520的結(jié)果中的每一個除以歸一化因子，使得歸一化接收器功率增益之下的面積為I (S525)。對于4MHz的噪聲帶寬，圖2中示出所得到的歸一化接收器增益的示例。
[0049]圖6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S410的流程圖。
[0050]參照圖6，可以按照如下那樣執(zhí)行第二頻率范圍F2上的DUT 110的S參數(shù)和輸出噪聲功率的測量。首先，在第二頻率范圍F2上執(zhí)行噪聲接收器校準(zhǔn)，以確定噪聲接收器(例如第二測試接收器155)的增益帶寬積，并且進(jìn)一步針對第二頻率范圍F2中的每個頻率點(diǎn)f2確定S參數(shù)矢量誤差校正項(S605)。測量此情景下的增益帶寬積的最常見方式是使用ENR文件中所定義的具有所校準(zhǔn)的超噪聲量的噪聲源。接下來，DUT 100連接在VNA 105的第一與第二測試端口 I與2之間(S610)。在信號源115打開的情況下，在第二頻率范圍F2上執(zhí)行所掃描的頻率測量，以確定DUT 110的S參數(shù)(S615)。在信號源115關(guān)閉的情況下，在第二頻率范圍F2上執(zhí)行DUT 110的輸出噪聲功率測量(S615)。
[0051]圖7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S415的流程圖。
[0052]參照圖7，在頻域中，對于第二頻率范圍F2中的每個頻率點(diǎn)f2，操作S525所產(chǎn)生的歸一化接收器增益乘以DUT 110的增益(S705)，所述DUT 110的增益是根據(jù)操作S615中在第一頻率范圍Fl上獲得的其S參數(shù)而計算出的。圖3示出該乘法的示例。
[0053]接下來，對于第二頻率范圍F2中的每個頻率點(diǎn)f2，操作S705所產(chǎn)生的曲線乘以操作S605所產(chǎn)生的接收器增益帶寬積(S710)。然后，對于第二頻率范圍F2中的每個頻率點(diǎn)f2，操作S710所產(chǎn)生的每個響應(yīng)進(jìn)行積分，以獲得對于DUT 110+噪聲接收器(第二測試接收器155)的修正增益項G’(S715)。最后，根據(jù)以下公式NF= 1log(N0/(G^T0B))確定DUT 110的NF響應(yīng)，其中，N。表示操作S615中獲得的校正后的輸出噪聲功率，T。表示基準(zhǔn)溫度(例如290K)，“k”表示玻爾茲曼常數(shù)，“B”表示用于噪聲功率測量的接收器(其在此示例中是第二測試接收器155)的噪聲帶寬。
[0054]圖8是示出根據(jù)代表性實施例的傳統(tǒng)技術(shù)所產(chǎn)生的NF響應(yīng)與通過圖4至圖7的方法所產(chǎn)生的NF響應(yīng)之間的比較的曲線圖。針對DUT生成圖8所示的NF響應(yīng)，DUT包括:寬帶低噪聲放大器(LNA)，接著是在220MHz處居中的具有9.3MHz的帶寬的帶通濾波器，以及噪聲接收器，其具有2MHz的噪聲帶寬，構(gòu)成DUT的帶寬的顯著部分。
[0055]參照圖8，第一曲線Cl表示DUT的頻率響應(yīng)(S21)，其包括通帶區(qū)域和通帶區(qū)域的兩側(cè)的過渡區(qū)域。在圖8的右側(cè)的y軸上示出第一曲線Cl的刻度，而在圖8的左側(cè)的y軸上示出其它曲線的刻度。
[0056]第二曲線C2表示通過Y因子法測量的DUT的噪聲指數(shù)(NF)響應(yīng)。該NF響應(yīng)在通帶區(qū)域上基本上是平坦的，并且良好地進(jìn)入通帶的任一側(cè)的過渡區(qū)域。這可以通過以下事實加以解釋:LNA的噪聲指數(shù)相比DUT的噪聲指數(shù)占支配地位，并且LNA在該頻率范圍上具有平坦的NF響應(yīng)。DUT的SNR(因此NF)不應(yīng)退化，直到濾波器的損耗超越來自LNA的超噪聲，這大約在DUT的增益(S21)降落到低于單位I (零dB)時出現(xiàn)，如圖8所示。
[0057]第三曲線C3表示通過冷源法的傳統(tǒng)實現(xiàn)方式所測量出的DUT的NF響應(yīng)。該NF響應(yīng)示出在DUT的3dB頻率附近具有較大負(fù)向峰值的大量紋波。所測量的NF響應(yīng)示出正好在3dB帶寬外部的顯著退化，其并非DUT的真實響應(yīng)。
[0058]第四曲線C4表示通過圖4至圖7的方法(即通過窄帶補(bǔ)償)所測量的DUT的NF響應(yīng)。該NF響應(yīng)在通帶區(qū)域上很好地覆蓋Y因子測量，并且良好地進(jìn)入通帶任一側(cè)的過渡區(qū)域。
[0059]雖然在此公開了代表性實施例，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，根據(jù)本教導(dǎo)的很多變形是可能的，并且仍然在所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。因此，除了所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)之夕卜，本發(fā)明不受限制。
【主權(quán)項】
1.一種使用包括噪聲接收器的網(wǎng)絡(luò)分析器確定待測試器件(DUT(10))的噪聲指數(shù)(NF)響應(yīng)的方法(400)，所述方法(400)包括: 確定所述噪聲接收器在第一頻率范圍上的頻率響應(yīng)； 測量所述DUT(10)在涵蓋所述第一頻率范圍的第二頻率范圍上的增益； 測量所述DUT(10)在所述第二頻率范圍上的輸出噪聲功率； 基于所述噪聲接收器的所述頻率響應(yīng)和所述DUT(10)在所述第一頻率范圍上的增益，確定所述DUT (100)的被估增益； 基于所述被估增益和所述輸出噪聲功率，確定所述DUT(10)在所述第二頻率范圍上的NF響應(yīng)。2.如權(quán)利要求1所述的方法(400)，其中，確定所述DUT(10)的被估增益包括:將所述噪聲接收器的所述頻率響應(yīng)乘以所確定出的所述DUT(10)在所述第一頻率范圍上的增益，并且對乘法的乘積進(jìn)行歸一化。3.如權(quán)利要求1所述的方法(400)，其中，確定所述噪聲接收器在所述第一頻率范圍上的頻率響應(yīng)包括: 在纜線直接連接在所述網(wǎng)絡(luò)分析器的第一與第二測試端口(I與2)之間的情況下，測量所述噪聲接收器的噪聲基底，并且在所述第一頻率范圍上掃描測試信號的同時測量所述噪聲接收器和基準(zhǔn)接收器的功率； 基于測量出的噪聲基底、測量出的所述噪聲接收器的功率和測量出的所述基準(zhǔn)接收器的功率，確定所述噪聲接收器在所述第一頻率范圍上的頻率響應(yīng)。4.如權(quán)利要求1所述的方法(400)，其中，確定所述DUT(10)在所述第二頻率范圍上的增益包括:在所述DUT (100)連接在所述網(wǎng)絡(luò)分析器的第一與第二測試端口(I與2)之間的情況下，遍歷所述第二頻率范圍掃描測試信號，并基于所掃描的測試信號測量所述DUT(10)的 S 參數(shù)。5.如權(quán)利要求4所述的方法(400)，還包括:測量所述DUT(100)在所述第二頻率范圍上的輸出噪聲功率。6.—種使用包括噪聲接收器的網(wǎng)絡(luò)分析器確定待測試器件(DUT(10))的噪聲指數(shù)(NF)響應(yīng)的方法(400)，所述方法(400)包括:對于指定的頻率點(diǎn)，將所述DUT(10)遍歷第一頻率范圍的增益值乘以所述噪聲接收器遍歷所述第一頻率范圍的頻率響應(yīng)，對乘法的結(jié)果進(jìn)行積分以產(chǎn)生歸一化因子，并將所述乘法的結(jié)果除以所述歸一化因子以產(chǎn)生DUT(10)在所指定的頻率點(diǎn)上的有效增益值；基于所述DUT(10)的有效增益值和所述DUT(100)的輸出噪聲功率，確定用于所指定的頻率點(diǎn)的NF值。7.如權(quán)利要求6所述的方法(400)，還包括: 在纜線直接連接在所述網(wǎng)絡(luò)分析器的第一與第二測試端口(I與2)之間的情況下，測量所述噪聲接收器的噪聲基底，并且在所述第一頻率范圍上掃描測試信號的同時測量所述噪聲接收器和基準(zhǔn)接收器的功率； 基于測量出的噪聲基底、測量出的所述噪聲接收器的功率和測量出的所述基準(zhǔn)接收器的功率，確定所述噪聲接收器在所述第一頻率范圍上的頻率響應(yīng)。8.一種配置為確定待測試器件(DUT(10))的噪聲指數(shù)(NF)響應(yīng)的系統(tǒng)(100)，包括: 網(wǎng)絡(luò)分析器，其包括噪聲接收器； 第一模塊，其配置為確定所述噪聲接收器在第一頻率范圍上的頻率響應(yīng)； 第二模塊，其配置為測量所述DUT(100)在涵蓋所述第一頻率范圍的第二頻率范圍上的增益； 第三模塊，其配置為測量所述DUT (100)在所述第二頻率范圍上的輸出噪聲功率； 第四模塊，其配置為基于所述噪聲接收器的頻率響應(yīng)和所述DUT(10)在所述第一頻率范圍上的增益，確定所述DUT (100)的被估增益；和 第五模塊，其配置為基于被估增益和所述輸出噪聲功率，確定所述DUT(10)在所述第二頻率范圍上的NF響應(yīng)。9.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)(100)，其中，第一至第五模塊部署在所述網(wǎng)絡(luò)分析器中。10.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)(100)，其中，通過將所述噪聲接收器的所述頻率響應(yīng)乘以所確定出的所述DUT (100)在所述第一頻率范圍上的增益并對乘法的乘積進(jìn)行歸一化，所述第四模塊確定出所述DUT (100)的被估增益。
【專利摘要】一種確定待測試器件(DUT(100))的噪聲指數(shù)(NF)響應(yīng)的方法(400)，包括：確定所述噪聲接收器在第一頻率范圍上的頻率響應(yīng)；測量所述DUT(100)在涵蓋所述第一頻率范圍的第二頻率范圍上的增益；測量所述DUT(100)在所述第二頻率范圍上的輸出噪聲功率；基于所述噪聲接收器的頻率響應(yīng)和所述DUT(100)在所述第一頻率范圍上的增益，確定所述DUT(100)的被估增益；以及基于被估增益和所述輸出噪聲功率，確定所述DUT(100)在所述第二頻率范圍上的NF響應(yīng)。
【IPC分類】G01R29/26, G01R31/00
【公開號】CN105004937
【申請?zhí)枴緾N201510190958
【發(fā)明人】D·J·巴洛, J·B·克爾, R·E·舒爾德斯
【申請人】是德科技股份有限公司
【公開日】2015年10月28日
【申請日】2015年4月21日
【公告號】US20150309101