基于矢量测量的射频微波器件非线性参数化行为建模技术评述.pdf

基于矢量测量的射频微波器件非线性参数化行为建模技术评述.pdf346 仪器仪表学报 V0134No6
20136 Chinese Jun2013
基于矢量测量的射频微波器件非线性
参数化行为建模技术评述
苟元潇,傅佳辉,林茂六,张亦弛
(哈尔滨 150001)
s
法继续支持对大功率、高效率、复频谱利用率和超宽带等众多射频电子产品高效快速的研发,也不能满足无线系统前端——射
频功率放大器、混频器、调制解调器和振荡器等部件的精确表征、建模、仿真、设计和应用的迫切要求,正是在这种大背景下,基
于矢量测量的射频/微波器件非线性参数化行为建模技术也就应运而生。本文首先阐述非线性器件表征技术的发展背景与迫
切性;然后介绍了该领域内逐渐成熟的两种矢量测量方案与核心技术的原理,并分析比较了两种方案的性能优劣;最后重点对
三种非线性参数化行为模型的数学形式作了详细推演,介绍了参数提取方法和应用实例,展望了基于矢量测量的非线性行为建
模技术的未来发展研究方向。
关键词:非线性表征技术;矢量测量;参数化行为模型
中图分类号: A4704017
nonlinear modeling for microwave devices
based vectorial measurement
Gou , JiahuinMaoliuZhangYichi
(School Electronics and Information EngineeringHarbin詄, ,
: the and application highpower microwave devices and the rapid ··
munication markettraditionalsmallsignalS-parameter can neither
support efficient and R&D the —琱猠琧
and ultra-widebandnor the precise characterizationmodelingsimulationde-
and application for 猠 systemssuch power amplifiermixermodemoscillatorand other
componentsThevectorial 猙 nonlinear for RFmicro
under . paper firstly describes the development and urgency
nonlinear ; the two gradually matured vectorial
measurement schemes and technologiesand and the advantage and the two
schemesFinallythe formats three nonlinear are deduced
emphaticallyandthe parameter methods and application are presentedBesidesthe devel

direction the nonlinear technique based vectorial
paper
Keywordsnonlinearcharacterizationvectorialmeasurementparametric model
收稿日期:—:—
}(61171062)(201**********)
仪器仪表学报 34
引言
自世纪年代以来,随着射频、微波器件理论的
快速发展与进步,人们对于高速度、高质量信息交换的生
活需求与日俱增,因而对电子通信技术与系统提出了更
高的要求。而作为通信系统核心部件的射频功率放大 I 镜腟笮藕磐绶治鲆恰
器,要求更是近乎苛刻,例如持续稳定的大功率输出、更 VTD product
高的使用效率以及更小的体积等。这也就意味着功率放
大器的工作状态从小信号线性工作区转变到大信号激励
下的非线性区,伴随着诸如谐波失真、互调失真等现象的
产生,非线性失真将占据主导地位⋯。传统的线性小信
S
满足射频电子产品的快速高效的研发需要。因此射频丁
程师们急需一种能准确描述功率放大器非线性的理论与
分析方法,非线性器件的表征技术也就变得尤为重要。
年在美国波士顿,由 ARFTG
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2镜腜—盗蠳贰
数概念旧⋯,深入研讨了非线性器件表征技术所面临的问
Agilent 猉 product
题与挑战,并确定了这项关键技术的主要研究内容:从大
信号测量到建模;从标准到模型检验