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A Fast Two-Tone Active load-pull Algorithm for Assessing the Non-linearity of RF Devices

Chinese Journal of Electronics 2022年第1期31卷 25-32页

作者： SU Jiangtao CAI Jialing ZHENG Xing SUN Lingling Key Laboratory of RF Circuits and Systems Ministry of Education Key Laboratory of Large Scale Integrated Circuits Design Zhejiang Province

Radio frequency(RF) devices used in modern wireless systems must meet increasingly complicated spectral constraints while still operating with high power efficiency. A fast real-time two-tone active loadpull algorithm is proposed to assess the relationship between nonlinear performance with associated device load impedance variations. This algorithm employs real time measurement data to extract two-tone local nonlinear behaviour model, which is further used for the prediction of injected signal value in the active real-time loadpull system, therefore minimizing the number of iterations required for load emulation. The proposed method was validated on a real two-tone load-pull measurement bench using off-the-shelf instruments. The result shows that the measurement speed has been greatly increased without sacrifice of the impedance emulation *** intelligent two-tone load-pull algorithm is expected to be applied in the designing of modern communication system and radar transmitters, as well as the validation of the models of radio frequency transistors.

关键词： load-pull Nonlinear measurement RF power amplifier Transistors On-wafer test

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X-parameter measurement on a GaN HEMT device: complexity reduction study of load-pull characterization test setup

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Journal of Semiconductors 2015年第2期36卷 62-71页

作者：王晔琳 Department of Electronic Systems Aalborg University

Characterization of power transistors is an indispensable step in the design of radio frequency and mi- crowave power amplifiers. A full harmonic load-pull measurement setup is normally required for the accurate and comprehensive characterization of RF power transistors. The setup is usually highly complex, leading to a rela- tively high hardware cost and low measurement throughput. This paper presents X-parameter measurement on a gallium nitride （GaN） high-electron-mobility transistor and studies the potential of utilizing an X-parameter-based modeling technique to highly reduce the complexity of the harmonic load-pull measurement setup for transistor characterization. During the X-parameter measurement and characterization, load impedance of the device is tuned and controlled only at the fundamental frequency and is left uncontrolled at other higher harmonics. However, it proves preliminarily that the extracted X-parameters can still predict the behavior of the device with moderate to high accuracy, when the load impedance is tuned up to the third-order harmonic frequency. It means that a fundamental-only load-pull test setup is already enough even though the device is to be characterized under load tuning up to the third-order harmonic frequency, by utilizing X-parameters.

关键词： X-parameters GaN HEMT power amplifier load-pull device characterization behavioral modeling

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基于load-pull的LNA测试与建模

基于Load-Pull的LNA测试与建模

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2009年全国微波毫米波会议

作者：曾兴斌 Simone A.Winkler 吴柯叶焱刘太君何加铭宁波大学通信技术研究所 Poly-Grames Research Center Ecole Polytechnique de MontrealMontrealH3T 1J4 宁波市无线通信与数字音视频技术重点实验室

本文利用load-pull系统测试了NE34018低噪声放大器在给定偏置下针对1.8GHz正弦输入信号不同输入阻抗、输出阻抗匹配时的输入-输出信号曲线,测试了输出端的二阶和三阶谐波,据此在ADS中建立了该低噪声放大器的非线性行为模型。

关键词： load-pull 阻抗匹配谐波非线性建模

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基于load-pull系统的射频功率放大器的设计

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电子器件 2009年第5期32卷 912-915页

作者：陈卓伟游彬杭州电子科技大学微电子CAD所杭州310018

射频功率放大器的设计一直是无线通信研究的热点,而关于它的设计方法也非常多样。基于实际搭建的load-pull系统测试得到的数据设计实现了2.4GHz的GaAs场效应管的功率放大器。在没有大信号模型的情况下设计出的实际电路的输出功率为22dBm... 详细信息

射频功率放大器的设计一直是无线通信研究的热点,而关于它的设计方法也非常多样。基于实际搭建的load-pull系统测试得到的数据设计实现了2.4GHz的GaAs场效应管的功率放大器。在没有大信号模型的情况下设计出的实际电路的输出功率为22dBm,功率增益为12dB,很好地实现了此GaAs场效应管的性能。相比其它传统的设计方法,load-pull设计法简单、实用,能准确测试到场效应管的各项参数,简化了功率放大器的设计过程。

关键词：射频功率放大器输出功率 load-pull GaAs场效应管阻抗匹配

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Highly Efficient and Linear Class E SiGe Power Amplifier Design

Highly Efficient and Linear Class E SiGe Power Amplifier Des...

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2006 8th International Conference on Solid-State and Integrated Circuit Technology

作者： Donald Y.C.Lie Jeremy D.Popp Jason F.Rowland Annie H.Yang Feipeng Wang Don Kimball Dynamic Research Corporation(DRC) San DiegoCA SPAWAR System Center San DiegoCA Department of Electrical and Computer Engineering University of CaliforniaSan Diego(UCSD)La JollaCA

ISBN: (纸本)1424401607

＜正＞This paper discusses the design of monolithic RF broadband Class E SiGe power amplifiers（PAs） that are highly efficient and ***-pull measurement data on IBM 7HP SiGe power devices have been made at 900MHz and 2.4GHz and monolithic class E PAs have been designed using these devices to achieve highest power-added-efficiency（PAE） at these *** is found that high PAE can be achieved for monolithic single-stage Class E PAs designed using high-breakdown SiGe transistors at～65%（900MHz） and～40%（2.4GHz）, respectively,which are roughly～10%lower than the device’s maximum PAE values obtained by load-pull tests under optimal off-chip matching *** have also demonstrated that monolithic SiGe class E PAs can be successfully linearized using an open-loop envelope tracking（ET） technique as their output spectra pass the stringent EDGE transmit mask with margins, achieving overall PAE of 44.4%for the linearized PA system that surpasses the ＜30%PAE with commercially available GaAs Class AB PAs for EDGE applications. These promising results indicate the feasibility of realizing true single-chip wireless transceivers with on-chip RF SiGe PAs for spectrally-efficient non-constant-envelope modulation schemes.

关键词： Silicon germanium protactinium load-pull MONOLITHIC Power amplifiers PUBLIC ADDRESS SYSTEM telecommunication standards cellular radio

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0.96～1.25GHz 550W GaN宽带高效大功率放大器载片

0.96～1.25GHz 550W GaN宽带高效大功率放大器载片

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2019年全国微波毫米波会议

作者：景少红钟世昌曹建强饶翰南京电子器件研究所

基于南京电子器件研究所4英寸GaN HEMT工艺平台,设计了一款基于SiC衬底的0.96～1.25GHz 550W GaN宽带高效大功率放大器载片。以管芯S参数和load-pull测试结果进行电路设计,采用载片上完全匹配形式实现50欧姆输出。设计器件在0.96～1.25... 详细信息

基于南京电子器件研究所4英寸GaN HEMT工艺平台,设计了一款基于SiC衬底的0.96～1.25GHz 550W GaN宽带高效大功率放大器载片。以管芯S参数和load-pull测试结果进行电路设计,采用载片上完全匹配形式实现50欧姆输出。设计器件在0.96～1.25GHz频带内,在漏电压50V、脉冲宽度100us,占空比10%测试条件下,输出功率大于550W,功率增益大于15dB,功率附加效率大于70%。

关键词： GaN HEMT SiC衬底 load-pull 宽带高效大功率

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