平衡的概念:在射頻測試中,矢量信號分析類的儀器應用廣泛,例如,矢量信號分析儀中的I/Q信號和矢量網(wǎng)絡分析儀中的S參數(shù)。
在矢量測試中,經(jīng)常需要測量信號的不平衡性,會遇到相關的幾個名詞:Balance(平衡),Unbalance(不平衡/非平衡)和Imbalance(不平衡性)。
Balance和Unbalance,是物理結構的平衡與不平衡,是傳輸線和端口的結構方式,Balance端口是雙端1正1負相位相差180°,也稱作差分;Unbalance端口是單端,信號和地。
所謂巴倫(Balance-unbalance,BALUN)是英文“平衡-不平衡變換器”縮寫的音譯。
Imbalance是電特性,是信號及其傳輸過程的矢量不平衡性,包含幅度和相位的不平衡性。
不平衡性的評估方法
在平衡(差分)器件的矢量網(wǎng)絡分析S參數(shù)測量過程中,Imbalance評估通常包含以下內容:
· 正負端的幅度模值一致性;
· 正負端的相位相對180°的偏離程度。
在矢量I/Q信號測量過程中,Imbalance評估通常包含以下內容:
· I/Q的幅度模值(增益)一致性;
· I/Q的相位相對90°的偏離程度(正交一致性)。
不平衡性的算法
在平衡(差分)器件的矢量網(wǎng)絡分析S參數(shù)測量過程中,Imbalance算法:
IMB_ji = -S21/S31;
IMB_ij = -S12/S13
IMB_ji = -(S21-S23)/(S41-S43)
在矢量I/Q信號測量過程中,Imbalance評估算法:
增益不平衡性:
相位(正交)不平衡性:
I/Q不平衡性: