CN116520053A - 一种功率放大器指标测试装置及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种功率放大器指标测试装置及测试方法，属于测试技术领域。本发明申请通过输入区间自适应测试的方法测试得到安全测量输入区间，避免了因测试人员对功率放大器性能缺少了解，而造成测试过程中输入功率造成的安全隐患；本发明申请通过微波线路及元件的损耗和频响补偿的方法，弥补了现有自动测试以及人工测试中易忽略微波线路损耗，微波连接元件频率响应计算的缺陷，克服了损耗补偿以及元件频率响应带来的影响，提高了测试指标的准确性；本发明申请通过改进功率放大器测试算法方法，克服现有自动测试方法与人工测试过程中测试的速度与精度的问题，使测试效率进一步提高。

Description

一种功率放大器指标测试装置及测试方法

技术领域

本发明属于测试技术领域，具体涉及一种功率放大器指标测试装置及测试方法。

背景技术

功率放大器是大功率测试系统、电磁兼容测试等领域的重要测试仪器。当前，随着微波测试技术的不断发展，功率放大器的性能指标显得尤为重要，当前测试技术方法中存在以下问题亟需解决：

人工测试效率低且精度有限，通过人工手动设置仪器读数，记录测试结果耗费时间且易出错，测试指标精度低。

微波线路损耗补偿计算复杂繁琐，在微波仪器测量过程中，由于线路线缆的连接损耗，不同微波连接元件(如衰减器等)的频率响应会极大影响测量的准确性。一般的自动测试与人工测试中容易忽略微波线路损耗，且微波连接元件频率响应测试较复杂，存在补偿计算繁琐的问题。

测试输入功率区间的存在安全隐患，因功率放大器性能未知，通常测试前由测试人员根据自身经验设定测试输入功率区间，因此输入测试功率存在不确定性以及测试过程中输入功率的不稳定性，易造成机器损坏和测试效率低下的问题。

测试指标算法的性能较低，测试算法基于功率放大器原理去设计，针对功率放大器测试的各个指标方法不一，且现有测试方法中多数采用逐点读数的方式，缺乏灵活性且无法平衡测试的速度与精度。

功率放大器测试原理

增益(G)：表征功率放大器对信号的放大器能力，是指在输入输出端口功率匹配良好的情况下，输出功率与输入功率的比值去对数，单位为dB，表达式如下表示：

G(dB)＝P_out(dBm)-P_in(dBm)

增益平坦度(ΔG)：指在相同的输入功率情况下功率放大器的输出功率幅度随频率的变化而出现波动的范围。其表达式如下：

G_max为工作频率内最大增益，G_min为工作频率中最小增益。

P1dB、P3dB、Psat点：如图1，功率放大器工作时，在线性区，输入功率增大，输出功率相应的线性增加(斜率为1)，如图1中理想输出功率线。非线性区，输出功率如图1中实际输出功率曲线，此时输入功率增加1dB，输出功率增量小于1dB。实际输出功率与理想输出功率之间的差值为1dB时，定义为P1dB点；实际输出功率与理想输出功率差值为3dB的时，定义为P3dB点；实际输出功率保持饱和输出不变时，定义为Psat点。

谐波抑制：因放大器非线性效应，工作过程中放大器会输出产生一系列的谐波。谐波抑制(HD)是谐波功率与基波功率的比值取对数，表达式如下：

HD_n表示第n次谐波抑制，P_n表示第n次谐波的功率，P_s表示基波功率。

现有技术方案：

人工测试，需多名测试人员参与测试操作，通过手动调整按键，读取各仪器面板读数，并手工计算记录，步骤繁琐；且由于测试时间长，功放在不同温度条件下指标存在误差；测试线路中，存在线缆损耗及微波连接元件频响的因素，使得人工测试变得繁琐复杂。

自动测试：现有众多功放指标自动测试方法技术中，均采用类似的测试连接方式，为上位机连接仪器，通过程控指令控制读取仪器测试信息。人为设定输入功率区间，针对测试指标采用以设定功率步进，逐点扫描匹配条件的方式进行采集数据，进而计算结果。

但测试方法中，未考虑线缆损耗及微波连接元件频响的因素，易造成测试结果存在误差；人为设置测试输入功率区间及步进，易造成机器损坏和测试效率低下的问题；使用逐点遍历的方式采集测试数据，其存在缺乏灵活性且无法平衡测试的速度与精度。

现有功率放大器自动测试技术缺点有以下几点：

1.测试安全性差，现有功率放大器自动测试技术中，测试输入功率区间是根据测试人员自身测试经验而定。测试过程中，由于测试人员对功率放大器性能缺少了解，易造成设置测试区间不准确和测试输入功率变化的不稳定性，进而造成测试过程中安全隐患。

2.测试准确性低，在微波仪器测量过程中，由于线路线缆的连接损耗，不同的微波连接元件的频率响应会极大影响测量的准确性。现有自动测试以及人工测试中易忽略微波线路损耗，微波连接元件频率响应测试较复杂，使得损耗补偿以及元件频率响应极大影响测试指标的准确性。

3.测试效率性弱，现有功率放大器自动测试技术针对功率放大器性能指标测试，多采用测试输入功率逐点递增读数的测试方法，该方法缺乏灵活性且无法平衡测试的速度与精度。

发明内容

针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明提出了一种功率放大器指标测试装置及测试方法，设计合理，克服了现有技术的不足，具有良好的效果。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种功率放大器指标测试装置，包括信号源、功率计、频谱仪、待测仪器和待测微波元器件以及上位机；

上位机与信号源、功率计、频谱仪、待测仪器通过通用通信连接端口GPIB、LAN或USB进行线缆连接；

待测仪器和待测微波元器件分别通过微波线缆与信号源、功率计、频谱仪连接；

信号源，被配置为用于发送测试信号；

功率计，被配置为用于接收测试信号，并显示测试信号的功率值；

频谱仪，被配置为用于反映接收到测试信号的频谱特性；

上位机，被配置为用于实时读取信息，完成测试并生成测试结果。

优选地，待测微波元器件包括衰减器和转接器；

衰减器，被配置为用于对测试信号功率进行衰减；

转接器，被配置为用于实现信号的传输和分配。

此外，本发明还提到一种功率放大器指标测试方法，该方法采用如上所述的一种功率放大器指标测试装置；包括如下步骤：

步骤1：微波线路补偿测试；

步骤2：输入区间自适应测试；

步骤3：功率放大器的性能指标测试；

步骤4：测试结果输出。

优选地，步骤1中，具体包括如下步骤：

步骤1.1：线缆损耗测量；

设置线缆损耗的测试频率范围和功率范围，频率范围为待测仪器工作的频率范围，功率范围为预估待测仪器最小输入功率与最大输出功率；通过控制信号源输出测试信号与功率计读取测试信号功率，计算得到线缆损耗，并记录到上位机；

当信号源输出功率为P_signal，功率计读数为P_power，在理想情况下，P_signal＝P_power；现实中线缆连接存在损耗P_loss，P_loss＝P_signal-P_power；

步骤1.2：待测微波元器件的频响测量；

将待测微波元器件放置到被测位置，基于已测线缆损耗的基础上，设置测试频率范围和功率范围，通过控制信号源输出测试信号与功率计读取测试信号功率，计算得到待测微波元器件的频率响应，并记录到上位机；

加载待测微波元器件后，当信号源输出功率为P_signal，功率计读数为P_power，此时待测微波元器件的频率响应为P_freq，P_freq＝P_signal-P_power-P_loss；

步骤1.3：确保测准确性，对不同频率区间，不同功率区间做损耗与频率响应插值。

优选地，步骤2中，输入区间自适应测试的目的是测试在待测功放性能未知的条件下，判定功率放大器的安全输入功率范围，依据功率放大器的放大特性，功率放大器工作时，随着输入功率的增加，其工作区域分为线性区，非线性区，非线性区包括饱和区和非饱和区；具体测试过程如下：

功率放大器在工作中由于温度影响因素，其输出功率在一定范围内浮动上下变化，故设定判别浮动区间阈值

控制信号源，设置功率放大器输入在线性区的信号功率为P_start，输入功率信号已特定步进递增读取输出功率值，当输入功率增加按特定步长，由Pin1增长到Pin2，理想状态下，在线性区输出功率应为Pout2，若此时输出功率为Pout3、Pout4，在区间内，则判定当前功率放大器在线性区；若输出功率为Pout5，/>则判定功率放大器工作进入非线性区；

功率放大器进入非线性区后，输入功率信号按特定步进P₁、P₂、P₃、P₄、P₅、P₆输入，对应输出功率为P_a、P_b、P_c、P_d、P_e、P_f；

当且/>时，确定P_b点，功率放大器工作在非线性区；

当且/>时，判断P_c点，功率放大器工作开始进入饱和区；

当且/>时，判定该输出功率P_d点，功率放大器工作在饱和区；

当且/>时，判定输出功率P_e点在饱和区；

进入饱和区后，输出功率满足的同时，/>且/>则判定P_e点为饱和功率输出点P_sat，其对应的输入频率为P₆为区间截止输入功率P_end，测试输入功率的安全区间[P_start，P_end]。

优选地，步骤3中，功率放大器性能指标包括增益G、增益平坦度ΔG以及P1dB、P3dB、Psat点；

增益G：表征功率放大器对信号的放大器能力，是指在输入输出端口功率匹配良好的情况下，输出功率与输入功率的比值去对数，单位为dB，表达式如下表示：

G(dB)＝P_out(dBm)-P_in(dBm)；

增益平坦度ΔG：指在相同的输入功率情况下功率放大器的输出功率幅度随频率的变化而出现波动的范围；其表达式如下：

其中，G_max为工作频率内最大增益，G_min为工作频率中最小增益；

P1dB、P3dB、Psat点：功率放大器工作存在线性区域，在线性区域内，随着输入功率增大，输出功率相应的线性增加；

功率放大器进入非线性区后，输出功率为实际输出功率曲线，此时输入功率增加1dB，输出功率增量小于1dB，实际输出功率与理想输出功率差值为1dB时，定义为P1dB点；

实际输出功率与理想输出功率差值为3dB时，定义为P3dB点；

实际输出功率保持饱和输出不变时，定义为Psat点；

谐波抑制HD：因功率放大器非线性效应，工作过程中功率放大器会输出产生一系列的谐波，谐波抑制是谐波功率与基波功率的比值取对数，表达式如下：

其中，HD_n表示第n次谐波抑制，P_n表示第n次谐波的功率，P_s表示基波功率。

优选地，增益、增益平坦度的计算方法如下：

步骤S01：基于输入区间自适应测试获得测试安全区间[P_start，P_end]；

步骤S02：线性区，获取对应点的输入功率和输出功率，计算对应点的增益；

步骤S03：计算选取线性区点的增益均值，从而得到各频率下的增益；

步骤S04：排序不同频率下的增益值，根据计算增益平坦度。

优选地，P1dB、P3dB、Psat点的计算方法如下：

步骤S11：基于输入区间自适应测试确定测试安全区间[P_start，P_end]，确定Psat点；

步骤S12：设定判定阈值为Δ和取值精度，基于已得到的输入功率安全区间，设计区间二分法，通过缩小取值区间，不断调整测试输入功率Pin，当读取实际输出功率Pr与理想输出功率Pd通过判定条件，且达到取值精度，则判定符合条件的该点为P1dB点，同理获取P3dB点。

优选地，二次谐波抑制、三次谐波抑制的计算方法如下：

步骤S31：选择连接频谱仪测量通路，载入已测量P1dB、P3dB、Psat点数据，自动设置频谱仪带宽为100M；

步骤S32：开始测试，设置待测频率，以及设置对应频率下输入功率P1dB、P3dB、Psat点为测试信号输入功率；

步骤S33：分别对基波，二次谐波、三次谐波设置仪器中心频点并标记，读取对应值进行计算；

步骤S34：通过差值计算，记录测试各点的二次谐波抑制、三次谐波抑制值。

本发明所带来的有益技术效果：

1.测试安全性进一步提高，本发明申请通过输入区间自适应测试的方法测试得到安全测量输入区间，避免了因测试人员对功率放大器性能缺少了解，而造成测试过程中输入功率造成的安全隐患；

2.测试准确性进一步提高，本发明申请通过微波线路及元件的损耗和频响补偿的方法，弥补了现有自动测试以及人工测试中易忽略微波线路损耗，微波连接元件频率响应计算的缺陷，克服了损耗补偿以及元件频率响应带来的影响，提高了测试指标的准确性；

3.测试效率性进一步提高，本发明申请通过改进功率放大器测试算法方法，利用二分法通过判断匹配，搜索效率进一步提高，测量精度可精确到0.01，克服现有自动测试方法与人工测试过程中测试的速度与精度的问题，使测试效率进一步提高。

附图说明

图1为功率放大器工作曲线示意图；

图2为本发明测试方法的流程图；

图3为本发明测试装置原理图；

图4为功率放大器工作区域示意图；

图5为判定线性区变化曲线示意图；

图6为判定非线性区变化曲线示意图；

图7为判定自适应测试区间示意图；

图8为P1dB点测试算法流程图。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

本发明提出了一种测试区间自适应与损耗自动补偿的功率放大器指标测试方法。

功率放大器测试指标：增益、增益平坦度、P_1dB、P_3dB、P_sat、二次谐波、三次谐波。

采用测试仪器有：信号源、功率计、频谱仪、待测功率放大器。

测试方法：采用通过软件自动测试的方法，上位机与测试仪器通过通信连接端口GPIB、LAN或USB进行线缆连接；上位机软件采用C++Qt开发，可实时监控查询各个测试仪器状态信息。

测试结果：输出特定的文本格式(CSV、EXCEL、TXT等)，根据需求设置绘制特性曲线，直观地反映测试结果。

测试步骤：微波线路补偿测试、输入区间自适应测试、功率放大器性能指标测试、测试结果输出四个部分，以下按照图2中步骤说明前三部分。

1.微波线路补偿测试

微波线路补偿测试，测试环境进行搭建连接之后，首先利用线缆直连方式连接测得线缆损耗，之后测试待测微波元器件(转接器、衰减器等)，测得元件损耗与频响，记录到上位机自动测试软件中。

测试原理：

线缆损耗测量：采用仪器线缆直连方式测量，当信号源输出功率为P_signal，功率计读数为P_power，在理想情况下，P_signal＝P_power；现实中线缆连接存在的损耗P_loss，P_loss＝P_signal-P_power；

元器件频响测量：基于已测得的线缆损耗P_loss，采用仪器测试线路方式测量，加载测试微波元器件后，当信号源输出功率为P_signal，功率计读数为P_power，此时元器件频率响应为P_freq，P_freq＝P_signal-P_power-P_loss；

测量方法：

(1)采用图3中采用连接方式1线缆直连，设置测试频率范围，功率范围(频率范围为待测仪器工作的频率范围、功率范围为预估待测仪器最小输入功率与最大输出功率)。通过控制信号源输出与读取功率计读数，计算测得线缆损耗，并记录到上位机电脑。

(2)采用图3中采用连接方式2测试线路，将待测微波元器件(衰减器，转接器等)放置测量位置，基于已测线缆损耗的基础上进行计算，设置测试频率范围，功率范围(频率范围为待测仪器工作的频率范围、功率范围为预估待测仪器最小输入功率与最大输出功率)。，通过控制信号源输出与功率计输入读取读数，计算测得微波元件频率响应，并记录到上位机电脑。

(3)确保测准确性，针对测试频率区间，功率区间做损耗与频率响应插值，如下表1。

表1各频率功率下的损耗与频响

	功率1	功率2	…
				频率1	Ploss11,Pfreq11	Ploss12,Pfreq12	…,…
频率2	Ploss21,Pfreq21	Ploss22,Pfreq22	…,…
				…	…,…	…,…	…,…

2.输入区间自适应测试

测试原理：

输入区间自适应测试的目的是测试在对待测功放性能未知的条件下，判定测试安全输入功率范围。依据功率放大器放大特性，功率放大器工作时，随着输入功率的增加，其工作区域分为线性区和非线性区，非线性区包括饱和区和非饱和区。

如图4所示，放大器工作在线性区，输入功率P_in与输出功率P_out存在线性关系，P_out＝P_in×k，k＝1，输入功率P_in输入增加a₁时，输出功率P_out对应输出增加a₂，此时a₁＝a₂；

放大器工作在非线性区，输入功率P_in与输出功率P_out存在非线性关系，输入功率P_in输入增加a₁时，输出功率P_out对应输出增加a₂，此时a₁＞a₂；

放大器工作在饱和区，输入功率P_in输入增加，输出功率P_out保持稳定不变，趋于饱和。

利用这一特性，输入在线性区工作的小信号功率P_start，通过不断递增的方式，利用各区域的特征判别输入功率是否递增到饱和区，到达饱和区后，获得饱和功率输出点P_sat，对应此时的输入功率P_end，则获得测试输入功率的安全区间[P_start，P_end]。

测试方法：

放大器在工作中由于温度等影响因素，其输出功率在一定范围内会产生变化，故设定判别浮动区间阈值

(1)控制信号源，设置功率放大器输入在线性区的小信号功率P_start，输入功率信号已特定步进递增读取输出功率值。如图5所示，当输入功率增加按特定步长，由Pin1增长到Pin2，理想状态下，在线性区输出功率应为Pout2，若此时输出功率为Pout3、Pout4，在区间内，则可判定当前放大器在线性区；若输出功率为Pout5，/>则判定放大器工作进入非线性区。

(2)放大器进入非线性区后，如图6所示，输入功率信号按特定步进P₁、P₂、P₃、P₄、P₅、P₆输入，对应输出功率为P_a、P_b、P_c、P_d、P_e、P_f，当且/>时，可确定P_b点，放大器工作在非线性区；当/>且/>时，判断P_c点，放大器工作开始进入饱和区；当/>且/>时，可判定该输出功率P_d点，放大器工作在饱和区。当且/>时，判定输出功率P_e点在饱和区。

进入饱和区后，输出功率满足的同时，/>且/>则判定P_e点为饱和功率输出点P_sat，其对应的输入频率为P₆为区间截止输入功率P_end，测试输入功率的安全区间[P_start，P_end]。

三、功率放大器性能指标测试

1.测试指标原理：

增益(G)：表征功率放大器对信号的放大器能力，是指在输入输出端口功率匹配良好的情况下，输出功率与输入功率的比值去对数，单位为dB，表达式如下表示：

G(dB)＝P_out(dBm)-P_in(dBm)

增益平坦度(ΔG)：指在相同的输入功率情况下功率放大器的输出功率幅度随频率的变化而出现波动的范围。其表达式如下：

G_max为工作频率内最大增益，G_min为工作频率中最小增益。

P1dB、P3dB、Psat点：如图7所示，功率放大器工作存在线性区域，在线性区域内，随着输入功率增大，输出功率相应的线性增加，如图中理想输出功率线。但放大器进入非线性区后，输出功率为实际输出功率曲线，此时输入功率增加1dB，输出功率增量小于1dB。实际输出功率与理想输出功率差值为1dB的时，定义为P1dB点；实际输出功率与理想输出功率差值为3dB的时，定义为P3dB点；实际输出功率保持饱和输出不变时，定义为Psat点。

谐波抑制(HD)：因放大器非线性效应，工作过程中放大器会输出产生一系列的谐波。谐波抑制是谐波功率与基波功率的比值取对数，表达式如下：

HD_n表示第n次谐波抑制，P_n表示第n次谐波的功率，P_s表示基波功率。

2.测试算法：

增益、增益平坦度：

(1)基于输入区间自适应测试获得测试安全区间[P_start，P_end]。

(2)线性区，获取对应点的输入功率和输出功率，计算对应点的增益。

(3)计算选取线性区点的增益均值，从而得到各频率下的增益。

(4)排序不同频率下的增益值，根据计算增益平坦度。

P1dB、P3dB、Psat点计算：

(1)基于输入区间自适应测试确定测试安全区间[P_start，P_end]，确定Psat点。

(2)如图8为P1dB点测试算法流程，设定判定阈值为Δ和取值精度，基于已得到的输入功率安全区间，设计区间二分法，通过缩小取值区间，不断调整测试输入功率Pin，当读取实际输出功率Pr与理想输出功率Pd通过判定条件，且达到取值精度。则判定符合条件的该点为P1dB点，同理获取P3dB点。

二次谐波抑制、三次谐波抑制计算：

(1)选择连接频谱仪测量通路，载入已测量P1dB、P3dB、Psat点数据，自动设置频谱仪带宽为100M。

(2)开始测试，设置待测频率，以及设置对应频率下输入功率P1dB、P3dB、Psat点为测试信号输入功率；(3)分别对基波，二次谐波、三次谐波设置仪器中心频点并标记，读取对应值进行计算。

(4)通过差值计算，记录测试各点的二次谐波抑制、三次谐波抑制值。本发明申请的关键点有如下几项：

第一个关键技术点是微波线路及元件的损耗和频响自动补偿。在测试功率放大器指标之前，通过微波仪器间不同线路测量方式，测量不同频率点下，不同功率点下，线缆损耗与微波连接元件频率响应并记录。使得在功放仪器测试过程中，忽略损耗与频响的影响，提高了测试结果的准确度。

第二个关键技术点是输入区间自适应测试方法。为提高测试功率放大器过程中的安全性与稳定性，基于功率放大器工作放大器特性曲线，确定安全测试输入功率区间，极大程度上保障了测试安全。

第三个关键技术点是改进功率放大器测试算法方法。相较于现有主流测试方法，按输入功率点逐点去匹配，利用二分法通过判断匹配，搜索效率提高，测量精度可精确到0.01，测试的速度和效率都有明显的提升。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种功率放大器指标测试装置，其特征在于：包括信号源、功率计、频谱仪、待测仪器和待测微波元器件以及上位机；

上位机与信号源、功率计、频谱仪、待测仪器通过通用通信连接端口GPIB、LAN或USB进行线缆连接；

待测仪器和待测微波元器件分别通过微波线缆与信号源、功率计、频谱仪连接；

信号源，被配置为用于发送测试信号；

功率计，被配置为用于接收测试信号，并显示测试信号的功率值；

频谱仪，被配置为用于反映接收到测试信号的频谱特性；

上位机，被配置为用于实时读取信息，完成测试并生成测试结果。

2.根据权利要求1所述的功率放大器指标测试装置，其特征在于：待测微波元器件包括衰减器和转接器；

衰减器，被配置为用于对测试信号功率进行衰减；

转接器，被配置为用于实现信号的传输和分配。

3.一种功率放大器指标测试方法，其特征在于：采用如权利要求1所述的一种功率放大器指标测试装置；包括如下步骤：

步骤1：微波线路补偿测试；

步骤2：输入区间自适应测试；

步骤3：功率放大器的性能指标测试；

步骤4：测试结果输出。

4.根据权利要求3所述的功率放大器指标测试方法，其特征在于：步骤1中，具体包括如下步骤：

步骤1.1：线缆损耗测量；

设置线缆损耗的测试频率范围和功率范围，频率范围为待测仪器工作的频率范围，功率范围为预估待测仪器最小输入功率与最大输出功率；通过控制信号源输出测试信号与功率计读取测试信号功率，计算得到线缆损耗，并记录到上位机；

当信号源输出功率为P_signal，功率计读数为P_power，在理想情况下，P_signal＝P_power；现实中线缆连接存在损耗P_loss，P_loss＝P_signal-P_power；

步骤1.2：待测微波元器件的频响测量；

将待测微波元器件放置到被测位置，基于已测线缆损耗的基础上，设置测试频率范围和功率范围，通过控制信号源输出测试信号与功率计读取测试信号功率，计算得到待测微波元器件的频率响应，并记录到上位机；

加载待测微波元器件后，当信号源输出功率为P_signal，功率计读数为P_power，此时待测微波元器件的频率响应为P_freq，P_freq＝P_signal-P_power-P_loss；

步骤1.3：确保测准确性，对不同频率区间，不同功率区间做损耗与频率响应插值。

5.根据权利要求3所述的功率放大器指标测试方法，其特征在于：步骤2中，输入区间自适应测试的目的是测试在待测功放性能未知的条件下，判定功率放大器的安全输入功率范围，依据功率放大器的放大特性，功率放大器工作时，随着输入功率的增加，其工作区域分为线性区，非线性区，非线性区包括饱和区和非饱和区；具体测试过程如下：

功率放大器在工作中由于温度影响因素，其输出功率在一定范围内浮动上下变化，故设定判别浮动区间阈值

控制信号源，设置功率放大器输入在线性区的信号功率为P_start，输入功率信号已特定步进递增读取输出功率值，当输入功率增加按特定步长，由Pin1增长到Pin2，理想状态下，在线性区输出功率应为Pout2，若此时输出功率为Pout3、Pout4，在区间内，则判定当前功率放大器在线性区；若输出功率为Pout5，/>则判定功率放大器工作进入非线性区；

功率放大器进入非线性区后，输入功率信号按特定步进P₁、P₂、P₃、P₄、P₅、P₆输入，对应输出功率为P_a、P_b、P_c、P_d、P_e、P_f；

当且/>时，确定P_b点，功率放大器工作在非线性区；

当且/>时，判断P_c点，功率放大器工作开始进入饱和区；

当且/>时，判定该输出功率P_d点，功率放大器工作在饱和区；

当且/>时，判定输出功率P_e点在饱和区；

进入饱和区后，输出功率满足的同时，/>且/>则判定P_e点为饱和功率输出点P_sat，其对应的输入频率为P₆为区间截止输入功率P_end，测试输入功率的安全区间[P_start，P_end]。

6.根据权利要求3所述的功率放大器指标测试方法，其特征在于：步骤3中，功率放大器性能指标包括增益G、增益平坦度ΔG以及P1dB、P3dB、Psat点；

增益G：表征功率放大器对信号的放大器能力，是指在输入输出端口功率匹配良好的情况下，输出功率与输入功率的比值去对数，单位为dB，表达式如下表示：

G(dB)＝P_out(dBm)-P_in(dBm)；

增益平坦度ΔG：指在相同的输入功率情况下功率放大器的输出功率幅度随频率的变化而出现波动的范围；其表达式如下：

其中，G_max为工作频率内最大增益，G_min为工作频率中最小增益；

P1dB、P3dB、Psat点：功率放大器工作存在线性区域，在线性区域内，随着输入功率增大，输出功率相应的线性增加；

功率放大器进入非线性区后，输出功率为实际输出功率曲线，此时输入功率增加1dB，输出功率增量小于1dB，实际输出功率与理想输出功率差值为1dB时，定义为P1dB点；

实际输出功率与理想输出功率差值为3dB时，定义为P3dB点；

实际输出功率保持饱和输出不变时，定义为Psat点；

谐波抑制HD：因功率放大器非线性效应，工作过程中功率放大器会输出产生一系列的谐波，谐波抑制是谐波功率与基波功率的比值取对数，表达式如下：

其中，HD_n表示第n次谐波抑制，P_n表示第n次谐波的功率，P_s表示基波功率。

7.根据权利要求6所述的功率放大器指标测试方法，其特征在于：增益、增益平坦度的计算方法如下：

步骤S01：基于输入区间自适应测试获得测试安全区间[P_start，P_end]；

步骤S02：线性区，获取对应点的输入功率和输出功率，计算对应点的增益；

步骤S03：计算选取线性区点的增益均值，从而得到各频率下的增益；

步骤S04：排序不同频率下的增益值，根据计算增益平坦度。

8.根据权利要求6所述的功率放大器指标测试方法，其特征在于：P1dB、P3dB、Psat点的计算方法如下：

步骤S11：基于输入区间自适应测试确定测试安全区间[P_start，P_end]，确定Psat点；

步骤S12：设定判定阈值为Δ和取值精度，基于已得到的输入功率安全区间，设计区间二分法，通过缩小取值区间，不断调整测试输入功率Pin，当读取实际输出功率Pr与理想输出功率Pd通过判定条件，且达到取值精度，则判定符合条件的该点为P1dB点，同理获取P3dB点。

9.根据权利要求6所述的功率放大器指标测试方法，其特征在于：二次谐波抑制、三次谐波抑制的计算方法如下：

步骤S31：选择连接频谱仪测量通路，载入已测量P1dB、P3dB、Psat点数据，自动设置频谱仪带宽为100M；

步骤S32：开始测试，设置待测频率，以及设置对应频率下输入功率P1dB、P3dB、Psat点为测试信号输入功率；

步骤S33：分别对基波，二次谐波、三次谐波设置仪器中心频点并标记，读取对应值进行计算；

步骤S34：通过差值计算，记录测试各点的二次谐波抑制、三次谐波抑制值。