大反射负载牵引测量系统校准参数优化选取及应用

张立飞，杜 静，王一帮，栾 鹏，吴爱华，梁法国

(中国电子科技集团公司第十三研究所，河北 石家庄 050051)

1 引 言

负载牵引测量是一种与阻抗相关的微波功率放大器件测量技术，它通过不断调节微波功率放大器件输入和输出端阻抗，从而得到微波功率器件的最佳功率、增益和效率等值曲线及最大值，以及对应的输入、输出阻抗点，用于功率器件的建模与微波功率放大器单片的设计[1～3]。

负载牵引系统已经被业界广泛使用20多年，典型负载牵引系统使用2个阻抗调配器(Tuner)配合信号源、功率计、频谱仪、矢量网络分析仪及一些测试附件，其中矢量网络分析仪只是用来完成对 Tuner 和系统配置器件 (包括夹具和探针)的校准功能，测量时不再使用网络仪[4]。近年来，是德科技推出新一代矢量网络分析仪 PNA-X，由于 PNA-X的高度集成化及灵活的扩展功能，使用一台 PNA-X可以替代信号源、频谱仪及传统的网络分析仪[5～7]。

针对微波频段的在片(on-wafer)器件测试，传统纯机械式负载牵引配置系统，探针及电缆的损耗会缩小 Tuner 的阻抗调配范围，反射系数在40 GHz时最大只能调配至0.7，因此传统的纯机械式负载牵引系统无法满足测试需求，有源混合负载牵引系统应运而生[8～11]。有源混合负载牵引系统是结合了负载端机械式 Tuner调配与有源注入为一体的负载牵引系统，它需要一个反向大功率放大器来克服由于被测件和放大器之间失配带来的损耗，因此需要一个额外的信号源、隔离器及放大器[12,13]。鉴于功放设计过程中，源端Tuner只是用来调整待测功率放大器的输入功率，而待测功率放大器的输出端需要大的阻抗调配范围，本文中大反射负载牵引测试系统指的是负载端调配范围很大的负载牵引系统。……