激勵電平相關性檢測：核心檢測項目詳解

一、檢測目的

1. 系統線性度驗證：確認系統輸出與輸入激勵電平的線性關系區間。
2. 非線性失真定位：識別飽和、截止等非線性響應的臨界激勵閾值。
3. 動態范圍標定：確定設備有效工作的最小和最大可接受激勵范圍。
4. 穩定性評估：分析長時間或重復激勵下的輸出漂移特性。

二、核心檢測項目清單

1. • 方法：階梯式遞增/遞減激勵信號（正弦波、脈沖等），記錄輸出幅值與相位。
   • 參數：
     • 輸入電平范圍（如-20dBm至+10dBm）。
     • 頻率覆蓋（全帶寬或指定頻點）。
   • 設備：信號發生器、高精度示波器、頻譜分析儀。
2. • 算法：皮爾遜相關系數（Pearson’s r）評估輸入與輸出的線性度。 ?=∑(??−?ˉ)(??−?ˉ)∑(??−?ˉ)2∑(??−?ˉ)2r=∑(xi?−xˉ)2∑(yi?−yˉ?)2?∑(xi?−xˉ)(yi?−yˉ?)?
   • 閾值：r≥0.99為理想線性，r<0.95需標注非線性區間。
3. • 步驟：
     1. 輸入單頻正弦激勵，逐步提升電平至預設最大值。
     2. 通過FFT分析輸出信號的基波與諧波分量（2nd、3rd諧波為主）。
   • 標準：THD≤1%（高保真音頻設備），THD≤5%（工業傳感器）。
4. • 雙音法：注入兩個相近頻率信號（如f1=1kHz, f2=1.1kHz），檢測輸出端的互調產物（2f1-f2、2f2-f1等）。
   • 指標：IMD≤-40dBc為低失真系統。
5. • 1dB壓縮點（P1dB）：輸出功率相較線性增益下降1dB時的輸入電平值。
   • 檢測流程：
     • 繪制輸入-輸出功率曲線。
     • 線性擬合低功率段，計算偏離1dB的點。
6. • 方法：零輸入激勵下測量輸出噪聲功率，結合滿量程信號計算SNR。
   • 公式： SNR=10log?10(?signal?noise)SNR=10log10?(Pnoise?Psignal??)
7. • 環境模擬：溫控箱內循環測試（如-40°C至+85°C）。
   • 長期穩定性：持續激勵24小時，記錄輸出參數偏移量。

三、檢測流程標準化步驟

1. 設備校準：信號源、分析儀預熱30分鐘，執行內部自校準。
2. 參考基準建立：使用標準負載（如50Ω終端）獲取基線噪聲。
3. 階梯掃描測試：按10%步長增加激勵電平，每個電平穩定時間≥10ms。
4. 數據采集與處理：自動化軟件（如LabVIEW）實時記錄，剔除瞬態異常點。
5. 報告生成：包含關鍵參數表格、曲線圖及偏離標準的異常點標注。

四、常見問題與優化策略

五、應用案例分析

• 檢測目標：確定PA在28GHz頻段的線性工作范圍。
• 實施結果：
  • P1dB點為+30dBm，動態范圍達60dB。
  • 激勵電平超過+28dBm時，ACP（鄰信道泄漏）超標，需優化預失真算法。

六、