功放测试关注哪些指标

功放是发射电路的核心器件，特别是对于宽带传输，功放对非恒包络的调制方式影响更大，可以说PA是非恒包络调制方式发射机的指标和工作时间的决定性器件。

功放的调试和测试一般用矢网调匹配，调增益，调功率和效率，用信号源和频谱仪调线性。

两套设备反复使用，最终实现功放的功率、线性、效率的最佳匹配。

为什么要用两套仪表测试功放，一个功放从选型到输出需要测试哪些数据？

1.匹配    

功放是一个有源器件，为了获得高功率输出，根据P=U2/R，功率越大的管子，阻抗越小，为了信号的最大功率传输，必须要做阻抗匹配。而矢网就是完成实际操作测试的sourcepull和loadpull的仪表。完成了输入输出的匹配就是完成了初步的功放匹配设计。

   

2.频率和功率的扫描

输入输出匹配完，就要对功放的工作频率和输出功率进行测试，矢量网络分析仪可以实现对频率和功率的扫描，完成功放的带宽和功率的范围测试。

3.功放的线性

在前面的文章中讲过，对于宽带功放来说，功放有记忆效应，而记忆效应是制约DPD的效果的关键因素。功放记忆效应的产生是因为AM-PM的发散，要想DPD实现很好的线性化效果，准确的AMPM失真模型必不可少。而矢量网络分析仪可以测试功放的AM-PM失真，为DPD模型提供准确的测试数据。    

AMPM失真是衡量功放线性化更为准确的数据。但是对于射频工程师来说，无法直观的去显示功放的失真。

功放的失真一般用两种方式来体现，一是互调。

互调对于做功放模块的工程师来说是常用的指标。

   

注意看上面双音信号的泰勒级数展开，双音信号不管是不是经过非线性器件，都会有互调信号的产生，这也就是为什么功放回退到一定程度，互调不变化的原因。

一般用信号源和频谱仪测试互调指标。

互调于输出功率和OIP3的关系如下面公式。

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

= 3Pout (dBm) – 2IIP3 (dBm) –2G (dB)

= 3Pout (dBm) – 2OIP3 (dBm) 

虽然互调的指标能够准确的衡量功放的失真度。但是对整机功放的工程师，EVM或者ACPR更能直观的显示出最终功放所需求的指标。    

         

 

 

从通信系统的角度来出发，系统工程师更关注信号的失真，而不是功放的失真，系统工程师确定输入信号的指标和输出的指标，那么留给功放的指标也就可以确定。所以在通信上更多的用EVM和ACPR来衡量功放的失真。

EVM给功放留的量可以根据EVM的累加公式计算

EVM=+    

在测试之前，还需要摸一下宽带信号的峰均比，因为有的波形的销峰是基带端在销峰，有的是留给功放去硬销峰。

基带销峰和功放硬销峰的区别在于功放能不能产生新的失真，这对功放的设计很重要。

         

 

调用频谱仪的CCDF模版就可以测试宽带信号的峰均比了，注意有99%，99.9%，99.99%的区别。

4.谐波    

除了上面的线性指标需要关注，也要关注功放的谐波，谐波关系到功放后面滤波器的设计和选型。

5.效率

功放线性指标很重要，效率同样重要，关注线性的同时注意关注效率是否达到了设计要求，要做到线性和效率的折中。