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方法1：?jiǎn)我槐粍?dòng)式RF衰減器：

雖然使用外接衰減，是為了確保GPS信號產(chǎn)生作業(yè)可達最佳噪聲密度，但實(shí)際僅需20dB的衰減，即可確保噪聲密度低于-174dBm/Hz.當使用20dB的固定板(Pad)時(shí)，僅需將儀器設定為超過(guò)20dB的RF功率強度即可。為了達到-136dBm的目標，儀器應程序設計為-115dBm(假設1dB的連接線(xiàn)插入損耗)，且將20dB衰減器直接連至產(chǎn)生器的輸出。則所達到的RF功率將為-136dBm，但仍具有額外的不確定性。假設20dB的固定板具有±0.25dB的不確定性，且RF產(chǎn)生器亦于-116dBm具有±1.0dB的不確定性，則整體的不確定性將為±1.25dB.因此，雖然方法1最為簡(jiǎn)單且不需進(jìn)行校準，但由于系統中的多項組件均未經(jīng)過(guò)校準，因此可能接著(zhù)發(fā)生不確定性。請注意，造成儀器不確定性最主要的原因之一，即為電壓駐波比(Voltage standing wave ratio，VSWR)。因為被動(dòng)式衰減器是直接連至儀器的輸出，所以反射回儀器的駐波即為實(shí)際衰減。由于降低了功率的不確定性，因此可提升整體功率的精確性。

請注意，此處亦使用高效能VNA確實(shí)測量被動(dòng)衰減器。透過(guò)此測量裝置，即可于±0.1dB的不確定性之內，決定所要套用的衰減。

方法2：經(jīng)過(guò)校準的多組被動(dòng)衰減器

校準RF功率的第二種方法，即是使用高精確度的RF功率計(高于±0.2dB的精確度，并最低可達-70dBm)搭配多款固定式衰減器。因為我們是以固定頻率，與相對較小的功率范圍操作RF產(chǎn)生器，所以可有效修正由產(chǎn)生器造成的任何錯誤。此外，由于被動(dòng)衰減器是以固定頻率進(jìn)行線(xiàn)性動(dòng)作，因此亦可校準其不確定性。在方法2中，主要即必須確保產(chǎn)生系統可達到最佳效能，且將不確定性降至最低。此高精確度功率計可達優(yōu)于80dB的動(dòng)態(tài)范圍(往往為雙頭式儀器)，進(jìn)而確保最低的測量不確定性。

透過(guò)高精確度的功率計，即可使用3種測量作業(yè)進(jìn)行系統校準：1種用于矢量信號發(fā)生器的RF功率，另外2種測量作業(yè)可校準衰減器。為了達到最佳的不確定性，則應設定系統所需的最少測量次數。若要達到-136dBm的RF功率強度，則可將RF儀器程序設計為-65dBm的功率強度，并使用70dB固定衰減(假設1dB插入損耗)。為了確實(shí)進(jìn)行RF功率強度的程序設計作業(yè)，則可透過(guò)固定的Padding校準實(shí)際衰減。校準程序如下：

1)將VSG程序設計為+15dBm功率強度

可開(kāi)啟MeasurementandAutomationExplorer(MAX)并使用測試面板。透過(guò)測試面板以+15dBm產(chǎn)生1.58GHz連續波(CW)信號。

2)以高精確度的功率計測量RF功率

使用RF功率計，讓功率達到儀器功率精確度規格的+14.78dBm(或近似值)之內。

3)附加70dB固定式衰減器(30dB+20dB+20dB)與任何必要的連接線(xiàn)

4)以高精確度的功率計測量RF功率

將功率計設定為最大平均值(512)，以測量RF功率強度。此處的讀數為-56.63dBm.

5)計算RF總耗損

若以+14.78dBm減去-56.63dBm，即可在整合了衰減器與連接線(xiàn)之后，確保產(chǎn)生71.41dB的功率耗損。請注意，多款衰減器往往具備最高±1.0dB的不確定性。因此測量所得的衰減可能最高達±3.0dB的變化。所以校準衰減器更顯重要，確保已知衰減可達較低的不確定性。

根據衰減器與連接線(xiàn)的校準例程，即可確定所需的RF功率強度必須達到-136dBM.基于前述的71.41dB衰減，必須將RF矢量信號發(fā)生器設定為-58.59dBm的功率強度。若要確認程序設計過(guò)后的功率無(wú)誤，則可依下列步驟進(jìn)行：

6)直接將功率計附加至RF矢量信號發(fā)生器

并移除所有的衰減器與連接線(xiàn)。

7)將RF產(chǎn)生器設定必要數值，使其最后功率達到-136dBm.

而程序設計的數值應為-58.59dBm，即由-136dBm+71.41dB而得。

8)以功率計測量最后功率。

請注意，所測得的RF功率，將因儀器的功率精確度而有所不同。即使測得-58.59，則實(shí)際結果亦將因儀器的不確定性而產(chǎn)生些許變化。

9)調整產(chǎn)生器功率直到功率計讀出-58.59dBm

雖然RF產(chǎn)生器可于一定的容錯范圍內進(jìn)行作業(yè)，但此數值不僅具有可重復性，亦可調整RF功率計進(jìn)行校準，直到得出合適的數值為止。

透過(guò)上述方法，僅需3項RF功率測量作業(yè)，即可決定所需的RF功率。因此，假設測量裝置具有±0.2dB的不確定性，則可得出–136dBm的功率不確定性將為±0.6dBm(3x0.2)。

PartB：靈敏度測量

現在校準RF測量系統的功率之后，接著(zhù)僅需進(jìn)行RF產(chǎn)生器的程序設計，將功率強度設定足以讓接收器回傳最小的C/N.雖然用于測量靈敏度的RF功率將因接收器而有所不同，但是接收器C/N與RF功率的比值，將呈現完美的線(xiàn)性關(guān)系。在我們的測試中，可假設所需的C/N為28dB-Hz以進(jìn)行定位。透過(guò)等式12，即可得出接收器C/N比值與噪聲指數之間的關(guān)系。

假設衛星功率穩定，則可發(fā)現由接收器回報的C/N比，幾乎就等于接收器的噪聲指數函式。下表顯示可達到的多樣C/N比值。

圖16.C/N為噪聲指數的函式

一般來(lái)說(shuō)，接收器上的GPS譯碼芯片組，將得出定位作業(yè)所需的最小C/N比值。然而，又必須透過(guò)整組接收器的噪聲指數，才能決定目前功率強度所能達到的C/N比值。因此，當測量靈敏度時(shí)，必須先了解定位作業(yè)所需的最小C/N比值。

其實(shí)有多種方法可測量靈敏度。如上表所示，RF功率與靈敏度具有直接相關(guān)性。因此，可根據現有的靈敏度功率強度，測量接收器的C/N比值;亦可根據不同的RF功率強度，得出系統靈敏度。

為了說(shuō)明這點(diǎn)，則可注意RF信號功率與GPS接收器C/N比值，在不同功率強度之下的關(guān)系。下方測量作業(yè)所套用的激發(fā)，即忽略了第一組LNA而進(jìn)行，且接收器的整體噪聲指數約為8dB.而圖17顯示相關(guān)結果。

圖17.接收器的C/N比值為RF功率的函式

如圖17所示，此測量范例的RF功率與C/N比值，幾乎是呈現完整的線(xiàn)性關(guān)系。而若使用高輸入功率模擬C/N比值，將產(chǎn)生例外情況;接收器報表將出現可能的最大C/N值。然而，因為在任何條件下，進(jìn)行實(shí)驗的芯片組均不會(huì )產(chǎn)生超過(guò)54dB-Hz的C/N值，所以這些結果均屬預期范圍之中。