[發明專利]一種非線性S參數檢驗裝置

有效

• 申請號: 201810148412.8
• 申請日: 2018-02-13
• 公開（公告）號: CN108490333B
• 公開（公告）日: 2020-04-03
• 發明（設計）人: 陳婷;程春悅;李瑩;鄧姝沛;楊初
• 申請（專利權）人: 北京無線電計量測試研究所
• 主分類號: G01R31/28
• 分類號: G01R31/28
• 代理公司: 北京國昊天誠知識產權代理有限公司 11315
• 代理人: 許志勇

本發明公開一種非線性S參數檢驗裝置，解決現有裝置無法對非線性網絡分析儀S參數測量能力驗證的問題。所述裝置，包含：定向耦合器、前級可變衰減器、驅動放大器、前級濾波器、肖特基二極管、匹配結構、后級濾波器、第一緩沖放大器、衰減器、第二緩沖放大器、功率放大器、隔離器、后級可變衰減器、模數轉換器、功率檢測器。定向耦合器接收輸入信號，一路經功率檢測器至模數轉換器，一路至前級可變衰減器；前級可變衰減器輸出信號經驅動放大器、前級濾波器、肖特基二極管、匹配結構、后級濾波器、第一緩沖放大器、衰減器、第二緩沖放大器、功率放大器、隔離器，至后級可變衰減器。本發明實現對各次諧波幅度相位的驗證。

技術領域

本發明涉及微波射頻領域，尤其涉及一種非線性S參數檢驗裝置。

背景技術

非線性網絡分析儀是測量功率放大器等器件非線性特性參數的測量設備，能夠完全表征放大器的非線性參數，從而進行快速建模、仿真并且徹底改善放大器的設計流程，更加高效和精確地仿真設計功率放大器。非線性網絡分析儀最主要的計量技術特性是其非線性測量能力，為了確保這一計量能力需要用更高一級的計量標準對其進行校準，從而開展對非線性網絡分析儀的校準檢定。現有技術僅可以實現線性網絡分析儀的S參數指標的驗證，通常采用反射幅度標準器、傳輸幅度標準器和傳輸相位標準器實現對S參數的反射幅度、傳輸幅度和傳輸相位S參數的校準檢定。線性網絡分析儀只能進行線性S參數的測量，將現有的S參數檢驗裝置用在非線性網絡分析儀上，只能對非線性網絡分析儀的基頻信號的S參數進行驗證，無法對諧波測量能力，即非線性S參數測量能力進行驗證。

發明內容

本發明提供一種非線性S參數檢驗裝置，解決現有裝置無法的非線性網絡分析儀S參數測量能力進行驗證的問題。

一種非線性S參數檢驗裝置，包含：定向耦合器、前級可變衰減器、驅動放大器、前級濾波器、肖特基二極管、匹配結構、后級濾波器、第一緩沖放大器、衰減器、第二緩沖放大器、功率放大器、隔離器、后級可變衰減器、模數轉換器、功率檢測器；所述定向耦合器用于接收輸入信號，一路經由所述功率檢測器至所述模數轉換器，另一路傳輸至所述前級可變衰減器；所述功率檢測器與所述模數轉換器連接的一端接地；所述模數轉換器用于接收所述功率檢測器傳輸的信號，并分別向所述前級可變衰減器、后級可變衰減器傳輸前級衰減控制信號、后級衰減控制信號；所述前級可變衰減器輸出的信號經由所述驅動放大器、所述前級濾波器傳輸至所述肖特基二極管；所述肖特基二極管用于接收所述前級濾波器輸出的信號，產生諧波信號；所述匹配結構用于接收所述諧波信號，產生匹配信號；所述匹配信號經由所述后級濾波器、第一緩沖放大器、衰減器、第二緩沖放大器、功率放大器、隔離器，傳輸至所述后級可變衰減器。

進一步地，所述裝置還包含：電壓控制電路；所述電壓控制電路用于給所述前級可變衰減器、驅動放大器、肖特基二極管、第一緩沖放大器、第二緩沖放大器、功率放大器提供偏置電壓。

優選地，所述裝置的諧波對終端負載的敏感度為：

其中，FOM為所述諧波對終端負載的敏感度，N為所述諧波的總次數，M為所述終端負載的匹配個數，n為所述諧波的次數，m為所述終端負載的匹配序號，Γm為反射系數，B₂為2端口輸出信號電壓，A₁為1端口輸入信號電壓。

優選地，所述肖特基二極管選用Avago公司的HSMS8101，所述匹配結構為短銷匹配結構。

進一步地，所述前級可變衰減器、后級可變衰減器選用Hittite公司的HMC939LP4E，所述驅動放大器采用兩級低噪放級聯的方式，所述兩級低噪放均選用Avago公司的VMMK-3803。

進一步地，所述前級濾波器為2.5GHz的陶瓷低通濾波器，所述后級濾波器為10GHz微帶開路短銷低通濾波器。