RF 증폭기의 S- 파라미터를 테스트하는 방법은 무엇입니까?

 

RF 앰프의 S- 파라미터를 테스트하는 것은 성능을 특성화하는 핵심 프로세스입니다. 앰프의 입력 출력 일치 특성, 작동 주파수 범위 내에서 앰프의 입력-출력 일치 특성, 성능, 격리 및 안정성과 같은 주요 지표 . 다음과 같은 세부적인 절차 안내서 ({3}) . |

 

I . Core S-Parameters는 RF 앰프에 대해 테스트됩니다

2 포트 RF 앰프의 경우, 초점을 맞춰야하는 S- 파라미터는 다음을 포함합니다.

S₁₁ (입력 반사 계수): 증폭기와 소스 임피던스 사이의 일치 정도를 나타냅니다 (일반적으로 50Ω).

S₂₁ (전방 전송 계수): 앰프의 게인을 나타내는, I . e ., 출력 전력 대 입력 전력 비율;

S₁₂ (역전 전송 계수): 출력 끝에서 입력 끝까지 누출되는 신호의 양인 분리를 반영합니다.

S₂₂ (출력 반사 계수): 증폭기와 하중 임피던스 사이의 일치 정도를 보여줍니다 (일반적으로 50Ω) .

 

II . 필수 장비 및 테스트 액세서리

S- 파라미터를 정확하게 측정하려면 다음 장비가 필요합니다.

벡터 네트워크 분석기 (VNA): 스윕 주파수 RF 신호를 생성하는 데 사용되는 코어 기기, 반사/전송 신호의 진폭과 단계를 측정하고 s- 파라미터 .를 계산합니다.

교정 키트: 일반적으로 vna를 보정하고 케이블, 커넥터 및 테스트 고정물로 인한 오류를 제거하는 데 사용되는 Solt (Short, Open, Load, Wru) 키트 .

RF 케이블 및 커넥터: 신호 손실 및 반사를 줄이기 위해 임피던스 (표준은 50Ω)와 일치 해야하는 저 손실, 고품질 동축 케이블 .

바이어스 티 (선택 사항): DC 바이어스 (증폭기 전원)와 RF 신호를 결합하는 데 사용되는 수동 구성 요소는 DC가 vna .의 RF 포트에 들어 가지 않도록합니다.

감쇠기 (선택 사항): 앰프의 출력 전력이 높으면 출력 포트에 고정 된 감쇠기를 설치하여 VNA의 수신기를 오버로드 .로부터 보호 할 수 있습니다.

로드 (선택 사항): 안정성 테스트 또는 출력 검증에 사용되는 50Ω 종료 부하 .

 

III . 단계별 테스트 절차

1 : 앰프 및 테스트 환경을 준비하십시오

앰프 사양을 명확히하십시오 : 작동 주파수 범위, 입력/출력 전력 제한, DC 바이어스 요구 사항 (전압/전류) 및 선형 범위 (테스트 중에 채도에 들어 가지 않도록) ..

전원 증폭기 : 안정적인 DC 전원 공급 장치를 사용하여 필요한 바이어스 전압/전류를 제공합니다 .

2 : 벡터 네트워크 분석기 (VNA) 교정

테스트 시스템에서 체계적인 오류를 제거하는 데 캘리브레이션이 중요합니다 .

교정 키트를 VNA에 연결하십시오 : 저소도 RF 케이블을 사용하여 교정 표준 (짧은, 열기,로드,)을 VNA의 테스트 포트 (포트 1 및 포트 2) .에 연결하십시오.

VNA 교정 프로그램 설정 : 교정 유형 (e {. g ., solt) 및 주파수 범위 (앰프 작동 범위와 일치) .를 선택하십시오.

교정 결과 확인 : 교정 후 VNA의 표준 측정이 이상적인 값에 가까운 지 확인하십시오 ..

3 : RF 앰프를 테스트 시스템에 연결하십시오

교정 후 보정 된 테스트 포트를 통해 앰프를 VNA에 연결하십시오.

입력 연결 : 바이어스 티와 저 손실 RF 케이블을 통해 vna 포트 1을 앰프의 입력 끝에 연결합니다. . 바이어스 티는 VNA .에서 RF 신호를 전송하는 동안 DC 전원을 증폭기의 입력 끝에 주입합니다.

출력 연결 : 다른 RF 케이블 .를 통해 앰프의 출력 끝을 VNA 포트 2에 연결하여 앰프의 출력 전력이 VNA의 최대 입력 전력을 초과하면 앰프의 출력 끝 사이에 고정 된 감쇠기를 삽입하여 VNA를 보호합니다 ({3}}}} .}.

연결 고정 : 접촉이나 반사가 열악하지 않도록 모든 커넥터가 올바르게 조여 지도록 (정밀 커넥터를 전용 렌치로 조여야 함) .

4 : 측정을 위해 VNA를 구성하십시오

앰프의 주요 매개 변수를 대상으로 VNA를 설정하십시오.

주파수 범위 : 앰프의 작동 주파수 대역을 덮기 위해 시작 및 정지 주파수를 정의합니다 .

전원 레벨 : 앰프의 선형 작동 범위 내에서 VNA의 출력 전력을 설정 (포화를 피하기 위해) . 선형 입력 전원 범위에 대한 앰프의 데이터 시트를 참조하십시오. ..

중간 주파수 대역폭 (BW 인 경우) : 중간 주파수 대역폭을 선택하여 측정 속도와 노이즈의 균형을 맞추십시오. 더 넓은 대역폭은 테스트 속도를 높이지만 노이즈 .을 소개 할 수 있습니다.

측정 할 S- 파라미터 : 관심있는 매개 변수를 선택합니다 (STIL, STO, SAT, ST) .

5 : 측정 및 레코드 데이터를 수행하십시오

스캔 시작 : VNA의 주파수 스캔을 시작하십시오 ..

결과를 시각화하십시오 : VNA는 주파수 .에 따라 다양한 진폭 (db) 및 위상 (도) 형태로 s- 파라미터를 표시합니다.

데이터 저장 및 분석 : 후속 처리 (예 : 안정성 분석 및 평평성 계산 등) .을 위해 데이터를 내보내십시오 (e . g ., CSV 또는 터치스톤 형식) ..

 

iv . 키 고려 사항

파워 취급 기능: 장치 또는 vna . 손상 될 수 있으므로 앰프의 최대 입력/출력 전원 등급을 초과하지 마십시오.

안정: 고기 증폭기의 경우 테스트 설정 (케이블 및 하중 포함)이 긍정적 인 피드백을 소개하지 않도록하여 진동을 일으키고 측정을 무효화 할 수 있습니다 .

교정 주파수 커버리지: 모든 주파수 지점 .에서 측정 정확도를 보장하기 위해 전체 주파수 범위가 아니라 전체 주파수 범위에 대해 VNA를 교정합니다.

 

위의 단계에 따라 RF 앰프의 S- 파라미터를 정확하게 특성화하여 무선 통신, 레이더 및 위성 시스템과 같은 응용 프로그램에 대한 주요 성능 참조를 제공 할 수 있습니다 .