JP2002048830A - Method and device for measuring output characteristics of power amplifier - Google Patents
Method and device for measuring output characteristics of power amplifierInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、通信装置やレーダ
装置等に使用される電力増幅器の出力特性を測定する電
力増幅器の出力特性測定方法及びその装置に関するもの
である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and apparatus for measuring output characteristics of a power amplifier for measuring the output characteristics of a power amplifier used in a communication device, a radar device, and the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】携帯電話の基地局などの送信用電力増幅
器では、増幅素子として例えば１００Ｗの出力をもつト
ランジスタが使用されている。このような電力増幅器の
構成を図１１に示す。特開平１１−２３４０５０号公報
に開示されたものである。2. Description of the Related Art In a transmission power amplifier such as a base station of a portable telephone, a transistor having an output of, for example, 100 W is used as an amplifying element. FIG. 11 shows the configuration of such a power amplifier. This is disclosed in JP-A-11-234050.
【０００３】図１１において、入力端子１から入力され
た入力信号は可変減衰器１８を経て電力増幅器５に入力
され、入力整合回路３から増幅素子６に入力されて所望
の電力に増幅される。増幅素子６による増幅率はドライ
ブ回路７に外部から加えられるバイアス値で制御され
る。増幅素子６で増幅された出力電力は出力整合回路４
を経て出力端子２から出力される。In FIG. 11, an input signal input from an input terminal 1 is input to a power amplifier 5 via a variable attenuator 18 and input to an amplification element 6 from an input matching circuit 3 to be amplified to a desired power. The amplification factor of the amplification element 6 is controlled by a bias value externally applied to the drive circuit 7. The output power amplified by the amplifying element 6 is output to the output matching circuit 4
And is output from the output terminal 2 via.
【０００４】電力増幅器５は周囲温度及び増幅素子６自
体の発熱により出力特性が変化するため、パワーモニタ
回路８により出力端子２の出力電力を測定し、パワーモ
ニタ回路８の出力値に対応させて出力制御回路１７によ
り可変減衰器１８による減衰量を制御する。即ち、電力
増幅器５の温度上昇により出力端子２からの出力電力が
低下したときは、パワーモニタ回路８の出力値に応じて
出力制御回路１７により可変減衰器１８の減衰量が減少
するように制御し、逆に電力増幅器５の温度低下により
出力電力が増加したときは、同様に可変減衰器１８の減
衰量が増加するように制御すると、出力電力は電力増幅
器５の温度変化にかかわらず一定に保たれる。Since the output characteristics of the power amplifier 5 change due to the ambient temperature and the heat generated by the amplifying element 6 itself, the output power of the output terminal 2 is measured by the power monitor circuit 8 and the output power is measured in accordance with the output value of the power monitor circuit 8. The output control circuit 17 controls the amount of attenuation by the variable attenuator 18. That is, when the output power from the output terminal 2 decreases due to the temperature rise of the power amplifier 5, the output control circuit 17 controls the attenuation of the variable attenuator 18 to decrease according to the output value of the power monitor circuit 8. Conversely, when the output power increases due to a decrease in the temperature of the power amplifier 5, if the control is performed so that the amount of attenuation of the variable attenuator 18 increases, the output power becomes constant regardless of the temperature change of the power amplifier 5. Will be kept.
【０００５】また、パワーモニタ回路８にダイオード等
の半導体を使用している場合、出力端子２での出力電力
が一定であっても温度が変化するとパワーモニタ回路８
の出力値が変化する。そこで、パワーモニタ回路８の温
度を温度モニタ回路９によって測定し、温度モニタ回路
９の出力値により出力制御回路１７の出力値を補正する
ことによりパワーモニタ回路８の温度による変化を補正
した出力制御を行うことができる。Further, when a semiconductor such as a diode is used for the power monitor circuit 8, if the temperature changes even if the output power at the output terminal 2 is constant, the power monitor circuit 8
Output value changes. Therefore, the temperature of the power monitor circuit 8 is measured by the temperature monitor circuit 9, and the output value of the output control circuit 17 is corrected by the output value of the temperature monitor circuit 9, thereby correcting the output of the power monitor circuit 8 due to the temperature change. It can be performed.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来構成になる電力増幅器５では、可変減衰器１８を用い
ることにより電力増幅器の出力が劣化し、可変減衰器１
８により電力増幅器の出力を一定に保つ出力制御がなさ
れるため、電力増幅器の特性を測定できない問題点があ
った。そこで、可変減衰器１８の影響を排除すべく可変
減衰器１８を設けない構成にしたり、減衰量を固定する
ことが考えられるが、この場合には、電力増幅器は動作
開始とともに自らの発熱によって温度上昇し、それに伴
って出力電力は劣化していく。この出力電力の劣化は電
力増幅器の発熱量と冷却装置１０または周囲温度との温
度差による放熱量が平衡状態になるまで、つまり電力増
幅器の温度が一定になるまで続き、出力電力も温度が一
定になるまで安定しないことになる。この状態は、高出
力の電力増幅器になるほど収束するまでの時間が長くな
る。However, in the power amplifier 5 having the above-mentioned conventional configuration, the output of the power amplifier is deteriorated by using the variable attenuator 18, and the variable attenuator 1
8, the output of the power amplifier is kept constant so that the characteristics of the power amplifier cannot be measured. Therefore, in order to eliminate the influence of the variable attenuator 18, it is conceivable to adopt a configuration in which the variable attenuator 18 is not provided or to fix the attenuation amount. And the output power deteriorates accordingly. This deterioration of the output power continues until the amount of heat generated by the power amplifier and the amount of heat radiation due to the temperature difference between the cooling device 10 and the ambient temperature are in an equilibrium state, that is, until the temperature of the power amplifier becomes constant. Until it becomes unstable. In this state, the time required to converge becomes longer as the power amplifier becomes higher in power.
【０００７】また、電力増幅器の調整・計測作業は、電
力増幅器に大電流が流れる状態では調整できないため、
電力増幅器の動作を停止させて調整作業を行い、その調
整結果が適性であるか否かを確認するために電力増幅器
を動作させて出力特性を計測することになる。従って、
電力増幅器の調整作業は出力特性が最適の状態が得られ
るまで調整と計測が繰り返し行われることになり、これ
も前述のように電力増幅器の出力電力が安定した状態か
ら行われるので、電力増幅器の調整・計測には多大な時
間を要することになる。[0007] In addition, since adjustment and measurement of the power amplifier cannot be performed when a large current flows through the power amplifier,
The adjustment operation is performed by stopping the operation of the power amplifier, and the output characteristic is measured by operating the power amplifier to check whether the adjustment result is appropriate. Therefore,
In the adjustment work of the power amplifier, adjustment and measurement are repeatedly performed until the optimum state of the output characteristics is obtained. This is also performed from the state where the output power of the power amplifier is stabilized as described above. It takes a lot of time for adjustment and measurement.
【０００８】本発明は、上記従来の課題に鑑みて創案さ
れたもので、電力増幅器の調整・計測作業を短時間で実
施できるようにした電力増幅器の特性測定方法を提供す
ることを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and has as its object to provide a method for measuring the characteristics of a power amplifier, which can perform adjustment and measurement operations of the power amplifier in a short time. .
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本願の第１発明は、温度により出力値が変化する電力
増幅器の出力特性を測定する電力増幅器の出力特性測定
方法において、前記電力増幅器を温度制御して温度が平
衡状態に至るまでの速度を促すと共に、平衡温度状態を
維持して、電力増幅器の出力値を測定することを特徴と
するもので、温度制御により電力増幅器を速やかに平衡
温度状態にして、それを維持するように制御されるの
で、温度が安定した状態で電力増幅器の出力を測定する
ことができ、出力特性測定に要する時間が短縮される。According to a first aspect of the present invention, there is provided a power amplifier output characteristic measuring method for measuring an output characteristic of a power amplifier whose output value changes with temperature. Temperature control to promote the speed until the temperature reaches the equilibrium state, maintain the equilibrium temperature state, and measure the output value of the power amplifier. Since the temperature is controlled so as to maintain the equilibrium temperature state, the output of the power amplifier can be measured in a state where the temperature is stable, and the time required for measuring the output characteristics is reduced.
【００１０】上記出力特性測定方法において、予め測定
した電力増幅器の入力信号に対する平衡温度状態の温度
データに基づき電力増幅器を温度制御することにより、
電力増幅器を入力信号に対応する平衡温度状態にするこ
とができる。In the above output characteristic measuring method, the temperature of the power amplifier is controlled based on the temperature data of the equilibrium temperature state with respect to the input signal of the power amplifier measured in advance.
The power amplifier can be brought into an equilibrium temperature state corresponding to the input signal.
【００１１】また、本願の第２発明は、温度により出力
値が変化する電力増幅器の出力特性を測定する電力増幅
器の出力特性測定方法において、電力増幅器の動作開始
時からの温度及び出力を測定して温度と出力との相関関
係を演算し、予め測定した電力増幅器の入力信号に対す
る平衡温度状態の温度データに基づき、平衡温度状態に
おける電力増幅器の出力値を算出することを特徴とする
もので、測定された電力増幅器の動作開始時からの温度
と出力とから相関関係が演算できるので、平衡温度状態
の温度を相関関係に照合して電力増幅器の出力を演算す
ることができ、電力増幅器が平衡温度状態に安定するま
で待ち時間を要することなく電力増幅器の出力を測定す
ることができる。A second invention of the present application relates to a method for measuring the output characteristics of a power amplifier whose output value changes with temperature, wherein the temperature and the output from the start of operation of the power amplifier are measured. Calculating the correlation between the temperature and the output, and calculating the output value of the power amplifier in the equilibrium temperature state based on the temperature data of the equilibrium temperature state with respect to the input signal of the power amplifier measured in advance. Since the correlation can be calculated from the measured temperature and the output from the start of the operation of the power amplifier, the output of the power amplifier can be calculated by comparing the temperature in the equilibrium temperature state with the correlation. The output of the power amplifier can be measured without requiring a waiting time until the temperature state is stabilized.
【００１２】また、本願の第３発明は、温度により出力
値が変化する電力増幅器の出力特性を測定する電力増幅
器の出力特性測定装置において、電力増幅器の温度を測
定する温度測定手段と、電力増幅器の出力を測定する出
力測定手段と、電力増幅器の温度を制御する加熱・冷却
手段と、予め測定した電力増幅器の入力値に対応する平
衡温度状態となる電力増幅器の温度を演算する演算記憶
手段と、前記温度測定手段により測定される電力増幅器
の温度が前記演算記憶手段で演算された温度になるよう
に前記加熱・冷却手段を制御する温度制御手段とを備え
てなることを特徴とするもので、温度制御により電力増
幅器を速やかに平衡温度状態にして、それを維持するよ
うに制御されるので、温度が安定した状態で電力増幅器
の出力を測定することができ、出力特性測定に要する時
間が短縮される。According to a third aspect of the present invention, there is provided a power amplifier output characteristic measuring apparatus for measuring an output characteristic of a power amplifier whose output value changes with temperature, comprising: a temperature measuring means for measuring a temperature of the power amplifier; Output measuring means for measuring the output of the power amplifier, heating / cooling means for controlling the temperature of the power amplifier, and operation storage means for calculating the temperature of the power amplifier to be in an equilibrium temperature state corresponding to the previously measured input value of the power amplifier. Temperature control means for controlling the heating / cooling means so that the temperature of the power amplifier measured by the temperature measurement means becomes the temperature calculated by the calculation storage means. Since the power amplifier is quickly brought into an equilibrium temperature state by temperature control and controlled to maintain the temperature, the output of the power amplifier is measured in a state where the temperature is stable. Bets can be, the time required for the output characteristic measurement is shortened.
【００１３】また、本願の第４発明は、温度により出力
値が変化する電力増幅器の出力特性を測定する電力増幅
器の出力特性測定装置において、電力増幅器の温度を測
定する温度測定手段と、電力増幅器の出力を測定する出
力測定手段と、電力増幅器の動作開始時からの前記温度
測定手段により測定される電力増幅器の温度及び前記出
力測定手段により測定される電力増幅器の出力から温度
と出力との相関関係を演算し、予め測定した電力増幅器
の入力信号に対する平衡温度状態の温度データに基づ
き、平衡温度状態における電力増幅器の出力値を算出す
る演算記憶手段とを備えてなることを特徴とするもの
で、測定された電力増幅器の動作開始時からの温度と出
力とから相関関係が演算できるので、平衡温度状態の温
度を相関関係に照合して電力増幅器の出力を演算するこ
とができ、電力増幅器が平衡温度状態に安定するまで待
ち時間を要することなく電力増幅器の出力を測定するこ
とができる。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a power amplifier output characteristic measuring device for measuring an output characteristic of a power amplifier whose output value changes with temperature, wherein a temperature measuring means for measuring the temperature of the power amplifier, Output measuring means for measuring the output of the power amplifier, and the temperature of the power amplifier measured by the temperature measuring means from the start of operation of the power amplifier and the correlation between the temperature and the output from the output of the power amplifier measured by the output measuring means. A calculation storage means for calculating the relationship and calculating an output value of the power amplifier in the balanced temperature state based on the temperature data of the balanced temperature state with respect to the input signal of the power amplifier measured in advance. Since the correlation can be calculated from the measured temperature and the output of the power amplifier from the start of operation, the temperature in the equilibrium temperature state can be compared with the correlation. Can be calculated the output of the power amplifier, it is possible to the power amplifier measures the output of the power amplifier without requiring the waiting time to stabilize the equilibrium temperature state.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施形態について説明し、本発明の理解に供する。
尚、以下に示す実施形態は本発明を具体化した一例であ
って、本発明の技術的範囲を限定するものではない。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings to provide an understanding of the present invention.
The embodiment described below is an example embodying the present invention, and does not limit the technical scope of the present invention.
【００１５】図１は、本発明の第１の実施形態に係る電
力増幅器の出力特性測定方法を適用した電力増幅器とそ
の出力特性測定装置の構成を示すものである。尚、従来
構成と共通する要素には同一の符号を付している。FIG. 1 shows a configuration of a power amplifier to which the method for measuring output characteristics of a power amplifier according to a first embodiment of the present invention is applied and an apparatus for measuring the output characteristics thereof. Elements common to the conventional configuration are denoted by the same reference numerals.
【００１６】図１において、電力増幅器５は、入力端子
１から入力された入力信号を入力整合回路３を通じて増
幅素子６に入力し、増幅素子６はドライブ回路７に外部
から入力されるバイアス値によって制御される増幅率に
増幅し、増幅された電力を出力整合回路４を経て出力端
子２から出力するように構成されている。この電力増幅
器５は、図６または図７に示すように、冷却装置１０上
に増幅器台座２０を介して入力整合回路３、増幅素子
６、出力整合回路４を配置して構成することができる。In FIG. 1, a power amplifier 5 inputs an input signal input from an input terminal 1 to an amplifying element 6 through an input matching circuit 3, and the amplifying element 6 is driven by a bias value externally input to a drive circuit 7. It is configured to amplify to a controlled amplification factor and output the amplified power from the output terminal 2 via the output matching circuit 4. This power amplifier 5 can be configured by arranging an input matching circuit 3, an amplifying element 6, and an output matching circuit 4 on a cooling device 10 via an amplifier pedestal 20, as shown in FIG. 6 or FIG.
【００１７】電力増幅器５は前述したように温度上昇に
より出力電力が劣化するので、電力増幅器５を調整する
ために出力特性を測定するには電力増幅器５の温度が平
衡状態に安定するまで待機する必要があった。そこで、
本構成においては、この電力増幅器５の特性を容易に測
定することを可能にする構成が設けられている。この構
成及び動作を、図１及び図２を参照して説明する。As described above, the output power of the power amplifier 5 is degraded due to a rise in temperature. Therefore, in order to measure the output characteristics in order to adjust the power amplifier 5, it is necessary to wait until the temperature of the power amplifier 5 is stabilized in an equilibrium state. Needed. Therefore,
In this configuration, a configuration is provided that enables the characteristics of the power amplifier 5 to be easily measured. This configuration and operation will be described with reference to FIGS.
【００１８】入力装置１３は、測定対象とする電力増幅
器５の出力信号値に対応する入力信号値を演算記憶装置
１４に入力し、この入力信号値は演算記憶装置１４に書
き込まれる。演算記憶装置１４は、書き込まれた入力信
号値と、予め測定された電力増幅器５の入力信号値に対
する平衡温度状態の温度データとに基づいて、平衡温度
となる電力増幅器５の温度を演算する（Ｓ１）。温度モ
ニタ回路９は電力増幅器５の温度を検出して（Ｓ２）、
検出温度に対応する信号を出力するので、温度制御回路
１１は温度モニタ回路９の出力値が演算記憶装置１４に
よって算出された電力増幅器５の平衡温度と一致するよ
うに加熱・冷却装置１２による加熱量を制御する（Ｓ
３）。電力増幅器５が平衡温度になったとき（Ｓ４）、
パワーモニタ回路８は出力整合回路４から出力される出
力値を測定する（Ｓ５）。つまり、電力増幅器５の温度
制御を行うことにより電力増幅器５の特性変化を抑制
し、電力増幅器５の特性測定を容易にする。この制御動
作の詳細について、図３、図４、図５を参照して説明す
る。The input device 13 inputs an input signal value corresponding to the output signal value of the power amplifier 5 to be measured into the operation storage device 14, and the input signal value is written into the operation storage device 14. The operation storage device 14 calculates the temperature of the power amplifier 5 that becomes the equilibrium temperature based on the written input signal value and the temperature data of the equilibrium temperature state with respect to the previously measured input signal value of the power amplifier 5 ( S1). The temperature monitor circuit 9 detects the temperature of the power amplifier 5 (S2),
Since a signal corresponding to the detected temperature is output, the temperature control circuit 11 controls the heating / cooling device 12 so that the output value of the temperature monitor circuit 9 matches the equilibrium temperature of the power amplifier 5 calculated by the operation storage device 14. Control the amount (S
3). When the power amplifier 5 reaches the equilibrium temperature (S4),
The power monitor circuit 8 measures the output value output from the output matching circuit 4 (S5). That is, by controlling the temperature of the power amplifier 5, a change in the characteristics of the power amplifier 5 is suppressed, and the characteristics of the power amplifier 5 can be easily measured. Details of this control operation will be described with reference to FIGS. 3, 4, and 5. FIG.
【００１９】図３は、電力増幅器５の温度に対する出力
をプロットした相関グラフであり、最小二乗法によって
求めた回帰直線３１を示している。電力増幅器５の温度
が高くなるほど出力電力は劣化することが示されてい
る。また、図４は、電力増幅器５の入力信号値を一定に
したときの電力増幅器５の動作開始時からの時間経過に
対する電力増幅器５の温度推移４１と出力値推移４２を
示している。電力増幅器５は動作開始時に自らの発熱に
より温度上昇し、図３に示したように出力値は劣化す
る。この電力増幅器５の出力値の劣化は電力増幅器５の
発熱量と冷却装置１０または周囲温度との温度差による
放熱量が平衡状態になるまで、つまり電力増幅器５の温
度が一定になるまで（平衡温度４３）続き、電力増幅器
５の出力値は収束値４４になるまで変化することにな
る。FIG. 3 is a correlation graph plotting the output of the power amplifier 5 with respect to the temperature, and shows a regression line 31 obtained by the least square method. It is shown that the output power deteriorates as the temperature of the power amplifier 5 increases. FIG. 4 shows a temperature transition 41 and an output value transition 42 of the power amplifier 5 over time from the start of operation of the power amplifier 5 when the input signal value of the power amplifier 5 is kept constant. When the power amplifier 5 starts operating, its temperature rises due to its own heat generation, and the output value deteriorates as shown in FIG. The deterioration of the output value of the power amplifier 5 is continued until the amount of heat generated by the power amplifier 5 and the amount of heat radiation due to the temperature difference between the cooling device 10 and the ambient temperature are balanced, that is, until the temperature of the power amplifier 5 becomes constant (balanced). Temperature 43) Subsequently, the output value of the power amplifier 5 changes until it reaches the convergence value 44.
【００２０】本実施形態の構成では、この出力特性を変
動させる電力増幅器５の温度特性を加熱・冷却装置１２
によって制御し、出力特性の安定を図っている。電力増
幅器５が周囲環境の温度変化等によって電力増幅器５の
温度が低下したとき、電力増幅器５の出力値は上昇し、
温度モニタ回路９の出力値は減少する。温度制御回路１
１は温度モニタ回路９の出力値と演算記憶装置１４によ
り算出された電力増幅器５の平衡温度とに基づいて電力
増幅器５の温度を上昇させるように加熱・冷却装置１２
による加熱量を増加させるので、電力増幅器５の温度は
平衡温度状態４３に保たれ、温度特性による電力増幅器
５の出力変化は抑制される。逆に、電力増幅器５の温度
が上昇したときには、温度モニタ回路９の出力値は増加
するので、加熱・冷却装置１２による加熱量は減少する
ように制御されるので、温度特性による電力増幅器５の
出力変化は抑制される。In the configuration of the present embodiment, the temperature characteristic of the power amplifier 5 that fluctuates the output characteristic
To stabilize the output characteristics. When the temperature of the power amplifier 5 decreases due to a temperature change of the surrounding environment or the like, the output value of the power amplifier 5 increases,
The output value of the temperature monitor circuit 9 decreases. Temperature control circuit 1
Reference numeral 1 denotes a heating / cooling device 12 that increases the temperature of the power amplifier 5 based on the output value of the temperature monitor circuit 9 and the equilibrium temperature of the power amplifier 5 calculated by the operation storage device 14.
, The temperature of the power amplifier 5 is kept in the equilibrium temperature state 43, and the output change of the power amplifier 5 due to the temperature characteristic is suppressed. Conversely, when the temperature of the power amplifier 5 rises, the output value of the temperature monitor circuit 9 increases, and the amount of heating by the heating / cooling device 12 is controlled to decrease. Output change is suppressed.
【００２１】この電力増幅器５の温度制御は、電力増幅
器５の動作開始時から加熱・冷却装置１２により電力増
幅器５を加熱することにより、電力増幅器５の発熱によ
る温度上昇を加速させ、演算記憶装置１４により算出さ
れた平衡温度となる状態に電力増幅器５の温度を短時間
に到達させることができる。図５に示すように、温度制
御による電力増幅器５の出力推移５２は、従来の出力推
移５１よりも短時間で安定状態となる。The temperature of the power amplifier 5 is controlled by heating the power amplifier 5 by the heating / cooling device 12 from the start of the operation of the power amplifier 5, thereby accelerating the temperature rise due to the heat generated by the power amplifier 5, and operating and storing the data. The temperature of the power amplifier 5 can reach the equilibrium temperature calculated by 14 in a short time. As shown in FIG. 5, the output transition 52 of the power amplifier 5 due to the temperature control becomes stable in a shorter time than the conventional output transition 51.
【００２２】電力増幅器５の温度制御を行う加熱・冷却
装置１２は、図６に示すように、発熱源である増幅素子
６を直接加熱または冷却できるように配設される。ま
た、図７に示すように、増幅素子６と冷却装置１０とを
加熱または冷却できるように配設することにより、冷却
装置１０も加熱または冷却されるので、電力増幅器５と
冷却装置１０との間の温度差が抑制され、温度差による
冷却装置１０からの放熱を低減させることができる。こ
の構成により増幅素子６の温度低下が抑制されることに
なり、増幅素子６に直接加熱・冷却装置１２を配設した
場合よりも短時間で平衡温度状態に到達させることがで
きる。As shown in FIG. 6, the heating / cooling device 12 for controlling the temperature of the power amplifier 5 is provided so as to directly heat or cool the amplifying element 6 as a heat source. Also, as shown in FIG. 7, by disposing the amplifying element 6 and the cooling device 10 so that they can be heated or cooled, the cooling device 10 is also heated or cooled. The temperature difference between them is suppressed, and the heat radiation from the cooling device 10 due to the temperature difference can be reduced. With this configuration, a decrease in the temperature of the amplification element 6 is suppressed, and it is possible to reach the equilibrium temperature state in a shorter time than when the heating / cooling device 12 is directly provided on the amplification element 6.
【００２３】尚、加熱・冷却装置１２は、その冷却機能
を電力増幅器５に常設される冷却装置１０に委ね、加熱
のみを行う加熱装置として構成することもできる。The heating / cooling device 12 can be configured as a heating device that performs only heating by leaving the cooling function to the cooling device 10 that is permanently installed in the power amplifier 5.
【００２４】また、電力増幅器５の動作開始以前から演
算記憶装置１４により算出された平衡温度状態になるよ
うに、加熱・冷却装置１２により電力増幅器５を予備加
熱するように構成すると、電力増幅器５の動作開始時か
ら出力特性を図４に示す出力収束値４４に保つことがで
きる。Further, when the power amplifier 5 is pre-heated by the heating / cooling device 12 so that the equilibrium temperature state calculated by the operation storage device 14 is obtained before the operation of the power amplifier 5 starts, the power amplifier 5 The output characteristics can be maintained at the output convergence value 44 shown in FIG.
【００２５】次に、本発明の第２の実施形態について、
図８、図９を参照して説明する。尚、第１の実施形態の
構成と共通する要素には同一の符号を付し、その説明は
省略する。Next, a second embodiment of the present invention will be described.
This will be described with reference to FIGS. Elements common to those in the configuration of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
【００２６】入力装置１５は、測定対象とする電力増幅
器５の出力値に対応する入力信号値を演算記憶装置１６
に入力する。演算記憶装置１６は、入力された入力信号
値を記憶し、この入力信号値と、予め測定された電力増
幅器５の動作時の入力信号に対する平衡温度状態の電力
増幅器５の温度データに基づき、温度平衡となる状態の
電力増幅器５の温度を算出する（Ｓ１１）。パワーモニ
タ回路８は出力整合回路４からの出力値を測定し（Ｓ１
２）、温度モニタ回路９は電力増幅器５の温度を測定す
る（Ｓ１３）。電力増幅器５は、図３、図４に示したよ
うに、動作開始とともに温度を上昇させながら出力を低
下させていく。この電力増幅器５の温度特性を利用し
て、電力増幅器５の動作開始時から平衡状態に達する以
前までの温度と出力値とを測定することにより、演算記
憶装置１６によって算出された電力増幅器５の温度平衡
状態に対する出力値を演算記憶装置１６により算出す
る。ここで測定された温度に対する出力値を、図１０に
示すようにプロット（１０１）して最小二乗法により回
帰直線１０３が算出できる最小回数Ｎの測定がなされた
とき（Ｓ１４）、ステップＳ１１において算出された電
力増幅器５の平衡状態の温度と回帰直線１０３との交点
から電力増幅器５の出力値を算出することができる（Ｓ
１５）。The input device 15 calculates the input signal value corresponding to the output value of the power amplifier 5 to be measured by the operation storage device 16.
To enter. The operation storage device 16 stores the input signal value, and calculates the temperature based on the input signal value and the temperature data of the power amplifier 5 in the equilibrium temperature state with respect to the input signal during the operation of the power amplifier 5 measured in advance. The temperature of the power amplifier 5 in an equilibrium state is calculated (S11). The power monitor circuit 8 measures the output value from the output matching circuit 4 (S1).
2), the temperature monitor circuit 9 measures the temperature of the power amplifier 5 (S13). As shown in FIGS. 3 and 4, the power amplifier 5 decreases the output while increasing the temperature at the start of operation. By using the temperature characteristics of the power amplifier 5 and measuring the temperature and the output value from the start of the operation of the power amplifier 5 to before reaching the equilibrium state, the temperature of the power amplifier 5 calculated by the arithmetic storage device 16 is calculated. The output value for the temperature equilibrium state is calculated by the arithmetic storage device 16. The output value with respect to the measured temperature is plotted as shown in FIG. 10 (101), and when the minimum number of times N at which the regression line 103 can be calculated by the least squares method is measured (S14), it is calculated in step S11. The output value of the power amplifier 5 can be calculated from the intersection point between the temperature of the balanced state of the power amplifier 5 and the regression line 103 (S
15).
【００２７】図１０に示すように、電力増幅器５の動作
開始時の出力低下途中の出力値１０１をプロットする。
このとき、電力増幅器５の出力を算出するのに必要な測
定数をＮ回とする。算出に必要となる測定の最小回数は
Ｎ≧２であり、測定回数及び測定間隔を増加させると出
力算出の精度は向上する。図１０に示す１０２は電力増
幅器５が温度平衡状態に達したときの出力値であり、１
０３はプロットしたデータを最小二乗法により求めた回
帰直線であり、電力増幅器５が温度平衡状態になったと
きの回帰直線１０３は電力増幅器５の実測値と一致する
ので、この回帰直線１０３に対して算出された平衡状態
温度の交点から電力増幅器５の出力電力を求めることが
できる。従って、電力増幅器５の出力値が平衡出力４３
になるまで待機する必要がなく、電力増幅器５の出力特
性の測定時間を短縮することができる。As shown in FIG. 10, the output value 101 in the middle of the output decrease at the start of the operation of the power amplifier 5 is plotted.
At this time, the number of measurements required to calculate the output of the power amplifier 5 is set to N times. The minimum number of measurements required for the calculation is N ≧ 2, and the accuracy of the output calculation is improved by increasing the number of measurements and the measurement interval. Reference numeral 102 shown in FIG. 10 indicates an output value when the power amplifier 5 has reached a temperature equilibrium state.
Reference numeral 03 denotes a regression line obtained by plotting the data by the least-squares method. The regression line 103 when the power amplifier 5 is in a temperature equilibrium state matches the measured value of the power amplifier 5. The output power of the power amplifier 5 can be obtained from the intersection of the calculated equilibrium state temperatures. Therefore, the output value of the power amplifier 5 becomes the balanced output 43
It is not necessary to wait until the time becomes, and the measurement time of the output characteristics of the power amplifier 5 can be reduced.
【００２８】[0028]
【発明の効果】以上の説明の通り本発明によれば、電力
増幅器の出力特性を短時間で測定することができ、電力
増幅器の調整・計測作業を大幅に短縮することができ
る。As described above, according to the present invention, the output characteristics of the power amplifier can be measured in a short time, and the work of adjusting and measuring the power amplifier can be greatly reduced.
【図１】第１の実施形態に係る電力増幅器の出力特性測
定装置の構成を示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a power amplifier output characteristic measuring device according to a first embodiment.
【図２】第１の実施形態に係る出力特性測定の処理手順
を示すフローチャート。FIG. 2 is a flowchart illustrating a processing procedure of output characteristic measurement according to the first embodiment.
【図３】電力増幅器の温度と出力との相関関係を示すグ
ラフ。FIG. 3 is a graph showing a correlation between a temperature and an output of a power amplifier.
【図４】電力増幅器の温度と出力の立ち上がりからの推
移を示すグラフ。FIG. 4 is a graph showing the transition from the rise of the output and the temperature of the power amplifier.
【図５】温度制御による電力増幅器出力の推移を示すグ
ラフ。FIG. 5 is a graph showing a change in power amplifier output due to temperature control.
【図６】温度制御の構成を設けた電力増幅器の構成を示
す斜視図。FIG. 6 is a perspective view showing a configuration of a power amplifier provided with a temperature control configuration.
【図７】温度制御の構成を設けた電力増幅器の構成を示
す斜視図。FIG. 7 is a perspective view showing a configuration of a power amplifier provided with a configuration for temperature control.
【図８】第２の実施形態に係る電力増幅器の出力特性測
定装置の構成を示すブロック図。FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of an output characteristic measuring device of a power amplifier according to a second embodiment.
【図９】第２の実施形態に係る出力特性測定の処理手順
を示すフローチャート。FIG. 9 is a flowchart showing a processing procedure of output characteristic measurement according to the second embodiment.
【図１０】電力増幅器の温度と出力との相関関係を示す
グラフ。FIG. 10 is a graph showing a correlation between a temperature and an output of a power amplifier.
【図１１】従来構成に係る電力増幅器の構成を示すブロ
ック図。FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of a power amplifier according to a conventional configuration.
５ 電力増幅器 ６ 増幅素子 ８ パワーモニタ回路（出力測定手段） ９ 温度モニタ回路（温度測定手段） １１ 温度制御回路（温度制御手段） １２ 加熱・冷却装置（加熱・冷却手段） １３ 入力装置 １４ 演算記憶装置（演算記憶手段） Reference Signs List 5 power amplifier 6 amplifying element 8 power monitor circuit (output measuring means) 9 temperature monitor circuit (temperature measuring means) 11 temperature control circuit (temperature controlling means) 12 heating / cooling device (heating / cooling means) 13 input device 14 arithmetic storage Device (operation storage means)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 熊澤 治 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 2G036 AA09 BA13 BA14 CA01 5J090 AA01 AA41 CA02 CA65 CA97 CN01 FA20 FN14 KA00 KA23 KA29 KA65 QA04 SA14 TA01 TA02 TA04 TA07 5J091 AA01 AA41 CA02 CA65 CA97 FA20 KA00 KA23 KA29 KA65 QA04 SA14 TA01 TA02 TA04 TA07 UW05 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Osamu Kumazawa 1006 Kazuma Kadoma, Kadoma-shi, Osaka Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. F-term (reference) 2G036 AA09 BA13 BA14 CA01 5J090 AA01 AA41 CA02 CA65 CA97 CN01 FA20 FN14 KA00 KA23 KA29 KA65 QA04 SA14 TA01 TA02 TA04 TA07 5J091 AA01 AA41 CA02 CA65 CA97 FA20 KA00 KA23 KA29 KA65 QA04 SA14 TA01 TA02 TA04 TA07 UW05
Claims (5)
の出力特性を測定する電力増幅器の出力特性測定方法に
おいて、前記電力増幅器を温度制御して温度が平衡状態
に至るまでの速度を促すと共に、平衡温度状態を維持し
て、電力増幅器の出力値を測定することを特徴とする電
力増幅器の出力特性測定方法。1. A power amplifier output characteristic measuring method for measuring an output characteristic of a power amplifier whose output value changes with temperature, wherein the power amplifier is temperature-controlled to promote a speed until the temperature reaches an equilibrium state. A method for measuring an output characteristic of a power amplifier, comprising measuring an output value of the power amplifier while maintaining an equilibrium temperature state.
する平衡温度状態の温度データに基づき電力増幅器を温
度制御することにより、電力増幅器を入力信号に対応す
る平衡温度状態にする請求項１記載の電力増幅器の出力
特性測定方法。2. The electric power according to claim 1, wherein the power amplifier is brought into a balanced temperature state corresponding to the input signal by controlling the temperature of the power amplifier based on temperature data of the balanced temperature state for the input signal of the power amplifier measured in advance. A method for measuring the output characteristics of an amplifier.
の出力特性を測定する電力増幅器の出力特性測定方法に
おいて、電力増幅器の動作開始時からの温度及び出力を
測定して温度と出力との相関関係を演算し、予め測定し
た電力増幅器の入力信号に対する平衡温度状態の温度デ
ータに基づき、平衡温度状態における電力増幅器の出力
値を算出することを特徴とする電力増幅器の出力特性測
定方法。3. A power amplifier output characteristic measuring method for measuring an output characteristic of a power amplifier whose output value changes according to a temperature, wherein a temperature and an output from the start of operation of the power amplifier are measured and a correlation between the temperature and the output is measured. A method for measuring output characteristics of a power amplifier, comprising calculating a relationship and calculating an output value of the power amplifier in an equilibrium temperature state based on previously measured temperature data in an equilibrium temperature state with respect to an input signal of the power amplifier.
の出力特性を測定する電力増幅器の出力特性測定装置に
おいて、電力増幅器の温度を測定する温度測定手段と、
電力増幅器の出力を測定する出力測定手段と、電力増幅
器の温度を制御する加熱・冷却手段と、予め測定した電
力増幅器の入力値に対応する平衡温度状態となる電力増
幅器の温度を演算する演算記憶手段と、前記温度測定手
段により測定される電力増幅器の温度が前記演算記憶手
段で演算された温度になるように前記加熱・冷却手段を
制御する温度制御手段とを備えてなることを特徴とする
電力増幅器の出力特性測定装置。4. A power amplifier output characteristic measuring device for measuring an output characteristic of a power amplifier whose output value changes with temperature, a temperature measuring means for measuring a temperature of the power amplifier.
Output measuring means for measuring the output of the power amplifier, heating / cooling means for controlling the temperature of the power amplifier, and operation storage for calculating the temperature of the power amplifier to be in an equilibrium temperature state corresponding to a previously measured input value of the power amplifier Means, and temperature control means for controlling the heating / cooling means so that the temperature of the power amplifier measured by the temperature measurement means becomes the temperature calculated by the calculation storage means. Power amplifier output characteristics measurement device.
の出力特性を測定する電力増幅器の出力特性測定装置に
おいて、電力増幅器の温度を測定する温度測定手段と、
電力増幅器の出力を測定する出力測定手段と、電力増幅
器の動作開始時からの前記温度測定手段により測定され
る電力増幅器の温度及び前記出力測定手段により測定さ
れる電力増幅器の出力から温度と出力との相関関係を演
算し、予め測定した電力増幅器の入力信号に対する平衡
温度状態の温度データに基づき、平衡温度状態における
電力増幅器の出力値を算出する演算記憶手段とを備えて
なることを特徴とする電力増幅器の出力特性測定装置。5. A power amplifier output characteristic measuring device for measuring an output characteristic of a power amplifier whose output value changes with temperature, a temperature measuring means for measuring a temperature of the power amplifier.
Output measuring means for measuring the output of the power amplifier, and the temperature and the output of the power amplifier measured by the temperature measuring means and the output of the power amplifier measured by the output measuring means from the start of the operation of the power amplifier. And an arithmetic storage means for calculating the output value of the power amplifier in the balanced temperature state based on the temperature data of the balanced temperature state with respect to the input signal of the power amplifier measured in advance. Power amplifier output characteristics measurement device.
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|---|---|---|---|
| JP2000238756A JP2002048830A (en) | 2000-08-07 | 2000-08-07 | Method and device for measuring output characteristics of power amplifier |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5571391B2 (en) * | 2008-01-30 | 2014-08-13 | 日本電気株式会社 | Semiconductor device |
| JP2014157133A (en) * | 2013-02-18 | 2014-08-28 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor device inspection method and semiconductor device inspection device |
| CN115808614A (en) * | 2023-02-09 | 2023-03-17 | 四川省华盾防务科技股份有限公司 | Power amplifier chip thermal performance monitoring method, system and storage medium |
-
2000
- 2000-08-07 JP JP2000238756A patent/JP2002048830A/en active Pending
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| JP2014157133A (en) * | 2013-02-18 | 2014-08-28 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor device inspection method and semiconductor device inspection device |
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| CN115808614B (en) * | 2023-02-09 | 2023-05-16 | 四川省华盾防务科技股份有限公司 | Power amplifier chip thermal performance monitoring method, system and storage medium |
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