作為一個射頻工程師,測試是不可避免的一項工作。射頻設計,只有通過實際測試,各項指標滿足要求,才算完成。
可是,不知道大家在測試過程中,發現測試出的結果與理論不符的時候,有沒有考慮過,這可能不是你本身設計的問題,而是儀器的問題呢?
我第一次碰到這個問題,是剛參加工作的時候。當時,領導讓設計一P1dB壓縮高一點的放大器。具體要求多少,腦袋里已經沒有記憶了。不過還依稀記得,當時末級放大器選的是avago的MGA81563,百度了一下,datasheet中標稱的1dB壓縮點為14dBm左右(那可能當時要求的是12~13dBm
)。當時用矢網測試放大器的P1dB點,發現怎么測(反復校準矢網),都達不到指標,可是datasheet中的1dB壓縮點明明是能達到要求的呀。
最后都懷疑,是不是器件手冊作假呀。后來的事實以及后…后來的例子都證明,國外大廠家的器件手冊上的指標都是可以復現的。最后,歪打正著,在放大器輸出端加了一個衰減器,再測,發現矢網指示的指標,還是10dBm左右。這才想到,可能是矢網本身的非線性不好。換了一臺矢網,發現測試值和器件手冊上一模一樣。
所以,測試過程中,一定要提防儀器給咱們設置的陷阱。因為儀器本身也是接收機和發射機,比如信號源本質為一發射機,頻譜儀為接收機,而矢網就是收發一體機。他們所使用的器件,就像我前面文章提到的,不可能是全理想器件。它有噪聲,也有非線性,也可能有雜散。所以,我們在測試過程中,需要排除儀器本身的影響。
而這些影響,主要就是從噪聲、非線性、雜散這幾方面去考慮。舉幾個栗子:
例1:比如說你的接收機,設計時增益比較小,30dB左右。然后你用頻譜儀去測試你射頻端的靈敏度,你可能會發現,靈敏度怎么比理論值差這么多呀?這個時候,你要關注什么呢?
你需要看一下,頻譜儀的輸入衰減器有沒有打開。你會發現,如果你把衰減器設置為0dB,你的靈敏度好一些了。如果再把頻譜儀的預放打開的話,靈敏度會更好一些。為啥呢?這是因為頻譜儀本身也有噪聲系數呀,衰減器值設置的越大,頻譜儀的噪聲系數也就越大呀。

例2:比如你測試鄰信道選擇性的時候,你又發現,測試值和理論值怎么不符呀?
這個時候,你就要考慮是不是信號源本身的相噪比較差呀,然后和本振相混,進入帶內。或者,你運氣更差一點,你那信號源竟然剛剛好在你偏移的頻點有一雜散。雖然概率比較小,但也是有可能的。

例3:比如你測試你的發射機的時候,發現,天哪,怎么有這么多小雜散?關掉發射機的電,發現還是有這么多雜散。
后來發現,是頻譜儀本身的bug,當它的RBW和VBW打到一定的值時,就滿屏幕地出現等間隔的小雜散。雖然是某R某S家的頻譜儀,可是還是避免不了出現了小雜散。
? ? 還有還有......
所以,測試時,出現和理論不符的測試結果時,先考慮是不是儀器的問題。畢竟,排除儀器問題,比排查設計問題,要簡單很多了。