1、介绍
当时最有吸引力的毫米波运用首要在E频段与V频段。E频段对应于60GHz～90GHz的频率规模，在此频段上由于大气衰减的影响只能采纳视野传输(LOS)办法。实践上，许多大气中的分子，例如氧气、水蒸气或氮气，能够在这个频段内的特定波长上吸收能量。但是，在实践中，这些频率规模上满意多的可用频谱资源仍是唆使着工业来将未来的技能运用到这些频率规模上来。与此相似，V频段对应于40GHz～75GHz，被广泛用于卫星通信。
在这些频段上有3个正在被开发的要害运用，它们是：移动回传、轿车雷达、Wi-Gig(802.11ad)。
第一个运用依赖于这样的现实：当时的超异构网络充满着多个小基站，大幅提高了对回传线路的传输容量的需求。中心网络有必要处理很多的数据被传输到一个特定区域中的每个节点。因而，依据大于1GHz带宽的毫米波无线链路的这些衔接，咱们能够满意现代和未来的网络上回传需求并供给了一个比光纤更低本钱的处理计划。移动回传与轿车雷达都是最重要的运用。79 GHz频段将很有或许成为FMCW(调频接连波)雷达技能的规范频率。该技能能够选用高达4Ghz带宽的信号进行作业，从而在轿车移动环境中检测方针时到达所需的精度。最终，Wi-Gig是一个新的WLAN 802.11规范，现已被开发用于了十分高的速率传输服务，比如未紧缩的高清晰度电视(HDTV)和瞬间的音乐和图画传输，其作业在60GHz频率及占用2GHz带宽。
鉴于在这些频率上传输的特色，将需求恰当的丈量仪器以保证所有这些技能的完成。这些仪器会需求一个优异的动态规模，以应对高度衰减的信号和丈量超宽带信号的才能。
2、毫米波设备的应战与不同的丈量计划
2.1、谐波混频器
谐波混频器的设备作业在这样一种办法：参加到混合过程中的有限的本振(LO)频率被谐波成分所影响。运用这些类型混频器的首要长处是它供给的简略和性价比的处理计划。
但是，从这些体系存在着2个首要的问题。首要，被用来影响本振信号的多重谐波跟着频率的添加而按份额引进损耗。因而，该处理计划的动态规模变得十分差。其次，镜像反响的影响在此很重要，原因是在过程中多个频率成分会不被欢迎地混合进来。在丈量成果上影响最大的镜像反响是会显现在中频(IF)的2倍偏移方位。作为一个比如，假如1台频谱剖析仪加上1台规划作业在1.58 GHz中频频率的谐波混频器对来自于FMCW雷达的4GHz带宽信号进行丈量，一些重要的测验项目，如频率差错、占用带宽或发射功率将不能被丈量，由于会有一个与实践雷达信号堆叠的镜像呼应。在某些情况下，这个问题或许经过镜像按捺办法来处理。但是，这种处理办法在FMCW调频接连波调制的情况下是无效的，由于发射频率是不断改变的。
2.2、典型下变频装备
战胜依据谐波混频器的处理计划的镜像呼应的典型的办法是运用一个经典的下变频设置衔接到频谱剖析仪。一方面，由于根本混频器运用的装备，不运用谐波来影响本振信号，一个抱负的中频频率能够依据待测验的信号的频率和带宽来规划。根本上，一个接连波信号发生器结合一个乘法器将向下变频信号供给需求的本振信号。
另一方面，一个体系需求由例如混频器、本地信号源、乘法器、滤波器和增益放大器等多个部件来组成。清楚明了地，由于上述设备在运用时都需求装备、校准和保护，能够理解下变频装备会是很消耗时刻。
2.3、高功能根本混频器
下图显现了安立的高功能根本混频器的想象。MA2808A与MA2806A, 别离作业在E 频段与V频段，能够被理解为集成的下变频器，依据波导技能与内置单级乘法器，低噪声放大器、滤波器规划为一体。这些设备关于之前评论的问题供给了一个处理计划：他们具有超卓的动态规模，镜像反响发生在间隔需求信号很远的当地，他们与频谱剖析仪之间只需求一个衔接即可作业。
一方面来看，高功能根本混频器比照谐波混频器有2个首要的优点：更好的灵敏度或DANL，得益于更低的转化丢失;及更好的镜像反响按捺，得益于运用1.875GHz中频。除此之外，内部混频/滤波技能与绝无仅有的极化转移功用使得丈量4GHz带宽的毫米波信号变得可行。另一方面，高功能根本混频器比照传统下变频器有以下优点：他们答应一个简略的装备或衔接到频谱剖析仪，转化损耗能够简略地经过单键操作从USB内存中被参加，供给一个比常用下变频器更好的1dB紧缩点功能。毫无疑问，这个紧凑的测验体系能够简化规划和制作现场的布局，一起下降丈量仪器的保护和校准本钱。
3、针对毫米波设备的典型丈量项目
毫米波设备的丈量能够分为2个不同部分：射频输出特性(遵从ETSI EN 302 264-1)与调制或信号特性(依赖于实践待测验的技能)。在接下来的部分，咱们会解说安立的高功能毫米波计划在每个部分是怎么展示其杰出的优势的。
3.1、发射功率，频率差错与满意灵敏度下的杂散辐射
在许多情况下，由于在这些频率上信号的性质-极大地遭到反射、衰减或资料吸收的影响，发射功率和毫米波设备的频谱发射模板需求在Over The Air (OTA)下进行测验。因而，测验设备需求具有杰出的灵敏度。例如，假如测验天线间隔待测件50厘米，79 GHz信号的自由空间损耗将在65分贝左右。由于ETSI EN 302 264-1所界说的最大辐射均匀功率谱密度(EIRP)要求丈量-40dBm /MHz，考虑测验天线增益23 dBi，对测验设备在79 GHz的要求将约为142 dBm / Hz。
一般情况下，一个典型的谐波混频器，其特征在于转化损耗约15dB至20dB。当其与频谱剖析仪结合在一起时，咱们能够估量显现均匀噪声电平(DANL)约在- 135 dBm / Hz至140 dBm / Hz之间，这将使其难以到达上述要求。但是，新的具有杰出的本底噪声功能的MS2840A频谱剖析仪和MA2808A高功能根本混频器相结合，发射功率和杂散发射所需求的灵敏度至少能够到达8dB。
3.2、宽带调制测验
测验毫米波信号的调制质量，频谱剖析仪的相位噪声功能是十分重要的。例如，当测验FMCW轿车雷达，有必要对相位噪声特性和待测件的频率线性度进行验证。当发送和接纳的信号之间的时刻与频率不同小，频谱剖析仪的相位噪声功能差，由于收到的信号或许被掩盖在发射信号的相位噪声里，两种信号就不能区别，如下图所示。
MS2840A与MA2808A相结合，在79GHz上低于-100 dBc(100 kHz偏移)和低于-110 dBc / Hz(1 MHz偏移)的优异相位噪声功能能够满意轿车雷达技能至少-90 dBc / Hz(100 kHz偏移)和- 100 dBc / Hz(1MHz偏移)的相位噪声功能的需求。
4、总结
跟着行将到来的5G网络和ADAS的推行，毫米波体系的需求也越来越大。测验这些超宽带技能，带外部混频器的频谱剖析仪有必要防止镜像呼应问题，有必要为OTA测验供给满意的灵敏度，有必要为调制剖析具有满意的调制相位噪声功能。MS2830A/MS2840A频谱剖析仪和MA2808A高功能波导混频器的组合是满意这些需求的抱负处理计划。
