射頻放大器復調(diào)制性能分析
頻率以10MHz為步長從400MHz變化到2.5GHz。這個實驗中包含211個頻率測量步長(即測量點),每個步長的測量耗時約220ms。射頻輸入功率穩(wěn)定在-30dBm。 直流偏壓保持不變。同樣,調(diào)制信號是8PSK的EDGE信號,對每個頻率步長取20次測量結(jié)果的平均值。
EVM與射頻頻率關系給出了更詳細的測量結(jié)果。下面的一幅圖給出了放大器增益與頻率之間的關系(藍線),該圖表明在400~500MHz的頻率范圍內(nèi),增益約為19.5dB,而在高頻下增益大幅度衰減,在2.5GHz下約為10dB。
上面的一幅圖給出了EVM與頻率之間的關系。該圖表明EVM并不隨頻率而衰減。
而且,分析儀固有的EVM噪聲相比功率放大器的EVM性能一樣好,或者好得多。
這里,分析儀在大約46秒的時間內(nèi)進行了4220次精確的EVM測量。
在這個例子中,DUT在其頻率范圍內(nèi)都能夠提供很好的調(diào)制質(zhì)量。由于EDGE接收器不僅能夠檢測相位調(diào)制,即使是在幅值下降的情況下也仍然能夠正確解調(diào)信號。EDGE使用8PSK調(diào)制信號,表明,它對EVM下降的敏感性較低。
雖然沒有給出測試結(jié)果,但是我們必須在一定的偏壓范圍內(nèi)對功率放大器的EVM進行特征分析,以決定EVM在哪個位置達到無法接受的水平。這對于將要用于移動產(chǎn)品中的器件尤其重要。當EVM達到阻止接收器正確解調(diào)發(fā)射信號的水平時,這時的偏壓值決定了移動設備必須關機的電池電壓。產(chǎn)品生產(chǎn)過程中必須檢驗在規(guī)定的電池低閾值電平之上移動設備是否仍然能夠正常工作。
更復雜的是測量OFDM傳輸?shù)腅VM性能,OFDM傳輸實際上是一組工作在不同頻率下的副載波,每個副載波傳輸一個唯一的符號,而且同時進行傳輸。這種調(diào)制方式將產(chǎn)生多個星圖,使用多種調(diào)制技術。在任意時間點上,根據(jù)傳輸中各個符號狀態(tài)的相位,組合的符號狀態(tài)可能產(chǎn)生非常大或者非常小的功率輸出。這就是設置功率放大器工作點盡可能減少功率放大器在增益壓縮區(qū)內(nèi)工作的關鍵所在。正如EVM與功率之間關系的分析結(jié)果所示,工作在增益壓縮區(qū)會嚴重降低 EVM和調(diào)制質(zhì)量。
SDR的優(yōu)勢
在SDR中,快速而強大的數(shù)字處理電路取代了傳統(tǒng)的模擬電路。由于可以通過更改固件而不是硬連線電路來改變測量功能,因此這種設計更加靈活。基于SDR架構的產(chǎn)品也更加小巧、更加可靠,成本更低。
對測試成本的影響
除了能夠提高測量質(zhì)量之外,采用SDR架構的測試儀器還有很多方法可以降低測試的成本。
首先,測量時間縮短。先進的數(shù)字架構能夠加快測量速度,而專門的合成器電路則加快了調(diào)諧時間。如果VSG和VSA采用相同的架構并采用協(xié)同工作的設計方式,那么系統(tǒng)集成時間也隨之縮短了。
同時,儀器靈活的數(shù)字架構意味著可以通過軟件的方式增加新的測量功能,而不用改動硬件。
結(jié)語
功率放大器和其他元件的相位和幅值失真直接影響著通信質(zhì)量。EVM是衡量通信質(zhì)量的一項關鍵指標,它的主要優(yōu)勢在于,測量速度比BER 測試更快,相比眼圖或BER測試能夠提供更多的診斷信息。但是,EVM不是僅僅一個數(shù)值,而是工作功率大小、工作頻率和直流偏壓的函數(shù)。此外,在OFDM 傳輸中,EVM是由多個信號組合而成。因此,必須在一定的參數(shù)范圍內(nèi)對發(fā)射器(或功率放大器)的性能進行特征分析和測試,以確保設備能夠使用戶獲得可靠、正常工作。
新一代射頻儀器,例如吉時利的射頻測試系列儀器,采用了數(shù)字架構和SDR等創(chuàng)新技術,兼容已有的和新興的高產(chǎn)能傳輸技術。這使得這類儀器能夠?qū)崿F(xiàn)很高的測量精度,同時大大提高了儀器的性價比,降低了測試成本。本文引用地址:http://m.ptau.cn/article/187657.htm
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