Чтобы называться контрактным производителем, недостаточно купить и запустить линию поверхностного монтажа

|   Статьи А-КОНТРАКТ

Интервью директора компании «А-КОНТРАКТ» М. В. Поляничко, опубликованное в журнале «Электроника НТБ» №2, 2021

Далее

А-КОНТРАКТ приглашает на выставку ЭкспоЭлектроника

|   А-КОНТРАКТ на выставках

Выставка ЭкспоЭлектроника пройдет с 13 по 15 апреля 2021 г в МВЦ «Крокус Экспо» павильон 3, зал 14 (Москва). Приглашаем на наш стенд B8077.

Далее

Новые достижения в широкополосных усилителях. Часть 5

|   Новости и обзоры отрасли

3.3 Измерение коэффициента мощности шума

Еще одним распространенным внутриполосным тестом для высокомощных усилителей является измерение коэффициента мощности шума (NPR). В этом измерении с помощью создания белого шума моделируются множество несущих, которые затем проходят через полосной фильтр, имеющий такую же ширину, как и модулируемый сигнал, в результате чего создается форма «пьедестала». В центре этого сигнала создается глубокий вырез (50 дБ или больше), который посылается на усилитель. Интермодуляционные искажения, генерируемые усилителем, будут «заполнять» выемку. Отношение высоты «пьедестала» к «вырезу» дает коэффициент мощности шума (выраженный в дБ). Одним из преимуществ измерения NPR перед EVM заключается в его простоте – измерение EVM требует значительно более сложного модулированного сигнала и демодуляции сигнала (возможно ослабленного) на стороне приема, тогда как измерение коэффициента мощности шума является простым измерением радиочастотной мощности.

 

Как можно ожидать, линейность усилителя оказывает большое влияние на результаты измерения NPR. Изменение угла проводимости (и следовательно, линейности усилителя) может быть использовано для получения оптимальной комбинации мощности выходного сигнала и глубины выемки. Это особенно важно в таких сферах, как тестирование спутникового ретранслятора.

3.4 Измерения коэффициента утечки в соседний канал

Другим важным показателем тестирования сигналов, модуляция которых полностью или большей частью основана на амплитуде, является количество полезного сигнала, который проникает в соседние каналы (в отличии от интермодуляции внутри канала, как при измерении NPR). Это называется коэффициент утечки в соседний канал (ACLR) и определяется как разница между амплитудой сигнала внутри канала и амплитудой, «проникшей» в соседний канал (выраженная в дБ). Это нежелательное появление РЧ на соседних частотах обычно называют «повторным ростом спектра». Предполагается, что величина повторного роста спектра, которая сама является функцией количества и уровня продуктов интермодуляции, будет увеличиваться по мере уменьшения линейности усилителя.

Исследования показали, что влияние на ACLR намного более значительно, чем можно ожидать. Повторный рост спектра, вызванный тем, что усилитель работает в нелинейной зоне, становится прогрессивно более нежелательным (согласно соответствующим стандартам) по мере того, как мы отодвигаем угол проводимости все дальше от чистого Класса А (100%). Напомним, что повторный рост спектра сам по себе не столько является проблемой для сигнала внутри канала, сколько для любых потенциальных сигналов на соседних каналах. Здесь мы снова видим преимущество возможности контролировать и регулировать угол проводимости, чтобы соответствовать особым требованиям устройства.

В заключении отметим, что хорошо известно, что ACLR и NPR увеличиваются в быстрой нелинейной манере, когда устройства работают близко к сжатию или в сжатии, и следовательно, стремление к линейности усилителя обусловлено в большей степени соображениями о ACLR и NPR, чем EVM.

3.5 Тестирование на удар

Часть тестирования для РЧ компонентов (например, фильтров) включает в себя воздействие на устройство высоких уровней импульсной РЧ, чтобы определить точку, при которой устройство повреждается – часто это называют «тестом на удар» ("slam testing"). Хотя различные параметры, такие как ширина импульса, коэффициент заполнения, количество импульсов и др. меняются в процессе тестирования, наиболее важным параметром в этом типе тестирования является входящая мощность. По сути, входящая мощность медленно увеличивается до тех пор, пока не будет обнаружено повреждение устройства. Как мы видели в обсуждении выше в отношении усиления импульсного сигнала, класс эксплуатации усилителя может оказывать неочевидное влияние на огибающую импульса, а также на общую мощность, подаваемую импульсом. Для целей тестирования на удар важен выбор такого класса эксплуатации, чтобы мощность, содержащаяся в усиленных импульсах, была известна и повторяема.

С другой стороны, линейность сигнала усилителя (то есть гармоники и продукты интермодуляции) не является проблемой в большинстве тестов на удар, если мы изначально заинтересованы просто в воздействии на испытуемое устройство высоких уровней РЧ энергии. Надежность усилителя (то есть его способность выдерживать высокий VSWR и высокие уровни отраженной мощности) изначально не является проблемой, так как большинство тестируемых устройств будет иметь номинальное сопротивление 50 Ω. Однако, как только выходная мощность усилителя достигнет такого уровня, на котором тестируемое устройство выйдет из строя, импеданс устройства может измениться достаточно быстро и резко (например, приводя к разрывам или замыканиям), представляя серьезную проблему для усилителя с точки зрения высоких уровней отраженной мощности.

3.6 Измерения EMC

Одним из наиболее распространенных применений широкополосных усилителей является тестирование на ЭМС; или другими словами тестирование стойкости к излучению. В данном типе тестирования чрезвычайно важна способность генерировать определённую напряженность поля в согласованности с заданной частотой. Более того, также можно избежать создание гармоник и продуктов интермодуляции, так как они уменьшают мощность на нужной частоте и могут затруднить определение, какие частоты вызывают ответ тестируемого оборудования.

Использование усилителя с изменяемым углом проводимости (и соответственно, изменяемым уровнем линейности) позволяет оператору быстро и интерактивно контролировать уровни гармоник и продуктов интермодуляции, создаваемых в тестируемом оборудовании. Для ситуаций, в которых наиболее важное значение имеет только напряженность поля, угол проводимости может быть отрегулирован так, чтобы позволить максимальный выход мощности несмотря на увеличение количества гармоник и/или продуктов интермодуляции. Когда наличие этих нежелательных сигналов является большей проблемой, например, когда инженеры-испытатели подозревают, что тестируемое оборудование может реагировать на паразитный сигнал, угол проводимости может быть увеличен, чтобы обеспечить максимальную линейность и минимальный уровень паразитных сигналов. Этот последний случай становится особенно ценным, когда уровни этих паразитных сигналов могут быть обнаружены в реальном времени (например, с помощью частотно-избирательного прибора), так что эта информация может быть использована для соответствующего изменения угла проводимости усилителя.

Наконец, нужно отметить, что импеданс широкополосных антенн, используемых в ЭМС тестировании, довольно существенно зависит от частоты. Однако, в большинстве случаев именно надежность VSWR усилителя становится наиболее важной – небольшое уменьшение выходной мощности (возврат сигнала) зачастую предпочтительнее, чем полное отключение усилителя из-за высокого уровня отраженной мощности.


 

Назад