微波功率放大器广泛应用于通信卫星转发器、导航卫星转发器、微波遥感器等系统中，是系统的关键载荷，主要实现微波信号的放大及幅度和相位的控制等功能。基于三阶互调测试来描述其工作于单载波传输下的非线性状态不能准确的反应功率放大器件在卫星系统中的实际工况，而噪声功率比的测试方法可以准确地描述放大器件在实际使用场景下的非线性特性。

噪声功率比（noise power ratio，NPR）测试是用来反映卫星转发器中放大器件工作在大带宽多通道条件下的幅度线性情况。在实际的通信系统中，放大器件的非线性带来的互调失真会影响收发链路的性能，当信号为宽带调制信号时，无论是在信号带宽内还是带宽外，都会产生比较丰富的互调产物。带内的互调产物将会对信号本身造成干扰，恶化信噪比，通常采用NPR来表征这种非线性形成的带内干扰。NPR测试是一种更接近真实信号的测量方式，可以用来真实反映功率放大器在这些条件下的非线性特性，因此NPR测试是卫星载荷测试中的一个关键测试项目。

NPR是一种失真测量，NPR测试信号中的许多频率会互相影响，在信号的未使用区域（陷波区域）形成失真产物。在进行NPR测量时，采用带陷波的宽带调制或噪声信号作为激励信号，分析这些信号经过被测器件后发生的变化。待测放大器输入该调制信号后，由于被测放大器的非线性特性，会在被测器件的输出端产生互调失真，进而会落入陷波内，通过测试通带内总功率谱密度与陷波中所有互调产物功率谱密度的比值即为NPR。

图1：NPR测试示意图

思仪科技面对卫星产业的新发展，以高性能测试仪表为基础，应对卫星射频信号测试新挑战，为卫星上下游产业的发展提供测量支撑。基于天衡星系列平台，思仪科技提供了丰富的卫星测试解决方案。针对星载功率放大器NPR测试需求，Ceyear1466系列信号发生器生成具有优异频响和带外交调抑制的宽带多音信号，使用Ceyear4082/4052系列信号频谱分析仪测量信号经过被测件后信号陷波位置的陷入深度，NPR分析选件可直观读取测量结果。

图2：500MHz带宽（501音，1MHz间隔）平均功率0dBm，陷波深度>60dBc

随着技术发展，为了应对在可用频谱带宽内以更高的速度向更多用户传输更多数据的挑战，采用了高阶OFDM和更复杂的调制技术，带陷信号的样式不再局限于多音信号。Ceyear1466系列信号发生器基于NPR测试原理，提供了带陷信号处理功能，可以配置多达25个带陷缺口（凹口），可单独定义每个陷波的频偏和带宽。结合Ceyear 1466信号发生器的5G NR（R17）、DVB-S2X、WIFI7、OFDM等信号模拟选件，能够对上述候选卫星协议信号及用户自定义任意波信号进行带陷处理，作为激励信号测试星载功率放大器的非线性特性，从而更加精确地测试星载功率放大器的性能。

图3：高阶调制陷波信号

关键词:微波功率放大器 功率放大器 NPR测试

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来 源：思仪科技

编辑：清风

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