基于失配修正的变频损耗测量技术研究

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1、2013年8月第33卷第4期宇航计测技术JournalofAstronauticMetrologyandMeasurementAug．，2013V01．33，No．4文章编号：1000—7202(2013)04—0067—04中圈分类号：TM931基于失配修正的变频损耗测量技术研究桑志勇高申翔霍莹韩璐(中国卫星海上测控部，江阴214431)文献标识码：A摘要变频损耗是表征混频器(变频器)传输特性的主要测量参数之一。提出了一种基于矢量网络分析仪频偏模块的混频器变频损耗测量方法。经分析和测量结果表明，测量端面失配项对测量结果影响较大。提出了失配项修正

2、模型，并对测量结果进行了修正；采用功率校准的方法提高了矢量网络分析仪的电平测量准确度，减小了测量装置及测量过程复杂度，减小了测量误差，提高了测量重复性。关键词变频损耗混频器失配误差修正模型ResearchonFrequencyConversionLossMeasurementBasedonMismatchCorrectionSANGZhi··yongGAOShen-xiangHUOYingHANLu(ChinaSatelliteMaritimeTrackingandControlDepartment，Jiangyin214431)Abstract

3、Asamainmeasurementparameterofmixers’transfercharacteristic。anewfrequencyconversionLossmeasurementmethodbyVNAwithafrequencyconversionoptionisproposed．Concludefrommeasurementresultandanalysis，themismatcherrorisalargecontributiontothewholemeasul℃．menterror．Analgorithmcorrectionm

4、odelisproposedtocorrectthemeasurementresult．Powercalibra-tionisadoptedtoimprovethemeasurementaccuracyofVNA．Alongwithsimplifyingthemeasurementmechanismandmeasurementprocess，thenewmeasurementmethodimprovesthemeasurementaccuracyandrepeatability鹪well．KeywordsFrequencyconversionlo

5、ssMixerMismatchErrorcorrectionmodel1引言混频器是每个射频或微波收发信机链路中的基本元件之一，它利用器件的非线性特性在接收机系统中主要负责频谱的搬移功能⋯。混频器是三端I=I器件：两个输入端I=I和一个输出端I=I。通常将混频器的两个输入端口分别定义为射频信号RF(Ra．dioFrequency)和本振信号LO(LocalOscillator)，混频器的输出端口定义为中频信号IF(IntermediateFrequency)。由于混频器的非线性工作特性，对其测量也成为这一领域的重要课题之一。其主要测量参数包括以下

6、三大类旧J：传输测量、反射测量、失真测量。牧稿日期：2012—09—16，修回日期：2012—11—02作者筒介：桑志勇(1983-)，男，工学硕士，工程师，主要研究方向：微波计量。·68·宇航计测技术2013正变频损耗是表征混频器(变频器)传输特性的主要测试参数之一，指混频器输出中频信号功率电平P，，。。与输入射频信号功率电平P胁。比值的对数，D、L，=10logf—1IF—oml(1)、P胁，式中：￡。——变频损耗。测量变频损耗的常用方法包括基于频谱仪、功率计、标量网络分析仪的标量测量方案、通过对三对混频器进行三组测量，由求解总响应的三个线性

7、方程，计算出幅度和相位响应测量方案、参考混频器法等。现场测试中较为常用的、基于频谱仪测量法原理的框图如图1所示。图1频谱仪测量法原理框图2测量变频损耗面I临的困难测量混频器变频损耗主要面临三方面的困难：(1)输入输出处于不同频率；(2)混频器是多端口器件，需要两路输入信号；(3)不能进行传统的矢量网络分析仪误差修正旧J。基于频谱仪、功率计测量法要求两个信号源和一台频谱仪或功率计协同工作，测量装置及测量过程较复杂；测量准确度受到射频源输出准确度及频谱仪测量准确度指标等限制，且无法进行校准修正；测量不确定度来源较多。三对混频器三组测量法需要进行多组测

8、量，以及在混频器对与滤波器之间进行反复连接。每次连接都会引入随机误差(连接重复性)和系统误差(失配误差项)。参考混频器法要求提供匹配的配