芯耀
与非AI
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一、有源器件非线性参数评测
功放这类有源芯片，本身原生阻抗并不是50Ω。行业整机线路统一按50Ω标准做设计，但管子实际工作阻抗浮动很大。简单说：电路标准阻抗是50Ω，可功放实际碰到的负载阻抗经常偏离这个数值。
想要压低功耗、优化调制指标这类设计目标，就得做好器件和外围电路的阻抗匹配。这就需要能灵活改阻抗的测试平台，因为有源器件的性能好坏，完全跟着外接负载阻抗变化。负载牵引测试就是用来找到功放最佳工作点的核心手段。
无线设备里，功放末端接天线往外发射射频，天线阻抗会在50Ω附近大幅波动。这种飘忽不定的负载，会无规律拖累功放：增益、效率变差，EVM（误差矢量幅度）这类调制指标也跟着恶化。
二、负载牵引测试的两大难点
测试主要分产品优化和器件建模两大场景，各自痛点不一样。
1、产品优化阶段难题
1. 1、摸清不同阻抗下各项关键指标变化
各项性能数据会在史密斯圆图绘成等高线，测试分连续波CW、带实际调制信号两种工况。依靠这些数据，分别去抠最大功率、最低互调、邻道泄漏ACLR、EVM、最高效率。麻烦在于：每项指标的最优阻抗点互不重合，最终只能折中取舍。
2.2、基波+二三次谐波都要调阻抗
想要效率拉满，不光基波阻抗要匹配，二倍频、三倍频谐波的负载阻抗也得精细调试，大功率功放尤其看重这点。
需要知道管子输入、输出本身固有阻抗，输入端做源牵引、输出端做负载牵引，才能敲定匹配网络参数。
4.4、整机前端带变阻抗摸底验证
利用负载牵引模拟天线全频段阻抗波动，搭配调制信号实测性能。多频段通信产品的功放，必须适配全频段天线阻抗的大范围变化。
2、器件建模阶段难题
给仿真用的功放管建精准模型是难点，需要采集管子在不同频率、功率、偏置电压、输入输出阻抗下的全部工作特性，负载牵引是获取这些实测数据的主要办法。
二、高性能负载牵引测试方案
负载牵引本质就是灵活改变被测功放的外接阻抗：改输出负载叫负载牵引，改输入阻抗叫源牵引，测试原理一致。按实现方式分成五类：
无源负载牵引、有源负载牵引、混合式负载牵引、谐波负载牵引、宽带调制信号负载牵引。
上图是典型的无源负载牵引系统框图，无源负载牵引是传统方案，靠机械式阻抗调配器，输入端做源牵引、输出端做负载牵引，调配器装在被测件和测试仪器中间。
上图是典型的有源负载牵引系统框图，有源负载牵引采用有源方式调阻抗。负载失配时会产生入射波和反射波，有源方案能主动生成并注入反射信号，以此模拟出目标阻抗。它不靠机械调配器，而是输出幅值、相位可控的合成反射信号，规避了机械式调配器的插损，阻抗可调范围更大。
上图是典型的混合负载牵引系统的框图，混合负载牵引结合了无源和有源两种方案的优点：先用无源调配做初步阻抗匹配、承载大功率，再靠有源注入信号加快调谐速度、拓宽阻抗调节范围。
上图是典型的谐波负载牵引系统的框图，谐波负载牵引不光能调节基波阻抗，还可以单独控制各次谐波的负载阻抗，用来优化管子工作效率。
上图是典型的宽带调制负载牵引系统的框图，宽带调制负载牵引主要用来在不同负载阻抗下验证调制指标，重点调试输出侧阻抗，多用于实测功放接上天线后的实际工况。像5G、WiFi这类产品，射频前端和天线要覆盖很宽频段、多个工作信道。
这种场景优先选有源负载牵引，机械式无源调配器宽带频响太差，扛不住大带宽调制信号。整套设备要求输入信号RF1和调谐信号RF2时序、相位高度精准；入射波a1/a2、反射波b1/b2的采样也要做到相位和时间完全同步，搭配射频示波器就能实现。推荐用双通道矢量信号源+示波器。
上面介绍的这套负载牵引测试系统，能通过采集入射、反射波数据算出所有需要的性能参数，还能调控调配器，精准设置被测件的外接阻抗。
最后总结一下：
本文介绍四类负载牵引测试系统：有源式以电信号模拟阻抗，无机械插损、调节范围广；混合式结合无源大功率与有源快调谐优势；谐波式可单独控制各次谐波阻抗以提升器件效率；宽带调制式适配宽频调制场景，需信号源与示波器配合，整套系统可采波算参、精准设置外接阻抗。
