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​混频器相位测试方法

发布时间:2019/9/11 16:23:12 访问次数:618

混频器

输出信号频率等于两输入信号频率之和、差或为两者其他组合的电路。混频器通常由非线性元件和选频回路构成。

输入频率f1和来自本地振荡器的本振频率f2经混频器作用后,输出频率变为f3。p f L ±qf S 。一般来讲 ,其中满足需要的仅仅是 f 3 =f 1 -f 2 或者是f 3 =f 1 -f 2 。前者产生中频的方式称为高差式混频 , 后者称为低差式混频 。在这里 ,混频过程中产生的一系列组合频率分量经过带通滤波器即可以选择输出相应的中频 ,而其他的频率分量会得到抑制 。


混频器相位测试方法

最常见的混频器相位特性测试是要得到混频器从输入端到输出端的时延特性或者相位非线性,关注的是混频器的插入相移随频率变化的斜率,或者不同频点上的插入相移变化量。

从第二节得出的散射矩阵模型可知,尽管已经忽略了本振的功率对混频器频响特性的影响,本振信号的相位变化也将体现在混频器的输出端。因此,测试时需要根据实际情况考虑本振相位对于变频特性的影响。

除了变频模式存在正常和镜像的差异之外,混频器的工作状态也有多种,可以是本振固定,输入和输出信号同步扫频,也可以输出/输入信号固定,本振和输入/输出信号同步扫频。本振是固定还是扫描对于混频器的相位特性测试的影响是不同的。

如果混频器的本振是固定的,那么本振的相位对混频器相位传输特性的影响为扫频范围内一个固定的相移,相当于混频器的相位特性曲线向上或者向下平移了一定的位置,对于曲线的斜率以及不同频点上的相位差是不影响的,那么它对于混频器的时延特性和相位非线性也没有影响,可以忽略不计。

如果混频器的本振是扫描的,那么本振在不同频点处的相位变化将会影响到混频器相位特性曲线的斜率,进而影响到混频器的时延。然而当混频器本振处于扫描状态时,其输入或者输出必定有一个是固定的。假设输入信号和本振同步扫描,输出固定,那么在输出端增加的延迟(比如增加一段传输线)只能表现为一定的相移而无法呈现出相位相对频率的函数,因此在测试时体现在混频器相位特性曲线上的也仅仅是一个相移而不是斜率的变化,这对于我们关注的混频器从输入到输出的时延特性是相悖的。因此,当混频器的本振处于扫描状态时,通常会改变测试的思路,由于器件在输出频率处都会有一定的带宽,可以将输入信号扫频的范围分成若干个小段,而本振变成步进的状态,在每个分段中采用固定本振的测试方法得到每个带宽范围内器件的时延,将所有分段中心频点处的时延连起来,就能够拼接成本振扫描状态下的器件时延。

现有的混频器时延或相位非线性测试方法主要有向下/向上变换(三混频器)法,调制信号法(包括双音法),矢量混频器测试法(VMC)和相位相参接收机测试法(SMC+ Phase)等。

选件 208 能够测量功率测量结果随频率的变化。功率使用 USB 功率传感器测量。FieldFox 的信号源频率可以与功率传感器(接收机)频率分开单独设置。同时扫描信号源和接收机的频率,扫描结果分别用两条迹线显示。频偏可以是负值、零或正值。

选件 208 可以表征混频器和转换器等器件的标量传输响应。在测量频率转换器件的变频损耗/增益时,必须要利用此频偏功能,因为根据定义,被测器件的输入频率和输出频率是不同的。FieldFox 信号源仿真被测器件,并使用功率传感器作为测量接收机。

信号源功率、增益/损耗以及接收机或输出功率均可在 FieldFox 上显示。

在测试有些器件时,输出频率可能会以信号源频率相反的方向执行扫描。下表显示了信号源、接收机和偏移频率之间的基本关系。FieldFox 分析仪配有频偏计算器,可加快测量设置。



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