于T0=290K标准噪声温度时,网络输入端额定信号噪声功率比(Si/Ni)与输出端额定信号噪声功率比(Sout/Nout)的比值表达式为: F=(Si / Ni)/(Sout/Nout) 图2为噪声系数测量原理图。设噪声源在热态(T2)和冷态(T1)下测出的功率指示值Nout2和Nout1之比为Y,则经过计算得出的待测网络噪声系数为: F(dB)=ENR(dB)-10lg(Y-1) 式中,ENR为噪声源输出噪声的超噪比。 3.2 噪声系数测量方法 根据Y值求出待测网络的噪声系数的方法,称为Y系数法。噪声系数测量的基本方法是Y系数法。但在具体测试中,也常用3dB法(Y=2,或称功率倍增法)。其测量电路如图3所示。该方法在冷态T1时不接入3dB衰减器,这样可使指示器有一合适的指示值Nout,然后记下数控衰减器的衰减A1,而在热态T2时,接入3dB衰减器并调节数控衰减器,以使其恢复原指示值,则有Y=2,同时记下数控衰减器衰减值A2,则待测网络噪声系数F为: F=ENR-(A2-A1) 上式中,各参数的单位均为dB。 4 在雷达接收机灵敏度测试中的应用 4.1 接收机灵敏度测试原理 灵敏度指的是接收机接收微弱信号的能力。接收机灵敏度通常以接收最小可分辨输入信号功率Pmin来表示。为了使用方便,还可以用最小可接收信号功率相对于某一定标功率电平P0之比的分贝数A来表示,即: A=10lg(Pmin/P0) 雷达接收机输入端的最小可分辨功率通常是很小的,一般在pW的数量级,这样微弱的微波信号,用功率计测量是十分困难的。因此,在工程上,接收机灵敏度的测量不是直接测量接收机输入端的最小可分辨功率,而是将一已知的标准功率源经过数控衰减器加到接收机输入端,然后在保证输出端信噪比为某定值(如1:1)的情况下,将此标准功率(如1mW)被衰减的分贝数A作为此接收机的灵敏度(dB/mW)值。 4.2 接收机灵敏度测试方法 接收机灵敏度测试方框图如图4所示。微波信号源输出经数控衰减器、同轴测试电缆接到接收机输入端,然后将接收机检波电流输出接到μA表的输入端。测试步骤如下: (1)设定起始噪声电流,此时微波信号源不输出,接收机接电,增益置于某规定值,μA表测出起始噪声电流IN0。 (2)设定微波信号源频率、功率:调整信号源频率,使之与接收机调谐频率一致,μA表指示最大,并设定信号源输出功率为1mW。 (3)确定输出端信噪比:用数控衰减器对微波信号源的输出功率进行衰减,使μA表指示为2IN0,即信噪比为1:1,并记下数控衰减器的衰减值dA。 (4)用下式求和计算出灵敏度: A=dA+dI+dT 式中,dA为数控衰减器衰减值,dI为测试电缆衰减值,dT馈线损耗。 5 结束语 本文介绍了笔者在自己工作中应用AT-280的部分情况。实践证明,将AT-280应用在噪声系数和灵敏度测试中具有操作简单,测试精度高等优点。

关键字:数控  应用

编辑:汤宏琳 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/zhzx/200703/1857.html
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