1、增益壓(ya)縮(suo)的(de)含義

1.1 增益壓縮的含義

當(dang)放(fang)(fang)大(da)(da)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)輸入(ru)功率(lv)增(zeng)加到使(shi)放(fang)(fang)大(da)(da)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)增(zeng)益(yi)降低且(qie)引起輸出(chu)功率(lv)呈非線(xian)(xian)(xian)(xian)性增(zeng)大(da)(da)時，此時該放(fang)(fang)大(da)(da)器(qi)(qi)就發生了增(zeng)益(yi)壓(ya)縮。任(ren)何射頻放(fang)(fang)大(da)(da)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)增(zeng)益(yi)都是輸入(ru)信號電(dian)平的(de)(de)(de)函數，即AM-AM曲(qu)線(xian)(xian)(xian)(xian)(如(ru)圖1.1)；增(zeng)益(yi)壓(ya)縮越早，信號經過放(fang)(fang)大(da)(da)器(qi)(qi)后輸出(chu)失真就越大(da)(da)；不同應用場(chang)景(jing)對(dui)放(fang)(fang)大(da)(da)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)線(xian)(xian)(xian)(xian)性區線(xian)(xian)(xian)(xian)性度(du)(du)(du)要求(qiu)不同，例如(ru)在高(gao)(gao)端音(yin)響中，要求(qiu)功率(lv)放(fang)(fang)大(da)(da)的(de)(de)(de)線(xian)(xian)(xian)(xian)性非常好，這樣在不同的(de)(de)(de)高(gao)(gao)低音(yin)和響度(du)(du)(du)都能表現出(chu)色(se)。但在射頻下行鏈路基站(zhan)中，對(dui)天線(xian)(xian)(xian)(xian)前(qian)端PA的(de)(de)(de)線(xian)(xian)(xian)(xian)性度(du)(du)(du)要求(qiu)就不高(gao)(gao)，考慮更多的(de)(de)(de)是PA的(de)(de)(de)效率(lv)。

1.2 1dB壓(ya)縮點的含義(yi)

放(fang)大器的(de)(de)1dB壓縮點是當(dang)實際輸出(chu)(chu)功率(lv)與(yu)理(li)想輸出(chu)(chu)功率(lv)相差1dB時，將輸入輸出(chu)(chu)功率(lv)進行簡單計(ji)算，即可得到增益和壓縮特性(xing)(xing)。理(li)想情(qing)況下，圖1.1中(輸出(chu)(chu)功率(lv)vs輸入功率(lv))對(dui)輸入功率(lv)都(dou)是線性(xing)(xing)的(de)(de)，但實際當(dang)輸入功率(lv)逐漸增加(jia)(jia)時，輸出(chu)(chu)功率(lv)會出(chu)(chu)現不(bu)再(zai)隨輸入功率(lv)線性(xing)(xing)增加(jia)(jia)，最(zui)終輸出(chu)(chu)功率(lv)不(bu)再(zai)隨輸入功率(lv)增加(jia)(jia)而增加(jia)(jia)。（橫縱(zong)坐標都(dou)不(bu)是從0dBm開(kai)始）

2、增益壓縮的(de)測量方法

增益壓縮特性有三種測量(liang)方法

1. 使用信號源+功率計單頻點掃輸入功率，得到輸出功率再計算壓縮特性；

2. 使用信號源+頻譜儀單頻點掃輸入功率，得到輸出功率再計算壓縮特性；

3. 使(shi)用矢網自(zi)動(dong)2D掃描(miao)，可迅速(su)得到(dao)不同頻點的壓縮(suo)特性；

2.1 傳統測量方法——使用信號源+功率計和信號源+頻譜儀

  需要注意的是，使用功率計來得到輸出功率時，功率計將基波、2次諧波、3次諧波等的總功率全部計算在內；而頻譜儀一般只關注基波功率；這就造成在對同一個DUT進行測量的時候，兩種測試環境得到的輸出功率數據會有差別；尤其針對大功率PA，這個差異將變得不可接受，因為大功率PA的諧波失真在飽和區會變得非常嚴重。

2.2 先(xian)進測量方法(fa)——使用矢網

  主流射(she)頻(pin)儀器廠商都逐漸推出(chu)先進的(de)增(zeng)(zeng)益壓縮(suo)測(ce)(ce)量(liang)解決方(fang)(fang)案，矢(shi)網選(xuan)件Gain Compression Application可以(yi)用新穎(ying)的(de)方(fang)(fang)式(shi)(shi)來完成精確、自動的(de)壓縮(suo)測(ce)(ce)量(liang)。圖2.3顯(xian)示(shi)了(le)增(zeng)(zeng)益壓縮(suo)二維測(ce)(ce)量(liang)方(fang)(fang)法和計算方(fang)(fang)式(shi)(shi)，以(yi)這種(zhong)二維的(de)掃描方(fang)(fang)式(shi)(shi)對DUT的(de)輸入功率(lv)與頻(pin)率(lv)依(yi)次進行(xing)激(ji)勵(li)和測(ce)(ce)量(liang)，得到一(yi)個(ge)二維的(de)數據(ju)，從而計算出(chu)每個(ge)頻(pin)率(lv)/功率(lv)點下的(de)增(zeng)(zeng)益，再計算壓縮(suo)特(te)性。

2.2.1 矢網有三種(zhong)測(ce)量方法(fa)

  1. 2D Sweep Power per Frequency ——每個頻率點掃描功率

2. 2D Sweep Frequency per Power——每(mei)個功率點(dian)掃頻(pin)

3. SMART Sweep ——智能迭代掃(sao)描

2.2.2 優勢

矢網(wang)可以靈活配置(zhi)多(duo)壓縮參數，包(bao)括(kuo)增益、壓縮時的輸入功率(lv)、壓縮時的輸出(chu)功率(lv)、輸入匹(pi)配和壓縮等(deng)級等(deng)。有多(duo)種壓縮方法可供選擇(ze)，包(bao)括(kuo)compression from linear gain, compression from max gain, compression from back-off, X/Y compression, and compression from saturation。

可外掛耦合器(qi)、衰減器(qi)對大功率PA進行增益壓(ya)縮測量(liang)。

支持脈沖測量(liang)，對大(da)功(gong)率(lv)PA進行(xing)增益壓(ya)縮測量(liang)。

3、總結

需要(yao)(yao)評(ping)(ping)估DUT大(da)概指(zhi)標（即(ji)(ji)預(yu)測(ce)試），主要(yao)(yao)評(ping)(ping)估矢(shi)網是否能(neng)提供足夠(gou)(gou)的功率來驅(qu)動放大(da)器(qi)進(jin)入飽和狀態(tai)。評(ping)(ping)估矢(shi)網是否能(neng)承受足夠(gou)(gou)大(da)的功率（DUT Psat附近）；如果矢(shi)網不(bu)能(neng)提供足夠(gou)(gou)大(da)的輸出功率，可(ke)(ke)以在DUT前加(jia)預(yu)驅(qu)放；如果矢(shi)網不(bu)能(neng)承受DUT的輸出功率，可(ke)(ke)在DUT輸出端(duan)使(shi)用一個衰(shuai)減(jian)器(qi)，并且可(ke)(ke)以通過校準將鏈(lian)路中的驅(qu)放、衰(shuai)減(jian)器(qi)、線損校準，將校準端(duan)面(mian)移到(dao)線纜端(duan)面(mian)（即(ji)(ji)DUT連接端(duan)面(mian)）；

校準必須(xu)考慮(lv)衰減器(qi)和耦(ou)合(he)器(qi)的頻率響(xiang)應(ying)；增強響(xiang)應(ying)校準可顯(xian)著降低(di)鏈(lian)路(lu)誤(wu)差(cha)；

降低IFBW或打開(kai)測(ce)(ce)量平(ping)均(jun)可提高測(ce)(ce)量精(jing)度，但測(ce)(ce)量速度會(hui)顯(xian)著下降。