Измерение вносимых потерь с помощью АС

Задача

i) Измерить вносимые потери, полосу пропускания и полосу подавления радиочастотного полосового фильтра с помощью анализатора спектра (АС)

Необходимое оборудование

i) РЧ-анализатор спектра Agilent N9320B 3 ГГц

ii) Генератор РЧ-сигнала Aligent N9310A

iii) Набор оборудования для приёма-передачи РЧ ME1000 RF (передатчик)

Необходимые принадлежности

i) коаксиальный кабель SMA(штекер) - SMA(штекер), 2 шт.

ВАЖНО:

Когда набор оборудования для обучения не используется, его необходимо выключать. Набор автоматически отключается, если клавиатура и мышь не используются более 10 минут. Перед подачей питания на устройство всегда проверяйте заземление корпуса и фиксацию крышки.

Введение

1.1

Рис. 1 - Общая конфигурация оборудования для измерения данных РЧ-фильтра с помощью АС

ВАЖНО:

Для измерений в данной лабораторной работе следует использовать радиочастотный полосовой фильтр версии 1.01 (F Band-Pass Filter v1.01), установленный на РЧ-передатчике.

Измерение вносимых потерь с помощью АС

Произведите подключение, как показано на Рис. 1, чтобы определить вносимые потери РЧ-фильтра. Используйте значения потерь в кабеле, коннекторе, дорожке ПП, (Lcable и Lc_pcb) полученные в проведённой ранее лабораторной работе.

1. Используйте следующие настройки ГС:

Частота незатухающей волны: 868 МГц

Мощность: –15 дБм

2. Используйте следующие настройки АС:

Центральная частота: 868 МГц

Протяженность: 10 МГц

Аттенюация на входе: 10 дБ (или автоматическая)

РПП: 100 кГц (или автоматическое)

Усреднение: Вкл

Упражнения

a) Какую пиковую частоту и мощность показывает АС? Гармонические частоты, появляющиеся на АС, следует игнорировать.

Пиковая частота основной гармоники = 868 МГц

Выходная мощность, P_{вых_АС_фильтр} = -18,6 дБм

b) Чему равны измеренные вносимые потери фильтра при входной мощности = -15дБм?

Усиление при 868 МГц = фактическая выходная мощность фильтра, Pout – фактическая входная мощность фильтра, Pin

= (P_{вых_АС_фильтр} + L_{вых. линии}) − (P_ГС – L_{вх. линии})

= (-18,6 дБм + 0,8 дБ) − (−15 дБм – 0,8 дБ)

= -1,4 дБ

Где

L_{вых. линии} = L_{кабеля АС} + L_{половины линии}

(потери в кабеле/коннекторе/дорожке ПП, найденные ранее)

L_{вх. линии} = Lcable_sg + L_{половины линии}

(потери в кабеле/коннекторе/дорожке ПП, найденные ранее)

Вносимые потери при 868 МГц = − усиление при 868 МГц= __________ дБ

c) Сравните результаты измерений с данными, полученными от векторного анализатора цепей (ВАЦ). Одинаковы ли они?

3. Измерьте выходную мощность фильтра при разных входных частотах.

Упражнения

a) Заполните таблицу ниже. Используйте значения потерь в кабеле/ПП/коннекторе, L (в дБ), найденные в проведённой ранее лабораторной работе.

a) Начертите график усиления, G, как функции от входной частоты ГС, f_ГС, в координатной

системе ниже.

b) На основе графика выше рассчитайте полосу пропускания 3 дБ и центральную частоту РЧ-фильтра

Расчетная нижняя частота при 3 дБ, f_{верх_3дБ} = ________ МГц

Расчетная верхняя частота при 3 дБ, f_{ниж_3дБ} = ________ МГц

Расчетная полоса пропускания при 3 дБ, f_{верх_3дБ} = ________ МГц

Центральная частота fc = (f_{верх_3дБ} + f_{ниж_3дБ})/2 = __________ МГц

3. Измерение подавления:

1. Используйте следующие настройки:

Настройки ГС

Частота незатухающей волны: 500 МГц

Мощность: –15 дБм

Настройки АС

Центральная частота: 500 МГц

Протяженность: 10 МГц

Аттенюация на входе: 10 дБ (или автоматическая)

РПП: 100 кГц (или автоматическое)

Усреднение: Вкл

Упражнения

a) Какую пиковую частоту и мощность показывает АС? Гармонические частоты, появляющиеся на АС, следует игнорировать.

Пиковая основная частота = 500 МГц

Уровень выходной мощности, P_{вых_АС_фильтр} = -53,0 дБм

b) Чему равно измеренное подавление при 500 МГц для фильтра при мощности на входе, равной -15 дБм?

Подавление при 868 МГц = фактическая выходная мощность, Pout – фактическая входная мощность, Pin

= (P_{вых_АС_фильтр} + L_{вых. линии}) − (P_ГС – L_{вх. линии})

= (-53 дБм + 0,8 дБ) − (−15 дБм – 0,8 дБ)

= -36,4 дБ

Где

L_{вых. линии} = L_{кабеля АС} + L_{половины линии}

(потери в кабеле/коннекторе/дорожке ПП, найденные ранее)

L_{вх. линии} = Lcable_sg + L_{половины линии}

(потери в кабеле/коннекторе/дорожке ПП, найденные ранее)

c) Сравните результаты измерений с данными, полученными от ВАЦ. Одинаковы ли они?

d) Повторите процедуру для частот незатухающей волны, равной 1736 МГц и 2604 МГц

Подавление при 1736 МГц = -36,1 дБ

Подавление при 2604 МГц = -45,7 дБ

Ссылки:

[1] Презентационные слайды, “Семинар по радиочастотным измерениям - основы спектроанализа”, Agilent Technologies, 2001.

[2] Thomas H. Lee, “ Planar Microwave Engineering, ” Cambridge University Press, 2004

[3] David M. Pozar, “Microwave Engineering”, 3^rd Edition, John Wiley & Sons, 2005.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: