隨著工藝能力的不斷提升，基于氮化鎵工藝的三毫米功率放大器芯片，輸出功率逐步提升至W級乃至更高，特別是92-96GHz雷達頻段，而目前卻無有效便捷的測試方案，為完成高功率放大器輸出功率測試、小信號S參數(shù)測試和1dB壓縮點測試，需要高功率的源、矢量網(wǎng)絡(luò)分析和功率計配合使用，不斷更換設(shè)備重復(fù)連接，不僅造成了測試耗時長的問題，同時對芯片測試，多次進行探針的扎接，對探針的壽命有著很大影響，提高了測試成本，另外多次連接，引入多次連接的誤差，測試的指標(biāo)的準(zhǔn)確性也會降低。如何高效便捷的完成三毫米頻段功率放大器的小信號與大信號下的S參數(shù)、輸出功率和壓縮點等全性能指標(biāo)測試，對其性能完善提升和工程化與產(chǎn)業(yè)化具有重要價值和意義。

中電科儀器儀表有限公司針對用戶三毫米功率放大器全性能指標(biāo)測試需求，研制了高功率輸出、功率穩(wěn)幅連續(xù)精準(zhǔn)可調(diào)和高測量壓縮點的三毫米S參數(shù)測試模塊，并基于中電科儀器儀表有限公司的矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀平臺，開發(fā)了相應(yīng)的控制軟件，具備了端口功率線性掃描和放大器輸出功率測試、小信號增益測試、壓縮點測試等功能，實現(xiàn)了92-96GHz頻段發(fā)射功率大于28dBm，功率調(diào)節(jié)范圍大于20dB，接收機壓縮點大于2.5W等性能指標(biāo)，同時具備良好的穩(wěn)定性，一次校準(zhǔn)后的功率數(shù)據(jù)，后期可以直接調(diào)用。

圖1為92-96GHz頻段的瓦級輸出功率放大器模塊現(xiàn)場測試圖，圖2為放大器功率線性掃描的測試結(jié)果，可以直接進行放大器壓縮點測試，圖3為放大器小信號輸入下的增益測試，圖4至圖6為功率放大器在高功率輸入和大功率輸出下的輸入、輸出駐波比和輸出功率的測試結(jié)果，輸出功率測試結(jié)果與功率計測試結(jié)果相比誤差在0.5dB以內(nèi)。該測試解決方案一次連接可完成放大器芯片或模塊的小信號及大信號狀態(tài)下的全電性能測試，測試效率高和易用性好，同時規(guī)避了現(xiàn)有測試解決方案，儀器種類多、連接復(fù)雜、互聯(lián)誤差大和測試效率低等問題，是高功率放大器研制、生產(chǎn)的有效測試解決方案。

圖1  放大器測試實物圖

圖2  94GHz單頻點功率線性掃描

圖3  輸入功率10dBm增益測試

圖4  輸入功率25.7dBm輸入駐波測試

圖5  輸入功率25.7dBm輸出駐波測試

圖6  輸入功率25.7dBm輸出功率測試

中電儀器目前已經(jīng)推出了50-75GHz、75-110GHz、110 -170GHz、140-220GHz、220 -325GHz、325 -500GHz、500 -750GHz等常見頻段以及40-60GHz、60-90GHz、90-140GHz、170-260GHz、260-400GHz等交叉頻段S參數(shù)測試模塊，在50-110GHz頻段實現(xiàn)功率穩(wěn)幅調(diào)節(jié)功能，并可根據(jù)用戶測試需求，提供高功率輸出、高接收壓縮點、功率可調(diào)的測試解決方案。中電科儀器儀表有限公司是國內(nèi)毫米波與太赫茲測試技術(shù)研究和測試儀器產(chǎn)品開發(fā)的國家隊，擁有毫米波與太赫茲測試全鏈條解決的能力。