O método load pull é uma alternativa poderosa para caracterizar amplificadores de potência de RF por meio da variação de impedância. O método load pull permite a extração e a validação do modelo, bem como testes de desempenho, robustez e eficiência.
Aplicação de load pull a receptor vetorial
Você está projetando um amplificador de potência que não é inerente a um dispositivo de 50 Ω. No entanto, o ambiente alvo é geralmente de 50 Ω, assim, será necessário ter uma rede de adaptação de impedâncias apropriada. O desempenho do amplificador é altamente dependente da impedância da carga. Você caracteriza o amplificador usando diferentes impedâncias de origem e de carga, otimiza o seu ganho, a potência de saída (Pout) e a eficiência adicionada à potência (PAE). Isso ajuda a desenvolver uma rede de adaptação de impedâncias adequada. Geralmente os amplificadores operam perto da compressão para melhorar a eficiência. Parâmetros S clássicos de sinais pequenos não descreveriam adequadamente o dispositivo em teste. Em vez disso, você precisa de impedâncias de carga e o estímulo de sinais grandes sem a adaptação de impedâncias de 50 Ω para caracterizar o comportamento não linear do dispositivo em teste. As quantidades de ondas vetoriais (a1, b1, a2, b2) descrevem o comportamento do dispositivo em teste e permitem a criação e validação do modelo de amplificador.
Contornos de eficiência adicionada à potência (PAE) em % e potência de saída (Pout) em dBm
O método load pull depende da variação flexível da impedância que atua no amplificador. O principal parâmetro a modificar durante a medição não é a frequência, o nível ou a tensão de polarização, mas a impedância apresentada na entrada e saída do dispositivo em teste nas frequências fundamentais e harmônicas. O método load pull possibilita a caracterização do dispositivo em teste como uma função de impedâncias de carga variável.
As configurações de medição atuais do método load pull geralmente incluem um analisador de redes vetoriais (VNA), como o R&S®ZNA e sintonizadores de impedância de carga e de origem. O acesso do receptor direto no analisador de redes vetoriais permite a medição dos vetores das ondas a e b, a partir do e para o dispositivo em teste, por meio dos acopladores externos de baixa perda. O analisador de redes vetoriais possibilita a calibração da interface do dispositivo em teste, garantindo a precisão e estabilidade máximas das medições de quantidades das ondas a e b.
Todos os valores de interesse de parâmetros como coeficientes de reflexão Γ na entrada e na saída do amplificador, a potência de entrada e de saída, o ganho, a eficiência e a eficiência adicionada à potência podem ser derivados das quantidades de ondas medidas (amplitude e fase). A configuração também possibilita analisar os sintonizadores para medir e controlar com precisão as respectivas impedâncias apresentadas pelo dispositivo em teste.
É possível melhorar a configuração com facilidade para um sistema de load pull ativo ou híbrido ou ainda uma combinação de load pull ativa e passiva. Isso estende a faixa de sintonia disponível na interface do dispositivo em teste, injetando um sinal adicional com coerência de fase. Assim é possível caracterizar dispositivos de impedância muito baixa em uma grande gama de impedâncias. Essa técnica também é usada se o load pull harmônico for necessário para a caracterização aprimorada do dispositivo e a extração de modelos de dispositivo em teste complexos.
Os tipos de sinais compatíveis geralmente incluem onda contínua e onda contínua pulsada. Os sinais pulsados são essenciais para medições raw die e on wafer para evitar variações de temperatura durante o teste devido ao aquecimento do próprio dispositivo.
A Rohde & Schwarz está colaborando com os parceiros Focus Microwaves e Maury Microwave, líderes no setor, para proporcionar soluções prontas de sistemas load pull.
Veja também: www.rohde-schwarz.com/product/zna
Configuração de medição load pull em receptor vetorial
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