高功率放大器增益的测量方法

图8-17　高功率放大器增益测量原理图

如图8-17所示为高功率放大器增益测量的原理图。

高功率放大器（HPA）的增益测量是按高功率放大器增益的定义来进行的，即增益等于高功率放大器的输出功率与输入功率之比，用分贝公式表示为：

式中：GHPA——高功率放大器的增益（dB）；

Pout——高功率放大器的输出功率（dBm）；(www.xing528.com)

Pin——高功率放大器的输入功率（dBm）。

用频谱分析仪测量高功率放大器增益的原理和方法是：按照图8-17所示，首先在不接高功率放大器的情况下，将测试电缆1直接接定向耦合器的输入口，测试电缆2从定向耦合器的耦合端口接频谱分析仪，频谱分析仪测量的信号功率电平为P1[dBm]；然后，接上待测高功率放大器，保持信号源输出功率不变，同理测量出定向耦合器耦合输出功率的大小，记为P2[dBm]，计算二者的差值即得高功率放大器的增益。测量步骤如下：

（1）按照图8-17所示建立测试系统，系统加电预热，使系统的仪器设备工作正常，并在定向耦合器的输出口接假负载。

（2）定标测量。在不接待测高功率放大器的情况下，信号源的输出经测试电缆1与定向耦合器的输入端口连接，设置信号源的输出频率和功率（信号源输出功率合适，此功率不使功率放大器饱和），信号源工作模式为单载波输出，打开信号源的射频输出开关，频谱分析仪在定向耦合器的耦合端口测量信号电平的大小；改换测试频率，测量不同频率的信号电平大小，并记录不同频率的测量结果。

（3）关闭信号源的射频输出开关，按照图8-17所示连接高功率放大器，接入高功率放大器以后，打开信号源的射频输出开关，并保持信号源的输出功率不变，同理用频谱分析仪测量出不同频率点的信号电平大小，并记录测试结果。

（4）计算步骤（3）和步骤（2）测量的信号电平的差值，获得高功率放大器不同频率点增益的大小。

用频谱分析仪测量高功率放大器增益时需要注意：千万不能将高功率放大器的输出直接接入频谱分析仪的射频输入端口，避免当输出功率大于1 W时，烧毁频谱分析仪的射频输入电路；测量高功率放大器增益时，一定要在高功率放大器的线性工作区进行（高功率放大器是否工作在线性区的检查方法是增大或减小信号源的射频输出功率，频谱分析仪测量的信号功率按相同量级增大或减小，说明高功率放大器工作在线性区）。