S Parameter für Frequenzumsetzer

[Jo T. (j_thalbach)]

Hi,

ist es sinnvoll, Frequenzumsetzer mit S Parametern zu analysieren, wo 
Frequenzen verschieden sind?

Jo

[Ralph B. (rberres)]

man kann ja jeden Port des Umsetzters für seinen spezifischen 
Frequenzbereich
die Anpassung angeben ( S11 ) und das Übertragungsmaß S21 für zu jeden 
anderen Port des Umsetzers angeben.


Das wären dann wohl S11  S12  S13 S21 S22 S23 S31 S32 S33 wenn ich mich 
nicht irre.

Ralph Berres

[Tobias P. (hubertus)]

S-Parameter machen da nicht viel Sinn, da es komplexwertige Grössen 
sind.
Wenn also bei einem Mischer am Eingang 1GHz rein kommt und am Ausgang 
3GHz raus kommen, kannst du da keine S-Parameter angeben, weil die Phase 
nicht definiert ist.
Sehr wohl aber kannst du als Beispiel einen Conversionsgain oder -loss 
angeben, wenn du nur die Amplituden der Ein- und Ausgangssignale misst.
Bei der Anpassung siehts ein wenig anders aus, selbstverständlich kann 
man ein S11 oder S22 angeben, da man die komplexwertige Reflexion schon 
messen kann.

Ich glaube, dass man mit den sogenannten X-Parametern auch 
unterschiedliche Frequenzen berücksichtigen kann, gesehen habe ich aber 
noch nie wie das funktionieren soll (und hat sich wohl auch nicht 
durchgesetzt).

[Mario H. (rf-messkopf)]

Tobias P. schrieb:
> S-Parameter machen da nicht viel Sinn, da es komplexwertige Grössen
> sind.
> [...]
> Sehr wohl aber kannst du als Beispiel einen Conversionsgain oder -loss
> angeben, wenn du nur die Amplituden der Ein- und Ausgangssignale misst.
> Bei der Anpassung siehts ein wenig anders aus, selbstverständlich kann
> man ein S11 oder S22 angeben, da man die komplexwertige Reflexion schon
> messen kann.

Man kann aber am Ausgang des Mischers die Frequenzumsetzung wieder 
rückgängig machen. Dann kann man die Phasen und damit komplexe 
S-Parameter für frequenzumsetzende Messungen wie gewohnt angeben. Dazu 
fügt man zwei zusätzliche Mischer vor die beiden Empfänger für die 
einlaufende und reflektierte Welle des VNA-Ports am Mischer-Ausgang ein. 
Siehe den Screenshot der R&S ZVA/ZVB Firmware aus dem Handbuch. Der VNA 
liefert dann auch die LO-Signale für den zu testenden Mischer und auch 
die beiden anderen Mischer im Signalweg zwischen Koppler und 
VNA-Empfänger.

Dazu braucht es dann allerdings den ZVA/ZVB in der 4-Port-Version, die 
Option "Direct Generator/Receiver Access", die "Four Source"-Option, 
d.h. die Synthesizer, um die ganzen Signale mit unterschiedlichen 
Frequenzen unabhängig voneinander erzeugen zu können, und die passende 
Software-Option ("Vector Corrected Mixer Measurements") dazu. Leider 
alles unbezahlbar.

Von Keysight gibt es, glaube ich, ähnliches.

> Ich glaube, dass man mit den sogenannten X-Parametern auch
> unterschiedliche Frequenzen berücksichtigen kann, gesehen habe ich aber
> noch nie wie das funktionieren soll (und hat sich wohl auch nicht
> durchgesetzt).

Die sind doch dazu da, um Nichtlinearitäten des DUT und die relativen 
Phasen von Oberwellen abbilden zu können. Kann man damit irgendwie auch 
direkt die Phasen von frequenzumsetzenden DUT definieren?

[Tobias P. (hubertus)]

Mario H. schrieb:
> Man kann aber am Ausgang des Mischers die Frequenzumsetzung wieder
> rückgängig machen.

genau das muss man ja auch tun, da sonst die S-Parameter bei 
verschiedenen Frequenzen keinen Sinn ergeben.

Mario H. schrieb:
> Die sind doch dazu da, um Nichtlinearitäten des DUT und die relativen
> Phasen von Oberwellen abbilden zu können. Kann man damit irgendwie auch
> direkt die Phasen von frequenzumsetzenden DUT definieren?

Ja, sie sind für nichtlineares Zeug. Da Mischer ja auch dazu gehören, 
denke ich, dass man die da anwenden kann ;-) ich habe aber ausser in ein 
paar Applikationsnoten von Agilent vor ein paar Jahren nie wieder etwas 
davon gelesen. Scheint sich nicht so recht durchgesetzt zu haben?