探究使用矢网测量PA S11、S21和饱和功率的几个小方法
如果用矢网测量pa的饱和功率，矢网1端口输出功率（最大大概15dbm）推不饱dut，该怎么解决？
例如：s21=15db，p3db≈psat≈30dbm@2.6g
1、测量大功率pa背景
在测试大功率pa时，被测器件(dut)的输出功率会超出测量接收机输入端口的压缩功率，并且可能对网络分析仪的接收机造成损害。一旦在使用中不慎将网络分析仪损坏，会产生高昂的维修费用。因此一般在dut输出端短接双定向耦合器到矢网接收机，再接隔离器隔离大信号进入矢网来解决这一问题。
矢网在2.6ghz附近大概能有45db的动态范围（-30~15dbm，不加源衰减的情况下），虽然能在1端口或者3端口提供指定的输出功率（基于源功率校准），但仅能在矢网能够输出的功率范围内进行测量。而在表征大功率器件的非线性特性时，往往需要对dut施加更大功率的信号，此时应该怎样搭建测试平台？
2、以往的测试方法
图2.1 da直接驱动pa的简单测试方法
当网络分析仪激励源所提供的输入功率低于dut输入需要的pin时，有必要在pa之前通过前置da（drive amplifier）来提高激励功率。外部放大器的另一个优势是可以将其放置在更接近dut的位置，从而减少电缆损耗以便对dut施加更高的激励功率，如图2.1。
通过功率计进行源功率校准，可最大限度地减少或去除da的频率响应造成的测量误差。在激励源功率校准完成后，可对矢网的输出功率进行自动调整，以便为dut的输入端提供所需的功率。激励源功率校准将功率传感器的精度传递到网络分析仪，校准完后一般可使dut的输入功率的偏差低于0.5db。
但图2.1的测试方法有很多缺点：
2.1 da长期工作会出现温度漂移现象，da工作一段时间后由于温度上升，会出现增益和功率下降，导致整个系统校准发生温漂不准。
2.2 da的高反向隔离度会降低pa输入端反射的功率，因此以这种方法测到的s11实际上是da的s11，并且由于加入了da，矢网激励源给信号的功率一般会给得较小，因此回到a接收机的功率也比较小，导致s11迹线噪声非常大，如图2.2。
图2.2 原始方法测到的s11和s12带有很大的迹线噪声
2.3 在推动过程中，da和pa都会发生非线性，因此需要严格计算da的线性输出功率是否能够推饱pa，若da线性区选择不好，会导致测量结果同时包含了da和pa的非线性特性，结果不可行。
3、将矢网1端口内部的耦合器拿出来
图3.1 输入端定向耦合器外接，并接适当的衰减器
图3.1将1端口r和a接收机上的耦合器用外部一正一反定向耦合器（或者1个双定向耦合器）替代
在da和pa之间加入一正一反定向耦合器，再加适当的衰减器（保证在最大功率是进到a、r1接收机的功率大概在-20dbm左右，此时接收机比较线性）保护接收机。为防止da发生自激，还可在da后串联一个小衰减器（负载效应）。
此测试方法中s11=a/r1，a和r1功率均是在da后面测到，因此da的温漂、amam特性、非线性不会影响s11的结果；
s21=b/r1矢网可以很准确的计算得到，功率也可以通过增益压缩选件直接在2端口接收机测得。
图3.2 优化配置后测到的s11和s21迹线噪声均可接受
4、注意
4.1 由于加入了da，因此在校准功率和s参数时，请一定在功率计前端加入衰减器保护功率计，在s参数校准时用小功率校准；
4.2 由于加入了da，请在链路预算时事先计算好各个端口源衰减、接收机内外接衰减器大小；
4.3 校准完立即降低并关闭源1功率是一个比较好的保护仪器和dut的操作习惯；
4.4 校准完后的系统验证至关重要；
4.5 大功率测试过程中需要时刻注意da和pa的工作状态，比较容易烧器件和设备，尤其是自激。
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矢网在2.6ghz附近大概能有45db的动态范围（-30~15dbm，不加源衰减的情况下），虽然能在1端口或者3端口提供指定的输出功率（基于源功率校准），但仅能在矢网能够输出的功率范围内进行测量。而在表征大功率器件的非线性特性时，往往需要对dut施加更大功率的信号，此时应该怎样搭建测试平台？
2、以往的测试方法
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当网络分析仪激励源所提供的输入功率低于dut输入需要的pin时，有必要在pa之前通过前置da（drive amplifier）来提高激励功率。外部放大器的另一个优势是可以将其放置在更接近dut的位置，从而减少电缆损耗以便对dut施加更高的激励功率，如图2.1。
通过功率计进行源功率校准，可最大限度地减少或去除da的频率响应造成的测量误差。在激励源功率校准完成后，可对矢网的输出功率进行自动调整，以便为dut的输入端提供所需的功率。激励源功率校准将功率传感器的精度传递到网络分析仪，校准完后一般可使dut的输入功率的偏差低于0.5db。
但图2.1的测试方法有很多缺点：
2.1 da长期工作会出现温度漂移现象，da工作一段时间后由于温度上升，会出现增益和功率下降，导致整个系统校准发生温漂不准。
2.2 da的高反向隔离度会降低pa输入端反射的功率，因此以这种方法测到的s11实际上是da的s11，并且由于加入了da，矢网激励源给信号的功率一般会给得较小，因此回到a接收机的功率也比较小，导致s11迹线噪声非常大，如图2.2。
图2.2 原始方法测到的s11和s12带有很大的迹线噪声
2.3 在推动过程中，da和pa都会发生非线性，因此需要严格计算da的线性输出功率是否能够推饱pa，若da线性区选择不好，会导致测量结果同时包含了da和pa的非线性特性，结果不可行。
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此测试方法中s11=a/r1，a和r1功率均是在da后面测到，因此da的温漂、amam特性、非线性不会影响s11的结果；
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4、注意
4.1 由于加入了da，因此在校准功率和s参数时，请一定在功率计前端加入衰减器保护功率计，在s参数校准时用小功率校准；
4.2 由于加入了da，请在链路预算时事先计算好各个端口源衰减、接收机内外接衰减器大小；
4.3 校准完立即降低并关闭源1功率是一个比较好的保护仪器和dut的操作习惯；
4.4 校准完后的系统验证至关重要；
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