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东莞市诺展电子仪器有限公司
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在控制输出功率的条件下测量增益特性
在有些情况下，测量大功率放大器的特性时需要把放大器控制在某种饱和的工作状态，例如，在一个频率范围内，要求放大器输出信号的功率维持在一个恒定的值上，而且要保证在测量频率范围内输出信号功率的平坦度很好 ( 通常会要求输出功率的变化不超过 0.1 dB)
。因为放大器的增益都会随频率的变化而变化，因此在测量过程中要想保证这种输出信号为恒定的测量条件就必须要用到一种外部控制机制，实时检测放大器输出信号的大小，把这个实时测量到的输出信号与放大器增益的实时变化相配合，来调整网络分析仪给放大器的
输入信号的大小，就可以达到在测量频段内放大器的输出功率始终保持恒定的目的。
过去进行这种测试的方法是使用信号源、功率计和频谱分析仪的组合，图 7 是测试配置原理图。
用功率计和耦合器对被测放大器输出信号的功率进行监测，利用功率计的测量结果控制信号源输出的功率，通过这个反馈控制系统达到被测放大器输出信号的功率保持恒定的目的。
很显然，这种测量方式必须使用一台计算机作为测量系统的控制器，同时，在每个数据点上，几台测量仪表必须同步才可以完成测量任务，不但整个测量过程需要较长的时间，而且由于需要使用多种仪器进行校准和测量，测试系统的总体成本也变得非常高昂。
E5072A 有先进的保证功率测量精度的校准方法，完全可以取代图 7 中由多台仪器所组成的测试系统。尤其是 E5072A 使用其内部测量接收机控制功率精度的功能 (Recerver Leveling) 是更为独特和有用的。
它可以在测量过程中对被测器件的输入或输出功率的大小进行快速调整，无论是保证被测器件输入端口的信号功率不变，还是保证它的输出端口的信号功率不变，E5072A 都可以很容易做到，并且有很高的精度。
用 E5072A 替代测试系统之后，用户可以更经济、更方便、更精确地完成复杂的测试任务。
1. 功率校准
如果需要把被测器件输入信号的功率固定在一个规定值的条件下测量放大器的特性，那么在测量之前需要先对 E5072A 测量端口的输出功率的精度进行校准，之后再利用 E5072A 的 Receiver Leveling 功能自动调整测量端口的输出功率，这样就可以始终在校准面 ( 通
常是被测器件的输入端口 ) 上维持信号的功率不变。
对 E5072A 来说，这是一个非常简单的操作，您只需要把一个安捷伦生产的 USB 接口的功率计探头与 E5072A 相连，用它来校准 E5072A 激励源的输出功率，就可以把功率计的测量精度传递给激励源，使其输出信号的功率精度和功率计的测量精度是一样的。
2. 接收机校准
矢量网络分析仪除了做比值测量得到 S 参数之外，另一种常用的测量模式是使用网络仪内部的接收机进行信号功率的测量 ( 我们把这种测量模式称作接收机的绝对测量模式 (Absolute Measurements)，测量结果的单位是dBm)。
用网络分析仪的接收机测量信号的功率时，必须事先进行接收机校准。接收机校准能把接收机测量路径上各种引起误差的因素，例如电缆或衰减器的损耗都补偿掉，从而保证 E5072A 在校准面进行功率测量时能够得到非常确的测量结果。
做接收机校准的方法如图 10 所示，在端口 1 ( 已经做了激励源的功率校准 ) 和端口 2 ( 测量接收机的输入端口 ) 之间连接一个直通件，然后用测量接收机直接测量激励源输出功率，把接收机的测量结果根据已知的激励源输出信号功率的精确值进行修正，就可以保
证接收机测量结果的精度。
因为激励源是已经用功率计校准过的，因此再用激励源来校准测量接收机的结果就相当于把功率计的测量精度传递给了网络分析仪的测量接收机。接收机校准之后，功率测量的精确结果就可以直接显示在仪表的屏幕上，单位是dBm。
3. 用网络仪内的接收机控制信号功率的精度和安捷伦的 PNA/PNA-X 一样，E5072A 也具有使用其内部测量接收机控制功率精度的功能 (Recerver Leveling)，它利用接收机对信号功率的测量结果来调整激励源的输出功率，在频率扫描测量和功率扫描测量的模式下都可以
把被测器件输入端口或输出端口上信号功率的精度控制得很高。其工作过程是，在每次开始测量被测器件之前，网络仪先进行数次后台扫描，让测量接收机反复对信号的功率进行测量，然后根据这些功率测量结果来调整 E5072A 激励源的输出功率，这样就可以在被测器
件的端口上保证其信号功率的大小就是测量条件所规定功率值，这个条件达到之后，再真正开始测量被测器件的传输或特性。利用这种接收机控制信号功率精度的功能，在测量中可以获得更高的功率精度及更快的测量速度。无论从测量精度、测量速度、系统成本、
操作的简便性任何一个角度看，这是图 7 中使用功率计、频谱仪、信号源以及控制器所组成的测量系统完全无法相比的。
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