功放測試關(guān)注哪些指標(biāo)

功放是發(fā)射電路的核心器件，特別是對于寬帶傳輸，功放對非恒包絡(luò)的調(diào)制方式影響更大，可以說PA是非恒包絡(luò)調(diào)制方式發(fā)射機(jī)的指標(biāo)和工作時間的決定性器件。

功放的調(diào)試和測試一般用矢網(wǎng)調(diào)匹配，調(diào)增益，調(diào)功率和效率，用信號源和頻譜儀調(diào)線性。

兩套設(shè)備反復(fù)使用，最終實現(xiàn)功放的功率、線性、效率的最佳匹配。

為什么要用兩套儀表測試功放，一個功放從選型到輸出需要測試哪些數(shù)據(jù)？

1.匹配

功放是一個有源器件，為了獲得高功率輸出，根據(jù)P=U2/R，功率越大的管子，阻抗越小，為了信號的最大功率傳輸，必須要做阻抗匹配。而矢網(wǎng)就是完成實際操作測試的sourcepull和loadpull的儀表。完成了輸入輸出的匹配就是完成了初步的功放匹配設(shè)計。

2.頻率和功率的掃描

輸入輸出匹配完，就要對功放的工作頻率和輸出功率進(jìn)行測試，矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀可以實現(xiàn)對頻率和功率的掃描，完成功放的帶寬和功率的范圍測試。

3.功放的線性

在前面的文章中講過，對于寬帶功放來說，功放有記憶效應(yīng)，而記憶效應(yīng)是制約DPD的效果的關(guān)鍵因素。功放記憶效應(yīng)的產(chǎn)生是因為AM-PM的發(fā)散，要想DPD實現(xiàn)很好的線性化效果，準(zhǔn)確的AMPM失真模型必不可少。而矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀可以測試功放的AM-PM失真，為DPD模型提供準(zhǔn)確的測試數(shù)據(jù)。

AMPM失真是衡量功放線性化更為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。但是對于射頻工程師來說，無法直觀的去顯示功放的失真。

功放的失真一般用兩種方式來體現(xiàn)，一是互調(diào)。

互調(diào)對于做功放模塊的工程師來說是常用的指標(biāo)。

注意看上面雙音信號的泰勒級數(shù)展開，雙音信號不管是不是經(jīng)過非線性器件，都會有互調(diào)信號的產(chǎn)生，這也就是為什么功放回退到一定程度，互調(diào)不變化的原因。

一般用信號源和頻譜儀測試互調(diào)指標(biāo)。

互調(diào)于輸出功率和OIP3的關(guān)系如下面公式。

IM3 (dBm) = 3Pin (dBm) – 2IIP3 (dBm) + G (dB)

= 3Pout (dBm) – 2IIP3 (dBm) –2G (dB)

= 3Pout (dBm) – 2OIP3 (dBm)

雖然互調(diào)的指標(biāo)能夠準(zhǔn)確的衡量功放的失真度。但是對整機(jī)功放的工程師，EVM或者ACPR更能直觀的顯示出最終功放所需求的指標(biāo)。

從通信系統(tǒng)的角度來出發(fā)，系統(tǒng)工程師更關(guān)注信號的失真，而不是功放的失真，系統(tǒng)工程師確定輸入信號的指標(biāo)和輸出的指標(biāo)，那么留給功放的指標(biāo)也就可以確定。所以在通信上更多的用EVM和ACPR來衡量功放的失真。

EVM給功放留的量可以根據(jù)EVM的累加公式計算

EVM=+

在測試之前，還需要摸一下寬帶信號的峰均比，因為有的波形的銷峰是基帶端在銷峰，有的是留給功放去硬銷峰。

基帶銷峰和功放硬銷峰的區(qū)別在于功放能不能產(chǎn)生新的失真，這對功放的設(shè)計很重要。

調(diào)用頻譜儀的CCDF模版就可以測試寬帶信號的峰均比了，注意有99%，99.9%，99.99%的區(qū)別。

4.諧波

除了上面的線性指標(biāo)需要關(guān)注，也要關(guān)注功放的諧波，諧波關(guān)系到功放后面濾波器的設(shè)計和選型。

5.效率

功放線性指標(biāo)很重要，效率同樣重要，關(guān)注線性的同時注意關(guān)注效率是否達(dá)到了設(shè)計要求，要做到線性和效率的折中。

另：我開了一個射頻課程培訓(xùn)，主講通信的射頻收發(fā)系統(tǒng)的指標(biāo)設(shè)計和分解，課程一共13課時，每課時一個半小時左右，799,。從指標(biāo)出發(fā)，講解器件和指標(biāo)之間的關(guān)聯(lián)度，指標(biāo)如何設(shè)計，器件如何選型，問題如何排查。

上課后的收獲： 這個課程是一個由點及面的講解，相信很多工程師都存在的一個問題就是，不明白器件和系統(tǒng)的指標(biāo)是什么關(guān)系，為什么器件會這么選擇，上完這個課程就會對系統(tǒng)的指標(biāo)有個全面的了解，幫助你跨越停止在單個器件的障礙。

適合對象：剛畢業(yè)的射頻工程師，F(xiàn)AE，工作幾年一直停留在單個器件的工程師，對射頻系統(tǒng)感興趣的工程師。

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