CN105067989A - 一种通用的功率放大器自动测试系统及其自动测试方法 - Google Patents
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Abstract
一种通用的功率放大器自动测试系统及其自动测试方法,属于功率放大器测试领域。所述自动测试系统包括测试系统控制模块、激励信号产生模块、程控直流电源模块、输出信号检测模块和被测器件;所述激励信号产生模块与被测器件相连,用于产生激励信号;程控直流电源模块用于给被测器件供电;输出信号检测模块包括衰减器和频谱分析仪,用于检测被测器件的输出信号;测试系统控制模块与激励信号产生模块、程控直流电源模块、输出信号检测模块中的频谱分析仪相连,以实现功率放大器的自动测试。本发明实现了功率放大器的自动测试,且具有高速度、低成本、高稳定性等优点。
Description
技术领域
本发明属于功率放大器测试领域,具体涉及一种对功率放大器进行自动测试的测试系统和测试方法。
背景技术
目前,功率放大器的测试通常采用手动测试,每个频点都需要进行多次测量,并且考虑到接线衰减等问题,每个频点测试时还需要改变接线,同时手动记录数据。这种测试手段速度缓慢,费时费力;且由于测试时间过长,测试中期和后期功率管状态会由于发热等原因导致测试结果不准确;手动操作还易发生误操作、记错数据、连错线等问题;对大功率功放测试时,长时间靠近功放还会对测试者身体健康造成影响。因此,有必要研究一种自动测试功率放大器的系统及方法。
近年来,随着计算机技术的快速发展,智能化仪器行业发生了深刻的改革,典型的标志为GPIB、USB、LAN等总线技术已成功应用于智能仪器中,并成为实现自动控制、自动测量信息交换的数据通道。例如:ROHDE&SCHWARZ公司推出的SMJ100A信号源,就是一款具有GPIB和LAN两种接口作为其标准接口的智能化仪器。因此,如能有效利用可程控仪器及GPIB等总线技术,实现对功率放大器的自动测试,将会对功率放大器的研究和应用带来积极的意义。
发明内容
本发明针对背景技术存在的缺陷,提出了一种通用的功率放大器自动测试系统及其自动测试方法,实现了功率放大器的自动测试,且具有高速度、低成本、高稳定性等优点。
本发明的技术方案如下:
一种通用的功率放大器自动测试系统,包括测试系统控制模块、激励信号产生模块、程控直流电源模块、输出信号检测模块和被测器件;所述激励信号产生模块与被测器件相连,用于产生激励信号;程控直流电源模块用于给被测器件供电;输出信号检测模块包括衰减器和频谱分析仪,用于检测被测器件的输出信号;测试系统控制模块与激励信号产生模块、程控直流电源模块、输出信号检测模块中的频谱分析仪相连,以实现功率放大器的自动测试。
进一步地,所述被测器件为被测功放,所述激励信号产生模块为信号源。
进一步地,当大信号测试时,所述被测器件包括驱动功放、隔离器和被测功放,所述驱动功放连接隔离器,所述隔离器连接被测功放,所述程控直流电源模块同时为驱动功放和被测功放供电。
进一步地,所述测试系统控制模块包括主控计算机、GPIB总线,GPIB总线用于实现激励信号产生模块、程控直流电源模块、输出信号检测模块中的频谱分析仪与主控计算机的连接。
进一步地,所述输出信号检测模块包括衰减器和频谱分析仪,所述衰减器将被测器件的输出信号进行衰减,所述频谱分析仪用于检测衰减器的输出信号。
进一步地,上述频谱分析仪还可以替换为功率计。
一种通用的功率放大器的自动测试方法,包括以下步骤:
步骤1、对信号源和频谱分析仪进行校准:首先将信号源与频谱分析仪连接;在主控计算机中设置需要校准的频率范围,设置信号源在第一个频点输出adBm的单音信号,读取频谱分析仪的输出功率P0,(a-P0)dB即为该频点下的信号源的补偿值,保存该补偿值;重复上述步骤,直到得到所有频点的信号源的补偿值;然后,将信号源依次连接衰减器和频谱分析仪,设置信号源在第一个频点输出bdBm的单音信号,读取频谱分析仪的输出功率P1,(b-P1)dB即为该频点下频谱分析仪的补偿值,保存该补偿值;重复上述步骤,直到得到所有频点的频谱分析仪的补偿值;
步骤2、在主控计算机中选择单音信号、双音信号或宽带信号的测试方式,并选择相应的测试信号加载到信号源;然后设置需要进行的测试频段和输入功率范围;单音信号测试时,还需设置测试到的谐波的次数n,n≥2;双音信号测试时,还需设置需要测试的交调次数m,m≥3且为奇数;宽带信号测试时,还需设置需要测试的信号的载波数k和信道数目h,k≥1,h≥1;
步骤3、判断是否需要进行大信号测试,即是否需要驱动功放;如果使用驱动功放则在主控计算机中选择加载驱动功放文件,如果未使用驱动功放则选择不加载驱动功放文件;
步骤4、主控计算机控制开始测试,对步骤2进行的设置进行判错处理,判断设置的范围是否超出信号源的功率和频段输出范围以及频谱分析仪的测试功率和频段范围;
步骤5、读取当前测试频点的信号源的补偿值和频谱分析仪的补偿值,并分别对信号源和频谱分析仪进行补偿;
步骤6、设置信号源输出为当前测试频点和功率,同时设置信号源和程控电源OUTPUTON;
步骤7、根据当前测试的频点、功率以及测试方式设置频谱分析仪的中心频率、显示带宽、视频带宽;
步骤8、频谱分析仪读取被测功率放大器的输出功率,读取程控电源的电流和电压,计算被测功率放大器在当前测试频点和功率下的效率;将得到的输出功率和效率进行曲线绘制,得到输入功率、输出功率、效率、增益的曲线图;另外,对单音测试时得到的谐波功率,双音测试时的各阶交调和宽带测试时的平均功率和ACPR(邻信道功率比)在主控计算机中显示,完成数据的保存;
步骤9、判断是否满足测试结束条件:在测试过程中根据测试结束条件来判断是否结束,对测试得到的增益函数的压缩比以及输出功率的大小进行停止判断,当测试得到的增益压缩大于5dB时或者输出功率前后变化幅度大于30%时,停止当前测试频点的测试,进行步骤12;
步骤10、对下次测试功率改变为当前测试功率加上功率步进,判断其值是否小于或等于终止功率:若下次测试功率小于或等于终止功率,则重复步骤5到步骤10;
步骤11、当一个频点测试完成后,针对该频点的数据进行处理,计算得到1dB压缩输出功率,显示并保存;
步骤12、对下次测试频率改变为当前测试频率加上频率步进,判断其值是否小于等于终止频率,如果下次测试频率小于等于终止频率,则重复步骤5到步骤12;
步骤13、对所有的测试数据进行保存,保存格式包括figure、mat、txt格式;
步骤14、设置信号源和程控电源OUTPUTOFF,断开与仪器的远程连接,使其恢复到本地状态,完成测试。
进一步地,对于单音信号测试,当测试频点频率为f1,需要测试到n次谐波时,步骤7中所述频谱分析仪的中心频率、显示带宽、视频带宽设置为:设置频谱分析仪显示起始频率:START_FREQ=(1-0.05)f1,终止频率设置:STOP_FREQ=(n+0.05)f1,视频带宽VBW=3MHz,分辨带宽RBW=10MHz。
进一步地,对于双音信号测试,当测试频点频率为f1、双音信号间隔为fw,需要测试到m次交调时,步骤7所述频谱分析仪的中心频率、显示带宽、视频带宽设置为:中心频率CENT_FREQ=f1,显示带宽SPAN=(m+2.1)fw,视频带宽VBW=3MHz,分辨带宽RBW=10MHz。
进一步地,对于宽带信号测试,当测试频点频率为f1、信号带宽为fb,需要测试的信号的载波数k和信道的数目h时,步骤7所述频谱分析仪的中心频率、显示带宽、视频带宽设置为:中心频率CENT_FREQ=f1,显示带宽SPAN=(k+2h+0.1)fb,视频带宽VBW=3MHz,分辨带宽RBW=10MHz。
进一步地,对于单音测试时,在步骤8中,测试基波输出功率时,对频谱分析仪打MARKER的范围进行限制,限制其在起始频率和二次谐波之间,打上MARKER,读取基波的功率值;测试二次谐波输出功率时,对频谱分析仪打MARKER的范围进行限制,限制其在基波和三次谐波之间,打上MARKER,读取二次谐波的功率值;依次测试j次谐波,j=3、4、……、n-1、n,其中,n为测试到的谐波的次数,测试j次谐波时,对频谱分析仪打MARKER的范围进行限制,限制其在j-1次谐波和j+1次谐波之间,打上MARKER,读取j次谐波的功率值。
进一步地,当测试信号为双音测试时,在步骤8中,测试基波输出功率时,对频谱分析仪打MARKER的范围进行限制,限制其在三阶交调上下边带之间,打上MARKER;测试三阶交调输出功率时,先限制打MARKER的范围在基波下边带和五阶交调下边带之间,打上MARKER,读取被测功放三阶交调下边带输出功率数值,然后限制打MARKER的范围在基波上边带和五阶交调上边带之间,打上MARKER,读取功放三阶交调上边带输出功率数值;依次测试i阶交调,i=5、7、……、m-2、m,其中,m为交调次数,测试i阶交调输出功率时,先限制打MARKER的范围在i-2阶交调下边带和i+2阶交调下边带之间,打上MARKER,读取功放i阶交调下边带输出功率数值,然后限制打MARKER的范围在i-2阶上边带和i+2阶交调上边带之间,打上MARKER,读取功放i阶交调上边带输出功率数值。
进一步地,步骤3所述驱动功放文件为对驱动功放测试得到的参数文档,包括驱动功放在各频点下的输入功率、输出功率、增益、效率。
进一步地,在各测试点下进行数据处理时,如果在步骤3中选择不加载驱动功放文件,则步骤8中计算被测功放的增益Gain(dB)和效率PAE(%)时,使用如下公式计算:
Gain(dB)=Pout-Pin;
Pdc(W)=Vd*Id;
如果在步骤3中选择加载驱动功放文件,则步骤8中计算被测功放的增益和效率时,使用如下公式计算:
Gain(dB)=Pout-Pin-Gaind;
Pdc(W)=Vd*Id;
其中,Pout为频谱分析仪测试得到的被测功放的输出信号功率,Pin为信号源的输入功率,Gaind为表驱动功放的增益,Vd为被测功放的漏极电压,Id为被测功放的漏极电流,Pdc(W)为被测功放的直流功率。
进一步地,步骤1中对信号源和频谱分析仪进行校准时,当需要校准的频点过多时,可选择部分频点进行校准,保存补偿值,然后利用校准得到的补偿值通过插值得到未测试点的补偿值。
进一步地,上述频谱分析仪还可以替换为功率计。
本发明的有益效果为:
本发明提供了一种通用的功率放大器自动测试系统及其自动测试方法,实现了功率放大器的自动测试,具有高速度、低成本、高稳定性、高准确性等优点。在对信号源和频谱分析仪/功率计校准时,无需手动对各频点进行校准和补偿,主控计算机能自动获得各频点的补偿值并在测试过程中自动进行补偿;在测试时,可针对不同输入信号进行不同的测试,测试结果实时显示,同时能完成相应图表的绘制,方便测试者观察被测功放的性能特性;对测试数据进行处理,计算出相应的性能指标,简化了数据使用者的后续处理和绘图工作;因此,本发明提出的自动测试系统和方法能对不同频段、不同输入信号类型、不同输入大小信号下的各类功放进行测试,避免了手动测试的复杂操作和人为带来的误差。
附图说明
图1为本发明提供的通用的功率放大器自动测试系统的框图;其中,1为主控计算机,2为激励信号产生模块,3为程控直流电源模块,4为频谱分析仪,5为驱动功放,6为隔离器,7为被测功放,8为衰减器,9为GPIB总线,10为连接电缆,11为被测器件模块,12为输出信号检测模块;
图2为本发明提供的通用的功率放大器的自动测试方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步地介绍。
如图1所示,为本发明提供的通用的功率放大器自动测试系统的框图,所述自动测试系统包括测试系统控制模块、激励信号产生模块、程控直流电源模块、输出信号检测模块和被测器件;所述激励信号产生模块与被测器件相连,用于产生激励信号;程控直流电源模块用于给被测器件供电;输出信号检测模块包括衰减器和频谱分析仪,所述衰减器将被测器件的输出信号进行衰减,所述频谱分析仪用于检测衰减器的输出信号;测试系统控制模块包括主控计算机、GPIB总线,GPIB总线用于实现激励信号产生模块、程控直流电源模块、输出信号检测模块中的频谱分析仪与主控计算机的连接,以实现功率放大器的自动测试。
进一步地,所述被测器件为被测功放,所述激励信号产生模块为信号源,所述频谱分析仪还可以替换为功率计。
进一步地,当大信号测试时,所述被测器件包括驱动功放、隔离器和被测功放,所述驱动功放连接隔离器,所述隔离器连接被测功放,所述程控直流电源模块同时为驱动功放和被测功放供电。
实施例
如图2所示,为本发明提供的通用的功率放大器的自动测试方法的流程示意图,具体包括以下步骤:
步骤1:启动和初始化信号源、频谱分析仪、程控直流电源、主控计算机;
步骤2:判断是否需要对信号源进行校准,若需要校准,则将信号源与频谱分析仪连接,在主控计算机中设置需要校准的频谱范围,设置信号源在第一个频点输出0dBm的单音信号,读取频谱分析仪的输出功率P0,(0-P0)dB即为该频点下的信号源的补偿值,保存该补偿值;重复上述步骤,直到得到所有频点的信号源的补偿值,进行数据保存;
步骤3:判断是否需要对频谱分析仪进行校准,若需要校准,则将信号源连接衰减器,所述衰减器连接频谱分析仪,在主控计算机中设置需要校准的频谱范围,设置信号源在第一个频点输出10dBm的单音信号,读取频谱分析仪的输出功率P1,(10-P1)dB即为该频点下频谱分析仪的补偿值,保存该补偿值;重复上述步骤,直到得到所有频点的频谱分析仪的补偿值,进行数据保存;
步骤4:判断是否需要进行大信号测试,即是否需要驱动功放;如果使用驱动功放则在主控计算机中选择加载驱动功放文件,如果未使用驱动功放则选择不加载驱动功放文件;若需要采用驱动功放,而驱动功放的性能未知,则需要对驱动功放的性能进行测试;若驱动功放的性能已知,则直接对其性能进行保存;
步骤5:根据图1所示的自动测试系统框图搭建系统,如需要使用驱动功放,则信号源依次连接驱动功放、隔离器和被测功放,如不需要使用驱动功放,则信号源直接连接被测功放;
步骤6:在主控计算机中选择单音信号、双音信号或宽带信号的测试方式,并选择相应的测试信号加载到信号源;然后设置需要进行的测试频段和输入功率范围;单音信号测试时,还需设置测试到的谐波的次数n,n≥2;双音信号测试时,还需设置需要测试的交调次数m,m≥3且为奇数;宽带信号测试时,还需设置需要测试的信号的载波数k和信道数目h,k≥1,h≥1;
步骤7:主控计算机控制开始测试,对步骤6进行的设置进行判错处理,判断设置的范围是否超出信号源的功率和频段输出范围以及频谱分析仪的测试功率和频段范围;
步骤8:读取当前测试频点的信号源的补偿值和频谱分析仪的补偿值,并对其进行补偿;当需要校准的频点过多时,可选择部分频点进行校准,保存补偿值,然后利用校准得到的补偿值通过插值得到未测试点的补偿值;
步骤9:设置信号源输出为当前测试频点和功率,同时设置信号源和程控电源OUTPUTON;
步骤10:根据当前测试的频点、功率以及测试方式设置频谱分析仪的中心频率、显示带宽、视频带宽;
步骤11:频谱分析仪读取被测功率放大器的输出功率,读取程控电源的电流和电压,计算被测功率放大器在当前测试频点和功率下的效率;将得到的输出功率和效率进行曲线绘制,得到输入功率、输出功率、效率、增益的曲线图;另外,对单音测试时得到的谐波功率,双音测试时的各阶交调和宽带测试时的平均功率和ACPR在主控计算机中显示,完成数据的保存;
步骤12:判断是否满足测试结束条件;在测试过程中根据测试结束条件来判断是否结束,对测试得到的增益函数的压缩比以及输出功率的大小进行停止判断,当测试得到的增益压缩大于5dB时或者输出功率前后变化幅度大于30%时,停止当前测试频点的测试,进行步骤15;
步骤13:对下次测试功率改变为当前测试功率加上功率步进,判断其值是否小于或等于终止功率:若下次测试功率小于或等于终止功率,则重复步骤8到步骤13;
步骤14:当一个频点测试完成后,针对该频点的数据进行处理,计算得到1dB压缩输出功率,显示并保存;
步骤15:对下次测试频率改变为当前测试频率加上频率步进,判断其值是否小于等于终止频率,如果下次测试频率小于等于终止频率,则重复步骤8到步骤15;
步骤16:对所有的测试数据进行保存,保存格式包括figure、mat、txt格式;
步骤17:设置信号源和程控电源OUTPUTOFF,断开与仪器的远程连接,使其恢复到本地状态,完成测试。
本发明提供的自动测试系统和自动测试方法,不仅能够实现测试的快速性和准确性,同时还能节约成本,减少人力开支,减轻测试人员的工作强度;同时,该通用的系统和方法能够对不同频段的、不同输入信号类型的、输入大小信号下的各类功放进行测试,避免了手动测试的复杂和人为带来的误差。
进一步地,对于单音信号测试,当测试频点频率为f1,需要测试到n次谐波时,步骤10中所述频谱分析仪的中心频率、显示带宽、视频带宽设置为:设置频谱分析仪显示起始频率:START_FREQ=(1-0.05)f1,终止频率设置:STOP_FREQ=(n+0.05)f1,视频带宽VBW=3MHz,分辨带宽RBW=10MHz。
进一步地,对于双音信号测试,当测试频点频率为f1、双音信号间隔为fw,需要测试到m次交调时,步骤10所述频谱分析仪的中心频率、显示带宽、视频带宽设置为:中心频率CENT_FREQ=f1,显示带宽SPAN=(m+2.1)fw,显示带宽VBW=3MHz,分辨带宽RBW=10MHz。
进一步地,对于宽带信号测试,当测试频点频率为f1、信号带宽为fb,需要测试的信号的载波数k和信道的数目h时,步骤10所述频谱分析仪的中心频率、显示带宽、视频带宽设置为:中心频率CENT_FREQ=f1,显示带宽SPAN=(k+2h+0.1)fb,显示带宽VBW=3MHz,分辨带宽RBW=10MHz。
进一步地,当测试信号为双音测试时,在步骤11中,测试基波输出功率时,对频谱分析仪打MARKER的范围进行限制,限制其在三阶交调上下边带之间,打上MARKER;测试三阶交调输出功率时,先限制打MARKER的范围在基波下边带和五阶交调下边带之间,打上MARKER,读取被测功放三阶交调下边带输出功率数值,然后限制打MARKER的范围在基波上边带和五阶交调上边带之间,打上MARKER,读取功放三阶交调上边带输出功率数值;依次测试i阶交调,i=5、7、……、m-2、m,其中,m为交调次数,测试i阶交调输出功率时,先限制打MARKER的范围在i-2阶交调下边带和i+2阶交调下边带之间,打上MARKER,读取功放i阶交调下边带输出功率数值,然后限制打MARKER的范围在i-2阶上边带和i+2阶交调上边带之间,打上MARKER,读取功放i阶交调上边带输出功率数值。
进一步地,对于单音测试时,在步骤11中,测试基波输出功率时,对频谱分析仪打MARKER的范围进行限制,限制其在起始频率和二次谐波之间,打上MARKER,读取基波的功率值;测试二次谐波输出功率时,对频谱分析仪打MARKER的范围进行限制,限制其在基波和三次谐波之间,打上MARKER,读取二次谐波的功率值;依次测试j次谐波,j=3、4、……、n-1、n,其中,n为测试到的谐波的次数,测试j次谐波时,对频谱分析仪打MARKER的范围进行限制,限制其在j-1次谐波和j+1次谐波之间,打上MARKER,读取j次谐波的功率值。
进一步地,步骤4所述驱动功放文件为对驱动功放测试得到的参数文档,包括驱动功放在各频点下的输入功率、输出功率、增益、效率。
进一步地,在各测试点下进行数据处理时,如果在步骤4中选择不加载驱动功放文件,则步骤11中计算被测功放的增益Gain(dB)和效率PAE(%)时,使用如下公式计算:
Gain(dB)=Pout-Pin;
Pdc(W)=Vd*Id;
如果在步骤4中选择加载驱动功放文件,则步骤11中计算被测功放的增益和效率时,使用如下公式计算:
Gain(dB)=Pout-Pin-Gaind;
Pdc(W)=Vd*Id;
其中,Pout为频谱分析仪测试得到的被测功放的输出信号功率,Pin为信号源的输入功率,Gaind为表驱动功放的增益,Vd为被测功放的漏极电压,Id为被测功放的漏极电流。
Claims (9)
1.一种通用的功率放大器自动测试系统,包括测试系统控制模块、激励信号产生模块、程控直流电源模块、输出信号检测模块和被测器件;所述激励信号产生模块与被测器件相连,用于产生激励信号;程控直流电源模块用于给被测器件供电;输出信号检测模块包括衰减器和频谱分析仪,用于检测被测器件的输出信号;测试系统控制模块与激励信号产生模块、程控直流电源模块、输出信号检测模块中的频谱分析仪相连,以实现功率放大器的自动测试。
2.根据权利要求1所述的通用的功率放大器自动测试系统,其特征在于,大信号测试时,所述被测器件包括驱动功放、隔离器和被测功放,所述驱动功放连接隔离器,所述隔离器连接被测功放,所述程控直流电源模块同时为驱动功放和被测功放供电。
3.根据权利要求1所述的通用的功率放大器自动测试系统,其特征在于,所述测试系统控制模块包括主控计算机、GPIB总线,GPIB总线用于实现激励信号产生模块、程控直流电源模块、输出信号检测模块中的频谱分析仪与主控计算机的连接。
4.一种通用的功率放大器的自动测试方法,包括以下步骤:
步骤1、对信号源和频谱分析仪进行校准:首先将信号源与频谱分析仪连接;在主控计算机中设置需要校准的频率范围,设置信号源在第一个频点输出adBm的单音信号,读取频谱分析仪的输出功率P0,(a-P0)dB即为该频点下的信号源的补偿值,保存该补偿值;重复上述步骤,直到得到所有频点的信号源的补偿值;然后,将信号源依次连接衰减器和频谱分析仪,设置信号源在第一个频点输出bdBm的单音信号,读取频谱分析仪的输出功率P1,(b-P1)dB即为该频点下频谱分析仪的补偿值,保存该补偿值;重复上述步骤,直到得到所有频点的频谱分析仪的补偿值;
步骤2、在主控计算机中选择单音信号、双音信号或宽带信号的测试方式,并选择相应的测试信号加载到信号源;然后设置需要进行的测试频段和输入功率范围;单音信号测试时,还需设置测试到的谐波的次数n,n≥2;双音信号测试时,还需设置需要测试的交调次数m,m≥3且为奇数;宽带信号测试时,还需设置需要测试的信号的载波数k和信道数目h,k≥1,h≥1;
步骤3、判断是否需要进行大信号测试,即是否需要驱动功放;如果使用驱动功放则在主控计算机中选择加载驱动功放文件,如果未使用驱动功放则选择不加载驱动功放文件;
步骤4、主控计算机控制开始测试,对步骤2进行的设置进行判错处理,判断设置的范围是否超出信号源的功率和频段输出范围以及频谱分析仪的测试功率和频段范围;
步骤5、读取当前测试频点的信号源的补偿值和频谱分析仪的补偿值,并分别对信号源和频谱分析仪进行补偿;
步骤6、设置信号源输出为当前测试频点和功率,同时设置信号源和程控电源OUTPUTON;
步骤7、根据当前测试的频点、功率以及测试方式设置频谱分析仪的中心频率、显示带宽、视频带宽;
步骤8、频谱分析仪读取被测功率放大器的输出功率,读取程控电源的电流和电压,计算被测功率放大器在当前测试频点和功率下的效率;将得到的输出功率和效率进行曲线绘制,得到输入功率、输出功率、效率、增益的曲线图;另外,对单音测试时得到的谐波功率,双音测试时的各阶交调和宽带测试时的平均功率和ACPR在主控计算机中显示,完成数据的保存;
步骤9、判断是否满足测试结束条件:在测试过程中根据测试结束条件来判断是否结束,对测试得到的增益函数的压缩比以及输出功率的大小进行停止判断,当测试得到的增益压缩大于5dB时或者输出功率前后变化幅度大于30%时,停止当前测试频点的测试,进行步骤12;
步骤10、对下次测试功率改变为当前测试功率加上功率步进,判断其值是否小于或等于终止功率:若下次测试功率小于或等于终止功率,则重复步骤5到步骤10;
步骤11、当一个频点测试完成后,针对该频点的数据进行处理,计算得到1dB压缩输出功率,显示并保存;
步骤12、对下次测试频率改变为当前测试频率加上频率步进,判断其值是否小于等于终止频率,如果下次测试频率小于等于终止频率,则重复步骤5到步骤12;
步骤13、对所有的测试数据进行保存;
步骤14、设置信号源和程控电源OUTPUTOFF,断开与仪器的远程连接,使其恢复到本地状态,完成测试。
5.根据权利要求4所述的通用的功率放大器的自动测试方法,其特征在于,对于单音信号测试,当测试频点频率为f1,需要测试到n次谐波时,步骤7中所述频谱分析仪的中心频率、显示带宽、视频带宽设置为:设置频谱分析仪显示起始频率:START_FREQ=(1-0.05)f1,终止频率设置:STOP_FREQ=(n+0.05)f1,视频带宽VBW=3MHz,分辨带宽RBW=10MHz;对于双音信号测试,当测试频点频率为f1、双音信号间隔为fw,需要测试到m次交调时,步骤7所述频谱分析仪的中心频率、显示带宽、视频带宽设置为:中心频率CENT_FREQ=f1,显示带宽SPAN=(m+2.1)fw,视频带宽VBW=3MHz,分辨带宽RBW=10MHz;对于宽带信号测试,当测试频点频率为f1、信号带宽为fb,需要测试的信号的载波数k和信道的数目h时,步骤7所述频谱分析仪的中心频率、显示带宽、视频带宽设置为:中心频率CENT_FREQ=f1,显示带宽SPAN=(k+2h+0.1)fb,视频带宽VBW=3MHz,分辨带宽RBW=10MHz。
6.根据权利要求4所述的通用的功率放大器的自动测试方法,其特征在于,对于单音测试时,在步骤8中,测试基波输出功率时,对频谱分析仪打MARKER的范围进行限制,限制其在起始频率和二次谐波之间,打上MARKER,读取基波的功率值;测试二次谐波输出功率时,对频谱分析仪打MARKER的范围进行限制,限制其在基波和三次谐波之间,打上MARKER,读取二次谐波的功率值;依次测试j次谐波,j=3、4、……、n-1、n,其中,n为测试到的谐波的次数,测试j次谐波时,对频谱分析仪打MARKER的范围进行限制,限制其在j-1次谐波和j+1次谐波之间,打上MARKER,读取j次谐波的功率值。
7.根据权利要求4所述的通用的功率放大器的自动测试方法,其特征在于,当测试信号为双音测试时,在步骤8中,测试基波输出功率时,对频谱分析仪打MARKER的范围进行限制,限制其在三阶交调上下边带之间,打上MARKER;测试三阶交调输出功率时,先限制打MARKER的范围在基波下边带和五阶交调下边带之间,打上MARKER,读取被测功放三阶交调下边带输出功率数值,然后限制打MARKER的范围在基波上边带和五阶交调上边带之间,打上MARKER,读取功放三阶交调上边带输出功率数值;依次测试i阶交调,i=5、7、……、m-2、m,其中,m为交调次数,测试i阶交调输出功率时,先限制打MARKER的范围在i-2阶交调下边带和i+2阶交调下边带之间,打上MARKER,读取功放i阶交调下边带输出功率数值,然后限制打MARKER的范围在i-2阶上边带和i+2阶交调上边带之间,打上MARKER,读取功放i阶交调上边带输出功率数值。
8.根据权利要求4所述的通用的功率放大器的自动测试方法,其特征在于,步骤3所述驱动功放文件为对驱动功放测试得到的参数文档,包括驱动功放在各频点下的输入功率、输出功率、增益、效率。
9.根据权利要求4所述的通用的功率放大器的自动测试方法,其特征在于,在各测试点下进行数据处理时,如果在步骤3中选择不加载驱动功放文件,则步骤8中计算被测功放的增益Gain(dB)和效率PAE(%)时,使用如下公式计算:
Gain(dB)=Pout-Pin;
Pdc(W)=Vd*Id;
如果在步骤3中选择加载驱动功放文件,则步骤8中计算被测功放的增益和效率时,使用如下公式计算:
Gain(dB)=Pout-Pin-Gaind;
Pdc(W)=Vd*Id;
其中,Pout为频谱分析仪测试得到的被测功放的输出信号功率,Pin为信号源的输入功率,Gaind为表驱动功放的增益,Vd为被测功放的漏极电压,Id为被测功放的漏极电流,Pdc(W)为被测功放的直流功率。
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