本标准规定了高功率放大器电气特性的测量方法。本标准适用于卫星；通信地球站发射机高功率放大器通用的测量。 GB/T 11299.10-1989 卫星通信地球站无线电设备测量方法 第二部分:分系统测量 第十节:高功率放大器 GB/T11299.10-1989 标准下载解压密码：www.bzxz.net

中华人民共和国国家标准
卫星通信地球站无线电设备测量方法第二部分分系统测量
第十节高功率放大器
Methods of measurement for radio equipmentused in satellite earth stationsPart 2:Measurements for sub-systemsSection Ten-High-power amplifier本标准为《卫星通信地球站无线电设备测量方法》系列标准之1主题内容与适用范围
本标准规定了高功率放大器电气特性的测量方法。本标准适用」卫星；通信地球站发射机高功率放大器通用的测量。2输人和输出功率
按本系列标准GB11299.2\射频范围内的测量\的第5章。输出功率系指被测放大器传送给与其相匹配负载的功率，GB11299.10-89
特别要注意避免测量结果中含有谐波等无用功率。功率计与被测点之间应接个在测试频率点！插入损耗已知的低通滤波器。
注：有些放大器，激励过大会使其输出饱和甚至损坏，因此，在测量时必须限制激励功率。3回波损耗
按本系列标准GB11299.2“射频范围内的测量”。测量应在热态和冷态两种条件下进行。测量热态输入回波损耗时，必须避免对放大器激励过大以致超过放大器规定的最人输出功率。测量热态输出回波损耗时，被测放大器不加激励，在输入端接入一个具有规定特性的负载。注：这里“热态”指所有的电极均加上电压：“冷态”指电极不加电压。输出负载通常规定两种电压驻波比值，即；一种是可避免被测放大器发生破坏性故障的上限值，另种是能使被测放大器满足规定增益/频率响应的另一个上限值，4功率增益
按本系列标准GB11299.2~射频范围内的测量”的第5章。由于高功率放大器通常具有高度非线性的功率传输特性，所以要给出下列两种条件下的功率增益：a.小信号输出功率；
b、饱和输出功率。
小信号增益是指放大器工作在输入功率/输出功率特性的线性范围内所获得的增益，中华人民共和国电子工业部1989-03-01批准112
1990-01-01实施
GB11299.10—89
注：对下使用行波管或速调管的放大器，当输入功率比使放大器激励到饱和输出时所要求的值低15～20dB时.侧传输特性为线性。
5杂散信号
按本系列标准GB11299.2\射频范围内的测量”的第10章。6效率
放大器的效率是指额定的输出功率与总的交流输入功率（包括热交换器或空气冷却设备所需的功率)之比、用百分数表示
注：1）饱和输出功率不能作为基准。（）对于使用行波管或速调管的放大器，电子束的效率也是重要的，它是指额定输出功率与整个电子束功率之比，并用百分数表示。
测量应按本系列标准GB11299.1\总则”给出的标准条件进行，7振幅/频率特性
按本系列标准GB11299.2\射频范围内的测量”的第6章。通常要求输入信号功率不变来测量振幅/频率特性。而在某些情况下，有必要保持输出信号功率不变来测量振幅/频率特性。
用了高功率放大器是非线性的，故在上述两种情况下均需规定输出功率。推荐使用扫频法。但必须确保扫频输入功率在所用通带内是恒定的，而输出功率不应超过被测放大器安全1作所建议的数值。
8群时延/频率特性
按本系列标准GB11299.2~射频范围内的测量”的第7章。调幅法和调频法均可应用，若是在放大器非线性范围测量，应米取一定的预防措施。调幅法的优点是直接在输出频率工测量，不象调频法那样要求使用上变频器，因此就避免厂相应的修正过程，另一方面，在饱和输出功率状态下测量时，往往会引起去幅度调制，导致测量结果引入误差。采用调频法时，油于测量设备一般是工作在中频，必须先把中频变换到高功率放大器作的频率，而后将高功率放大器输出测量信号频率变回到原来的中频。对某些类型的放大器，测量设备容易引入个与被测放人器群时延数量级相同的群时延，因此要进行两次测量，即：接高功率放大器时测量一次，不接高功率放大器时测量一次。
测量和给出结果，应覆盖高功率放大器所用的对应丁卫星转发器的带宽和频率范围。[因为高功率放大器的相移取决于射频激励功率，所以，在整个扫频范围内保持激励功率恒定是很重要的。当采用调幅法时，利用扫频发生器的功率电平装置控制激励功率是很方便的。功率电平装置的参考电压从被测澈大器输入端的定向耦合器获得。9残余调制
9.1般考虑
放人器输出中的残余调幅，残余调频或残余调相的值，与电源的滤波程度有关。注：在高功率放人器中，随机噪声引起的残余调制可以忽略，但由」后续设备（如卫星上放大器）的调幅/调相转换的影响，残余调幅就显得重要了。9.2测量方法
9.2.1残余调幅
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测量时，被测放大器经合适的定向耦合器接到二极管检波器，检波器书低频波形分析仪连接。低频波形分析仪鉴别和测量出检波器输出中呈现的电源频率和各种谐波，测量时必须确保一极管检波器不过载。
为了获得残余调幅对未调载波电压的比值，需测量检波器的直流输出电压。9.2.2残余调频
测量时，被测放大器经合适的定向耦合器接到测试下变频器。测试下变频器输出接到·个其调频人敏度已校准好的解调器
解调器的基带输出耦合到波形分析仪或已知带宽（如4kHz）的选频电平表。测量范围从12kHz到最人基带频率。
9.2.3残余调相
测量时，被测放大器经个合适的定向耦合器接至测试下变频器.测试下变频器输出经已校准的解调器连接到带宽为20Hz的波形分析仪，在50H2～20kHz频率范围内测量残余调相。9.3结果表示法
残余调幅的测量结果，以分贝数表示，如式（1)：0.707Er
残余调幅：—20log0
式中：E—波形分析仪测出的被检波信号各个谱线的方均根值电压；E.—参考载波及无用信号所导致的直流电压。残余调频的测量结果可以用方程式表示，如参考方均根值频偏为200kHz时，可表示为：I In — I..
f..ms -- (200 kHz) · logi)
式中：1.-——选频电平表读出的噪声分贝数；L，：所考虑频率点的选频电平表读出的分贝数。残余调相的测量结果以度表示，如式(3)：残余调相=57.3.
式中：fm-
测量频率,Hz；
frm由式(2)给出。
9.4要规定的细节
当要求进行本项测量时，设备技术条件中应包括下列内容：允许的残余调幅噪声最大值；
允许的残余调频噪声最大值；
允许的残余调相噪声最大值。
10调幅/调相转换系数
按本系列标准GI311299.2射频范围内的测量”的第9章。（2）
就行波或速调管放大器而言，通过放大器时的相移是电子束电压及输入功率的·个重要函数采用静态法测量时，重要的是确定电子束电压是否随激励功率而改变。假如是在保持激励功率忆定条件下，观测相位随电子束电压改变而变化的情况，就能确定电子束电压变化的修正系数。11多载波互调比
按本系列标准GB11299.2射频范围内的测量”的第8章。在被测放大器的工作频率范围内多载波互调比可能会变化，所以测量时应重复者干对频率，114
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放大器工作在输出功率远低于饱和值时，假设激励功率变化1B则载波与三阶F调产物的比变化2dB.但这个关系不适用于输出功率在饱和值或饱和值附近时的情况。工作于此区域内时必须作者7附加测量。
12噪声系数
·般考虑
噪声…·般可分背景噪声和调制噪声。背景噪声经常出现在微波管内，出热噪声、闪烁效应噪声、散弹效应噪声、离子噪市及任何其他随机过程中引起的噪声称之为背景噪声。放大器内的背景噪声用噪声系数来表示。调制噪声是因载波与调制信号的互相作用而引起的。这里主要是测基放大器的背景噪声。12.2测量方法
被测放大器的输出端，经过已知带宽的带通滤波器，接到功率计上。要求滤波器的振幅/频率特性足以使噪声在所选取的带宽内具有恒定的密度。选取的带宽需足够宽，以保证测量所需的足够的哦声电平，放人器的输入端接个匹配负载，加上各级电压，但不加激励信号。这样，放人器的噪声温度由式(4)得出：KBG
武中：P.—-输出噪声功率，W;
—·玻尔兹曼常数；
B-输出滤波器的频带宽度,Hz
G—放大器小信号增益。
用这种方法确定噪声温度后，噪声系数由式（5)给出：噪声系数=10log1o
12.3结果表示法
噪声系数应以分贝表示。
12.4要规定的细节
出要求进行本项测量时，设备技术条件中应包括下列内容：允许噪声系数(分贝)的最大值
自动电平控制（ALC）
当放人器装有自动电平控制装置时，这个装置的功能应逐点地进行静态测量。测量应在规定的输入功率范围内进行。
14增益不稳定度：
14.1定义
放大器的功率增益不稳定度，是指在规定的时间间隔内，规定的输出功率和频率条件下增益的变化值：
增益不稳定度用分贝表示。
按本系列标准GB11299.2“射频范围内的测量的第5章。采用说明：
111F（标准12F（C0)98原文中是293，但通常噪离系数是在标准噪市温度290K时定义的，所以本标准改为290。115
14.2测量方法
测量设备配置如图1所示。
GB11299.10—89
当被测放大器达到热稳定之后，将·个规定功率和频率的信号加到输入端，并将输出功率调将到规定值，在规定的时间间隔内用一个多笔记录仪绘制下述参数。a.
输出功率；
输入功率；
电源电压；
放大器电极电压；
环境温度；
放大器冷却剂温度（如采用时）。14.3结果表示法
在规定的时间间隔内，上述参数应连续记录，其结果表示为多笔记录仪绘制下来的轨迹。14.4
要规定的细节
当要求进行本项测量时，设备技术条件中应包括下列内容：a.
输入测试信号频率；
输入测试信号功率：
输出功率；
环境条件；
测量的时间间隔。
电离辐射
15.1定义和--般考虑
电离辐射是指具有高能量可使传播物质产生电离的辐射。高功率放大器产生的电离辐射多半是X射线。只要放大器电子管电极之间的电位差超过5kV.X射线就能产生。
电离辐射采用的单位为戈瑞。
最大允许辐射剂量率的单位，通常用毫戈瑞/小时表示。15.2测量方法
测量设备配置如图2所示。
注意：这里不用射频接收机和示波器。测量是在高功率放大器工作于饱和状态及去掉激励信号这两种状态下进行。对被测放大器易被门作人员或维修人员触及的所有部件进行的每次测量，电离辐射计与所测部件距离5cm。15.3结果表示法
任何明显的辐射量，即那些接近规定的最人量值应连同辐射计的位置起记录下来15.4要规定的细节
当要求进行本项测量时，设备技术条件中应包括下列内容：允许最人的电离辐射量，单位为毫戈瑞/小时。16杂散射频辐射（机柜辐射）
16.1定义
杂散射频辐射或机柜辐射是指非电离的射频辐射，它来白高功率放大器的机柜或其他的器件.详叫没有被连接到放大器的射频负载所吸收。16.2测量方法
测设备配如图2所示。
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将被测放大器激励到饱和状态，测试信号在放人器通带范围内扫描，喇叭天线与射频接收机及示波器连接，对被测放大器所有可影响到的区城进行探测。经标准接收机由标定的示波器显示，以读出所测颊带范阖内的射频功率。
注：放大器实际结构的任何改变，都可能引起辐射方向图的变化。因此、对设备在使用期间内所有可能遇到的状态(条件)均需测量。
16.3结果表示法
任何明显的辐射量，即那些接近规定的最大量值，应连同信号懒率和测试喇叭的精确位置…起记录下来，
辐射功率密度.为喇叭输出[[处的功率与喇叭口面的有效哺积之比，以m/cm\表示。注：各国所允许的杂散射频辐射功率标准是不同的，~般在1～10mw/cm\之间。16.4要规定的细节
当要求进行本项测量时，设备技术条件中应包括下列内容：a.
允诈的杂散（机柜)射频辐射量，mW/cm\；测量的频率范围。
射频信号
发牛器
耦合器
频率计
放大器
耦合器
衰减器
功率计
延退线电
监视器
放大器
记录仪
溢度监视器
图1增益不稳定度测量设备配置bzxz.net
耦合器
衰减器
功率计
电源电
监视器
扫描电压输出
射频扫频
发生器
电离鞘射计
尔波器
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放人器
放大器
测试喇叭天线
接收机
耦含器
频功率让
图2杂散辐射和X射线辐射测量设备配置匹配端
注：对于X射线的测量，用经合适的标谁辐射源校准的电离辐射计来代替测试喇叭接收机和示波器。附加说明：
本标准由南京长江机器制造厂负责起草118
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