在数字调制系统中进行精确的非线性测量

　　随着日益增加的智能手机和无线互联网3G覆盖范围以及4G系统即将引入带来的持续压力，数字通信射频组件的设计活动越来越丰富。设计活动的前沿在于功率放大器(PA)的开发。PA设计工程师面对的首要问题是功率所增加的效率(PAE)。高PAE意味着：

　　• 移动设备的电池寿命增加

　　• 基站天线覆盖面最大化，网络提供商的电费降低

　　• 能够以更高的价格出售性能更高的器件，最终实现每晶圆片更高的收益回报

　　数字调制方案（如PSK、QAM以及OFDM）可实现高峰均比(PAR)的调制射频载波。PA设计工程师必须考虑放大具有高PAR的通信信号的后果，同时保持线性和可接受的误差矢量幅值(EVM)率。线性矢量网络分析仪(VNA)提供关于线性条件下工作的功率放大器性能的基本信息。然而，当PA设计用于高功率级的压缩非线性工作时，VNA必须提供额外数据。

　　VNA能够测量主动和被动器件及系统的S参数。测量主动器件时，测量在线性增益小型信号器件上进行。测量小型信号放大器时，Anritsu（安立）的线性VectorStar VNA可提供内置功能，全面分析主动器件。表1概列了VectorStar MS4640A系列的性能。

　　非线性VNA的一个重要功能在于不仅可测量谐波含量，还可测量基频信号，提供性能数据，从而有助于实现最佳的非线性PA设计。此外，非线性分析的一个关键要素是负载牵引测量，尤其是谐波负载牵引的测量。负载牵引分析对于适当提升主动器件的性能十分必要。为优化非线性器件性能，提供给器件的匹配必须在基频和谐波频率方面均加以优化。

　　表1 VectorStar MS4640A系列性能