[发明专利]一种测试射频放大器增益的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及增益测试技术领域，尤其涉及一种测试射频放大器增益的装置及方法。

背景技术

增益测试技术是射频放大器测试领域中非常重要的技术，目前测试功率和增益主要使用的是功分器和功率计，而功率计高昂的价格使得整个测试系统成本居高不下，况且测试增益使用的功率计功能太少，降低了功率计的使用效率。

现有技术中对于增益的测试主要用到信号源、隔离器、频率计、可变衰减器、定向耦合器、功率计、电源和频谱仪等，具体测试原理如图1所示，图1为现有技术中增益测试系统的示意图。在图1所示电路中，被测放大器的输入功率Pi和输出功率Po由下式计算：

Pi＝P1+L1    (1)

Po＝P2+L2    (2)

式中，P1和P2分别为功率计1和功率计2的读数；L1＝La-Lb，La和Lb分别为图1中从E点到A点和从E点到B点的损耗；L2为图1中从C点到D点的电路损耗。P1、P2、Pi、Po的单位是dBm，L1、L2单位为dB。由公式(1)和(2)得出功率增益Gp(dB)为：

Gp＝Po-Pi    (3)

线性增益Gl是在输出功率变化量和输入功率变化量相同的区域测得的功率增益。

在图1所示电路中，隔离器的作用是使被测放大器的功率保持恒定，不受输入阻抗失配的影响。利用图1所示电路时，应预先测得电路损耗L1和L2，在测试期间应消除频谱仪监测到的振荡现象，负载应能承受馈入的功率，信号源的谐波和杂波响应应降至可以忽略不计。具体测试步骤如下：a)将信号源的频率调到规定值；b)加上规定的偏置条件；c)给被测放大器施加适当的输入功率；d)改变输入功率，使输出功率的变化量与输入功率变化量相同；e)在输出功率变化量和输入功率变化量相同的区域测得的增益为线性增益Gl。

因此，现有技术中对增益的测试方法比较传统，但是结构相对比较复杂，且系统设备成本昂贵，若大规模采购测试将会极大的提高测试成本。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为简化系统结构、降低测试成本，本发明提供了一种测试射频放大器增益的装置及方法。

(二)技术方案

为达到上述目的，本发明提供了一种对射频放大器增益进行测试的装置，该装置包括功分器、第一对数检波器和第二对数检波器，其中功分器具有两个输出端，一个输出端连接于第一对数检波器，另一个输出端通过待测放大器连接于第二对数检波器。

上述方案中，所述功分器将接收的射频功率分为两路信号，其中一路进入待测放大器，另一路进入第一对数检波器；根据所述功分器的功分差、功分器接收的射频功率和进入第一对数检波器的射频功率，计算得到进入待测放大器的射频功率，该进入待测放大器的射频功率即为待测放大器的输入功率；根据进入第二对数检波器的射频功率得到从待测放大器输出的射频功率，该从待测放大器输出的射频功率即为待测放大器的输出功率。所述待测放大器的功率增益为待测放大器输出功率与待测放大器输入功率的差值。

上述方案中，所述第一对数检波器和所述第二对数检波器用于将检测到的功率转化为电压。

上述方案中，该装置在待测放大器与第二对数检波器之间进一步连接一个衰减器，用于将大功率衰减成小功率，以降低进入第二对数检波器的功率。

为达到上述目的，本发明还提供了一种对射频放大器增益进行测试的方法，包括：

步骤1：功分器将接收的射频功率分为两路信号，其中一路进入待测放大器，另一路进入第一对数检波器；

步骤2：根据功分器的功分差、功分器接收的射频功率和进入第一对数检波器的射频功率，计算得到进入待测放大器的射频功率，该进入待测放大器的射频功率即为待测放大器的输入功率；

步骤3：根据进入第二对数检波器的射频功率得到从待测放大器输出的射频功率，该从待测放大器输出的射频功率即为待测放大器的输出功率；

步骤4：计算待测放大器输出功率与待测放大器输入功率的差值，得到待测放大器的功率增益。

上述方案中，在待测放大器与第二对数检波器之间进一步连接一个衰减器，用于将大功率衰减成小功率，以降低进入第二对数检波器的功率。

(三)有益效果

本发明提供的这种测试射频放大器增益的装置及方法，用高精度对数检波器代替功率计来测试功率，大幅度降低测试系统的成本，该测试装置结构简单，成本低，精度高，测试范围广，能在很宽的频带内，功率范围内测试放大器的增益。随着微电子技术的发展，该方案将会有更大的潜力。

附图说明