Rauschparametermesssysteme von Focus Microwaves
Die vier Rauschparameter zur Beschreibung von rauscharmen Vorverstärkern werden messtechnisch mit einem mechanischen Tuner am Eingang des Vorverstärkers ermittelt. Als Messmethode wird vorwiegend die Cold-Methode angewandt, was die Messung der S-Parameter des Vorverstärkers bedingt. Um diese präzise zu messen werden ein Eingangs-Switchmodul und ein Rauschempfängermodul benötigt. Mit unserem Partner Focus-Microwaves bieten wir alle dafür notwendigen Instrumente sowie eine komfortable SW Suite für koaxiale- und Hohlleiter-Rauschmesssysteme an. Koaxiale Systeme sind bis 67 GHz verfügbar, Hohlleitersysteme bis 170 GHz.
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Rauschparameter (Beispiel) |
Kreise konstanter Rauschzahl im Smith-Diagram für den Eingangs-Reflexionsfaktor |
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Yopt = Gopt + jBopt
Yopt von diesem Beispiel entspricht einem Eingangs-Reflexionsfaktor von: Re{Gamma_opt} = 0,4 Im{Gamma_opt} = 0,6 |
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Kreise konstanter Rauschzahl im Smith-Chart
Koaxiale Messsysteme
Die benötigten Instrumente und Komponenten sind mit Koaxialanschluss ausgeführt. Die Probe kann entweder koaxial beschaffen sein, oder als Chip auf einem Wafer-Prober mit Probes kontaktiert werden. Besonders elegant ist die Verwendung von PNA-X Netzwerkanalysatoren von Keysight für S-Parametermessung und Messung des Rauschpegels mit eingebautem Rauschempfänger. Für höhere Frequenzbereiche, z.B. von 40-67GHz, den manche Rauschempfänger nicht unterstützen, werden Empangsmodule mit Abwärtsmischer angeboten.
Mit dem Eingangs-Switchmodul wird ausgewählt, ob die Rauschquelle oder ein Port des Netzwerkanalysators an den Eingang des Tuners geschaltet wird.
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EINGANGS-SWITCH-MODULE |
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Modul |
Maximale Frequenz |
Konnektoren |
Typischer Insertion-Loss |
Typisches VSWR |
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INM-1800 |
18,0 GHz |
3.50mm |
1,00 dB |
1.90:1.00 |
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INM-2600 |
26,5 GHz |
3.50mm |
0,80 dB |
1.60:1.00 |
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INM-4000 |
50 GHz |
2.92mm |
0,91 dB |
1.80:1.00 |
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INM-5000 |
50 GHz |
2.40mm |
0,99 dB |
1.80:1.00 |
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INM-6700 |
67 GHz |
1.85mm |
1,112 dB |
1.90:1.00 |
Die Empfangsmodule beinhalten einen rauscharmen breitbandigen Vorverstärker, um das Rauschsignal deS ProbeverstärkeRs auf eine gut detektierbare Rauschleistung zu heben. Dabei sollte mindestens der Konversionsverlust des Abwärtsmischers und die Kabelverluste überboten werden, um eine gute Messgenauigkeit zu erreichen.
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Empfangsmodule |
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Modul |
Maximale Frequenz |
Konnektoren |
Down-Converter |
Minimaler Gain des Vorverstärkers |
Maximales VSWR |
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ONM-1800 |
18,0 GHz |
3.50mm |
- |
30 dB |
1.90:1-00 |
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ONM-2600 |
26,5 GHz |
3.50mm |
- |
29 dB |
1.80:1-00 |
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ONM-4000 |
40 GHz |
2.92mm |
- |
30 dB @ < 26,5 GHz 29 dB @ 26,5-40 GHz |
2.10:1-00 |
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ONM-4000-DC |
40 GHz |
2.92mm |
Enthalten |
30 dB @ < 26,5GHz 29 dB @ 26,5-40 GHz |
2.10:1-00 |
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ONM-5000 |
50 GHz |
2.40mm |
- |
27 dB @ < 40 GHz 28dB @ 40-50 GHz |
2.00:1-00 |
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ONM-5000-DC |
50 GHz |
2.40mm |
Enthalten |
27 dB @ < 40 GHz 28dB @ 40-50 GHz |
2.00:1-00 |
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ONM-6700 |
67 GHz |
1.85mm |
- |
29 dB @ < 26,5 GHz 28,5 dB @ 26-40 GHz 28 dB @ 40-50 GHz 21 dB @ 50-65 GHz |
3.00:1-00 |
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ONM-6700-DC |
67 GHz |
1.85mm |
Enthalten |
29 dB @ < 26,5 GHz 28,5 dB @ 26-40 GHz 28 dB @ 40-50 GHz 21 dB @ 50-65 GHz |
3.00:1-00 |
Die Steuerung der Module erfolgt über ein Kontroller-Modul, welches die Kommunikation zur Messerfassungs-SW herstellt und die Module in den korrekten Zustand schaltet. Als Tuner wird ein Fundamental-Tuner verwendet. Die DELTA-Tuner für den Einsatz am Wafer-Prober erzielen dabei ein besonders hohes VSWR für die Quellenimpedanz, da kein Verbindungskabel notwendig ist.
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Rauschmodule mit Kontroller und Tuner Typ CCMT |
DELTA-Tuner für minimale Verluste bei Rauschmessungen |
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Module und Tuner für Rauschparametermessungen
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Auswahl gut geeigneter Koaxial-Tuner von Focus-Microwaves |
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Tuner |
Frequenzbereich |
VSWR |
Konnektoren |
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CCMT-1808 |
0,8-18,0 GHz |
20:1 (typisch 15:1) |
7mm, N |
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CCMT-2610 |
1,0-21,0 GHz |
10:1 (typisch 12:1) |
2.92mm |
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CCMT-3620 |
2,0-36,0 GHz |
10:1 (typisch 12:1) |
2.92mm |
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CCMT-4030 |
3,0-40,0 GHz |
10:1 (typisch 12:1) |
2.92mm |
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CCMT-5020 |
1,0-50,0 GHz |
10:1 (typisch 12:1) |
2.40mm |
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CCMT-5080 |
8,0-50,0 GHz |
12:1 (typisch 15:1) |
2.40mm |
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CCMT-67100 |
10,0-67,0 GHz |
10:1 (typisch 15:1) |
1.85mm |
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CCMT-110100 |
10,0-110,0 GHz |
8:1 |
1.0mm |
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DELTA C-5020 |
2,0-50,0 GHz |
10:1 |
2.40mm |
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DELTA C-5060 |
6,0-50,0 GHz |
10:1 (typisch 15:1) |
2.40mm |
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DELTA C-67100 |
10,0-67,0 GHz |
10:1 (typisch 15:1) |
1.85mm |
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DELTA C-110240 |
24,0-110,0 GHz |
8:1 |
1.00mm |
Hohlleiter-Messsysteme
Hohlleiter-Messsysteme für Rauschparameter werden verwendet wenn geringe Verluste erzielt, oder sehr hohe Frequenzen erreicht werden müssen. Steht kein Netzwerkanalysator zur Verfügung, der den Messfrequenzbereich direkt abdecken kann, werden Frequenzbereichs-Erweiterungsmodule benötigt. Hierzu empfehlen wir die sehr zuverlässigen Module von Virginia Diodes.
Mit Focus-Microwaves bieten wir Module an, bei denen die Empfangsschaltung in einem Gehäuse zusammengefasst ist. Am Eingang wird ein Hohllleiter-Switch verwendet.
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Auswahl gut geeigneter Hohlleiter-Tuner von Focus-Microwaves |
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Bezeichnung |
Hohlleiterband (nach EIA) |
Frequenzbereich |
VSWR (Minimum/Typisch) |
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CCMT-40260 |
WR-28 |
26,5-40GHz |
>12:1 (typisch 20:1) |
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CCMT-75500 |
WR-15 |
50-75GHz |
>10:1 (typisch 35:1) |
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CCMT-90600 |
WR-12 |
60-90GHz |
>20:1 (typisch 35:1) |
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CCMT-110750 |
WR-10 |
75-110GHz |
>20:1 (typisch 35:1) |
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CCMT-1701100 |
WR-6 |
110-170GHz |
>10:1 (typisch 15:1) |
FDCS SW-Modul Noise Measurements NPEx
Funktionalität:
- Kalibration des Messsystems mit graphischer Menüführung
- Messungen mit „Cold“ oder „Hot/Cold“-Messprinzip
- S-Parameter- und Rauschmessungen für diverse Gleichstromarbeitspunkte und Frequenzen
- Extraktion und graphische Darstellung der Messdaten
- De-Embedding der Rauschparameter auf die Referenzebene des Testbausteins
- Darstellung der Stabilitätskreise und der verfügbaren Verstärkung
- Automatisierung von Rauschmessungen mit FDCS-Modul „NP Macro“
