57 / 86
EDA/SW/T&M
VNA
57
- ELETTRONICA OGGI 451 - GENNAIO/FEBBRAIO 2016
quando si tratti di misurare variazioni delle caratteristiche da
impulso a impulso.
Misura delle instabilità
di impulso con un VNA
Un VNA convenzionale, comunemente usato per misurare pa-
rametri S, evidenzia buone prestazioni con segnali continui e di
bassa potenza. Per misurare segnali radar – che sono raffiche
di impulsi ad alta potenza – la configurazione degli strumenti
deve essere adattata.
Una simile configurazione può anche essere utilizzata per tes-
tare l’amplificatore GaN di un radar (Fig. 3): il VNA deve gene-
rare impulsi radar simulati e quindi misurare le caratteristiche
della stabilità di fase e di ampiezza degli impulsi dopo l’ampli-
ficazione.
Un VNA di alta qualità avrà un generatore interno di segnale
per creare gli impulsi. La temporizzazione degli impulsi dovre-
bbe essere impostato in una finestra di configurazione degli
impulsi visualizzata nel VNA. Questi impulsi sono quindi usati
per pilotare un modulatore esterno al fine di produrre i segnali
radar desiderati.
All’uscita dal VNA, questi impulsi saranno caratterizzati da un
livello basso di potenza. Al fine di aumentare questo livello a un
valore sufficiente per poter essere gestito da un ampli-
ficatore RF GaN, il segnale deve passare attraverso un
amplificatore che generalmente incrementa la potenza di
uscita di decine di dBm.
Il VNA confronta i segnali in ingreso e in uscita del
dispositivo sotto test (DUT). Per espletare tale compito, un ac-
coppiatore reindirizza il segnale di ingresso verso la porta
del ricevitore del VNA (a1) attraverso an attenuatore e l’uscita
dall’amplificatore GaN alla porta 2 (b2) del VNA, nuovamente
attraverso un attenuatore. La normalizzazione effettuata prima
dell’inzio del test permetterà di annullare gli effetti di distor-
sione dei componenti di set-up del test stesso, come ad esem-
pio accoppiatore, attenuatori e cavi.
Misura in modalità Profile di un VNA
Calcolando il rapporto tra i segnali b2/a1, il VNA può misurare
ogni deriva nell’ampiezza o fase degli impulsi imputabili all’am-
plificatore GaN. Tradizionalmente, la maggior parte dei VNA uti-
lizzano una tecnica per eseguire le misure chiamata modalità
Profile: essa consente all’utilizzatore di visualizzare i segnali nei
domini di ampiezza e fase (tempo).
Sfortunatamente, la temporizzazione della finestra di misura in
modalità Profile non è molto adatto alla misura di impulsi suc-
cessivi. Come mostrato in Figura 4, l’analisi è effettuata su un
intero burst. Un tipico burst di 6ms può contenere 20 impul-
si, ognuno della durata di 50 µs. Per visualizzare la forma degli
impulsi viene usata una finestra di misura di 1µs. Ciò significa
che, se l’utilizzatore volesse caratterizzare adeguatamente
l’intero segnale, lamisura richiederebbemolti punti, tipicamente
Fig. 2 – Un amplificatore GaN può introdurre instabilità in un impulso piatto
Fig. 3 – Una tipica impostazione di test per la caratterizzazione di un
amplificatore GaN di elevata potenza
Fig. 4 – Timing dell’acquisizione dei dati dell’impulso in modalità
Profile di un VNA