आरएफ एम्पलीफायर के लिए एस-पैरामीटर का परीक्षण कैसे करें?

 

एक आरएफ एम्पलीफायर के एस-पैरामीटर का परीक्षण इसके प्रदर्शन को चिह्नित करने के लिए एक मुख्य प्रक्रिया है, क्योंकि यह पूरी तरह से प्रमुख संकेतकों को प्रतिबिंबित कर सकता है जैसे कि एम्पलीफायर के इनपुट-आउटपुट मिलान विशेषताओं, लाभ प्रदर्शन, अलगाव, और ऑपरेटिंग आवृत्ति रेंज के भीतर स्थिरता . इस परीक्षण के लिए महत्वपूर्ण विचार और विवरण शामिल हैं

 

मैं . कोर एस-पैरामीटर को आरएफ एम्पलीफायरों के लिए परीक्षण किया जाना चाहिए

दो-पोर्ट आरएफ एम्पलीफायर के लिए, एस-पैरामीटर जिन्हें शामिल करने की आवश्यकता है, उन पर ध्यान केंद्रित करने की आवश्यकता है:

एस (इनपुट प्रतिबिंब गुणांक): एम्पलीफायर और स्रोत प्रतिबाधा (आमतौर पर 50 and) के बीच मिलान की डिग्री को इंगित करता है;

एस (आगे के संचरण गुणांक): एम्पलीफायर के लाभ का प्रतिनिधित्व करता है, i . e ., इनपुट पावर के लिए आउटपुट पावर का अनुपात;

S (रिवर्स ट्रांसमिशन गुणांक): आइसोलेशन को दर्शाता है, जो आउटपुट एंड से इनपुट एंड तक सिग्नल लीक की मात्रा है;

एस (आउटपुट प्रतिबिंब गुणांक): एम्पलीफायर और लोड प्रतिबाधा (आमतौर पर 50) के बीच मिलान की डिग्री दिखाता है .

 

Ii . आवश्यक उपकरण और परीक्षण सहायक उपकरण

एस-पैरामीटर को सटीक रूप से मापने के लिए, निम्नलिखित उपकरणों की आवश्यकता है:

वेक्टर नेटवर्क विश्लेषक (वीएनए): कोर इंस्ट्रूमेंट, जिसका उपयोग स्वेप्ट-फ़्रीक्वेंसी आरएफ सिग्नल उत्पन्न करने के लिए किया जाता है, परावर्तित/प्रेषित संकेतों के आयाम और चरण को मापते हैं, और एस-पैरामीटर . की गणना करते हैं

अंशांकन किट?

आरएफ केबल और कनेक्टर: कम-हानि, उच्च-गुणवत्ता वाले समाक्षीय केबल जिनके प्रतिबाधा को सिग्नल लॉस और रिफ्लेक्शन . को कम करने के लिए सिस्टम (मानक 50) है) से मेल खाना चाहिए

पूर्वाग्रह टी (वैकल्पिक): आरएफ संकेतों के साथ डीसी पूर्वाग्रह (एम्पलीफायर को शक्ति देने के लिए) को संयोजित करने के लिए एक निष्क्रिय घटक का उपयोग किया जाता है, यह सुनिश्चित करते हुए कि डीसी वीएनए . के आरएफ पोर्ट में प्रवेश नहीं करता है

Attenuator (वैकल्पिक): यदि एम्पलीफायर की आउटपुट पावर अधिक है, तो वीएनए के रिसीवर को अधिभार . से बचाने के लिए आउटपुट पोर्ट पर एक निश्चित एटेन्यूएटर स्थापित किया जा सकता है

लोड (वैकल्पिक): एक 50 that टर्मिनेशन लोड, स्थिरता परीक्षण के लिए उपयोग किया जाता है या आउटपुट मिलान को सत्यापित करता है .

 

Iii . चरण-दर-चरण परीक्षण प्रक्रिया

1: एम्पलीफायर और परीक्षण वातावरण तैयार करें

एम्पलीफायर विनिर्देशों को स्पष्ट करें: इसकी ऑपरेटिंग फ्रीक्वेंसी रेंज, इनपुट/आउटपुट पावर लिमिट्स, डीसी बायस आवश्यकताओं (वोल्टेज/करंट), और रैखिक रेंज (परीक्षण के दौरान संतृप्ति में प्रवेश करने से बचने के लिए) .

पावर एम्पलीफायर: आवश्यक पूर्वाग्रह वोल्टेज/वर्तमान . प्रदान करने के लिए एक स्थिर डीसी बिजली की आपूर्ति का उपयोग करें

2: वेक्टर नेटवर्क विश्लेषक (VNA) को कैलिब्रेट करें

परीक्षण प्रणाली में व्यवस्थित त्रुटियों को समाप्त करने के लिए अंशांकन महत्वपूर्ण है .

VNA से कैलिब्रेशन किट कनेक्ट करें: VNA के परीक्षण पोर्ट (पोर्ट 1 और पोर्ट 2) . से अंशांकन मानकों (लघु, खुले, लोड, थ्रू) को जोड़ने के लिए कम-हानि आरएफ केबलों का उपयोग करें

VNA अंशांकन कार्यक्रम सेट करें: अंशांकन प्रकार (E . g ., Solt) और फ़्रीक्वेंसी रेंज (एम्पलीफायर की ऑपरेटिंग रेंज से मेल खाते हुए) का चयन करें .

अंशांकन परिणामों को सत्यापित करें: अंशांकन के बाद, जांचें कि क्या VNA के मानकों के माप आदर्श मानों के करीब हैं .

3: आरएफ एम्पलीफायर को परीक्षण प्रणाली से कनेक्ट करें

अंशांकन के बाद, एम्पलीफायर को कैलिब्रेटेड टेस्ट पोर्ट के माध्यम से वीएनए से कनेक्ट करें:

इनपुट कनेक्शन: वीएनए पोर्ट 1 को एम्पलीफायर के इनपुट एंड से कनेक्ट करें, एक पूर्वाग्रह टी और एक कम-हानि आरएफ केबल . के माध्यम से कनेक्ट करें। पूर्वाग्रह टीईए डीसी पावर को एम्पलीफायर के इनपुट अंत में इंजेक्ट करता है, जबकि वीएनए . से आरएफ सिग्नल को प्रसारित करता है।

आउटपुट कनेक्शन: एम्पलीफायर के आउटपुट एंड को VNA पोर्ट 2 से किसी अन्य RF केबल . के माध्यम से कनेक्ट करें यदि एम्पलीफायर की आउटपुट पावर VNA की अधिकतम इनपुट पावर से अधिक हो जाए,

कनेक्शन को सुरक्षित करें: सुनिश्चित करें कि सभी कनेक्टर्स ठीक से कड़े हो गए हैं (सटीक कनेक्टर्स को एक समर्पित रिंच के साथ कड़ा किया जाना चाहिए) खराब संपर्क या प्रतिबिंब से बचने के लिए .

4: माप के लिए VNA को कॉन्फ़िगर करें

एम्पलीफायर के प्रमुख मापदंडों को लक्षित करने के लिए VNA सेट करें:

फ़्रीक्वेंसी रेंज: एम्पलीफायर के ऑपरेटिंग फ्रीक्वेंसी बैंड को कवर करने के लिए स्टार्ट और स्टॉप फ़्रीक्वेंसी को परिभाषित करें .

पावर लेवल: एम्पलीफायर के रैखिक ऑपरेटिंग रेंज के भीतर वीएनए की आउटपुट पावर सेट करें (संतृप्ति से बचने के लिए) . इसकी रैखिक इनपुट पावर रेंज के लिए एम्पलीफायर की डेटा शीट देखें .

इंटरमीडिएट फ़्रीक्वेंसी बैंडविड्थ (यदि BW): माप की गति और शोर को संतुलित करने के लिए इंटरमीडिएट फ़्रीक्वेंसी बैंडविड्थ का चयन करें . एक संकीर्ण बैंडविड्थ का परिणाम कम शोर में होता है लेकिन धीमी गति से स्कैनिंग गति; एक व्यापक बैंडविड्थ ने परीक्षण को गति दी है, लेकिन शोर . का परिचय दे सकता है

मापा जाने के लिए s-parameters: ब्याज के मापदंडों का चयन करें (S₁₁, S₂₁, S₁₂, S₂₂) .

5: माप और रिकॉर्ड डेटा करें

स्कैन शुरू करें: VNA . की आवृत्ति स्कैन शुरू करें

परिणामों की कल्पना करें: VNA आयाम (DB) और चरण (डिग्री) के रूप में एस-पैरामीटर को प्रदर्शित करेगा। आवृत्ति . के साथ अलग-अलग

डेटा को सहेजें और विश्लेषण करें: बाद के प्रसंस्करण के लिए डेटा (E . g ., CSV या Touchstone प्रारूप में) निर्यात करें (जैसे कि स्थिरता विश्लेषण और फ्लैटनेस गणना प्राप्त करें) .

 

Iv . प्रमुख विचार

बिजली से निपटने की क्षमता: एम्पलीफायर के अधिकतम इनपुट/आउटपुट पावर रेटिंग से अधिक कभी भी, क्योंकि यह डिवाइस या VNA . को नुकसान पहुंचा सकता है

स्थिरता: उच्च-लाभ एम्पलीफायरों के लिए, सुनिश्चित करें कि परीक्षण सेटअप (केबल और लोड सहित) सकारात्मक प्रतिक्रिया का परिचय नहीं देता है, जो दोलन का कारण बन सकता है और माप को अमान्य कर सकता है .

अंशांकन आवृत्ति कवरेज: सभी आवृत्ति बिंदुओं पर माप सटीकता सुनिश्चित करने के लिए, केवल इसका एक हिस्सा नहीं, केवल ब्याज की संपूर्ण आवृत्ति सीमा पर VNA को कैलिब्रेट करें .

 

उपरोक्त चरणों का पालन करके, आरएफ एम्पलीफायर के एस-पैरामीटर को सटीक रूप से चित्रित किया जा सकता है, वायरलेस कम्युनिकेशन, रडार और सैटेलाइट सिस्टम जैसे अनुप्रयोगों के लिए प्रमुख प्रदर्शन संदर्भ प्रदान करता है .