El proceso de variación sistemática de impedancia es un método potente para caracterizar los amplificadores de potencia de radiofrecuencia (RF). El proceso de variación sistemática de impedancia (load pull) permite la extracción y validación del modelo, así como la prueba del rendimiento, fortaleza y eficiencia.
Aplicación del proceso de variación sistemática de impedancia del vector receptor (load pull)
Usted está diseñando un amplificador de potencia, el cual no es propiamente un dispositivo de 50 Ω. Sin embargo, el entorno de destino es usualmente un mundo en el que se utilicen 50 Ω, por lo que se necesita una red de adaptación adecuada. El rendimiento del amplificador depende extremadamente de la impedancia de carga. Usted puede caracterizar el amplificador al usar diferentes impedancias de fuente y carga y perfeccionarlo para ganar potencia de salida (Pout) y eficiencia de potencia agregada (PAE). Esto ayuda a diseñar una red de adaptación adecuada. Los amplificadores usualmente funcionan cerca de la compresión para lograr una mejor eficiencia. Los parámetros S clásicos de señales pequeñas no describirían apropiadamente el dispositivo bajo prueba (DUT). En vez de ello, usted necesita una excitación de señal larga e impedancia de carga sin adaptación de 50 Ω para caracterizar el comportamiento no lineal del dispositivo. La magnitud de ondas vectoriales (a1, b1, a2, b2) describen el comportamiento del dispositivo y permiten la creación y validación de modelos de amplificadores.
Contornos de eficiencia de potencia agregada (PAE) en % y potencia de salida (Pout) en dBm
El proceso de variación sistemática de impedancia (load pull) se basa en la variación flexible de la impedancia que opera en el amplificador. El parámetro principal a modificar durante la medición no es la frecuencia, ni el nivel, ni la tensión de polarización, sino la impedancia presentada en la entrada y salida del dispositivo en frecuencias armónicas de primer orden. El proceso de variación sistemática de impedancia (load pull) permite la caracterización del dispositivo en función de las distintas impedancias de carga.
Las configuraciones de las mediciones del proceso de variación sistemática de impedancia (load pull) actualmente incluyen en su mayoría un analizador de redes vectorial (VNA), como el R&S®ZNA, además de sintonizadores de impedancia fuente y carga. El acceso directo al receptor en el VNA permite realizar mediciones de los vectores de las ondas a y b hacia y desde el dispositivo mediante los acopladores externos de pequeñas pérdidas. El VNA permite la calibración en el plano de referencia del dispositivo, lo que garantiza una estabilidad y precisión máxima para las mediciones de las magnitudes de ondas a y b.
Todos los valores de interés de los parámetros, tales como los coeficientes de reflexión Γ en la entrada y salida del amplificador, potencia de entrada, potencia de salida, ganancia, eficiencia y eficiencia de potencia agregada, se pueden derivar de las magnitudes de ondas medidas (amplitud y fase). La configuración también permite analizar los sintonizadores para medir y controlar con precisión las respectivas impedancias tal como se presentan al dispositivo.
La configuración se puede mejorar de manera sencilla a un sistema de variación sistemática de impedancia (load pull) activo o híbrido o una combinación de variación sistemática de impedancia activa y pasiva. Ello extiende el intervalo de sintonización disponible en el plano de referencia del dispositivo al inyectar una señal de coherente en fase. Y permite caracterizar dispositivos con muy bajas impedancias entre un amplio rango de impedancias. Esta técnica también se utiliza si se necesita una variación sistemática de impedancia (load pull) para obtener una caracterización mejorada del dispositivo y la extracción de modelos de dispositivos complejos.
Los tipos de señales admitidos incluyen señales de onda continua (CW) y CW por impulsos. Las señales por impulsos son fundamentales para las mediciones «raw-die» y «on-wafer» para evitar variaciones de temperatura durante la prueba debido al autocalentamiento del dispositivo.
Rohde & Schwarz trabaja conjuntamente con sus socios líderes de la industria, Focus Microwaves y Maury Microwave, para ofrecer soluciones de sistemas de variación sistemática de impedancia (load pull) «llave en mano».
Véase también: www.rohde-schwarz.com/product/zna
Configuración de las mediciones del proceso de variación sistemática de impedancia del vector receptor
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