提高射頻測試儀器的測量準度方法

概覽

現(xiàn)代射頻儀器具有遠遠超過其前代產(chǎn)品的令人印象深刻的測量能力和精度。然而，如果不能提供高品質(zhì)的信號，這些儀器就不能充分發(fā)揮其潛能。完備的測量方法和注意事項可以保證您能夠充分獲取在射頻儀器上投資的收益。

獲得可靠的射頻測量

射頻測量通常在理論上很簡單，但付諸實施的時候卻困難重重。您能夠很容易地從當代射頻儀器所提供的廣泛測量手段中獲得核心的射頻測量結(jié)果，例如功率，頻率和噪聲。但是，獲得結(jié)果與獲得正確結(jié)果則有著天壤之別。通過在您的整個射頻測量過程中執(zhí)行最優(yōu)方法，您可以確保一個可靠、精確并且可重復(fù)的結(jié)果。

理解專業(yè)術(shù)語

例如精度、可重復(fù)性、分辨率和不確定性這些專業(yè)術(shù)語經(jīng)常在各種各樣的射頻應(yīng)用中被混雜和誤用，從而增加了混亂，減少了測量的可信性。在進行射頻測量時理解一些關(guān)鍵的專業(yè)術(shù)語和它們的適用環(huán)境是必要的。

例如，當想要在相近刻度上辨明正確的讀數(shù)時，儀器上的數(shù)字顯示會比模擬的測量儀表更容易使用。然而，即使數(shù)字顯示對一次測量給出了小數(shù)點后的三位數(shù)字，你也不能推斷出該儀器及其測量的分辨率和精度。

因為顯示給出千分之一分貝的功率或分數(shù)赫茲的頻率并不意味著該儀器具有測量這些細微變化的能力。通常這些顯示的位數(shù)遠遠超過了儀器在這一水平的測量能力。要充分了解一個射頻儀器的測量能力，往往要參考說明書或數(shù)據(jù)表。

前后一致的定義可以減少您測量中可能出現(xiàn)的混淆。以下是您在使用中會經(jīng)?？吹降囊恍╆P(guān)鍵術(shù)語：

分辨率-儀器所能可靠檢測到的最小改變

重復(fù)性-在同樣條件下多次進行同一測量獲得相同結(jié)果的能力

不確定性-對被測量的準確值缺乏認知部分的量化

精度-儀器在一定誤差范圍內(nèi)測量一個參數(shù)實際/絕對值的能力

不確定性是始終存在的，對誤差來源的*估可以幫助確定測量的不確定度。除上述外，還有一些相關(guān)術(shù)語在依據(jù)美國國家標準與技術(shù)研究所(NIST)或其它標準機構(gòu)的說明文件來描繪性能時會有用?？擅枋鲂允潜ＷC所有的測量器件有一個共同的絕對基準所必須的。所謂規(guī)范是指保證性能由校準溯源到NIST的測試設(shè)備產(chǎn)生。典型往往意味著性能是百分之百測試，但不包括測量不確定因素。象征性的表現(xiàn)通常是補充信息，不是在每個儀器上的普遍測量。

精度是儀器在規(guī)定的誤差范圍內(nèi)測量參數(shù)絕對值的能力。換句話說，X加減Y，沒有誤差限制(和單位)一個34的測量值是沒有意義的。同樣地，一個5的誤差說明也是沒有用的，甚至一個百分之五的誤差說明也幾乎沒有幫助。那到底是正或負百分之五，還是正百分之三和負百分之二?為了準確，精度應(yīng)該像這樣規(guī)定，例如34V+/-1V,34V+/-1%,或34V+2/-1V。

請多花時間了解射頻測量的術(shù)語并熟悉它們的意義。您關(guān)于測量的表達越準確，結(jié)果就越利于理解也越可信。

了解你的被測試裝置

被測試裝置(DUT)的性能會顯著影響射頻測量。例如，溫度會影響穩(wěn)定性，并因此與可重復(fù)性密切相關(guān)。許多射頻器件和射頻儀器沒有對溫度變化的內(nèi)部補償。因此，它們必須在穩(wěn)定的溫度下工作以使溫度漂移引起的測量誤差最小。當前的環(huán)境(例如，空調(diào)循環(huán)的開啟與關(guān)閉，覆蓋物和面板的移除或增加，處于戶外或室內(nèi)，以及是否接近熱源)會有很大影響。需要注意適當?shù)念A(yù)熱時間、被測試裝置的冷卻需求和周邊的環(huán)境以確保溫度穩(wěn)定性。

在有源器件中，過高的功率會導(dǎo)致發(fā)熱。例如，在測試高功率放大器時，被測試器件本身可以保持溫度穩(wěn)定，但是下游組件會怎么樣呢?看看是否有開關(guān)或衰減器因為放大器的輸出而被加熱。尋找由放大器產(chǎn)生的異常信號，例如諧波。電源線容易受到可直接疊加到輸出的環(huán)境噪聲的影響。而且，測量放大器的線性參數(shù) (增益和相位)，隨后卻發(fā)現(xiàn)放大器同時處于被壓縮狀態(tài)是令人沮喪的。所有這些都影響了射頻測量的精度。在器件被測試前對其本身、其運作方式以及它對射頻測量參數(shù)的影響進行了解，會得到有意義的結(jié)果。