Cách đo nhiễu pha dư của các bộ khuếch đại sử dụng APPH (Phần 1)

Giới thiệu:

Một trong những lợi ích của bộ phân tích nguồn tín hiệu APPH chính là khả năng đo nhiễu pha dư của các DUT không tự dao động như các bộ khuếch đại, các máy phát, hoặc thậm chí là các bộ trộn hoặc các bộ đếm gộp trước. Điều này có thể được thực hiện trên một kênh đơn hoặc sử dụng hai kênh tương quan chéo để đạt được nền nhiễu pha thấp nhất.

Hình 1: Sơ đồ thiết lập đo lường

Các phép đo nhiễu pha dư thường được thực hiện tại mức nhiễu thấp và rất khó để thực hiện hơn so với các phép đo nhiễu pha tuyệt đối. Các phép đo này đòi hỏi phải thiết lập đo và hiệu chuẩn cẩn thận. trong khi việc thiết lập có liên quan đến ống dẫn song viba truyền thống, quá trình hiệu chuẩn thì dài dòng và dễ xảy ra lỗi. Chuỗi các thiết bị phân tích nhiễu pha APPH của anapico có thể giải quyết vấn đề này bằng cách hiệu chuẩn hoàn toàn tự động.

Tài liệu ứng dụng này tập trung vào các phép đo nhiễu pha dư trên kênh đơn của một bộ khuếch đại RF.

Hình 2: Ảnh thiết lập kiểm tra

Nguyên lý:

Phép đo nhiễu pha dư trên kênh đơn hoạt động như thể hiện trong sơ đồ hình 1: Một nguồn kích thích được thiết lập tại tần số mong muốn. Tín hiệu được chia thành hai đường. Một đường được đưa tới đầu vào của DUT và phần còn lại được đưa vào đầu vào REF. Tại một đường tín hiệu, một bộ dịch pha được đưa vào để cho phép điều chỉnh pha giữa tín hiệu cổng vào REF và DUT. APPH thực hiện việc so sánh pha của các đường tín hiệu đưa vào DUT và REF bằng cách sử dụng một bộ tách nhiễu pha thấp. Bằng cách sử dụng bộ dịch pha, hai phần tín hiệu được thiết lập pha vuông góc (90 độ) tại bộ tách pha. Như chúng ta đã biết rằng dưới điều kiện pha vuông góc hoàn hảo, nhiễu tương quan giữa hai phần tín hiệu ( đặc biệt là nhiễu pha từ nguồn kích thích) sẽ được triệt tiêu. Không cần đến bất kỳ DUT nào, phép đo này có thể đươc sử dụng để xác định mức nền nhiễu pha thiết lập. Sau đó gắn thêm DUT vào đường tín hiệu, điều này sẽ thêm nhiễu pha của DUT vào đường tín hiệu và sẽ được tách ra bởi bộ tách pha chính là độ lệch từ pha của hai đường tín hiệu (bởi vì phần nhiễu pha dư chỉ xuất hiện tại một đường tín hiệu).

Lưu ý rằng trong phép đo kênh đơn, bộ dịch pha và DUT có thể được đặt nằm trong đường tín hiệu ra DUT hoặc REF. Điều này cho phép một số bổ sung linh hoạt trong thiết lập đo lường.

Thiết lập đo và phương pháp đo:

Các thiết lập phần cứng thực tế được thể hiện như trong hình 2.

Bên cạnh APPH, ta sử dụng một nguồn tín hiệu nhiễu pha thấp (trong trường hợp này chúng ta sử dụng máy phát tín hiệu APSIN20G), một bộ chia công suất và một bộ điều hưởng điện hoặc một bộ dịch pha cơ.

Hình 3: Ảnh chụp màn hình giao diện người dùng tab “Additive Phase Noise”

Phương pháp đo có thể được chia làm hai bước:

1. Xác định phép đo nền nhiễu
2. Thực hiện các phép đo thực tế trên DUT

Xác định các thiết lập nền nhiễu (bước A) là vô cùng quan trọng để đảm bảo rằng nhiễu của DUT được xác định rõ và không gây ảnh hưởng bởi các nguồn gây nhiễu khác. Bước này có thể được bỏ qua nếu nền nhiễu của thiết bị được biết đến thông qua các thiết lập cụ thể.

Trong bước B, DUT được thêm vào đường dẫn tín hiệu và các phép đo được lặp lại lần này bao gồm cả các DUT.

Cả hai bước đòi hỏi một phép đo đầy đủ được thực hiện, điểm khác biệt duy nhất giữa hai phép đo này đó chính là DUT được thay thế với một đoạn cáp để đo nền nhiễu.

Nguồn: RSI