Yüksek veri çıkışı ve düşük gecikme talebi cihaz spesifikasyonlarını ve operasyonel standartları geniş bant modülasyonuna doğru itiyor. Geniş bant performans avantajları yüksek bir maliyet ile geliyor: önemli ölçüde artmış gürültü. Bu gürültü ekstra test zorluğu ve ölçüm belirsizliği oluşturuyor, bu etkiler ise endüstrinin uygun bant genişliğine mümkün olan en fazla modüleli sinyali toplama isteği ile katlanarak artıyor. Bu sadece hata vektörü büyüklüğü (EVM) gerekliliklerini daha dar bir aralığa yerleştirmiyor, aynı zamanda sistem sinyal-gürültü oranını (SNR) da bozuyor. Bu durumda, komponentin standart uyumluluğundan emin olurken performans doğrulama sürecini nasıl basitleştirebilirsiniz?
Basitleştirilmiş Ölçüm Düzeneği
VNA Aktif Cihaz Karakterizasyon Temelleri webinar serisinin ikinci kısmında, Keysight PNA ürün yöneticisi Nizar Messaoudi sadece bir vektör ağ analizörü kullanarak bir yükseltecin hata vektör büyüklüğünün nasıl ölçülebileceğini anlatıyor. Nizar 6 GHz altı bir yükselteçte dijital demodülasyon gösterimi yaparken VNA üzerinde kompleks modülasyon şemalarının EVM ölçümlerini yapmanın neden düzenek karmaşıklığını azaltarak test hızını artırdığını açıklıyor. Nizar modülasyon distorsiton analizi uygulamasını yükseltecin distorsiyonunu ölçmek için kullanarak aynı zamanda VNA sinyal analizi uygulamasının yükseltecin EVM’inin verilen bir konstelasyon ve demodülasyon standardına göre yakalanması için nasıl kullanılacağını adım adım anlatıyor.
Görsel 1: Modüleli bir uyaran altında aktif cihaz karakterizasyonu yapan basitleştirilmiş, tek bağlantılı bir VNA düzeneği
Gelişmiş Ölçüm Kalitesi
Nizar’ın açıkladığı üzere, her ne kadar geçmişte bu ölçümler bir sinyal analizör ile yapılsa da, VNA’nın gelişmiş özellikleri komponent testleri için çeşitli geniş bant ölçüm iyileştirmeleri sunuyor. Test düzeneğini basitleştirmenin ötesinde VNA tasarımcıları harmonik test ve spur aramasından fazlası ile donatıyor. VNA’ları kullanırken uyaran sinyal her zaman bilinir. Nizar bu fonksiyonaliteden faydalanmanın dijital imaj bastırmayı nasıl geniştirdiğini detaylıca anlatıyor. Ek olarak, VNA problemli geniş bant gürültüyü azaltmak ve gürültü güç oranı (NPR) veya tam dalga biçimi demodülasyonu gibi diğer kompleks testlere imkan tanımak için evreuyumlu ortalama almayı kullanır.
Görsel 2: PNA-X çoklu alıcı mimarisi girdi, çıktı ve yansıtılan modüleli sinyallerin eşzamanlı ölçümüne imkan tanırken dahili kaynak kalibrasyon algoritması kalıntı EVM’i düşürür
Gelişmiş Hata İzolasyonu
Nizar bir tasarımcının neden dalga biçimlerini demodüle etmek isteyeceğini de açıklıyor. EVM’in komponent satıcılarının ürünleri için sağlaması gereken en önemli spesifikasyon olduğunu da vurguluyor. Geniş bant modülasyonu implementasyonuyla standart sıkılığı arttıkça satıcılar standart spesifik EVM’i müşterilerine sunmak istiyor. Bunu yapmak demodülasyon gerektirir. VNA ters hızlı Fourier dönüşümü (IFFT)’yi istenilen standarda (5G NR, Wi-Fi, DBSX2, vb.) eşdeğer sinyaller olan istatistik olarak temsili kompakt sinyaller oluşturmak için kullanır ve sonrasında tam demodüleli EVM’i zaman düzleminde ölçer. Ayrıca, VNA’in çoklu alıcı mimarisine erişim tam kalibreli giriş sinyali giriş referans düzlemine ölçümüne imkan tanır. Sistem hatasının izolasyonu olmadan sinyal analizörler hatalı olarak ölçülen EVM değerinin DUT’nin değeri olduğunu varsayar. Alternatif olarak, VNA’lar bilinen giriş sinyali varlığında çıkış sinyalini ölçer ve giriş referans zemininde sinyal düzeltme gerçekleştirir. Bunu yaparken, VNA’lar kaynağın kalıntı EVM’ini düşürü ve sistem hata eklentilerinden izole olmuş DUT distorsiyon EVM’ini bildirmiş olur.
Özet
Geniş bant modülasyon şemaları birçok avantaj sağlar fakat uyumlu teknolojileri başarıyla yaratmak tasarımcıların geniş bant gürültü ile baş etmesini zorunlu kılar. Modern VNA sinyal analizinin basitleştirilmiş düzeneği, gelişmiş test kalitesi ve iyileştirilmiş kalibrasyon ve hata izolasyonu özgün olarak gerçekçi ve tekrarlanabilir geniş bant ölçümlerine olanak tanır.
