半导体器件 第16-1部分 微波集成电路 放大器 征求意见稿

1GB/T20870.1-202×/IEC60747-16-1:2017微波集成电路放大器本文件规定了微波集成电路放大器的术语和定义、基本额定值、特性以及测试方法。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。IEC60050-702国际电工词汇第702部分：振荡，信号和相关装置（InternationalElectrotechnicalVocabulary(IEV)-Part702:Oscillations,signalsandrelateddevices）注：GB/T14733.7-2008电信术语振荡、信号和相关器件(IEC60IEC60617电气简图用图形符号（Graphicalsymbolsfordiagrams）注：GB/T4728（所有部分）电气简图用图形符号（IEC6061IEC60747-1:2006半导体器件第1部分：总则（Semiconductordevices-Part1:General）注：GB/T17573-XXXX半导体器件IEC60747-4:2007半导体器件分立器件第4部分：微波二级管和晶体管（Semiconductordevices-Discretedevices-Part4:Microwavediodesandtransistors）注：GB/T20516-XXXX半导体器件分立器件第4部分：微波二级管和晶体管(IEC60747-4:2007+IEC60748-2:1997半导体器件集成电路第2部分：数字集成电路（Semiconductordevices—Integratedcircuits—Part2：Digitalintegratedcircuits）IEC60748-3:1986半导体器件集成电路第3部分：模拟集成电路（Semiconductordevices—Integratedcircuits—Part3：Analogueintegratedcircuits）注：GB/T17940-2000半导体器件集成电路第3部分：IEC60748-4:1997半导体器件集成电路第4部分：接口集成电路（Semiconductordevices—Integratedcircuits—Part4：Interfaceintegratedcircuits）IEC/TS61340-5-1静电-第5-1节：保护电子设备不受静电现象干扰-通用要求（Electrostatics—Part5-1：Protectionofelectronicdevicesfromelectrostaticphenomena-Generalrequirements）注：GB/T37977.51-2019静电学第5-1部分：电子器件的静电防护IEC/TS61340-5-2静电-第5-2节：保护电子设备不受静电现象干扰-用户指南（Electrostatics—Part5-2：Protectionofelectronicdevicesfromelectrostaticphenomena-Userguide）3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1线性（功率）增益linear(power)gain2GB/T20870.1-202×/IEC60747-16-1:2017功率传输曲线Po(dBm)=f(Pi)中线性工作区的功率增益。3.2线性（功率）增益平坦度linear(power)gainflatnessΔG工作在功率传输特性曲线上线性工作区的功率增益平坦度。3.3功率增益powergainGP,G输出功率与输入功率之比。3.4（功率）增益平坦度(power)gainflatnessΔGP在规定的频率范围内和规定的输入功率条件下所测得的最大功率增益与最小功率增益之差。3.5（最大可用）增益控制范围(maximumavailable)gainreduction由增益控制提供的最大功率增益和最小功率增益分贝数之差。3.6限幅输出功率3.6.1输出功率限幅范围outputpowerlimitingrange增加输入功率，输出功率受到限制的范围。3.6.2限幅输出功率limitingoutputpowerP限幅范围内的输出功率。3.6.3限幅输出功率平坦度limitingoutputpowerflatnessΔP在输出功率限幅范围内，最大输出功率与最小输出功率之差。3.7交调失真intermodulationdistortionP/P1n阶信号输出功率与基频信号输出功率之比。注：缩写“IMD”通常用于n阶交调失真。见：IEC60747-4:2007/AMD1:2017,7.2.19。3.8截距点功率（对于交调产物）powerattheinterceptpoint（forintermodulationproducts）Pn(lp)3GB/T20870.1-202×/IEC60747-16-1:2017在图上对作为输入功率（单位为dBm）函数的输出功率（单位为dBm）进行外推时，基频的输出功率与n阶交调信号的输出功率的延伸线交点处的输出功率。3.9输入反射系数的模magnitudeoftheinputreflectioncoefficient输入回波损耗inputreturnloss|S|输出端负载阻抗和源阻抗都为50Ω时，输入端的反射功率与输入端的入射功率之比。见：IEC60747-4:2007/7.4.3.10.2.2。3.10输出反射系数的模magnitudeoftheoutputreflectioncoefficient输出回波损耗outputreturnloss|S|输入端外接阻抗和源阻抗都为50Ω时，输出端的反射功率与输出端的入射功率之比。见：IEC60747-4:2007/7.4.3.10.2.2。3.11反向传输系数的模magnitudeofthereversetransmissioncoefficient隔离度isolation|S|输入端外接阻抗和源阻抗都为50Ω时，输入端输出的功率与输出端输入的功率之比。见：IEC60747-4:2007/7.4.3.10.2.2。3.12幅度调制对相位调制的转换系数conversioncoefficientofamplitudemodulationtophasemodulation输出信号的相位变化量（单位为度）与引起该变化量的输入功率变化量（单位为dB）之比。3.13群延迟时间groupdelaytimetd(grp)通过放大器的相移随角频率的变化率。3.14n阶谐波失真比nthorderharmonicdistortionratioPnth/P1器件输出端，第n阶谐波分量功率与基频功率之比。3.15输出噪声功率outputnoisepowerPN在规定输出功率、频率范围和带宽内的最大输出噪声功率。3.16规定负载电压驻波比下杂散度spuriousintensityunderspecifiedloadVSWRPSP/Po在规定负载电压驻波比的条件下，在器件输出端测得的最大杂散功率与基频功率之比。3.17输出功率outputpower4GB/T20870.1-202×/IEC60747-16-1:2017Po输出端口测得的射频功率。见：IEC60747-4:2007/AMD1:2017,7.2.2。3.181dB增益压缩输出功率outputpowerat1dBgaincompressionP在输入功率增加时，功率增益比线性（功率）增益下降1dB时的输出功率。见：IEC60747-4/8.2.13。3.19噪声系数noisefigureF输入端信号/噪声功率比与输出端信号/噪声功率比的比值。见：IEC60050-702/702-08-57。3.20功率附加效率poweraddedefficiency输出功率与输入功率的差值与直流输入功率之比。见：IEC60747-4/8.2.15。3.21邻信道功率比adjacentchannelpowerratio当提供一个调制信号时，远离特定载波信号频率的特定频带下的总输出功率与特定载波信号频带下的总功率之比。3.22负载失配允差loadmismatchtoleranceψL在规定条件下，器件对所有相位的输入信号放大时都不会产生振荡、杂散和/或频率响应不连续的最大负载驻波比。见：IEC60747-4/7.2.20。3.23源失配允差sourcemismatchtoleranceψS在规定条件下，器件对所有相位的输入信号放大时都不会产生振荡、杂散和/或频率响应不连续的最大源驻波比。见：IEC60747-4/7.2.21。3.24负载失配稳定性loadmismatchruggednessψR在规定条件下，器件在所有相位性能均无退化的情况下所能承受负载失配的最大负载驻波比。见：IEC60747-4/7.2.22。4基本额定值和特性5GB/T20870.1-202×/IEC60747-16-1:20174.1总则4.1.1电路识别和类型4.1.1.1名称和类型应给出型号识别（器件名称）、电路类型和采用的技术。微波放大器分成四种类型：——A型：低噪声放大器；——B型：自动增益控制放大器；——C型：限幅放大器；——D型：功率放大器。4.1.1.2一般功能说明应说明由微波集成电路放大器所完成的功能和应用特性。4.1.1.3制造技术应说明制造技术，例如半导体单片集成电路、薄膜集成电路、微型组件等。该说明应包括半导体技术的细节，如金属半导体场效应晶体管（MESFET）、金属绝缘半导体场效应晶体管（MISFET）、硅双极型晶体管、异质结双极型晶体管（HBT）等。4.1.1.4封装识别应说明如下几点：——IEC和（或）国家外形图的代号，或包括引出端编号的非标准封装图；——主要封装材料，例如金属、陶瓷、塑料。4.1.1.5主要应用必要时应说明其主要用途。如果器件有限制性的应用，必须在这里说明。4.2应用说明应说明集成电路的应用信息以及其与相关器件的关系。4.2.1系统适应性和（或）接口信息应说明该集成电路是否适应应用系统和（或）接口标准或规则。也应给出有关应用系统、设备和电路，如甚小孔径终端（VSAT）系统、直播卫星（DBS）接收机、微波着陆系统等的详细信息。4.2.2总框图需要时应给出应用系统的框图。4.2.3参考数据应给出能在各派生型号之间比较的最重要特性。4.2.4电兼容性应说明该集成电路与其他特殊集成电路或集成电路族是否电兼容，或是否需要专用接口。应给出输入和输出电路的细节，如输入/输出阻抗、隔直流、漏极开路等。若存在与其他器件的互换性，应予以规定。4.2.5相关器件应再次规定如下（适用时——正常工作所需器件（包括型号、名称和功能——直接连接的外部器件（包括型号、名称和功能）。6GB/T20870.1-202×/IEC60747-16-1:20174.3功能规定4.3.1详细框图-功能框图应给出微波集成电路放大器的详细框图或等效电路资料。功能框图应包括如下部分：a）功能块；b）各独立功能块之间的互连；c）功能块中各独立功能单元；d）各独立功能块之间的互连；e）各外部连接功能；f）各功能块间的相互依赖性。框图应表明各个外部连接的功能，在不会引起混淆的情况下，也可以标明引出端符号和（或）编号。如果封装有金属部分，应标明外部引出端与金属部分的所有连接。必要时应说明与所有相关的外部电气元件的连接。作为附加资料，可以给出完整的电路图，但不必标明电路元器件值。必须给出功能图形符号。这些可以从图形符号标准中查到，或根据IEC60617的规则进行设计。4.3.2引出端识别与功能应在框图上标出所有引出端（电源端，输入或输出端，输入/输出端）。引出端功能a）～d）应按表1所示列出：表1引出端标识和功能表题a）引出端名称：应给出识别各功能端的引出端名称。应区分：电源端、接地端、空端（NC）、无用端（NU）。b）功能：应给出引出端功能的简要说明：——多任务端（即该端有多个功能）的各种功能；——利用引出端相互连接、编程和（或）将功能选择数据施加到功能选择端（例如模式选择端所能选择的集成电路的所有功能。c）输入/输出识别：应标明输入、输出、输入/输出和多路输入/输出端。d）输入/输出电路型式：应识别输入和输出电路形式，如：输入/输出阻抗、有无隔直流单元等。e）接地型式：如果封装的基板接地，应当说明。7GB/T20870.1-202×/IEC60747-16-1:2017图1引出端功能示例4.3.3功能说明应规定电路完成的功能，包括以下资料：——基本功能；——与外部引出端的关系；——工作模式（例如：启动方法，优先权等——中断处理。4.3.4族相关特性应规定所有的族特定功能（见IEC60748-2,IEC60748-3和IEC60748-4）。如果族中有额定值、特性和功能特性，应采用IEC60748中的相关部分（例如：对于微处理器，见IEC60748-2，第Ⅲ章第3节）。4.4极限值（绝对最大额定值体系）极限值表应包括：a)应规定极限条件的相互关系；b)如果外部连接和（或）安装元件（例如热沉）对额定值有影响，则应给出这种带有连接和（或）安装元件的集成电路的额定值；c)如果瞬时过载超过极限值，应说明最大过载和持续时间；d)在器件工作期间，有不同的最小值和最大值时，应予以规定；e)所有电压是对规定参考端而言（Vss、GND等f)规定最大值和（或）最小值时，制造商应说明是参数的绝对值还是代数值；g)给出的额定值必须覆盖多功能集成电路在整个规定工作温度范围内的工作。如果额定值与温度相关，应说明这种相关性。4.4.1电学极限值电学极限值应按表2规定。8GB/T20870.1-202×/IEC60747-16-1:2017表2电学极限值+++++++++++++++详细规范可在表3（包括脚注a和b）中给出这些值。表3详细规范中规定电学极限值的示例参数——规定的电源端之间的极限值（适用时——当需要不止一个电源时，必要时应规定电源电压和电流额定值的组合。4.4.2温度a）工作温度（环境温度或参考点温度b)贮存温度；c)沟道温度（仅对C型和D型放大器d）引线温度（对引线焊接类器件）。详细规范可在表4（包括脚注a）中给出这些值。表4详细规范中规定温度的示例4.5工作条件（在规定工作温度范围内）工作条件不需被检验，但可用于质量评定。4.5.1正和（或）负电源电压4.5.2初始化顺序（适用时）如需规定初始化顺序，应规定电源供电顺序和初始化程序。4.5.3输入电压（适用时）4.5.4输出电流（适用时）9GB/T20870.1-202×/IEC60747-16-1:20174.5.5其他端的电压和（或）电流值（适用时）4.5.6外部元件（适用时）4.5.7工作温度范围4.6电特性除另有规定外，特性应适用于全工作温度范围。应在下述温度下规定4.6.1和4.6.2中的特性：a)规定的工作温度范围，或；b)25℃、最高工作温度和最低工作温度。4.6.1静态特性各类放大器应规定的静态参数见表5。表5电特性静态参数ABCD++++详细规范中可按表6示例给出这些值。表6详细规范中规定电特性参数的示例4.6.2动态或交流特性应给出4.5.1中规定的推荐电源电压范围内电的最坏条件下的动态或交流电特性。各类放大器应规定的动态参数见表7。表7电特性动态参数ABCD+++++++++++++++++++++++++++++++++++GB/T20870.1-202×/IEC60747-16-1:2017+++++++++++++4.6.2.16幅度调制对相位调制的转+++++++++++++4.6.2.22在规定负载电压驻波比下杂散度（适用时注2）++++++++++详细规范中可按表8示例给出这些值。表8详细规范中规定电特性参数的示例4.7机械与环境额定值、特性和数据应规定适用的机械和环境额定值（见IEC60747-1：2006中的5.10和5.11）。4.8附加资料适用时，应给出以下资料。4.8.1输入和输出等效电路根据输入和输出电路的类型应给出详细信息，例如：输入/输出阻抗、隔直流、漏极开路等。4.8.2内部保护电路应说明集成电路是否含有抗强静电电压或电场的内部保护电路。4.8.3外接电容若需要输入/输出隔直流电容器，应给出电容值。4.8.4热阻4.8.5与其他类型电路的互连适用时，应给出与其他电路互连的细节，如自动增益控制（AGC）的检波器电路、读出放大器、缓冲器。4.8.6外部连接元件的影响应给出表示外部连接元件影响放大器特性的曲线或数据。GB/T20870.1-202×/IEC60747-16-1:20174.8.7对相关器件的建议例如，对于高频器件，应说明电源的去耦。4.8.8注意事项适用时，应说明电路的注意事项（见IEC61340-5-1和IEC61340-5-2）。4.8.9应用数据4.8.10其他应用资料4.8.11数据单发布日期5测试方法5.1总则本文件规定在微波频段使用的微波集成电路放大器的电特性测试方法。5.1.1特性阻抗本文件中电路图所示的测试系统的输入输出阻抗为50Ω。如果不是50Ω,应规定其值。5.1.2一般注意事项采用IEC60747-1：2006中的6.3、6.4和6.6列出的通用注意事项。另外，应注意使用低纹波直流电源以及在测试频率下对所有偏置电源电压充分去耦。要特别注意输出功率测试电路的负载阻抗。功率的单位为“dBm”。单位“dBm”表示相对1mW的分贝数。5.1.3注意事项当操作静电敏感器件时，应遵守IEC61340-5-1和IEC61340-5-2中的操作注意事项。5.1.4类型本文件器件包含封装和芯片两种类型，测试时应根据不同类型使用合适的测试夹具。5.2线性（功率）增益（Glin）5.2.1目的测量规定条件下的线性增益。5.2.2电路图测试电路见图2。图2线性增益测试电路GB/T20870.1-202×/IEC60747-16-1:20175.2.3测试原理图2所示电路图中，被测放大器的输入功率Pi和输出功率Po由下式计算： (1) (2)式中：P1和P2——分别为功率计1和2的读数；L1=LA-LBLA和LB——分别为图2中从E点到A点和从E点到B点的损耗；L2——图2中从C点到D点的电路损耗。Pi、Po、P1和P2单位为dBm，L1和L2单位为dB。由公式（1）和（2）得出功率增益Gp（dBGp=Po-Pi……………………(3)线性增益Glin是在输出功率变化量（dB）和输入功率变化量相同的区域测得的功率增益。5.2.4电路说明与要求隔离器的作用是使被测器件的功率保持恒定，不受输入阻抗失配的影响。应预先测得电路损耗L1和L2。5.2.5注意事项在测试期间应消除频谱仪监测到的振荡现象。负载应能承受馈入的功率。应将信号源的谐波或杂波响应降至可忽略不计。5.2.6测试程序应按以下程序进行测试：a)将信号源的频率调到规定值；b)加上规定的偏置条件；c)给被测器件施加适当的输入功率；d)改变输入功率，使输出功率变化量（dB）与输入功率变化量相同；e)在输出功率变化量和输入功率变化量相同的区域测得的增益为线性增益Glin。5.2.7规定条件规定条件如下：——环境或参考点温度；——偏置条件；——频率。5.3线性（功率）增益平坦度(ΔGlin）5.3.1目的测量规定条件下的线性增益平坦度。5.3.2电路图见图2。5.3.3测试原理见5.2.3。由下式计算线性增益平坦度：ΔGlin=Glinmax-Glinmin……………………(4)式中：GB/T20870.1-202×/IEC60747-16-1:2017Glinmax和Glinmin——分别为在规定的输入功率下和规定的频带内测得的最大线性增益和最小线性增益。5.3.4电路说明与要求见5.2.4。5.3.5注意事项见5.2.5。5.3.6测试程序应按以下程序进行测试：a)将信号源的频率调到规定值；b)加上规定的偏置条件；c)给被测器件施加适当的输入功率；d)改变输入功率，使输出功率变化量（dB）与输入功率变化量相同；e)确定测量线性增益的适当的输入功率；f)在相同的输入功率下，在规定的频带内改变频率值；g)在规定的频带内，测得最大线性增益Glinmax和最小线性增益Glinmin；h)由公式（4）计算线性增益平坦度ΔGlin。5.3.7规定条件规定条件如下：——环境或参考点温度；——偏置条件；——频率范围。5.4功率增益（GP）5.4.1目的测量规定条件下的功率增益。5.4.2电路图见图2。5.4.3测试原理见5.2.3。5.4.4电路说明与要求见5.2.4。5.4.5注意事项见5.2.5。5.4.6测试程序应按以下程序进行测试：a)将信号源的频率调到规定值；b)加上规定的偏置条件；c)给被测器件施加规定的输入功率Pi；d)测量输出功率Po。5.4.7规定条件规定条件如下：——环境或参考点温度；GB/T20870.1-202×/IEC60747-16-1:2017——偏置条件；——频率；——输入功率。5.5（功率）增益平坦度(ΔGP）5.5.1目的测量规定条件下的功率增益平坦度。5.5.2电路图5.5.3测试原理见5.2.3。由下式计算功率增益平坦度：ΔGP=GPmax-GPmin……………………(5)式中：GPmax和GPmin——分别在规定的输入功率下和规定的频带内测得的最大功率增益和最小功率增益。5.5.4电路说明和要求5.5.5注意事项见5.2.5。5.5.6测试程序应按以下程序进行测试：a)将信号源的频率调到规定值；b)加上规定的偏置条件；c)给被测器件施加输入功率Pi；d)测量输出功率Po；e)由公式（3）计算功率增益；f)在相同的输入功率下，在规定的频带内，连续改变频率值；g)在规定的频带内，测得最大功率增益GPmax和最小功率增益GPmin；h)由公式（5）计算功率增益平坦度。5.5.7规定条件规定条件如下：——环境或参考点温度；——偏置条件；——频率范围；——输入功率。5.6（最大可用）增益控制范围(ΔGred）5.6.1目的测量规定条件下的AGC放大器的增益控制范围。5.6.2电路图见图2，偏置电源包括AGC偏置。5.6.3测试原理见5.2.3。5.6.4电路说明和要求GB/T20870.1-202×/IEC60747-16-1:2017见5.2.4。5.6.5注意事项见5.2.5。5.6.6测试程序应按以下程序进行测试：a)将信号源的频率调到规定值；b)加上规定的偏置条件；c)将AGC偏置设置到能提供最大线性增益Glinmax的规定值；d)给被测器件施加适当的输入功率Pi；e)改变输入功率，使输出功率变化量（dB）与输入功率变化量相同；f)在输出功率变化量与输入功率变化量相同的区域测得的增益就是最大线性增益Glinmax；g)将AGC偏置设置到能提供最小线性增益Glinmin的规定值；h)用同样的方法测出最小线性增益（dB）。ΔGred=Glinmax-Glinmin……………………(6)5.6.7规定条件规定条件如下：——环境或参考点温度；——偏置条件；——频率；——能提供最大线性增益和最小线性增益的AGC偏置。5.7限幅输出功率（Po(ltg)）、限幅输出功率平坦度(ΔPo(ltg)）5.7.1目的测量规定条件下的限幅输出功率和限幅输出功率平坦度。5.7.2电路图见图2。5.7.3测试原理见5.2.3。5.7.4电路说明和要求见5.2.4。5.7.5注意事项见5.2.5。5.7.6测试程序应按以下程序进行测试：a)将信号源的频率调到规定值；b)加上规定的偏置条件；c)给被测器件施加输入功率Pi；d)测出输出功率Po；e)在规定的输入功率的上、下限内，改变输入功率，测出最小输出功率（Po(ltg，min)）和最大输出功率（Po(ltg，max)f)由下式计算限幅输出功率（Po(ltg)）和限幅输出功率平坦度(ΔPo(ltg)Po(ltg)=Po(ltg，max) (7)ΔPo(ltg)=Po(ltg，max)-Po(ltg，min) (8)GB/T20870.1-202×/IEC60747-16-1:20175.7.7规定条件规定条件如下：——环境或参考点温度；——偏置条件；——频率；——输入功率的下限；——输入功率的上限。5.8输出功率（Po）5.8.1目的测量规定条件下的输出功率。5.8.2电路图见图2。5.8.3测试原理见5.2.3。5.8.4电路说明和要求见5.2.4。5.8.5注意事项见5.2.5。5.8.6测试程序应按以下程序进行测试：a)将信号源的频率调到规定值；b)加上规定的偏置条件；c)给被测器件施加输入功率Pi；d)测出输出功率Po。5.8.7规定条件规定条件如下：——环境或参考点温度；——偏置条件；——频率范围；——输入功率。5.91dB增益压缩输出功率（Po（1dB5.9.1目的测量规定条件下的1dB增益压缩输出功率。5.9.2电路图见图2。5.9.3测试原理见5.2.3。1dB增益压缩输出功率（Po（1dB是在增益比线性增益下降1dB时的输出功率。5.9.4电路说明和要求见5.2.4。5.9.5注意事项见5.2.5。GB/T20870.1-202×/IEC60747-16-1:20175.9.6测试程序应按以下程序进行测试：a)将信号源的频率调到规定值；b)加上规定的偏置条件；c)给被测器件施加输入功率Pi；d)改变输入功率，使输出功率变化量（dB）与输入功率变化量相同；e)在输出功率变化量（dB）与输入功率变化量相同的区域测得的增益是线性增益Glin；f)增加输入功率直到增益比线性增益Glin下降1dB；g)测量1dB增益压缩输出功率。5.9.7规定条件规定条件如下：——环境或参考点温度；——偏置条件；——频率。5.10噪声系数（F）5.10.1目的测量规定条件下的噪声系数。5.10.2电路图测试电路见图3。图3噪声系数的基本测试电路5.10.3测试原理由下式计算被测器件的噪声系数F：…………………式中：F12——总噪声系数；L1——从A点到B点的电路损耗；F2——输出端C点之后的噪声系数；Glin——被测件的线性增益。GB/T20870.1-202×/IEC60747-16-1:2017F12、F2、Glin和L1单位为dB。采用热态和冷态测试方法测试噪声系数。F12、F2、Glin由下式计算：式中：ENR——噪声源的超噪比，dB；PN1和PN2——分别为在噪声源热态和冷态条件下所测得的噪声功率，W；PN3和PN4——图3中把A点与C点直接连接时,分别在噪声源热态和冷态条件下所测得的噪声功率，W。测试温度为290K。5.10.4电路说明和要求电路损耗L1应预先测得。5.10.5注意事项为避免受干扰信号的影响，应对整个电路进行屏蔽和接地。在单边带（SSB）条件下测量噪声系数时，应注意由混频器产生的镜像和其他杂波响应。应将杂波响应降至可忽略不计。5.10.6测试程序应按以下程序进行测试：a)将信号源的频率调到规定值；b)为了测量测试系统产生的噪声，不接入被测器件连接图2中A点与C点；c)分别测量噪声源热态和冷态对应的噪声功率PN3和PN4；d)按图3所示接入被测器件；e)加上规定的偏置条件；f)分别测量噪声源热态和冷态对应的噪声功率PN1和PN2；g)由公式（9）～（12）计算噪声系数（dB）。5.10.7规定条件规定条件如下：——环境或参考点温度；——偏置条件；——频率；——单边带或双边带。5.11交调失真（Pn/P1双频）5.11.1目的测量规定条件下的交调失真。5.11.2电路图测试电路见图4。GB/T20870.1-202×/IEC60747-16-1:2017图4双频交调失真的基本测试电路5.11.3测试原理在图4中，被测器件的输入功率Pi、输出功率P1和Pn由下式计算： (13) (14) (15)式中：P1和Pn——分别为基频信号和交调失真的功率；Pa、Pb和Pc——分别为与Pi，P1和Pn对应的频谱仪指示值；L1——为损耗LA和LB的差值。这里LA为图4中E点到A点的损耗，LB为图4中E点到B点的损耗；L2——为图4中C点到D点的电路损耗。Pi、P1、Pn、Pa、Pb和Pc的单位为dBm。L1和L2的单位为dB。交调失真Pn/P1（单位为dBc）由公式（14）和公式（15）导出：Pn/P1=Pn-P1=Pc-Pb………………(16)5.11.4电路说明和要求见5.2.4。可以省掉可变衰减器3。5.11.5注意事项见5.2.5。开关连接至A点时，D点最好接负载；反过来也一样。5.11.6测试程序应按以下程序进行测试：a)按规定施加偏置；GB/T20870.1-202×/IEC60747-16-1:2017b)开关接到A点；c)开启信号源1，将基频信号加至被测器件，用频谱仪和可变衰减器1来使信号功率Pi达到规定值；d)开启信号源2，将另一个信号加至被测器件，用频谱仪和可变衰减器2来使该信号幅度与基频信号相等；e)开关接到D点；f)由频谱仪测出基频信号和交调产物的输出功率Pb和Pc（单位为dBmg)规定输入功率Pi下的交调失真由公式（13）～（16）计算得出。5.11.7规定条件规定条件如下：——环境或参考点温度；——偏置条件；——输入功率；——频率。5.12截距点功率（对于交调产物Pn（1P5.12.1目的测量规定条件下交调产物的截距点功率。5.12.2电路图5.12.3测试原理见5.11.3。5.12.4电路说明和要求见5.11.4。5.12.5注意事项见5.11.5。5.12.6测试程序应按以下程序进行测试：a)施加规定条件下的偏置；b)开关接到A点；c)开启信号源1，将基频信号加至被测器件，用频谱仪和可变衰减器1来使信号功率Pi达到规定值；d)开启信号源2，将另一个信号加至被测器件，用频谱仪和可变衰减器2来使该信号幅度与基频信号相等；e)开关接到D点；f)由频谱仪测出基频信号和规定交调产物的输出功率；g)用可变衰减器3改变输入信号的功率值，在规定范围内重复以上程序；h)将得到的数据绘成曲线；i)将基频信号和交调产物的线性区延伸；j)两延伸线的交点对应的输出功率即是在5.12.7规定的条件下交调产物（即二阶、三阶等）的截距点功率。5.12.7规定条件GB/T20870.1-202×/IEC60747-16-1:2017规定条件如下：——环境或参考点温度；——偏置条件；——输入功率；——频率；——输入功率范围。5.13输入反射系数的模（输入回波损耗|S11|）5.13.1目的测量规定条件下输入反射系数的模（输入回波损耗）。5.13.2电路图测试电路见图5。图5输入/输出反射系数的模（输入/输出回波损耗）的测试电路5.13.3测试原理在本方法中，反射系数的模用回波损耗来表示，回波损耗较常用。回波损耗的符号与反射系数的模（单位为dB）相反。输入回波损耗可由下式计算：|S2………………(17)式中：P1——A点传输线短路或开路时测得的功率，dBm；P2——接入被测器件时测得的功率，dBm。5.13.4电路说明和要求隔离器的作用是使被测器件功率保持恒定，不受输入阻抗失配的影响。被测器件的输入端与定向耦合器相连，其他射频端接上负载。为避免被测器件回波损耗出现较大的误差，定向耦合器应有足够的定向性。5.13.5注意事项见5.1.2。5.13.6测试程序应按以下程序进行测试：a)将信号源的频率调到规定值；b)将A，B点断开；c)A点传输线短路或开路；d)将功率计的读数记为P1；GB/T20870.1-202×/IEC60747-16-1:2017e)在A，B点间接入被测器件；f)加上规定的偏置条件；g)将功率计的读数记为P2；h)由公式（17）计算出回波损耗。5.13.7规定条件规定条件如下：——环境或参考点温度；——偏置条件；——频率；——输入功率。5.14输出反射系数的模（输出回波损耗|S22|）对器件的所有工作条件来说，输出反射系数的模|S22|的定义是唯一的。然而，必须针对工作条件选择不同的测试方法。注意|S22|值取决于输出功率的大小。5.14.1中描述的测试方法是在小信号工作条件下进行的，而5.14.2是大信号工作条件的测试方法。5.14.1小信号工作条件下的输出反射系数的模（输出回波损耗）5.14.1.1目的测量在规定的小信号工作条件下输出反射系数的模（输出回波损耗）。5.14.1.2电路图5.14.1.3测试原理见5.13.3。输出回波损耗可由下式计算：|S2………………(18)式中：P1——A点传输线短路或开路时测得的功率，dBm；P2——接入被测器件时测得的功率，dBm。5.14.1.4电路说明和要求隔离器的作用是使被测器件功率保持恒定，不受输入阻抗失配的影响。被测器件的输出端与定向耦合器相连，其他射频端接上负载。为避免被测器件回波损耗出现较大的误差，定向耦合器应有足够的定向性。5.14.1.5注意事项见5.1.2。5.14.1.6测试程序应按以下程序进行测试：a)将信号源的频率调到规定值；b)将A，B点断开；c)A点传输线短路或开路；d)将功率计的读数记为P1；e)在A，B点间接入被测器件；f)加上规定的偏置条件；GB/T20870.1-202×/IEC60747-16-1:2017g)将功率计的读数记为P2；h)由公式（18）计算出回波损耗。5.14.1.7规定条件规定条件如下：——环境或参考点温度；——偏置条件；——频率；——输入功率。5.14.2大信号工作条件下的输出反射系数的模(输出回波损耗)5.14.2.1目的测量在规定的大信号工作条件下输出反射系数的模(输出回波损耗|S22|）。5.14.2.2电路图测试电路见图6。图6输出反射系数的测试电路5.14.2.3测试原理见5.13.3。输出回波损耗由下式计算：|S2………………(19)式中：P1——RF开关接到Y点时频谱仪显示值，dBm；P2——RF开关接到A点时频谱仪显示值，dBm。5.14.2.4电路说明和要求隔离器的作用是使被测器件功率保持恒定，不受输入阻抗失配的影响。信号源1提供被测器件规定的功率，信号源2用来测量输出反射系数的模。5.14.2.5注意事项在测试期间，应消除频谱仪监测到的振荡现象。应将信号源的谐波或杂波响应降至可忽略不计。信号源1的频率(f1)和信号源2的频率(f2)间隔应使被测器件的频率响应可以忽略。GB/T20870.1-202×/IEC60747-16-1:20175.14.2.6测试程序应按以下程序进行测试：a)将信号源1（即输入信号）的频率调到规定值（f1b)将信号源2（即输出反射信号）的频率调到规定值（f2c)将RF开关接到X；d)应将信号源2的功率调到比被测器件规定输出功率值小20dB处；e)将RF开关接到Y；f)记下频谱仪指示的功率值（P1g)将RF开关接到A；h)加上规定的偏置条件；i)给被测器件施加规定的功率；j)记下频谱仪指示的功率值（P2k)由公式（19）计算输出回波损耗。5.14.2.7规定条件规定条件如下：——环境或参考点温度；——偏置条件；——频率；——输出功率。5.15反向传输系数的模（隔离度|S12|）5.15.1目的测量规定条件下反向传输系数的模（隔离度）。5.15.2电路图测试电路见图7。图7隔离度的测试电路5.15.3测试原理被测器件的输出端接隔离器，输入端接负载。A点的输入功率为P1，B点的输出功率为P2。 隔离度由公式（20）计算：|S2………………(20)5.15.4电路说明和要求GB/T20870.1-202×/IEC60747-16-1:2017隔离器的作用是使被测器件功率保持恒定，不受输入阻抗失配的影响。被测器件的输出端接隔离器，输入端接负载。与被测器件的反向传输系数相比，功率计应有足够大的动态范围。5.15.5注意事项见5.1.2。5.15.6测试程序应按以下程序进行测试：a)将信号源的频率调到规定值；b)不接入被测器件，直接将A点与B点连接；c)将功率计指示的输入功率值记为P1；d)在A点与B点间接入被测器件；e)加上规定的偏置条件；f)将功率计指示的输出功率值记为P2；g)由公式（20）计算隔离度。5.15.7规定条件规定条件如下：——环境或参考点温度；——偏置条件；——频率；——输入功率。5.16幅度调制对相位调制的转换系数(α（AM-PM5.16.1目的测量规定条件下幅度调制对相位调制的转换系数。5.16.2电路图测试电路见图8。图8α（AM-PM）的基本测试电路5.16.3测试原理在图8电路图中，输入功率Pi由下式计算：GB/T20870.1-202×/IEC60747-16-1:2017Pi=P1+L1………………(21)式中：P1——功率计指示值；L1——图8中从可变衰减器输出端到A点和从可变衰减器输出端到B点的电路损耗之差。电路中输出信号相位φO由下式计算：φ=φ1-φ2………………(22)式中：φ2——分别为在规定的输入功率Pi下，图7中从B点到C点和从D点到E点的相位差。Pi和P1单位为dBm。L1的单位为dB。φO、φ1和φ2的单位为度。幅度调制对相位调制的转换系数由公式(21)和公式(22)计算：0/ΔP1………………(23)式中：ΔP1——通过调节可变衰减器所得到的输入功率变化量；——与输入功率变化量相对应的信号相位变化量。5.16.4电路说明和要求见5.2.4。在接入被测器件之前，最好先测出整个电路的信号相位。为便于计算相位变化量，图7中移相器调至φ0=0。5.16.5注意事项见5.2.5。信号源和被测器件的谐波和杂波响应降至可以忽略不计。5.16.6测试程序应按以下程序进行测试：a)将信号源的频率调到规定值；b)加上规定的偏置条件；c)给被测器件施加适当的输入功率P1；d)测量信号相位φ1和φ2，由公式(22)计算φO；e)增加输入功率，测试和计算另一个φ1、φ2和φ0；f)由公式(23)计算在规定的输入功率下的转换系数α（AM-PM）。5.16.7规定条件规定条件如下：——环境或参考点温度；——偏置条件；——输入功率；——频率；——输入功率增量。5.17群延迟时间（td(grp)）5.17.1目的测量规定条件下的群延迟时间。5.17.2电路图见图8。GB/T20870.1-202×/IEC60747-16-1:20175.17.3测试原理在图8电路图中，输出信号相位φ0由下式计算：φ=φ1–φ2………………(24)式中：φ和φ2——分别是在输入信号角频率为ω时B点到C点和D点到E点的相位差；φ和φ2的单位为rad。ω的单位为rad/s。群延迟时间由公式(24)计算如下：Δω………………(25)式中：Δω——输入信号角频率的变化量；——对应于输入角频率变化量的信号相位变化量。5.17.4电路说明和要求见5.2.4。在安装被测器件之前，应先测出整个电路的信号相位。为便于计算相位变化量，图8中移相器调至φ=0。5.17.5注意事项见5.16.5。5.17.6测试程序应按以下程序进行测试：a)将信号源的频率调到规定值；b)加上规定的偏置条件；c)给被测器件施加适当的输入功率；d)测量信号相位φ1和φ2，根据公式（24）计算φ0；e)提高输入信号频率，测试和计算另一个φ1、φ2和φ0；f)在规定的输入角频率下的群延迟时间td(grp)由公式（25）计算确定。5.17.7规定条件规定条件如下：——环境或参考点温度；——偏置条件；——输入功率；——频率；——输入频率增量。5.18功率附加效率(ηadd）5.18.1目的测量规定条件下的功率附加效率。5.18.2电路图测试电路见图9。GB/T20870.1-202×/IEC60747-16-1:2017图9功率附加效率测试电路5.18.3测试原理图9中，输入功率Pi(dBm)和输出功率Po(dBm)由下式计算： (26) (27)式中：P1——功率计1的读数，dBm；P2——功率计2的读数，dBm；L1——(从A点到B点的损耗，dB)一(从A点到C点的损耗，dB)；L2——从D点到E点的损耗，dB。功率附加效率ηadd由下式计算：式中：V1——直流电压，单位V，由偏置电源1提供给器件；I1——直流电流，单位A，由偏置电源1提供给器件；V2——控制直流电压，单位V，由偏置电源2提供给器件；I2——控制直流电流，单位A，由偏置电源2提供给器件。5.18.4电路说明和要求偏置电源2用于控制被测器件的增益。L1和L2应预先测得。5.18.5注意事项由频谱仪监测输出信号和振荡。在测试期间应消除振荡。应将信号源的谐波或杂波响应降至可忽略不计。5.18.6测试程序应按以下程序进行测试：a)将信号源的频率调到规定值；b)加上规定的偏置条件；c)通过调节V2、I2或输入功率Pi使输出功率PO达到规定值；d)测量直流偏置电流和电压；GB/T20870.1-202×/IEC60747-16-1:2017e)由公式(28)计算功率附加效率ηadd。5.18.7规定条件规定条件如下：——环境或参考点温度；——偏置条件；——频率；——输出功率。5.19n阶谐波失真比（Pnth/P1）5.19.1目的测量在规定条件下的n阶谐波失真比。5.19.2电路图测试电路见图10。图10n阶谐波失真比的测试电路5.19.3测试原理在图10所示电路图中，n阶谐波失真比Pnth/P1由下式计算得出：Pnth/P1=Pnth-P1…………………(29)式中：P1——由频谱仪测得的基频功率，dBm；Pnth——由频谱仪测得的n阶谐波功率，dBm。5.19.4电路说明和要求偏置电源2用于控制被测器件的增益。5.19.5注意事项由频谱仪监测输出信号和振荡。在测试期间应消除振荡现象。应将信号源的谐波或杂波响应降至可忽略不计。5.19.6测试程序应按以下程序进行测试：a)将信号源的频率调到规定值；b)加上规定的V1或I1；c)调节V2、I2或输入功率Pi使输出功率PO达到规定值；d)由频谱仪测得基频功率Pi和n阶谐波功率Pnth；e)由公式(29)计算n阶谐波失真比。GB/T20870.1-202×/IEC60747-16-1:20175.19.7规定条件规定条件如下：——环境或参考点温度；——偏置条件；——频率（基频——输入功率；——输出功率。5.20输出噪声功率（PN）5.20.1目的测量规定条件下的输出噪声功率。5.20.2电路图测试电路见图11。图11输出噪声功率的测试电路5.20.3测试原理输出噪声功率PN是在规定的噪声测试频率范围内，施加规定频率的规定输入功率Pi，产生规定的输出功率Po时由器件产生的最大输出噪声功率。 (30) (31) (32)式中：P1——功率计1的读数，dBm；P2——功率计2的读数，dBm；P3——在规定噪声功率测试频率范围内，由频谱仪测得的最大值；L1——基频下（A点功率，dBm）-（B点功率，dBm）；L2——基频下（C点功率，dBm）-（D点功率，dBm）；L3——噪声功率测试频率下C点功率，dBm）-（E点功率，dBm）。5.20.4电路说明和要求带通滤波器的通带是基频带（传输频带）。阻带是噪声功率测试频率（接收到的频带应接入滤波器以降低信号源的噪声。双工器的ANT-TX支路通过基频信号，阻止噪声功率测试频率信号；ANT-RX支路通过噪声功率测试频率信号，阻止基频信号。双工器的作用在于防止基频信号太强损坏频谱仪。偏置电源2用来实现被测器件的增益控制。GB/T20870.1-202×/IEC60747-16-1:2017L1、L2和L3应预先测得。5.20.5注意事项在测试期间应消除振荡现象。应将信号源的谐波或杂波响应降至可忽略不计。必要时，为了增强频谱仪的灵敏度，在双工器和频谱仪之间接入放大器。被接入的放大器的噪声应小到可以忽略。5.20.6测试程序应按以下程序进行测试：a)将信号源的频率调到规定值；b)加上规定的偏置条件；c)调节V2、I2或输入功率Pi使输出功率Po达到规定值；d)由频谱仪测量规定噪声频带范围内的最大功率；e)由公式(32)计算噪声功率PN。5.20.7规定条件规定条件如下：——环境或参考点温度；——偏置条件；——基频；——噪声测试频率范围；——输入功率；——输出功率。5.21在规定负载电压驻波比下的杂散度（PSP/Po）5.21.1目的通过测试在规定负载电压驻波比下的杂散度来确定规定条件下的稳定度。5.21.2电路图测试电路见图12。图12杂散度的测试电路5.21.3测试原理在图12中，输出功率Po和杂散输出功率PSP由下式计算： (33) (34)式中：GB/T20870.1-202×/IEC60747-16-1:2017P1——由频谱仪指示的基频输出功率，dBm；P2——由频谱仪指示的最大杂散输出功率（不包括谐波分量），dBm；L1和L2——分别为P1和P2对应的测试频率下D点到E点的电路损耗，dB。杂散度PSP/Po（dBc）由下式得出：PSP/Po=PSP-PO………………(35)5.21.4电路说明和要求偏置电源2用于控制被测器件的增益。应预先调节可变衰减器2使得在D点负载电压驻波比达到规定值。L1和L2应预先测得。5.21.5注意事项应将信号源的谐波或杂波响应降至可忽略不计。在定向耦合器带外可能发生振荡。5.21.6测试程序应按以下程序进行测试：a)将信号源的频率调到规定值；b)加上规定的偏置条件；c)给被测器件施加规定的输入功率；d)在规定相位范围内，改变移相器的相位，找出最大杂散输出；e)保持相位不变，用频谱仪测量基频功率和杂散输出功率PSP；f)由公式(35)计算杂散度。5.21.7规定条件规定条件如下：——环境或参考点温度；——偏置条件；——输入频率；——输入功率；——负载VSWR；——负载相位变化范围。5.22邻信道功率比(Padj/Po(mod))5.22.1目的测量规定条件下的邻信道功率比。5.22.2电路图测试电路见图13。GB/T20870.1-202×/IEC60747-16-1:2017图13邻信道功率比测试电路图5.22.3测试原理为获得特定的输出功率Po，特定的调制信号须注入被测器件，Padj是远离载波频率的特定带宽内的总输出功率，Po(mod)是特定带宽内载波信号的总输出功率。邻近信道功率比Padj/Po(mod)是Padj和Po(mod)的比值。所谓的邻近信道包括载波信号的低端邻近信道和高端邻近信道两个部分。所述的调制信号是载波信号与具有特定编码传输率的标准测试信号调制的产物。图13所示，Padj/PO(mod)可由下式计算： (36) (37) (38)Padj/Po(mod)=Padj-Po(mod)=P3-P2 (39)式中：P1——功率计2的度数，dBm；P2——为频谱仪所示的特定带宽内载波信号的总功率，dBm；P3——为频谱仪所示的与载波信号等信道宽度的特定频率上特定信道带宽的总输出功率，dBm；L1——为点C处的dBm功率与点D处的dBm功率差值，dBm；L2——为点C处的dBm功率与点E处的dBm功率差值，dBm；Padj/PO(mod)的单位为dBc。5.22.4电路说明和要求电路损耗L1和L2应预先测得。5.22.5注意事项输出信号和振荡应由频谱仪观测。在测试期间应消除振荡现象。应将信号源的谐波或杂波响应降至可忽略不计。当输出功率较高时应在频谱仪的输入端接入合适的衰减器。5.22.6测试程序应按以下程序进行测试：GB/T20870.1-202×/IEC60747-16-1:2017a)信号发生器的频率须被设置为特定的频率值；b)按规定施加偏置条件；c)将适当的输入功率注入到被测器件中；d)根据标准编码测试信号的需求，调制器的如下几项需要被设置为特定的值：调制方式，信号传输率和调制带宽；e)频谱仪的如下几项需要被设置为特定的值：载波频率，扫频范围，分辨率带宽，视频带宽，采样点数以及扫频时间；f)P1为功率计1所示的功率读数；g)被测器件的输出功率Po由公式（36）计算得到；h)调节可变衰减器，使Po可被调至特定的值；i)设置信道间距和信道带宽为特定的值；j)P2和P3可由频谱仪读出；k)Po(mod)，Padj可由公式（37）和（38）计算得到；l)邻近信道功率比（Padj/Po(mod)）由公式（39）计算得到。注：将频谱仪的显示方式设置到最大保持模式，检测5.22.7规定条件规定条件如下：——环境或参考点温度；——偏置条件；——频率（载波频率——输出功率；——标准编码测试信号：a）信道间距；b）信道带宽；c）调制方式；d）信号传输率；e）调制带宽。——频谱仪：a）扫频范围；b）分辨率带宽。1）频谱仪的视频带宽；2）频谱仪的采样点数；3）频谱仪的扫频时间。6验证方法6.1负载失配允差(ψL）6.1.1目的验证在规定条件下的负载失配允差。6.1.2方法1验证(杂散度)GB/T20870.1-202×/IEC60747-16-1:20176.1.2.1测试电路测试电路见图14。图14方法1中的负载失配允差验证电路6.1.2.2电路说明和要求信号源应适合在规定的频段工作。信号源应在高于底噪范围处无振荡和杂散稳定工作。信号源的底噪应小于规定的输出功率。信号源应生成规定的调制信号。频谱仪应适合在规定的