Was Sie über den Load-Pull-Test wissen sollten

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Micro-Epsilon Messtechnik GmbH & Co. KG

ODU GmbH & Co. KG

dataTec AG

bsw TestSystems & Consulting AG

Beim aktiven Load-Pull wird kein passiver Tuner eingesetzt, um das Signal zum Prüfling zurück zu reflektieren. Das Signal wird entweder in Größe und Phase angepasst und zurückgeführt, oder es wird abgeschlossen, und ein neues Signal wird zum Prüfling zurück übertragen. Eine separate Signalquelle ist nicht erforderlich. Aktives Open-Loop-Load-Pull lässt sich einfach implementieren und steuern; Schwingungen treten bei dieser Methode kaum auf.

Für die Ergebnisse sind zusätzliche Signalquellen und große Verstärker notwendig. Außerdem kann einfach und in Kombination mit passiven Tunern die harmonische Impedanz gesteuert werden.

Breites Frequenzband beim aktiven Mixed-Signal-Load-Pull

Aktives Mixed-Signal-Load-Pull ist eine Erweiterung des aktiven Open-Loop Load-Pull, wobei ein neues Signal erzeugt wird, welches die Gleichung Gamma = a2/b2 erfüllt. Allerdings wird anstelle einer Einzelfrequenz oder einer Anzahl harmonischer Frequenzen ein breites Frequenzband betrachtet, wie es der Modulationsbreite eines realistischen Kommunikationssignals entspricht.

Mit einem Breitband-AWG und A/D-Wandler lässt sich die Impedanz am Prüfling über eine Bandbreite von 240 MHz steuern. Somit kann das aktive Load-Pull-Verfahren für modulierte Signale sowie Einton- und Zweiton-CW-Signale und gepulste CW-Signale einsetzen. Außerdem lassen sich phasenverzögerungseffekte im Messsystem kompensieren, welche die HF-Leistung verschlechtern.

Erzeugte und analysierte Breitbandsignale lassen sich auch für Eintonsignale verwenden. Dabei wird das Signal über die Zeit aufgeteilt und ein Datensatz, der normalerweise nur die Wellenmodulation für eine einzige modulierte Impedanz enthalten würde, kann mehrere Wellengrößen und Phasen umfassen, die vielen Eintonimpedanzen entsprechen. So lässt sich ein Load-Pull für 1000 Impedanzen oder Leistungszuständen pro Minute durchführen.

Harmonische Frequenzen beim Harmonic-Load-Pull

Das Harmonic-Load-Pull ist ein erweitertes Load-Pull. Hier wird nicht nur die Impedanz der Grundfrequenz gesteuert, sondern auch die der harmonischen Frequenzen. Die Messmethoden des Harmonic-Load-Pull variieren in Abhängigkeit von der Load-Pull-Methode. Das passive Harmonic-Load-Pull lässt sich mit mehreren Tunern erreichen, wobei einer pro Frequenz verwendet wird.

Getrennt werden sie durch einen Multiplexer. Eine zweite passive Methode ist die Kaskadierung von Tunern sowohl intern als auch extern, wobei die Anzahl der Tuning-Messsonden der Anzahl der gesteuerten harmonischen Frequenzen entspricht. In diesem Fall werden die individuellen Positionen der verschiedenen Messsonden mathematisch bestimmt, so dass die Vektoraddition bei allen Frequenzen zu den erforderlichen Impedanzen führt.

Sollen die Prüflinge vormagnetisiert werden, dann kann ein beliebiges Gleichstromnetzteil verwendet werden. In einigen Fällen ist eine konstante Gleichstromvormagnetisierung ausreichend. Allerdings gibt es auch Anwendungsfälle, wo diese Lösung nicht optimal ist. Wenn ein Bauteil mit einem gepulsten CW-Signal betrieben wird, dann wird der von der Spannungsquelle gezogene Strom durch den HF-Impuls moduliert.

Ist das der Fall, so muss die Vormagnetisierung am Scheitelpunkt des Impulses mithilfe eines Oszilloskops gemessen werden. Eine weitere Option ist die gepulste Vormagnetisierung während der Einschaltzeit. Hier kann der Anwender nicht nur auf ein Oszilloskop verzichten, sondern die Gesamttemperatur des Prüflings bleibt während des Vorgangs niedriger.

* Gary Simpson ist Spezialist für Noise Parameter Measurement bei Maury Microwave Corp. Dr. Maximilian Tschernitz ist Spezialist für HF-Themen, insbesondere für Load-Pull bei bsw TestSystem & Consulting.

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