AR微波功率放大器在无线通信测试中的应用

2014-11-24 14:07:01来源: eccn

1 QFN 封装特点

AR 射频/ 微波仪表部门, 可设计制造频率覆盖DC~45GHz,功率覆盖1~16000W 的功率放大器。应用范围包
含了电磁兼容测试(EMC),射频元器件测试、物理学(等离子体生长)和化学(质谱)应用,军工(干扰器、雷达),材料试验(超声波),医疗诊断测试(核磁共振,MRI)和一般实验室使用。本文将主要讨论AR "S" 系列微波功率放大器在无线通信测试中的应用。


在过去二十多年中,无线通信应用呈现爆炸式增长。从AT&T 在1983 年研制开发Advanced Mobile Phone Service(AMPS) 开始,个人通讯服务(PCS)迅速开始盛行。在此期间,通讯测试系统对高线性功率放大器的需求程度从未降低。对放大器的另一个要求既是频率覆盖范围,表1 中列举了我国部分民用无线通讯系统的适用频率范围,表1 中清楚地显示了在800MHz~4GHz 频带范围内频率应用划分。AR 射频/ 微波仪表部门为适应无线通讯测试需求,设计开发了宽频带、高线性的"S" 系列A 级微波功率放大器。从800MHz 到18GHz 超宽频带范围,功率覆盖1~800W,能符合任何无线通讯测试的应用。

 

2 3IM 的定义和测量方法

功率放大器的频率范围由通讯适用频段而定,同时对于无线测试应用还要求放大器的高线性,理想的功率放大器能
真 实再现输入信号,而不加入额外的频率输出(杂散)。但是,实际应用中的功率放大器都存在一定程度的非线性。在线性放大器的设计当中,设计人员往往会被半导 体器件固有的非线性所限制。这在单频点放大时并不是一个严重的问题,但在实际无线通讯中信号往往是多频点发射。放大器由于多频点输入造成一定程度的非线 性,称之为互调失真(IMD)。互调失真主要表现为放大器输出除了基波之外还包含所有可能的杂散成分。除了谐波之外,这些杂散成分还可能是两基波一切可能 的和、差频点,定义为集电极电流幂级数展开。


杂散频率一般表示为:
fs =±Mf1±Nf2 (1)
其中,fs 为杂散频率,M& N 为大于1 的正整数,f1 、f2 为基波。


图1 所示显示了当输入基波为f1、f2时,放大器的典型输出,除f1、f2 以外的杂散信号均为互调失真导致的。


从图1 中容易看出,三阶互调(2f1-f2)和(2f2-f1)是最重要的失真信号,因为它们最靠近基波信号,其余重要的失真信号包含三阶互调(2f1 +f2)和(2f2 +f1),以及二阶互调(f1 -f2), (f1 +f2); (2f1)和(2f2 )。


图1 中还描述了一种相对简单和宽泛的功率放大器线性的验证测试方法,叫做" 双频" 测试法,利用两个相对靠近的


基 波作为放大器的输入信号。通常规定将基波输出定义为1dB 压缩点以下6dB 的水平,而AR 的"S" 系列放大器在测试时一般将输出定义为1dB 压缩点以下10dB,以此避免任何由于基波相位和峰值包络变化引起的增益饱和,从而使测试余量小于6dB 的水平。工作在1dB 压缩点以下10dB 的水平,就可以距离6dB 的水平有了4dB 的余量。互调失真的水平主要由3IM来体现,3IM被定义为最靠近基波的三阶互调和基波的相对值。

[1] [2]

关键字:AR微波  功率放大器  无线通信测试  三阶截点  三阶互调

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2014/1124/article_10162.html
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