WO2012052085A1 - Intermodulation measuring apparatus - Google Patents

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WO2012052085A1
WO2012052085A1 PCT/EP2011/004272 EP2011004272W WO2012052085A1 WO 2012052085 A1 WO2012052085 A1 WO 2012052085A1 EP 2011004272 W EP2011004272 W EP 2011004272W WO 2012052085 A1 WO2012052085 A1 WO 2012052085A1
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WO
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signal
signal line
duplex filter
coupling element
port
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Application number
PCT/EP2011/004272
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Inventor
Christian Entsfellner
Original Assignee
Rosenberger Hochfrequenztechnik Gmbh & Co. Kg
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    • G01R23/00—Arrangements for measuring frequencies; Arrangements for analysing frequency spectra
    • G01R23/16—Spectrum analysis; Fourier analysis
    • G01R23/20—Measurement of non-linear distortion
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
    • G01R27/28—Measuring attenuation, gain, phase shift or derived characteristics of electric four pole networks, i.e. two-port networks; Measuring transient response
    • G01R27/32—Measuring attenuation, gain, phase shift or derived characteristics of electric four pole networks, i.e. two-port networks; Measuring transient response in circuits having distributed constants, e.g. having very long conductors or involving high frequencies
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/282—Testing of electronic circuits specially adapted for particular applications not provided for elsewhere
    • G01R31/2822—Testing of electronic circuits specially adapted for particular applications not provided for elsewhere of microwave or radiofrequency circuits

Definitions

  • the present invention relates to an intermodulation measuring apparatus, in particular a 2-port PIM analyzer, having a first signal generator, a second signal generator, a coupling element which receives the signals from the first and second signal generators respectively on a first and second signal line and a third signal line coupling the first and second signals to a duplex filter receiving at a first duplex filter port the coupled first and second signals of the third signal line, outputting them at a second duplex filter port, and receiving at the second duplex filter port a predetermined intermodulation product and outputting via a third duplex filter port according to Preamble of claim 1.
  • a 2-port PIM analyzer having a first signal generator, a second signal generator, a coupling element which receives the signals from the first and second signal generators respectively on a first and second signal line and a third signal line coupling the first and second signals to a duplex filter receiving at a first duplex filter port the coupled first and second signals of the third signal line, outputting them at a second duplex filter port,
  • the invention is based on the object, an intermodulation measuring device og. To improve the way that this has an extended range of applications for a variety of DUTs.
  • a third circuit breaker is arranged, which selectively connects the coupling element signal in a first position signal to the first duplex filter port and in a second position, the signal conductive connection between the coupling element and the first duplex filter port, wherein a fifth signal line is provided, which is arranged and configured such that it produces via the first circuit breaker in the second position, a signal conductive connection from the first signal generator to an additional signal output port.
  • DUT electronic circuits
  • the signals of different frequencies required for the intermodulation measurement can be output at separate ports to separate inputs of the DUT (Device Under Test) and the frequencies of the signals can be chosen so that the frequencies of the signals and the frequency of the expected intermodulation product to possibly existing bandpass filters fits in the DUT.
  • a second circuit breaker is arranged, which connects the second signal generator with the coupling element signal selectively in a first position and in a second position, the signal conductive connection between the second Signal generator and the coupling element separates, and that in the first signal line, a first circuit breaker is arranged, which selectively conductively connects the first signal generator with the coupling element signal in a first position and in a second position, the signal conductive connection between the first signal generator and the coupling element separates , wherein a fourth signal line is provided, which is arranged and configured such that these via the second circuit breaker in the second position and the third circuit breaker in the second position, a signal-conducting connection of the z produces wide signal generator to the first duplex filter port.
  • a particularly simple and functionally reliable coupling of the first and second signal is achieved in that the coupling element is a 3dB coupler or a filter coupler.
  • a correspondingly required level of the first or second signal is achieved in that a signal amplifier is arranged in the first signal line and / or in the second signal line.
  • a particularly simple and functionally reliable design of the coupling element is achieved in that the coupling element is designed such that it couples the first signal fi of the first signal generator in the second signal line and leaves the second signal line as the third signal line, the coupling element.
  • a particularly compact design of the intermodulation measuring device is achieved in that the coupling element and the duplex filter form a filter module.
  • the first and / or the second signal generator are designed for generating high-frequency signals.
  • VFO variable frequency oscillator
  • the preferred embodiment of an intermodulation measuring apparatus comprises a second signal generator 10 for generating a second radio frequency signal having a second predetermined frequency f 2 , a first signal generator 12 for generating a first radio frequency signal having a first predetermined frequency fi with f 2 f 1 and fi ⁇ f 2 , a 3dB coupler 14 and a duplex filter 16 having a first duplex filter port 18, a second duplex filter port 20 and a third one Duplex filter port 22.
  • the second signal generator 10 is conductively connected via a second signal line 24 to the 3dB coupler 14 signal.
  • the first signal generator 12 is conductively connected via a first signal line 26 to the 3dB coupler 14 signal.
  • the 3dB coupler 14 is conductively connected via a third signal line 28 to the first duplex filter port 18 signal.
  • the high frequency signals of the two signal generators 10 and 12 are coupled in the 3dB coupler 14 to a common signal line.
  • the first signal of the first signal generator 12 is coupled to the second signal line 24, so that both high-frequency signals are present on the second signal line 24.
  • the second signal line 24 then leaves the 3dB coupler 14 as the third signal line 28 and leads the two high-frequency signals of the two signal generators 10 and 12 to the first duplex filter port 18.
  • the duplex filter 16 outputs the two high-frequency signals of the two signal generators 10 and 12 at the second duplex filter port 20, which is connected to a corresponding test port of an electronic circuit under test (DUT - Device Under Test).
  • IM3 intermodulation product
  • a receiver 30 is connected to the third duplex filter port 22.
  • a signal amplifier (PA - Power Amplifier) 34, 32 is respectively arranged in the first and second signal lines 26, 24.
  • a second disconnecting switch 36 is disposed in the second signal line 24, a first disconnecting switch 38 in the first signal line 26 and a third disconnecting switch 40 in the third signal line 28.
  • the second circuit breaker 36 is arranged and configured such that it in a first position the second signal generator 10 via the second signal line 24 to the 3dB coupler 14 signal conductively connects and in a second position, as shown in the single FIG., The signal conductive connection between the second signal generator 10 and the 3dB Coupler 14 separates.
  • the first circuit breaker 38 is arranged and configured such that in a first position it connects the first signal generator 12 via the first signal line 26 to the 3dB coupler 14 and, in a second position, as shown in the single FIGURE, the signal conductive connection between the first signal generator 12 and the 3dB coupler 14 separates.
  • the third circuit breaker 40 is arranged and configured such that in a first position it connects the 3dB coupler 14 via the third signal line 28 to the first duplex filter port 18 and, in a second position, as shown in the single FIGURE, the signal conductive connection between the 3dB coupler 14 and the first duplex filter port 18 separates.
  • a fourth signal line 42 is provided, which is designed and arranged such that in the respective second position of the second and third disconnectors 36, 40 a signal-conducting connection between the second signal generator 10 and the first duplex filter port 18 via the second signal line 24 and the two Tennschalter 36, 40 produces, as shown in the single FIG. In this way, bypassing the 3dB coupler 14 alone, the second high-frequency signal of the second signal generator 10 is transmitted to the second duplex filter port 20 via the duplex filter 16.
  • a fifth signal line 44 in the second position of the first disconnect switch 38, provides a signal conductive connection from the first signal generator 12 via the first signal line 26 and the first disconnect switch 38 to an additional signal output port 46, as shown in the single FIGURE. In this way, bypassing the 3dB coupler 14 alone, the high-frequency signal of the first signal generator 12 is transmitted to the additional signal output port 46.
  • the disconnectors 36, 38 and 40 disconnect the fourth and the fifth signal lines 42, 44, so that they have no signal-conducting function.
  • the two high-frequency signals and f2 of the two Signal generators 12, 10 separated from each other at different ports 46 and 20 are available.
  • all of the disconnect switches 36, 38, 40 are placed in the second position, as shown in the single figure, and become the second duplex filter port 20 with a first test port of a DUT, such as an AWS port of a mobile radio base station, signal conducting connected, the AWS port a band pass filtering with the cut-off frequencies 2.110 MHz and 2.155 MHz for the transmitter (TX) and 1.710 MHz and 1.755 MHz for the receiver Includes (RX).
  • the additional signal output port 46 is signal-conductively connected to a second test port of this DUT, for example a PCS port of a mobile radio base station, separated from the first test port.
  • the PCS port provides bandpass filtering with the cut-off frequencies 1,930 MHz and 1,990 MHz for the transmitter (FIG. TX) as well as 1,850 MHz and 1,910 MHz for the receiver (RX).
  • the third order intermodulation product IM3 is the frequency f
  • the inventive intermodulation measuring device can also be used for conventional intermodulation product measurement with only a single port, namely the second duplex filter port 20, by switching the disconnect switches 36, 38, 40 to the first position.
  • the 3dB coupler 14 and the duplex filter 16 together form a filter module 48 of the intermodulation measuring device according to the invention.
  • the first high-frequency signal fi of the first signal generator 12 is guided in the second position of the first circuit breaker 38 past this filter module 48 on a separate port 46, as shown in the single FIG.
  • the first and / or second signal generator 12, 10 are preferably designed such that they generate high-frequency signals with different frequency fi or f 2 .
  • the respective frequency fi and f 2 can be adapted to the respective DUT so that the input frequencies pass through respective band-pass filter and the expected intermodulation product is also passed through the respective band pass filter.
  • the two circuit breakers 36, 38 need not necessarily be brought to the second position for the exemplary application as described above.
  • the measurement is also possible if, in the first position of the circuit breaker 36, 38, the second signal of the second signal generator 10 is guided via the coupling element 14.
  • the difference between the levels of the second and first signal occurring in this case due to the damping by the coupling element 14 can be compensated for example by appropriate software in a receiver for evaluating the intermodulation product.
  • an additional attenuator is arranged in the fifth signal line 44, which generates an attenuation of the first signal of the first signal generator 12, which corresponds to the attenuation of the second signal of the second signal generator 10 by the coupling element 14.
  • a correspondingly different amplification of the signals of the signal generators 10, 12 by the signal amplifiers 32, 34 is provided to compensate for the additional attenuation by the coupling element.

Abstract

An intermodulation measuring apparatus, in particular a 2-port PIM analyser, having a first signal generator (12), a second signal generator (10), a coupling element (14) which receives the signals from the first and second signal generators (12, 10) on a first and a second signal line (26, 24), respectively, and injects the first and second signals into a third signal line (28), and a duplex filter (16) which receives the injected first and second signals on the third signal line (28) at a first duplex filter port (18), outputs said signals at a second duplex filter port (20) and receives a predetermined intermodulation product at the second duplex filter port (20) and outputs said product via a third duplex filter port (22), wherein a third disconnecting switch (40) is arranged in the third signal line (28) and optionally connects the coupling element (14) to the first duplex filter port (18) in a signal-conducting manner in a first position and disconnects the signal-conducting connection between the coupling element (14) and the first duplex filter port (18) in a second position, wherein a fifth signal line (44) is provided and is arranged and designed in such a manner that said line establishes a signal-conducting connection from the first signal generator (12) to an additional signal output port (46) via the first disconnecting switch (38) in the second position.

Description

Intermodulationsmessvorrichtung  Intermodulation measurement device
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Intermodulationsmessvorrichtung, insbesondere 2-Tor-PIM-Analyzer, mit einem ersten Signalgenerator, einem zweiten Signalgenerator, einem Koppelelement, welches die Signale von dem erstem und zweiten Signalgenerator jeweils auf einer ersten und zweiten Signalleitung empfängt und auf eine dritte Signalleitung das erste und zweite Signal einkoppelt, einem Duplexfilter, welcher an einem ersten Duplexfilterport die eingekoppelten ersten und zweiten Signale der dritten Signalleitung empfängt, diese an einem zweiten Duplexfilterport ausgibt sowie an dem zweiten Duplexfilterport ein vorbestimmtes Intermodulationsprodukt empfängt und über einen dritten Duplexfilterport ausgibt, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The present invention relates to an intermodulation measuring apparatus, in particular a 2-port PIM analyzer, having a first signal generator, a second signal generator, a coupling element which receives the signals from the first and second signal generators respectively on a first and second signal line and a third signal line coupling the first and second signals to a duplex filter receiving at a first duplex filter port the coupled first and second signals of the third signal line, outputting them at a second duplex filter port, and receiving at the second duplex filter port a predetermined intermodulation product and outputting via a third duplex filter port according to Preamble of claim 1.
Zum Testen von elektronischen Schaltungen ist es bekannt, zwei Signale unterschiedlicher Frequenz fi und f2 mit fi < f2 auf einer Signalleitung an einem Testport der zu testenden elektronischen Schaltung (DUT - Device Under Test) einzuspeisen und an diesem Testport über einen Empfänger das Auftreten eines Intermodulationsproduktes aus diesen beiden Signalen zu überwachen. Beispielsweise wird das Intermodulationsprodukt 3. Ordnung (IM3) überwacht, welches die Frequenz fi 3 = 2*f f2 aufweist. Das Auftreten dieses Intermodulationsprodukts 3. Ordnung weist auf ein nichtlineares Bauteil innerhalb der zu testenden elektronischen Schaltung hin. Probleme ergeben sich jedoch bei DUTs, welche an den Eingängen Bandpassfilter aufweisen. Diese können ggf. nicht mit einer herkömmlichen Intermodulationsmessvorrichtung getestet werden, da entweder eines der beiden einzuspeisenden Testsignale und/oder das zu detektierende Intermodulationsprodukt eine Frequenz aufweist, welche außerhalb der Grenzen des Bandpassfilters liegt und somit vom Bandpassfilter ausgefiltert wird. Dies tritt beispielsweise bei Mobilfunk- Basisstationen für das AWS- und das PCS-Band auf, wobei AWS und PCS verschiedener Frequenzbänder von Hochfrequenzsignalen bezeichnen. For testing of electronic circuits, it is known to feed two signals of different frequency fi and f 2 with fi ≤ f 2 on a signal line at a test port of the electronic circuit under test (DUT - Device Under Test) and to occur on this test port via a receiver an intermodulation product from these two signals to monitor. For example, the 3rd order intermodulation product (IM3) is monitored, which has the frequency fi 3 = 2 * ff 2 . The appearance of this 3rd order intermodulation product indicates a non-linear component within the electronic circuit under test. However, problems arise with DUTs which have bandpass filters at the inputs. These may possibly not be tested with a conventional intermodulation measuring device, since either one of the two test signals to be fed and / or the intermodulation product to be detected has a frequency which is outside the limits of the bandpass filter and thus filtered out by the bandpass filter. This occurs, for example, in mobile base stations for the AWS and PCS bands, AWS and PCS denoting different frequency bands of high frequency signals.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Intermodulationsmessvorrichtung der o.g. Art dahingehend zu verbessern, dass diese ein erweitertes Anwendungsspektrum für unterschiedlichste DUTs aufweist. The invention is based on the object, an intermodulation measuring device og. To improve the way that this has an extended range of applications for a variety of DUTs.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Intermodulationsmessvorrichtung der o.g. Art mit den in Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben. This object is achieved by an intermodulation measuring the o.g. Art solved with the features characterized in claim 1. Advantageous embodiments of the invention are described in the further claims.
Bei einer Intermodulationsmessvorrichtung der o.g. Art ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass in der dritten Signalleitung ein dritter Trennschalter angeordnet ist, welcher wahlweise in einer ersten Stellung das Koppelelement Signal leitend mit dem ersten Duplexfilterport verbindet und in einer zweiten Stellung die Signal leitende Verbindung zwischen dem Koppelelement und dem ersten Duplexfilterport trennt, wobei eine fünfte Signalleitung vorgesehen ist, welche derart angeordnet und ausgebildet ist, dass diese über den ersten Trennschalter in der zweiten Stellung eine Signal leitende Verbindung von dem ersten Signalgenerator zu einem zusätzlichen Signalausgabeport herstellt. Dies hat den Vorteil, dass mit einer einzigen Messvorrichtung Intermodulationsmessungen auch an solchen zu testenden elektronischen Schaltungen (DUT) vorgenommen werden können, die zwei Eingänge mit verschiedenen Bandpassfilterungen aufweisen, wie beispielsweise Mobilfunkbasisstationen mit AWS- und PCS-Band. Die für die Intermodulationsmessung erforderlichen Signale unterschiedlicher Frequenz können an getrennten Ports auf getrennte Eingänge des DUT (Device Under Test) ausgegeben werden und die Frequenzen der Signale können so gewählt werden, dass die Frequenzen der Signale und die Frequenz des erwarteten Intermodulationsproduktes zu ggf. vorhandenen Bandpassfiltern im DUT passt. In an intermodulation measuring device of the above type, it is provided according to the invention that in the third signal line, a third circuit breaker is arranged, which selectively connects the coupling element signal in a first position signal to the first duplex filter port and in a second position, the signal conductive connection between the coupling element and the first duplex filter port, wherein a fifth signal line is provided, which is arranged and configured such that it produces via the first circuit breaker in the second position, a signal conductive connection from the first signal generator to an additional signal output port. This has the advantage that with a single measuring device intermodulation measurements can also be made on such electronic circuits (DUT) to be tested, which have two inputs with different bandpass filters, such as AWS and PCS band mobile radio base stations. The signals of different frequencies required for the intermodulation measurement can be output at separate ports to separate inputs of the DUT (Device Under Test) and the frequencies of the signals can be chosen so that the frequencies of the signals and the frequency of the expected intermodulation product to possibly existing bandpass filters fits in the DUT.
Eine zusätzliche Eliminierung von Dämpfungseffekten durch das Koppelelement erzielt man dadurch, dass in der zweiten Signalleitung ein zweiter Trennschalter angeordnet ist, welcher wahlweise in einer ersten Stellung den zweiten Signalgenerator mit dem Koppelelement Signal leitend verbindet und in einer zweiten Stellung die Signal leitende Verbindung zwischen dem zweiten Signalgenerator und dem Koppelelement trennt, und dass in der ersten Signalleitung ein erster Trennschalter angeordnet ist, welcher wahlweise in einer ersten Stellung den ersten Signalgenerator mit dem Koppelelement Signal leitend verbindet und in einer zweiten Stellung die Signal leitende Verbindung zwischen dem ersten Signalgenerator und dem Koppelelement trennt, wobei eine vierte Signalleitung vorgesehene ist, welche derart angeordnet und ausgebildet ist, dass diese über den zweiten Trennschalter in der zweiten Stellung und den dritten Trennschalter in der zweiten Stellung eine Signal leitende Verbindung von dem zweiten Signalgenerator zu dem ersten Duplexfilterport herstellt. An additional elimination of damping effects by the coupling element is achieved in that in the second signal line, a second circuit breaker is arranged, which connects the second signal generator with the coupling element signal selectively in a first position and in a second position, the signal conductive connection between the second Signal generator and the coupling element separates, and that in the first signal line, a first circuit breaker is arranged, which selectively conductively connects the first signal generator with the coupling element signal in a first position and in a second position, the signal conductive connection between the first signal generator and the coupling element separates , wherein a fourth signal line is provided, which is arranged and configured such that these via the second circuit breaker in the second position and the third circuit breaker in the second position, a signal-conducting connection of the z produces wide signal generator to the first duplex filter port.
Eine besonders einfache und funktionssichere Kopplung des ersten und zweiten Signals erzielt man dadurch, dass das Koppelelement ein 3dB-Koppler oder ein Filterkoppler ist. Einen entsprechend erforderlichen Pegel des ersten bzw. zweiten Signals erzielt man dadurch, dass in der ersten Signalleitung und/oder in der zweiten Signalleitung ein Signalverstärker angeordnet ist. Einen besonders einfachen und funktionssicheren Aufbau des Koppelelementes erzielt man dadurch, dass das Koppelelement derart ausgebildet ist, dass dieses das erste Signal fi des ersten Signalgenerators in die zweite Signalleitung einkoppelt und die zweite Signalleitung als dritte Signalleitung das Koppelelement verlässt. Einen besonders kompakten Aufbau der Intermodulationsmessvorrichtung erzielt man dadurch, dass das Koppelelement und das Duplexfilter ein Filtermodul ausbilden. A particularly simple and functionally reliable coupling of the first and second signal is achieved in that the coupling element is a 3dB coupler or a filter coupler. A correspondingly required level of the first or second signal is achieved in that a signal amplifier is arranged in the first signal line and / or in the second signal line. A particularly simple and functionally reliable design of the coupling element is achieved in that the coupling element is designed such that it couples the first signal fi of the first signal generator in the second signal line and leaves the second signal line as the third signal line, the coupling element. A particularly compact design of the intermodulation measuring device is achieved in that the coupling element and the duplex filter form a filter module.
Zum Einsatz für Hochfrequenzmessungen sind der erste und/oder der zweite Signalgenerator zum Erzeugen von Hochfrequenzsignalen ausgebildet. For use for high-frequency measurements, the first and / or the second signal generator are designed for generating high-frequency signals.
Ein besonders breites Anwendungsspektrum für die Intermodulationsmessvorrichtung mit umfangreicher Anpassbarkeit an unterschiedliche zu testende Schaltung (DUT) erzielt man dadurch der erste und/oder der zweite Signalgenerator als variabler Frequenzoszillator (VFO) ausgebildet ist. A particularly wide range of applications for the intermodulation measuring device with extensive adaptability to different circuit under test (DUT) is achieved thereby the first and / or the second signal generator is designed as a variable frequency oscillator (VFO).
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in der einzigen Figur ein schematisches Blockdiagramm einer erfindungsgemäßen I ntermodulationsmessvorrichtu ng . The invention will be explained in more detail below with reference to the drawing. This shows in the single figure a schematic block diagram of an inventive I ntermodulationsmessvorrichtu.
Die in der einzigen Fig. dargestellte, bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Intermodulationsmessvorrichtung umfasst einen zweiten Signalgenerator 10 zum Erzeugen eines zweiten Hochfrequenzsignals mit einer zweiten vorbestimmten Frequenz f2, einen ersten Signalgenerator 12 zum Erzeugen eines ersten Hochfrequenzsignals mit einer ersten vorbestimmten Frequenz fi mit f2 ^ f 1 und fi < f2, einen 3dB-Koppler 14 und einen Duplexfilter 16 mit einem ersten Duplexfilterport 18, einem zweiten Duplexfilterport 20 und einem dritten Duplexfilterport 22. Der zweite Signalgenerator 10 ist über eine zweite Signalleitung 24 mit dem 3dB-Koppler 14 Signal leitend verbunden. Der erste Signalgenerator 12 ist über eine erste Signalleitung 26 mit dem 3dB-Koppler 14 Signal leitend verbunden. Der 3dB-Koppler 14 ist über eine dritte Signalleitung 28 mit dem ersten Duplexfilterport 18 Signal leitend verbunden. The preferred embodiment of an intermodulation measuring apparatus according to the invention, shown in the single figure, comprises a second signal generator 10 for generating a second radio frequency signal having a second predetermined frequency f 2 , a first signal generator 12 for generating a first radio frequency signal having a first predetermined frequency fi with f 2 f 1 and fi <f 2 , a 3dB coupler 14 and a duplex filter 16 having a first duplex filter port 18, a second duplex filter port 20 and a third one Duplex filter port 22. The second signal generator 10 is conductively connected via a second signal line 24 to the 3dB coupler 14 signal. The first signal generator 12 is conductively connected via a first signal line 26 to the 3dB coupler 14 signal. The 3dB coupler 14 is conductively connected via a third signal line 28 to the first duplex filter port 18 signal.
Die Hochfrequenzsignale der beiden Signalgeneratoren 10 und 12 werden in dem 3dB-Koppler 14 auf eine gemeinsame Signalleitung gekoppelt. Vorliegend wird das erste Signal des ersten Signalgenerators 12 auf die zweite Signalleitung 24 gekoppelt, so dass beide Hochfrequenzsignale auf der zweiten Signalleitung 24 vorhanden sind. Die zweite Signalleitung 24 verlässt dann als dritte Signalleitung 28 den 3dB-Koppler 14 und führt die beiden Hochfrequenzsignale der beiden Signalgeneratoren 10 und 12 zum ersten Duplexfilterport 18. Das Duplexfilter 16 gibt die beiden Hochfrequenzsignale der beiden Signalgeneratoren 10 und 12 am zweiten Duplexfilterport 20 aus, welcher mit einem entsprechenden Testport einer zu testenden elektronischen Schaltung (DUT - Device Under Test) verbunden ist. Gleichzeitig empfängt das Duplexfilter 16 am zweiten Duplexfilterport 20 ein in dem DUT ggf. auftretendes bzw. erzeugtes Intermodulationsprodukt, beispielsweise IM3, mit der Frequenz fiM3 = 2*f|-f2, und gibt dieses am dritten Duplexfilterport 22 aus. Mit dem dritten Duplexfilterport 22 ist beispielsweise ein Empfänger 30 verbunden. The high frequency signals of the two signal generators 10 and 12 are coupled in the 3dB coupler 14 to a common signal line. In the present case, the first signal of the first signal generator 12 is coupled to the second signal line 24, so that both high-frequency signals are present on the second signal line 24. The second signal line 24 then leaves the 3dB coupler 14 as the third signal line 28 and leads the two high-frequency signals of the two signal generators 10 and 12 to the first duplex filter port 18. The duplex filter 16 outputs the two high-frequency signals of the two signal generators 10 and 12 at the second duplex filter port 20, which is connected to a corresponding test port of an electronic circuit under test (DUT - Device Under Test). At the same time, the duplex filter 16 at the second duplex filter port 20 receives an intermodulation product, such as IM3, that may be present in the DUT, at the frequency fiM3 = 2 * f | -f2, and outputs it at the third duplex filter port 22. For example, a receiver 30 is connected to the third duplex filter port 22.
Zum wahlweise Verstärken der Hochfrequenzsignal der beiden Signalgeneratoren 10, 12 ist jeweils in der ersten und zweiten Signalleitung 26, 24 ein Signalverstärker (PA - Power Amplifier) 34, 32 angeordnet. For selectively amplifying the high-frequency signal of the two signal generators 10, 12, a signal amplifier (PA - Power Amplifier) 34, 32 is respectively arranged in the first and second signal lines 26, 24.
Erfindungsgemäß ist in der zweiten Signalleitung 24 ein zweiter Trennschalter 36, in der ersten Signalleitung 26 ein erster Trennschalter 38 und in der dritten Signalleitung 28 ein dritter Trennschalter 40 angeordnet. Der zweite Trennschalter 36 ist derart angeordnet und ausgebildet, dass dieser in einer ersten Stellung den zweiten Signalgenerator 10 über die zweite Signalleitung 24 mit dem 3dB-Koppler 14 Signal leitend verbindet und in einer zweiten Stellung, wie in der einzigen Fig. dargestellt, die Signal leitende Verbindung zwischen dem zweiten Signalgenerator 10 und dem 3dB- Koppler 14 trennt. Der erste Trennschalter 38 ist derart angeordnet und ausgebildet, dass dieser in einer ersten Stellung den ersten Signalgenerator 12 über die erste Signalleitung 26 mit dem 3dB-Koppler 14 Signal leitend verbindet und in einer zweiten Stellung, wie in der einzigen Fig. dargestellt, die Signal leitende Verbindung zwischen dem ersten Signalgenerator 12 und dem 3dB-Koppler 14 trennt. Der dritte Trennschalter 40 ist derart angeordnet und ausgebildet, dass dieser in einer ersten Stellung den 3dB-Koppler 14 über die dritte Signalleitung 28 mit dem ersten Duplexfilterport 18 Signal leitend verbindet und in einer zweiten Stellung, wie in der einzigen Fig. dargestellt, die Signal leitende Verbindung zwischen dem 3dB-Koppler 14 und dem ersten Duplexfilterport 18 trennt. According to the invention, a second disconnecting switch 36 is disposed in the second signal line 24, a first disconnecting switch 38 in the first signal line 26 and a third disconnecting switch 40 in the third signal line 28. The second circuit breaker 36 is arranged and configured such that it in a first position the second signal generator 10 via the second signal line 24 to the 3dB coupler 14 signal conductively connects and in a second position, as shown in the single FIG., The signal conductive connection between the second signal generator 10 and the 3dB Coupler 14 separates. The first circuit breaker 38 is arranged and configured such that in a first position it connects the first signal generator 12 via the first signal line 26 to the 3dB coupler 14 and, in a second position, as shown in the single FIGURE, the signal conductive connection between the first signal generator 12 and the 3dB coupler 14 separates. The third circuit breaker 40 is arranged and configured such that in a first position it connects the 3dB coupler 14 via the third signal line 28 to the first duplex filter port 18 and, in a second position, as shown in the single FIGURE, the signal conductive connection between the 3dB coupler 14 and the first duplex filter port 18 separates.
Weiterhin ist eine vierte Signalleitung 42 vorgesehen, welche derart ausgebildet und angeordnet ist, dass diese in der jeweils zweiten Stellung des zweiten und dritten Trennschalters 36, 40 eine Signal leitende Verbindung zwischen dem zweiten Signalgenerator 10 und dem ersten Duplexfilterport 18 über die zweite Signalleitung 24 und die beiden Tennschalter 36, 40 herstellt, wie in der einzigen Fig. dargestellt. Auf diese Weise wird unter Umgehung des 3dB-Kopplers 14 allein das zweite Hochfrequenzsignal des zweiten Signalgenerators 10 über das Duplexfilter 16 an den zweiten Duplexfilterport 20 übertragen. Furthermore, a fourth signal line 42 is provided, which is designed and arranged such that in the respective second position of the second and third disconnectors 36, 40 a signal-conducting connection between the second signal generator 10 and the first duplex filter port 18 via the second signal line 24 and the two Tennschalter 36, 40 produces, as shown in the single FIG. In this way, bypassing the 3dB coupler 14 alone, the second high-frequency signal of the second signal generator 10 is transmitted to the second duplex filter port 20 via the duplex filter 16.
Eine fünfte Signalleitung 44 stellt in der zweiten Stellung des ersten Trennschalters 38 eine Signal leitende Verbindung von dem ersten Signalgenerator 12 über die erste Signalleitung 26 und den ersten Trennschalter 38 zu einem zusätzlichen Signalausgabeport 46 her, wie in der einzigen Fig. dargestellt. Auf diese Weise wird unter Umgehung des 3dB-Kopplers 14 allein das Hochfrequenzsignal des ersten Signalgenerators 12 an den zusätzlichen Signalausgabeport 46 übertragen. A fifth signal line 44, in the second position of the first disconnect switch 38, provides a signal conductive connection from the first signal generator 12 via the first signal line 26 and the first disconnect switch 38 to an additional signal output port 46, as shown in the single FIGURE. In this way, bypassing the 3dB coupler 14 alone, the high-frequency signal of the first signal generator 12 is transmitted to the additional signal output port 46.
In der jeweiligen ersten Stellung trennen die Trennschalter 36, 38 und 40 die vierte und die fünfte Signalleitung 42, 44 ab, so dass diese keine Signal leitende Funktion haben. In the respective first position, the disconnectors 36, 38 and 40 disconnect the fourth and the fifth signal lines 42, 44, so that they have no signal-conducting function.
Insgesamt stehen die beiden Hochfrequenzsignale und f2 der beiden Signalgeneratoren 12, 10 getrennt voneinander an unterschiedlichen Ports 46 und 20 zur Verfügung. Der Empfang des ggf. auftretenden Intermodulationsproduktes, beispielsweise IM3, erfolgt ausschließlich am zweiten Duplexfilterport 20. In einer beispielhaften Anwendung werden alle Trennschalter 36, 38, 40 in die zweite Stellung gebracht, wie in der einzigen Fig. dargestellt, und es wird der zweite Duplexfilterport 20 mit einem ersten Testport eines DUTs, beispielsweise eines AWS- Ports einer Mobilfunkbasisstation, Signal leitend verbunden, wobei der AWS-Port eine Bandpassfilterung mit den Grenzfrequenzen 2.110 MHz und 2.155 MHz für den Sender (TX) sowie 1.710 MHz und 1.755 MHz für den Empfänger (RX) beinhaltet. Der zusätzliche Signalausgabeport 46 wird Signal leitend mit einem vom ersten Testport getrennten, zweiten Testport dieses DUTs, beispielsweise einem PCS-Port einer Mobilfunkbasisstation, Signal leitend verbunden, wobei der PCS-Port eine Bandpassfilterung mit den Grenzfrequenzen 1.930 MHz und 1.990 MHz für den Sender (TX) sowie 1.850 MHz und 1.910 MHz für den Empfänger (RX) beinhaltet. Das erste Hochfrequenzsignal des ersten Signalgenerators 12 weist beispielsweise eine Frequenz f 1 = 1.940 MHz und das zweite Hochfrequenzsignal des zweiten Signalgenerators 10 weist beispielsweise eine Frequenz f 2 = 2.155 MHz auf. Das erste Hochfrequenzsignal fi = 1.940 MHz passiert dementsprechend die Bandpassfilterung des Senders (TX) des PCS-Ports und das zweite Hochfrequenzsignal h = 2.155 MHz passiert dementsprechend die Bandpassfilterung des Senders (TX) des AWS-Ports. Als Intermodulationsprodukt 3. Ordnung IM3 ergibt sich die Frequenz f|M3 = 2*fi-f2 = 1.725 MHz. Dieses kann die Bandpassfilterung des Empfängers (RX) des AWS-Ports passieren und dementsprechend vom Duplexfilter 16 empfangen werden. Auf diese Weise ist ein Test des DUTs mit einer Intermodulationsproduktmessung mit einem einzigen Gerät möglich. Overall, the two high-frequency signals and f2 of the two Signal generators 12, 10 separated from each other at different ports 46 and 20 are available. The reception of any intermodulation product, such as IM3, occurs exclusively at the second duplex filter port 20. In an exemplary application, all of the disconnect switches 36, 38, 40 are placed in the second position, as shown in the single figure, and become the second duplex filter port 20 with a first test port of a DUT, such as an AWS port of a mobile radio base station, signal conducting connected, the AWS port a band pass filtering with the cut-off frequencies 2.110 MHz and 2.155 MHz for the transmitter (TX) and 1.710 MHz and 1.755 MHz for the receiver Includes (RX). The additional signal output port 46 is signal-conductively connected to a second test port of this DUT, for example a PCS port of a mobile radio base station, separated from the first test port. The PCS port provides bandpass filtering with the cut-off frequencies 1,930 MHz and 1,990 MHz for the transmitter (FIG. TX) as well as 1,850 MHz and 1,910 MHz for the receiver (RX). The first high-frequency signal of the first signal generator 12 has a frequency f 1 = 1,940 MHz, for example, and the second high-frequency signal of the second signal generator 10 has a frequency f 2 = 2,155 MHz, for example. Accordingly, the first high-frequency signal fi = 1,940 MHz passes through the bandpass filtering of the transmitter (TX) of the PCS port and the second high-frequency signal h = 2,155 MHz passes through the bandpass filtering of the transmitter (TX) of the AWS port. The third order intermodulation product IM3 is the frequency f | M 3 = 2 * fi-f 2 = 1725 MHz. This may pass the bandpass filtering of the receiver (RX) of the AWS port and accordingly be received by the duplex filter 16. In this way a test of the DUT with an intermodulation product measurement with a single device is possible.
Wahlweise kann die erfindungsgemäße Intermodulationsmessvorrichtung durch Umstellen der Trennschalter 36, 38, 40 in die erste Stellung auch zur herkömmlichen Intermodulationsproduktmessung mit nur einem einzigen Port, nämlich dem zweiten Duplexfilterport 20, verwendet werden. Der 3dB-Koppler 14 und das Duplexfilter 16 bilden zusammen ein Filtermodul 48 der erfindungsgemäßen Intermodulationsmessvorrichtung aus. Das erste Hochfrequenzsignal fi des ersten Signalgenerators 12 wird in der zweiten Stellung des ersten Trennschalters 38 an diesem Filtermodul 48 vorbei auf einen separaten Port 46 geführt, wie in der einzigen Fig. dargestellt. Optionally, the inventive intermodulation measuring device can also be used for conventional intermodulation product measurement with only a single port, namely the second duplex filter port 20, by switching the disconnect switches 36, 38, 40 to the first position. The 3dB coupler 14 and the duplex filter 16 together form a filter module 48 of the intermodulation measuring device according to the invention. The first high-frequency signal fi of the first signal generator 12 is guided in the second position of the first circuit breaker 38 past this filter module 48 on a separate port 46, as shown in the single FIG.
Der erste und/oder zweite Signalgenerator 12, 10 sind vorzugsweise derart ausgebildet, dass sie Hochfrequenzsignale mit unterschiedlicher Frequenz fi bzw. f2 erzeugen. Auf diese Weise kann die jeweilige Frequenz fi bzw. f2 an das jeweilige DUT angepasst werden, so dass die Eingabefrequenzen jeweilige Bandpassfilter passieren und das erwartete Intermodulationsprodukt ebenfalls den jeweiligen Bandpassfilter passiert. The first and / or second signal generator 12, 10 are preferably designed such that they generate high-frequency signals with different frequency fi or f 2 . In this way, the respective frequency fi and f 2 can be adapted to the respective DUT so that the input frequencies pass through respective band-pass filter and the expected intermodulation product is also passed through the respective band pass filter.
Die beiden Trennschalter 36, 38 müssen für die beispielhafte Anwendung, wie zuvor beschrieben, nicht notwendigerweise in die zweite Stellung gebracht werden. Die Messung ist auch möglich, wenn bei erster Stellung der Trennschalter 36, 38 das zweite Signal des zweiten Signalgenerators 10 über das Koppelement 14 geführt wird. Die hierbei auftretende Differenz der Pegel von zweitem und erstem Signal aufgrund der Dämpfung durch das Koppelelement 14 kann beispielsweise durch entsprechende Software in einem Empfänger zum Auswerten des Intermodulationsproduktes ausgeglichen werden. Alternativ oder zusätzlich ist in der fünften Signalleitung 44 ein zusätzliches Dämpfungsglied angeordnet, welches eine Dämpfung des ersten Signals des ersten Signalgenerators 12 erzeugt, die der Dämpfung des zweiten Signals des zweiten Signalgenerators 10 durch das Koppelelement 14 entspricht. Alternativ oder zusätzlich ist zum Ausgleich der zusätzlichen Dämpfung durch das Koppelelement eine entsprechend unterschiedliche Verstärkung der Signale der Signalgeneratoren 10, 12 durch die Signalverstärker 32, 34 vorgesehen. The two circuit breakers 36, 38 need not necessarily be brought to the second position for the exemplary application as described above. The measurement is also possible if, in the first position of the circuit breaker 36, 38, the second signal of the second signal generator 10 is guided via the coupling element 14. The difference between the levels of the second and first signal occurring in this case due to the damping by the coupling element 14 can be compensated for example by appropriate software in a receiver for evaluating the intermodulation product. Alternatively or additionally, an additional attenuator is arranged in the fifth signal line 44, which generates an attenuation of the first signal of the first signal generator 12, which corresponds to the attenuation of the second signal of the second signal generator 10 by the coupling element 14. Alternatively or additionally, a correspondingly different amplification of the signals of the signal generators 10, 12 by the signal amplifiers 32, 34 is provided to compensate for the additional attenuation by the coupling element.

Claims

Schutzansprüche:  Protection claims:
Intermodulationsmessvorrichtung, insbesondere 2-Tor-PIM-Analyzer, mit einem ersten Signalgenerator (12), einem zweiten Signalgenerator (10), einem Koppelelement (14), welches die Signale von dem erstem und zweiten Signalgenerator (12, 10) jeweils auf einer ersten und zweiten Signalleitung (26, 24) empfängt und auf eine dritte Signalleitung (28) das erste und zweite Signal einkoppelt, einem Duplexfilter (16), welches an einem ersten Duplexfilterport (18) die eingekoppelten ersten und zweiten Signale der dritten Signalleitung (28) empfängt, diese an einem zweiten Duplexfilterport (20) ausgibt sowie an dem zweiten Duplexfilterport (20) ein vorbestimmtes Intermodulationsprodukt empfängt und über einen dritten Duplexfilterport (22) ausgibt, Intermodulation measuring device, in particular a 2-port PIM analyzer, having a first signal generator (12), a second signal generator (10), a coupling element (14) which receives the signals from the first and second signal generators (12, 10) respectively on a first and second signal line (26, 24) and couples to a third signal line (28) the first and second signal, a duplex filter (16) which at a first duplex filter port (18) the coupled first and second signals of the third signal line (28). receives, outputs to a second duplex filter port (20), receives a predetermined intermodulation product at the second duplex filter port (20), and outputs via a third duplex filter port (22),
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , characterized ,
dass in der dritten Signalleitung (28) ein dritter Trennschalter (40) angeordnet ist, welcher wahlweise in einer ersten Stellung das Koppelelement (14) Signal leitend mit dem ersten Duplexfilterport (18) verbindet und in einer zweiten Stellung die Signal leitende Verbindung zwischen dem Koppelelement (14) und dem ersten Duplexfilterport (18) trennt, that in the third signal line (28), a third circuit breaker (40) is arranged which selectively in a first position, the coupling element (14) signal conductively connected to the first duplex filter port (18) and in a second position, the signal conductive connection between the coupling element (14) and the first duplex filter port (18),
wobei eine fünfte Signalleitung (44) vorgesehen ist, welche derart angeordnet und ausgebildet ist, dass diese über den ersten Trennschalter (38) in der zweiten Stellung eine Signal leitende Verbindung von dem ersten Signalgenerator (12) zu einem zusätzlichen Signalausgabeport (46) herstellt. wherein a fifth signal line (44) is provided, which is arranged and configured such that it produces a signal-conducting connection from the first signal generator (12) to an additional signal output port (46) via the first disconnect switch (38) in the second position.
Intermodulationsmessvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass in der zweiten Signalleitung (24) ein zweiter Trennschalter (36) angeordnet ist, welcher wahlweise in einer ersten Stellung den zweiten Signalgenerator (10) mit dem Koppelelement (14) Signal leitend verbindet und in einer zweiten Stellung die Signal leitende Verbindung zwischen dem zweiten Signalgenerator (10) und dem Koppelelement (14) trennt, und dass in der ersten Signalleitung (26) ein erster Trennschalter (38) angeordnet ist, welcher wahlweise in einer ersten Stellung den ersten Signalgenerator (12) mit dem Koppelelement (14) Signal leitend verbindet und in einer zweiten Stellung die Signal leitende Verbindung zwischen dem ersten Signalgenerator (12) und dem Koppelelement (14) trennt, wobei eine vierte Signalleitung (42) vorgesehene ist, welche derart angeordnet und ausgebildet ist, dass diese über den zweiten Trennschalter (36) in der zweiten Stellung und den dritten Trennschalter (40) in der zweiten Stellung eine Signal leitende Verbindung von dem zweiten Signalgenerator (10) zu dem ersten Duplexfilter- port (18) herstellt. Intermodulation measuring device according to claim 1, characterized in that in the second signal line (24) a second circuit breaker (36) is arranged, which selectively conductively connects the second signal generator (10) to the coupling element (14) signal in a first position and in a second Position the signal-conducting connection between the second signal generator (10) and the coupling element (14) separates, and that in the first signal line (26), a first circuit breaker (38) is arranged, which optionally in a first position the first signal generator (12) to the coupling element (14) signal conductively connects and in a second position the signal conducting connection between the first signal generator (12) and the coupling element (14), wherein a fourth signal line ( 42) is provided, which is arranged and configured such that these via the second circuit breaker (36) in the second position and the third circuit breaker (40) in the second position, a signal conductive connection from the second signal generator (10) to the first Duplex filter port (18).
3. Intermodulationsmessvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelelement (14) ein 3dB-Koppler oder ein Fil- terkoppler ist. 4. Intermodulationsmessvorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten Signalleitung (24) und/oder in der zweiten Signalleitung (26) ein Signalverstärker (PA - Power Amplifier) (34, 32) angeordnet ist. 5. Intermodulationsmessvorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelelement (14) derart ausgebildet ist, dass dieses das erste Signal des ersten Signalgenerators (12) in die zweite Signalleitung (24) einkoppelt und die zweite Signalleitung (24) als dritte Signalleitung (28) das Koppelelement (14) ver- lässt. 3. Intermodulation measuring device according to claim 1 or 2, characterized in that the coupling element (14) is a 3 dB coupler or a filter terkoppler. 4. Intermodulation measuring device according to at least one of the preceding claims, characterized in that in the first signal line (24) and / or in the second signal line (26), a signal amplifier (PA - Power Amplifier) (34, 32) is arranged. 5. Intermodulation measuring device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the coupling element (14) is designed such that this couples the first signal of the first signal generator (12) in the second signal line (24) and the second signal line (24) third signal line (28) leaves the coupling element (14).
6. Intermodulationsmessvorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelelement (14) und das Duplexfilter (16) ein Filtermodul (48) ausbilden. 6. Intermodulation measuring device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the coupling element (14) and the duplex filter (16) form a filter module (48).
7. Intermodulationsmessvorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und/oder der zweite Signalgenerator (12, 10) zum Erzeugen von Hochfrequenz-Signalen ausgebildet sind. 7. Intermodulation measuring device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the first and / or the second signal generator (12, 10) are designed for generating high-frequency signals.
8. Intermodulationsmessvorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und/oder der zweite Signalgenerator (12, 10) als variabler Frequenzoszillator (VFO) aus- gebildet ist. 8. Intermodulation measuring device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the first and / or the second signal generator (12, 10) as a variable frequency oscillator (VFO) is formed.
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