GPS接收器测试

作者：时间：2012-06-25 来源：电子产品世界收藏

　　请注意，此处亦使用高效能 VNA 确实量测被动衰减器。透过此量测装置，即可于 ± 0.1 dB 的不确定性之内，决定所要套用的衰减。

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

方法 2：经过校准的多组被动衰减器
　　校准 RF 功率的第二种方法，即是使用高精确度的 RF 功率计 (高于 ± 0.2 dB 的精确度，并最低可达 -70 dBm) 搭配多款固定式衰减器。因为我们是以固定频率，与相对较小的功率范围操作 RF 产生器，所以可有效修正由产生器造成的任何错误。此外，由于被动衰减器是以固定频率进行线性动作，因此亦可校准其不确定性。在方法 2 中，主要即必须确保产生系统可达到最佳效能，且将不确定性降至最低。此高精确度功率计可达优于 80 dB 的动态范围 (往往为双头式仪器)，进而确保最低的量测不确定性。

　　透过高精确度的功率计，即可使用 3 种量测作业进行系统校准：1 种用于向量讯号产生器的 RF 功率，另外 2 种量测作业可校准衰减器。为了达到最佳的不确定性，则应设定系统所需的最少量测次数。若要达到 -136 dBm 的 RF 功率强度，则可将 RF 仪器程序设计为 -65 dBm 的功率强度，并使用 70 dB 固定衰减 (假设 1 dB 插入损耗)。为了确实进行 RF 功率强度的程序设计作业，则可透过固定的 Padding 校准实际衰减。校准程序如下：
　　1) 将 VSG 程序设计为+15 dBm 功率强度
　　可开启 Measurement and Automation Explorer (MAX) 并使用测试面板。透过测试面板以 +15 dBm 产生 1.58 GHz 连续波 (CW) 讯号。
　　2) 以高精确度的功率计量测 RF 功率
　　使用 RF 功率计，让功率达到仪器功率精确度规格的 +14.78 dBm (或近似值) 之内。
　　3) 附加 70 dB 固定式衰减器(30 dB + 20 dB + 20 dB) 与任何必要的连接线
　　4) 以高精确度的功率计量测 RF 功率
　　将功率计设定为最大平均值 (512)，以量测 RF 功率强度。此处的读数为 -56.63 dBm。
　　5) 计算 RF 总耗损
　　若以 +14.78 dBm 减去 -56.63 dBm，即可在整合了衰减器与连接线之后，确保产生 71.41 dB 的功率耗损。请注意，多款衰减器往往具备最高 ± 1.0 dB 的不确定性。因此量测所得的衰减可能最高达 ± 3.0 dB 的变化。所以校准衰减器更显重要，确保已知衰减可达较低的不确定性。

　　根据衰减器与连接线的校准例程，即可确定所需的 RF 功率强度必须达到 -136 dBM。基于前述的 71.41 dB 衰减，必须将 RF 向量讯号产生器设定为 -58.59 dBm 的功率强度。若要确认程序设计过后的功率无误，则可依下列步骤进行：
　　6) 直接将功率计附加至 RF 向量讯号产生器
　　并移除所有的衰减器与连接线。
　　7) 将 RF 产生器设定必要数值，使其最后功率达到-136 dBm。
　　而程序设计的数值应为 -58.59 dBm，即由 -136 dBm + 71.41 dB 而得。
　　8) 以功率计量测最后功率。
　　请注意，所测得的 RF 功率，将因仪器的功率精确度而有所不同。即使测得 -58.59，则实际结果亦将因仪器的不确定性而产生些许变化。
　　9) 调整产生器功率直到功率计读出-58.59 dBm
　　虽然 RF 产生器可于一定的容错范围内进行作业，但此数值不仅具有可重复性，亦可调整 RF 功率计进行校准，直到得出合适的数值为止。

　　透过上述方法，仅需 3 项 RF 功率量测作业，即可决定所需的 RF 功率。因此，假设量测装置具有 ± 0.2 dB 的不确定性，则可得出 – 136 dBm 的功率不确定性将为 ± 0.6 dBm (3 x 0.2)。

Part B：敏感度量测
　　现在校准 RF 量测系统的功率之后，接着仅需进行 RF 产生器的程序设计，将功率强度设定足以让接收器回传最小的 C/N。虽然用于量测敏感度的 RF 功率将因接收器而有所不同，但是接收器 C/N 与 RF 功率的比值，将呈现完美的线性关系。在我们的测试中，可假设所需的 C/N 为 28 dB-Hz 以进行定位。透过等式 12，即可得出接收器 C/N 比值与噪声指数之间的关系。　　