GPS接收器測(cè)試

　　此處使用前面所提到的 RF 記錄與播放 LabVIEW 范例程序;設(shè)定 -50 dBm 的參考準(zhǔn)位、1.57542 GHz 中央頻率，與 5 MS/s 的 IQ 取樣率。下圖即顯示設(shè)置范例的人機(jī)接口：　　

 　　GPS 訊號(hào)的最長(zhǎng)記錄時(shí)間，將根據(jù)取樣率與最大儲(chǔ)存容量而定。若使用 2 TB 容量的 Raid 磁盤陣列 (Windows XP 所支持的最大磁盤)，將可透過 5 MS/s 取樣率記錄最多 25 個(gè)小時(shí)的訊號(hào)。

　　設(shè)定 RF 前端
　　由于串聯(lián)的 LNA 可提供 60 dB 的增益，因此使用者可大幅提升向量訊號(hào)分析器前端的功率。在我們的量測(cè)作業(yè)中，60 dB 的增益即足以將峰值功率從 -116 dBm 提升至 -56 dBm。而透過 60 dB 的增益 (與 1.5 dB 的噪聲系數(shù))，訊號(hào)的噪聲功率將為 –112 dBm/Hz (-174 + 增益 + F)。因此，所能擷取到的訊噪比 (SNR) 最高可達(dá) 56.5 dB (-56 dBm +112.5 dBm)，亦低于實(shí)際的儀器動(dòng)態(tài)范圍。由此可知，若有 80 dB 的動(dòng)態(tài)范圍，則 VSA 將可記錄最大的 SNR，且不會(huì)有無(wú)線訊號(hào)的噪聲影響。

　　當(dāng)要記錄任何無(wú)線訊號(hào)時(shí)，可將參考準(zhǔn)位設(shè)定高出一般峰值功率至少 5 dB，以因應(yīng)任何訊號(hào)強(qiáng)度的異?，F(xiàn)象。在某些情況下，雖然上述此步驟將降低 VSA 的有效動(dòng)態(tài)范圍，但 GPS 訊號(hào)卻不會(huì)受到影響。由于 GPS 訊號(hào)于天線輸入的最大理想 SNR 即為 58 dB (-116 + 174)，因此若于 VSA 記錄超過 58 dB 的動(dòng)態(tài)范圍將無(wú)任何意義。因此，我們甚至可以「拋棄」儀器的動(dòng)態(tài)范圍達(dá) 10 dB 以上，亦不會(huì)影響記錄訊號(hào)的質(zhì)量 (在此帶寬中，PXI-5661 將提供優(yōu)于 75 dB 的動(dòng)態(tài)范圍)。

　　由于必須設(shè)定合適的參考準(zhǔn)位，適當(dāng)設(shè)定記錄裝置的 RF 前端亦顯得同樣重要。如先前所提，若要獲得最佳的 RF 記錄數(shù)據(jù)，則建議使用主動(dòng)式 GPS 天線。由于主動(dòng)式天線內(nèi)建 LNA，以低噪聲系數(shù)提供最高 30 dB 的增益，因此亦可供應(yīng) DC 偏壓。下方將接著說明多種偏壓方式。

　　方法 1：以 GPS 接收器進(jìn)行供電的主動(dòng)式天線
　　第一個(gè)方法，是以 DC 偏壓「T」供電至主動(dòng)式天線。在此范例中，我們將 DC 訊號(hào) (此為 3.3 V) 套用至偏壓「T」的DC 埠，且「T」又將合適的 DC 偏移套用至主動(dòng)式天線。請(qǐng)注意，此處將根據(jù)主動(dòng)式天線的 DC 功率需求，進(jìn)而決定是否套用精確的 DC 電壓。下圖即說明相關(guān)連結(jié)情形?！　?/p>

 　　在圖 9 中可發(fā)現(xiàn)，PXI-4110 可程序化 DC 電源供應(yīng)器，即可供應(yīng) DC 偏壓訊號(hào)。雖然多款現(xiàn)成的電源供應(yīng)器 (其中亦包含價(jià)位較低的電源供應(yīng)器) 均可用于此應(yīng)用中，我們還是使用 PXI-4110 以簡(jiǎn)化作業(yè)。同樣的，現(xiàn)有常見的偏壓器 (Bias tee) 可進(jìn)行最高 1.58 GHz 的作業(yè)，而此處所使用的偏壓器購(gòu)自于 www.minicircuits.com。

　　方法 2：以接收器供電至主動(dòng)式天線
　　供電至主動(dòng)式 GPS 天線的第二個(gè)方法，即是透過天線本身的接收器。大多數(shù)的現(xiàn)成 GPS 接收器，均使用單一端口供電至主動(dòng)式 GPS 天線，且此端口亦透過合適的 DC 訊號(hào)達(dá)到偏壓。若將主動(dòng)式 GPS 接收器整合分裂器 (Splitter) 與 DC 阻絕器 (Blocker)，即可供電至主動(dòng)式 LNA，并僅記錄 GPS 接收器所獲得的訊號(hào)。下圖即為正確的連結(jié)方式：　　

 　　如圖 10 所示，GPS 接收器的 DC 偏壓即用以供電至 LNA。請(qǐng)注意，由于當(dāng)進(jìn)行記錄時(shí)，即可觀察接收器的相關(guān)特性，如速度與精確度衰減 (Dilution) 情形，因此方法 2 特別適用于驅(qū)動(dòng)程序測(cè)試。