功放输出功率正常,ACLR测试却超标
功放平均输出功率达标,不代表调制信号的邻道泄漏一定合格。ACLR反映邻道功率与主信道功率的关系,功放非线性、信号峰均比和测试配置都会影响结果。
01平均输出功率与邻道泄漏不是一项指标
射频功放调试时,先用功率计核对输出功率,结果与目标值一致;再切到调制信号做ACLR测试,邻道指标却不满足要求。若此前只用连续波信号核过增益,很容易把这两项测试混为一谈。平均功率满足要求,只说明功率传输达到相应水平。
ACLR关注的是主信道附近的能量泄漏。调制信号经过非线性功放后,原来集中在主信道的频谱可能在邻道方向增加。此时主信道积分功率未必明显下降,但邻道功率已经发生变化。对于通信发射链路,这种失真会影响相邻信道干扰水平。
测量报告还需要说明ACLR采用的定义和正负号。部分仪器把邻道对主信道功率比显示为负dBc,部分规范使用主信道对邻道的正值比率。只比较“数字大还是小”,可能在不同设备之间得出相反结论。

ADI资料中的邻道功率测量界面:主信道和相邻信道分别计算积分功率。
02调制信号的峰值更容易触及非线性区
连续波功率稳定,不能代表宽带调制信号也始终停留在线性范围内。OFDM等波形具有一定的峰均功率比,短时峰值可能明显高于平均功率。平均输出功率相同,峰值分布不同的两种信号,经过功放后产生的频谱再生程度可能不同。
功放接近压缩区时,幅度与相位的非线性都可能使邻道失真增加。这类变化不一定能从平均功率计上看出来,需要结合调制信号的输入质量、功放输出频谱和EVM等指标判断。
如果前级信号源已经带有邻道杂散,功放测到的结果也会受影响。测试前可以用适当的衰减与功率范围,先查看功放输入端的基准频谱,再与输出端对比,不要把输入链路的问题全部算到功放上。

NI数字预失真资料的功放频谱对比:未启用和启用预失真时,邻道谱肩存在差异。
03积分带宽和仪器动态范围要一致
ACLR不是在邻道某一个频点读取幅度值,而是依据规定的主信道和邻道带宽进行积分。中心频率、信道偏移、积分带宽以及对应的通信制式设置不一致,即使测同一台功放,也可能得到不同结果。
频谱仪自身的相位噪声、线性度和噪声底会限制测量动态范围。若给分析仪输入电平过高,仪器前端可能产生额外互调,让邻道看起来变差;输入太低,邻道结果又可能靠近噪声底。设置衰减器时,不能只盯着屏幕上主信道曲线的位置。
测量时还要保证外部衰减器、耦合器和电缆的频率响应已纳入校正,并使用能够承受功率的连接链路。被测功放输出较高时,直接接频谱仪不仅会导致读数错误,还存在损坏仪器的风险。

NI测量资料的频谱与ACP对比:线性化前后邻道能量发生变化。
04适度回退输出功率观察ACLR变化
完成测试链路检查后,可以在保持调制方式、带宽、频率和仪器设置不变的情况下,分档降低功放驱动或平均输出功率。若回退后邻道指标明显改善,通常提示功放非线性对结果有较大影响;如果变化很小,则应继续核对输入信号和测量链路。
还要观察上下邻道是否对称。某些偏置、滤波、频率响应或记忆效应会让上下邻道表现不同;它们不适合单靠一个平均增益数值解释。温升后ACLR变差的板子,也需要在稳定热状态下重复测试。
工程上常用功率回退、改善偏置与匹配、优化前级线性度或数字预失真等方法处理。不过在修改功放工作点之前,必须确定超标指标的定义、信号条件和测量参考面一致,否则容易出现改完功率下降、邻道问题却没有真正解决的情况。
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