Verificação de amplificadores de potência de banda larga

Sua tarefa

Desenvolver um amplificador de potência de banda larga em uma tarefa multidimensional. Você precisa cumprir os critérios de desempenho típicos, como linearidade nas bandas de frequências determinadas e níveis de potência solicitados, durante a otimização da eficiência. As distorções de EVM, AM/AM e AM/PM são parâmetros decisivos para sinais de banda larga. Em alguns casos, um cliente interno ou externo fornece o sinal de teste sem explicação, fazendo com que a demodulação seja um desafio. Para obter a melhor eficiência, o ponto operacional do amplificador fica próximo à sua compressão.
Isso faz com que o desempenho dele seja altamente não linear. A pré-distorção digital (DPD) ajuda a linearizar o desempenho no nível do sistema. Uma ferramenta de DPD fácil de usar é necessária durante a verificação do amplificador.

A solução da Rohde & Schwarz

A Rohde & Schwarz desenvolveu uma solução de loop fechado para testes de amplificador de banda larga usando o gerador vetorial de sinais R&S®SMW200A e o analisador de sinal e espectro R&S®FSW. Essa instalação combinada é compatível com larguras de banda de RF de até 2 GHz e frequências de RF de até 44 GHz.

A opção de medições do amplificador R&S®FSW-K18 é uma aplicação de teste dedicada que controla o gerador de sinal e oferece uma instalação intuitiva e sincronizada automaticamente.
A opção R&S®FSW-K18 oferece todos os principais recursos necessários para a caracterização do amplificador. Ela fornece insights sobre a degradação de sinal devido à falta de linearidade, a resposta em frequência e a relação sinal-ruído. Muitas funcionalidades, como EVM, ACLR, AM/AM e AM/PM, ganho e compressão de ganho são derivadas de uma medição de RF.

A abordagem exclusiva da opção R&S®FSW-K18 permite que qualquer forma de onda de teste seja usada para originar EVM, independentemente do padrão e mesmo quando o usuário não souber o tipo ou a estrutura de sinal, o que pode ser o caso se um cliente final fornecer a forma de onda de teste desejada. Aqui está o segredo: o R&S®FSW-K18 compara o sinal recebido com o sinal de referência enviado pelo gerador vetorial de sinais.

Normalmente, a maioria dos amplificadores opera próxima à sua compressão de modo bastante não linear para aumentar a eficiência. O método de EVM exclusivo da opção R&S®FSW-K18 entrega resultados de EVM mais precisos do que as técnicas de demodulação padrão.

No 5G, as relações entre pico e média são bastante altas devido à estrutura de sinal. A redução do fator de crista é normalmente usada para aprimorar a eficiência dos amplificadores. A opção R&S®SMW-K548 no gerador vetorial de sinais permite que o sinal seja manipulado para mostrar um fator de crista desejado e aplica uma filtragem de sinal adicional.

A opção R&S®FSW-K18, junto com a opção de medições de DPD direta R&S®FSW-K18D, oferece duas pré-distorções digitais:

• O R&S®FSW-K18 vem com um modelo polinomial que otimiza o comportamento de AM/AM e AM/PM do amplificador. Para agilizar as rotinas de teste, o gerador de sinal aplica o modelo de DPD diretamente ao sinal, em tempo real, sem qualquer novo cálculo de forma de onda. Isso funciona bem para amplificadores móveis ou interfaces integradas.
• A opção R&S®FSW-K18D como complemento, realiza a DPD direta para avaliar a transação atômica dos dispositivos. Isso inclui efeitos de memória e também outras não linearidades. É muito importante para aplicações de infraestrutura e satélite com as tecnologias GaN mais recentes. A DPD direta não é polinomial. Ela realiza a pré-distorção digital direta e faz a compensação iterativa para a resposta em frequência e o desempenho espectral. Um kit de ferramentas MATLAB® para originar um modelo dos resultados do R&S®FSW-K18D está disponível em uma nota de aplicação gratuita.

A opção R&S®FSW-K18F examina os detalhes dos efeitos de memória e fornece insights sobre a resposta em frequência e o atraso de grupo de um dispositivo. A resposta em frequência mostra a resposta do canal em magnitude e fase, com relação ao sinal de referência. O atraso de grupo fornece informações sobre o retardo de tempo em toda a largura de banda usada.

Para simplificar a caracterização em relação ao intervalo de potência e frequência, o R&S®FSW-K18 oferece uma varredura de parâmetros automatizada. Ele controla o gerador de sinal que está fazendo a varredura em um intervalo de varredura definido pelo usuário e realiza as medições desejadas em cada ponto de varredura. Os resultados são apresentados em gráficos 3D e oferecem uma visão geral rápida dos dados adquiridos. Obviamente, todos os resultados estão disponíveis para investigação detalhada e extração remota.

Resumo

A aplicação de medição de amplificadores da Rohde & Schwarz oferece um conjunto de ferramentas fácil de usar que é compatível com todas as medições importantes para caracterizar amplificadores de banda larga. Ele apresenta insights sobre não linearidades, fornece aprimoramentos com soluções de DPD integradas e funciona com qualquer sinal de teste para entregar resultados de desempenho de EVM.