СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА №3/2015

ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ 62 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2015 Источник шума Тюнер Анализатор цепей Модуль шумового приёмника DUT и представлены шумовыми парамет- рами [1]. Ключевым моментом явля- ется понимание шумовых параме- тров устройства, особенно в случае проектирования малошумящих уси- лителей на несогласованных транзи- сторах. Шумовые параметры включа- ют в себя четыре отдельных элемента: минимальный коэффициент шума F min , Г opt – оптимальный импеданс (действи- тельная и мнимая части), при котором достигается F min , а также R n – эквива- лентное последовательное сопротивле- ние транзистора. Теоретически любые четыре контролируемых импеданса источника (Г s ) могут быть представле- ны на вход устройства, и соответству- ющий коэффициент шума ( F ) может быть измерен для решения системы четырёх уравнений с четырьмя неиз- вестными. На практике, выбранные импедансы Г s должны быть в преде- лах оптимальных импедансов Г opt . Кор- ректный выбор импедансов становит- ся критичным в случае не 50-омного входного импеданса: Векторный анализатор цепей серии N524x PNA-X компании Keysight Technologies – единственный инстру- мент данного типа, контролирующий электронный импедансный тюнер. Для инструментов N5241/42A использует- ся внешний электронный калибратор ECal, а для N5244/45/47A – внутрен- ний электронный тюнер. Встроен- ный тюнер, конечно же, может исполь- зоваться для представления импедан- сов, требуемых для решения системы уравнений шумовых параметров. Но он хорошо подходит лишь для 50-омных и близких к 50-омным устройствам. В случае не 50-омных применений для формирования представляемого устройству импеданса, близкого к Г opt , PNA-X может использоваться с внеш- ним автоматизированным тюнером Maury Microwave . Векторный анализатор цепей Keysight PNA-X также является единственным инструментом, сочетающим приёмни- ки для измерения S-параметров с опти- мизированным малошумящим приём- ником. Чувствительность шумового приёмника критична при измерени- ях коэффициента шума, осуществляе- мых путём точного измерения распре- деления шумовой мощности тестиру- емого устройства. Точность шумовых измерений напрямую связана с коэф- фициентом шума самого шумового приёмника и, чем он меньше, тем луч- ше. Чувствительность шумового приём- ника PNA-X достаточна для многочис- ленных применений и, в случае необ- ходимости, может быть увеличена с помощью внешнего модуля шумового приёмника. Дополнительный внешний модуль шумового приёмника от Maury Microwave позволяет снизить коэффи- циент шума приёмника на 5–6 дБ. Сочетание векторного анализатора цепей Keysight PNA-X, автоматизиро- ванного импедансного тюнера, моду- ля шумового приёмника, а также про- граммного обеспечения ATS Maury, позволяет реализовать широкополос- ные измерения шумовых параметров в частотном диапазоне от нескольких мегагерц до 50 ГГц с улучшенной ско- ростью и точностью (см. рис. 4). Keysight PNA-X в комбинации с тюне- ром Maury, приёмником, а также про- граммным обеспечением, позволя- ет достичь высокоточных измерений коэффициента шума и шумовых пара- метров транзисторов миллиметрового диапазона. Таким образом, описанные системы измерений импульсных ВАХ и S-па- раметров в совокупности с измере- ниями Load Pull, а также измерения Х-параметров, позволяют в полной мере охарактеризовать СВЧ-транзисторы для последующих этапов экстракции высо- коточных моделей и проектирования усилителей мощности. Системы явля- ются законченными автоматизирован- ными решениями и позволяют в зна- чительной степени экономить время измерений и, соответственно, время всей разработки. Л ИТЕРАТУРА 1. Maury Microwave Application notes. www. maurymw.com/MW_RF/Application_Notes_ Library.php. 2. Gasseling T. Compact Transistor Models: The Roadmap to the First-Pass Amplifier Design Success. Microwave Journal. March 2012. 3. Amcad-Engineering: Load Pull Measurements. www.amcad-engineering.com . Рис. 4. Блоковая диаграмма традиционной системы измерений шумовых параметров Рис. 3. Система измерений Х-параметров