ロードプルとは

ロードプルとは、大信号や極端な条件でのRFパワーデバイスのパフォーマンスを測定する目的で、無線周波数（RF）負荷の負荷インピーダンスを変更することです。 テスト対象のデバイスは、公称ラインインピーダンスである標準的な50ΩインピーダンスのRFパワーアンプです。 ロードプル測定により、極端な信号条件や動作条件でのパフォーマンスを向上させるために、回路の設計を改善するのに役立つ回路特性を観察できます。

無線電子機器では、RF電力増幅器の理想的な定格は、その中心周波数での純粋な抵抗です。 RFアンプは特定の周波数範囲で動作するように設計されているため、中心周波数以外の周波数でパフォーマンス測定が必要になります。 通常、周波数範囲の両端でパフォーマンスが低下します。 範囲の極端な最低周波数と最高周波数は、中心周波数の半分のアンプゲインになる可能性があります。

ロードプルはパワーアンプをテストするための負荷のインピーダンスを変更し、ソースプルは信号ソースの出力インピーダンスを変更します。 たとえば、電力増幅器の出力インピーダンスを変更して、結果の電力伝達特性を測定できます。 これには、伝送効率の測定が含まれ、負荷に到達する実際の電力と、送信機から送信された実際の電力の比率を決定します。 高調波負荷プルは、高調波での出力インピーダンスとラインインピーダンスに注意します。高調波は、動作周波数の倍数の周波数です。 たとえば、動作周波数の2倍が2次高調波であり、動作周波数の3倍が3次高調波です。

無線送信機と伝送ライン間のインピーダンス整合には、無線送信機出力と送信機の両方の容量特性と誘導特性を含む電気条件が必要です。 回路の容量性リアクタンスは、電圧の違いによって静電場が生成される回路ノードの近接によって引き起こされます。 その結果、電圧が電流に遅れる傾向があります。 このメカニズムにより、回路内の誘導要素による容量効果を補償する必要が生じます。 誘導性要素は、集中誘導子である場合もあれば、回路ワイヤまたは銅トレースの長さによる分布インダクタンスである場合もあります。

スミスチャートと呼ばれるツールは、インピーダンスマッチングのプロセスを支援します。 スミスチャートは、純粋に抵抗性の回路と、リアクタンスが支配的な2つのケースを示しています。 回路は、純粋に抵抗性でない場合、容量性または誘導性である可能性があります。 純粋な抵抗回路では、負荷がすべての入力電力を吸収します。 ロードプル測定により、伝送効率や高調波出力などの基準を考慮して、大小の信号レベルでの回路の性能が許容できることが保証されます。