СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА №5/2014

ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ 48 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 5 2014 ного сигнала от испытуемого устрой- ства –10 дБм пересечение TOI находит- ся (в лучшем случае) на 64 дБн ниже уровня основной гармоники (A fund ). Для определения TOI воспользуемся фор- мулами 1 и 2. , (1) , (2) где A fund – амплитуда основной гармо- ники, D – разность между амплитудой основной гармоники и интермодуля- ционными искажениями (дБн). Однако при проверке испытуемого устройства на соответствие предельно- му значению –64 дБн не учитываются погрешности измерения, влияющие на предельные значения для испытаний типа «годен/не годен». Они включают погрешности динамического диапазо- на TOI анализатора сигналов и погреш- ности при измерении относительной амплитуды. Рассмотрим динамический диапазон параметров TOI анализатора сигналов серии MXA. Полагаем, что TOI соответ- ствует заявленному значению +16 дБм на частоте основной гармоники 1 ГГц. Параметры, приведённые в таблице 2, получены на основе учёта уровня на смесителе, а не на входе анализатора. Уровень на входе смесителя = = Уровень основной гармоники – – Ослабление на входе – (3) – Внешнее ослабление. Заменив A fund уровнем на входе сме- сителя, получим: D= 2 × (Уровеньнасмесителе–TOI). (4). Из выражения (4) видно, что, по мере ослабления сигнала на входе анали- затора спектра, собственные интер- модуляционные искажения анализа- тора уменьшаются. Например, можно увеличить ослабление внутри прибо- ра до 16 дБ без внешнего ослабления, чтобы вычислить уровень (дБн), когда уровень основной гармоники на выхо- де испытуемого устройства составля- ет –10 дБм: D = 2 × (–26 [дБм] – 16 [дБм]) = = –84 [дБн]. (5) Зная динамический диапазон TOI анализатора сигналов, можно заклю- чить, что при уровне входного сигна- ла от испытуемого устройства, равном –10 дБм, и внутреннем ослаблении 16 дБ разница между интермодуляци- онными искажениями, созданными испытуемым устройством, и собствен- ными искажениями анализатора сиг- налов составит 20 дБ. В худшем случае интермодуляционные искажения от исследуемого устройства и собствен- ные искажения анализатора синфазно суммируются, что приводит к умень- шению динамического диапазона на , или 0,83 дБ, или к увеличению динамического диапазона на , или –0,46 дБ. Данную погрешность измерения, обусловленную динамическим диа- пазоном, следовало бы учитывать при определении условий испытаний для более тщательной проверки характе- ристик устройства. Однако добавление ослабления 10 дБ к внутреннему ослаб- лению 16 дБ снижает эту погрешность до +0,27 дБ/–0,28 дБ. При этом значи- тельно уменьшается погрешность дина- мического диапазона, связанная с усло- виями испытаний. При работе в более узкой полосе обзора по сравнению с той, которая обычно устанавливается для опре- деления TOI, погрешность измере- ния зависит от точности шкалы отоб- ражения прибора. По сравнению с использовавшимися ранее анало- говыми анализаторами, современные анализаторы спектра с полностью циф- ровым трактом ПЧ имеют чрезвычайно высокую линейность. Точность шкалы отображения составляет около ±0,07 дБ. Теперь можно учесть наихудшие зна- чения погрешностей при оценке заяв- ленных технических характеристик испытываемого устройства и установить для испытаний такие предельные значе- ния, при которых динамический диапа- зон и точность анализатора сигналов не приведут к уменьшениювыхода годных изделий и неправильной разбраковке по типу «годен/не годен». В большинстве случаев дополнительные погрешности вызваныиными причинами (не рассмо- тренными в данной статье), например, вариацией параметров внешней среды или неточностью других контрольно- измерительных приборов системы. З АКЛЮЧЕНИЕ Производители современного испы- тательного оборудования прикладыва- ют значительные усилия, чтобы поль- зователи получили больше возможно- стей для определения погрешностей при выполнении отдельных измерений. При этом пользователь может не только определять погрешности, но в большин- стве случаев улучшить их показатели. Л ИТЕРАТУРА 1. www.agilent.com/find/mxa_specifications 2. Agilent X-Series. Signal Analyzer N9020AMXA. Specifications Guide (Comprehensive Refe- rence Data). This manual provides docu- mentation for the followingX-Series Analyzer: MXA Signal Analyzer N9020A. Таблица 2. Спецификация с учётом уровня на входе смесителя Описание Технические характеристики Дополнительная информация Интермодуляционные искажения третьего порядка (разнесение тонов сигнала в 5 раз больше полосы пропускания предварительного фильтра ПЧ, условия верификации) См. сноску «Перекрытие полос» на стр.19 руководства [2] Полоса частот Точка пересечения, дБм Экстраполированное искажение, дБн Точка пересечения (тип.), дБм В диапазоне температур +20…+30°С 10…100 МГц +12 –84 +17 100…400 МГц +15 –90 +20 От 400 МГц до 1,7 ГГц +16 –92 +20 1,7…3,6 ГГц +16 –92 +19 3,6…8,4 ГГц +15 –90 +18 8,3…13,6 ГГц +15 –90 +18 13,5…26,5 ГГц +15 –90 +18 В полном температурном диапазоне 10…100 МГц +10 –80 100…400 МГц +13 –86 От 400 МГц до 1,7 ГГц +14 –88 1,7…3,6 ГГц +14 –88 3,6…8,4 ГГц +13 –86 8,3…13,6 ГГц +13 –86 13,5…26,5 ГГц +13 –86 © СТА-ПРЕСС