射頻功率計(jì)分析工程師該如何使用射頻儀器

　　現(xiàn)代射頻儀器具有遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其前代產(chǎn)品的令人印象深刻的測(cè)量能力和精度。然而，如果不能提供高品質(zhì)的信號(hào)，這些儀器就不能充分發(fā)揮其潛能。完備的測(cè)量方法和注意事項(xiàng)可以保證您能夠充分獲取在射頻儀器上投資的收益。

　　理解專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)

　　例如精度、可重復(fù)性、分辨率和不確定性這些專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)經(jīng)常在各種各樣的射頻應(yīng)用中被混雜和誤用，從而增加了混亂，減少了測(cè)量的可信性。在進(jìn)行射頻測(cè)量時(shí)理解一些關(guān)鍵的專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)和它們的適用環(huán)境是必要的。

　　例如，當(dāng)想要在相近刻度上辨明正確的讀數(shù)時(shí)，儀器上的數(shù)字顯示會(huì)比模擬的測(cè)量?jī)x表更容易使用。然而，即使數(shù)字顯示對(duì)一次測(cè)量給出了小數(shù)點(diǎn)后的三位數(shù)字，你也不能推斷出該儀器及其測(cè)量的分辨率和精度。

　　因?yàn)轱@示給出千分之一分貝的功率或分?jǐn)?shù)赫茲的頻率并不意味著該儀器具有測(cè)量這些細(xì)微變化的能力。通常這些顯示的位數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了儀器在這一水平的測(cè)量能力。要充分了解一個(gè)射頻儀器的測(cè)量能力，往往要參考說(shuō)明書(shū)或數(shù)據(jù)表。

　　不確定性是始終存在的，對(duì)誤差來(lái)源的評(píng)估可以幫助確定測(cè)量的不確定度。除上述外，還有一些相關(guān)術(shù)語(yǔ)在依據(jù)美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所（NIST）或其它標(biāo)準(zhǔn)機(jī) 構(gòu)的說(shuō)明文件來(lái)描繪性能時(shí)會(huì)有用。 可描述性是保證所有的測(cè)量器件有一個(gè)共同的基準(zhǔn)所必須的。所謂“規(guī)范”是指保證性能由校準(zhǔn)溯源到NIST的測(cè)試設(shè)備產(chǎn)生。“典型”往往意味著性能是百 分之百測(cè)試，但不包括測(cè)量不確定因素。“象征性”的表現(xiàn)通常是補(bǔ)充信息，不是在每個(gè)儀器上的普遍測(cè)量。

　　精度是儀器在規(guī)定的誤 差范圍內(nèi)測(cè)量參數(shù)值的能力。換句話說(shuō)，X加減Y，*限制（和單位）一個(gè)34的測(cè)量值是沒(méi)有意義的。同樣地，一個(gè)5的誤差說(shuō)明也是沒(méi)有用的，甚至 一個(gè)百分之五的誤差說(shuō)明也幾乎沒(méi)有幫助。那到底是正或負(fù)百分之五，還是正百分之三和負(fù)百分之二？為了準(zhǔn)確，精度應(yīng)該像這樣規(guī)定，例如34 V +/- 1 V, 34 V +/- 1%, 或 34 V +2/-1 V。

　　請(qǐng)多花時(shí)間了解射頻測(cè)量的術(shù)語(yǔ)并熟悉它們的意義。您關(guān)于測(cè)量的表達(dá)越準(zhǔn)確，結(jié)果就越利于理解也越可信。

　　了解你的被測(cè)試裝置

　　被測(cè)試裝置(DUT)的性能會(huì)顯著影響射頻測(cè)量。例如，溫度會(huì)影響穩(wěn)定性，并因此與可重復(fù)性密切相關(guān)。許多射頻器件和射頻儀器沒(méi)有對(duì)溫度變化的內(nèi)部補(bǔ)償。因 此，它們必須在穩(wěn)定的溫度下工作以使溫度漂移引起的測(cè)量誤差zui小。當(dāng)前的環(huán)境（例如，空調(diào)循環(huán)的開(kāi)啟與關(guān)閉，覆蓋物和面板的移除或增加，處于戶外或室內(nèi)， 以及是否接近熱源）會(huì)有很大影響。需要注意適當(dāng)?shù)念A(yù)熱時(shí)間、被測(cè)試裝置的冷卻需求和周邊的環(huán)境以確保溫度穩(wěn)定性。

　　在有源器件 中，過(guò)高的功率會(huì)導(dǎo)致發(fā)熱。例如，在測(cè)試高功率放大器時(shí)，被測(cè)試器件本身可以保持溫度穩(wěn)定，但是下游組件會(huì)怎么樣呢？看看是否有開(kāi)關(guān)或衰減器因?yàn)榉糯笃鞯?輸出而被加熱。尋找由放大器產(chǎn)生的異常信號(hào)，例如諧波。電源線容易受到可直接疊加到輸出的環(huán)境噪聲的影響。而且，測(cè)量放大器的線性參數(shù)（增益和相位），隨 后卻發(fā)現(xiàn)放大器同時(shí)處于被壓縮狀態(tài)是令人沮喪的。所有這些都影響了射頻測(cè)量的精度。在器件被測(cè)試前對(duì)其本身、其運(yùn)作方式以及它對(duì)射頻測(cè)量參數(shù)的影響進(jìn)行了 解，會(huì)得到有意義的結(jié)果。

　　識(shí)別出現(xiàn)不確定性的方面

　　僅僅匹配射頻測(cè)試設(shè)備的數(shù)據(jù)表格說(shuō)明與被測(cè)試 裝置的測(cè)試要求是不夠的。這在更高頻率或者失配的射頻測(cè)量中尤其明顯，除其它外，還有放大不確定性。在測(cè)量的每個(gè)步驟中引入的誤差會(huì)使總體結(jié)果出現(xiàn)偏差。 當(dāng)一個(gè)不正確的測(cè)量結(jié)果出現(xiàn)時(shí)，你應(yīng)該在質(zhì)疑被測(cè)量裝置存在問(wèn)題之前首先懷疑測(cè)量出現(xiàn)錯(cuò)誤。

　　請(qǐng)?jiān)跍y(cè)量過(guò)程中了解儀器儀表以及被測(cè)試裝置的關(guān)鍵操作規(guī)范。在其它規(guī)范中，了解匹配，頻率響應(yīng)，噪聲系數(shù)和功率。同時(shí)，也要了解這些參數(shù)的容許誤差。請(qǐng)記住如下要素：

　　.射頻開(kāi)關(guān)重復(fù)性，老化和功率處理

　　.耦合器的指向性，電纜的相穩(wěn)定性以及適配器的插入損耗和回波損耗

　　.電路板線路的阻抗質(zhì)量，器件插座和電路板的開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換

　　.測(cè)量中的電磁干擾（EMI）輻射和耦合

　　一 些通常沒(méi)有被認(rèn)真考慮的項(xiàng)目，例如冷卻、諧波、激勵(lì)以及其他非線性行為也能夠增加測(cè)量中的誤差。審視整個(gè)測(cè)試設(shè)備并確定每一塊的誤差分布以獲得對(duì)預(yù)期測(cè)量 不確定性的實(shí)際評(píng)價(jià)。找出誤差原因和它們對(duì)精度、重復(fù)性和不確定性的影響。這可以得到更好的結(jié)果，使您能更加有效和有意義地分配預(yù)算和資源。

　　注意所有的連接和組件

　　開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)、測(cè)試以及將產(chǎn)品推廣到市場(chǎng)這一系列的花費(fèi)是一筆相當(dāng)大的投資。一個(gè)公司的成敗與否取 決于產(chǎn)品的性能。在高性能的射頻測(cè)試設(shè)備上的支出是有重要意義的，因?yàn)檫@能夠表明產(chǎn)品達(dá)到或超過(guò)與*掛鉤的關(guān)鍵技術(shù)要求。此外它還代表了一種競(jìng)爭(zhēng)優(yōu) 勢(shì)和公司收入的主要增加來(lái)源。

　　為作業(yè)選擇適當(dāng)?shù)墓ぞ?/div>