分享一种隔离器互调测试方法

概述

3阶互调是衡量通讯系统线性度的一个重要指标，它反映了系统受到强信号干扰时互调失真的大小。对于射频通讯系统中普遍使用的隔离器、环形器也是如此，互调电平是其最重要指标之一，因此研发、生产过程中需要对其进行检测。

隔离器、环形器的三阶互调都比较弱，而主信号很强，且与其相距比较近，如1MHz，如何准确进行解调测量将是测试过程中面临的一大问题。下面从几个方面进行简单介绍，希望能够大家带来一定的帮助。

测试框图

隔离器、环形器3阶互调测试方法一般是按照下图所示搭建测试环境，向DUT输入2个强的单音信号，测试出DUT输出端单英信号的电平和3阶互调产物的电平，相减则得到隔离器、环形器的dBc互调电平大小。如概述里面所说，隔离器、环形器的三阶互调都比较弱，而主信号很强，且与其相距比较近，如1MHz，由于强信号输入容易使测试系统其他器件也进入非线性状态，产生同频的互调分量或其他杂波；弱互调分量容易被大信号掩盖，所以高互调的测试工作不能简单按照一般测试方法进行。

下面将介绍如何准确进行解调测量高互调电平的改进方法。

改善措施

01

选用高质量的信号源

高质量的信号源我们建议从如下几个方面进行考量：

• 功率精度高：＜0.5dB
• 相位噪声低：＜-120dBc@100KHz
• 谐波低：＜-30dBc
• 非谐波低：＜-70dBc

02

隔离2个信号源，减小他们的相互作用

如果不隔离2个信号源，他们的自适应逻辑电路会相互作用产生互调分量，影响DUT弱互调分量的测试。因此最 好在每个信号源与功率合成器之间加一个隔离器。铁氧体磁性材料隔离器是较理想的选择，因为他的隔离度高，差损小。

03

选择线性好的功率放大器

功率放大器的主要指标有两个线性和功率。首先我们需要选择线性射频功率放大器，不能选择开关型功率放大器；另外，放大器的输出功率尽量大于测试所需的功率，采用功率回退来使用功放，回退功率建议大于6dB。

04

选用线性好的功率合成器

功率合成器也有一定的非线性，遭遇强信号时也会产生同频互调分量，如果他的互调分量较大，就会掩盖DUT产生的弱互调分量。因此，需采用易匹配且线性度高的功率合成器，如阻性功率合成器。他基本上完全线性，自己不会产生互调分量，并且各个端口具有良好的匹配性。

05

增强测试系统的匹配性

系统的匹配性非常重要，为确保系统的良好匹配，可在功率合成器与DUT之间和频谱仪与DUT之间分别加一个3 dB的固定衰减器，但是在端口匹配比较好，且功率输出比较大的场合则尽量减少测试通道上的衰减，减少功放的负担。系统统一采用50Ω匹配。

06

选用动态范围大的频谱分析仪

频谱仪的动态范围是指在能以给定不确定度测量较小信号的频谱分析仪输入端同时存在的最大信号与最小信号之比。当测试高互调时，输入频谱仪的单音信号幅度很 大而三阶互调分量幅度又很小，如果频谱仪的动态范围不够将无法同时测出这2种信号的大小，因此需选用大动态范围的频谱分析仪。

07

需判别测试结果的有效性

测试高互调时不能忽略频谱仪的非线性，输入DUT的强单音信号也会在频谱仪中相互调制产生同频的互调分量。当该互调分量较大时就需判断频谱 仪上显示的互调分量主要是DUT产生的还是频谱仪自身产生的，即判断测试结果是否有效。

常用的方法是：改变频谱仪射频输入衰减器的衰减量（如加大或减小10 dB），观察互调分量的电平值是否相应减少或增加。如果该电平值改变了，则说明频谱仪产生的互调分量电平值不能忽略，测试结果无效。这是最简单的判断方法。

结束语

随着无线通信的快速发展，通信产品需达到的指标要求越来越高，精确测量产品性能愈为重要。线性度是影响系统性能提高的重要因素，做好互调的准确测试工作是研究并提高系统线性度的一个重要前提。

本高互调测试方法已在隔离器、环形器互调测试中得到较好应用，希望能对其他产品的互调测试工作有所帮助。