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GPS接收器测试

作者: 时间:2012-06-25 来源:电子产品世界 收藏

  此处使用前面所提到的 RF 记录与播放 LabVIEW 范例程序;设定 -50 dBm 的参考准位、1.57542 GHz 中央频率,与 5 MS/s 的 IQ 取样率。下图即显示设置范例的人机接口:  

本文引用地址://m.amcfsurvey.com/article/133865.htm

讯号的最长记录时间,将根据取样率与最大储存容量而定。若使用 2 TB 容量的 Raid 磁盘阵列 (Windows XP 所支持的最大磁盘),将可透过 5 MS/s 取样率记录最多 25 个小时的讯号。

设定 RF 前端
  由于串联的 LNA 可提供 60 dB 的增益,因此使用者可大幅提升向量讯号分析器前端的功率。在我们的量测作业中,60 dB 的增益即足以将峰值功率从 -116 dBm 提升至 -56 dBm。而透过 60 dB 的增益 (与 1.5 dB 的噪声系数),讯号的噪声功率将为 –112 dBm/Hz (-174 + 增益 + F)。因此,所能撷取到的讯噪比 (SNR) 最高可达 56.5 dB (-56 dBm +112.5 dBm),亦低于实际的仪器动态范围。由此可知,若有 80 dB 的动态范围,则 VSA 将可记录最大的 SNR,且不会有无线讯号的噪声影响。

  当要记录任何无线讯号时,可将参考准位设定高出一般峰值功率至少 5 dB,以因应任何讯号强度的异常现象。在某些情况下,虽然上述此步骤将降低 VSA 的有效动态范围,但讯号却不会受到影响。由于讯号于天线输入的最大理想 SNR 即为 58 dB (-116 + 174),因此若于 VSA 记录超过 58 dB 的动态范围将无任何意义。因此,我们甚至可以「抛弃」仪器的动态范围达 10 dB 以上,亦不会影响记录讯号的质量 (在此带宽中,PXI-5661 将提供优于 75 dB 的动态范围)。

  由于必须设定合适的参考准位,适当设定记录装置的 RF 前端亦显得同样重要。如先前所提,若要获得最佳的 RF 记录数据,则建议使用主动式 GPS 天线。由于主动式天线内建 LNA,以低噪声系数提供最高 30 dB 的增益,因此亦可供应 DC 偏压。下方将接着说明多种偏压方式。

方法 1:以 GPS 接收器进行供电的主动式天线
  第一个方法,是以 DC 偏压「T」供电至主动式天线。在此范例中,我们将 DC 讯号 (此为 3.3 V) 套用至偏压「T」的DC 埠,且「T」又将合适的 DC 偏移套用至主动式天线。请注意,此处将根据主动式天线的 DC 功率需求,进而决定是否套用精确的 DC 电压。下图即说明相关连结情形。  

  在图 9 中可发现,PXI-4110 可程序化 DC 电源供应器,即可供应 DC 偏压讯号。虽然多款现成的电源供应器 (其中亦包含价位较低的电源供应器) 均可用于此应用中,我们还是使用 PXI-4110 以简化作业。同样的,现有常见的偏压器 (Bias tee) 可进行最高 1.58 GHz 的作业,而此处所使用的偏压器购自于 www.minicircuits.com。

方法 2:以接收器供电至主动式天线
  供电至主动式 GPS 天线的第二个方法,即是透过天线本身的接收器。大多数的现成 GPS 接收器,均使用单一端口供电至主动式 GPS 天线,且此端口亦透过合适的 DC 讯号达到偏压。若将主动式 GPS 接收器整合分裂器 (Splitter) 与 DC 阻绝器 (Blocker),即可供电至主动式 LNA,并仅记录 GPS 接收器所获得的讯号。下图即为正确的连结方式:  

  如图 10 所示,GPS 接收器的 DC 偏压即用以供电至 LNA。请注意,由于当进行记录时,即可观察接收器的相关特性,如速度与精确度衰减 (Dilution) 情形,因此方法 2 特别适用于驱动程序测试。



关键词:NIGPS

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