Vérification des amplificateurs de puissance à large bande

Votre tâche

Le développement d'un amplificateur de puissance à large bande est une tâche pluridimensionnelle. Vous devez respecter les critères typiques de performance tels que la linéarité dans les bandes de fréquences données et les niveaux de puissance nécessaires, tout en optimisant l'efficacité. Les distorsions EVM, AM / AM et AM / PM sont des paramètres critiques pour les signaux à large bande. Dans certains cas, un client interne ou externe fournit le signal de test sans explication, faisant de la démodulation un réel défi. Afin d'obtenir la meilleure efficacité, le point de fonctionnement de l'amplificateur est proche de sa compression.
Cela rend sa performance très non linéaire. La pré-distorsion numérique (DPD) aide à linéariser la performance au niveau du système. Un outil de pré-distorsion numérique simple à utiliser est nécessaire lors de la vérification de l'amplificateur.

Solution Rohde & Schwarz

Rohde & Schwarz a développé une solution en boucle fermée pour le test d'amplificateur à large bande, en utilisant le générateur de signaux vectoriels R&S®SMW200A et l'analyseur de spectre et de signaux R&S®FSW. Cette configuration prend en charge des bandes passantes RF jusqu'à 2 GHz et des fréquences RF jusqu'à 44 GHz.

L'option de mesure d'amplificateur R&S®FSW-K18 est une application de test dédiée qui contrôle le générateur de signaux tout en proposant une configuration conviviale et automatiquement synchronisée.
L'option R&S®FSW-K18 propose toutes les fonctions clés nécessaires à la caractérisation des amplificateurs. Il fournit un aperçu des sources de dégradation des signaux du fait de la non linéarité, de la réponse en fréquence et du rapport signal / bruit. Diverses caractéristiques telles que EVM, ACLR, AM / AM et AM / PM, gain et compression de gain sont dérivées d'une mesure RF.

L'approche unique de l'option R&S®FSW-K18 permet d'utiliser n'importe quelle forme d'onde de test pour dériver l'EVM, par rapport à la norme – et même si l'utilisateur ne connaît pas le type ou la structure du signal, ce qui peut être le cas si un client final fournit la forme d'onde de test souhaitée. Le secret : le R&S®FSW-K18 compare le signal reçu avec le signal de référence envoyé par le générateur de signaux vectoriels.

La plupart des amplificateurs fonctionnent généralement proche de leur compression dans un mode très non linéaire afin d'améliorer l'efficacité. La méthode EVM unique du R&S®FSW-K18 fournit des résultats EVM plus précis que les techniques classiques de démodulation.

Dans la 5G, les rapports crête / moyenne sont très élevés du fait de la structure du signal. La réduction du facteur de crête est généralement utilisée dans les installations pour améliorer l'efficacité des amplificateurs. L'option R&S®SMW-K548 sur le générateur de signaux vectoriels permet de manipuler le signal afin d'afficher le facteur crête désiré, et il applique un filtre supplémentaire au signal.

L'option R&S®FSW-K18, associée avec l'option de mesures DPD directes R&S®FSW-K18D, propose deux pré-distorsions numériques :

• Le R&S®FSW-K18 propose un modèle de base polynomiale qui optimise le comportement AM / AM et AM / PM de l'amplificateur. Pour accélérer les routines de test, le générateur de signaux applique le modèle DPD directement au signal en temps réel, sans recalculer la forme d'onde. Cela fonctionne bien pour les amplificateurs mobiles ou les terminaux intégrés.
• L'option R&S®FSW-K18D, en tant que complément, effectue une DPD directe pour évaluer la linéarisabilité des appareils. Elle intègre des effets de mémoire ainsi que d'autres non linéarités. Cela est très important pour l'infrastructure et les applications satellite, en particulier avec les dernières technologies GaN. Une DPD directe n'est pas de base polynomiale. Elle effectue une pré-distorsion numérique directe et compense répétitivement la réponse en fréquence et la performance spectrale. Un outil MATLAB®, pour dériver un modèle à partir des résultats du R&S®FSW-K18D, est disponible dans une note d'application gratuite.

L'option R&S®FSW-K18F analyse les détails des effets mémoire et fournit un aperçu de la réponse en fréquence et du délai de groupe d'un appareil. La réponse en fréquence montre la réponse du canal en magnitude et la phase par rapport au signal de référence. Le délai de groupe donne des informations à propos du délai temporel par rapport à la bande passante utilisée.

Afin de simplifier la caractérisation sur la gamme de fréquence et de puissance, le R&S®FSW-K18 propose un balayage automatisé des paramètres. Il contrôle le balayage du générateur de signaux sur une gamme de balayage définie par l'utilisateur et réalise les mesures souhaitées à chaque point de balayage. Les résultats sont présentés dans des graphiques 3D et proposent un aperçu rapide des données acquises. Tous les résultats sont bien sûr disponibles pour une analyse détaillée et une extraction à distance.

Conclusion

L'application de mesure d'amplificateur de Rohde & Schwarz propose un outil simple à utiliser prenant en charge toutes les mesures importantes pour caractériser les amplificateurs à large bande. Elle donne un aperçu des non linéarités, fournit des améliorations avec des solutions DPD intégrées, et fonctionne avec n'importe quel signal de test pour délivrer des résultats de performance EVM.