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互调测试,射频功率放大器的几个重要参数,您了解不

8399 人参与  2022年08月12日 09:09  分类 : 新媒体运营  评论

、 PdB功率压缩点

当放大器的输入功率比较低时,功率增益为常数,放大器工作在线性区,当输入功率增加时,受放大器的非线性特性影响,放大器的功率增益逐渐被压缩,限制了最大输出功率。若继续增加功率,则放大器进入饱和区,其输出功率几乎保持不变。其特性如下图所示。


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所以PdB=PdB-dB,其中PdB为小信号时的线性功率。

、 功率增益

功率增益为输出功率减去输入功率,当在小信号模型时,功率增益是相对比较稳定的,而在大信号模型时,其功率增益是不同的,故有些放大器会特别标注其在多少的输出功率时的增益是多少。

、 放大器的工作电流

放大器在输出一定功率时的工作电流大小,一般来讲在相同的条件下(比如同样的线性功率下)输出的电流越小越好,当然两者的参数是相互矛盾的,电流越小降低发热量,效率越高,这也是当前PA追求的目标之一。

、 放大器的效率

在输入功率转换成输出功率的过程中,必定会有功率损耗的情形发生,效率和线性度是相互矛盾的,以下为一般放大器的效率定义:

集电极效率=Pout/Pdc=Pout/Udc*Idc;

功率附加效率PAE=Pout-Pin/Pdc;

总效率=Pout/Pdc+Pin。

、 放大器的谐波失真

当放大器输入单一频率信号时,在输出端除了放大器的信号外,还有信号的各次谐波也被放大了,极有可能干扰到其他频带,因此谐波越小越好,正常是会进行测试的,GPP系统中也有明确的规定。


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、 互调失真:当放大器输入两个频率,fc+fm、fc-fm的信号时(fc>>fm),则在放大器的输出端除了输出信号的各次谐波外,还会出现因输入信号频率间的和差(交互调变)所产生的互调失真信号,它对系统的伤害主要集中在载波频率fc附近的三次、五次等奇数阶次的互调失真信号。互调失真信号因与载波频率fc太过接近,故难以利用滤波器将它消除,且又极易干扰相邻的频率。通常电路都是以三阶互调失真来判断其线性度。如下图,可以看出三阶互调失真信号f-f,f-f极为接近主频率f,f,无法用滤波器加以消除。此时,IMD(三阶互调失真)为Δ=Pf-Pf-f(dBc)。


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三阶截断点:如下图所示,三阶截断点(rd-order Intercept Point ,IP)为基准信号功率和三阶互调失真信号功率的虚拟延长线的交点,其关系式为:OIP(dBm)=PdB+.dB=Pf(dBm)+/Δ=IIP+G;

IIP=Pin+/Δ;

Δ=IMD。

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、 ACPR:由于功率放大器的非线性效应影响,当信号的通过功率放大器时会产生频谱“扩散”现象。ACPR的定义为:中心频率fc、频宽为B中的功率,与距离中心频率f、频宽为B中的功率的比值,如下图所示。


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、 Tx Noise in Rx Bands

PA发射产生的各种Noise泄露到接收机对接收机产生解调干扰,一般此值越小越好。

、 负载牵引

功率元器件在小信号工作时,输入输出端的设计都是在共轭匹配的最佳情况下,随着功率元器件进入非线性区,输入/输出端的共轭匹配就逐渐不再匹配,为了输出端达到最大输出功率,可以利用负载牵引找出功率放大器最大输出功率的最佳负载阻抗ZL,Loadpull是决定最佳负载阻抗最准确的方法,它用来模拟及测量功率管在大信号下的特性,比如输出功率、传输功率增益、双音交调信号分析等。输入阻抗匹配网络的作用是提供够高的增益,输出匹配网络则是要达到要求的输出功率。


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