一种精确表征功率晶体管匹配特性的方法技术

技术编号:9666562 阅读:191 留言:0更新日期:2014-02-14 03:22
本发明专利技术公开了一种精确表征功率晶体管匹配特性的方法,特征是通过控制测试仪器内部两个信号源的相对相位,实现被测功率晶体管输入/输出阻抗值的变化,从而测量出被测件在不同阻抗条件下的增益、输出功率等主要性能指标;测试结果间接给出了晶体管封装为放大器时匹配电路的主要参数和在最佳匹配状态下晶体管能够达到的主要性能参数。本发明专利技术具有覆盖频率范围宽,测试速度快,并可实现被测件输入输出阻抗在整个阻抗圆图内变化的特点;还可用于输入输出阻抗为非50欧姆晶体管的参数测量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种表征功率晶体管匹配特性的方法。
技术介绍
现代射频和微波通信系统中,处于射频和微波发射机的功率放大器特性的精确表征至关重要。从传统的硅双极晶体管到砷化镓功率晶体管、LDMOS功率晶体管,乃至最新的大功率碳化硅和氮化稼功率晶体管,放大器设计人员为了从晶体管中获取越来越大的功率电平,就需要精确表征其在工作状态下的特性参数。通常,在功率器件设计测试中需要得到功率晶体管的准确模型以便设计仿真、明确功率晶体管的最佳源阻抗和负载阻抗、提高功率晶体管的稳定性等等。只有对功率晶体管的各项参数性能有比较深入的了解后,再进行输入级和输出级匹配电路的设计,然后分别展开测试,根据测试结果再对电路进行设计仿真和优化,以达到最佳匹配实现最大功率输出的目的。随着半导体技术的迅速发展,微波晶体管放大器在提高工作频率和增大输出功率等方面都取得了很大的进展。但随着晶体管工作频率和输出功率的提高,其输入/输出阻抗实部会非常低,并具有相当的电抗。在实际应用中,这些低阻抗需要与系统特性阻抗(一般为50 Ω)相匹配,并有足够的带宽。因此,在源和负载之间需要设计和制作一个宽带、高变比的无源网络,使晶体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种精确表征功率晶体管匹配特性的方法,其特征在于通过控制测试仪器内部两个信号源的相对相位,将测试仪器内置的两个信号源,一个作为参考源,另一个作为被控源;在对被测晶体管进行测试时,参考源输出的A1信号是驱动被测功率晶体管工作的大信号,被控源输出的A2小信号作为反向入射波加到被测功率晶体管的输出端口;在一个固定频率点时,保持A2信号的幅度不变,对它的相位进行旋转,被测功率晶体管正向输出波B2的响应也会随着变化,这样就相当于给被测功率晶体管输出端口提供了稳定可控的阻抗值;实现被测晶体管输入/输出端阻抗在整个阻抗圆图内的连续变化,从而得出功率晶体管的最佳匹配状态,测量出被测功率晶体管在不同阻抗条件下的...

【技术特征摘要】
1.一种精确表征功率晶体管匹配特性的方法,其特征在于通过控制测试仪器内部两个信号源的相对相位,将测试仪器内置的两个信号源,一个作为参考源,另一个作为被控源;在对被测晶体管进行测试时,参考源输出的Al信号是驱动被测功率晶体管工作的大信号,被控源输出的A2小信号作为反向入射波加到被测功率晶体管的输出端口 ;在一个固定频率点时,保持A2信号的幅度不变,对它的相位进行旋转,被测功率晶体管正向输出波B2的响应也会随着变化,这样就相当于给被测功率晶体管输出端口提供了稳定可控的阻抗值;实现被测晶体管输入/输出端阻抗在整个阻抗圆图内的连续变化,从而得出功率晶体管的最佳匹配状态,测量出被测功率晶体管在不同阻抗条件下的包括增益、输出功率在内的主要性能指标;同时还采用多阶环路来提高整个频带的带宽,提高整个输出频段的功率平坦度。2.根据权利要求1所述的精确表征功率晶体管匹配特性的方法,其特征在于采用矢量调制器实现测试仪器两个信号源之间的相位控制,根据矢量调制器工作频率选择低、中、高三个频率点,设置调制输出信号为双边带调制信号,利用频谱仪监测射频输出功率以及载波泄露信号的功率,在保证射频输出功率和载波泄漏的前提下,尽量降低基带驱动电平;具体包括: 载波抑制校准步骤,在多个频率点上,通过软件设计两...

【专利技术属性】
技术研发人员:马景芳王尊峰李树彪张庆龙
申请(专利权)人:中国电子科技集团公司第四十一研究所
类型:发明
国别省市:

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