Hallo, ich will in meiner Abschlussarbeit an einem Frontend für 2,5 GHz einige Messungen durchführen, um die Leistungsfähigkeit des Frontends beurteilen zu können. Nun habe ich leider nicht alle notwendigen Messmittel zur Verfügung. Ich wollte mal fragen ob ihr die Kompromiss-Messungen mit den Geräten die da sind für sinnvoll haltet und ob ihr hilfreiche Tipps für mich habt, die könnte ich nämlich dringend brauchen. In Senderichtung interessiert der P1dB sowie der OIP3. Mein Frontend hat im Basisband zwei 50 Ohm angepasste Eingänge (I und Q, 10 MHz), einen IQ-Mischer und in der HF einen Ausgang (2,5 GHz). Sowohl im Basisband als auch in der HF gibt es Verstärker und Bandpassfilter. Mein 3 GHz Signalgenerator hat jedoch nur einen Kanal. Also muss ich dem SG 25 Ohm in Serie schalten und dann noch mit einem T-Glied auf die beiden 50 Ohm Eingänge. So bekommen I und Q-Pfade ein nicht phasenverschobenes Signal und in der HF habe ich nach dem I/Q Mischer zwei Seitenbänder ohne Träger. Für den P1dB erhöhe ich die Leistung am Signalgenerator dB für dB und messe mit dem Spektrumanalyzer am Ausgang. Messergebniss ist die Ausgangsleistung des SG - 3dB (wegen dem 25 Ohm Widerstand in Serie) über der HF-Ausgangsleistung. Denke das sollte so korrekt sein. Die OIP3 Messung kann ich nicht so recht einschätzen. Normalerweise würde ich zwei Signalgeneratoren benötigen (two tone test). Nun habe ich aber zum einen zwei Eingänge, einen I/Q Mischer und halt nur einen Signalgenerator. Ich könnte also wie beim P1dB über ein T-Glied den I- und Q-Kanal bedienen und hätte in der HF zwei dicht beeinanderliegende Seitenbänder (ohne Träger) = two tones (???). Es treten ja definitiv Intermodulationsprodukte auf. Beide Signale treten allerdings erst nach dem I/Q-Mischer auf und hätten somit einen unterschiedlichen Intermodulationseinfluss auf HF-Pfad und Basisband-Pfade. Ich schätze, ich kann so keinen echten OIP3 messen (Extrapolationsmethode) oder doch? Ich kann aber so trotzdem mehrere Frontends miteinander vergleichen...immerhin. Solangsam wird es lang, bitte haltet durch :) In Empfangsrichtung interessiert ebenfalls OIP3, Dynamikbereich und SNR. Empfindlichkeit kann ich nicht beurteilen, weil es nur das nackte Frontend ist, ohne BER o.ä. Nun wirds schon schwierig. Mein Signalgenerator der mir in Senderichtung das Basisbandsignal und somit die Seitenbänder geliefert hat, kann mir jetzt nur einen Träger liefern, wobei ja normalerweise beim I/Q Mischer kein Träger vorhanden wäre und nur ein Seitenband. Hah, Idee!!, ich kann also mit dem Signalgenerator ein Seitenband simulieren. Das müsste ja dann trotz fehlendem Träger ins Basisband gemischt werden, bei entsprechendem Frequenzversatz zum LO. So messe ich OIP3 und somit das obere Ende des Dynamikbereichs. Das untere Ende ist das Rauschen in der Rauschbandbreite des Basisband-Tiefpassfilters. Also Spektrumanalyzer an die Basisbandausgänge und die Leistung des Rauschteppichs messen, besser noch die Kanalleistung in der Bandbreite des Basisbandtiefpasses? SNR und Rauschzahl lässt sich mit den Mitteln wohl nicht sinnvoll messen, aber S+N/N wäre ja immerhin eine Aussage. Was denkt ihr?? Was kann ich besser machen, was sollte ich gleich seinlassen?? Gruß Simon
Mach es nicht so schwer und schließe einfach einen Kanal vom IQ Mischer mit 50 Ohm ab. Dann kannst Du den Kompressionspunkt einfach so messen. Für eine IP3 Messung brauchst Du unbedingt zwei Signalquellen die dazu auch noch sehr gut entkoppelt sein müssen. Ansonsten ist noch die Rauschzahl interessant. Dafür braucht es aber eine Rauschquelle. Kannst Du nicht vielleicht zu einem Labor (Uni oder so?) die genug Messmittel und auch Erfahrung beim Messen haben? Denn man kann auch ne Menge Mist messen - gerade beim IP3. Viele Grüße, Martin L.
Hallo Martin, danke für Deine Antwort. Kannst Du bitte noch erklären warum die Signalquellen gut entkoppelt sein müssen? Würde ich völlig daneben liegen, wenn ich meine Methode anwenden würde? Der Frequenzabstand beider Signale ist ja für eine IP3 Messung frei wählbar (in meinem Fall 2 MHz bis 20 MHz). Ich kann versuchen, über Labore an weitere Geräte zu kommen. Aber für den Fall, dass ich mit meinen gegebenen Mitteln auskommen muss, wie würdet ihr messen?
Hast Du Dich überhaupt schonmal informiert wie der IP3 bestimmt wird? Diese Größe kann nicht gemessen werden. http://www.mydarc.de/dc4ku/Inband_Intermodulation.pdf sowie http://www.ihe.kit.edu/img/studium/V2.pdf Du brauchst 2 Generatoren alles andere ist Murks. Die Generatoren müssen sehr gut entkoppelt sein, damit sie sich nicht sehen und gegenseitig beeinflußen. Schließlich willst du ja korrekte Ergebnisse. Sven
Das der IP nicht direkt gemessen werden kann, weiss ich. Ich hätte bei schrittweisem Erhöhen der Eingangsspannung die Leistung des Nutzsignals und der IM im Nutzband bis zur Kompression des linearen Anteils aufgenommen und dann mit Geraden extrapoliert. Du meinst also, dass ich in Senderichtung in einen Kanal (I oder Q) diese zwei kombinierten Signale speisen muss. Da ich ja einen Sendepfad einschliesslich IQ-Mischer messen will, erhalte ich dann neben dem unvollständig unterdrücken Träger zwei Frequenzanteile in nur einem der Seitenbänder. Ist das überhaupt sinnvoll, den Gesamt-IP3 des Sendepfades einschliesslich IQ-Basisband, Mischer und HF-Teil zu bestimmen? Vielleicht sollte ich mich nur auf die Bestimmung des IP3s des Empfangspfad konzentrieren, wobei mir da ebenfalls die benötigten Messmittel fehlen.
Wenn Du Dein Design nicht grundlegend vermurkst hast sollte das Basisbandfontend im Sendpfad um mehrere Zehnerpotenzen weniger Intermodulation erzeugen als die Endstufe. Von daher reichte es wenn Du die Intermodulations der Endstufe bestimmst. Ansonsten - mach es Dir nicht schwerer als es ist und schließe den I oder Q Kanal ab und arbeite nur mit einem. Das tut der Aussagekraft der Ergebnisse keinen (wirklichen) Abbruch. Und nein - mit einem Generator wirst Du nicht hinkommen. (Gut - Du kannst nur einen Kanal speisen womit Du am Ende ein Zweiseitenbandsignal mit unterdrücktem Träger hast. Aber bevor Du mit dem Signal Deine Endstufe misst solltest Du erst bestimmen wie stark dort die Intermodulationsprodukte bereits sind.) Viele Grüße, Martin L. PS: Vielleicht findet sich ja auch ein netter Mensch der für die die Messungen macht wenn Du ihm Deine Platine schickst. Setzt natürlich eine exzellente Dokumentation inkl. Messablaufplan vorraus.
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