在射频测试中明智地使用前置放大器

在测试配置中前置放大器的错误有多种方式,可能导致误导或错误的读数,甚至损坏设备和不必要的成本。通过一些注意和适当的设备匹配,结果将是准确和有用的,费用将保持在最低限度。

下载本文在射频测试中明智地使用前置放大器



任何类型的射频(RF)测试都需要天线。接受测试的设备可能有,也可能没有——有些设备没有广播功能,但仍然可能有。但是分析仪总是需要天线来接收可能存在的任何信号,无论是进行发射、外壳测试还是现场测试。


在许多(如果不是大多数)测试场景中,用于接收的天线将需要一个前置放大器(preamp)。技术人员和工程师必须提高信号,以确保足够的动态范围,以获得准确和有意义的测试结果。


在测试配置中前置放大器的错误有多种方式,可能导致误导或错误的读数,甚至损坏设备和不必要的成本。通过一些注意和适当的设备匹配,结果将是准确和有用的,费用将保持在最低限度。


信号测试要点

EMC产品测试在多种信号测试情况下,可能需要前置放大器。一个是排放测试。世界各地的监管要求限制了虚假射频传输设备的发射量,以避免产生干扰其他电子设备的电磁干扰(EMI)。法规还要求监测环境射频水平,以确保它们不会达到禁止的电磁辐射水平。


188金宝搏官网登录电视机、汽车和微波炉等产品只是必须进行排放测试的几个例子。这种测试通常发生在一个测试外壳中,一个特别设计和配备的法拉第笼,以隔离测试与外界射频干扰。


另一种可能需要前置放大器的测试是对外壳本身的测试。为了确保有效的排放测试,外壳必须禁止信号泄漏,无论是从外部到内部或从内部到外部。外壳需要定期信号测试,以确保屏蔽继续足够。


射频场测试是第三种可能需要前置放大器的测试,它在非屏蔽环境中进行,并决定信号的强度,无论预期与否。测试有助于确定设备是否符合规格,以及射频暴露环境是否保持在规定水平内。


所有这些测试制度都有一个通用的方法:

  • 某个位置的设备发送信号。
  • 另一个位置的设备接收到信号。
  • 对结果的分析提供了对设备行为所需的洞察。
(换句话说,这里有测试发射机和接收器。)

测试发射机可以有多达三个基本部件。一个是信号源。这可能是一个实际的电信发射机,如手机,或一个可能发射某种形式的EMI的设备。根据源的不同,可能会有一个功率放大器将信号增加到可测量的水平。通常也有一个传输天线,使广播信号在可测量的功率水平。


接收器也有三个部分。总是有一个天线,必要的检测信号,以及分析仪的分析。通常,虽然不是总是,有一个前置放大器。


前置放大器的重要性

放大器,无论是前置放大器还是功率放大器,在测试设置中都很常见,因为信号电平通常太低,无法进行简单或准确的测量。两者功能不同,需求也不同。


一个功率放大器可能与一个信号源相匹配,否则产生的功率太小而无用。例如,一个信号发生器可能产生30 dBm,或1瓦特,不足以产生测试所需的场强。功率放大器接收信号,通过50欧姆的阻抗电缆连接传输天线,通常提供25瓦或更多的输出。对于功率放大器来说,噪声不是一个大因素,因为噪声下限水平远低于广播信号。为了测试目的,功率放大器也不需要提供线性放大。


前置放大器有不同的用途,由于测试实际情况,前置放大器经常是配置的一部分。整个传输范围是重要的,特别是低端,以显示信号衰减和控制潜在的干扰产生。输入信号,或至少部分信号,通常位于分析仪的噪声水平-100dB到-120dB以下或附近。如果没有放大,噪声底限将使部分或全部信号无法检测到,从而使分析产生致命缺陷。


前置放大器通常提供40dB增益和高度线性响应,将整个信号转移到-60dB和-80dB之间,因此高于噪声下限。从本质上说,前置放大器具有降低噪声下限的作用,因为它增强了其上方的整个天线信号,从而增加了动态范围。


尽管前置放大器通常很重要,但并不是所有的测试设置都需要前置放大器。高强度辐射场测试(HIRF),商用发射机的近场测试,以及一些汽车和军事测试通常涉及更高水平的射频场,这些射频场传递的信号已经高于噪声地板。在这种情况下,可以将接收天线直接连接到信号分析仪上。


在测试中使用前置放大器

当在测试中使用前置放大器时,如果需要,正确的程序和额外的设备是必要的。


测试总是涉及对特定频率的检查。前置放大器需要在入射信号波长上以线性方式反应。为了保持线性响应,前置放大器必须避免电路中半导体部分的饱和点和截止点,否则所产生的放大信号将对高端或低端造成限制。


因为线性放大器的设计本质上支持特定的频率区间,你必须使前置放大器与进入的信号相匹配,就像天线需要与接收的信号相匹配以获得最佳性能一样。此外,前置放大器的输入应与天线的阻抗匹配,以减少损耗。


定位前放大器尽可能靠近天线。否则,电缆长度增加会增加损耗。因为一开始接收的功率很低——这就是为什么要使用前置放大器——额外的衰减可能会留下足够的信号来放大。


记住,前置放大器也会增加额外的噪声,通常在5dB的水平上。计划额外的6dB增益来克服增加的噪声。


防静电警告符号前置放大器需要适当接地。这意味着它应该与天线接地,以避免电位差和引入不必要的干扰,因为天线和前放大器容易受到静电放电(ESD)。


某些类型的天线,如宽带喇叭、对数周期和双锥天线,更容易受到静电干扰。主要原因是这些天线采用了射频匹配技术,显示从中心引脚到地面的直流短路。其他类型的喇叭,如窄带喇叭,不使用这种技术,也不太容易受到影响。


人员在进行调整或将其从垂直位置切换到水平位置时触摸天线,以检查不同类型信号极化下的结果。当使用较易受影响的天线时,测试人员应佩戴连接天线和前置放大器接地的接地带。在使用前置放大器时佩戴接地带是一个简单的步骤,并且消除了需要记住哪些天线可能是“安全的”触摸。


在设置中,避免将前置放大器暴露在强电磁干扰或射频信号中,这可能会导致额外的噪声。实际使用时请使用附件。


pam - 0118 p前置放大器测试设置可能还需要额外的设备。有时前置放大器需要一个输入限制器来降低最高功率电平。输入电平过高会烧坏前置放大器的第一级。例如,A.H. Syste188金宝搏备用ms公司的前置放大器型号(pam - 018p)带有内置限制器,以保护设备。


设置可能还需要一个低通或带通滤波器。我们公司的一个客户正在测试一个蓝牙设备,在一个低于蓝牙信号的频率范围内,带一个前置放大器。但蓝牙测试设备发出的信号强到足以摧毁前置放大器的前端。带通滤波器消除了这个问题。


首先进行计划,以节省总成本

为了在测试中获得最大的效果、效率和成本控制,计划是必要的。如果可能的话,与了解前置放大器的要求和限制以及所需的程序和额外设备的专家合作。


提前花时间建立一个有效的、健壮的和有效的测试计划将确保过程尽可能快地发生,结果将是准确的,并且总成本将保持在最低限度。



笔记

下载本文在射频测试中明智地使用前置放大器
了解更多关于屏蔽有效性以及动态范围的重要性。


188金宝搏app官网下载

188金宝搏备用A.H.系统公司
科兹克罗夫特大街9710号。
查茨沃斯,CA 91311

P:(818) 998-0223

F:(818) 998-6892

E电子邮件

产品展示

前置放大器

18 GHz前置放大器
pam - 0118 p
  • 20mhz至18ghz
  • 包括1瓦限位器,用于增加保护
  • 单独校准

这种高增益前置放大器在宽工作频率范围内具有坚固的性能。增加的保护一瓦限幅器是一个理想的解决方案时,在高领域的测试。


细节

额外的资源

天线因子和增益计算

188bet f1

有增益值但需要天线因子?还是反过来?这个计算器将计算天线系数(dB/m),增益(dBi)和增益(数值)值…188bet f1

产品展示

双脊导向喇叭天线

双脊导向喇叭天线
sas - 571
  • 700mhz ~ 18ghz
  • 精密加工,坚固的结构
  • 宽带高频

高增益,低驻波比,输入处理能力高达300瓦连续波,坚固的设计使这款EMC喇叭天线非常适合抗扰和发射测试。


细节