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總結

?設計與5G基礎設施兼容的功率放大器帶來了重大挑戰，因為毫米波載波頻率、寬帶寬信號、復雜的調制方案、以及越來越嚴格的誤差矢量幅度（EVM）和相鄰信道功率比（ACPR）要求，傳統的矢量信號分析儀（VSA）表征方法呈現出某些方面的局限性。

?Keysight開發了一種新的測試應用來進行功率放大器的表征，解決了傳統方法的挑戰，利用高動態范圍和最低的剩余EVM來快速測量非常低的EVM。

?調制失真測試選件提供了一整套的解決方案，使VNA測量以及ACPR和EVM在一個單一的測試系統使用VNA和信號發生器，允許用戶用固定連接進行多種測量，簡化了測試設置，提高了測量精度和可重復性，并產生了較低的殘余EVM結果。

場景和趨勢

現代射頻通信鏈中的一個重要組成部分是功率放大器（PA），PA位于射頻發射鏈路的最后階段。作為信號傳輸質量的關鍵決定因素，功率放大器通過放大信號為天線提供高功率的發射信號。功率放大器決定了射頻信號傳輸的效率以及質量。因此，功率放大器設計者需要準確的器件表征，以盡量縮短設計周期。

為了滿足5G的需求，設計者需要優化PA的性能。5G功率放大器（PA）用于支持5G的移動基站和手機中，以放大信號進行傳輸。然而，部署5G，尤其是毫米波頻段（mmWave）所需的載波頻率、寬帶寬信號和復雜的調制方案對元件的要求非常嚴格。

部署5G信號的收發需要嚴格的誤差矢量幅度（EVM）測試。設計師在生成準確的器件模型、最大限度地減少設計周期以及用傳統的EVM測量矢量信號分析儀認證器件的5G一致性方面面臨著越來越多的挑戰。

需求和痛點

由于功率放大器的線性度和效率之間存在折中關系，功率放大器設計者面臨的挑戰之一是如何將功率放大器設計成高線性度以及高效的，并滿足苛刻的工作條件，例如毫米波（mm Wave）載波頻率和極寬的信號帶寬。數字預失真（DPD）是一種通過預先將信號失真提高功率放大器線性度的方法。通過反饋電路及DSP得到功率放大器的失真特性，對輸入信號進行預失真，使其與功率放大器的非線性失真相反，從而在PA的輸出端產生一個線性化信號從而延伸出更長的線性區，提高功率放大器的線性工作區。

關鍵性能指標包括誤差矢量幅度（EVM）、鄰道功率比（ACPR）、輸出功率和增益。然而，隨著5G元件和系統技術的復雜性不斷增加，在調制信號激勵下，準確的表征放大器的非線性特征變得越來越具有挑戰性。

射頻元器件的制造商必須提供明確的產品EVM指標。然而，傳統的EVM測量系統涉及到包括信號源，信號分析儀通過信號源產生調制信號到信號分析儀器然后通過VSA鏈路做解調計算出EVM值。此外，傳統的信號分析儀隨著分析帶寬的增加會出現信噪比下降的問題。

數字預失真（DPD）是功率放大器（PA）的一個關鍵的非線性補償工具，能夠提高發射機的效率。為了滿足現代通信標準對高峰均功率比的線性和效率要求，設計者經常使用DPD來補償非線性功率放大器行為。然而，為了最有效地使用DPD，設計師首先需要詳細的非線性行為數據。

解決方案

因此，是德科技開發了一種新的測量方法（調制失真）來執行 PA 表征，以應對傳統方法的挑戰。這種方法利用高動態范圍和最低殘余 EVM 來快速測量非常低的EVM。調制失真測試設置使用 VNA 和信號發生器在單個測試系統中提供所有 VNA 測量參數如S參數、器件的殘余EVM，輸出EVM，EVM vs power，ACPR，NPR，DPD，load pull等測量。