创建“智能”低噪声放大器

您的任务

在多种应用中，自定义组件连接至测量仪器（如信号分析仪），以确保仪器适用于特定测量任务。典型组件示例包括电缆（长电缆以连接远距离被测设备）、滤波器（阻塞限制测量灵敏度的强信号分量）以及用于提高测量设备灵敏度的低噪声放大器 (LNA)。大多数组件内置于高级信号与频谱分析仪，也可以作为硬件选件进行订购和集成（例如 LNA，也称为前置放大器）。

但是，使用集成式组件始终需要进行权衡。例如，使用 LNA 时必须权衡带宽、增益、噪声系数和匹配。显然，这种权衡无法适用于特定应用。因此，要测量高级放大器的噪声系数，需要使用附加 LNA 增加仪器的灵敏度。与内置 LNA 不同，这可能需要非常高的增益和完美匹配，但仅用于极小的频率范围，例如从 1.5 GHz 至 2 GHz；而内置组件通常会涵盖仪器的整个频率范围，例如从 2 Hz 至 67 GHz，甚至更高。

罗德与施瓦茨解决方案

罗德与施瓦茨建议查找适用于应用的外部组件，并将其添加到测量装置中。在测量中使用附加组件时，必须保证测量结果是对被测设备进行特征校准，而非该组件。因此，如何补偿这种外部组件的增益和频率响应影响？

R&S®FSW 信号与频谱分析仪以及多种其他罗德与施瓦茨仪器和软件包（例如 R&S®VSE 矢量信号分析软件）提供用户自定义频率响应校正（R&S®FSW 的 R&S®FSW-K544 选件）。该选件使用滤波器补偿任何既定频率响应，包括恒定增益或损耗。

以外部 LNA 为例，使用矢量网络分析仪测量 LNA 的 S 参数，确保该设备在其线性范围内操作，并将数据导出至 Touchstone 文件。将 Touchstone 文件（如 s2p 格式）导入 R&S®FSW-K544 选件，并进行校正。测量结果将显示在 R&S®FSW 上，外部 LNA 组件像是集成到 R&S®FSW 一样。

这甚至适用于菊花式链接的组件。如有需要，R&S®FSW-K544 软件选件将组合

多个组件甚至仪器和被测设备的输入/输出匹配的 S 参数矩阵。要将 LNA 或组件集成到测量装置，并充分补偿频率响应，请执行以下操作：

第 1 步：测量 VNA 上的组件，并导出包含双端口 S 参数的 Touchstone 文件。

第 2 步：将 Touchstone 文件导入 R&S®FSW-K544，然后激活用户自定义频率响应校正。

第 3 步：使用任意 R&S®FSW 测量应用测量被测设备，且组件得到充分补偿。

通过用户自定义频率响应校正，只需提供组件的 S 参数，即可实现所有组件的“智能”操作。