Co to jest ciągnięcie obciążenia?

Przyciąganie obciążenia to zmiana impedancji obciążenia obciążenia o częstotliwości radiowej (RF) w celu pomiaru wynikowej wydajności urządzeń mocy RF dla dużych sygnałów i ekstremalnych warunków. Testowanym urządzeniem mógłby być wzmacniacz mocy w.cz. o typowej impedancji 50 omów, która jest nominalną impedancją linii. Pomiary ciągnięcia obciążenia umożliwiają obserwację charakterystyk obwodu przydatnych w ulepszaniu projektu obwodu w celu uzyskania lepszej wydajności w ekstremalnych warunkach sygnału i warunkach pracy.

W elektronice radiowej wzmacniacz mocy RF jest najlepiej oceniany jako czysto rezystancyjny w swojej częstotliwości środkowej. Wzmacniacz RF jest zaprojektowany do pracy w pewnym zakresie częstotliwości, dlatego potrzebne będą pomiary wydajności przy częstotliwościach innych niż częstotliwość środkowa. Zwykle słaba wydajność na krańcach zakresu częstotliwości. Skrajnie najniższe i najwyższe częstotliwości dla tego zakresu mogą skutkować wzmocnieniem wzmacniacza o połowę niższym niż częstotliwość środkowa.

Load pull zmienia impedancję obciążenia do testowania wzmacniaczy mocy, podczas gdy source pull zmienia impedancję wyjściową źródła sygnału. Na przykład impedancja wyjściowa wzmacniacza mocy może zostać zmodyfikowana, aby zmierzyć wynikową charakterystykę przenoszenia mocy. Może to obejmować pomiar wydajności transmisji, określając stosunek rzeczywistej mocy, która dociera do obciążenia, do rzeczywistej mocy, która została wysłana z nadajnika. Przyciąganie obciążenia harmonicznego uwzględnia impedancję wyjściową i impedancję linii przy harmonicznych, które są częstotliwościami będącymi wielokrotnościami częstotliwości roboczej. Na przykład, podwójna częstotliwość robocza to druga harmoniczna, a trzykrotna częstotliwość robocza to trzecia harmoniczna.

Dopasowanie impedancji między nadajnikiem radiowym a linią transmisyjną wymaga warunków elektrycznych, które obejmują właściwości pojemnościowe i indukcyjne zarówno wyjścia nadajnika radiowego, jak i nadajnika. Reaktancja pojemnościowa w obwodzie jest spowodowana bliskością węzłów obwodu, które powodują wytwarzanie pola elektrostatycznego przez różnicę napięć. Rezultatem jest tendencja napięcia do opóźniania przepływu prądu. Mechanizm ten powoduje konieczność kompensacji efektów pojemnościowych elementami indukcyjnymi w obwodzie. Element indukcyjny może być cewkami skupionymi lub może mieć indukcyjność rozłożoną z powodu długości przewodów obwodu lub ścieżek miedzianych.

Narzędzie zwane wykresem Smitha wspomaga proces dopasowywania impedancji. Wykres Smitha wskazuje obwód czysto rezystancyjny, a także dwa przypadki, w których dominuje reaktancja. Obwód może być pojemnościowy lub indukcyjny, jeśli nie jest czysto rezystancyjny. W obwodzie czysto rezystancyjnym obciążenie pochłania całą moc wejściową. Pomiary obciążenia mogą zapewnić, że wydajność obwodu przy małych i dużych poziomach sygnału jest akceptowalna, biorąc pod uwagę kryteria, takie jak wydajność transmisji i wyjście harmoniczne.