1.當前矢量信號分析儀計量校準方法概述

目前常用的信號分析儀(VSA)計量方法采用標準矢量信號源來進行，優(yōu)點是簡單方便易于操作，缺點是無法保證“標準源”的準確性、穩(wěn)定性和重復性。

國際上的計量機構，如德國PTB、英國NPL、美國NIST采用高速采樣示波器和多載波信號源，通過同步觸發(fā)裝置進行時間和相位同步并進行系統(tǒng)校準，示波器的采樣值，經過軟件程序計算后，作為幅度相位參數(shù)基準，從而實現(xiàn)信號分析儀參數(shù)的計量校準。

多載波信號源+示波器+同步器優(yōu)點是將矢量參數(shù)溯源到功率電平、時間和頻率上，缺點是示波器頻率范圍受限，不確定度較大，同步延時在微波測量時帶來較大的相位誤差，系統(tǒng)復雜，引入更多的不確定度。

2.本文提出的計量校準技術

本文提出連續(xù)波頻率偏移法測量信號分析儀的剩余誤差，基于本方法，加入模擬調制測量信號分析儀的測量準確度。

a.連續(xù)波頻率偏移法：計量信號分析儀的載波頻率誤差、功率誤差、矢量信號分析剩余誤差（表征信號分析儀解調各項指標的本底噪聲）；

b.連續(xù)波頻率偏移附加模擬調制法：矢量信號分析儀的誤差矢量幅度EVM、幅度誤差和相位誤差的量值準確度校準和檢定

c.多載波法：矢量信號分析儀的I/Q偏移（載波泄漏）的量值準確度校準和檢定

3.量值定義

3.1.?? I/Q信號

矢量是一個圖解工具，就是在直角坐標系中用一個旋轉箭頭描述信號，箭頭的長度代表信號峰值幅度，箭頭與橫軸的正半軸夾角為相位，箭頭逆時針旋轉為正方向，每秒鐘旋轉的圈數(shù)為頻率。

將信號進行矢量分解，即分解為峰值幅度相同、頻率相同但相位相差90度的兩個分量。通常采用一個余弦信號和一個正弦信號描述這兩個信號。其中余弦分量為同相分量I，正弦分量為正交分量Q。

3.2.?? 誤差矢量幅度（EVM）

誤差矢量(EV)是實際測量信號（m）與理想無誤差參考信號(R)的矢量差。誤差矢量幅度通常表述為其與參考信號幅度的百分比。

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3.3.?? 幅度誤差

實際測量信號（m）與理想無誤差參考信號(R)的幅度差。幅度誤差通常表述為其與參考信號幅度的百分比。

3.4.?? 相位誤差

實際測量信號（m）與理想無誤差參考信號(R)的相位差。

3.5.?? 原點偏移

實際測量信號原點與理想無誤差參考信號原點之間矢量差的幅度。通常表述為其與參考信號幅度的比值（dB）。

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3.6.?? I/Q不平衡

I/Q不平衡包括幅度(增益) 不平衡和相位（正交）不平衡。

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3.7.?? 載波頻率誤差

實際測量信號頻率與理想無誤差參考信號頻率差。

3.8.?? 平均功率

實際測量信號的平均功率。

4.連續(xù)波頻率偏移法(CWO)

4.1.?? 適用范圍

本方法用來測量和評價矢量信號分析儀的解調分析參數(shù)的剩余固有誤差(VSA噪聲)。

適用于以下數(shù)字調制方式：MSK, PSK, QAM；

適用于頻譜及矢量信號分析儀的以下參數(shù)的計量校準：

頻率誤差，功率電平誤差，剩余EVM，剩余幅度誤差，剩余相位誤差，I/Q原點偏移（載波泄漏），剩余I/Q不平衡，剩余增益不平衡，剩余相位不平衡

4.2.?? 計量校準設備

計量校準設備是合適頻率范圍的射頻微波信號發(fā)生器，溯源標準參數(shù)是頻率和功率。

4.3.?? 連續(xù)波頻率偏移法(CWO)原理

目標是產生校準信號，對應矢量信號分析儀(VSA)的響應數(shù)字解調標準星座點，或其中一部分星座點。根據I/Q矢量解調原理，通過設置校準信號與VSA中心頻率差對應的I/Q相位差，得到準確的I/Q矢量圖和星座點。

分析數(shù)字調制方式MSK, PSK 和QAM，發(fā)現(xiàn)其矢量星座圖中包含N個原點對稱的星座點，各星座點幅度相同，我們把這些星座點稱為目標星座點。

經過頻率和功率電平溯源的信號發(fā)生器產生的校準信號，即輸入VSA的射頻信號為連續(xù)正弦波，其頻率與VSA的中心頻率具有頻率差Δf。