PNA-XCustomerPresentation-硬件和射频工程师

1、微波器件测试应用的技术突破介绍日程?新一代网络分析仪PNA-X?PNA-X 硬件结构?放大器 IMD 测试?器件脉冲特性测试?变频器件测试?噪声系数测试1微波射频电路的性能参数调制器解调器理想信号状态噪声干扰相位噪声功率压缩器件相位失真码间串扰 单频干扰器件特性测试参数典型指标对信号的放大 /衰减，延时线性特性输入和输出端口驻波比、增益/插损传输和反射指标。延时等对信号的非线性处理特性，信号的信号传输非线性失真1dB 压缩点；三阶交调； ACPR 恶变频或交调失真化； CCDF ，X 参数等在输入信号中叠加噪声信号信噪比恶化噪声系数；寄生相位噪声网络分析仪的基本结构激励源倍频器X输出衰减器输出

2、衰减器R1接收机R2接收机A/DLO*A/DA接收机B接收机A/DA/D测试端口 1被测件测试端口 2扫频状态下功率扫描状态下S参数测试S参数测试2功能最强大的矢量网络分析仪SCMMGain CompressionSub-1dB Noise FigurePerforms S-parameter,Simultaneously sweepsSource match corrects toIMD, Gain Compression,both frequency and outputmake high-accuracy noisePulsed Parameter, andpower at 1dB co

3、mpressionfigure measurements possibleNoise Figure measurementswith one insertionSwept IMDConvertersPerforms a completeAccurately measures phase,intermodulation distortionfrequency, and delay responseanalysis over an entireof frequency translationrange of frequenciesdevices, even with embeddedLOsNVNA

4、Pulsed DevicesCompletely characterizes allInternally generates modulatedlinear and nonlinear propertiespulsed output to characterizeof your active device bypulse performance with up to 5extracting X-parametersMHz bandwidthGoing Beyond S-ParametersPage 5January2009PNA-X 完整的测试能力3放大器完整参数的测试扫频状态下增益，驻波性能

5、测试内置双源激励状态下交调性能测试扫功率状态下 1dB 压缩性能测试扫频状态噪声系数测试介绍日程?新一代网络分析仪PNA-X?PNA-X 硬件结构?放大器 IMD 测试?器件脉冲特性测试?变频器件测试?噪声系数测试4Agilent PNA-X微波高性能网络分析仪? Agilent 新的微波网络仪平台。? 针对射频微波器件测试的应用。满足对放大器，混频器，多通道器件，脉冲器件 ,差分器件等微波射频器件测试要求。? 灵活的激励源配置方式：内置双源，激励信号的合路功能，支持外置激励信号。? 测试功能完整（包含扫频测试，扫功率测试，双音激励测试，可方便完成复杂激励状态下器件参数测试）。内置双激励信号源

6、? 频率范围： N5241/2/4/5A: 10 MHz 13.5G/26.5G/43.5G/50GHz? 端口数量： 2 端口或 4 端口配置? 先进的接收机处理技术，仪表大测试动态范围，高测试精度。? 灵活的配置方式。? 大屏幕显示，方便简单的操作使用。PNA-X 提供业界最好的测试性能、最精确的测试结果、最灵活的配置方式、最丰富的测试功能；测试简单设置、容易使用；帮助您降低测试成本、提高测试效率和产量。PNA-X 网络仪技术特点（激励源部分）可配置为双激励源结构灵活的测试装置配置方式Source 1Source 2OUT 1OUT 2OUT 2OUT 1? 内部包含信号开关和合路等电路?

7、 通过机械开关配置测试信号? 开放的激励源合接收机接口，? 可通过外置放大器或衰减器扩展测试功率范围。源的技术性能? 频率范围 (26.5 GHz)? 高功率输出 ( +13 dBm)? 频谱纯度高 (谐波抑制 >-55 dBc)? 大功率扫描范围 (> 50 dB)脉冲调制能力? 内置脉冲调制器和脉冲发生器5PNA-X 网络仪的双源配置方式网络仪表内置激励源 1Source 1网络仪表内置激励源 2Source 2OUT 2可设置为通过仪表面板输出OUT 1OUT 1OUT 2 可设置为源 1 信号合路Rear panelR1测试端口 1激励信号的两个通道来源R2通过开关设置控制

8、A通道 1 ：由网络仪内部源头 1提供激励B通道 2 ：由网络仪内部合路器提供激励合路器信号来源为源 1，源 2或外置信号35 dB35 dB65 dB65 dBTest port 1Source 2Source 2Test port 2Output 1Output 24端口 PNA-X 高级配置 (Option 423)Source 1OUT 2Source 2OUT 1OUT 1OUT 2Rear panelR1R3R4R2ACDB35 dB35 dB35 dB65 dB65 dB65 dB65 dB35dBTest port 1Test port 3Test port 4Test por

9、t 2?包含激励源信号控制和信号合成功能?每个测试端口激励信号都可控制选择内部或外部激励?测试端口 1包含信号合路控制6激励源和接收机关系配置? 激励源采用双源合路配置方式? 两个激励源工作状态为点频? 信号源 1：f1,信号源 2:f2? 两个激励源输出功率设置（Port1 Src2）? 接收机采用扫频方式中心频率为： (f1+f2)/2频率扫描范围为：101×(f2-f1)测量点数为： 101? 显示坐标为接收机频率N5242A 网络仪连接仪表完成SCMM 测试激励源 1频谱仪信号源OUT 1OUT 2激励源 2OUT 1OUT 2Rear panelR1R2AB65 dB35

10、dB35 dBAgilent N5242A 网络仪65 dB测试端口 1Source 2Source 2测试端口 2Output 1Output 2后面板连接被测件被测件?PNA-X网络仪内置激励源和接收机端口控制开关。? 可使用外置信号源和分析仪表对被测件性能参数进行测试，不需要改变被测件连接关系。? 测试 ACPR ，频谱杂散，调制精度等指标。7介绍日程?新一代网络分析仪PNA-X?PNA-X 硬件结构?放大器 IMD 测试?器件脉冲特性测试?变频器件测试?噪声系数测试使用频谱仪进行扫频 IMD 测试f1f1 f2f2 ? 需要很长的时间测量所有的频点和功率点? 需要写一个自动化测试程序?

11、 需要另外一台网络仪测量 S 参数Going Beyond S-ParametersPage 16January 200984端口 PNA-X IMD 测试Source 1Options 419, 423OUT 2Source 2OUT 1OUT 1OUT 2Rear panelR1R3R4R2ACDB35 dB35 dB35 dB65 dB65 dB65 dB65 dB35dBTest port 1Test port 3Test port 4Test port 2DUTGoing Beyond S-ParametersPage 17January2009PNA-X 扫频 IMD 测试结果CT

12、_302 S800 2008Agilent RestrictedPage 189IMD: PSA vsPNA-X IM 频谱模式PSAPNA-XPoints = 1200B receiver atten = 0 dBCT_302 S800 2008Agilent RestrictedPage 19介绍日程?新一代网络分析仪PNA-X?PNA-X 硬件结构?放大器 IMD 测试?器件脉冲特性测试?变频器件测试?噪声系数测试CT_302 S800 2008Agilent RestrictedPage 2010脉冲激励的测试参数仪表测试结果幅度 / 相位测试结果是脉内数据的平均结果频域Average

13、 Pulse采样时间点图1：脉冲扫频激励，频域测试，时间段平均值分析扫频测试在脉内确定的时间点进行测试（需要外置触发控制信号）频域Point-in-Pulse图 2：脉冲扫频激励，频域测试，时间段定点分析CW在脉冲不同时间点进行测试激励脉冲状态幅度参数时域测试时域图3：脉冲点频激励，相位参数时域测试，时间扫描分析PNA-X 一体化脉冲网络仪集成 4 路脉冲源 ，以及 脉冲调制器 于一体11脉冲网络仪的测试方法宽带模式脉冲器件测试方案技术特点最小脉冲宽度300ns系统激励功率峰值功率： 18dBm, 支持外置推动放大器技术特点适合于 500ns以上脉冲宽度测试应用，大重复周期脉冲状态的测试。测试

14、动态范围受脉冲宽度影响。大重复周期状态下测试速度较快。适合生产测试应用。Pulse trigger接收机带宽脉冲信号功率谱窄带模式脉冲器件测试方案技术特点最小脉冲宽度33ns系统激励功率峰值功率： 18dBm, 支持外置推动放大器技术特点适合几十纳秒数量级脉冲宽度状态的测试。测试动态范围受脉冲占空比影响。大重复周期状态下测试速度较慢。适合研究开发测试应用。IF filter脉冲调制信号D/R degradation = 20*logduty cycleIF filter脉冲调制信号功率谱PNA-X 网络仪脉冲源参数控制脉冲信号接口定义定义网络仪激励源 1和激励源 2的脉冲调制控制信号来源：脉冲

15、源 1/2/3/4 ，外脉冲控制信号内部脉冲信号被外脉冲触发信号控制脉冲周期参数设置网络仪内置脉冲源 1/2/3/4 的参数控制，每路脉冲信号的脉冲宽度和时间延迟设置?使用 PNA-X 内置的脉冲源，共四路?使用 PNA-X 内置的脉冲源，外部触发?使用外部脉冲信号*脉冲信号设置最大占空比<70%*宽带方式下激励源调制脉冲delay=2.5us窄带脉冲测试参数设置12PNA-X 网络仪脉冲测试功能脉冲激励状态下的3 个测试功能脉冲调制激励状态扫频参数测试单点频脉冲调制激励状态，S参数时域测试单点频脉冲调制激励状态，连续脉冲串S参数变化过程测试PNA-X 网络仪脉冲状态测试性能100Enh

16、anced NarrowbandDetection PNA-X80)Bd(eg60WidebandnaDetectionRc8510iCurrent NarrowbandmaDetection PNAn40yDNarrowband Detection851020010010.01.00.10.01Duty Cycle (%)13宽带模式脉冲测试状态扫频过程回扫过程脉冲调制扫频激励信号脉冲扫频激励信号接收机同步触发脉冲PNA-X 网络仪脉冲状态测试性能（宽带法）S21 幅度参数测试0.02dBS21 相位参数测试0.1 度测试条件：频率范围：8G12GHz ，激励功率： 5dBm ，脉冲宽度：

17、3us，占空比： 1%14PNA-X 网络仪脉冲状态测试性能（窄带法）S21 幅度参数测试0.02dBS21 相位参数测试0.3 度测试条件：频率范围：8G11GHz ，激励功率： 5dBm ，脉冲宽度： 50ns，占空比： 1%PNA-X 完成脉冲状态时域参数测试（窄带模式）S21 幅度参数测试S21 相位参数测试测试条件：频率范围： 10GHz ，时间分辨率： 20ns15介绍日程?新一代网络分析仪PNA-X?PNA-X 硬件结构?放大器 IMD 测试?器件脉冲特性测试?变频器件测试?噪声系数测试PNA-X 网络仪激励和接收机频率关系设置本振信号源的选择两次混频电路频率关系设置16PNA-

18、X 完成混频器标量参数测试Source 1Options 219, 224OUT 2Source 2OUT 1OUT 1OUT 2Rear panelR1R2AB35 dB35 dB65 dB65 dBTest port 1Source 2Source 2Test port 2Output 1Output 2选件 082 支持DUT混频器传输性能幅频参数测试PNA-X 完成混频器矢量参数测试Source 1Options 219, 224OUT 2Source 2OUT 1OUT 1OUT 2Rear panelR1R2AB35 dB35 dB65 dB65 dBTest port 1Sour

19、ce 2Source 2Test port 2Output 1Output 2DUT选件 083 支持，需要参考混频器和校准混频器混频器传输性能幅频，相频参数测试17混频器测试的矢量校准技术校准混频器Calibration mixer/filter pairOPENIF-SHORT校准步骤RFLOAD?步骤 1:IF+IF-= RF-LO在被测混频器的输入频率和输出频率段上完成对LO网络分析仪的双端口校准。?步骤 2:开关通过反射测量得到校准混频器的传输/反射矢量参数。?步骤3：b2SHORTOPEN利用校准混频器对仪表进行校准，消除仪表矢量LOAD误差（包含仪表和测试电缆及参考混频器等）参考

20、混频器校准混频器Calibration mixer/filterReference mixer矢量校准提高混频器参数测试的精度PNA-X通过矢量校准提高混频器传输参数测试精度无矢量混频器校准技术网络仪测试结果18N5242A 完成两通道混频电路比值测量Source 1Options 219, 224OUT 2Source 2OUT 1OUT 1OUT 2Rear panelR1R2AB35 dB35 dB65 dB65 dBTest port 1Source 2Source 2Test port 2Output 1Output 2DUT两通道混频电路比值测量参数设置PNA-X 网络仪提供两路本

21、振驱动信号两个激励源频率定义：? 激励源 1信号频率扫频定义? 激励源 2信号频率与激励源 1频率同步变化，频率差为200M 。? 被测混频器测试模式：激励和本振信号同步变化，固定中频模式接收机工作方式：? 固定频率： 200MHz两个激励源功率定义：激励源 1信号通过端口 1和参考 1 端口输出，作为两个混频电路激励激励源 2输出通过仪表端口 3 和4 输出，作为两个混频器本振信号19N5242A 完成两通道混频电路比值测量传输特性幅频指标相对差值测试传输特性相频指标相对差值测试对内置本振的变频电路测试应用PNA-X校准状 态测试状态LO?被测混频器内置本振，该本振信号与仪表提供的参考混频本

22、振信号不相参，使被测混频器输出中频信号与参考混频器输出中频信号出现频率差或不能保持相位相差。?PNA-X 接收机能完成对被测混频器输出信号的频率扫描和相位扫描，通过补偿处理，使参考混频输出和被测试输出能保持相位相参关系，保证被测件相位参数测试的准确。20对内置本振的变频电路比值测试应用源输出端口测试设置：1：频率偏置功能打开 ， frequency offset: On2：设置激励信号频率和接收机频率点频测试 ,center freq= 混频器输入频率span=0offset 本振频率3：被测件输出分别输入到仪表Port1,Port24：测试结果设置为 A/B。幅度和相位参数5：测试前可以中一

23、个幅度和相位跟踪的功分器在接收机频率上进行校准，激励信号可以用信号源提供，输出频率为与接收机频率相同。噪声系数测量技术?Y因子法（冷热噪声源）? 使用 NFA 或者 SA? 使用确定 ENR 噪声源?冷态源法（直接噪声）? 在网络仪上使用? 只用冷态（室温）噪声? 单次连接完成 S参数和噪声系数的测试+28V346C 10 MHz 26.5 GHzDiode offTcoldNoise sourceDiode onThotThotTcoldExcess noise ratio (ENR) =290 KNoise Figure SeminarPage 42January, 200821Y因子法P

24、 out (hot)tuOrewoPesioNP out (cold)DUTPoutPinamplifier gain放大器追加噪声Page 43冷态噪声法P in (cold)Noise Power InP in (hot)Noise Figure SeminarJanuary, 2008Unknown variablePout= kBGa(Tcold + Te)DUTNoise ReceiverFsys =PoutkToBGaFrcv - 1Need to know available gain very accurately(G a is function of S 11 , S22 a

25、nd Gs)FDUT = F sys GDUTCalibration:Noise ReceiverNoise Figure SeminarPage 44January, 200822噪声参数特性F min at Gopt2FFminRn24 RnGoptGsG sYs YoptFminZ0 1Gopt221 GsIncreasing noise figurefrequencyIncreasing noise figureNoise Figure SeminarPage 45January, 2008PNA- Xs Unique Source -Corrected Technique? PNA-

26、X 使用电子校准件调谐冷态源端口阻抗? 利用不同源端阻抗和噪声系数的关系以及矢量误差项计算50 欧姆阻抗时的噪声系数(Z1, F 1), (Z 2, F 2),Z s measured during calF s measured with DUTfrequencyNoise Figure SeminarPage 46January, 2008232-Port PNA-X Options 219, 224, 029+28VJ11J10J9J8J7rear panelJ2J1+LO-Source 2OUT 1Noise receiversOUT 2To receiversSource 1Puls

27、eOUT 1OUT 2modulator10 MHz - 33 -GHz26.5R1GHzPulsemodulatorPulse generatorsR2A1B234Test port 1Source 2Source 2Test port 2Noise source used forOutput 1Output 2calibration onlyDUTImpedance tuner for noisefigure measurementsS-parameter receiversRF jumpersnoise receiversMechanicalswitchNoise Figure Semi

28、narPage 47January, 2008Noise Figure Uncertainty Example (ATE Setup)Amplifier:Gain = 15 dB4.500Input/outputmatch = 10 dBNF = 3 dBGamma opt = 0.270 oFmin = 2.7 dBRn = 12 334.000Y-factor with noise source connected toDUT via switch matrix0.75 dB3.500Y-factor with noise source)Bd(FN0.5 dBdirectly at DUT

29、 inputPNA-X0.2 dB3.0002.5002.0000.52.54.56.58.510.512.514.516.518.520.522.524.526.5GHz* Note: this example ignores drift contributionNoise Figure SeminarPage 48January, 200824NF Comparison in Pseudo ATE environmentNoise source (measurement)NFA12” cableDUTLoss comp:4 GHz - 0.30 dB6 GHz 0.38 dB12” cab

30、leDUTPNA-X cal and measurement planesNoise Figure SeminarPage 49January, 200825专注于微波、射频、天线设计人才的培养易迪拓 培训网址： 射频和天线设计培训课程推荐易迪拓培训由数名来自于研发第一线的资深工程师发起成立，致力并专注于微波、射频、天线设计研发人才的培养；我们于2006 年整合合并微波EDA 网，现已发展成为国内最大的微波射频和天线设计人才培养基地，成功推出多套微波射频以及天线设计经典培训课程和ADS 、HFSS 等专业软件使用培训课程，广受客户好评；并先后与人民邮电出版社、电子工业出版社合作出版了多本专业图

31、书，帮助数万名工程师提升了专业技术能力。客户遍布中兴通讯、研通高频、埃威航电、国人通信等多家国内知名公司，以及台湾工业技术研究院、永业科技、全一电子等多家台湾地区企业。易迪拓培训课程列表：射频工程师养成培训课程套装该套装精选了射频专业基础培训课程、 射频仿真设计培训课程和射频电路测量培训课程三个类别共 30 门视频培训课程和 3 本图书教材；旨在引领学员全面学习一个射频工程师需要熟悉、 理解和掌握的专业知识和研发设计能力。 通过套装的学习， 能够让学员完全达到和胜任一个合格的射频工程师的要求 课程网址 ：ADS 学习培训课程套装该套装是迄今国内最全面、最权威的ADS培训教程，共包含10 门 ADS学习培训课程。课程是由具有多年ADS 使用经验的微波射频与通