有关于射频测试设备：负载牵引
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有关于射频测试设备：负载牵引

2020年01月9日作者: Peter McNeil

负载牵引测量是一类非50欧姆测量，用于各种射频/微波设备的设计、模型提取和性能测试。负载牵引测量的一个议题是在大信号意义上对放大器设计的评估。负载牵引测试必不可少的步骤包括当设备连接到变化的负载时，从设备的反射中进行信号测量。这种类型的测试揭示了设备在不同负载条件下的行为，这对于实际可能面临的广泛的负载阻抗设计来说通常是必不可少的。

负载牵引测试的结果是几组数据，包括测得的a波和b波以及可以从结果中计算出的其他参数。这些参数包括增益、功率和效率。被测器件（DUT）的大信号输入阻抗、各种阻抗状态下的功率扫描曲线以及输出功率的等值线也可以在测量期间实时绘制。

典型的负载牵引测试包括一个信号源、某种类型的信号测量设备以及可处理被测器件（DUT）的工作电源功率的可变负载/调谐器。可以使用几种类型的信号测量设备，例如频谱分析仪、射频功率计、矢量接收器等。源调谐器和接收器的类型决定了测试方法，其中每种方法都有其优缺点。

负载牵引的类型

基本、传统和/或标量负载牵引

  • 涉及信号源、输入调谐器、被测器件（DUT）、输出调谐器和射频功率计的使用；
  • 相对简单且可能成本低廉的设置，高度模块化，可轻松适应高精度测量；
  • 仪器通常都是标量的，并且需要网络分析仪来产生矢量参数；
  • 由于源调谐器和被测器件（DUT）不匹配，实际的输出功率未知；
  • 需要去嵌入被测器件（DUT）平面。

 

  • 矢量接收器负载牵引（实时负载牵引）

 

  • 需要矢量接收器、信号源、源调谐器和输入调谐器；
  • 测量参考被测器件（DUT）平面，不需要去嵌入。
  • 可测量的可用的和实际的输入功率；
  • 可进行矢量测量，例如AM/PM；
  • 避免阻抗调谐器带来的误差；’
  • 谐波和互调参数可以测量；
  • 无法测量调制信号；
  • 使用窄带模拟数字转换器（ADC）限制了宽带信号的解码能力；
  • 信号源和被测器件（DUT）之间需要耦合器，以降低被测器件（DUT）的电压驻波比（VSWR）；

 

  • 开放环路有源负载牵引

 

  • 类似矢量接收器的负载拉动，区别在于机械阻抗调谐器被有源调谐链代替，有源调谐链由具有幅度和相位控制电路的信号源组成。
  • 可以通过添加多路复用器、无源元件、耦合器和组合器进行修改，以实现谐波负载牵引。
  • 对于非常大的电压驻波比（VSWR）测量，伽马值可超过1。
  • 相比机械调谐具有速度优势。
  • 设计可能更容易适应探针台。
  • 与其他负载拉动方法相比相对昂贵。
  • 无法测量调制信号。

 

  • 混合有源负载牵引包括有源和无源负载牵引

 

  • 组合可以减少每种方法的某些缺点。
  • 导致混合成本和混合复杂性设计。

 

  • 混合信号有源负载牵引

 

  • 一种有源负载牵引形式，它使用宽带模数转换器（ADC）和数模转换器（DAC）以及上变频器/下变频器来实现更宽的带宽操作。
  • 实现更快的测量速度；
  • 宽带阻抗控制；
  • 可以生成和测量带宽超过100 MHz的调制信号。

 

有用的负载牵引测试链接