Aufgrund der neuesten Weiterentwicklungen bei 5G und Satelliten steigt die erforderliche Bandbreite bei Leistungsverstärkern kontinuierlich an.
Idealerweise unterstützen Verstärker mehrere Bänder. Dadurch werden Breitbandtests wichtiger als jemals zuvor.
Das Dream Team für die Verifizierung von Breitband-Leistungsverstärkern: R&S®SMW200A und R&S®FSW
Die Entwicklung eines Breitband-Leistungsverstärkers ist eine vielschichtige Aufgabe. Es müssen die typischen Performance-Kriterien wie Linearität in den vorgegebenen Frequenzbändern sowie die geforderten Leistungspegel erfüllt werden, während der Wirkungsgrad weiter optimiert wird. EVM, AM/AM- und AM/PM-Verzerrungen sind kritische Parameter für Breitbandsignale. In einigen Fällen stellt ein interner oder externer Kunde das Testsignal ohne Erklärungen bereit, sodass die Demodulation zu einer Herausforderung wird. Um den besten Wirkungsgrad zu erzielen, liegt der Arbeitspunkt des Verstärkers nahe an seiner Kompression.
Dadurch wird die Performance hochgradig nichtlinear. Die digitale Vorverzerrung (DPD) hilft dabei, die Performance auf Systemebene zu linearisieren. Während der Verifizierung von Verstärkern benötigt man ein benutzerfreundliches DPD-Werkzeug.
Rohde & Schwarz hat eine in sich geschlossene Lösung für Tests von Breitbandverstärkern entwickelt, die auf einem R&S®SMW200A Vektorsignalgenerator und einem R&S®FSW Spektrum- und Signalanalysator basiert. Dieser kombinierte Messaufbau unterstützt HF-Bandbreiten bis zu 2 GHz und HF-Frequenzen bis zu 44 GHz.
Die Option R&S®FSW-K18 Verstärkermessungen ist eine dedizierte Testanwendung, die den Signalgenerator steuert und einen benutzerfreundlichen und automatisch synchronisierten Messaufbau bereitstellt.
Die Option R&S®FSW-K18 bietet alle wesentlichen Funktionalitäten, die für die Charakterisierung von Verstärkern erforderlich sind. Sie liefert Informationen über die Ursachen für die Signalverschlechterung aufgrund von Nichtlinearität, Frequenzgang und Signal/Rauschverhältnis. Viele Parameter wie EVM, ACLR, AM/AM und AM/PM, Verstärkung und Verstärkungskompression werden mit einer einzigen HF-Messung abgeleitet.
Mit dem einzigartigen Ansatz der Option R&S®FSW-K18 kann jede beliebige Testsignalform verwendet werden, um den EVM unabhängig vom jeweiligen Standard herzuleiten – selbst wenn der Anwender den Signaltyp oder -aufbau nicht kennt, beispielsweise wenn ein Endkunde die gewünschte Testsignalform zur Verfügung stellt. Der Clou: R&S®FSW-K18 vergleicht das empfangene Signal mit dem Referenzsignal, das vom Vektorsignalgenerator gesendet wird.
Um den Wirkungsgrad zu verbessern, arbeiten die meisten Verstärker nahe an ihrer Kompression in einem hochgradig nichtlinearen Betrieb. Das einzigartige R&S®FSW-K18 EVM-Verfahren liefert genauere EVM-Ergebnisse als Standard-Demodulationstechniken.
Bei 5G sind die Peak-to-Average-Verhältnisse aufgrund der Signalstruktur sehr hoch. Die Reduzierung des Scheitelfaktors wird üblicherweise bei Systemen verwendet, um den Wirkungsgrad der Verstärker zu verbessern. Ist der Vektorsignalgenerator mit der Option R&S®SMW-K548 ausgestattet, kann das Signal manipuliert werden, um den gewünschten Scheitelfaktor zu erreichen. Zudem wird eine Signalfilterung angewendet.
In Kombination mit der Option R&S®FSW-K18D direkte DPD-Messungen bietet die Option R&S®FSW-K18 zwei digitale Vorverzerrungen:
Die Option R&S®FSW-K18F prüft die Details der Memory-Effekte und gewährt Einblick in den Frequenzgang und die Gruppenlaufzeit eines Geräts. Der Frequenzgang zeigt das Kanalverhalten in Betrag und Phase im Vergleich zum Referenzsignal. Die Gruppenlaufzeit liefert Informationen über die Zeitverzögerung über die genutzte Bandbreite.
Um die Charakterisierung über den Frequenz- und Leistungsbereich zu vereinfachen, bietet die Option R&S®FSW-K18 einen automatisierten Parameter-Sweep. Sie steuert den Durchlauf des Signalgenerators über einen benutzerdefinierten Wobbelbereich und führt die gewünschten Messungen an jedem Sweep-Punkt durch. Die Ergebnisse werden mit Hilfe von 3D-Grafiken dargestellt und liefern einen schnellen Überblick über die erfassten Daten. Somit stehen natürlich sämtliche Ergebnisse für eine detaillierte Untersuchung und Remote-Extraktion zur Verfügung.
Frequenzgang- und Gruppenlaufzeitmessungen
Mit der Verstärker-Messapplikation von Rohde & Schwarz wird ein benutzerfreundliches Toolset bereitgestellt, das alle wichtigen Messungen für die Charakterisierung von Breitbandverstärkern unterstützt. Sie gewährt Einblicke in Nichtlinearitäten, ermöglicht Verbesserungen mit integrierten DPD-Lösungen und arbeitet mit jedem beliebigem Testsignal zusammen, um EVM-Performance-Ergebnisse zu liefern.
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