JP2004301562A - Active load pull measuring method and active load pull measuring circuit - Google Patents

Active load pull measuring method and active load pull measuring circuit Download PDF

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JP2004301562A
JP2004301562A JP2003092439A JP2003092439A JP2004301562A JP 2004301562 A JP2004301562 A JP 2004301562A JP 2003092439 A JP2003092439 A JP 2003092439A JP 2003092439 A JP2003092439 A JP 2003092439A JP 2004301562 A JP2004301562 A JP 2004301562A
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active
reflected wave
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pull
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Toshihiro Ueno
智弘 上野
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NEC Corp
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  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress an equivalent load reflection coefficient, namely, a frequency characteristic generated at the setting time of an equivalent load impedance, and to evaluate a wide-band load characteristic. <P>SOLUTION: This active load pull measuring method for evaluating the load characteristic of an active element such as an FET used for a high-frequency power amplifier for a radio communicator has (1) a function for flattening an amplitude frequency characteristic in an evaluation band by equalizers installed on an input signal route and a reflected wave injection route, and (2) a function for uniformizing the electric length between the routes by delay lines installed on the input signal route and the reflected wave injection route, and flattening the phase frequency characteristic in the evaluation band. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アクティブロードプル測定法に関し、特に、無線通信機用の高周波電力増幅器に使用されるFET等の能動素子の負荷特性を評価するアクティブロードプル測定法及びアクティブロードプル測定回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
高周波電力増幅器に使用されるFET等の能動素子の負荷特性を評価する方法としてロードプル測定法が知られている(特許文献1参照)。
図6は、ロードプル測定法の基本構成を示す図である。本測定法は、測定用信号を出力する信号源と、前記信号源の出力信号を入力する電解効果トランジスタ等の被測定能動素子と、該被測定能動素子の出力端子に接続した負荷インピーダンス(Z)とからなる測定系を用いる。ロードプル測定法は、このような測定系により、被測定能動素子の負荷反射係数(Γ)、すなわち負荷インピーダンスに対する、出力電力、利得、効率等の性能指標を計測することにより、負荷特性を評価することを可能とする測定法である。ロードプル測定法による測定で得られた負荷特性は、能動素子を用いて増幅器を設計する際、出力整合回路を決定するための有効な情報として利用できる。
【0003】
【特許文献1】
特開昭56−157876号公報
【0004】
ところが、ロードプル測定法では、負荷反射係数を可変するため負荷インピーダンスを調整する可変機構を設ける必要があり、この可変機構としてマイクロストリップ線路のパターンを調整するパターン調整やメカニカルチューナー等が利用される。しかし、このような負荷反射係数の可変機構は、調整機構上、設定に時間を要し、測定の簡易化・迅速化を妨げる要因となっている。
【0005】
図7は、前述のような問題を解決できるアクティブロードプル測定法を示す図である。アクティブロードプル測定法では、ロードプル測定法の問題点を解決するため、被測定能動素子への入力信号の一部を分岐し、被測定能動素子の出力へ反射波として注入することで、等価的な負荷反射係数(等価負荷反射係数)、すなわち負荷インピーダンス(等価負荷反射係数)を実現することを可能に構成している。
被測定能動素子3に対する信号源1からの入力信号経路V1に加え、信号源1の出力に分配器2を設けて被測定能動素子3の入力信号の一部を分岐し、可変減衰器8及び可変移相器9を介し、被測定能動素子3の出力側に、終端器7を有するサーキュレータ6を介して反射波として供給する反射波注入経路V2が構成される。
【0006】
等価負荷反射係数は、能動素子からの出射波と注入した反射波の複素振幅の比であるから、図7に示すように被測定能動素子3の出力側にカプラ4を介してネットワークアナライザ(アナライザ)5を設けてモニタし、計測(計算)する。
可変減衰器8および可変移相器9により設定された等価負荷インピーダンスに対する、出力電力、利得、効率等の性能指標を測定し、負荷特性を評価する情報を得る構成でなる。
【0007】
以上の構成によりアクティブロードプル測定法における等価負荷反射係数の可変については、反射波の振幅及び位相を可変減衰器8及び可変移相器9を用いて調整することにより実現することができ、マイクロストリップ線路のパターン調整やメカニカルチューナー等よりも容易に可変することが可能であるから、測定の簡易化及び迅速化が図れるという利点がある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のアクティブロードプル測定法では、入力信号から分岐した反射波を能動素子の出力へ注入し、反射係数の可変を行うため、入力信号経路と反射波注入経路の振幅及び位相の周波数特性によって、等価負荷反射係数、すなわち等価負荷インピーダンスに周波数特性が生じるため広帯域の負荷特性の評価が困難になるという欠点がある。これは、以下の理由による。
【0009】
反射波の分岐前の信号をV=|V|exp(−jθ)とすると、被測定能動素子の通過後の複素振幅Vは、
=V・V
=|V|exp(−jθ)・|V|exp(−jθ
=|V||V|exp(−j(θ+θ)) … (式1)
となる。
ここで、V(=|V|exp(−jθ))は、入力信号経路(反射波として分岐する分岐点〜被測定能動素子の入力〜被測定能動素子の出力)で生じる振幅、位相変動に基づくものであり、接続ケーブル、被測定能動素子等の特性に相当する。
【0010】
また、被測定能動素子に注入される反射波の複素振幅は、
=V・V
=|V|exp(−jθ)・|V|exp(−jθ
=|V||V|exp(−j(θ+θ)) … (式2)
となる。
ここで、V(=|V|exp(−jθ))は、反射波注入経路(反射波として分岐する分岐点〜インピーダンス調整減衰器、移相器〜被測定能動素子の出力)で生じる振幅、位相変動に基づくものであり、接続ケーブル、可変減衰器、可変移相器、アイソレーター等の特性に相当する。
【0011】
反射波注入による等価負荷反射係数Γ’は、VとVの比であるから、
Γ’=V/V
=|V||V|exp(−j(θ+θ))/|V||V|exp(−j(θ+θ))
=|V|/|V|exp(−j(θ−θ)) … (式3)
となる。
【0012】
したがって、(式3)から分かるように、等価負荷反射係数Γ’(位相∠Γ’)の周波数特性の発生要因は、
(i)|V|の周波数特性、
(ii)|V|の周波数特性、
(iii)(θ−θ)の周波数特性、
にある。
【0013】
以上のように従来のアクティブロードプル測定法では、ポイント周波数での負荷特性の評価という観点から、上記(i)〜(iii)を考慮しておらず、反射波の注入により等価負荷反射係数を設定した場合、周波数特性が発生し、広帯域の測定は困難であるという欠点があった。
【0014】
本発明の目的は、能動素子の負荷特性を評価するアクティブロードプル測定法において、等価負荷反射係数、すなわち等価負荷インピーダンスを設定する場合に発生する周波数特性を抑制し、広帯域な負荷特性の評価を可能にすることにある。
本発明の目的は、無線通信機用の高周波電力増幅器に使用されるFETの負荷特性を評価するアクティブロードプル測定法において、等価負荷反射係数、すなわち等価負荷インピーダンスを設定する場合に発生する周波数特性を抑制し、広帯域な負荷特性の評価を可能にすることにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】
本発明のアクティブロードプル測定法及びアクティブロードプル測定回路では、広帯域な負荷特性の評価を実現可能にするため、
▲1▼ 入力信号経路、及び、反射波注入経路に設置されたイコライザにより、評価帯域の振幅周波数特性をフラットにする機能、
▲2▼ 入力信号経路、及び、反射波注入経路に設置されたディレイラインにより、経路間の電気長を揃え、評価帯域の位相周波数特性をフラットにする機能、
を有する。
上記の機能を有することにより、従来のアクティブロードプル測定法及び測定回路の問題点(i)〜(iii)を解決することができ、等価負荷反射係数の周波数特性を抑制し、広帯域な負荷特性の評価の実施を可能とする。(図3参照)
【0016】
具体的には、本発明のアクティブロードプル測定回路は、被測定能動素子の負荷特性を評価するアクティブロードプル測定回路において、被測定能動素子の入力側に測定用信号を入力する入力信号経路と、前記被測定能動素子の出力側に前記測定用信号を分岐して反射波として注入する反射波注入経路とを備え、前記入力信号経路及び反射波注入経路の一方又は両方に評価帯域の振幅周波数特性及び位相周波数特性をフラットにするためのイコライザ及びディレイラインを設けたことを特徴とする。また、前記反射波注入経路には可変減衰器及び可変移相器を備えることを特徴とする。
【0017】
更に、前記アクティブロードプル測定回路は、前記被測定能動素子の出力には負荷特性を評価するためのアナライザと、前記アナライザに接続された終端器を備えるサーキュレータと、を備え、前記反射波注入経路は前記サーキュレータを介して前記被測定能動素子の出力側に反射波を注入することを特徴とする。
【0018】
【発明の実施の形態】
次に、本発明のアクティブロードプル測定方法及びアクティブロードプル測定回路の基本構成及び本発明の一実施の形態について説明する。
(構成の説明)
図1は、本発明のアクティブロードプル測定系の基本構成を示す図である。入力信号経路(V1)は、信号源1と、信号源1の出力Voを入力する分配器2と、イコライザEQL11と、イコライザEQL11の出力を入力するディレイライン12と、ディレイライン12の出力を入力する被測定能動素子3とから構成され、反射波注入経路(V2)は、分配器2からの分岐出力を入力する可変減衰器8と可変減衰器8の出力を入力する可変移相器9と、可変移相器9の出力を入力するイコライザEQL13と、イコライザEQL13の出力を入力するディレイライン14と、ディレイライン14の出力を入力するサーキュレータであって、該サーキュレータは、被測定能動素子3の出力側に設けられ、ネットワークアナライザ(アナライザ)5と接続されたカプラ4を介して接続され、終端器7を有し、被測定能動素子3に対して反射波を注入する方向性結合機能を有するサーキユレータ6とから構成される。
【0019】
図1に示すアクティブロードプル測定系は、入力信号経路(V1)、及び、反射波注入経路(V2)に設置されたイコライザ11、13により、評価帯域の振幅周波数特性をフラットにする機能を有するとともに、入力信号経路(V1)、及び、反射波注入経路(V2)に設置されたディレイライン12、14により、経路間の電気長を揃え、評価帯域の位相周波数特性をフラットにする機能を有する。
【0020】
(動作の説明)
本実施の形態の構成により得られる特性を従来技術との比較により以下説明する。最初に従来のアクティブロードプル測定系による計測例を説明する。
図2は、従来のアクティブロードプル測定系による計測例を示す図である。本計測例では、ポイント周波数での負荷特性の評価を念頭においているため、入力信号経路(V1)の振幅周波数特性、反射波注入経路の振幅周波数特性、経路間の位相差周波数特性は考慮されていない。入力信号経路(V1)は、物理長が1m、電気長が3.3nSであり、1GHzでの|V1|=0dB、θ1=1187°、1.1GHzでの|V1|=1dB、θ1=1307°である。また、反射波注入経路(V2)は、物理長が2m、電気長が6.7nS、1GHzでの|V2|=0dB、θ2=2408°、1.1GHzでの|V2|=0.5dB、θ2=2654°である。
【0021】
本例では、1GHz、100MHz帯域にて、
・入力信号経路の振幅周波数特性:1dBpp(pp:peak to peak)
・反射波注入経路の振幅周波数特性:0.5dBpp
・経路間の位相差周波数特性:126°pp
である。
【0022】
図3は、図2に示す従来の測定系により1GHzにてオープン点(|Γ’|=1、∠Γ’=0°)に等価負荷反射係数の設定を行った場合の周波数特性の計算結果を示す図である。図3に示すように、本測定系によれば、|Γ’|に0.056、∠Γ’に126°の周波数特性が発生しており、広帯域の負荷特性の評価は困難であることが確認できる。
【0023】
図4は、本発明のアクティブロードプル測定法及びアクティブロードプル測定回路の具体的な実施の形態の測定系を示す図である。イコライザ及びディレイラインにより、入力信号経路(V1)は、物理長を2m、電気長を6.7nSとし、1GHzでは|V1|=0dB、θ1=2408°とし、1.1GHzでは|V1|=0dB、θ1=2654°と設定する。また、反射波注入経路(V2)は、物理長を2m、電気長を6.7nSとし、1GHzでは|V2|=0dB、θ2=2408°とし、1.1GHzでは|V2|=0dB、θ2=2654°と設定する。
【0024】
各経路に設置されたイコライザ、ディレイラインにより、以上の設定により、・入力信号経路の振幅周波数特性:0dBpp
・反射波注入経路の振幅周波数特性:0dBpp
・経路間の位相差周波数特性:0°pp
に改善することができる。
【0025】
図5は、1GHzにてオープン点に等価負荷反射係数の設定を行った場合の周波数特性の計算結果を示す図である。|Γ’|の周波数特性は0、∠Γ’の周波数特性は0°ppに改善されており、周波数特性のない等価負荷反射係数の設定が可能であることが確認できる。
【0026】
以上説明した実施の形態では、イコライザ及びディレイラインを入力信号経路及び反射波注入経路の両方に接続した構成例を示したが、信号経路の特性に応じてその一方にのみ接続し、又はイコライザ又はディレイラインの何れか又は両方をその一方又は両方に接続することにより振幅周波数特性、位相差周波数特性を改善するように構成し、広帯域の負荷特性評価の精度を向上させるように構成することが可能である。
【0027】
【発明の効果】
本発明によれば、アクティブロードプル測定法において、等価負荷反射係数の周波数特性の原因となる信号経路の振幅周波数偏差、位相周波数偏差を測定系内に設置されたイコライザ、ディレイラインによって抑制する手法をとることにより、等価負荷反射係数の周波数特性を抑制し、出力電力、利得、効率等の性能指標を計測することにより、広帯域な負荷特性の評価を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のアクティブロードプル測定法の一実施の形態を示す図である。
【図2】従来のアクティブロードプル測定法の具体例を示す図である。
【図3】従来のアクティブロードプル測定法の具体例の等価負荷反射係数の計算結果を示す図である。
【図4】本発明の一実施の形態の測定法(系)の具体例を示す図である。
【図5】本発明の一実施の形態の等価負荷反射係数の計算結果を示す図である。
【図6】従来のロードプル測定法を説明する図である。
【図7】従来のアクティブロードプル測定法を説明する図である。
【符号の説明】
1 信号源
2 分配器
3 被測定能動素子
4 カプラ
5 ネットワークアナライザ
6 サーキュレータ
7 終端器
8 可変減衰器
9 可変移相器
11、13 イコライザ
12、14 ディレイライン
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an active load-pull measuring method, and more particularly, to an active load-pull measuring method and an active load-pull measuring circuit for evaluating load characteristics of an active element such as an FET used in a high-frequency power amplifier for a wireless communication device.
[0002]
[Prior art]
A load-pull measurement method is known as a method for evaluating load characteristics of an active element such as an FET used in a high-frequency power amplifier (see Patent Document 1).
FIG. 6 is a diagram showing a basic configuration of the load-pull measurement method. This measuring method includes a signal source for outputting a signal for measurement, an active element to be measured such as a field effect transistor for inputting an output signal of the signal source, and a load impedance (Z) connected to an output terminal of the active element for measurement. L ) is used. The load-pull measurement method evaluates load characteristics by measuring a load reflection coefficient (Γ L ) of an active device to be measured, that is, a performance index such as output power, gain, and efficiency with respect to load impedance, using such a measurement system. This is a measurement method that enables The load characteristics obtained by the load-pull measurement method can be used as effective information for determining an output matching circuit when designing an amplifier using active elements.
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-56-157876 [0004]
However, in the load-pull measurement method, it is necessary to provide a variable mechanism for adjusting the load impedance in order to vary the load reflection coefficient. As this variable mechanism, a pattern adjustment for adjusting the pattern of the microstrip line, a mechanical tuner, or the like is used. However, such a variable mechanism of the load reflection coefficient requires time for setting on the adjustment mechanism, which hinders simplification and quick measurement.
[0005]
FIG. 7 is a diagram illustrating an active load pull measurement method that can solve the above-described problem. In the active load-pull measurement method, in order to solve the problem of the load-pull measurement method, a part of the input signal to the active device to be measured is branched and injected into the output of the active device to be measured as a reflected wave, which is equivalent. A load impedance (equivalent load reflection coefficient), that is, a load impedance (equivalent load reflection coefficient) can be realized.
In addition to the input signal path V1 from the signal source 1 to the active element 3 to be measured, a distributor 2 is provided at the output of the signal source 1 to branch a part of the input signal of the active element 3 to be measured. A reflected wave injection path V2 to be supplied as a reflected wave via a circulator 6 having a terminator 7 is formed on the output side of the active element 3 to be measured via the variable phase shifter 9.
[0006]
Since the equivalent load reflection coefficient is the ratio of the complex amplitude of the output wave from the active element to the injected reflected wave, the network analyzer (analyzer) is connected to the output side of the active element 3 via the coupler 4 as shown in FIG. ) 5 is provided for monitoring and measurement (calculation).
A configuration is adopted in which performance indexes such as output power, gain, and efficiency are measured for the equivalent load impedance set by the variable attenuator 8 and the variable phase shifter 9 to obtain information for evaluating load characteristics.
[0007]
With the above configuration, the variation of the equivalent load reflection coefficient in the active load-pull measurement method can be realized by adjusting the amplitude and phase of the reflected wave using the variable attenuator 8 and the variable phase shifter 9. Since it is possible to change the pattern more easily than a strip line pattern adjustment or a mechanical tuner, there is an advantage that measurement can be simplified and speeded up.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional active load-pull measurement method, the reflected wave branched from the input signal is injected into the output of the active element and the reflection coefficient is varied, so that the frequency characteristics of the amplitude and phase of the input signal path and the reflected wave injection path are changed. Accordingly, a frequency characteristic is generated in the equivalent load reflection coefficient, that is, the equivalent load impedance, so that it is difficult to evaluate the load characteristics in a wide band. This is for the following reason.
[0009]
The signal before the branch of the reflected wave V 0 = | V 0 | When exp (-jθ 0), the complex amplitude V t after passage of the measured active element,
V t = V 0 · V 1
= | V 0 | exp (−jθ 0 ) · | V 1 | exp (−jθ 1 )
= | V 0 || V 1 | exp (−j (θ 0 + θ 1 )) (Equation 1)
It becomes.
Here, V 1 (= | V 1 | exp (−jθ 1 )) is an amplitude generated in an input signal path (a branch point branched as a reflected wave—an input of the active element to be measured—an output of the active element to be measured); It is based on the phase fluctuation and corresponds to the characteristics of the connection cable, the active element to be measured, and the like.
[0010]
The complex amplitude of the reflected wave injected into the active element to be measured is
V r = V 0 · V 2
= | V 0 | exp (−jθ 0 ) · | V 2 | exp (−jθ 2 )
= | V 0 || V 2 | exp (−j (θ 0 + θ 2 )) (Equation 2)
It becomes.
Here, V 2 (= | V 2 | exp (-jθ 2 )) is a reflected wave injection path (a branch point branched as a reflected wave to an impedance adjusting attenuator, a phase shifter to an output of the active element to be measured). This is based on the generated amplitude and phase fluctuations, and corresponds to characteristics of a connection cable, a variable attenuator, a variable phase shifter, an isolator, and the like.
[0011]
Since the equivalent load reflection coefficient L L ′ due to reflected wave injection is the ratio between V t and V r ,
Γ L '= V r / V t
= | V 0 || V 1 | exp (−j (θ 0 + θ 1 )) / | V 0 || V 2 | exp (−j (θ 0 + θ 2 ))
= | V 1 | / | V 2 | exp (−j (θ 1 −θ 2 )) (Equation 3)
It becomes.
[0012]
Therefore, as can be seen from (Equation 3), the cause of the frequency characteristic of the equivalent load reflection coefficient Γ L ′ (phase L L ′) is:
(I) frequency characteristics of | V 1 |
(Ii) frequency characteristics of | V 2 |
(Iii) frequency characteristics of (θ 1 −θ 2 ),
It is in.
[0013]
As described above, in the conventional active load-pull measurement method, from the viewpoint of evaluation of load characteristics at a point frequency, the above (i) to (iii) are not taken into consideration, and the equivalent load reflection coefficient is determined by injection of a reflected wave. When set, there is a drawback that a frequency characteristic occurs and it is difficult to measure in a wide band.
[0014]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an active load-pull measurement method for evaluating load characteristics of an active element, which suppresses frequency characteristics generated when an equivalent load reflection coefficient, that is, an equivalent load impedance is set, and evaluates a wide-band load characteristic. Is to make it possible.
An object of the present invention is to provide an active load-pull measurement method for evaluating the load characteristics of an FET used in a high-frequency power amplifier for a radio communication device, and to set an equivalent load reflection coefficient, that is, a frequency characteristic generated when an equivalent load impedance is set. And to enable evaluation of load characteristics over a wide band.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In the active load-pull measuring method and the active load-pull measuring circuit of the present invention, in order to enable evaluation of a wide-band load characteristic,
(1) A function to flatten the amplitude frequency characteristics of the evaluation band by the equalizer installed in the input signal path and the reflected wave injection path,
{Circle around (2)} A function of aligning the electrical length between the paths and flattening the phase-frequency characteristics of the evaluation band by using the delay lines installed in the input signal path and the reflected wave injection path,
Having.
By having the above functions, the problems (i) to (iii) of the conventional active load pull measurement method and measurement circuit can be solved, the frequency characteristics of the equivalent load reflection coefficient are suppressed, and the load characteristics in a wide band are reduced. Enables the evaluation of (See Fig. 3)
[0016]
Specifically, the active load-pull measurement circuit of the present invention is an active load-pull measurement circuit that evaluates the load characteristics of an active device under test, and an input signal path for inputting a measurement signal to the input side of the active device under test. A reflected wave injection path for branching the measurement signal and injecting the reflected signal as a reflected wave on the output side of the active element to be measured, and an amplitude frequency of an evaluation band in one or both of the input signal path and the reflected wave injection path. An equalizer and a delay line for flattening characteristics and phase frequency characteristics are provided. The reflected wave injection path includes a variable attenuator and a variable phase shifter.
[0017]
Further, the active load-pull measurement circuit includes an analyzer for evaluating a load characteristic at an output of the active element to be measured, and a circulator having a terminator connected to the analyzer, and the reflected wave injection path. Is characterized in that a reflected wave is injected into the output side of the active device to be measured via the circulator.
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, the basic configuration of the active load-pull measuring method and the active load-pull measuring circuit of the present invention and an embodiment of the present invention will be described.
(Description of configuration)
FIG. 1 is a diagram showing a basic configuration of an active load pull measurement system according to the present invention. The input signal path (V 1) receives the signal source 1, the distributor 2 that inputs the output Vo of the signal source 1, the equalizer EQL 11, the delay line 12 that receives the output of the equalizer EQL 11, and the output of the delay line 12. The reflected wave injection path (V2) includes a variable attenuator 8 that receives a branch output from the distributor 2 and a variable phase shifter 9 that receives an output of the variable attenuator 8. , An equalizer EQL13 for receiving the output of the variable phase shifter 9, a delay line 14 for receiving the output of the equalizer EQL13, and a circulator for receiving the output of the delay line 14. It is provided on the output side, is connected via a coupler 4 connected to a network analyzer (analyzer) 5, has a terminator 7, Composed of the circulator 6 and having a directional coupling function of injecting a reflected wave to the child 3.
[0019]
The active load-pull measurement system shown in FIG. 1 has a function of flattening the amplitude frequency characteristics of the evaluation band by the equalizers 11 and 13 provided in the input signal path (V1) and the reflected wave injection path (V2). In addition, the delay lines 12 and 14 provided in the input signal path (V1) and the reflected wave injection path (V2) have the function of aligning the electrical length between the paths and flattening the phase frequency characteristics of the evaluation band. .
[0020]
(Description of operation)
The characteristics obtained by the configuration of the present embodiment will be described below by comparison with the related art. First, a measurement example using a conventional active load pull measurement system will be described.
FIG. 2 is a diagram illustrating a measurement example using a conventional active load pull measurement system. In this measurement example, since the evaluation of the load characteristics at the point frequency is considered, the amplitude frequency characteristics of the input signal path (V1), the amplitude frequency characteristics of the reflected wave injection path, and the phase difference frequency characteristics between the paths are considered. Absent. The input signal path (V1) has a physical length of 1 m, an electrical length of 3.3 ns, | V1 | = 0 dB at 1 GHz, θ1 = 1187 °, | V1 | = 1 dB at 1.1 GHz, θ1 = 1307. °. The reflected wave injection path (V2) has a physical length of 2 m, an electrical length of 6.7 ns, | V2 | = 0 dB at 1 GHz, θ2 = 2408 °, | V2 | = 0.5 dB at 1.1 GHz, θ2 = 2654 °.
[0021]
In this example, at 1 GHz and 100 MHz band,
-Amplitude frequency characteristics of input signal path: 1 dBpp (pp: peak to peak)
-Amplitude frequency characteristic of reflected wave injection path: 0.5 dBpp
-Phase difference frequency characteristic between paths: 126 ° pp
It is.
[0022]
FIG. 3 shows the frequency characteristics when the equivalent load reflection coefficient is set to the open points (| Γ L ′ | = 1, ∠Γ L ′ = 0 °) at 1 GHz by the conventional measurement system shown in FIG. It is a figure showing a calculation result. As shown in FIG. 3, according to the present measurement system, a frequency characteristic of 0.056 occurs in | Γ L ′ | and a frequency characteristic of 126 ° occurs in ∠Γ L ′, and it is difficult to evaluate a wide-band load characteristic. Can be confirmed.
[0023]
FIG. 4 is a diagram showing a measurement system of a specific embodiment of the active load pull measurement method and the active load pull measurement circuit of the present invention. Due to the equalizer and the delay line, the input signal path (V1) has a physical length of 2 m, an electrical length of 6.7 ns, | V1 | = 0 dB and θ1 = 2408 ° at 1 GHz, and | V1 | = 0 dB at 1.1 GHz. , Θ1 = 2654 °. The reflected wave injection path (V2) has a physical length of 2 m, an electrical length of 6.7 ns, | V2 | = 0 dB and θ2 = 2408 ° at 1 GHz, and | V2 | = 0 dB and θ2 = 1.1 GHz. Set to 2654 °.
[0024]
By the equalizer and the delay line installed in each path, the above setting enables the amplitude frequency characteristic of the input signal path to be 0 dBpp.
-Amplitude frequency characteristic of reflected wave injection path: 0 dBpp
-Phase difference frequency characteristic between paths: 0 ° pp
Can be improved.
[0025]
FIG. 5 is a diagram showing calculation results of frequency characteristics when an equivalent load reflection coefficient is set at an open point at 1 GHz. | Γ L '| of the frequency characteristic is 0, ∠Γ L' frequency characteristic of 0 ° are improved pp, it can be confirmed that it is possible to set the no equivalent load reflection coefficient frequency characteristic.
[0026]
In the embodiment described above, the configuration example in which the equalizer and the delay line are connected to both the input signal path and the reflected wave injection path has been described. However, according to the characteristics of the signal path, only one of them is connected, or the equalizer or By connecting one or both of the delay lines to one or both of them, it can be configured to improve the amplitude frequency characteristics and phase difference frequency characteristics, and can be configured to improve the accuracy of wideband load characteristic evaluation. It is.
[0027]
【The invention's effect】
According to the present invention, in an active load-pull measurement method, a method of suppressing an amplitude frequency deviation and a phase frequency deviation of a signal path causing a frequency characteristic of an equivalent load reflection coefficient by an equalizer and a delay line installed in a measurement system. Thus, the frequency characteristic of the equivalent load reflection coefficient is suppressed, and the performance index such as output power, gain, and efficiency is measured, so that it is possible to realize a wide-band load characteristic evaluation.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing one embodiment of an active load pull measurement method of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a specific example of a conventional active load pull measurement method.
FIG. 3 is a diagram showing a calculation result of an equivalent load reflection coefficient of a specific example of the conventional active load pull measurement method.
FIG. 4 is a diagram showing a specific example of a measurement method (system) according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing a calculation result of an equivalent load reflection coefficient according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram illustrating a conventional load-pull measurement method.
FIG. 7 is a diagram illustrating a conventional active load pull measurement method.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Signal source 2 Distributor 3 Active element to be measured 4 Coupler 5 Network analyzer 6 Circulator 7 Terminator 8 Variable attenuator 9 Variable phase shifter 11, 13 Equalizer 12, 14 Delay line

Claims (5)

被測定能動素子の負荷特性を評価するアクティブロードプル測定法において、
前記被測定能動素子の入力信号経路にイコライザを設置するとともに、前記被測定能動素子の反射波注入経路にイコライザを設置し、評価帯域の振幅周波数特性をフラットにすることを特徴とするアクティブロードプル測定法。
In the active load pull measurement method for evaluating the load characteristics of the active element to be measured,
An active load pull, wherein an equalizer is provided in an input signal path of the active element to be measured and an equalizer is provided in a reflected wave injection path of the active element to be measured, so that an amplitude frequency characteristic of an evaluation band is flat. Measurement method.
前記入力信号経路及び前記反射波注入経路にディレイラインを設置し、各経路間の電気長を揃え、評価帯域の位相周波数特性をフラットにすることを特徴とする請求項1記載のアクティブロードプル測定法。2. The active load-pull measurement according to claim 1, wherein delay lines are installed in the input signal path and the reflected wave injection path, electric lengths between the paths are made uniform, and a phase frequency characteristic of an evaluation band is made flat. Law. 被測定能動素子の負荷特性を評価するアクティブロードプル測定回路において、
被測定能動素子の入力側に測定用信号を入力する入力信号経路と、前記被測定能動素子の出力側に前記測定用信号を分岐して反射波として注入する反射波注入経路とを備え、前記入力信号経路及び反射波注入経路の一方又は両方に評価帯域の振幅周波数特性及び位相周波数特性をフラットにするためのイコライザ及びディレイラインを設けたことを特徴とするアクティブロードプル測定回路。
In an active load-pull measurement circuit for evaluating the load characteristics of an active element to be measured,
An input signal path for inputting a measurement signal to the input side of the active element to be measured, and a reflected wave injection path for branching the measurement signal to the output side of the active element to be measured and injecting the reflected signal as a reflected wave, An active load-pull measuring circuit, comprising: an equalizer and a delay line for flattening the amplitude frequency characteristic and the phase frequency characteristic of the evaluation band in one or both of the input signal path and the reflected wave injection path.
前記反射波注入経路には可変減衰器及び可変移相器を備えることを特徴とする請求項3記載のアクティブロードプル測定回路。4. The active load pull measurement circuit according to claim 3, wherein the reflected wave injection path includes a variable attenuator and a variable phase shifter. 前記被測定能動素子の出力には負荷特性を評価するためのアナライザと、前記アナライザに接続された終端器を備えるサーキュレータと、を備え、前記反射波注入経路は前記サーキュレータを介して前記被測定能動素子の出力側に反射波を注入することを特徴とする請求項3又は4記載のアクティブロードプル測定回路。The output of the active device to be measured includes an analyzer for evaluating a load characteristic, and a circulator having a terminator connected to the analyzer.The reflected wave injection path is connected to the active device to be measured via the circulator. 5. The active load pull measurement circuit according to claim 3, wherein a reflected wave is injected into an output side of the element.
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