毫米波测试解决方案
用于通信与传感评估的理想测量仪器
毫米波(30~300 GHz)被广泛应用于通信和传感等多种领域。毫米波具有带宽宽、可实现高速通信的优势,同时其波长短,在传感应用中能够对目标及其位置进行高精度检测。
例如,在非地面网络(NTN)中,毫米波用于卫星与地面之间的通信;雷达技术同样采用毫米波。在汽车领域,毫米波在安全系统中发挥着关键作用,包括高精度距离测量、障碍物检测以及车内儿童遗留检测(CPD)。此外,多种医疗设备也采用毫米波技术来监测呼吸频率、心率等生命体征。由此,毫米波已成为我们日常生活中不可或缺的一部分。
非地面网络
汽车毫米波雷达
车内儿童遗留检测(CPD)
无线电能传输
生命体征传感器
射电望远镜
使用毫米波进行测试所面临的挑战
挑战 1:毫米波器件中宽带信号的精确评估
对于使用毫米波宽带信号的通信设备、移动目标检测传感器及车载雷达,需要一种简单且高精度的方法来评估其无线信号的频率特性。
一种方法是将信号分析仪与外部混频器相结合,以变频方式扩展可测频率范围。然而,由于部分外部混频器会接收与原始信号不同频率的信号,容易产生镜像响应,使原始信号的频率特性评估变得困难。因此,工程师必须确保镜像响应不会影响所测频段。
挑战 2:毫米波材料的工作频率与最优测量系统选择
电磁波在大气中传播会产生损耗,在毫米波频段尤为明显。同时,毫米波器件所使用的元器件及印刷电路板(PCB)材料通常具有较高的介电常数和介电损耗,容易导致信号衰减和性能劣化,其特性差异还可能无法满足市场所需的性能水平。因此,需要开发并选择低介电常数、低介电损耗的材料,并结合材料形状及工作频段,选择合适的介电参数测量系统,以实现精确评估。
挑战 3:确保毫米波器件的信号质量
由于毫米波波长比微波更短,器件可以实现小型化;但小型化也使其更易受到周围器件、线路的干扰及热影响,从而导致信号质量下降,使 PCB 设计和器件集成的难度高于微波器件。因此,有必要充分验证信号在器件中的损耗、透射与反射等频率特性,以确保整体信号质量。
挑战 4:现场环境中的干扰与阻塞导致的通信障碍
毫米波频段被分配到多种应用,例如 NTN 卫星—地面通信和天文观测等,因此更容易受到彼此无线电波的干扰。干扰或阻塞信号可能降低通信速度、引发通信错误,严重时甚至导致通信中断。为避免这些问题,必须检测是否存在干扰或阻塞信号,并在发现不必要的无线电波时,定位并消除其来源。
毫米波测试解决方案
解决方案 1:将频谱测量频率范围扩展至 50~90 GHz/抑制镜像响应
将安立公司频谱分析仪/信号分析仪 MS2830A / MS2840A / MS2850A 与 VDI 或 Eravant 的外部混频器组合使用,可将频谱与相位噪声的测量频率范围扩展至 50~90 GHz。此外,安立公司独有的 Polarity Swap(PS) 功能可在评估信号频谱的同时,有效抑制不必要的镜像响应影响。
产品简介:
Extended Frequency Measurement Solution - External Mixer Connection Function MX284090A
视频:
Measurement Method Using a Signal Analyzer and External Mixer
应用指南 (PDF):
Measuring mmWave Spectrum using External Waveguide Mixers
隆重推出我们的信号分析仪测量频率扩展测试解决方案。
解决方案 2:毫米波材料的介电常数与损耗测量
安立公司提供一系列矢量网络分析仪(VNA),可满足多样化的介电常数测量需求。通过将 VNA 与第三方介电常数测量夹具相结合,可针对不同材料形状与工作频段,评估其介电常数和介电损耗。
有关更多信息,请参阅以下文档。
应用指南:
Dielectric Measurement Solutions for Materials Utilized in Millimeter Wave
视频:
Dielectric Constant Measurement of Fluorine Materials in 5G/5G-Advanced Applications
解决方案 3:毫米波器件的频率特性评估
安立公司的 VNA 能够评估毫米波器件中 PCB 与元器件的透射、反射及 S 参数等关键频率特性,确保传输质量。
宽带 VNA VectorStar ME7838 系列覆盖 70 kHz~220 GHz 的频率范围。结合 220 GHz 毫米波模块 MA25400A 与 MPI 探针,可通过单次扫频实现超宽带频率特性评估;使用毫米波波导外部模块时,测量频率最高可扩展至 1.1 THz。
产品简介:
解决方案 4:干扰与阻塞信号检测
安立公司宽带实时频谱分析仪 Field Master Pro MS2090A 可即时捕捉瞬态变化的干扰波与阻塞信号,并连续覆盖 9 kHz~54 GHz,适用于 5G、LTE、无线回传、航空航天与防务、卫星系统、雷达等多种无线技术测试需求。该仪表为手持式设计,坚固耐用,适合户外使用。
此外,超便携的 Spectrum Master MS2760A/2762A 可连续覆盖最高 170 GHz,既适用于现场测试,也可用于汽车雷达、天线波束测试、射电天文学等毫米波相关的研发应用。
传单:
Non-Terrestrial Networks (NTNs) Test Solutions Use Case
应用指南:
Resolving Interference Issues at Satellite Ground Stations
白皮书:
Understanding Key Real-Time Spectrum Analyzer Specifications
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白皮书:
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