4.限幅器的原理和選用

PIN二極管限幅器將輸入信號(hào)的幅度削峰，降低了信號(hào)的最大輸出功率，但不改變小功率信號(hào)的幅度特性，為T(mén)D-LTE發(fā)射機(jī)空閑時(shí)隙的功率測(cè)試帶來(lái)了方便。圖4描述了限幅器的輸入和輸出。

在發(fā)射時(shí)隙，大功率的輸入使得限幅器產(chǎn)生了諧波、互調(diào)等產(chǎn)物，而且PIN二極管在導(dǎo)通和截止時(shí)刻會(huì)產(chǎn)生泄漏，但PIN二極管相應(yīng)速度快、體積小、損耗小、可用較小的直流偏置控制功率較大的微波信號(hào)，它的快速響應(yīng)特性使得這些非線性產(chǎn)物不會(huì)遺留在空閑時(shí)隙，瞬間的泄漏對(duì)測(cè)試影響較小。如圖5所示，PIN二極管的3dB恢復(fù)時(shí)間一般小于100ns,遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于3GPP的要求17μs.限幅器采用PIN二極管級(jí)聯(lián)，多級(jí)限幅管逐級(jí)限幅，承受最大輸入功率并限制大功率信號(hào)輸出。限幅器能夠承受的最大輸入功率主要取決于第一級(jí)PIN管的能力。

測(cè)試時(shí)，第一級(jí)限幅器通常選取雙向限幅器，限幅幅度比單項(xiàng)更大。對(duì)于無(wú)源限幅器，根據(jù)不同頻率的射頻信號(hào)，要根據(jù)信號(hào)的波長(zhǎng)訂制，如圖6,λ/4是相鄰兩個(gè)PIN二極管之間的距離，達(dá)到雙向削峰的效果。

限幅器的指表有限幅電平、插入損耗、隔離度、頻帶特性，限幅電平即輸入的限幅門(mén)限，輸入功率超過(guò)此門(mén)限值后，輸出開(kāi)始穩(wěn)定;插入損耗是輸入信號(hào)小于限幅電平時(shí)，信號(hào)經(jīng)過(guò)限幅器的衰減;隔離度是指輸入信號(hào)大于限幅電平時(shí)，限幅器的最大衰減值，表征了限幅器的最大輸入功率;頻帶特性是限幅器支持的信號(hào)頻率范圍，在此范圍內(nèi)，輸出保持穩(wěn)定。

5.測(cè)試結(jié)果

在實(shí)際測(cè)試中，TD-LTE ON/OFF功率測(cè)試選用了三級(jí)串聯(lián)限幅器，使10W的發(fā)射信號(hào)衰減到-10dBm以下，而小功率的關(guān)斷時(shí)隙信號(hào)衰減3dB以下;選用低噪放的增益35dB,噪聲系數(shù)小于1.1,工作頻率B40.實(shí)際的測(cè)試結(jié)果如表1,關(guān)斷時(shí)隙功率值-105.63dBm/5MHz,遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于3GPP的限值要求，也好于接收機(jī)的靈敏度限值。

6.結(jié)論

TD-LTE基站ON/OFF功率測(cè)試要求較高，不能使用測(cè)試儀表直接測(cè)量，儀表外接衰減器和限幅器分別測(cè)量的方法很好的解決了這個(gè)問(wèn)題，這個(gè)方法在實(shí)際測(cè)試中得到了驗(yàn)證，不僅適用于產(chǎn)品驗(yàn)證測(cè)試，更適用于產(chǎn)品研發(fā)測(cè)試。