Il "load pull" è un metodo potente per caratterizzare gli amplificatori di potenza RF attraverso la variazione di impedenza. Le tecnica load pull consente di estrarre e validare il modello, nonché di effettuare il test delle prestazioni, della robustezza e dell’efficienza dell'alimentatore.
Applicazione del load pull al ricevitore vettoriale
State progettando un amplificatore di potenza, che non è intrinsecamente un dispositivo da 50 Ω. Tuttavia, l'ambiente di destinazione è tipicamente un mondo a 50 Ω, quindi è necessaria una rete di adattamento appropriata. Le prestazioni dell'amplificatore dipendono fortemente dall'impedenza di carico. Si caratterizza l'amplificatore usando diverse impedenze di sorgente e di carico e lo si ottimizza per il guadagno, la potenza di uscita (Pout) e l'efficienza della potenza aggiunta (PAE). Ciò aiuta a progettare una rete di adattamento corretta. Gli amplificatori, in genere, operano vicino al punto di compressione per ottenere la migliore efficienza. I classici parametri S a piccolo segnale non descriverebbero adeguatamente il dispositivo in prova (DUT). Invece, avete bisogno di eccitazione a grande segnale e impedenze di carico senza adattamento a 50 Ω per caratterizzare il comportamento non lineare del DUT. Le quantità d'onda vettoriali (a1, b1, a2, b2) descrivono il comportamento del DUT e permettono la creazione e la validazione del modello dell'amplificatore.
Contorni dell'efficienza della potenza aggiunta (PAE) in % e della potenza di uscita (Pout) in dBm
Il metodo load pull si basa sulla variazione flessibile dell'impedenza che agisce sull'amplificatore. Il parametro principale da modificare durante la misura non è né la frequenza né il livello o la tensione di polarizzazione, ma l'impedenza presentata all'ingresso e all'uscita del DUT alle frequenze fondamentali e armoniche. Il metodo load pull permette la caratterizzazione del DUT in funzione di diverse impedenze di carico.
Le configurazioni di misura load pull oggi includono più comunemente un analizzatore di reti vettoriale (VNA) come lo strumento R&S®ZNA, più i sintonizzatori di impedenza della sorgente e del carico. L'accesso diretto del ricevitore sul VNA permette di misurare i vettori delle onde a e b verso il DUT e da questo tramite accoppiatori esterni a bassa perdita. Il VNA permette la calibrazione sul piano di riferimento del DUT, garantendo la massima stabilità e accuratezza per le misure di quantità delle onde a e b.
Tutti i valori dei parametri di interesse, come i coefficienti di riflessione Γ all'ingresso e all'uscita dell'amplificatore, la potenza di ingresso, la potenza di uscita, il guadagno, l'efficienza e l'efficienza della potenza aggiunta possono essere derivati dalle quantità d'onda misurate (ampiezza e fase). La configurazione permette anche uno sguardo ai sintonizzatori per misurare e controllare accuratamente le rispettive impedenze come presentate al DUT.
La configurazione può essere facilmente migliorata per utilizzare un sistema di load pull attivo o ibrido o una combinazione di load pull attivo e passivo. Ciò permette di estendere il campo di sintonia disponibile sul piano di riferimento del DUT iniettando un segnale aggiuntivo a coerenza di fase. Permette di caratterizzare dispositivi a bassissima impedenza su un'ampia gamma di impedenze. Questa tecnica è usata anche se è necessario un load pull armonico per una migliore caratterizzazione del dispositivo e per estrarre modelli complessi di DUT.
I tipi di segnale supportati spesso includono CW e CW a impulsi. I segnali a impulsi sono essenziali per le misure raw-die e su wafer per evitare variazioni di temperatura durante il test dovute all'auto-riscaldamento del dispositivo.
Rohde & Schwarz sta collaborando con i partner industriali leader Focus Microwaves e Maury Microwave per offrire soluzioni chiavi in mano per il sistema load pull.
Vedere anche: www.rohde-schwarz.com/product/zna
Configurazione di misura load pull del ricevitore vettoriale
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