PNA-XCustomerPresentation-硬件和射频工程师

PNA-XCustomerPresentation-硬件和射频工程师
微波器件测试应用的技术突破
介绍日程
新一代网络分析仪PNA-X
PNA-X硬件结构
放大器IMD测试
器件脉冲特性测试
变频器件测试
噪声系数测试
器件特性
测试参数
典型指标
对信号的放大/衰减，延时
线性特性传输和反射指标
输入和输出端口驻波比、增益/插损。

延时等
对信号的非线性处理特性，信号的变频或交调失真信号传输非线性失真1dB 压缩点；三阶交调；ACPR 恶化；CCDF ，X 参数等在输入信号中叠加噪声
信号信噪比恶化
噪声系数；寄生相位噪声
调制器
解调器
理想信号状态噪声干扰相位噪声功率压缩器件相位失真码间串扰单频干扰
微波射频电路的性能参数
网络分析仪的基本结构
测试端口1
测试端口2
LO*
激励源R2接收机
B 接收机
A 接收机
A/D
A/D A/D
输出衰减器
输出衰减器
X
倍频器
R1接收机A/D 被测件
扫频状态下S 参数测试
功率扫描状态下S 参数测试
January 2009
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功能最强大的矢量网络分析仪
SCMM
Performs S-parameter, IMD, Gain Compression, Pulsed Parameter, and Noise Figure measurements
with one insertion
Gain Compression Simultaneously sweeps both frequency and output power at 1dB compression
Sub-1dB Noise Figure
Source match corrects to make high-accuracy noise figure measurements possible
Swept IMD
Performs a complete intermodulation distortion analysis over an entire range of frequencies
Converters
Accurately measures phase, frequency, and delay response of frequency translation devices, even with embedded
LO’s
NVNA
Completely characterizes all linear and nonlinear properties of your active device by extracting X-parameters
Pulsed Devices
Internally generates modulated pulsed output to characterize pulse performance with up to 5
MHz bandwidth
Going Beyond S-Parameters
PNA-X 完整的测试能力
放大器完整参数的测试
扫频状态下增益，驻波性能测试
内置双源激励状态下交调性能测试
扫功率状态下1dB压缩性能测试
扫频状态噪声系数测试
介绍日程
新一代网络分析仪PNA-X
PNA-X硬件结构
放大器IMD测试
器件脉冲特性测试
变频器件测试
噪声系数测试
Agilent PNA-X微波高性能网络分析仪
Agilent 新的微波网络仪平台。

针对射频微波器件测试的应用。

满足对放大器，混频器，多通道器件，
脉冲器件,差分器件等微波射频器件测试要求。

灵活的激励源配置方式：内置双源，激励信号的合路功能，支持外置激
励信号。

测试功能完整（包含扫频测试，扫功率测试，双音激励测试，
可方便完成复杂激励状态下器件参数测试）。

频率范围：N5241/2/4/5A: 10 MHz～13.5G/26.5G/43.5G/50GHz
端口数量：2端口或4端口配置
先进的接收机处理技术，仪表大测试动态范围，高测试精度。

灵活的配置方式。

大屏幕显示，方便简单的操作使用。

内置双激励信号源
… PNA-X提供业界最好的测试性能、最精确的测试结果、最灵活的配置方式、最丰富的测试功能；测试简单设置、容易使用；帮助您降低测试成本、提高测试效率和产量。

PNA-X网络仪技术特点（激励源部分）
可配置为双激励源结构
灵活的测试装置配置方式
内部包含信号开关和合路等电路
通过机械开关配置测试信号
开放的激励源合接收机接口，
可通过外置放大器或衰减器扩展测试功率范围。

源的技术性能
频率范围(26.5 GHz)
高功率输出(~ +13 dBm)
频谱纯度高(谐波抑制>-55 dBc)
大功率扫描范围(> 50 dB)
脉冲调制能力
内置脉冲调制器和脉冲发生器
Source 2
OUT 1OUT 2 Source 1
OUT 1
OUT 2
PNA-X 网络仪的双源配置方式
Test port 1
R1
Source 1
OUT 1
OUT 2
Source 2
OUT 1
OUT 2
Test port 2
R2
35 dB
65 dB
65 dB
Rear panel
A
35 dB
B
Source 2 Output 1Source 2 Output 2
测试端口1激励信号的两个通道来源通过开关设置控制
通道1：由网络仪内部源头1提供激励通道2：由网络仪内部合路器提供激励合路器信号来源为源1，源2或外置信号
网络仪表内置激励源1
网络仪表内置激励源2
可设置为通过仪表面板输出可设置为源1信号合路
Test port 3C
R3
Test port 1R1
Source 1
OUT 1
OUT 2
Source 2
OUT 1
OUT 2
Test port 4R4
Test port 2
R2
35 dB
65 dB
35 dB
65 dB
65 dB
35 dB
65 dB
Rear panel
A
35 dB
D
B
包含激励源信号控制和信号合成功能
每个测试端口激励信号都可控制选择内部或外部激励?测试端口1包含信号合路控制
4端口PNA-X 高级配置(Option 423)
激励源和接收机关系配置
激励源采用双源合路配置方式?两个激励源工作状态为点频?信号源1：f1,信号源2:f2?两个激励源输出功率设置（Port1 Src2）接收机采用扫频方式
中心频率为：(f1+f2)/2
频率扫描范围为：101×(f2-f1)测量点数为：101
显示坐标为接收机频率
N5242A 网络仪连接仪表完成SCMM 测试
Agilent N5242A 网络仪
PNA-X 网络仪内置激励源和接收机端口控制开关。

可使用外置信号源和分析仪表对被测件性能参数进行测试，不需要改变被测件连接关系。

?测试ACPR ，频谱杂散，调制精度等指标。

激励源1
OUT 2
激励源2
OUT 1
OUT 2
35 dB
Rear panel
Source 2 Output 1
Source 2 Output 2
被测件
测试端口1
R1
OUT 1
65 dB
A
信号源
测试端口2
R2
65 dB
35 dB
B
频谱仪
后面板连接
被测件
介绍日程
新一代网络分析仪PNA-X ?PNA-X 硬件结构?放大器IMD 测试?
器件脉冲特性测试?变频器件测试?噪声系数测试
January 2009
使用频谱仪进行扫频IMD 测试
f 1f 2f 1’
f 2’
需要很长的时间测量所有的频点和功率点?需要写一个自动化测试程序?需要另外一台网络仪测量S 参数
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Going Beyond S-Parameters
January 2009
4端口PNA-X IMD 测试
Test port 3C
R3
Test port 1R1
Source 1
OUT 1
OUT 2
Source 2
OUT 1
OUT 2
Test port 4R4
Test port 2
R2
35 dB
65 dB
35 dB
65 dB
65 dB
35 dB
65 dB
Rear panel
A
35 dB
D
B
DUT
Options 419, 423
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Going Beyond S-Parameters
Page 18
CT_302 S800 2008Agilent Restricted
PNA-X 扫频IMD 测试结果
Page 19CT_302 S800 2008 Agilent Restricted IMD: PSA vs PNA-X IM 频谱模式
Points = 1200
B receiver atten = 0 dB
PSA PNA-X
Page 20CT_302 S800 2008 Agilent Restricted
介绍日程
新一代网络分析仪PNA-X ?PNA-X硬件结构
放大器IMD测试
器件脉冲特性测试
变频器件测试
噪声系数测试
脉冲激励的测试参数
Average Pulse
幅度/相位测试结果是脉内数据的平均结果
Point-in-Pulse
在脉内确定的时间点进行测试（需要外置触发控制信号）仪表测试结果
频域
频域
时域
脉冲状态时域测试
在脉冲不同时间点进行测试
幅度参数
相位参数
采样时间点
CW 激励
扫频测试
图1：脉冲扫频激励，频域测试，时间段平均值分析
图2：脉冲扫频激励，频域测试，时间段定点分析
图3：脉冲点频激励，时域测试，时间扫描分析
PNA-X 一体化脉冲网络仪
集成4路脉冲源，以及脉冲调制器于一体
脉冲网络仪的测试方法
宽带模式脉冲器件测试方案技术特点
最小脉冲宽度300ns
系统激励功率峰值功率：18dBm, 支持外置推动放大器技术特点
适合于500ns 以上脉冲宽度测试应用，大重复周期脉冲状态的测试。

测试动态范围受脉冲宽度影响。

大重复周期状态下测试速度较快。

适合生产测试应用。

窄带模式脉冲器件测试方案技术特点
最小脉冲宽度33ns
系统激励功率峰值功率：18dBm, 支持外置推动放大器技术特点
适合几十纳秒数量级脉冲宽度状态的测试。

测试动态范围受脉冲占空比影响。

大重复周期状态下测试速度较慢。

适合研究开发测试应用。

接收机带宽
脉冲信号功率谱
Pulse trigger
IF filter
IF filter
脉冲调制信号
脉冲调制信号功率谱
D/R degradation = 20*log[duty cycle]
PNA-X 网络仪脉冲源参数控制
脉冲信号接口定义
定义网络仪激励源1和激励源2的脉冲调制控制信号
来源：脉冲源1/2/3/4，外脉冲控制信号
网络仪内置脉冲源1/2/3/4的参数控制，每路脉冲信号的脉冲宽度和时间延迟设置
脉冲周期参数设置
内部脉冲信号被外脉冲触发信号控制
窄带脉冲测试参数设置
*脉冲信号设置最大占空比<70%
*宽带方式下激励源调制脉冲delay=2.5us
使用PNA-X 内置的脉冲源，共四路?使用PNA-X 内置的脉冲源，外部触发?使用外部脉冲信号
PNA-X 网络仪脉冲测试功能
脉冲调制激励状态扫频参数测试单点频脉冲调制激励状态，S 参数时域测试单点频脉冲调制激励状态，连续脉冲串
S 参数变化过程测试
脉冲激励状态下的3个测试功能
PNA-X 网络仪脉冲状态测试性能
D y n a m i c R a n g e (d B )
Duty Cycle (%)
100
10.0
1.0
0.1
100
80
60
40
20
0Wideband Detection 8510
Current Narrowband Detection PNA
Narrowband Detection 8510
0.01
Enhanced Narrowband Detection PNA-X
宽带模式脉冲测试状态
脉冲扫频激励信号
接收机同步触发脉冲
脉冲调制扫频激励信号
扫频过程
回扫过程
PNA-X 网络仪脉冲状态测试性能（宽带法）
测试条件：频率范围：8G~12GHz ，激励功率：5dBm ，脉冲宽度：3us ，占空比：1%
0.02dB
0.1度
S21幅度参数测试
S21相位参数测试
PNA-X网络仪脉冲状态测试性能（窄带法）
S21幅度参数测试
0.02dB
S21相位参数测试
0.3度
测试条件：频率范围：8G~11GHz，激励功率：5dBm，脉冲宽
度：50ns，占空比：1%
PNA-X完成脉冲状态时域参数测试（窄带模式）S21幅度参数测试S21相位参数测试
测试条件：频率范围：10GHz，时间分辨率：20ns
介绍日程
新一代网络分析仪PNA-X
PNA-X硬件结构
放大器IMD测试
器件脉冲特性测试
变频器件测试
噪声系数测试
PNA-X网络仪激励和接收机频率关系设置
本振信号源的选择两次混频电路频率关系设置
PNA-X 完成混频器标量参数测试
Test port 1
R1
Source 1
OUT 1
OUT 2
Source 2
OUT 1
OUT 2
Test port 2
R2
35 dB
65 dB
65 dB
Rear panel
A
35 dB
B
Source 2 Output 1Source 2 Output 2
DUT
Options 219, 224
选件082支持
混频器传输性能幅频参数测试
Test port 1
R1
Source 1
OUT 1
OUT 2
Source 2
OUT 1
OUT 2
Test port 2
R2
35 dB
65 dB
65 dB
Rear panel
A
35 dB
B
Source 2 Output 1Source 2 Output 2
DUT
Options 219, 224
PNA-X 完成混频器矢量参数测试
选件083支持，需要参考混频器和校准混频器混频器传输性能幅频，相频参数测试
混频器测试的矢量校准技术
校准步骤
步骤1:
在被测混频器的输入频率和输出频率段上完成对网络分析仪的双端口校准。

步骤2:
通过反射测量得到校准混频器的传输/反射矢量参数。

步骤3：
利用校准混频器对仪表进行校准，消除仪表矢量误差（包含仪表和测试电缆及参考混频器等）
LO
IF-
IF+
RF IF-= RF-LO
OPEN
SHORT
LOAD Calibration mixer/filter pair
校准混频器
Calibration mixer/filter
SHORT
OPEN
LOAD
开关
b2
参考混频器
Reference mixer
校准混频器
矢量校准提高混频器参数测试的精度
无矢量混频器校准技术网
络仪测试结果
PNA-X通过矢量校准提高混频器传输参数测试精度
N5242A 完成两通道混频电路比值测量
Test port 1
R1
Source 1
OUT 1
OUT 2
Source 2
OUT 1
OUT 2
Test port 2
R2
35 dB
65 dB
65 dB
Rear panel
A
35 dB
B
Source 2 Output 1Source 2 Output 2
DUT
Options 219, 224
PNA-X 网络仪提供两路本振驱动信号
两通道混频电路比值测量参数设置
两个激励源功率定义：
激励源1信号通过端口1和参考1端口输出，作为两个混频电路激励激励源2输出通过仪表端口3和4输出，作为两个混频器本振信号
两个激励源频率定义：?激励源1信号频率扫频定义
激励源2信号频率与激励源1频率同步变化，频率差为200M 。

?被测混频器测试模式：激励和本振信号同步变化，固定中频模式接收
机工作方式：?固定频率：200MHz。