微波电路非线性模型建立方法、测量系统及终端设备技术方案

本发明专利技术适用于微波电路技术领域，提供了微波电路非线性模型建立方法、测量系统及终端设备。该方法包括：在输出端口的反射系数为第一固定值时，调节输入端口的入射功率波大小，获取输出端口的入射功率波和出射功率波，以及输出端口的入射功率波和出射功率波；在输出端口的反射系数为第二固定值时，调节输入端口的入射功率波大小，获取输出端口的入射功率波和出射功率波，以及输出端口的入射功率波和出射功率波；根据输出端口的负载阻抗、输出端口的入射功率波和出射功率波以及输入端口的入射功率波和出射功率波，建立被测件的非线性模型。上述方法能够减少模型参数的个数，降低模型参数提取的难度。

Microwave circuit nonlinear model establishment method, measuring system and terminal equipment

The invention is applicable to the field of microwave circuit technology, and provides a method for establishing a non-linear model of microwave circuits, a measuring system and a terminal device. The method includes: when the reflection coefficient of the output port is the first fixed value, the incident power wave of the input port is adjusted, the incident power wave and the output power wave of the output port are obtained, as well as the incident power wave and the output power wave of the output port, and when the reflection coefficient of the output port is second fixed value, the input is adjusted. The incident power wave of the port, the incident power wave and the output power wave of the output port, the incident power wave and the output power wave of the output port, the output port's load impedance, the output power wave of the output port, the output power wave, the input power wave and the output power wave of the input port, and the output power wave, are established. The nonlinear model of the measuring piece. The above method can reduce the number of model parameters and reduce the difficulty of extracting model parameters.

【技术实现步骤摘要】
微波电路非线性模型建立方法、测量系统及终端设备
本专利技术属于微波电路
，尤其涉及微波电路非线性模型建立方法及终端设备。
技术介绍
目前无线通信技术应用越来也广泛，从移动通信到家庭无线局域网，无线通信技术已经无处不在。其中，射频功率放大器的设计技术在无线通信中起着关键的作用，射频功放的设计和制造相比于低频模型电路，无论在设计技术上，还是在制造工艺上，难度都高很多。在射频功放EDA(ElectronicsDesignAutomation，电子设计自动化)设计中，元器件模型是整个设计流程中的关键环节，尤其是有源器件的非线性模型。行为级模型的产生也是因为上述原因而产生的，属于有源器件非线性模型的一种，但其适用范围更为广泛。相比于经验模型，行为级模型具有很多优势：其模型参数直接来自于测量，所以可以快速建模，测量完成，即模型建立完成；与经验模型不同，模型参数包含的不是物理参数信息，而是功放工作的波形信息，因此不存在建模二次误差，更加准确等优点。目前，在微波电路设计领域，非线性行为模型包括X参数模型和Cardiff模型。对于X参数模型，测量中二次谐波改变会导致X参数二次项不准，而且测量系统过于复杂，操作技术难度大；对于Cardiff模型虽然结构相对简单，但其不能仿真S参数、互调和ACPR等指标
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了微波电路非线性模型建立方法、测量系统及终端设备，以解决现有技术中非线性模型建立过程中测量系统较为复杂的问题。本专利技术实施例的第一方面提供了一种微波电路仿真的非线性模型建立方法，用于为被测件建立非线性模型，所述被测件包括输入端口和输出端口，所述方法包括：在所述输出端口的反射系数为第一固定值时，调节所述输入端口的入射功率波大小，获取所述输出端口的入射功率波和出射功率波，以及所述输出端口的入射功率波和出射功率波；在所述输出端口的反射系数为第二固定值时，调节所述输入端口的入射功率波大小，获取所述输出端口的入射功率波和出射功率波，以及所述输出端口的入射功率波和出射功率波；所述第一固定值与所述第二固定值不等；调整输出端口的反射系数并重复上述过程，直至所述输出端口的负载阻抗覆盖所述输出端口最佳功率和效率的阻抗位置；根据所述输出端口的负载阻抗、所述输出端口的入射功率波和出射功率波以及所述输入端口的入射功率波和出射功率波，建立所述被测件的非线性模型。可选的，所述根据所述输出端口的负载阻抗、所述输出端口的入射功率波和出射功率波以及所述输入端口的入射功率波和出射功率波，建立所述被测件的非线性模型，包括：对于被测件在不同负载阻抗ZL2m下进行功率扫描，测量得到每个功率点A11每个阻抗的四组矢量波，根据测量得到的四组矢量波利用预设模型提取算法计算模型参数。可选的，根据公式：B1k＝F1k(freq,Vds,A11,…ZL21,ZL22,…)(1)B2k＝F2k(freq,Vds,A11,…,ZL21,ZL22,…)(2)建立所述被测件的非线性模型；其中，freq为频率，Vds为器件电压，A1m为输入端口的入射波，B1k为输入端口的反射波，ZL2m为输出端口的负载阻抗，m和k为谐波次数。可选的，在微波仿真软件中，freq、Vds、A11均为自变量，ZL21、ZL22、B1k和B2k为因变量，通过公式(1)和公式(2)，采用查表方式得到B1k和B2k的值。可选的，第一固定值的反射系数与第二固定值的反射系数对应的入射功率波的相位和幅值不同。本专利技术实施例的第二方面提供了一种微波电路非线性模型测量系统，包括：被测件；矢量网络分析仪，与所述被测件连接，用于为所述被测件提供入射功率波，并测量所述被测件的输入端口的入射功率波和出射功率波，以及输出端口的入射功率波和出射功率波；谐波阻抗调谐器，与所述被测件的输出端口连接，用于调整所述输出端口的入射功率波的相位和/或幅值；大功率负载，与所述谐波阻抗调谐器连接，用于吸收所述被测件的输出功率；大功率驱动放大器，两端分别与所述矢量网络分析仪和所述被测件的输入端口连接，用于放大所述矢量网络分析仪提供的入射功率波，从而增大所述被测件输入端口的入射功率波的幅值。可选的，还包括：第一定向耦合器，设置在所述大功率驱动放大器和所述被测件之间；第二定向耦合器，设置在所述被测件和所述谐波阻抗调谐器之间。本专利技术实施例的第三方面提供了一种终端设备，用于为被测件建立非线性模型，所述被测件包括输入端口和输出端口，所述终端设备包括存储器、处理器，所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如下步骤：在所述输出端口的反射系数为第一固定值时，调节所述输入端口的入射功率波大小，获取所述输出端口的入射功率波和出射功率波，以及所述输出端口的入射功率波和出射功率波；在所述输出端口的反射系数为第二固定值时，调节所述输入端口的入射功率波大小，获取所述输出端口的入射功率波和出射功率波，以及所述输出端口的入射功率波和出射功率波；所述第一固定值与所述第二固定值不等；调整输出端口的反射系数并重复上述过程，直至所述输出端口的负载阻抗覆盖所述输出端口最佳功率和效率的阻抗位置；根据所述输出端口的负载阻抗、所述输出端口的入射功率波和出射功率波以及所述输入端口的入射功率波和出射功率波，建立所述被测件的非线性模型。本专利技术实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述微波电路非线性模型建立方法的步骤。本专利技术实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本专利技术实施例，在所述输出端口的反射系数为第一固定值时，调节所述输入端口的入射功率波大小，获取所述输出端口的入射功率波和出射功率波，以及所述输出端口的入射功率波和出射功率波；在所述输出端口的反射系数为第二固定值时，调节所述输入端口的入射功率波大小，获取所述输出端口的入射功率波和出射功率波，以及所述输出端口的入射功率波和出射功率波；所述第一固定值与所述第二固定值不等；调整输出端口的反射系数并重复上述过程，直至所述输出端口的负载阻抗覆盖所述输出端口最佳功率和效率的阻抗位置；根据所述输出端口的负载阻抗、所述输出端口的入射功率波和出射功率波以及所述输入端口的入射功率波和出射功率波，建立所述被测件的非线性模型，通过重新构建行为模型，能够减少模型参数的个数，降低模型参数提取的难度。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的微波电路非线性模型建立方法的流程图；图2是本专利技术实施例提供的两端口微波网络矢量波示意图；图3是本专利技术实施例提供的Smith圆图中需要扫描的阻抗点示意图；图4是本专利技术实施例提供的模型参数数据结构示意图；图5是本专利技术实施例提供的终端设备的示意图；图6是本专利技术实施例提供的微波电路非线性模型建立程序的程序模块图；图7是本专利技术实施例提供的微波电路非线性模型测量系统的示意图。具体实施方式以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微波电路非线性模型建立方法，用于为被测件建立非线性模型，所述被测件包括输入端口和输出端口，其特征在于，所述方法包括：在所述输出端口的反射系数为第一固定值时，调节所述输入端口的入射功率波大小，获取所述输出端口的入射功率波和出射功率波，以及所述输出端口的入射功率波和出射功率波；在所述输出端口的反射系数为第二固定值时，调节所述输入端口的入射功率波大小，获取所述输出端口的入射功率波和出射功率波，以及所述输出端口的入射功率波和出射功率波；所述第一固定值与所述第二固定值不等；调整输出端口的反射系数并重复上述过程，直至所述输出端口的负载阻抗覆盖所述输出端口最佳功率和效率的阻抗位置；根据所述输出端口的负载阻抗、所述输出端口的入射功率波和出射功率波以及所述输入端口的入射功率波和出射功率波，建立所述被测件的非线性模型。

【技术特征摘要】
1.一种微波电路非线性模型建立方法，用于为被测件建立非线性模型，所述被测件包括输入端口和输出端口，其特征在于，所述方法包括：在所述输出端口的反射系数为第一固定值时，调节所述输入端口的入射功率波大小，获取所述输出端口的入射功率波和出射功率波，以及所述输出端口的入射功率波和出射功率波；在所述输出端口的反射系数为第二固定值时，调节所述输入端口的入射功率波大小，获取所述输出端口的入射功率波和出射功率波，以及所述输出端口的入射功率波和出射功率波；所述第一固定值与所述第二固定值不等；调整输出端口的反射系数并重复上述过程，直至所述输出端口的负载阻抗覆盖所述输出端口最佳功率和效率的阻抗位置；根据所述输出端口的负载阻抗、所述输出端口的入射功率波和出射功率波以及所述输入端口的入射功率波和出射功率波，建立所述被测件的非线性模型。2.如权利要求1所述的微波电路非线性模型建立方法，其特征在于，所述根据所述输出端口的负载阻抗、所述输出端口的入射功率波和出射功率波以及所述输入端口的入射功率波和出射功率波，建立所述被测件的非线性模型，包括：对于被测件在不同负载阻抗ZL2m下进行功率扫描，测量得到A11各个功率点、每个负载阻抗的四组矢量波，根据测量得到的四组矢量波利用预设模型提取算法计算模型参数。3.如权利要求1所述的微波电路非线性模型建立方法，其特征在于，根据公式：B1k＝F1k(freq,Vds,A11,…ZL21,ZL22,…)(1)B2k＝F2k(freq,Vds,A11,…,ZL21,ZL22,…)(2)建立所述被测件的非线性模型；其中，freq为频率，Vds为器件电压，A1m为输入端口的入射波，B1k为输入端口的反射波，ZL2m为输出端口的负载阻抗，m和k为谐波次数。4.如权利要求3所述的微波电路非线性模型建立方法，其特征在于，在微波仿真软件中，freq、Vds、A11均为自变量，ZL21、ZL22、B1k和B2k为因变量，通过公式(1)和公式(2)采用查表方式得到B1k和B2k的值。5.如权利要求1至4任一项所述的微波电路非线性模型建立方法，其特征在于，第一固定值的反射系数与第二固定值的反射系数对应的入射功率波的相...

【专利技术属性】
技术研发人员：李静强，曹健，胡志富，刘亚男，彭志农，冯彬，杜光伟，何美林，王亚冰，何锐聪，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十三研究所，
类型：发明
国别省市：河北,13