測量器件飽和功率和增益的方法

RF晶體管和RF集成電路上的功率測量的復雜性日益增大。在高功率設備性能測量中，最重要的是測量飽和功率，由于很難用CW技術來評估參數(shù)，它通常在脈沖狀態(tài)下測試。本文介紹的方法消除了用于測量的經典方法中的某些重大缺點。該方法無需外部個人電腦，只使用了RohdeSchwarz公司的一些SMIQ信號發(fā)生器，并利用了如同高動態(tài)范圍峰值計量器一樣工作的FSP信號分析儀的一些鮮為人知的性能。

通過使用線跡算術運算(trace math)和標記，可以在一直到設備飽和功率級的任何一個壓縮級直接讀取增益和功率。對一個來自Freescale半導體為UMTS頻段(模式MW4IC2230MB)而設計的高增益LDMOS電源RF集成電路進行測量顯示了該方法的優(yōu)點。

飽和功率是一個重要的設備或放大器特性，因為數(shù)字預矯正系統(tǒng)常常被用來線性化多載波蜂窩基站功率放大器。飽和功率通?？闯墒乔爸醚a償功率放大器可能的最大輸出功率。即使LDMOS設備比雙級晶體管更強健，要測量高CW功率級仍然困難。實際上，自熱式設備幾乎不可能產生準確和可復驗的測量。這樣的結果是，通常采用脈沖信號完成飽和功率的測量。典型地，使用具有脈沖輸入的信號產生器和具有兩個感應器的峰值功率計量器。于是，設備的輸入功率會得到增加，部分輸出功率與輸入功率之比可在PC的幫助下得出。

然而，該方法的準確度有限。雙通道峰值RF功率計量器要求兩個感應器在給定的動態(tài)范圍內運作以獲得更佳的準確度。假如測試工作臺設計適當，該條件很容易實現(xiàn)?？墒侨绻粶y器件(DUT)有高增益，比如象多級RF集成電路，就會出現(xiàn)另一個錯誤源：感應器不能在校準(當被測器件被穿透基準取代)和測量期間，在同一動態(tài)范圍內運作。因而，在測量結果和工作臺被校準的功率級別之間，存在相互依賴性。

測試工作臺

測試臺(圖1)使用一個與SMIQ RF信號發(fā)生器“脈沖”輸入相連接的脈沖發(fā)生器。為了在功率掃描模式中使用SMIQ，功率掃描必須與信號分析器中的時基掃描同步。幸好，當與二極管檢測器和類似XY模式濾波鏡的顯示器相關聯(lián)時，這一類信號發(fā)生器具有可以被用作純量網(wǎng)絡分析儀(SNA)的特性。在SMIQ的后部面板上，有幾個帶有功率掃描斜線以驅動濾波鏡的X軸的BNC連接器，以及校準顯示器X軸的標記。既然這樣，“標記”的輸出被當作信號分析器的觸發(fā)信號來使用。

SMIQ的“標記”輸出與一根BNC電纜相連，連接到FSP的“外部觸發(fā)器”輸出。“標記1”設置為“掃描開始”值，SMIQ的RF輸出與一個可變衰減器相連。這樣，DUT輸入上的功率等級可以在不改變信號產生器中掃描過程的“開始”和“停止”值的情況下被調整。