Skalares Load Pull
Ein typisches Skalar Load Pull Setup besteht aus einem Signal Generator, 2 RF Power Sensoren, 1 Power Meter, DC bias Netzwerk und 2 Fundamental Tunern. Der Ein- und Ausgang passive Blocks sind hier die Coupler und pre-calibrated Bias-Tees.
Die vorkalibrierte Source und Load Tuner sind in direkter Verbindung mit dem Ein- und Ausgang des DUTs.
Diese kalibrierten Tuner dienen dazu, Reflektionsfaktoren zu generieren mit hoher Wiederholbarkeit.
Die Power Meter an den In-und Output Seiten des Setups ermitteln durch die Couplers den optimalen Gain und Leistung. Die optimale Lastimpedanz ist dann der komplexe Reflektionsfaktor, wo die maximale Ausgangsleistung gemessen wird anhand des Power Transfer Theorems.
Ähnlich wie beim Ausgang, ist an der Eingangsseite die optimale Quellenimpedanz der Punkt, in dem der maximale „transduces gain“ gemessen wird. Diese zwei Optima sind hauptsächlich abhängig von der Wiederholbarkeit beider Tuner.
Die aus diesem Setup erhaltenen Parameter sind ΓLoad, Γsource .
Wenn man jedoch Parameter wie ACPR, EVM und Harmonic Power Levels benötigt, müsste man dann einen Spektrum Analysator am Ausgang des Setups haben.
Heute sind viele kostengünstige Netzwerkanalysatoren am Markt erhältlich. Vor 20-30 Jahren waren die Investitionskosten für diese Geräte jedoch noch sehr hoch und nicht an jedem Messplatz war ein Netzwerkanalysator vorhanden. Daher wurden Load Pull Untersuchungen, wie im folgenden Bild gezeigt, oft mit einem Leistungsmessgerät oder einem Spektrum-Analysator durchgeführt.
Es wird die HF-Ausgangsleistung als Funktion der Eingangs- und Ausgangsimpedanz gemessen. Dazu wird die HF-Leistung am Eingang variiert, um das Großsignalverhalten des Prüflings zu erfassen. Das linke Bild zeigt die oft verwendete Darstellung für das Messergebnis an einem Verstärkerbaustein.
Für drei verschiedene HF-Eingangsleistungen und fester Stellung des Source Pull Tuners wurde die Lastimpedanz mithilfe des Load Pull Tuners variiert. Die Lastimpedanzen sind aufgrund der Charakterisierung des Tuners für jede Tuner-Stellung bekannt. Das Bild zeigt die Kurven für konstante Ausgangsleistung im Smith-Chart (da sich die interessanten Ergebnisse in einem kleinen Bereich des Smith-Charts befinden, wurde ein Ausschnitt dargestellt). Die maximale Ausgangsleistung wird für einen bestimmten Wert der Lastimpedanz abgegeben. Um diesen Impedanzwert im Smith-Chart bilden sich geschlossene Lastkreise für eine konstante, niedrigere Ausgangsleistung aus. Alle Impedanzen, die einen Lastkreis bilden, führen genau zu einer konstanten und bekannten Ausgangsleistung. Im Beispiel wurden die Lastkreise für drei Eingangsleistungen mit verschiedenen Farben aufgezeichnet. Dieser Graph ist die Voraussetzung, um den optimalen Arbeitspunkt für den Verstärker aussuchen zu können.
Für die Steuerung von skalaren Load Pull Messplätzen, die Charakterisierung der Tuner, die S-Parameter Messung des Prüflings und gemischten Load Pull Messplätzen mit Netzwerkanalysator empfehlen wir die Verwendung der entsprechenden Herstellersoftware. Mithilfe dieser SW wird der Anwender bequem durch die notwendigen Kalibrierroutinen geführt. Eine offene Schnittstelle ermöglicht die Einbindung der notwendigen Messgeräte (Stromversorgungen, Spektrumanalysator, Leistungsmessgerät, Probe Station).