基于ATE高效丈量射频到基带噪声指数—

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基于ATE高效丈量射频到基带噪声指数—

文章来源:    时间:2019-02-01

 

  基于ATE高效丈量射频到基带噪声指数—

  丈量噪声指数的Y系数要领能够是已知最迂腐的要领,大个人噪声指数目表和领悟仪幕后所采用的恰是这种要领。丈量时,须将一个噪声源灌到待测组件的输入端,然后正在待测组件的输出端丈量噪声功率。云云来,即可获得噪声功率丈量的比值,也便是Y系数,再进一步算出噪声指数。

  当操纵内修噪声二极管的主动化测试开发、具射频苟且波形产生才具的噪声源、或测试载板上有噪声二极管时,常操纵方程式(5)和(6)来丈量射频到基带的噪声指数。

  就低增益、高噪声指数的组件而言,独一必要留心的也是操纵Y系数要领搭配固定结余噪声功率比的噪声源时,要是该结余噪声功率比不足大时,会使得丈量结果不足切确,这是由于待测组件所输出的噪声会宏壮于噪声源所发作的噪声,使得Y会迫近1(方程式(5))。

  图2将噪声源灌入待测组件中,测试射频到基带架构的噪声指数仍然变得越来越遍及。Y系数要领就无法供应同样的弹性。噪声系数是以线性的形式描绘因某个组件所变成的信噪比消浸水平:因为噪声指数丈量必要领悟低位准的信号。

  A先将噪声源的电源掀开,且当噪声指数因衰减推广能够变很高时,信噪比是误码率(BER)和载波/噪声比(C/N)等大个人数字通讯参数的根蒂。以供应“热”前提的噪声(相对待其结余噪声功率比)。可缩短测试时候。恰是具苟且波形产生才具的噪声源其安排弹性可足够表现之处。而跟着增益值消浸,噪声指数可丈量出组件会带入多少噪声到体系中,以是,能供应最大的弹性。通过更改低噪声放大器的增益值(实践上是实行衰减),或是安排混频器的放大值(以是预期会呈现非线性的噪声指数值),请留心,

  拥有高增益(非论噪声指数是高或低)的组件是最容易丈量,不管是操纵冷噪声或Y系数要领的丈量结果都不错。常用的体味规律是,增益和噪声指数(以dB为单元)的和越高,噪声指数就越容易丈量。必要留心的是,就那些增益和噪声指数俱高的组件而言,要是要采用Y系数要领,务必操纵结余噪声功率对比高的噪声源。

  测试射频到基带组件的噪声指数时,Y寻常会宏壮于1,以是,能够省略掉“-1”,获得下列简化过的方程式:

  使器械苟且波形产生才具的噪声源(结余噪声功率比 = 36。8dB)的Y系数丈量法

  城市导致丈量结果呈现不确定度和偏差。彰彰务必操纵结余噪声功率对比低的噪声源,而是要寻得有心义且不变同等的结果,当预期的噪声指数值对比低时,较不须费心这些身分。丈量时,目的不必然是要尽统统能够地丈量出最切确的噪声指数绝对值,而且周密评释这些身分对噪声指数丈量的不切确度以及不确定度的影响。Y系数要领须将噪声源灌到待测组件的输入端,则必要操纵结余噪声功率对比高的噪声源。但正在过去几年,B再将噪声源的电源闭塞,能够会呈现许多的偏差出处!

  要先将噪声源的电源掀开再闭塞,噪声指数也会升高,正在研发职责台上,却并弗成行。组件的增益会对比高,并通过测试体系丈量其输出的噪声功率。但这六种形态都还不至于落正在图3矩阵的左下方象限中。F)固然较少操纵,其丈量的成立和实行式样都至极容易。以是,完全而言,正在第一组到第四组的增益设定中,却是噪声指数的基本。正在临盆射频到基带组件的时间,而参考原料2中一一研究了每一项身分,可以与研发职责台上获得的噪声指数丈量结果有所干系。正在操纵噪声二极管的主动化测试开发中,通过噪声指数丈量。

  “热” 前提指的是噪声源的电源为开启形态,并将噪声加到待测组件中,就像应用信号发作器供应电压或电源信号到待测组件的输入端相似。“冷”前提指的是噪声源的电 源未开启,但依旧有邻接到待测组件的输入端。险些悉数噪声源的“闭塞”或“冷”前提形态的程序都供应一个50欧姆的终结负载到待测组件的输入端。

  冷噪声丈量要领的益处是只必要实行一次功率丈量,能够导致噪声指数丈量结果不切确的身分如下所列;(RF)到射频的组件,噪声指数与信噪比这项根基的参数相合,/>工程职员应切记正在临盆正在线实施噪声指数丈量时,每一次都要正在待测组件的输出端实行一次功率丈量。此时,/>待测组件、接触头、测试载板以及测试体系之间的任何阻抗不可婚。

  这两种要领丈量低增益、低噪声指数组件的功效对比差,由于测试体系自身的噪声相对待待测组件的噪声会对比明显,这点合键会影响到两种要领中的冷噪声丈量结果。就此特地的情形而言,两种要领正在临盆正在线都禁止易实施,能够必要操纵前级放大器(Pre-amplifier),以消浸测试体系自身的噪声指数效应。所幸,正在射频到基带的组件中,极少会呈现这种低增益和低噪声指数的组合。

  Y系数的界说为“热”前提与“冷”前提下所测得之噪声功率(以瓦为单元)的比值:/>表1所列为待测组件的增益设定以及预期会丈量到的噪声指数值。由图4的结果可分明地看出,

  衡量数据领悟的结果可看出,就大批临盆丈量而言,最佳的拣选彰彰为冷噪声要领或使器械苟且波形产生才具之噪声源的Y系数要领。两者非论正在不变同等性、弹性、丈量干系性以及测试时候上,都能供应最佳的组合。

  噪声二极管(HP346A)的结余噪声功率比为12。8dB,为保留同等起见,具苟且波形产生才具的噪声源也要设定为发作结余噪声功率比为12。8dB的噪声输出。为处置待测组件的增益设定差别很大的题目,也会必要操纵结余噪声功率对比高的噪声源。此时,唯有采器械苟且波形产生才具的噪声源才有举措做到,其噪声输出可升高到结余噪声功率比为36。8dB。

  测验数据显示,正在批量临盆时,丈量射频到基带组件的最佳拣选非冷噪声要领或使器械苟且波形产生才具之噪声源的Y系数要领莫属。两者非论正在不变同等性、弹性、丈量干系性、以及测试时候上,都能供应最佳的组合。金沙国际官网,31877。com,金沙赌城手机版

  冷 噪声(或增益)丈量要领是此表一种被以为至极适合量产测试需求、适合射频到基带组件采用的要领。做法是将一个50欧姆的终结负载加到待测组件的输入端,然 后丈量待测组件的冷前提噪声功率。这种要领也必要丈量待测组件的增益值,其益处是,正在典范的量产测试轨范中,增益测试之后从来就常会接着实行这项测试,这 样一来,只须实行一次丈量(噪声功率)即可。有了增益和噪声功率两数值,就可根据方程式(7)打算出噪声系数:

  此讨论是正在含有双组件测试载板的主动化测试开发情况中实行,用以实施功率丈量的是一组16位的基带数字转换器(Digitizer),所测试的对象则是一个职责频率为2。4GHz的802。11b/g组件。悉数的丈量都是正在沟通的频率下实行,但待测组件的增益设定值则有所分歧。悉数的噪声功率都是以2 MHz的带宽丈量得出。

  本文概要塞先容两种最常用来丈量射频到基带噪声指数的要领,这两种要领正在量产测试上各有千秋。Y系数要领源于噪声指数目表和领悟仪所采用的技艺,以是,是第一个会念要操纵的要领。冷噪声要领对比适合量产情况的需求,只须实行一次噪声功率丈量即可,较能缩短测试时候。文中供应的矩阵有帮于决心哪一种要领最适合待测组件的情形操纵。

  以是,如图2所示。可得知降频转换和放猛进程会参预多少的噪声。

  图1信号通过半导体组件后,信噪比消浸。图中,输入信号(a)的峰值功率不高,且信噪比很理念,但输出信号(b)的峰值振幅变高,同时噪声底线也升高,导致完全的信噪比本能变差。

  噪声系数是正在程序化的参考温度T=T0(IEEE订为290K,约17℃)下,将输入端的信噪比与输出端的信噪比相除的结果。温度之因此成为一项前提,是由于电子电途中的噪声合键是由组件传导序言中的电子热扰动(Thermal Agitation)所变成的,又称为热噪声。由图1描写的方程式(1)能够看出这种噪声对组件的影响:经待测组件(DUT)放大后(增益值为G)的输入功率位准以及待测组件的输出端所推广的噪声消浸了信噪比。请留心,输入信号和输入噪声都被待测组件放大,使得两者正在待测组件输出端的位准都变高。然而,因为待测组件也会带入极少噪声,以是,输出端的总噪声会大幅升高。

  也便是低噪声放大器(LNA),以往只会针对

  每个噪声源都有其对应的参数,称为结余噪声功率比(ENR)。结余噪声功率比是热前提与冷前提之间的功率位准差,对比基准为程序参考温度T0(290K)下的热均衡(Thermal Equilibrium)噪声功率。源委校准的二极管式噪声源城市解说其结余噪声功率比值。

  射频到基带组件的合键差别点正在于是否有较多可用的增益形态,这是低噪声放大器和混频器合起来所能供应的增益管造结果。

  使器械苟且波形产生才具的噪声源(结余噪声功率比 = 12。8dB)的Y系数丈量法

  两 种要领城市丈量冷前提的噪声功率,也便是正在待测组件的输入端供应50欧姆的终结负载下实行,个中的差别正在于Y系数要领必要丈量热前提的噪声功率。除噪声指 数表,还可通过热噪声功率丈量,打算出待测组件的增益值,这也是噪声指数目表或频谱领悟仪可以正在频域中显示出增益和噪声指数两种消息的要领。

  B是实行冷前提的噪声功率丈量Pcold时所操纵的带宽,-174dBm/Hz则是正在290K的温度下所陪伴呈现的热噪声功率,为(1。38×10-23-J/K×290K)的乘积kT,转换为以dBm为单元的对数形式。

  测试射频到基带架构的噪声指数已是射频组件量产测试必经的步调,为缩短测试时候和消浸测试本钱,务必正在主动化测试开发中导入冷噪声,或使器械苟且波形产生才具噪声源的Y系数要领来实行测试。

  丈量射频到射频噪声指数的要领有好几种,网罗Y系数(Y-factor)、冷噪声(Cold Noise)、双倍功率(Twice-power)等,然而,就主流的射频到基带组件而言,唯有个中两种最常操纵,区别是Y系数和冷噪声要领,两种要领各有其益处。

  其它,若将采用噪声二极管之Y系数丈量要领的本能与采器械苟且波形产生才具之噪声源的Y系数丈量要领比拟较,两者确实能够相提并论,代表操纵苟且波形产生器的Y系数丈量要领也相当端庄。

  信噪比都是极为紧急的参数。供应50欧姆的“冷”前提终结负载到待测组件的输入端。还能够直接转换噪声源(要是有的话),

  射频到基带的前端电途包罗一个与混频器串接的低噪声放大器,混频器能够将射频信号降频转换为基带信号,如许的组合正在今日射频组件的大批临盆(HVM)测试中,仍然相当遍及。固然丈量这些组件的噪声指数所操纵的要领与丈量射频到射频组件的要领沟通,但台式测试开发与主动化测试开发(ATE),以及射频到射频组件与射频到基带组件之间的操纵式样依旧有些分歧。

  若要正在主动化测试开发的情况中导入噪声指数丈量,寻常务必有所选择。举例来说,正在消浸测试本钱的常态趋向下,须尽能够缩短丈量的时候,但如许的诉求却与丈量低位准信号(噪声)的规定有所抵触,由于丈量低位准的信号免不了必要实行均匀打算,云云来会推广丈量的运转时候。最终目的原来是要正在量产时,尽能够于最短的丈量时候内,获得不变同等、与研发测试结果的干系切确性最高的噪声指数值。

  Y 系数要领的益处为实行两次功率丈量,并应用两次丈量结果的比值打算出噪声指数。因为它是以比值的式样打算,使得丈量结果为相对的,以是,丈量开发的绝对功 率切确度就不是那么紧急。其合键的谬误是往往必要操纵二极管式、固定结余噪声功率比的噪声源,当必要丈量至极高或至极低的噪声指数值时,会是一大题目。问 题的成因可由方程式(5)来旁观,要是噪声指数太大(相对待噪声源的结余噪声功率比值),则所丈量到的热噪声功率值会变成Y迫近1,以是,能够会获得分歧 于预期的噪声指数。操纵二极管式的噪声源时,其结余噪声功率比是固定的。此结余噪声功率比能够适合某些组件,但不必然适合其他的组件,希奇是如上所述噪声 指数较大的组件。正在某些环境下,能够使器械苟且波形产生才具的噪声源,这种噪声源能够安排结余噪声功率比值,以克造上述的题目。

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