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Produkte: R&S
ZVA-Z110, R&S
ZVA24, R&S
ZVA40, R&S
ZVT20, R&S
SMF100A
Millimeterwellen-Messungen mit den
®
Konvertern der R&S
ZVA-Familie
Application Note 1EZ55
Die zur ZVA-Familie angebotenen Konverter erlauben eine Erweiterung des Frequenzbereiches für
die Netzwerkanalyse. Im Mittelpunkt der Applikationsschrift stehen die Konverter
®
R&S
ZVA-Z110. Sie decken das W-Band (75 GHz bis 110 GHz) ab. An mehreren konkreten
Beispielen werden Bedienung und Konfiguration eines Konvertersystems vorgestellt.
Änderungen vorbehalten - Michael Hiebel, 09.2007 – 1EZ55_1D
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Verwandte Anleitungen für Rohde & Schwarz ZVA-Z110
Inhaltszusammenfassung für Rohde & Schwarz ZVA-Z110
- Seite 1 Netzwerkanalyse. Im Mittelpunkt der Applikationsschrift stehen die Konverter ® R&S ZVA-Z110. Sie decken das W-Band (75 GHz bis 110 GHz) ab. An mehreren konkreten Beispielen werden Bedienung und Konfiguration eines Konvertersystems vorgestellt. Änderungen vorbehalten - Michael Hiebel, 09.2007 – 1EZ55_1D...
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Seite 2: Inhaltsverzeichnis
® Millimeterwellen-Messungen mit den Konvertern der R&S ZVA Familie Inhalt 1. Merkmale..................3 2. Daten....................4 3. Generelle Voraussetzungen und Funktionsweise ......5 4. Messbeispiele .................. 6 4.1 S-Parametermessung an einem Filter ........... 7 4.2 Messung der RF-Anpassung an einem Oberwellenmischer ..11 4.3 Messung eines Verstärkers (75 GHz bis 100 GHz)....... -
Seite 3: Merkmale
Millimeterwellen-Messungen mit den Konvertern der R&S ZVA Familie 1. Merkmale ® Die Konverter R&S ZVA-Z110 von Rohde & Schwarz zeichnen sich durch folgende Merkmale aus: Durch ein integriertes Dämpfungsglied kann der Messtorausgangspegel der Konverter manuell variiert werden. Eine Pegelkalibrierung von Referenz- und Messkanalempfänger ist mit einem geeigneten Hohlleiter-Powermesskopf möglich. -
Seite 4: Daten
® Millimeterwellen-Messungen mit den Konvertern der R&S ZVA Familie 2. Daten ® Wichtige technische Daten der Konverter R&S ZVA-Z110 Frequenzbereich: 75 GHz bis 110 GHz Messtorausgangsleistung: +2 dBm bei +7 dBm an „RF IN“ Genauigkeit der Ausgangsleistung: < 4 dB (bei 0 dB Pegelabsenkung) -
Seite 5: Generelle Voraussetzungen Und Funktionsweise
3. Generelle Voraussetzungen und Funktionsweise Die folgende Abbildung zeigt eine transparente CAD-Darstellung eines ® Konverters R&S ZVA-Z110. Seine wichtigsten Funktionsblöcke sind: die Generatorfrequenzaufbereitung, sie erzeugt das Generatorsignal durch Vervielfachung ein Hohlleiterdämpfungsglied mit der Pegeleinstellschraube zwei Oberwellenmischer für die Umsetzung des Mess- und Referenzkanals auf eine ZF ein Richtkoppler zur Trennung von hin- und rücklaufender Welle... -
Seite 6: Messbeispiele
Maßnahmen zu beachten. Wichtige Hinweise dazu gibt der Abschnitt 5.1 im Anhang. Diese Applikationsschrift behandelt Ein- und ® Zweitormessungen mit den Konvertern R&S ZVA-Z110. Darüber hinaus existiert für Mehrtormessungen (also Messungen mit drei oder mehr Hohlleitermesstoren) die Applikationsschrift [5]. Übersicht der Messbeispiele: Um dem Leser die Auswahl unter den Messbeispielen zu erleichtern, sei nachfolgend eine Übersicht der Messbeispiele gegeben:... -
Seite 7: S-Parametermessung An Einem Filter
Abb. 4.1 Übersichtsaufnahme der Messanordnung mit Prüfling Schritt 1: Konfiguration der Konverter Es wird der zu verwendende Konvertertyp (hier „ZVA-Z110“) und das gewünschte Verkabelungsschema (hier „RF intern, LO intern“) ausgewählt. Die Auswahl wird mit „Apply“ aktiviert und der Dialog mit „Close“ beendet. - Seite 8 Messtore 1 und 2 behandelt. Beispielsweise entspricht die Messgröße der Transmission von Konverter 1 zu Konverter 2. Stimulusoszillator 1 ® R&S Stimulusoszillator 2 MEAS MEAS ® R&S ZVA-Z110 ® R&S ZVA-Z110 Konverter 1 Konverter 2 ® Abb. 4.3 Verkabelungsschema mit einem Viertor-R&S ZVA ohne externe Generatoren 1EZ55_1D...
- Seite 9 ® Millimeterwellen-Messungen mit den Konvertern der R&S ZVA Familie Die Pegeleinstellschraube an den Konvertern ist auf geringste Dämpfung einzustellen. Dies ist für alle Einstellungen > 2 mm gewährleistet. Abb. 4.4: Pegeleinstellschraube Wir empfehlen, bei den Messungen grundsätzlich einen Messtoradapter (Abb. 2.2) zu verwenden. Damit kann der Flansch am Konverter effektiv vor Verschmutzungen, Verschleiß, Verkratzen...
- Seite 10 ® Millimeterwellen-Messungen mit den Konvertern der R&S ZVA Familie Es werden nun die Eintorstandards aus Abb. 4.6 der Reihe nach an den Messtoren 1 und 2 montiert und gemessen. Im Einzelnen sind das der „Short“, der „Offset Short“ (aus Short und Shim zusammengestellt ) und der „Match“.
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Seite 11: Messung Der Rf-Anpassung An Einem Oberwellenmischer
® Millimeterwellen-Messungen mit den Konvertern der R&S ZVA Familie Schritt 5: Messung der Gruppenlaufzeit Um sich bei der Messung an den 3-dB-Eckfrequenzen orientieren zu können, wird das obere Messkurvenfeld aus Abb. 4.8 unverändert beibehalten. Im unteren Messkurvenfeld wird statt S die Messgröße S als Phase und als Gruppenlaufzeit dargestellt. - Seite 12 ® Millimeterwellen-Messungen mit den Konvertern der R&S ZVA Familie ® Synchronisation des R&S ZVA auf den Spektrumanalysator mittels des 10-MHz-Referenzsignals 10-MHz-Referenz ® Abb. 4.10: Aufbau zur Messung der RF-Anpassung des Mischers R&S FS-Z110 Schritt 2: Pegeleinstellung Dreht man die Pegeleinstellschraube (Abb. 4.4) in Richtung 0 mm (Drehrichtung im Uhrzeigersinn), so kann damit der Messtorausgangspegel abgesenkt werden.
- Seite 13 ® Millimeterwellen-Messungen mit den Konvertern der R&S ZVA Familie Die Wirkungsweise der Hohlleitergleitlast beruht auf einem Absorber, der im Innern eines hochpräzisen Hohlleiters in Längsachse beweglich ist. Der Reflexionsfaktor der Gleitlast wird bei der Kalibrierung für verschiedene Positionen des Absorbers gemessen. Die Genauigkeit der Gleitlast wird dabei nicht primär durch die Qualität des Absorbers, sondern durch die Präzision des Hohlleiters bestimmt, der die Gleitlast bildet.
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Seite 14: Messung Eines Verstärkers (75 Ghz Bis 100 Ghz)
„Frequency Converter“ angeordnet (vgl. Seite 7, Abb. 4.2). Nach Auswahl Konverter-Typs (hier „ZVA-Z110“) dort Verkabelungsschema (hier „RF intern, LO extern“) zu wählen und mit „Apply“ zu bestätigen. Neben der IEC/GPIB-Verbindung kann bei den genannten Geräten auch ersatzweise eine LAN-Verbindung eingerichtet werden, wodurch die Optionen R&S®ZVAB-B44 und R&S®SMF-B83 eingespart werden. - Seite 15 Power- ZVAB-B44 splitter ® R&S Stimulusoszillator 1 MEAS MEAS ® R&S ZVA-Z110 ® R&S ZVA-Z110 Konverter 1 Konverter 2 Abb. 4.14: Messaufbau mit externem LO-Generator ® Die optimale LO-Eingangsleistung der Konverter vom Typ R&S ZVA-Z110 beträgt 7 dBm. Weil auch Messanordnungen mit nur einem Konverter und damit ohne Powersplitter denkbar sind, wurde im Schritt 2 automatisch eine Generatorausgangsleistung von 7 dBm eingestellt.
- Seite 16 Das Messobjekt, der Verstärker IAF MDMAW01BM, wird zwischen die Messtore montiert und mit Betriebsspannung versorgt. ® Abb. 4.16: Verstärker montiert an den Konvertern R&S ZVA-Z110 (Messobjekt mit freundlicher Genehmigung des Fraunhofer Instituts für Angewandte Festkörperphysik, Freiburg/Br.) 1EZ55_1D Rohde & Schwarz...
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Seite 17: Anhang
® Millimeterwellen-Messungen mit den Konvertern der R&S ZVA Familie Die folgende Abbildung zeigt das Messergebnis für die vier S-Parameter des Verstärkers. Abb. 4.17: Messergebnis zu Verstärker IAF MDMAW01BM Der Abb. 4.17 entnimmt man eine Verstärkung (S ) von ca. 10 dB bis 13 dB und eine Rückwärtsdämpfung (S ) von mindestens 50 dB. -
Seite 18: Hohlleiterfrequenzbänder
6. Literatur ® Anonymus.: „R&S ZVA-Z110 Converter WR10 Specifications“, Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG, Rev. 01.00, Jun. 2007 Kerr, A. R. and Wollack, E. and Horner, N.: „ALMA Memo No. 278: Waveguide Flanges for ALMA Instrumentation“ ALMA / National Radio Astronomy Observatory, Nov. -
Seite 19: Bestellhinweise
ZVA Familie, Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG, 2007 7. Bestellhinweise Messbeispiel Abschnitt 4.1 ® Converter WR10 R&S ZVA-Z110 75 GHz … 110 GHz 1307.7000.02 ® Testport Cable 965 mm 3.5 mm (f)/3.5 mm (m) R&S ZV-Z193 0 Hz ... 26.5 GHz 1306.4520.36... - Seite 20 ® Millimeterwellen-Messungen mit den Konvertern der R&S ZVA Familie ROHDE & SCHWARZ GmbH & Co. KG Mühldorfstraße 15 D-81671 München Postfach 80 14 69 D-81614 München Tel (089) 4129 -0 Fax (089) 4129 - 13777 Internet: http://www.rohde-schwarz.com This application note and the supplied programs may only be used subject to the conditions of use set forth in the download area of the Rohde &...