功率放大器主要指标测试方法
功放部分指标检测方法
一、功放的基本概念功放全称功率放大器，英文缩写为PA，使用场所多，例如直放站。
二、需要使用到的主要仪表1.信号源：提供射频信号的作用。
2.频谱仪：检测射频信号，读取射频信号值的作用，内带衰减器。
3.网络分析仪：测试端口驻波比时会用到该仪表，内带信号源。
三、需要用到的测试配件1.衰减器：起到减少信号的作用，保护频谱仪，一般选用衰减为-40dBm的就合适。
2.校准件：它分母头和公头，分别包含open/closed/BB。
由于频率的不同、扫描点的不同、输入射频信号大小的不同，在每次网络分析仪，都要用校准件校对网分。
3.隔直器：起到隔开直流电压的作用，保护信号源和频谱仪，一般在信号源以及频谱仪的端口上分别安装一个。
4.隔离器：起到使射频信号单方向导通的作用，保护信号源，一般在信号源上安装一个。
5.同轴电缆：射频信号的载体。
四、PA的部分指标的定义1．端口驻波比：是指到PA的输入输出端口的信号，输入的与反射的信号比。
2．最大输出功率：指模块的最大输出功率。
3．增益：是指模块在线性范围内的放大倍数。
4．增益调节精度：测试ATT的衰减与实际下降的功率是否误差过大。
5．增益平坦度：也称带内波动，检测模块的输出功率在整个频段内的波动有多大。
6．互调：开双信号时，检测模块的三阶互调是否能满足要求。
五、PA的部分指标的检测方法1．端口驻波比：先校准网分，校准时，分别设置起止频率、扫频点、输出功率（一般为10dBm），设置完毕后按提示用open/closed/BB 三种校准件开始校准。
校准完毕后，B B头不取，按marker键，查看校准情况，一般小于1.02 就算合格。
测PA输入端口时，模块需通电测试，输出接大功率的负载。
测输出端口时，模块不需要通电，输入端口接2W或5W 的小负载。
一般情况下，PA的端口驻波比要求＜1.3就算合格。
2．最大输出功率：测试前，需校线。
校线顺序为先校信号源再校频谱仪的线或先校频谱仪再校信号源的线，两种方法都可以。
音频功率放大器测试需知
3.162
16Ω
0.2828
0.894
2.828
4.000
18Ω
0.3000
0.949
3.000
4.243
24Ω
0.3464
1.095
3.464
4.809
30Ω
0.3873
1.225
3.837
5.477
音频功率放大器测试必须要知道以下这些测试条件
一、电源AC输入电压：
1、中国AC220V+/-2﹪2、美国AC120V+/-2﹪3、英国AC240V+/-2﹪
VP
R
5mw
50mw
500mw
1000mw
2Ω
0.1000
0.316
1.000
1.414
3Ω
0.1224
0.387
1.225
1.732
4Ω
0.1414
0.447
1.414
2.000
6Ω
0.1732
0.548
1.732
2.449
8Ω
0.2000
0.632
2.000
2.828
10Ω
0.2236
0.707
七、有低频或高频杂音滤波开关要关闭。
八、有响度电路的就要停止测试。
九、如果产品客户有特别指定的，就按户指定的指标参数测试。
十、现额定功率的标准不太统一、最好由客户提供。
十一、一般的额定功率等于它失真度为10﹪的输出功率。
六、参考标准输出。
1、额定功率满10W以上的、就按标准输出为1000mW。
2、额定功率1-----10W的、就按标准输出为500mW。
功率放大器计量标准
功率放大器计量标准
功率放大器是一种电子设备，用于放大电信号的功率。
以下是一些功率放大器常见的计量标准：
1. 频率范围：功率放大器的工作频率范围是其能够放大信号的频率范围。
2. 增益：增益是指功率放大器对输入信号的放大程度，通常以倍数或分贝 dB）表示。
3. 带宽：带宽是指功率放大器能够有效放大信号的频率范围，通常以赫兹 Hz）表示。
4. 失真：失真指的是功率放大器输出信号与输入信号之间的差异，通常以百分比或分贝 dB）表示。
5. 噪声系数：噪声系数是指功率放大器引入的噪声与输入信号噪声之比，通常以分贝 dB）表示。
6. 输入阻抗：输入阻抗是指功率放大器输入端的等效阻抗，它会影响功率放大器与信号源之间的匹配。
7. 输出功率：输出功率是指功率放大器能够输出的最大功率，通常以瓦特 W）表
示。
这些计量标准可以帮助用户了解功率放大器的性能和特性，选择适合其应用的功率放大器。
同时，这些标准也是功率放大器生产厂家进行设计和测试的重要依据。
pa放大器极限指标测试方法
pa放大器极限指标测试方法随着通信技术的不断发展，功率放大器（PA）在无线通信系统中起着至关重要的作用。
为了确保PA的性能和可靠性，我们需要对其进行一系列的测试。
本文将介绍PA放大器极限指标测试方法，帮助读者深入了解如何评估PA的性能。
我们需要了解PA放大器的极限指标是什么。
在PA的设计和制造过程中，有几个关键参数需要特别关注：增益、线性度、功率输出和效率。
这些指标直接影响到PA的性能和工作效果。
因此，我们需要通过测试来确定PA的极限指标。
在进行PA放大器极限指标测试之前，我们需要准备一些测试设备。
常用的测试设备包括信号发生器、功率计、频谱分析仪和网络分析仪。
信号发生器用来产生测试信号，功率计用来测量输出功率，频谱分析仪用来分析信号频谱，网络分析仪用来分析S参数和频率响应。
我们来测试PA放大器的增益。
增益是衡量PA放大能力的指标，表示输入信号与输出信号之间的倍数关系。
为了测试增益，我们需要将信号发生器与PA的输入端相连，并将功率计与输出端相连。
通过逐渐增加输入信号的幅度，我们可以测量不同输入功率下的输出功率，并计算出增益。
我们需要测试PA放大器的线性度。
线性度是指PA在工作过程中输出信号与输入信号之间是否存在失真。
为了测试线性度，我们可以使用频谱分析仪来分析输出信号的谐波失真程度。
通过测量谐波功率与基波功率之比，我们可以评估PA的线性度性能。
功率输出也是衡量PA性能的重要指标之一。
为了测试功率输出，我们可以使用功率计来测量输出功率。
通过改变输入信号的幅度，我们可以得到不同输出功率对应的输入功率值。
通过绘制输入功率与输出功率之间的曲线，我们可以确定PA的功率输出特性。
我们需要测试PA放大器的效率。
效率是指PA在输出信号功率和输入信号功率之比，也是衡量PA能量利用率的指标。
为了测试效率，我们可以使用功率计来测量输入功率和输出功率，然后计算出功率转换效率。
通过改变输入功率，我们可以得到不同输入功率下的输出功率和效率。
OTL功率放大器实验报告
OTL功率放⼤器实验报告七OTL功率放⼤电路⼀、实验⽬的1．进⼀步理解OTL功率放⼤器的⼯作原理。
2．学会OTL电路的调试及主要性能指标的测试⽅法。
图7－1 OTL功率放⼤器实验电路⼆、试验原理图7－1所⽰为OTL低频功率放⼤器。
其中由晶体三极管T1组成推动级，T2 ,T3是⼀对参数对称的NPN和PNP型晶体三极管，他们组成互补推挽OTL功放电路。
由于每⼀个管⼦都接成射极输出器形式，因此具有输出电阻低，负载能⼒强等优点，适合于作功率输出级。
T1管⼯作于甲类状态，它的集电极电流I c1的⼀部分流经电位器R W2及⼆极管D，给T2.T3提供偏压。
调节R W2，可以使T2.T3得到适合的静态电流⽽⼯作于甲.⼄类状态，以克服交越失真。
静态时要求输出端中点A的电位U A=1/2U CC，可以通过调节R W1来实现，⼜由于R W1的⼀端接在A点，因此在电路中引⼊脚.直流电压并联负反馈，⼀⽅⾯能够稳定放⼤器的静态⼯作点，同时也改善了⾮线性失真。
当输⼊正弦交流信号U i时,经T1放⼤.倒相后同时作⽤于T2.T3的基极,U i的负半周使T2管导通(T3管截⽌),有电流通过负载R L,同时向电容C0充电,在U i的正半周,T3导通(T2截⽌),则已充好的电容器C0起着电源的作⽤,通过负载R L放电,这样在R L上就得到完整的正弦波.C2和R构成⾃举电路,⽤于提⾼输出电压正半周的幅度,以得到⼤的动态范围.OTL电路的主要性能指标1.最⼤不失真输出功率P om理想情况下,P om=U CC2/8R L,在实验中可通过测量RL两端的电压有效值,来求得实际的P OM=U O2/R L。
2.效率=P OM/P E 100% P E－直流电源供给的平均功率理想情况下,功率M ax=78.5%.在实验中,可测量电源供给的平均电流I dc,从⽽求得P E=U CC I dc,负载上的交流功率已⽤上述⽅法求出,因⽽也就可以计算实际效率了。
音响放大器主要技术指标及测试方法
1.额定功率
音响放大器输出失真度小于某一数值(如<5%)时的最大功率称为 额定功率。其表达式为
Po Vo2 RL
式中，RL 为额定负载阻抗；Vo(有效值)为 RL 两端的最大不失真 电压。Vo 常用来选定电源电压 VCC
Vcc 2 2Vo
测量 Po 的条件如下： 信号发生器的输出信号(音响放大器的输入信号)的频率 fi=1kHz， 电压 Vi=5mV，音调控制器的两个电位器 RP1、RP2 置于中间位置， 音量控制电位器置于最大值，用双踪示波器观测 vi 及 vo 的波形，失 真度测量仪监测 vo 的波形失真。 注意 在最大输出电压测量完成后应迅速减小 Vi，否则会因测
整机电路图
R12 75k R11 C12 10k 1F 话筒
＋
＋9V 2 10k
＋
－ A1
4 11
1
＋
C13 10F
＋
C14 10F 电子混响器
C11
3 ＋ 10k
10F
1 LM324 4
RP11 10k
R31 47k R22 30k
＋
RP31 470k
R32 47k C32 0.01F ＋9V C42 ＋9V 9 － A3 11 4 C35 10F
3.频率响应
放大器的电压增益相对于中音频 fo(1kHz)的电压增益下降 3dB 时对应低音频截止频率 fL 和高音频截止频率 fH，称 fL ~ fH 为放大器的频率响应。 测量条件同上，调节 RP3 使输出电压约为最大输出电压的 50%。 测量步骤是： 音响放大器的输入端接 vi (等于 5mV)，RP1 和 RP2 置于最左 端，使信号发生器的输出频率 fi 从 20Hz 至 50kHz 变化(保持 vi=5mV 不变)，测出负载电阻 RL 上对应的输出电压 Vo，用半对 数坐标纸绘出频率响应曲线，并在曲线上标注 fL 与 fH 值。
功放主要测试方法和技术指标
专业功放测试：主要性能指标&信噪比测量功放与音响的主要性能指标输出功率衡量一件器材对高、中、低各频段信号均匀再现的能力。
用图表的形式来展示音响器材的相对幅度和频率的函数关系。
本底噪声指由于设备硬件本身的原因而给输出信号中增添的多余信号。
灵敏度对放大器来说，一般指达到额定输出功率或电压时输入端所加信号的电压大小；音箱的灵敏度是指在经音箱输入端输入1W\1KHZ信号时，在距音箱喇叭平面垂直中轴前方一米的地方所测试得的声压级。
总谐波失真加噪声(THD+N)THD+N是指由设备本身产生的失真谐波频率的总和，它是代表了输入信号与输出信号之间的吻合程度。
互调失真(IMD)指由放大器所引入的一种输入信号的和及差的失真。
信噪比(SNR)表示信号与噪声电平的分贝差。
立体声分离度指设备的两个通道之间相互隔离、互不干扰的程度。
阻抗指设备输入信号的电压与电流的比值。
阻尼系数指放大器的额定负载(扬声器)阻抗与功率放大器实际阻抗的比值。
阻尼系数是放大器在信号消失后控制扬声器锥体运动的能力。
抖晃(Wow)指录音机或录音座转速的缓慢变化导致产生不稳定的畸形声音。
颤动(dither)指有意添加在音频信号上用于改善低电平下数字信号的解析力的少量噪声。
时基误差(jitter)指数字音响系统中用作同步的时钟自身在时间上的变化。
粉红噪声每个八度带有相同能量的随机噪声。
常用作测定音响或聆听环境的频谱的测试信号。
白噪声所有频率具有相同能量的随机噪声称为白噪声。
用来测试音箱的谐振和灵敏度的。
信噪比测量(S/N或SNR)“信号”测量一般采用的是指定输出电平的中频段正弦信号(通常为1kHz)，“指定电平”通常是指设备的最大标称或标准的工作电平。
“噪声”测量必须指定测量带宽和加权滤波器。
两个测量的比值就是设备的信噪比。
如果测量仪器特性包括一个“相对dB”单位，其0dB基准可以设定成等于输入信号电平值，那么信噪比的测量就比较容易了。
利用这一特性，功放信噪比测量就变成如下简单的步骤：1. 建立指定的输出参考电平并正确接好输入端；2. 操作测量仪器，使这一电平成为0dB的基准值； 3. 取消信号源。
功放耦合器功分器合路器部分指标检测方法
功放耦合器功分器合路器部分指标检测方法一、功放的基本概念功放全称功率放大器，英文缩写为PA，使用场所多，例如直放站。
二、需要使用到的主要仪表1.信号源：提供射频信号的作用。
2.频谱仪：检测射频信号，读取射频信号值的作用，内带衰减器。
3.网络分析仪：测试端口驻波比时会用到该仪表，内带信号源。
三、需要用到的测试配件1.衰减器：起到减少信号的作用，保护频谱仪，一般选用衰减为-40dBm的就合适。
2.校准件：它分母头和公头，分别包含open/closed/BB。
由于频率的不同、扫描点的不同、输入射频信号大小的不同，在每次网络分析仪，都要用校准件校对网分。
3.隔直器：起到隔开直流电压的作用，保护信号源和频谱仪，一般在信号源以及频谱仪的端口上分别安装一个。
4.隔离器：起到使射频信号单方向导通的作用，保护信号源，一般在信号源上安装一个。
5.同轴电缆：射频信号的载体。
四、PA的部分指标的定义1．端口驻波比：是指到PA的输入输出端口的信号，输入的与反射的信号比。
2．最大输出功率：指模块的最大输出功率。
3．增益：是指模块在线性范围内的放大倍数。
4．增益调节精度：测试ATT的衰减与实际下降的功率是否误差过大。
5．增益平坦度：也称带内波动，检测模块的输出功率在整个频段内的波动有多大。
6．互调：开双信号时，检测模块的三阶互调是否能满足要求。
五、PA的部分指标的检测方法1．端口驻波比：先校准网分，校准时，分别设置起止频率、扫频点、输出功率（一般为10dBm），设置完毕后按提示用open/closed/BB 三种校准件开始校准。
校准完毕后， BB头不取，按marker键，查看校准情况，一般小于1.02 就算合格。
测PA输入端口时，模块需通电测试，输出接大功率的负载。
测输出端口时，模块不需要通电，输入端口接2W或5W的小负载。
一般情况下，PA的端口驻波比要求＜1.3就算合格。
2．最大输出功率：测试前，需校线。
校线顺序为先校信号源再校频谱仪的线或先校频谱仪再校信号源的线，两种方法都可以。
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一、功率/1dB压缩点测试
功率计测试框图4：
小功率负载
波导大功率负载
信号源
功率放大器
波导耦合器 功率计探头
注意事项： 1、信号源输出功率包含-10dBm~+15dBm，具有脉冲信号调制； 2、功率放大器输出通过大功率射频电缆连接大功率耦合器和大功率负载； 3、耦合器及负载的承载功率和频段需要与功放的最大频率一致。 4、功率计需要使用连续波功率计或者雷达脉冲功率计，频率上限覆盖功放 的频率。耦合器为40dB或者50dB满足耦合端不损坏功率计为原则。
有用信号
杂散 f1
杂散
f0
f2
频率
三、输出失真(谐波, 交调, 杂波)
失真测试框图：
小功率负载
波导负载
信号源
功率放大器
波导耦合器
频谱分析仪
注意事项： 1、信号源输出功率包含-10dBm~+15dBm，具有连续波/脉冲信号调制； 2、功率放大器输出通过大功率射频电缆连接大功率耦合器和大功率负载； 3、耦合器及负载的承载功率和频段需要与功放的最大频率一致。 4、频谱仪至少需要覆盖功放最大频率。功率标记点分别测试主信号和其 他谐波或交调等杂散信号。
二、增益及带内平坦度测试
增益测试框图：
小功率负载
波导负载
信号源
功率放大器
波导耦合器
频谱分析仪
注意事项：
1、信号源输出功率包含-10dBm~+15dBm，具有连续波/脉冲信号调制；
2、功率放大器输出通过大功率射频电缆连接大功率耦合器和大功率负载；
3、耦合器及负载的承载功率和频段需要与功放的最大频率一致。
反射特性测量是通过测试被测件的反射损耗，或测出被测件的反射系数、 电压驻波比，反映端口的匹配情况。 回波损耗 LR、反射系数ρ、电压驻波比S 三者的关系如下：
反射系数
驻波比 返波 损耗 阻抗
Γ = Vreflected = ρ∠ϕ = Z L − Z0
Vincident
ZL + Z0
s = Vmax = 1 + ρ Vmin 1 − ρ
一、功率/1dB压缩点测试
了解功率计的测量原理，所有相关参数一起显示出来，非常方便。
-19 to +7 dBm
A
T14 dB
D
-67 to
A
Pi
-13 dBm
D
+ Pm
A
T34 dB
D
+1 to +23 dBm
误差 加权
断路器
补偿
外部触发源
一、功率/1dB压缩点测试
频谱仪法测试框图1：
信号源
功率放大器
二、增益及带内平坦度测试
相关概念：
测试要点：理解功率增益和小信号增益的区别，这样信号源的调节时注意观察频 谱仪或者功率计的读数变化，判断功率放大器是否处于线性或者1dB压缩或者处 于饱和状态，从而测试不同的增益。
理解增益波动是在饱和功率时测试的最大值和最小值（公司内定）。此时信 号源的输出功率不变，输出频率从功放的最小频率处一直扫描输出到功放的最大 频率处，频谱仪设置峰值功率最大保持，然后采用最大PEAK和最小PEAK。读数 读出最大增益值和最小增益值。再通过上述公式计算即可。
一、功率/1dB压缩点测试
连续波功率：P=P峰值=P平均值 脉冲功率：脉冲功率 Pp
___ Pavg
Pp = ( u
t on
t
T=
1 PRF
f0 中心频率
τ 脉冲持续时间ton
一、功率/1dB压缩点测试
• 1dB压缩点是指输出信号偏离线性响应1dB时输入和输出信
四、驻波比测试
功率计探头测试驻波比：
小功率负载
波导大功率负载
信号源
功率放大器
波导耦合器 功率计探头
注意事项： 1、信号源输出功率包含-10dBm~+15dBm，具有连续波/脉冲信号调制； 2、功率计探头需要测试耦合器的前向功率和反向功率。 3、通过计算得出驻波比。
功率放 大器
NRT- Z44 通过式功率计
网络分析仪内置有信号发生器和频谱仪接收机，内置有耦合器电桥，可以测 试前向功率和反向功率，直接显示回波损耗或驻波比或阻抗等参数，功能强大， 多用于研发测试。测试功放的输出时需要加入大功率高性能的衰减器。
• N5230网络分析仪
四、驻波比测试
五、保护及检测功能测试
1、过功率保护； 2、驻波比失配保护； 3、电压异常保护； 4、模拟故障告警 5、过热保护
一、功率/1dB压缩点测试
频谱仪测试框图3：
小功率负载
波导负载
信号源
功率放大器
波导耦合器
频谱分析仪
注意事项： 1、信号源输出功率包含-10dBm~+15dBm，具有脉冲信号调制； 2、功率放大器输出通过大功率射频电缆连接大功率耦合器和大功率负载； 3、负载的承载功率和频段需要与功放的最大频率一致。 4、频谱仪至少需要三倍于功放最大频率，便于测试3次谐波和杂散。
四、驻波比测试
驻波比全称为电压驻波比，又名VSWR和SWR，为英文Voltage Standing Wave Ratio的简写。指驻波波腹电压与波谷电压幅度之比，又称 为驻波系数、驻波比。驻波比等于1时，表示馈线和天线的阻抗完全匹配， 此时高频能量全部被天线辐射出去，没有能量的反射损耗；驻波比为无穷大 时，表示全反射，能量完全没有辐射出去。
L = −20 log ρ, ρ = Γ
Z = R + jX
四、驻波比测试
驻波比测试仪器：
1、网络分析仪： 一般2个或4个端口，都可以测试驻波比参数，非常方便。 2、通过式功率计：可以通过测试前向功率和反向功率，显示输出驻波比或 回波损耗或反射系数等参数； 3、双端口定向耦合器配合功率探头：分别测试前向功率和反向功率，通过 计算或者相关程序直接显示。 4、驻波比测试仪：一般是测试无源器件用，如天线或者电缆等。
功率放大器主要指标 测试方法介绍
日期：2020年2月25日
目录
1
功率/ 1dB压缩点测试
2
增益及带内平坦度测试
3 输出失真(谐波, 交调, 杂波)
4
驻波比测试
5
保护及检测功能测试
一、功率/1dB压缩点测试
为什么需要测试功率？
• 主要用于限制发射机的输出功率。太小，正常的通信质量不能保证；太大，干扰其他 设备正常工作。
如何选择功率测试设备？
1、小功率测量，使用吸收式功率计或者频谱仪直接测量，一般在1W 30dBm以内。 2、大功率测量，采用通过式功率计或者耦合器+频谱仪/功率计的方案，耦合器一般可以衰 减到30dBm 以内。
一、功率/1dB压缩点测试
可用于功率测试的设备
1、功率计 • 精确 • 宽带,无选择性 • 有限的动态范围 (约 70 dB) 2、频谱分析仪 • 选择性 • 有利于信道功率的测量 • 有利于相邻信道功率的测量 • 高的动态范围(160 dB测量范围) 其他设备： 1、高频信号发生器 2、大功率衰减器或耦合器、负载、射频测试线
4、频谱仪至少需要覆盖功放最大频率。
三、输出失真(谐波, 交调, 杂波)
• 谐波：主要是二次/三次谐波。定义为饱和功率下测试谐波。
•交调/互调： 是指有二个信号进入放大器出现的相互调制信号。三阶交调是主要 干扰，功率大于二阶。
三、输出失真(谐波, 交调, 杂波)
• 有用信号以外的任何信号都可称为杂散或杂波信号。一般分带内和带外，带内 的一些边带相位噪声也是杂散。 • 杂散对其他无线电设备是一个干扰源，必须严格限制。 • 频谱仪测量杂散时，使用最大保持（maxhold）
大功率衰减器
频谱分析仪
注意事项： 1、信号源输出功率包含-10dBm~+15dBm，具有脉冲信号调制； 2、功率放大器输出通过大功率射频电缆连接大功率衰减器； 3、衰减器的承载功率和频段需要大于功放的最大频率，如果需要测试谐波， 则需要至少三倍于功放最大频率； 4、频谱仪至少需要三倍于功放最大频率，便于测试3次谐波和杂散。
四、驻波比测试
前向功率
反向功率 大功率负载 NRT显示主机
探头检查
通过式功率计注意事项： 1、信号源输出功率包含-10dBm~+15dBm，具有连续波/脉冲信号调制； 2、通过式功率计主机直接读出驻波比、回波损耗、反射系数等。
四、驻波比测试
通过式功率计法测试界面：
四、驻波比测试
网络分析仪法测试驻波比：
一、功率/1dB压缩点测试
频谱仪法测试框图2：
大功率负载
信号源
功率放大器
大功率耦合器
频谱分析仪
注意事项： 1、信号源输出功率包含-10dBm~+15dBm，具有脉冲信号调制； 2、功率放大器输出通过大功率射频电缆连接大功率耦合器和大功率负载； 3、负载的承载功率和频段需要与功放的最大频率一致。 4、频谱仪至少需要三倍于功放最大频率，便于测试3次谐波和杂散。
号的电平值。
Pout (dBm)
线性响应曲线
1dB
●
实际响应曲线
1dB压缩点
G0
P1dB
Pin (dBm)
1dB压缩点原理图
一、功率/1dB压缩点测试
了解频谱测试与示波器的不同：理想单载波信号在时域和频域的测量结果
频谱仪能测试的指标
频谱仪使用：设置中心频率，设置合适的频率跨度SPAN，设置 参考电平在20dBm，设置信号峰值的mark点 Peak。移动Peak 点到二次谐波、三次谐波或带外。 信号源：增加信号输入电平，找到增加1dB的输入信号点且输 出不是线性增加1dB的功率点的位置，读出的此时功放功率。