[DesNer 0]

Нужно измерить основные параметры смесителя: коэффициент преобразования(Conversion gain), при этом ПЧ постоянна, а РЧ изменяется в требуемых пределах. Развязку по портам (RFisolation, LOisolation), ну и обратные потери конечно. Может кто знает как это правильно делается или есть какие-нибудь ГОСТЫ. Интересно как это делают буржуи. Частоты примерно в районе 8-14ГГЦ. Из аппаратуры есть скалярные анализаторы, ну и так по мелочи.

[Yuri Potapoff 0]

Нужно измерить основные параметры смесителя: коэффициент преобразования(Conversion gain), при этом ПЧ постоянна, а РЧ изменяется в требуемых пределах. Развязку по портам (RFisolation, LOisolation), ну и обратные потери конечно. Может кто знает как это правильно делается или есть какие-нибудь ГОСТЫ. Интересно как это делают буржуи. Частоты примерно в районе 8-14ГГЦ. Из аппаратуры есть скалярные анализаторы, ну и так по мелочи.

 

Я занимался этим вопросом достаточно серьезно.

 

Такие вещи как потери преобразования, уровни паразитных продуктов преобразования, подавление паразитных каналов приема, пролазы лучше всего мерить методом "палки и веревки". То есть берутся два ГСС и анализатор спектра или селективный приемник. Один из генераторов должен обеспечивать нужную мощность для имитации гетеродина. Другой генераторор будет служить имитатором входного сигнала. Анализатр спектра служит для измерения уровня мошности продукта преобразования на выходе.

 

Технология проста до безобразия: выставил частоты на генераторах, померил заранее рассчмитанную таблицу часто на выходе. Чуть изменил входную частоту, померил уровни сигналов на выходе. Так получается частотная характеристика. Если менять мощность входного сигнала, то получится амплитудная характеристика, описывающая динамический диапазон смесителя.

 

Пролазы гереродина на вход и выход меряются аналогично, гетеродин работает как всегда, только анализатор прикручивается то ко входу, то к выходу.

 

Естественно, если имеется анализатор цепей, то может возникнуть желание использовать его для промера смесителей, так же как и для фильтров и усилителей. Но тут возникает ряд проблем, связанных с принципом работы таких приборов. Они работают по принципу свип-генератор - детекторная головка. При измерении устройства без преобразования частоты (например усилителя), выполняется калибровка: выход свипа скручивается с входом детектора, снимается частотная характеристика такой связки и заносится в память. Далее при измерении в разрыв вставляется исследуемое устройство, повторно снимается характеристика и из нее вычитается сохраненная калибровочная характеристика, компенсирующая неравномерность частотных характеристик свип-генератора и детекторной готовки.

 

При использовани такого прибора для измерения передачи смесителя калибровка теряет смысл, как как при ней детекторная головка будет работать на одних частотах, а при измерениии смесителя - на других. Если прибор импортный типа Agilent, там используются и свипы, и детекторы с достаточно стабильной и монотонной характеристикой. Здесь можно попробовать откалибровать прибор обычным способом и потом в разрыв цепи включить смеситель, особенно если сдвиг частот небольшой. Но следует помнить, что точность измерений будет низкой из-за отсутствия селекции сигнала в детекторной головке.

 

Пояслню.

 

Детектор ловит все, что есть на выходе смесителя.

 

Например, у смесителя передача приблизительно -10 дБ, входной сигнал -10 дБм. В этом случае на выходе смесителя на выходе ПЧ будет порядка -20 дБм. Вроде все чудесно.

 

Но у смесителя есть гетеродин, на который подается сигнал порядка +10 дБм. Если подавление гетеролина на выходе ПЧ порядка 30 дБ, то на выходе сигнал гетеродина будет иметь те же -20 дБм.

 

И даже самая хорошая детекторная головка не отличит пролаз гетеродина от полезного сигнала. Можно конечно поднять уровень входного сигнала, но тут будет ограничение по компрессии. Если точка компрессии досточно высокая, то передачу померить удастся. А вот такие вещи как КСВ или возвратные потери не получится, так как отраженный полезный сигнал будет почти всегда ниже чем пролаз гетеродина.

 

Решением может стать использование векторных анализаторов цепей и сигналов или специальных установок для измерения смесителей, это это все как правило дороже скалярных систем.

 

Случай с фиксированной частотой гетеродина - относительно простой. Если гетеродин начнет меняться, то ко всем заморочкам добавится еще и изменение входных импедансов смесителя от частоты гетеродина.

 

На счет гостов по этому поводу ничего не знаю.

[DesNer 0]

Спасибо за обстоятельный ответ. А не посоветуете ли как измерять согласование по входу? Ведь кроме основного сигнала, там еще будет присутствовать и сигнал гетеродина?

[hivlad 0]

Спасибо за обстоятельный ответ. А не посоветуете ли как измерять согласование по входу? Ведь кроме основного сигнала, там еще будет присутствовать и сигнал гетеродина?

 

Измерять можно обычными способами (линия, панорамный КСВметр), главное правильно выбрать величину входного сигнала. Т. к. развязка LO-RF для хорошего смесителя (а плохой зачем делать) достигает 40-50 дБ, то чтобы сигнал гетеродина не влиял на детекторы измерителя КСВ, надо мощность входного сигнала установить на 20-30 дБ больше просочившегося на вход сигнала гетеродина.

[Yuri Potapoff 0]

Спасибо за обстоятельный ответ. А не посоветуете ли как измерять согласование по входу? Ведь кроме основного сигнала, там еще будет присутствовать и сигнал гетеродина?

 

Измерять можно обычными способами (линия, панорамный КСВметр), главное правильно выбрать величину входного сигнала. Т. к. развязка LO-RF для хорошего смесителя (а плохой зачем делать) достигает 40-50 дБ, то чтобы сигнал гетеродина не влиял на детекторы измерителя КСВ, надо мощность входного сигнала установить на 20-30 дБ больше просочившегося на вход сигнала гетеродина.

 

В принципе правильно, но в ряде случаев развязка не такая хорошая, запаса по уровню сигнала нет. При сильном увеличении сигнала в смесителе изменяется режим и измеренный в этих условиях импеданс будет сильно отличаться от реального. Иногда можно применить шаманский метод: измерять КВС не по входу смесителя, а КСВ по входу полосового фильтра прикрученного на вход и отсекающего пролаз гетеродина. Логика простая. Характеристику фильтра мы знаем, и допустим она очень хорошая. Если мы соединим его со смесителем у которого по входу не 50 Ом, то фильтр немного рассыплется за счет рассогласования. По степени ухудшения его характеристик опытный регулировщий сразу скажет, плохой смеситель или хороший, а в ряде случаев подстроит конкретный фильтр под конкретный смеситель для выравнивания суммарной АЧХ (фильтр как правило берется реальный).

 

Аналогичный способ работает и для выхода ПЧ.

 

Есть еще одна проблема, которая может проявиться при регулировке смесителя в тракте. Я говорю именно про тракт, так как просто сделать и отрегулировать смеситель это полдела. Как даже самый хороший смеситель будет работать в реальном тракте - разговор отдельный. По входу РЧ и выходу ПЧ у него обычно стоят фильтры, которые вроде бы согласованные (50 Ом). Но согласование это выполняется только в полосе фильтра, а за полосой, где КСВ плохой импеданс может очень отличаться от 50 Ом. Так вот этот плохой импеданс может оказаться на частоте гетеродина и резко изменить уровень пролаза, децибелл на 10 а то и выше. То есть, когда мы меряли пролаз, мы мерили его в идеальных условиях на нагрузке 50 Ом, а в реальных условиях этот пролаз надо мерить на 1000 Ом (импеданс фильтра за полосой). От такого явления и измерительная головка может давать ложные результаты, а при настройке аппаратуры - загудеть усилители ВЧ и ПЧ трактов. Именно поэтому очень часто разработчики ставят по входу и выходу смесителя резистивные 3 дБ аттенюаторы, которые берут на себя проблему подсогласования тракта не только в полосе частот, ног и вне ее. Вносимые потери, естественно, должны компенсироваться увеличением усиления МШУ в тракте РЧ и ПЧ усилителе. При работе в широком диапазоне частот дает гораздо больший выигрыш, чем локальное вылизывание смесителя.

 

Опять же если использовать векторные анализаторы цепей, задача упрощается.

Изменено 5 декабря, 2005 пользователем Yuri Potapoff

[hivlad 0]

Yuri Potapoff:

 

В принципе правильно, но в ряде случаев развязка не такая хорошая, запаса по уровню сигнала нет. При сильном увеличении сигнала в смесителе изменяется режим и измеренный в этих условиях импеданс будет сильно отличаться от реального. Иногда можно применить шаманский метод: измерять КВС не по входу смесителя, а КСВ по входу полосового фильтра прикрученного на вход и отсекающего пролаз гетеродина. Логика простая. Характеристику фильтра мы знаем, и допустим она очень хорошая. Если мы соединим его со смесителем у которого по входу не 50 Ом, то фильтр немного рассыплется за счет рассогласования. По степени ухудшения его характеристик опытный регулировщий сразу скажет, плохой смеситель или хороший, а в ряде случаев подстроит конкретный фильтр под конкретный смеситель для выравнивания суммарной АЧХ (фильтр как правило берется реальный).

 

handy:

 

Фильтр это хорошо, но вот для решения проблемы измерения больших ослабления, которую мы с Вами недавно обсуждали, я делаю МШУ, чтобы расширить динамический диапазон Д1-14А, и смеситель для замены штатного с потерями преобразования 15 дБ. Так ПЧ в этом случае 6,5 МГц, это какой же фильтр нужен? Или частоту гетеродина сдвигать для измерений?

[DesNer 0]

Детектор ловит все, что есть на выходе смесителя.

 

Например, у смесителя передача приблизительно -10 дБ, входной сигнал -10 дБм. В этом случае на выходе смесителя на выходе ПЧ будет порядка -20 дБм. Вроде все чудесно.

 

Но у смесителя есть гетеродин, на который подается сигнал порядка +10 дБм. Если подавление гетеролина на выходе ПЧ порядка 30 дБ, то на выходе сигнал гетеродина будет иметь те же -20 дБм.

 

А если поставить на выходе ПЧ смесителя ФНЧ, так чтобы он обрезал гетеродин?

Изменено 6 декабря, 2005 пользователем DesNer

[nadie 0]

Последние версии Agilent , Rohde&Schwarz network analyzer достаточно качественно меряют параметры смесителей. Цена устройств для 10 ГГц конечно не из дешевых, но это дейтсвительно приборы для подробного анализа mixer.

 

Это не реклама, к торговле отношения не имею. Просто достаточно обидно наблюдать, как нашим разработчикам приходится создавать собственные изделия без налиция нормальных измерительных приборов. Все таки каждый должен заниматься своим делем, кто то создавать измерительные приборы, кто то собственные изделия используя измерительные приборы.

[DesNer 0]

Последние версии Agilent , Rohde&Schwarz network analyzer достаточно качественно меряют параметры смесителей. Цена устройств для 10 ГГц конечно не из дешевых, но это дейтсвительно приборы для подробного анализа mixer.

А может ссылочку дадите, ну или там какие-нибудь AplicationNotes. Интересно как все-таки измерять по-хорошему. Глядишь и купят когда-нибудь. А то и в самом деле кулибинством занимаемся :rolleyes:

[nadie 0]

Прямо под руками ссылок нет, но при желании они без проблем находятся на сайтах www.agilent.com www.rohde-schwarz.com

Ссылка

http://cpliterature.product.agilent.com/li...5989-1420EN.pdf

 

У network analyzer обоих компаний есть опция Mixer Measurements.

 

У меня Agilent E5070B with option 008. До 3 ГГц измеряет параметры mixer великолепно.

 

IHMO, Yuri Potapoff не прав, когда писал, что анализатор цепей, работает по принципу свип-генератор - детекторная головка. Вовсяком случае для современных Agilent и rohde-schwarz приемником служит селективный гетерогин с задаваемой полосой пропускания.

 

Новые rohde-schwarz серии ZVA, ZVB вообще имеют два LO внутри, поэтому можно тестировать mixer без внешнего RF generator, как приходится делать мне в случае с Agilent E5070B.

http://www.rohde-schwarz.com/www/dev_cente...f/html/zvbframe

Изменено 8 декабря, 2005 пользователем nadie