4、无线特性测试中的挑战和解决方案
(1) 无镜像响应影响的Tx频率和功率测量
通过频谱分析仪测量毫米波信号时,通常使用谐波混频器。在谐波混频器内部,通过与频谱分析仪馈入的本地信号产生的谐波混合,将测试信号转换为IF信号,然后将IF信号再次馈送到频谱分析仪。谐波混频器通过简单的配置即可使测试系统降低成本,但需要注意频谱分析仪上显示的“镜像响应”。
谐波混频器
对测量结果影响最大的镜像响应显示为中频频率的两倍。如果通过1.58 GHz IF频率设计的频谱分析仪和谐波混频器测量FMCW雷达4 GHz带宽的信号,则由于镜像响应与实际雷达信号重叠,因此无法测量频率误差/占用带宽和发射功率。在其他情况下,可以通过镜像抑制方法解决。但是,在FMCW调制中实时更改频率的情况下是无效的。
FMCW 4GHz带宽的测量
带镜像抑制的FMCW测量
另一种可能的方法是配置连接到频谱分析仪的下变频器电路。在这种情况下,您可以根据测试信号的频率和带宽来设计理想的中频频率。另一方面,您必须准备合适的组件,例如混频器/本振信号源/乘法器/滤波器/增益放大器,并且需要配置和维护测试系统。
下变频器
下图显示了信号分析仪MS2830A /MS2840A和高性能波导混频器MA2808A对FMCW4 GHz带宽的测量示例,显示雷达的频谱而不受镜像响应的影响。MS2830A / MS2840A设计为具有1.875 GHz的非常高的IF频率,适用于宽带调制信号的频谱测量。此外,MA2808A内部混频器/滤波技术和独特的“ PS功能”使得能够测量4 GHz带宽的FMCW信号的频率和功率,从而避免镜像响应的影响。
具有PS功能的FMCW 4 GHz BW的测量
MS2830A/MS2840A和MA2808A只能通过一根同轴电缆连接。通过一键操作将MA2808A的转换损耗从USB存储器加载到MS2830A / MS2840A。这种紧凑的测试系统可以简化设计和制造现场的布局,还可以减少测量仪器的维护和校准成本。
(2)发射功率和具有足够灵敏度的杂散发射测量
在许多实际的汽车雷达测试环境中,您将需要对空口(OTA)测试具有良好灵敏度的测试设备。如果测试天线距离DUT 50厘米,则79 GHz信号的自由空间损耗为65 dB。由于ETSI EN 302264-1中定义的最大辐射平均功率谱密度(eirp)要求测量<-40 dBm / MHz,因此在23 GHz的测试天线增益下,测试设备的要求在79 GHz时约为-142 dBm / Hz。
Reference: ETSI EN 302 264-1 V1.1.1 (2009-06)
通常,谐波混频器的转换损耗通常约为35至40 dB。由于结合频谱分析仪的显示平均噪声电平(DANL)为-135 dBm / Hz至-140 dBm / Hz,因此可能难以满足上述要求。下图显示了MS2840A和MA2808A的组合所带来的DANL性能。MS2840A出色的本底噪声性能和MA2808A的基波混频电路,可实现发射功率和杂散发射所需的灵敏度。此外,频谱分析仪的更高灵敏度将有助于在车辆上安装雷达时测试信号的方向性。
MA2808A的典型损耗
MS2840A的底噪
FMCW4 GHz BW的总功率测量
(3) 短程雷达的相位噪声性能