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使用 50Ω 实验室设备表征 75Ω 电路的 S 参数

2512964 2022-11-18 | pdf | 134.16KB | 次下载 | 免费

资料介绍

从事有线、地面或卫星电视应用的射频工程师经常需要对这些电路进行 S 参数测量。外行工程师第一次使用矢量网络分析仪验证电视调谐器输入是否提供他们预期的回波损耗时，问题变得很明显：如何在 50Ω VNA 上测量 75Ω DUT 的 [S] 参数？如果情况允许成本，答案是购买专为测量 75Ω 电路（75Ω 源和负载阻抗测试端口）设计的实验室设备。否则，使用最小损耗垫将传统的 50Ω 测试端口阻抗转换为 75Ω DUT 提供了一种获得合理测量的廉价、简单的方法。从事有线、地面或卫星电视应用的射频工程师经常需要对这些电路进行 S 参数测量。外行工程师第一次使用矢量网络分析仪验证电视调谐器输入是否提供他们预期的回波损耗时，问题变得很明显：如何在 50Ω VNA 上测量 75Ω DUT 的 [S] 参数？如果情况允许成本，答案是购买专为测量 75Ω 电路（75Ω 源和负载阻抗测试端口）设计的实验室设备。否则，使用最小损耗垫将传统的 50Ω 测试端口阻抗转换为 75Ω DUT 提供了一种获得合理测量的廉价、简单的方法。当 IC 制造商指定新有线电视 LNA 的输入回波损耗 (|S11|) 时，测量值必须参考 75Ω。也就是说，如果|S11| = -30dB（反射功率仅为千分之一 - 本质上是完美匹配），想法是当使用 75Ω 源阻抗驱动时，设备输入将允许几乎所有功率传输到 LNA。当 IC 制造商指定新有线电视 LNA 的输入回波损耗 (|S11|) 时，测量值必须参考 75Ω。也就是说，如果|S11| = -30dB（反射功率仅为千分之一 - 本质上是完美匹配），想法是当使用 75Ω 源阻抗驱动时，设备输入将允许几乎所有功率传输到 LNA。当从 50Ω 源阻抗驱动时，相同的调谐器输入不会提供良好的回波损耗。将这个完美匹配的调谐器输入直接连接到 50Ω VNA 将产生 |S11|。测量值接近 -14dB - 反射功率现在是 25 分之一！那么对于同样的 50Ω VNA，我们如何验证电视调谐器输入是否如我们所说的那样好呢？当从 50Ω 源阻抗驱动时，相同的调谐器输入不会提供良好的回波损耗。将这个完美匹配的调谐器输入直接连接到 50Ω VNA 将产生 |S11|。测量值接近 -14dB - 反射功率现在是 25 分之一！那么对于同样的 50Ω VNA，我们如何验证电视调谐器输入是否如我们所说的那样好呢？需要匹配电路；它应该具有平坦的频率响应和尽可能低的插入损耗。对此的行业标准答案是“最小损耗垫”（通常称为“MLP”）——需要匹配电路；它应该具有平坦的频率响应和尽可能低的插入损耗。对此的行业标准答案是“最小损耗垫”（通常称为“MLP”）——图 1图 1的简单电阻网络。该网络的主要特点是将 75Ω DUT 负载阻抗转换为测量仪器的 50Ω，并将仪器的 50Ω 源阻抗转换为 DUT 的固有 75Ω 阻抗。这样，反射被移除，响应平坦，网络损耗很容易从测量中退回到 DUT。这些“最小损耗垫”可从测试设备供应商处广泛获得，并且可以在需要时在工作台上非常快速地构建网络。的简单电阻网络。该网络的主要特点是将 75Ω DUT 负载阻抗转换为测量仪器的 50Ω，并将仪器的 50Ω 源阻抗转换为 DUT 的固有 75Ω 阻抗。这样，反射被移除，响应平坦，网络损耗很容易从测量中退回到 DUT。这些“最小损耗垫”可从测试设备供应商处广泛获得，并且可以在需要时在工作台上非常快速地构建网络。术语“最小损耗”是指该网络在提供相同转换的电阻网络的可能配置中提供最低的插入损耗。术语“最小损耗”是指该网络在提供相同转换的电阻网络的可能配置中提供最低的插入损耗。图 1. 用于将 75Ω DUT 与 50Ω 测试端口匹配的最小损耗垫。低频时的插入损耗为 5.72dB。频率响应平坦度的上限由结构质量决定。图 1. 用于将 75Ω DUT 与 50Ω 测试端口匹配的最小损耗垫。低频时的插入损耗为 5.72dB。