隨著工藝能力的不斷提升，基于氮化鎵工藝的三毫米功率放大器芯片，輸出功率逐步提升至W級(jí)乃至更高，特別是92-96GHz雷達(dá)頻段，而目前卻無有效便捷的測(cè)試方案，為完成高功率放大器輸出功率測(cè)試、小信號(hào)S參數(shù)測(cè)試和1dB壓縮點(diǎn)測(cè)試，需要高功率的源、矢量網(wǎng)絡(luò)分析和功率計(jì)配合使用，不斷更換設(shè)備重復(fù)連接，不僅造成了測(cè)試耗時(shí)長(zhǎng)的問題，同時(shí)對(duì)芯片測(cè)試，多次進(jìn)行探針的扎接，對(duì)探針的壽命有著很大影響，提高了測(cè)試成本，另外多次連接，引入多次連接的誤差，測(cè)試的指標(biāo)的準(zhǔn)確性也會(huì)降低。如何高效便捷的完成三毫米頻段功率放大器的小信號(hào)與大信號(hào)下的S參數(shù)、輸出功率和壓縮點(diǎn)等全性能指標(biāo)測(cè)試，對(duì)其性能完善提升和工程化與產(chǎn)業(yè)化具有重要價(jià)值和意義。

中電科儀器儀表有限公司針對(duì)用戶三毫米功率放大器全性能指標(biāo)測(cè)試需求，研制了高功率輸出、功率穩(wěn)幅連續(xù)精準(zhǔn)可調(diào)和高測(cè)量壓縮點(diǎn)的三毫米S參數(shù)測(cè)試模塊，并基于中電科儀器儀表有限公司的矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀平臺(tái)，開發(fā)了相應(yīng)的控制軟件，具備了端口功率線性掃描和放大器輸出功率測(cè)試、小信號(hào)增益測(cè)試、壓縮點(diǎn)測(cè)試等功能，實(shí)現(xiàn)了92-96GHz頻段發(fā)射功率大于28dBm，功率調(diào)節(jié)范圍大于20dB，接收機(jī)壓縮點(diǎn)大于2.5W等性能指標(biāo)，同時(shí)具備良好的穩(wěn)定性，一次校準(zhǔn)后的功率數(shù)據(jù)，后期可以直接調(diào)用。

圖1為92-96GHz頻段的瓦級(jí)輸出功率放大器模塊現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試圖，圖2為放大器功率線性掃描的測(cè)試結(jié)果，可以直接進(jìn)行放大器壓縮點(diǎn)測(cè)試，圖3為放大器小信號(hào)輸入下的增益測(cè)試，圖4至圖6為功率放大器在高功率輸入和大功率輸出下的輸入、輸出駐波比和輸出功率的測(cè)試結(jié)果，輸出功率測(cè)試結(jié)果與功率計(jì)測(cè)試結(jié)果相比誤差在0.5dB以內(nèi)。該測(cè)試解決方案一次連接可完成放大器芯片或模塊的小信號(hào)及大信號(hào)狀態(tài)下的全電性能測(cè)試，測(cè)試效率高和易用性好，同時(shí)規(guī)避了現(xiàn)有測(cè)試解決方案，儀器種類多、連接復(fù)雜、互聯(lián)誤差大和測(cè)試效率低等問題，是高功率放大器研制、生產(chǎn)的有效測(cè)試解決方案。

圖1  放大器測(cè)試實(shí)物圖

圖2  94GHz單頻點(diǎn)功率線性掃描

圖3  輸入功率10dBm增益測(cè)試

圖4  輸入功率25.7dBm輸入駐波測(cè)試

圖5  輸入功率25.7dBm輸出駐波測(cè)試

圖6  輸入功率25.7dBm輸出功率測(cè)試

中電儀器目前已經(jīng)推出了50-75GHz、75-110GHz、110 -170GHz、140-220GHz、220 -325GHz、325 -500GHz、500 -750GHz等常見頻段以及40-60GHz、60-90GHz、90-140GHz、170-260GHz、260-400GHz等交叉頻段S參數(shù)測(cè)試模塊，在50-110GHz頻段實(shí)現(xiàn)功率穩(wěn)幅調(diào)節(jié)功能，并可根據(jù)用戶測(cè)試需求，提供高功率輸出、高接收壓縮點(diǎn)、功率可調(diào)的測(cè)試解決方案。中電科儀器儀表有限公司是國(guó)內(nèi)毫米波與太赫茲測(cè)試技術(shù)研究和測(cè)試儀器產(chǎn)品開發(fā)的國(guó)家隊(duì)，擁有毫米波與太赫茲測(cè)試全鏈條解決的能力。