Vektorová analýza

Ing. Koskuba DavidH TEST a.s.

Co je vektorový obvodový analyzátor

- „Network analyzer“ – nemá nic společného s počítačovou sítí

- Měří odezvu obvodu na známý signál - Ukázat „TransLine“

Dnes minimální konfigurace - princip

Kalibrace

- Nejedná se o ověření a donastavení přístroje.- Odstranění systematických chyb připojení a posun měřicí

roviny k DUT.- Měřením různých impedancí – většinou otevřený konec, zkrat

a přizpůsobená zátěž a propojení, ale jsou i další.- Princip posuvné zátěže (Smithův diagram následuje)

Smihtův diagram

- Uprostřed je standardní (nominální) impedance

50-ti Ohmový svět

- Měření na „standardní“ impedanci. Většinou 50 nebo 75 (CATV) Ohmů

- Kompromis mezi nejnižšími ztrátami a minimem V na W

Dnes používané konfigurace –dvouportová s přímým přístupem

- Zahrnutí zesilovačů do kalibrace- Zvýšení dynamického rozsahu vynecháním

směrových vazeb

Dnes používané konfigurace – Dvouportovás útlumovými členy a DC předpětím

- Napájení a měření zesilovačů

Dnes používané konfigurace – čtyřportová se dvěma zdroji

- Víceportová měření- Měření směšovačů

Dnes používané konfigurace – dva zdroje a interní směšovač

- Intermodulační zkreslení

Dnes používané konfigurace – více zdrojů, interní směšování, pulzní modulace

Test port 1

Test port 2

R2

35 dB

65 dB

65 dB

A

35 dB

B

Source 2 Output 1

Source 2 Output 2

Noise receivers

10 MHz -3 GHz

3 - 26.5 GHz

Pulse generators

Source 1OUT 2

OUT 1Pulse

modulator

LO

To receivers

R1

OUT 1 OUT 2Pulse

modulator

J11 J10 J9 J8 J7 J2 J1

Jak může analyzátor vypadat

Jak může analyzátor vypadat

Další možná měření - měření šumového čísla

Odečtení vlivu nedokonalého přizpůsobení při měření šumovéhočísla

Další možná měření – materiálová měření

Zpracování - Časová oblast a časová brána

Zpracování – Průměrování vs. „smoothing“

Další možná měření – přepočet na vzdálenost

Používané pro instalace telekomunikační instalace pro rychlou identifikaci místa špatného spoje.

Měření rovnou na polovodičových plátcích

Měření rovnou na polovodičových plátcích 2

Koplanární vs. mikropáskové sondy

Koplanární vs. mikropáskové sondy 2

Kalibrační substráty

Konec?

Ne, ne!

Ne jen 50-ti Ohmový svět

- Ne všechny prvky jsou přizpůsobené „standardní“ impedanci- Tranzistory, zesilovače, … nutné impedanční přizpůsobení.

Impedanční přizpůsobení

- Impedanční přizpůsobení jde pro malé signály udělat, ale ne pro velké signály, mění se impedance zesilovače.

Změna parametrů zesilovačů

- Změna parametrů zesilovače při použití malého a velkého signálu je 3dB (tj. 50%)

Princip impedančního přizpůsobení

Impedančního přizpůsobení – automatickávarianta

- Sonda je automaticky posunována krokovými motory.- Nutná zpětná komunikace a přesná kalibrace.

Impedančního přizpůsobení na vstupu i na výstupu

- Schematické zobrazení, lze aplikovat na měření s VNA

Konec?

Ještě ne … !pardon

Nelineární X-parametry

- Každá frekvence má amplitudu, fázový posun a fázi korespondující s fází jiných frekvencí

Nelineární X-parametry

- Každá frekvence má amplitudu, fázový posun a fázi korespondující s fází jiných frekvencí

Nelineární X-parametry - užití

- Umožňuje získat přesné vektorově zkalibrované souvislosti mezi harmonickými frekvencemi.

- Používá se při měření velmi výkonných zesilovačů a násobičůfrekvence

- Začínají být dostupné modely v X-parametrech

Nelineární X-parametry – zobrazení v časovéoblasti

- Zobrazení nelineárních parametrů v čase, s vektorovou kalibrací a odpovídající referenčním rovinám.

Nelineární X-parametry – měření pulzníodezvy

Ukázky N9912A

- Vektorový analyzátor- Vzdálenost k chybě- SA- …

Konec!!!