雙通道矢量信號分析儀測試系統(tǒng)延遲特性
測試目的
使用雙通道分析儀測試兩路相位相參的調制信號間的時間關系,驗證該方案在兩項應用中的可行性。一方面驗證使用相關技術方法測試信號間時間關系的可行性,另一方面通過對被測電路的輸出和輸入信號的相關測試,得到電路在復雜激勵狀態(tài)下的延遲特性。通過測試,檢驗Agilent 雙通道矢量信號分析儀完成雙路調制信號時間關系的分析測試功能和性能。
測試原理
工程應用中,通常需要對兩路信號進行幅度和時間相位關系的比較。特別是針對于分集接收機,相控陣雷達,MIMO系統(tǒng)等,這些系統(tǒng)中存在多路相位相參的調制信號。示波器是完成多路信號時域比較測試的標準儀表。對于正弦波,方波,脈沖調制等信號進行時間差分析是較容易實現(xiàn)的。先進的高采樣示波器也可提供非常高的時域分辨率,但對于一些連續(xù)的復雜調制信號,由于很難確定信號的觸發(fā)比較點,直接通過時域電壓波形的比較是不能確定兩路連續(xù)調制信號的時間關系的。
圖1兩路相參調制信號時間差值參數(shù)的測試結果
對于電子系統(tǒng)中的關鍵電路,往往需要測試其傳輸和反射特性,如放大器的增益,延遲,端口駐波等參數(shù)。網絡分析儀是測試器件傳輸和反射參數(shù)的重要儀表,具備非常高的測試精度,網絡分析儀在測試被測器件參數(shù)時,是通過掃頻信號激勵來完成參數(shù)測試的。對于放大器等有源器件來說,掃頻的激勵信號測試是很難反映器件的 AM/PM特性對信號參數(shù)的影響的,而器件在實際工作狀態(tài)下,由于激勵的為復雜調制信號,特別是相位調制的非恒定包絡激勵信號會引起器件的AM/PM效應。所以,網絡分析儀的掃頻測試結果很難精確反映電路在實際工作狀態(tài)下的延遲特性等參數(shù)。
針對上述測試問題,可以通過相關運算來確定任意信號間的時間關系。相關運算能反映兩路相參信號間的時間關系,通過兩路相參信號的相關運算,在信號時延差的位置上會出現(xiàn)相關數(shù)值的峰值。
Agilent 雙通道矢量信號分析儀具備對兩路信號的相關處理能力, 同時,儀表的兩個測試通道間具備相參的能力。
測試過程
使用Agilent E4438C 矢量信號源輸出QPSK 調制信號,通過功分處理后,信號1 作為參考信號,信號2 輸入到被測的延遲標準件中,被測器件輸出信號作為相關處理的信號。分析儀使用Agilent 81204A 寬帶示波器,示波器完成對兩路信號的采樣,示波器的兩個采集通道間保持相參關系,相關處理及其它參數(shù)的計算分析通過Agilent 89601A 矢量分析軟件完成。
兩路相參信號相關運算處理功能驗證
測試結果(見圖1)表明,利用Agilent 89601A+81204A 可完成對兩路相參調制信號時間差值參數(shù)的測試。相關函數(shù)峰值的數(shù)值為兩路信號間的時間差。Agilent 89601A 矢量分析軟件可同時顯示兩路獨立信號的頻譜、時域和相關運算等參數(shù)。提供對多路信號的完成測試能力。
測試儀表系統(tǒng)延遲校準
調制信號設置： 載波頻率：2GHz, 輸出功率: 0dBm
調制方式：QPSK, 調制比特速率：100Mbps
為消除儀表和測試電纜、轉接頭等附件引起的系統(tǒng)誤差。將連接被測器件輸入/輸出端的電纜連接為直通狀態(tài)。測試得到系統(tǒng)兩個通道的延遲為2.734375ns。
被測器件延遲參數(shù)測試
調制信號設置：載波頻率：2GHz, 輸出功率: 0dBm
調制方式：QPSK, 調制比特速率：100Mbps
將測試電纜連接到被測器件,在相同的激勵狀態(tài)下,測試兩路信號的延遲參數(shù)。測試結果為14.0625ns。
這樣,被測延遲的延遲參數(shù)為： 14.0635-2.734375=11.328ns。
