MA244xxA峰值功率傳感器

表征器件非線性對(duì)復(fù)雜信號(hào)的影響的另一種方法是，通過測(cè)量和比較被測(cè)器件（DUT）輸入和輸出處的帶限高斯噪聲信號(hào)功率的CCDF曲線，建立1 dB壓縮點(diǎn)（P1dB）。帶限高斯噪聲信號(hào)具有與復(fù)雜的多載波信號(hào)（例如OFDM或高階QAM）非常相似的特性。帶寬受限的高斯信號(hào)可以簡(jiǎn)單地通過脈沖調(diào)制，以便于通過脈沖或峰值功率傳感器（例如安立 MA244xxA峰值功率傳感器）進(jìn)行測(cè)量。這種方法類似于在通信系統(tǒng)中使用PAPR信號(hào)建立P1dB點(diǎn)，而不是使用未經(jīng)調(diào)制的載波信號(hào)。

增益壓縮測(cè)試設(shè)置

圖3. 測(cè)試設(shè)置

圖3建議了一種基于CCDF曲線測(cè)量和建立DUT的P1dB點(diǎn)的設(shè)置。脈沖調(diào)制，帶限高斯噪聲源很好地表示了具有復(fù)雜調(diào)制的信號(hào)，例如OFDM。或者，可以用帶寬受限的高斯噪聲源對(duì)載波進(jìn)行AM調(diào)制的微波信號(hào)發(fā)生器（例如Anritsu MG369xC信號(hào)發(fā)生器）是另一個(gè)不錯(cuò)的選擇。Anritsu MG369xC具有內(nèi)置的高斯噪聲源，其帶寬為1MHz，非常便于進(jìn)行此測(cè)量。測(cè)量CCDF曲線，并將其與脈沖/峰值功率傳感器（例如MA244xxA）進(jìn)行比較。MA244xxA USB脈沖/峰值功率傳感器具有一個(gè)GUI，可在PC /筆記本電腦上運(yùn)行，專門用于測(cè)量CCDF曲線。整個(gè)設(shè)置避免了使用NPR測(cè)量所需的非常昂貴的矢量信號(hào)發(fā)生器或高端的頻譜分析儀。

測(cè)量包括兩個(gè)步驟：

1. 首先，設(shè)定帶限高斯噪聲信號(hào)的輸入功率電平，該信號(hào)位于DUT的線性區(qū)域中的某處。這可以通過在DUT的輸入和輸出處使用MA244xxA USB峰值/脈沖功率傳感器測(cè)量和比較高斯噪聲信號(hào)的CCDF曲線來(lái)輕松實(shí)現(xiàn)。DUT輸出處的CCDF曲線應(yīng)與輸入處的CCDF曲線基本相同。如果不是，則應(yīng)將高斯噪聲信號(hào)的輸入功率電平降低幾dB，直到兩者變得相同為止。比較兩條CCDF曲線的常用參考點(diǎn)是功率水平，概率為0.01％。

圖4. 線性區(qū)域中的輸入和輸出CCDF

圖4顯示了在DUT的輸入和輸出處由MA244xxA脈沖功率傳感器測(cè)得的CCDF曲線。測(cè)量使用脈沖帶限高斯噪聲源。線性區(qū)域中的初始平均輸入功率電平為-13.2 dBm，而輸出平均功率電平為-1.591 dBm，表明增益為11.6 dB。由兩個(gè)MA244xxA功率傳感器進(jìn)行的統(tǒng)計(jì)測(cè)量顯示，DUT的輸入和輸出處的平均峰值功率電平幾乎高于平均值，概率為0.01％。兩條CCDF曲線幾乎相互重疊，波峰因子幾乎相同。

2. 然后以0.5 dB或1 dB的小增量增加輸入電平，直到輸入和輸出的CCDF曲線中功率電平以0.01％的概率相差1 dB。這是P1 dB增益壓縮點(diǎn)。

圖5. 非線性區(qū)域中的輸入和輸出CCDF

圖5顯示了MA244xxA脈沖功率傳感器在高于P1 dB增益壓縮點(diǎn)的較高輸入功率水平下測(cè)得的CCDF曲線。DUT的平均輸入功率水平已增加到-5.62 dBm，而輸出的平均功率水平為5.36 dBm，表明增益為11 dB。因此，平均功率電平測(cè)量表明增益壓縮為0.6 dB。但是，輸入和輸出處的CCDF曲線現(xiàn)在明顯不同。由兩個(gè)MA244xxA在DUT的輸入和輸出端以0.01％的概率進(jìn)行的高于平均功率電平的統(tǒng)計(jì)測(cè)量，現(xiàn)在相差2.1 dB（7.4 dB–5.3 dB）DUT已經(jīng)壓縮了峰值，遠(yuǎn)超過平均功率水平。

結(jié)論

與傳統(tǒng)的方法相比，CCDF曲線測(cè)量P1 dB壓縮點(diǎn)的方法具有顯著優(yōu)勢(shì)：

CCDF測(cè)量方法使用的信號(hào)具有與當(dāng)今通信系統(tǒng)中使用的信號(hào)相似的特征。相比之下，傳統(tǒng)方法使用的是單音和雙音信號(hào)，這不能很好地表示具有復(fù)雜調(diào)制的信號(hào)（例如OFDM）。

CCDF方法利用低成本噪聲源和寬帶USB峰值功率傳感器。其他傳統(tǒng)方法的測(cè)量設(shè)置需要昂貴的頻譜分析儀或矢量信號(hào)發(fā)生器，其價(jià)格可能是USB傳感器價(jià)格的許多倍。

USB功率傳感器在功率測(cè)量方面比頻譜分析儀更為精確。

總而言之，CCDF方法使用與當(dāng)今通信系統(tǒng)中使用的相似的信號(hào)提供了更準(zhǔn)確的測(cè)量，而且成本更低。