PA功率放大器S11 S21参数的测试方法
仪器：网络分析仪
型号：安捷伦 e5071c
s11：测试回波损耗，驻波，史密斯圆图等。 s21:插入损耗，当接入为pa时插入损耗表现为增益
原理：
s11:从port 1输出一个小信号，此信号没有经过传输线发送出去，而反射回到port 1口，此反射信号越大表示回波损耗越大，系统匹配度越低。
s21:从port 1输出一个小信号，此信号经过传输线(或射频前端传输系统如：衰减器、pa等)发送到part 2，仪器检测两口信号差值可输出part 1和part 2中间插入系统的增益或者损耗(单位db)，此参数可以测试pa增益，同轴线缆线损，lna增益等。
s11操作步骤:
1、仪器校准：
首先在仪器面板按键打开start为开始频率， stop为终止频率。此次演示测试，pa工作频率为410m-493m,为了留有余量，设置频率范围为300m-1g,然后按下cal按键，显示屏可选择1-portcal(单端口校准)和2-portcal(双端口校准) ; 按下calibrate，下一步按1-portcal(单端口校准) ; 下一步接上相对应的校准件， 如open (开路)什么也不接，short(短路)接上短路校准件，load (负载) 接上50ω校准件，注意port1一口要确认校完，校完显示会有打勾; 最后按done(保存)，校准完成后接上50ω校准件的swr测试光标接近1.000，选择sweepstrup→power设置输出功率，由于射频接收的功率一般比较小，所以此处建议设置为-25dbm进行测试。
然后将待测pa的输入端口接到part 1口，输出端接入标准50r负载，对于高功率输出模组，需注意负载的最大功率，然后观察网络分析仪测试指标，回波损耗如下图黄线所示：
s参数曲线
s21操作步骤:
1、归零(从port2引出线到port1)，若测试pa增益，需要接入衰减器进行归零。如下图所示：由于本次测试案例为pa增益，由part 1输出的信号经过pa放大后到达part 2的功率很高。不加衰减器会损坏仪器设备，因此此处需增加衰减器。
校准接线图
2、找到按键面板的prest→ok。
3、meas→s21。
4、center→strart→100mhz→stop→2.5ghz。
5、sweepstrup→power→?dbm， 根据pa手册选择输入功率大小，此次用于测试的pa输入推荐功率为-3dbm，因此此处设置为-3dbm。
6、cal→calibrate→respone(thru)→thru→done。
7、松开part 1到衰减器接口，在port1与衰减器之间加入被测pa模组，如下图所示：
测试接线图1
8、给pa模组上电，观察网络分析仪参数，即可得出pa增益值，如下图所示：
测试接线图2
测试结果曲线图
总结：对于iot产品开发，发射系统主要测试参数如下：
1、工作电压、工作电流、静态电流(通过电源仪器观测)，效率等。
2、输出功率、二三次谐波、非谐波杂散，工作频率、频偏、最大输入功率，邻信道功率比(通过频谱仪观测)等。
3、s11、s21(通过网络分析仪测量，不做硬性要求，但是有条件的情况下建议进行测试。)
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原理：
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s21:从port 1输出一个小信号，此信号经过传输线(或射频前端传输系统如：衰减器、pa等)发送到part 2，仪器检测两口信号差值可输出part 1和part 2中间插入系统的增益或者损耗(单位db)，此参数可以测试pa增益，同轴线缆线损，lna增益等。
s11操作步骤:
1、仪器校准：
首先在仪器面板按键打开start为开始频率， stop为终止频率。此次演示测试，pa工作频率为410m-493m,为了留有余量，设置频率范围为300m-1g,然后按下cal按键，显示屏可选择1-portcal(单端口校准)和2-portcal(双端口校准) ; 按下calibrate，下一步按1-portcal(单端口校准) ; 下一步接上相对应的校准件， 如open (开路)什么也不接，short(短路)接上短路校准件，load (负载) 接上50ω校准件，注意port1一口要确认校完，校完显示会有打勾; 最后按done(保存)，校准完成后接上50ω校准件的swr测试光标接近1.000，选择sweepstrup→power设置输出功率，由于射频接收的功率一般比较小，所以此处建议设置为-25dbm进行测试。
然后将待测pa的输入端口接到part 1口，输出端接入标准50r负载，对于高功率输出模组，需注意负载的最大功率，然后观察网络分析仪测试指标，回波损耗如下图黄线所示：
s参数曲线
s21操作步骤:
1、归零(从port2引出线到port1)，若测试pa增益，需要接入衰减器进行归零。如下图所示：由于本次测试案例为pa增益，由part 1输出的信号经过pa放大后到达part 2的功率很高。不加衰减器会损坏仪器设备，因此此处需增加衰减器。
校准接线图
2、找到按键面板的prest→ok。
3、meas→s21。
4、center→strart→100mhz→stop→2.5ghz。
5、sweepstrup→power→?dbm， 根据pa手册选择输入功率大小，此次用于测试的pa输入推荐功率为-3dbm，因此此处设置为-3dbm。
6、cal→calibrate→respone(thru)→thru→done。
7、松开part 1到衰减器接口，在port1与衰减器之间加入被测pa模组，如下图所示：
测试接线图1
8、给pa模组上电，观察网络分析仪参数，即可得出pa增益值，如下图所示：
测试接线图2
测试结果曲线图
总结：对于iot产品开发，发射系统主要测试参数如下：
1、工作电压、工作电流、静态电流(通过电源仪器观测)，效率等。
2、输出功率、二三次谐波、非谐波杂散，工作频率、频偏、最大输入功率，邻信道功率比(通过频谱仪观测)等。
3、s11、s21(通过网络分析仪测量，不做硬性要求，但是有条件的情况下建议进行测试。)
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