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ZNL在射频产品测量中的应用(二)

  3、噪声系数测试 

  无线电接收机的灵敏度是一个非常重要的指标,它反映接收机接收小信号的能力。接收机的灵敏度等于-174dBm+NF+10lgBW + S / N ,其中BW为信号带宽,S/N为信号解调所需的信噪比,噪声系数NF等于系统输出信噪比和输入信噪比之比,它和噪声因子F之间的关系为NF = 10lg F ,单位为dB,因为噪声因子始终大于1,所以噪声系数NF始终大于0dB。通常来说,接收机的噪声系数主要决定于第一级低噪声放大器。 

  不管是采用噪声系数分析仪还是频谱分析仪做噪声系数测试其原理都是基于Y系数法。仪器提供交替变化的28V和0V电源给噪声源,在28V电源工作时,噪声源产生高的噪声功率,0V电源工作时,噪声源产生低噪声功率,ZNL当作频谱仪,测量这两个功率值并计算他们的比值得到噪声因子。测试分为两个过程,校准和测量。校准时,噪声源直接连接到ZNL射频输入端口,得到测量仪器ZNL内部的噪声因子F2;测量时,如图2,噪声源输出的噪声加到被测件,被测件的输出到ZNL的射频输入端口,得到被测件和测量仪器这个整体的噪声因子F12,根据两级系统级连噪声系数公式可以得到被测件的噪声因子F1和增益G,进而可以得到被测件的噪声系数。 

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  图2:噪声系数测试 

  4、数字信号解调分析

  数字调制信号的质量一般用误差矢量幅度EVM来衡量,它是误差矢量的幅度和理想矢量的幅度的比值,用%和dB来表示,它的大小直接关系着整个系统的通信容量和传输距离,它的测量必不可少。频谱分析仪只能分析其频谱特性,必须用信号分析仪对它进行解调后才能得到调制质量特性。如常见的QPSK、QAM调制信号都采用IQ调制,I和Q通道增益是否一样、是否有直流成分、是否完全正交相差90度都会影响误差矢量幅度EVM。如图4,显示的是ZNL的信号分析功能解调分析NB-IoT信号的部分结果,显示出EVM、IQ调制结果、频率误差、调制时钟误差、功率和峰均比等。  

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  图3:NB-IoT信号测试 

  5、模拟信号解调分析 

  对于模拟调制信号如调幅AM、调频FM和调相PhM,经常需要分析它们的调制特性。如无线调频FM对讲机,其发射中心频率和调制频偏有严格的要求。中心频率不准会导致接收机的灵敏度下降,传输距离缩短;调制频偏太小,调制指数就变小,接收机的信噪比下降。调制频偏太大,接收机的信噪比有保证,但是邻道信号会受到干扰,这样会出现串音现象;发射功率太大,电池消耗量大,待机时间和工作时间缩短,对其它无线电设备造成一定干扰。发射功率偏小,传输距离受到限制。因此,调频FM信号的调制频率、调制频偏、载波频率和功率等指标的测量非常重要。如图5,显示的是ZNL的信号分析功能测量调频FM/AM信号的解调结果。 

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