常用射频仪表培训

内部公开▲常用射频仪表培训内部公开▲前言PREFACE在功放测试中，射频仪表的使用是必不可少的，对于一名射频测试人员来说，熟悉相关射频仪表功能及其日常维护是必备的基础技能之一。本文档，将简单介绍一些目前产线所常用的射频仪器仪表使用和维护，希望能对大家有所帮助。内部公开▲章节CHAPTERS•第一章：仪表使用注意事项•第二章：矢量网络分析仪•第三章：频谱分析仪•第四章：功率计•第五章：信号源•第六章：线损校准•第七章：日常维护内部公开▲功放测试的仪器仪表仪表仪器及工艺设备1.频谱仪E4443A/E4445A（Agilent）或RS_FSP(带W/CDMA2000选件)2.功率计E4419B（Agilent）或NRTZ443.信号源E4438C（Agilent）(带W/CDMA2000选件)4.矢量网络分析仪E5062A/E5071C（Agilent）或ZVB45.电源3010双路稳压电源或5040直流电源内部公开▲功放测试的设备6.同轴负载DF-SN-100负载（100W/dB）7.衰减器DTS300-50-3大功率衰减器（00W/50dB）8.腔体偶合器CHCP-QO40偶合器（100W/40dB）内部公开▲第一章：仪表使用注意事项射频仪表属于贵重仪表仪器，在使用过程中如不注意，容易对仪表造成损伤。在对仪表不熟悉的情况下，应该避免单独对仪表进行操作。内部公开▲第一章：仪表使用注意事项常规注意事项：良好的接地；对进入仪表的信号进行衰减和隔直处理；使用前应该进行相关校准。内部公开▲第二章：矢量网络分析仪矢量网络分析仪的作用：矢量网络分析仪主要由扫频信号源,检测器和接收机三部分组成，它可以测试全部S参数，包括传输参数以及反射参数，功能十分强大。一般来说，我们在日常工作中使用的功能并不多，主要包括以下几种：增益测试端口驻波比测试时延测试相位偏移测试内部公开▲第二章：矢量网络分析仪1）主要操作介绍：我们首先通过图片了解一下矢量网络分析仪表的按键功能，以及一些简单的操作。内部公开▲第二章：矢量网络分析仪内部公开▲第二章：矢量网络分析仪内部公开▲第二章：矢量网络分析仪常用按键介绍1：Meas选择网络端口Format选择测试项目Scale设置垂直刻度参数Avg设置平均平滑参数Cal仪表校准Start扫描起始点Stop扫描结束点Center扫描中间点内部公开▲第二章：矢量网络分析仪常用按键介绍2：Span扫描带宽Sweepsetup设置扫描参数Enter确定Marker设置标记点Analysis设置分析参数Save/Recall校准档案存储Preset仪表初始化System设置系统参数内部公开▲第二章：矢量网络分析仪内部公开▲第二章：矢量网络分析仪2）仪表校准介绍：矢量网络分析仪在使用前，需要依据测试项目进行校准。一般来说主要进行的是单端口驻波比校准和双端口直通校准。内部公开▲第二章：矢量网络分析仪单端口校准：用Cal按键进入校准菜单，选择1-PortCal进入，按照仪表提示进行Open，Short，Load三种负载的校准，然后点击Done完成校准。内部公开▲第二章：矢量网络分析仪内部公开▲直通校准：用Cal按键进入校准菜单，选择Response（Thru）进入，按照仪表提示进行Thru直通校准，然后点击Done完成校准。第二章：矢量网络分析仪内部公开▲第二章：矢量网络分析仪内部公开▲第三章：频谱分析仪频谱仪是测量频点信号强度的仪器，即测量信号的频率强度谱线。其原理大概是这样的，频谱仪里面有个窄带宽的带通滤波器，滤波器的中心频率是可以进行扫描的，在设定的频率范围内，滤波器按照步长对信号进行滤波，得到相应频点上的信号幅值，将其和参考电压相比较，得到信号的频谱。1.观察信号频谱2.杂散测试3.谐波测试内部公开▲第三章：频谱分析仪4.功率测试5.不同信号模式下的标准模板测试内部公开▲第三章：频谱分析仪常用按键介绍1：FREQUENCY设置频率SPAN设置显示带宽AMPLITUDE设置幅度参数MEASURE选择测试项目Restart重新刷新读数Trace/View设置显示参数Display设置读数参数内部公开▲第三章：频谱分析仪常用按键介绍2：MeasSetup设置测试参数MODE选择信号模式Det/Demod设置检波方式BW/Avg设置BW/AVG参数Auto/Couple校准档案存储Sweep设置扫描参数System设置系统参数内部公开▲第三章：频谱分析仪常用按键介绍3：File文件存取Save存储用户设置或者图片等Marker设置标记点PeakSearch标记点取值Preset仪表初始化BkSp返回撤销Enter确定内部公开▲第三章：频谱分析仪内部公开▲第三章：频谱分析仪RBW与VBW介绍VBW视频带宽视频带宽，表示测试的精度，越小精度越高，如将VBW设为100KHz，表示每隔100KHz取一个样测试其电平，因此可以看到VBW设置越小其测试曲线越光滑。VBW是峰值检波后滤波器带宽，主要是使测试信号更加圆滑。内部公开▲第三章：频谱分析仪RBW分辨率带宽RBW，分辨率带宽，有人也叫参考带宽，表示测试的是多大带宽的功率，如测试一GSM2W干放满功率单载波输出时，RBW设为100KHz时测得30dBm，设为200KHz测得33dBm。RBW实际上是频谱仪内部滤波器的带宽，（是中频滤波器的3dB带宽），设置它的大小，能决定是否能把两个相临很近的信号分开。它的设置对测试结果是有影响的。只有设置RBW大于或等于工作带宽时，读数才准确，但是如果信号太弱，频谱仪则无法分辨信号，此时即使RBW大于工作带宽读数也会不准。内部公开▲第四章：功率计频谱仪是测量信号大小的仪器，主要用来测试信号的平均功率，某些功率计还具有多种检波方式，可以满足对信号大小的各种测试需求。测试信号大小内部公开▲第四章：功率计内部公开▲第四章：功率计常用按键介绍1：Preset仪表初始化DISPLAY设置窗口显示POWER开关System设置系统参数Save/Recall校准档案存储Meas/Setup设置测试参数Rel/Offset设置偏置量dBm/W单位切换内部公开▲第四章：功率计常用按键介绍2：Frequency设置频率Zero/Cal置零和校准Prev菜单显示前翻页More菜单显示后翻页POWERREF探头校准接口CHANNEL功率测试接口内部公开▲第四章：功率计E4419B校准操作流程如下：1.仪表预热30分钟；2.点击Preset，初始化仪表；3.点击FrequencyCalFac，设置要校准的工作频点；4.将功率计探头接到POWERREF校准端口，点击ZeroCal归零、校准键完成校准；5.点击RelOffset线损设置键，设置功率计线损；6.点击Save/Recall校准资料存档键，进行仪表校准档案存储；7.校准结束。内部公开▲第五章：信号源信号源是产生信号的仪器，它可以产生CW信号，脉冲信号以及各种波形信号等，并且依据仪表所带的选件，也可产生各种制式的调试信号。并且对所产生的信号可以按照频率或者幅度进行扫描。产生CW信号产生多音信号产生各种波形信号产生各种调制信号产生扫描信号内部公开▲第五章：信号源内部公开▲第五章：信号源常用按键介绍1：Frequency射频信号频率Amplitude设置信号幅度Mode进入调制模式ModeSetup设置调试信号Sweep/List设置扫频信号Pulse设置脉冲信号ModOn/Off调试信号开关RFOn/Off信号输出开关内部公开▲第六章：线损校准•输入线损：指从矢网S1输出端口到功放输入口之间的射频线缆损耗。•耦合+线损（功率计线损）：指从功放输出端到功率计的射频线缆的损耗。•输出衰减+线损（频谱仪线损）：指从功放输出端到频谱仪输入端的射频线缆的损耗。•信号源线损：指从信号源输出端口到功放输入口之间的射频线缆损耗。内部公开▲第六章：线损校准校准前准备开机预热十分钟按上章所述功率计校准方法对功率计进行校准用校准好的功率计对信号源进行归零处理，最后再对这个系统进行校准。内部公开▲第六章：线损校准输入线损校准1.检查射频线缆外观。2.将射频线缆一端接紧至信号源输出端，另一端接紧至功率计探头端。3.打开射频信号，记录其功率计显示值。4.做好纸面记录并且打开测试软件填写线损至输入线损/信号源线损项。5.参考范围:800MHz≈0.5dB，1.9GHz≈0.7dB，2.1GHz≈0.8dB内部公开▲第六章：线损校准耦合线损校准1.检查射频线缆外观。2.将射频线缆一端接紧至信号源输出端，另一端接紧至功率计探头端。上述针对于使用NRT_Z44的功率计的工位。3.对于使用E4419B的工位校准：将带耦合器的射频线缆输出端接紧至信号源输出端，功率计探头接紧至耦合器的耦合口。4.打开射频信号，记录其功率计显示值。5.做好纸面记录并且打开测试软件填写线损至耦合线损/功率计线损项。内部公开▲第六章：线损校准6.参考范围：800MHz≈0.5/40.5dB,1.9GHz≈0.7/40.7dB,2.1GHz≈0.8/40.8dB内部公开▲第六章：线损校准输出衰减+线损校准1.检查射频线缆外观。2.将整个衰减器耦合器及射频线缆组成一个整体（测试状态）把射频线缆一端接紧至信号源的输出口，另一端接紧至功率计探头。3.打开射频信号，记录其功率计显示值。4.做好纸面记录并且打开测试软件填写线损至输出衰减/频谱仪线损项。5.参考范围：800MHz≈40.6dB,1.9GHz≈40.9dB,2.1GHz≈41.5dB内部公开▲第七章：日常维护1.测试前环境检查2.检查接地是否良好、网线网口连接是否完好、是否通电。3.开机预热，检查电源电压电流设置是否正确，工装类型是否有误。4.打开软件进行参数、损耗等相关配置的正确。5.功率计频率是否设置正确，对于E4419B的功率计需要手动校准。内部公开▲第七章：日常维护测试工装介绍功放型号工装频率（MHz）功率计频率IP地址RPA_0/1PAC12080800MHz882MHz串口控制PAC85191.9GHz1960MHz串口控制PAC85212.1GHz2140MHz串口控制PA402.1GHz2140MHz199.11.11.XXPAU85A2.1GHz2140MHz199.22.22.XX内部公开▲第七章：日常维护常见问题1.功率计读数太小：检查RFin口和FWD口连线是否正确、28/5.5v电压是否正确，是否供电、工装是否已启动及工装供电是否正常、功率计是否已受软件控制、串口连接是否良好。2.28V灯不亮：查看电源是否有电流显示，有则表示功放坏，无则需重启电源和软件（还没亮就重启工装）。3.网络检测失败：检查测试软件中的IP与工装IP是否一致，电脑IP地址是否唯一并且添加有该工装IP对应的网段IP地址、检查网口有无松动，重新连接网络。（可用ping199.x.x.x来检查网络是否通畅）内部公开▲第七章：日常维护常见问题4.功率计打开失败（仪器打开失败）：检查仪器仪表是否通电并处于完全运行状态、重启测试软件、检查测试软件中对仪表控制的GPIB地址是否正确。5.温度检测失败/串口读数失败/写数失败：检查测温度用4芯线是否插紧、重新启动温度测试工装和测试软件、重新插拔USB口线缆、更换串口、更换温度线或者串口线。内部公开▲第八章：仪表烧毁原因分析•造成仪表损坏的主要原因及防护对策：1.大功率信号AC加装衰减器2.直流DC加装隔直器3.瞬间冲击加装限幅器4.静电损伤ESD静电防护5.不正当的电源改善电源环境6.不正当的操作加强员工培训内部公开▲大功率的定义内部公开▲对于大功率来将通常我们采用衰减器将大信号进行一定程度的衰减，以保证仪表工作在安全范围内，在接衰减器的时候，我们一定要注意衰减器的极性，不得将其接反，目前产线上的衰减器损坏的主要原因就是衰减器接反导致。大功率的解决对策内部公开▲直流DC•对于直流DC造成的仪表损伤这方面我们接触得比较少，目前我们主要测量的是被测件的高频交流电流，但是为了预