测试工作台 - 测量器件饱和功率和增益的方法

　　测试台(图1)使用一个与SMIQ RF信号发生器“脉冲”输入相连接的脉冲发生器。为了在功率扫描模式中使用SMIQ，功率扫描必须与信号分析器中的时基扫描同步。幸好，当与二极管检测器和类似XY模式滤波镜的显示器相关联时，这一类信号发生器具有可以被用作纯量网络分析仪(SNA)的特性。在SMIQ的后部面板上，有几个带有功率扫描斜线以驱动滤波镜的X轴的BNC连接器，以及校准显示器X轴的标记。既然这样，“标记”的输出被当作信号分析器的触发信号来使用。

　　SMIQ的“标记”输出与一根BNC电缆相连，连接到FSP的“外部触发器”输出。“标记1”设置为“扫描开始”值，SMIQ的RF输出与一个可变衰减器相连。这样，DUT输入上的功率等级可以在不改变信号产生器中扫描过程的“开始”和“停止”值的情况下被调整。

　　我们倾向于推荐该方法，因为如果扫描时的“开始”和“结束”值被修改，而“标记1”的位置未变，则射谱分析器的同步将会不规则，而一旦标记处于功率扫描范围外，甚至会无法同步。一个高功率放大器被用来驱动DUT以确保驱动器放大器在DUT之前不会饱和。输入输出耦合器允许对要发送到频谱分析器的信号部分取样。一个校准衰减器被用作负载量，以便获得一个在进入负载衰减后作为偏差可以用标准功率计量表测量的准确功率参数。

　　在测量之前，必须校准频谱分析器的输入输出路径。通常，DUT被一个穿透基准取代，并且信号发生器在CW模式下工作。功率计量器读取贯穿穿透基准的功率等级，而频谱分析器在“零档”模式读取输入或输出耦合器的耦合路径上的绝对功率。这样就有可能确定通向频谱分析器的输入输出路径上的衰减。称这些值为将来参数的“IN_OFFSET”和“OUT_OFFSET”。

　　确定所有参数以便DUT的电流消耗不会偏离静态电流，从而确保稳定的热反应。信号发生器通过选择模拟调制清单上的脉冲可选项转换为脉冲模式。在扫描清单中，选择功率扫描模式。开始等级被设置为-20dBm，停止等级设置为0dBm。0.2dB的步长可有101个测量点。必须小心选择停顿时间。如果选择的值太小，在功率扫描期间可能出现的瞬变会导致DUT损耗的电流与静态电流偏离。在保持20s的适当短暂扫描时间时，200ms的停顿时间可以忽略其影响。同一个清单上，标志1被设为扫描的开始值，即-20dBm，由选择“开”状态激活。图2显示了详细的配置序列。

　　正如已经提到的一样，频谱分析器在“零档”模式下使用。不论是分辨率带宽还是视频带宽，均设为10MHz，因为频谱分析器被用来测量峰值功率。基于同样的理由，检测器必须在“最大峰值”模式下设置。选取25s的扫描时间以便获得对屏幕的整体扫描。选择外部触发器的可选项。利用“触发器偏差”特性将屏幕上的轨迹置于中心也是一种明智的选择。-2s即是合适的。图3显示了详细的配置序列。

　　对脉冲长度和工作循环的选择必须不干扰测试时设备的热态，同时还必须符合频谱分析器的响应时间。1?s的脉冲时长和1ms的循环周期会有好结果。

　　这一段介绍的结果是基于对Freescale半导体为UMTS波段(MW4IC2230MB)设计的LDMOS电源RF集成电路的测量结果。它具有大约30dB的微信号增益和远大于+47dBm的饱和功率。由于它的高增益，它是有关该方法优点的一个完美范例。

　　输入变数衰减器最初被设置为它的最大值。DUT被连接，频谱分析器被连接到输出耦合器的耦合路径。当处于“清除/写”模式时，输入功率斜线在分析器屏幕上被描绘成一个不对称的锯齿形。然后，可变输入衰减器被断开，并且将开始出现DUT饱和的影响(斜线的顶部开始弯曲)。衰减不断减小直到锯齿形的顶端被切断，确保达到饱和。

　　用于频谱分析器的功能序列显示在图4中。此刻，频谱分析器连接到输入，且输入功率在第二条线迹(线迹2)获取，并保持在“观察”模式。图5中的黑色线迹即得。当在输出再连接分析器之后，从第三条线迹(线迹3)获得输出功率，同样也保持在“观察”模式。通过设置“输出偏差”值的参数等级偏差，该值在校准阶段被设为43.7dB，从“线迹3”可以直接读取以dBm为单位的绝对输出功率，图5中的绿线即得。通过在锯齿末端的平面区域安置标记，可以读取如图5中绿线所示的饱和功率。MW4IC2230MB显示+47.23dBm的饱和功率。