射频测试仪器技术培训

1、射频测试技术 2014.05.06 主要内容 常用射频仪器介绍 使用注意事项 基本使用操作 部分射频指标测量 射频测试仪器介绍 按功能分为以下几大类： 1、信号源系列 2、频谱仪系列 3、网络分析仪系列 射频测试仪器介绍 HP8648C信号源介绍（10多万） 输出频率：300KHz1GHz 输出幅度：13020dBm 输出信号类型：AM、FM、TONE 用途：可用于需要单音信号的场 合，如作为FS的参考输入 射频测试仪器介绍 E4432B信号源 信号源E4432A/BE4432A/B介绍（30万） E4432系列信号源主要用来产生 单载波、3载波、4载波CDMA信 号（Pilot、9CH、32

2、CH、64CH），可 用于放大器、基站等设备的测试， 是一种常用的射频仪表 射频测试仪器介绍 E4432信号源 射频测试仪器介绍 E4432BE4432B信号源 250 kHz 至 3 GHz 频率范围 RF 调制带宽达 35 MHz 可选的双任意波形发生器和/或 实时 I/Q 基带发生器 40 MHz 采样率和 14-bit I/Q 分辨 率 射频测试仪器介绍 E4432BE4432B信号源 定制数字调制 (FSK, MSK, PSK, QAM),AM, FM, 相位调制, 脉冲调制, 步 进/表格扫描 (频率和功率) E443xB Signal Studio 专用软件 (Bluetooth

3、, 1xEV- DO) E443xB 专用固件 (3GPP W-CDMA, cdma2000, IS-95-A, GSM/EDGE) 可以通过GPIB 和 RS-232 监控 射频测试仪器介绍 按功能分为以下几大类： 1、信号源系列 2、频谱仪系列 3、网络分析仪系列 射频测试仪器介绍 常用的频谱分析仪有以下几种： E4406发射机测试仪 E4402频谱分析仪 HP8561/HP8562/HP8563频 谱分析仪 射频测试仪器介绍 E4406发射机测试仪（35万） 主要特性： 信道功率信道功率 调制精度调制精度(rho) (rho) （波形质量）（波形质量） 码域功率码域功率( (仅限仅限BT

4、S ) BTS ) 寄生辐射寄生辐射( (近载波寄生辐射近载波寄生辐射) ) 邻道功率比邻道功率比(ACPR) (ACPR) 可通过可通过GP-IBGP-IB接口监控接口监控 是测试放大器和其他设备的常用仪器是测试放大器和其他设备的常用仪器 （E4406E4406又被称为矢量信号分析仪又被称为矢量信号分析仪） 射频测试仪器介绍 E4402频谱分析仪（频谱分析仪（24万万） 工作频率：30Hz3GHz 射频输入端阻抗：50欧 输入幅度极限值：+30dBm 可以通过GPIB 和 RS-232 监控 可用于测试三阶互调、通道功率、 ACPR等指标，但主要用于测试信号 的频谱特性。 射频测试仪器介绍

5、E4402频谱仪 射频测试仪器介绍 HP8561/2/3频谱分析仪（频谱分析仪（30万万） 工作频率：30Hz 6.5GHz 快数字分辨率带宽 ：1, 3, 10, 30 和 100 Hz 可以通过GPIB 接口监控 适用于数字无线电和相噪测量的测适用于数字无线电和相噪测量的测 量邻道功率，信道功率，载波功率量邻道功率，信道功率，载波功率。 射频测试仪器介绍 HP856X系列频谱分析仪 射频测试仪器介绍 按功能分为以下几大类： 1、信号源系列 2、频谱仪系列 3、网络分析仪系列 射频测试仪器介绍 常用的网络分析仪： E8714ET/ES网络分析仪 E8753网络分析仪 射频测试仪器介绍 E87

6、14ET网络分析仪（15万） 100 dB 动态范围 实时扫描速度（40 ms/扫描） 集成的S-参数测试装置 具有1Hz分辨率的合成源 标准 LAN 接口 标准的内部 Agilent Instrument BASIC (IBASIC) 标准的 2, 6 和 12 端口切换测试装置 仪器使用注意事项 测试仪器选择 根据测试任务选择合适的测试仪表很重要，为确保测 试精度，应从测试仪表的输出、输入、动态特性结合 被测试件的指标确定测试仪器和附件，如衰减器、隔 离器等等。 仪表供电电源确认 大多数测试仪器供电具有AC110V和AC220V，上电前 务必检查并确认电源选择开关拨至AC220一边。 检查

7、仪表接地是否良好 ！为确保仪器使用安全和测试者人身安全， 上电前必须检查仪器接地是否良好，确保不会因仪器漏 电而损坏仪器或危及人身安全。 仪器使用注意事项 正确设置测试仪器 正确设置仪器的各种档位，以保证测试准确性 和仪器的安全，通常主要需关注被测件的输入、 输出电平，使得被测件输入电平不要超过其最 大要求值，根据被测件输出功率大小设置频谱 仪的内部衰减，对一些功率较大的设备还应外 接衰减器以确保仪器安全。 正确校准仪器 正确校准仪器是保证测试准确度的关键，用信 号源和频谱仪校准电缆损耗时，推荐信号源输出 电平为0dBm，用网络分析仪测试无源器件时推荐 网络分析仪输出功率为0dBm。但要注意射

8、频仪器 上电后需预热至少5分钟后再行校准。 仪器使用注意事项 正确连接测试仪器 被测件与仪器连接时，要求先连接被测 件输出端，尤其对于大功率设备；对于 测试双向信号传输的设备，当其输出功 率较大时，要求在信号源输出端连接隔 离器，在频谱仪或网络分析仪输入端连 接衰减器。 规范操作流程 首先关断信号源输出；测试时必须先给 被测件加电，然后再连接测试仪表；测 试完毕，要拆卸连接时应先关断信号源 输出，卸下电缆，关断电源 基本使用操作 E4432B 屏幕菜单操作按键 频率和幅度选择按键功能按键框 频率和幅度调节轮 频率和幅度增减RFRF输出开关 调制开关 RFRF输出 数字按键 电源开关 基本使用操

9、作 E4432B 上电预热 按 I 键（ON键打开电源键）。接通信 号发生器的电源，等待完成预热和内部 检查过程；预热5分钟。 信号源初始化 频率： 3GHz 输出功率： 135dBm 输出信号类型： 单音 RF输出状态： 关 基本使用操作 E4432B 设置频率 A）按Frequency键，再按数字键输入所需频率 数值，在二级按键栏选择单位完成信号源输出 频率设置。 B）按Frequency键，旋转频率转轮增减频率。 C）按Frequency键，再按增、减按键到目标值。 频率增量在按Incr Set键，再按数字键和单位键， 设置频率增量。 常用信号类型设置 按MODE按键进入信号类型选择菜单

10、，我们常 用的CDMA Format和Multitone（多单音信号） 格式信号。 根据仪器配置情况，CDMA信号又分为IS95 和WCDMA信号（但我们目前用到的4432没有 硬件配置）。 基本使用操作 E4432B 设置IS95A信号特性 按照顺序操作Mode、CDMA Format、IS95A 按键进入CDMA信号特性设置菜单，可以进行 如下设置： CDMA on/off 选择，On表示CDMA信号。 Multicarrier 选择单载波或三载波CDMA信号 Setup Select 选择pilot（导频）、9CH、32CH、 64CH CDMA 信号。 AM、FM信号设置 略。 基本使

11、用操作 E4406A 电源开关下重按键软驱数字按键输入端口 系统功能按键频率、幅度、扫描、测量选择按键 E4406A 基本使用操作 E4406A 上电预热 按下电源开关，接通发射机测试仪电源，等待 完成预热和内部检查过程；预热5分钟。 设定工作模式 按ModeMode键，屏幕出现子菜单（ （Service Service 、Gsm Gsm 、 CdmaoneCdmaone等）。选择相应的子菜单（通常我们选 cdmaonecdmaone），使其点亮激活。 设定工作频率 当工作模式选定后，压按Frequency键，在数字 按键键入所需频率，根据屏幕提示信息，压下 重相应按键，便可设置工作频率。 基

12、本使用操作 E4406A 内部衰减量设置 按ModeSetup键，屏幕出现子菜单，选择 子菜单中的Input，再选择Input Atter，按 数字键，输入要设置的衰减量数据，或 将内部衰减量设置为自动。 外部衰减量设置 为了读数方便，一般需设置外部衰减量， 按ModeSetup键，屏幕出现子菜单，选择 子菜单中的input ，再选择Ext Atter ， 选择Base，按数字键，输入要设置的衰 减量数据。 基本使用操作 E4406A 测量功能选择 按Measure键，屏幕出现子菜单，其所测试 的功能如下： Channel Power选中通道功率测量 Mod Accuracy 选中波形质量测量

13、 Code Domain 选中码域特性 ACPR 测量邻道功率抑制 基本使用操作 E4406A LAN功能配置 按SYSTEM按键，选择Config I/O,输入仪器 的IP地址，用户名称，然后可以ftp:/XXX 访问仪器。 储存功能配置 按PrintSetup按键，分别配置是打印到文件 或打印到打印机、文件类型、文件储存路 径（A: or C:)。 其他设置 按MeasSetup按键，可以设置平均功能及平 均 次 数 ， 还 可 设 置 分 析 带 宽 ； 按 AMPLITUDE按键选择分度值。 基本使用操作 8714ET 电源开关 下层按键 RF INRF Out 数字按键窗口软盘驱动器

14、 电源开关 基本使用操作 8714ET 仪器上电 打开电源开关，仪器开始启动并自检，仪 器回到上次设置的状态。 扫描频率范围设置 在8714ET的功能按键中，按FREQ键，屏 幕显示出频率设置菜单，可以通过Start、 Stop或CenterSpan来设置扫描频率范围。 扫描输出功率设置 在8714ET的功能按键中，按POWER键， 接着输入所需的扫描信号输出功率， 8714ET输出功率设置范围为10至20dBm。 基本使用操作 8714ET 扫描时间设置 扫描时间是指从最低频率扫描最高频率的 时间，可以按8714ET的功能键Sweep设置。 分度值和参考电平设置 按SCALE键，按照屏幕提示

15、，按Scale/Div 设置分度值；按Reference Level键，再通过 上、下键或数字键设置参考电平；按 Autoscale键，可得到最佳的分度值和参考 电平。 基本使用操作 8714ET 频标点设置 按Marker键，根据屏幕提示设置所需的频 标点，最多可以设8个频标点。 Display按键常用功能 按键Data-Mem可将频标点的数值归零以 方便读数。 Data/Mem按键用于通常的测试。 平均功能选取 通常测试时为方便读数，仪器上具有平均 （Avg）功能，可通过按键AVG实现平均 功能的启动和关闭，以及采样次数。 基本使用操作 8714ET FORMAT按键常用功能 按下FORM

16、AT按键，屏幕上出现二级菜单， 每次只能选中一个，其功能如下： Log Mag键可选中测量单位为dB； Lin Mag键选中测量单位为线性单位； SWR按键选中驻波比测量； Delay按键选中被测件的传输延迟； MEAR1和MEAR2按键 对于8714ET而言，MEAR1按键选择用于 测量传输；MEAR2按键用于选择测量驻波 比。详情请参考屏幕提示。 基本使用操作 8714ET 校准（CAL）功能 校准分传输和反射的校准，简述如下： 在测试传输状态下，连接好待校准的电缆 和衰减器，按CAL按键，按照屏幕提示选 择Response按键，再按Measure Standard完 成传输的校准。 PR

17、ESET功能 按PRESET按键可使仪表恢复到初始状态。 基本使用操作 8714ET 状态保存功能 按下SAVE/RECALL按键，可存贮或读出仪 器的校准和设置状态，操作可参考仪表提 示。 测量图形的存贮 8714ET可将测试图形存在3.5吋软盘上，操 作如下：按键，再按Select Port键选择存贮文件的路径和端口，退回上 一级菜单，按Start键即可完成。 基本使用操作 8714ET 8714ET与电脑的连接 电脑可以通过局域网或HPIB（GPIB） 接口实时监控8714ET，并可将测试图形存 贮在电脑里。采用HPIB方式时电脑中需 安装HPIB卡和相关的软件；采用LAN方 式时需设置

18、8714ET的IP地址及其他内容， 过程如下：按SYSTEM OPTIONS键，选择 LAN，选择LAN Port Setup进行端口设置， 需要设置8714ET的IP地址、网关IP地址、 子网掩码，连上网线，你就可以用浏览器 打开你的网络分析仪了。 射频指标测量 增益测量 放大器增益的概念 放大器增益（G）10lg （dB） PoutPin （功率单位为dBm） 应注意的是：测试时仪器读得的数据应考 虑仪器与被测件之间连接电缆的损耗。 AMP PoutPin Pout Pin 射频指标测量 增益测量 放大器增益的测试思想 测试放大器增益通常有两种方案： 采用网络分析仪 采用信号发射器频谱分析

19、仪 AMP 网络 分析仪 衰减器 （可选） 电缆L2 衰减器 （可选） 电缆L3 电缆L1 电缆L4 AMP 信号源频谱仪 电缆L1电缆L2 衰减器 （可选） 电缆L3 射频指标测量 增益测量 放大器增益的实际测试 采用网络分析仪方案测试增益，我们 在进行传输校准时需将电缆L1、L2、L3、 L4和衰减器的衰减量计算，而得到0基准， 连接到放大器即可从屏幕上读出增益。 采用信号源频谱仪方案时，可以设信号 源输出为0dBm单音信号，改变频谱仪的 外部衰减（E4406）或参考电平偏移 （4402），直至频谱仪显示的功率为 0dBm，测试时只需用频谱仪读得的功率 减去信号源的输出功率，即得增益。 射

20、频指标测量 输出功率测量 放大器输出功率的测量思想 放大器输出功率是放大器的一个重要 指标，要准确的测得放大器输出功率，需 选择合适得仪表，对于CDMA信号，测量 输出功率最有效的仪表是功率计，其次是 发射机测试仪（E4406A），当然普通的频 谱仪也可用于测量功率，但效果不如前边 的两款仪器。 测试连接图见放大器增益测试。 射频指标测量 输出功率测量 放大器输出功率的实际测量 测量时，频谱仪上读出的功率是放大 器的输出经过衰减器及电缆L1、L2的衰减 后的功率，那么放大器输出端口的输出功 率为：频谱仪读数衰减器衰减量电缆 L1的衰减电缆L2的衰减，通常我们将上 式的后四项的和，设置为频谱仪的

21、外部衰 减（也有人形象地将此设置成为“预 埋”）， 如此设置后，频谱仪上读得的数 值即为放大器输出功率。 射频指标测量 输出功率测量 通道功率 CDMA信号通道功率测量图形 射频指标测量 ACPR测量 ACPR的基本概念 ACPR是 A djacent channel power rejection， 邻道功率抗拒，它代表了放大器频谱纯度 和线性性能，是CDMA系统中的一个非常 重要的指标。导致ACPR指标下降的原因 主要是三阶、五阶互调，参考下图： 射频指标测量 ACPR测量 ACPR的测量思想 ACPR指标测量方案有两种： 用发射机测试仪（E4406A）直接读取。 用频谱仪（E4402或E

22、8561）读数，再经 过计算得到ACPR，计算公式如下： ACPR(dBc) =P1(30KHz)P2(30KHz)10lg P1(30KHz)P2(30KHz) 16 1230 30 射频指标测量 ACPR测量 通道功率ACPR ACPR 波形测量 频谱分析 码域测量 信号质量 通道功率 用E4406测试ACPR的图形 射频指标测量 三阶互调测量 三阶互调基本概念 在放大器输入端加两个单音信号，由于放 大器的非线性便会产生互调失真，如下图 三阶互调可以用绝对值和相对值的方法来 表示，分别缩写为IM3和IMD3。 射频指标测量 三阶互调测量 三阶互调测量方法 三阶互调测试优选仪器为：信号源E4432， 频谱仪E4402。 AMP 信号源频谱仪 电缆L1电缆L2 衰减器 （可选） 电缆L3 设置频谱仪（E4402B）的中心频率为放大器 中心频率，将Span 设置为5MHz，BW菜单 中，设置RBW为30KHz,VBW为300KHz。 设置信号源输出双音，双音频率间隔为 1.23MHz，调节幅度使放大器输出到额定