[发明专利]一种利用矢量网络分析仪测试放大器增益效率的方法

权利要求书

1.一种利用矢量网络分析仪测试放大器增益效率的方法，其特征在于，包括矢量网络分析仪、测试配件、直流电源和被测放大器，其中，测试配件包括第一电阻，第一电阻的一侧连接有依次串联的第二电阻、第三电阻和第四电阻，第一电阻的另一侧连接有依次串联的第五电阻、第六电阻和第七电阻，第一电阻的阻值为1Ω；

测试放大器增益效率的方法，包括以下步骤：

步骤1：首先根据被测放大器的工作频率范围设置矢量网络分析仪的频率扫描范围，并设定合适的中频带宽以及矢量网络分析仪的输出功率大小；

步骤2：使用功率计对矢量网络分析仪进行源输出功率校准，将矢量网络分析仪的待测端口与功率计相连接进行功率测量，根据矢量网络分析仪设置的输出功率和功率计实际测量到的功率值之间的差值调整矢量网络分析仪的输出功率，保证矢量网络分析仪输出功率的精度；

步骤3：矢量网络分析仪接收机校准，对矢量网络分析仪接收机R1、R2和B进行校准，接收机R1的校准是把功率计接到矢量网络分析仪的第一端口进行功率测量，测量矢量网络分析仪第一端口输出的功率大小，通过第一端口输出的功率和参考通路R1接收的功率大小相等的关系进行接收机R1的校准；

同样的，接收机R2的校准是把功率计接到矢量网络分析仪的第二端口进行功率测量，测量矢量网络分析仪第二端口输出的功率大小，通过第二端口输出的功率和参考通路R2接收的功率大小相等的关系进行接收机R2的校准；

接收机B的校准是在矢量网络分析仪的第二端口接开路器，根据开路器能把第二端口输出信号反射回接收机B进行接收机B的校准，通过接收机B接收到的信号和接收机R2接收到的信号大小相等的关系进行接收机B的校准；

步骤4：对矢量网络分析仪进行全双端口校准，进行矢量误差修正，消除系统误差；

步骤5：将矢量网络分析仪的第一端口与被测放大器的输入端口相连，矢量网络分析仪的第二端口与被测放大器的输出端口相连，直流电源通过第一电阻与被测放大器相连，第二电阻和第三电阻之间接有第一接点，第一接点与矢量网络仪的POWER IO接口7脚相连，第五电阻和第六电阻之间接有第二接点，第二接点与矢量网络仪的POWER IO接口8脚相连，POWER IO接口7和8脚是矢量网络仪的模拟电压输入口，POWER IO接口7脚测得第一接点处的电压值为AI1，POWER IO接口8脚测得第二接点处的电压值为AI2；

通过调整测试配件的电阻大小将AI1和AI2的电压值调整到正负10V以内；

步骤6：根据步骤5连接好设备后，进行放大器增益效率测量，

第一电阻直流输入电压为：

V_supplied＝AI1；

第一电阻的直流输出电压为：

AI2；

输入到放大器的直流电流为：

I_supplied＝(AI1-AI2)/1；

直流电源提供的功率为：

Power_dc＝V_supplied*I_supplied(in watts)＝AI1*(AI1-AI2)；

建立测量轨迹B、测量轨迹S21、测量轨迹AI1、测量轨迹AI2和测量轨迹S22，其分别对应的轨迹名分别是Tr1、Tr2、Tr3、Tr4和Tr5；

则被测放大器的输出功率为：

Power_out＝B；

被测放大器输入功率为：

Power_in＝Power_out/gain＝B/S21(in watts)；

则被测放大器增益效率为：

步骤7：利用矢量网络分析仪高级运算器的功能，实现放大器增益效率的计算；设置Tr5为当前激活轨迹，然后在高级运算器的输入框内输入公式：

100*(Tr1-(Tr1/Tr2))/(Tr3*(Tr3-Tr4))

则当前激活轨迹Tr5自动成为表达式100*(Tr1-(Tr1/Tr2))/(Tr3*(Tr3-Tr4))运算结果的轨迹，即放大器增益效率的测量曲线，通过矢量网络分析的光标搜索功能，快速找到放大器增益效率最佳点。

2.根据权利要求1所述的一种利用矢量网络分析仪测试放大器增益效率的方法，其特征在于，第二电阻和第五电阻的阻值相同，第三电阻和第六电阻的阻值相同，第四电阻和第七电阻的阻值相同。

3.根据权利要求1所述的一种利用矢量网络分析仪测试放大器增益效率的方法，其特征在于，所述第四电阻和第七电阻均接地。