Проверка линейности радиочастотного усилителя с помощью анализатора спектра Tektronix. Проверка линейности радиочастотного усилителя — задача, которая возникает при разработке и приёмочном контроле передающих трактов, усилителей мощности и приёмных устройств. Для этой цели применяют анализатор спектра Tektronix с функцией двухтонового теста и возможностью измерения продуктов интермодуляции третьего порядка. Методика позволяет оценить, насколько усилитель искажает сигнал при работе вблизи точки компрессии.
Проверка линейности радиочастотного усилителя с помощью анализатора спектра Tektronix
Перед началом измерений инженер определяет рабочий диапазон частот усилителя, его номинальную выходную мощность и ожидаемый уровень интермодуляционных искажений. Эти данные берутся из паспорта усилителя или технического задания. На их основе выбирается анализатор спектра Tektronix с полосой обзора, перекрывающей вторую и третью гармоники рабочего сигнала, и с уровнем собственного шума ниже ожидаемых продуктов интермодуляции не менее чем на 10 дБ.
Условия эксплуатации — температура окружающей среды, стабильность питающего напряжения и качество согласования по входу и выходу усилителя — напрямую влияют на повторяемость теста. Для лабораторных измерений рекомендуется использовать источник питания Tektronix с низким уровнем пульсаций и малошумящий генератор сигналов произвольной формы, чтобы исключить внешние искажения.
Проверка совместимости оборудования
В документации анализатора спектра необходимо проверить максимальный входной уровень без повреждения, полосу разрешения (RBW) и тип детектора. Для двухтонового теста обычно выбирают RBW в 3–10 раз меньше разноса частот между тонами, чтобы разделить интермодуляционные составляющие. В спецификации генератора сигналов уточняют уровень собственных гармоник и фазовый шум — они должны быть на 15–20 дБ ниже ожидаемых продуктов интермодуляции усилителя.
Ограничения, которые следует записать в техническое задание: максимальная суммарная мощность двух тонов на входе анализатора не должна превышать указанный в паспорте уровень компрессии (обычно –10 дБм для большинства моделей). Если усилитель имеет высокий коэффициент усиления, на вход анализатора устанавливают внешний аттенюатор с известным затуханием.
Монтаж и проверка схемы
Сборка стенда включает последовательное соединение: генератор сигналов Tektronix — сумматор (или направленный ответвитель) — испытуемый усилитель — аттенюатор — анализатор спектра. Все соединения выполняют кабелями с минимальной длиной и одинаковым волновым сопротивлением 50 Ом. Перед включением усилителя проверяют отсутствие постоянного напряжения на его выходе с помощью осциллографа Tektronix в режиме измерения постоянной составляющей.
Типовая ошибка — превышение входного уровня анализатора из-за неправильно подобранного аттенюатора. Для проверки результата после первого измерения уменьшают мощность обоих тонов на 1 дБ и убеждаются, что уровень интермодуляционных составляющих снижается на 3 дБ — это подтверждает работу усилителя в линейной области. Если снижение меньше, усилитель входит в компрессию, и тест повторяют при меньшей мощности.
Подбор и заказ
Подобрать и заказать оборудование Tektronix можно через Делазию. Перейдите в каталог оборудования и передайте исходные требования через форму заявки.