射頻元器件測試方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及射頻測試技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及射頻元器件測試方法。
【背景技術(shù)】
[0002]相關(guān)技術(shù)中，準(zhǔn)確地得到射頻(RF)元器件的幅度和相位性能的測試結(jié)果對現(xiàn)代無線通信和航空/國防系統(tǒng)來說至關(guān)重要。在設(shè)計(jì)階段，系統(tǒng)仿真要求準(zhǔn)確的元器件底層數(shù)據(jù)，以保證最終系統(tǒng)能工作在所設(shè)計(jì)的參數(shù)范圍內(nèi)。在生產(chǎn)中，準(zhǔn)確測量可以保證每個(gè)元器件能夠滿足所公布的技術(shù)規(guī)范。
[0003]而相關(guān)技術(shù)中尚未有比較成熟的射頻元器件測試方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供射頻元器件測試方法，以解決上述的問題。
[0005]在本發(fā)明的實(shí)施例中提供了一種射頻元器件測試方法，包括:
[0006]提供第一測試信號源及第二測試信號源；
[0007]利用所述第一測試信號源產(chǎn)生的測試信號作為射頻元器件的測試輸入信號；
[0008]利用所述第二測試信號源產(chǎn)生的測試信號作為射頻元器件的本振輸入信號；
[0009]接收所述射頻元器件的輸出信號，利用所述輸出信號形成所述射頻元器件的測試結(jié)果。
[0010]本發(fā)明實(shí)施例提供的射頻元器件測試方法，通過第一測試信號源及第二測試信號源產(chǎn)生的測試信號對射頻元器件進(jìn)行測試，通過對射頻元器件輸出的輸出信號的波形、頻譜等參量的分析形成測試結(jié)果，如此實(shí)現(xiàn)對射頻元器件的測試。
【附圖說明】
[0011]圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例中射頻元器件測試方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面通過具體的實(shí)施例子并結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0013]本發(fā)明實(shí)施例中提供一種射頻元件測試方法，如圖1所示，主要處理步驟包括:
[0014]步驟Sll:提供第一測試信號源及第二測試信號源；
[0015]步驟S12:利用第一測試信號源產(chǎn)生的測試信號作為射頻元器件的測試輸入信號;
[0016]步驟S13:利用第二測試信號源產(chǎn)生的測試信號作為射頻元器件的本振輸入信號;
[0017]步驟S14:接收射頻元器件的輸出信號，利用輸出信號形成射頻元器件的測試結(jié)果O
[0018]本發(fā)明實(shí)施例提供的射頻元器件測試方法，通過第一測試信號源及第二測試信號源產(chǎn)生的測試信號對射頻元器件進(jìn)行測試，通過對射頻元器件輸出的輸出信號的波形、頻譜等參量的分析形成測試結(jié)果，如此實(shí)現(xiàn)對射頻元器件的測試。
[0019]具體地，提供第一測試信號源及第二測試信號源，包括:通過矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀VNA提供第一測試信號源及第二測試信號源。
[0020]本發(fā)明實(shí)施例中，利用輸出信號形成射頻元器件的測試結(jié)果，包括:利用輸出信號形成射頻元器件的線性測量結(jié)果及非線性測量結(jié)果。
[0021]本發(fā)明實(shí)施例的射頻元件測試方法還包括:對射頻元器件的測試結(jié)果進(jìn)行誤差校正。
[0022]對于射頻RF元器件來說，使用最廣泛的測量參數(shù)是散射參數(shù)，簡稱為S參數(shù)。這些參數(shù)表征了 RF兀器件在正向和后向傳輸信號的過程中所表現(xiàn)的反射和傳輸特性(包含幅度和相位的復(fù)數(shù)信息)。用S參數(shù)全面描述RF元器件的線性行為對全面的系統(tǒng)仿真來說是必不可少的，但這還是不夠的。因?yàn)橐坏┢x理想的線性性能，例如幅頻響應(yīng)特性的不平坦、相頻響應(yīng)特性的非線性化等，都會(huì)嚴(yán)重影響系統(tǒng)性能。
[0023]RF元器件的非線性性能也會(huì)影響系統(tǒng)性能。例如，對于一個(gè)放大器而言，如果驅(qū)動(dòng)的功率電平超出線性范圍，就會(huì)引起增益壓縮、調(diào)幅到調(diào)相(AM-PM)的轉(zhuǎn)換和互調(diào)失真(IMD) 0測量元器件的這些指標(biāo)也很重要。最常用的對RF元器件的特性進(jìn)行測量的儀器是矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀(VNA)，這里所說的“網(wǎng)絡(luò)”指的是電子電路概念上的網(wǎng)絡(luò)，而不是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。VNA使用一個(gè)作為激勵(lì)的RF信號源，并采用多路測量接收機(jī)來測量正反兩個(gè)方向上的入射、反射和傳輸信號。VNA可以利用固定功率的掃頻方式來測量S參數(shù)；也可以用固定頻率的功率掃描方式來測量放大器的增益壓縮。通過這種方式，來量化元器件的線性性能和一些簡單的非線性性能。VNA的內(nèi)部設(shè)置有兩個(gè)內(nèi)置RF信號源，可以對MD進(jìn)行測量?；赩NA的測試方法使得在測試過程中對儀表的設(shè)置更加簡單、測量時(shí)間更短、準(zhǔn)確性更高。
[0024]RF元器件所使用的許多器件都有三、四個(gè)端口，多至七、八個(gè)端口的器件也變得越來越常見。導(dǎo)致器件端口數(shù)量提高的原因有兩個(gè):一個(gè)是平衡元器件的廣泛使用，另一個(gè)是子組件的集成程度不斷提高，如當(dāng)前手機(jī)中使用的前端模塊。在降低對外部電磁干擾的易受度及減少對其他系統(tǒng)的電磁干擾方面，平衡電路具有相當(dāng)大的優(yōu)勢。平衡元器件可以采用有3個(gè)RF端口的雙端到單端口器件的形式，也可以采用有4個(gè)RF端口的雙端到雙端的形式。4端口 VNA現(xiàn)在十分常見，對于工作頻率在67GHz以下的任何平衡器件，安捷倫的4端口 VNA都可以非常方便地進(jìn)行測量。這些VNA能夠測量平衡器件的差模和共模響應(yīng)及模式轉(zhuǎn)換性能。集成程度不斷提高是器件的端口數(shù)量不斷增加的主要因素。在移動(dòng)電話行業(yè)中，手機(jī)和基站中都可以看到這種發(fā)展趨勢。多頻手機(jī)可以在多個(gè)頻段上工作，可能還包括非電話功能，如GPS或W1-Fi，這些手機(jī)通常都使用4端口模塊，其中包括一個(gè)或兩個(gè)天線輸入端口、多路開關(guān)、雙工器、濾波器和放大器，所有這些器件都集成到一個(gè)基片上。在基站方，雙工器和低噪聲放大器通常集成到有多個(gè)RF端口的合路器/分路器中。在測量此類器件時(shí)，由于現(xiàn)在業(yè)內(nèi)普遍要求對帶外抑制性能也要進(jìn)行測量，導(dǎo)致測試頻率上限通常遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于設(shè)計(jì)的工作頻段。例如，對于工作頻率低于2GHz的移動(dòng)電話進(jìn)行測試時(shí)，最高測試頻率竟高達(dá)12.5GHz，只有這樣，才能測得這些元器件是否會(huì)對其它頻段的設(shè)備引起干擾。為同時(shí)滿足很多的端口數(shù)量和很高的測試頻率的要求，可以通過使用一個(gè)通常放置于VNA底部的外置測試裝置(其中包含更多的測試端口連接器和定向耦合器)及必要的開關(guān)(這些開關(guān)可以讓外部測試裝置與VNA本身緊密地集成在一起)來擴(kuò)展VNA的端口數(shù)量。通過這種方式，可以實(shí)現(xiàn)端口數(shù)很多的多端口測試解決方案，并能測量任意端口對組合之間的信號通道，同時(shí)還包括必要的誤差校準(zhǔn)程序，消除所有測試端口和通道的系統(tǒng)誤差。安捷倫N5230A PNA-L網(wǎng)絡(luò)分析儀就是這樣一款設(shè)備。該設(shè)備利用145選件，與Z5623A K44測試端口擴(kuò)展底座一道，構(gòu)成一個(gè)8端口的13.5GHz測試系統(tǒng)(圖1)。另外，安捷倫最近還推出了基于N5230APNA-L網(wǎng)絡(luò)分析儀(配置有選項(xiàng)225)和U3022AE10測試端口擴(kuò)展底座的12端口 20GHz矢量網(wǎng)絡(luò)測試解決方案。
[0025]由于AUT的非線性，在放大器的輸出端口上，除了兩個(gè)放大后的輸入信號之外，還一起出現(xiàn)一個(gè)互調(diào)制信號。在通信系統(tǒng)中，這些不需要的信號會(huì)落在所需的工作頻段內(nèi)，因此無法通過濾波來濾除這些信號。盡管在理論上有無窮多的一系列互調(diào)信號出現(xiàn)，但通常只會(huì)測量三階互調(diào)信號，因?yàn)樗鼈儗ο到y(tǒng)的影響最大。兩個(gè)輸入信號之間的頻率差決定著三階互調(diào)信號出現(xiàn)的位置。例如，如果兩個(gè)輸入信號分別為