Vereinfachen Sie Ihr Envelope Tracking-System

Der R&S®SMW200A Vektorsignalgenerator ermöglicht in Verbindung mit dem R&S®FSW Signal- und Spektrumanalysator schnelle und einfache Prüfungen von Leistungsverstärkern – einschließlich Envelope Tracking und digitaler Vorverzerrung –, sodass komplexe Testaufbauten überflüssig werden.

Ihre Aufgabe

HF-Signal und entsprechendes Hüllkurvensignal.

Eine immer größere Zahl von Leistungsverstärkern unterstützt die Envelope Tracking-Technik, um die Effizienz zu verbessern und den Stromverbrauch zu reduzieren – beispielsweise in Smartphones und taktischen Sprechfunkgeräten. Typische Testaufbauten zur Prüfung von Leistungsverstärkern bestehen aus mindestens einem Signalgenerator und einem Spektrumanalysator. Das Envelope Tracking erfordert einen zusätzlichen Generator, der das Hüllkurvensignal für den DC-Modulator bereitstellt. Hüllkurvensignale erfordern eine hochgenaue anpassbare zeitliche Abstimmung mit dem HF-Signal, Shaping-Funktionen und eine Signalleistung mit optimaler spektraler Reinheit.

Das Verstärkerverhalten wird durch die Messung von Verzerrungen und die Analyse der Auswirkungen der Vorverzerrung charakterisiert. PAE-Messungen (Power Added Efficiency) erfordern zeitsynchrone Messungen der Eingangs- und Ausgangsleistung des Verstärkers sowie des entsprechenden Stromverbrauchs. Entscheidend ist eine hochpräzise Synchronisierung, was bei Verwendung mehrerer Testinstrumente eine große Hürde darstellt.

Messtechnische Lösung

Option R&S®SMW-K540: Implementierte Shaping-Modi.

Rohde & Schwarz bietet auf Basis des R&S®SMW200A und R&S®FSW eine kompakte Lösung zur Charakterisierung von Leistungsverstärkern mit Envelope Tracking. Mit der Envelope Tracking-Option R&S®SMW-K540 erzeugt der R&S®SMW200A sowohl das HF-Signal als auch das entsprechende Hüllkurvensignal. Da das Hüllkurvensignal in Echtzeit aus dem Basisbandsignal erzeugt wird, kann eine beliebige benutzerspezifische I/Q-Datei oder ein Mobilfunkstandard wie LTE oder WCDMA verwendet werden.

Durch die Erzeugung des HF-Signals und des entsprechenden Hüllkurvensignals mit einem einzigen Instrument kann die Verzögerung zwischen den beiden Signalen exakt eingestellt werden. Der R&S®SMW200A passt die Verzögerung in ps-Schritten in einem Bereich von ±1 μs in Echtzeit an, sodass auch strenge Anforderungen wie z. B. weniger als 1 ns für ein 20 MHz LTE-Signal erfüllt werden können. Durch Formung des Hüllkurvensignals wird der Verstärker für Effizienz oder Linearität optimiert. Der R&S®SMW200A stellt verschiedene Shaping-Methoden wie z. B. Tabellen, Polynomfunktionen oder Detroughing bereit, die in Echtzeit umgesetzt werden.

Bei Power Sweeps berechnet der Generator automatisch die Amplitude des Hüllkurvensignals, sodass eine zeitaufwendige manuelle Neukalkulation entfällt. Zusätzliche Parameter wie Verstärkung (Gain) und Impedanz des DC-Modulators können eingestellt werden.

Option R&S®FSW-K18: Vollständige Verstärkercharakterisierung in einer Messung

Der R&S®FSW ist für den Analyseteil der ET-Testlösung zuständig. Die R&S®FSW-K18 Verstärker-Messoption ermöglicht die vollständige Charakterisierung beliebiger HF-Verstärker. Es werden typische HF-Parameter wie Verstärkungskompression, Nachbarkanalunterdrückung (ACLR), EVM, AM/AM- und AM/PM-Verzerrung analysiert. Darüber hinaus setzt der R&S®FSW seine Basisband-Eingänge ein, um die Versorgungsspannung und den Stromverbrauch des Verstärkers zu messen, während über den HF-Eingang das HF-Signal gemessen wird. Die simultan gemessenen Ergebnisse werden in ausführlichen Tabellen und Diagrammen angezeigt, die die augenblickliche PAE, d. h. den Leistungswirkungsgrad, angeben.

Beim Envelope Tracking wird der Verstärker nahe bei oder in der Sättigung betrieben, was zu Verzerrungen am Verstärkerausgang führt. Das ET wird daher oft zusammen mit digitaler Vorverzerrung (Digital Predistortion, DPD) verwendet, um diesen Effekt auszugleichen. Der R&S®FSW-K18 kann auf Basis seiner Verzerrungsmessung ein DPD-Modell erzeugen. Er übermittelt die resultierende DPD-Tabelle automatisch über LAN an den R&S®SMW200A.

Der R&S®FSW übermittelt die gemessene DPD-Tabelle automatisch über LAN an den R&S®SMW200A.

Die Digital Predistortion-Option R&S®SMW-K541 versetzt den R&S®SMW200A in die Lage, Echtzeit-Amplituden- und Phasenkorrekturen entsprechend der empfangenen DPD-Tabelle auf jedes komplexe I/Q-Sample anzuwenden. Dies ermöglicht dem Benutzer eine schnelle Überprüfung des Effekts der Vorverzerrung selbst für unterschiedliche Leistungspegel, ohne dass die ursprüngliche Waveform-Datei manuell neuberechnet werden muss. Der R&S®SMW200A mit den Optionen Envelope Tracking (R&S®SMW-K540) und Digital Predistortion (R&S®SMW-K541) stellt in Verbindung mit dem R&S®FSW mit R&S®FSW-K18 Verstärker-Messoption eine kompakte Testlösung dar, die den Messaufbau zur Erweiterung Ihrer Verstärkerprüfungen um ET-Tests erheblich vereinfacht.

Wichtige Merkmale

R&S®SMW200A Vektorsignalgenerator

  • HF- und Hüllkurvensignale aus einer Box
  • Echtzeit-Shaping und Verzögerungseinstellung
  • Digitale Vorverzerrung in Echtzeit

R&S®FSW Signal- und Spektrumanalysator

  • Analyse von HF- und Hüllkurvensignalen in einer Box
  • Umfangreiche HF- und Verzerrungsanalyse
  • Höchster Dynamikbereich zur Vereinfachung des Testaufbaus
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