使得進(jìn)行高級糾錯方法。
[0029]在某些實施例中，冷源法使用被估增益值確定NF。基于在涵蓋所指定的頻率點的頻率范圍上所執(zhí)行的增益和輸出噪聲功率的測量，針對所指定的頻率點確定被估增益值。被估增益值然后與同一頻率點的輸出噪聲功率的測量進(jìn)行組合，以產(chǎn)生對于此頻率點的NF的值。對于其它頻率點執(zhí)行類似操作，以產(chǎn)生對于DUT的NF響應(yīng)。
[0030]基于有關(guān)噪聲接收器的頻率響應(yīng)的信息計算被估增益值。該信息典型地在進(jìn)行NF測量前被獲取，然后保存在文件中供稍后使用?？梢约僭O(shè)噪聲接收器的頻率響應(yīng)隨著時間是穩(wěn)定的，這對于多數(shù)現(xiàn)代高質(zhì)量VNA是合理的假設(shè)。在指定的頻率點上，頻率點任一側(cè)的DUT增益值乘以噪聲接收器的頻率響應(yīng)，然后積分并且歸一化，以產(chǎn)生加以考慮了與噪聲帶寬關(guān)聯(lián)的頻率跨段上的增益變化的被估增益值。這種處理可以稱為窄帶補償。在通過被估增益值計算NF響應(yīng)的情況下，相比于冷源法的傳統(tǒng)實施方案，可以產(chǎn)生明顯更好的結(jié)果，如從以下描述中顯而易見的那樣。
[0031]圖1是根據(jù)代表性實施例的配置為確定DUT的NF響應(yīng)的系統(tǒng)100的簡化示圖。系統(tǒng)100表示可以根據(jù)各個實施例執(zhí)行NF測量技術(shù)的一種可能情景。然而，所描述的構(gòu)思不限于所圖示的情景，而是可以通過不同的系統(tǒng)(例如，具有不同類型的網(wǎng)絡(luò)分析器、不同的測試儀器或不同的VNA配置的那些系統(tǒng))而加以實施。而且，所描述的構(gòu)思不限于結(jié)合系統(tǒng)100所描述的純粹作為說明性示例的操作。
[0032]參照圖1，系統(tǒng)100包括VNA 105和DUT 110。VNA 105包括信號源115 (例如RF源)、第一至第四定向耦合器120、125、130和135、第一和第二基準(zhǔn)接收器140和145 (接收器Rl和R2)、第一和第二測試接收器150和155 (接收器A和B)、本地振蕩器(LO) 160。DUT110通過第一測試端口 I和第二測試端口 2連接到VNA 105。雖然圖1中未示出，但系統(tǒng)100典型地還包括用于控制信號源115并且對基準(zhǔn)和測試接收器所捕獲到的測量進(jìn)行處理和顯示的設(shè)備。
[0033]為了測量DUT 110的S參數(shù)，信號源115基于開關(guān)SI的配置將測試信號(例如頻掃正弦)施加到第一分支BI或第二分支B2。當(dāng)測量以下S參數(shù):輸入端口反射系數(shù)Sll和前向電壓增益S21時，測試信號通常施加到第一分支BI。類似地，當(dāng)測量以下S參數(shù):輸出端口反射系數(shù)S22和反向電壓增益S12時，測試信號通常施加到第二分支B2。
[0034]施加到第一分支BI的測試信號經(jīng)由第一定向耦合器120發(fā)送到第一基準(zhǔn)接收器140，并且其經(jīng)由第一測試端口 I還發(fā)送到DUT 110。入射在DUTllO的一部分測試信號經(jīng)由第一測試端口 I和第二定向耦合器125反射回到第一測試接收器150。入射在DUT 110的另一部分測試信號經(jīng)由DUT 110、第二測試端口 2和第四定向耦合器135發(fā)送到第二測試接收器155。通過將第一基準(zhǔn)接收器140以及第一和第二測試接收器150和155所接收到的相應(yīng)信號與LO 160所產(chǎn)生的LO信號進(jìn)行混頻來對其進(jìn)行下轉(zhuǎn)換，并且所得到的下轉(zhuǎn)換后的信號經(jīng)處理(例如通過處理器(未示出))以確定DUT 110的前向電壓增益S21和輸入端口反射系數(shù)SI I。
[0035]在測試信號施加到第二分支B2的情況下執(zhí)行類似操作，以確定輸出端口反射系數(shù)S22和反向電壓增益S12，其中第二基準(zhǔn)接收器測量入射測試信號，第二測試接收器155測量受反射的測試信號，第一測試接收器150測量所發(fā)送的測試信號。
[0036]為了測量DUT 110的輸出噪聲功率，關(guān)閉信號源115，并且在DUT 110的輸入端接處于室溫或某一另外的已知溫度時測量輸出噪聲功率。輸出噪聲功率可以由VNA接收器(例如圖1所示的那些VNA接收器)測量，或其可以由可集成到VNA中的某一另外組件(例如專用的低噪聲接收器)進(jìn)行測量。通常，在以下描述中可以將任何用于測量噪聲的組件稱為噪聲接收器。
[0037]如上所表明的，可以基于DUT的增益的測量、DUT的輸出噪聲功率的測量以及已知的輸入噪聲功率來確定NF。然而，除非DUT的帶寬顯著大于噪聲接收器的噪聲帶寬，否則在DUT的帶內(nèi)響應(yīng)與帶外響應(yīng)之間的過渡區(qū)域附近的NF測量中，可能出現(xiàn)失真。
[0038]關(guān)于這種失真的一個原因在于，一個頻率點上的輸出噪聲功率的測量可能取決于在相鄰頻率點上的輸出噪聲功率，而同一頻率點上的增益的測量并不取決于其它頻率點的增益。這種差異往往會在DUT的頻率響應(yīng)的過渡區(qū)域附近形成不精確性。作為示例，在包括積分型帶通濾波器的DUT的通帶中進(jìn)行噪聲測量的情況下，通帶邊沿附近的所測輸出噪聲功率通常包括來自通帶的噪聲加上來自通帶外部的較小噪聲量。這意味著，所測量的輸出噪聲功率的總量對于通帶中其邊沿附近的頻率將是較小的，使得產(chǎn)生所顯示的小于實際NF的NF。作為另一示例，在通帶外部的過渡區(qū)域中進(jìn)行噪聲測量的情況下，相對寬的噪聲帶寬使得噪聲功率測量中可以包括來自通帶區(qū)域或上方過渡區(qū)域的噪聲。這意味著，所測量的輸出噪聲功率的總量對于通帶附近的過渡區(qū)域中的頻率將是較大的，使得產(chǎn)生所顯示的大于實際NF的NF。
[0039]為了避免輸出噪聲功率測量與增益測量之間差異所產(chǎn)生的失真，可以考慮㈧噪聲接收器在涵蓋所指定頻率點的頻率范圍上的頻率響應(yīng)以及(B)DUT增益在同一頻率范圍上的所測值來確定所指定頻率點上的DUT增益的估計值。圖2和圖3示出可用于確定DUT增益的估計值的某些步驟的示例。
[0040]圖2是示出根據(jù)代表性實施例的噪聲接收器的歸一化頻率響應(yīng)的曲線圖。該頻率響應(yīng)通常在執(zhí)行NF測量前加以確定，然后存儲在文件中?？商娲?，其可以生成作為NF測量過程的一部分。
[0041]參照圖2，第一頻率范圍Fl典型地對應(yīng)于噪聲接收器內(nèi)的濾波器的噪聲帶寬。第一頻率范圍Fl通常小于對應(yīng)于DUT的工作帶寬的第二頻率范圍F2。所指定的頻率點f2指示要確定被估增益值的位置。通過在第一頻率范圍Fl上對頻率響應(yīng)進(jìn)行積分以確定歸一化因子并然后將頻率響應(yīng)中的每個點除以歸一化因子使得曲線之下的面積為1，頻率響應(yīng)得以歸一化。
[0042]圖3是示出根據(jù)代表性實施例的噪聲接收器的歸一化頻率響應(yīng)與DUT的頻率響應(yīng)的乘法的曲線圖。
[0043]參照圖3，噪聲接收器的歸一化頻率響應(yīng)具有圖2所示的純粹作為示例的形狀，DUT的頻率響應(yīng)具有同樣純粹作為示例的凹陷形狀。示例性的DUT頻率響應(yīng)例如可以表示過渡區(qū)域中的頻率響應(yīng)。這兩個頻率響應(yīng)在第一頻率范圍Fl上相乘，以產(chǎn)生圖3的右側(cè)所示的第三頻率響應(yīng)。第三頻率響應(yīng)可以積分然后歸一化，以產(chǎn)生對于所指定頻率點f2的被估增益值。此被估增益值將根據(jù)DUT增益在第一頻率范圍Fl上的變化而變更，這往往會降低所指定頻率點f2上對于NF的過度計算或不足計算。
[0044]圖4是示出根據(jù)代表性實施例的確定DUT的NF響應(yīng)的方法400的流程圖。圖5至圖7是示出圖4的方法中所執(zhí)行的操作的更詳細(xì)示例的流程圖。為了方便起見，將參照圖1的系統(tǒng)100描述圖4至圖7所示的某些操作，但所描述的構(gòu)思并不限于此或任何其它個別系統(tǒng)實施方案。此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，參照圖4至圖7描述的操作并不一定受限于所示的順序。例如，可以在所示操作當(dāng)中的更前位置中執(zhí)行操作S710進(jìn)行的系統(tǒng)增益的確定。
[0045]參照圖4，方法400包括以下步驟。首先，在第一頻率范圍Fl上測量(或可替代地，例如從文件讀取)歸一化接收器增益(即第二測試接收器155的歸一化增益)(S405)。圖2中示出第一頻率范圍Fl和歸一化接收器增益的示例。接下來，在典型地大于第一頻率范圍Fl的第二頻率范圍F2上測量DUT 110的S參數(shù)和輸出噪聲功率(S410)?？梢愿鶕?jù)所測量的S參數(shù)確定DUT 110的增益。此后，通過將所測量出的DUT 110的增益乘以歸一化后的接收器增益并且將乘積乘以噪聲接收器在頻率f2處的增益帶寬積來確定被估增益值。在完成噪聲校準(zhǔn)時獲知此最后一個量。然后與所測量的輸出噪聲功率相結(jié)合地將被估增益值用于確定相對于DUT 110的頻率范圍F2的NF(S415)。
[0046]圖5是根據(jù)代表性實施例的進(jìn)一步詳細(xì)示出圖4的操作S405的流程圖。
[0047]參照圖5，可以按照如下那樣執(zhí)行第一頻率范圍Fl上的歸一化接收器增益的測量。首先，纜線連接在VNA 105的第一與第二測試端口 I與2之間，第二測試接收器155調(diào)諧到固定頻率(S505)。接下來，在信號源115關(guān)閉的情況下，測量第二測試接收器155的噪聲基底(S510)。然后，在信號源115打開的情況下，掃描第一頻率范圍F1，并且遍歷所掃描的頻率在第一基準(zhǔn)接收器140和第二測試接收器155中測量功率(S515)。
[0048]接下來，基于以下公式(Pb -噪聲基底)/Pri，在第一頻率范圍Fl上確定第二測試接收器155的功率增益，其中，Pb表示第二測試接收器155(接收器B)處的所測功率，“噪聲基底”表示的噪聲基底的所測功率，Pri表示第一基準(zhǔn)接收器140處的所測功率(S520)。最后，在第一頻率范圍Fl上對所確定出的功率增益進(jìn)行積分以確定歸一化因子，然后，操作S