Μελέτη Και Σχεδίαση Mini Vector Network Analyzer

Abstract

Στη παρούσα εργασία υλοποιείται το RF τμήμα ενός mini vector network analyzer. Η λειτουργία του είναι η μέτρηση των sij παραμέτρων (i,j = 1,2) μιας συσκευής υπό δοκιμή (D.U.T). Τα χαρακτηριστικά μιας τέτοιας συσκευής μας ενδιαφέρουν όταν πρόκειται να αποτελέσει τμήμα ενός ευρύτερου ηλεκτρονικού κυκλώματος σε ένα τηλεπικοινωνιακό σύστημα. Οι συχνότητες στις οποίες εξετάζονται οι s-parameters της εκάστοτε D.U.T. συνήθως φθάνουν μέχρι τα μικροκυματικά επίπεδα της τάξεως των 2.7GHz. Το ολοκληρωμένο άρα στο οποίο βασίζεται ολόκληρη η σχεδίαση, επιλέχθηκε με βάση την δυνατότητά λειτουργίας του σε εύρος συχνοτήτων από DC μέχρι τα 2.7GHz. Συνοπτικά κάθε κεφάλαιο της εργασίας αναφέρεται στα εξής: Κεφάλαιο 1: Θεωρητική εισαγωγή στους ορισμούς των s-parameters και στη χρησιμότητα ενός vna. Σύγκριση των s-parameters με άλλες παραμέτρους χαρακτηρισμού ενός n-θύρου.Κεφάλαιο 2: Παρουσίαση του ολοκληρωμένου AD8302. Περιγραφή των χαρακτηριστικών του, συναρτήσεις μεταφοράς και απαιτούμενα περιφερειακά ηλεκτρονικά στοιχεία (συζεύκτες, εξασθενητές, αντιστάσεις, πυκνωτές). Προσαρμογή του στην μέτρηση των sij-parameters.Κεφάλαιο 3: Η μέθοδος de-embedding σύμφωνα με την οποία γίνεται η αφαίρεση των σφαλμάτων τόσο του εξοπλισμού μέτρησης όσο και της test fixture από τις συνολικές μετρήσεις. Κεφάλαιο 4: Ορισμός του twelve - term error μοντέλου και η σημασία του. Τροποποίηση ώστε να συμπεριλαμβάνεται και το σφάλμα που εισάγει η test fixture.Κεφάλαιο 5: Από τις πλέον διαδεδομένες μεθόδους e-embedding είναι η μέθοδος S.O.L.T. από τα ακρωνύμια των λέξεων των χρησιμοποιούμενων διατάξεων short, open, load και thru. Αναφορά στα ηλεκτρικά ισοδύναμά της μεθόδου.Κεφάλαιο 6: Στο παρόν κεφάλαιο παρουσιάζεται το τελικό ηλεκτρονικό κύκλωμα του RF τμήματος του mini v.n.a και γίνεται αναφορά στα ηλεκτρονικά στοιχεία που χρησιμοποιήθηκαν όπως οι κατευθυντικοί συζεύκτες και οι διακόπτες RSW-2-25P.Κεφάλαιο 7: Στο τελευταίο κεφάλαιο γίνεται αναφορά στην απαιτούμενη μελλοντική εργασία για την ολοκλήρωση του mini v.n.a. Αυτή περιλαμβάνει την υλοποίηση (είτε με την χρήση ενός τυπικού PC ή την κατασκευή ενός custom μικροεπεξεργαστή) de-embedding μεθόδου S.O.L.T.