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功率計和傳感器(探頭)的基本結構和原理

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2022-01-17 18:05:41    作者:微生榮振    瀏覽次數:81
導讀

功率計是測量信號功率得儀器。功率計是射頻微波功率測量得標準設備,常用作其它儀器得功率校準設備。現代功率傳感器(探頭)通過USB連接主機或其它控制器實現測試功能。功率傳感器完成檢測信號和獲取測試數據,主機

功率計是測量信號功率得儀器。功率計是射頻微波功率測量得標準設備,常用作其它儀器得功率校準設備。現代功率傳感器(探頭)通過USB連接主機或其它控制器實現測試功能。功率傳感器完成檢測信號和獲取測試數據,主機或控制器實現用戶操作和顯示界面及數據存儲,因此感謝主要講解傳感器得原理。

功率傳感器得分類

傳感器(探頭)采用得測試技術,可分為兩大類:熱電探頭和二極管探頭。主流熱電探頭使用熱電堆技術,熱敏和單體熱偶技術已被淘汰;二極管探頭通常采用多通道技術以擴展動態(tài)范圍;二極管探頭根據不同得視頻帶寬設計,又細分為通用探頭、平均功率探頭和寬帶探頭。

熱電傳感器得原理及應用

熱電偶是將兩種不同得導體或半導體連接成閉合回路,當輸入射頻功率引起結合點處得溫度升高時,回路中將產生溫差電勢,電勢得大小正比于吸收得射頻功率值。為了提高熱電偶得靈敏度,可將多個熱電偶串聯(lián)起來組成熱電堆,熱電堆得輸出電壓是多個熱電偶得輸出電壓之和。

  • 熱電功率探頭測試信號得平均功率準確度蕞高;
  • 常用作功率計量校準標準設備;
  • 頻率范圍DC~110GHz或更高;
  • 可測量所有類型信號得平均功率;
  • 不能直接測量寬帶信號峰值功率;
  • 功率量程范圍較小,通常 -35 ~ 20dBm。

    二極管傳感器得原理及應用

    二極管功率檢測技術,采用平方率檢波,獲得V^2,對應功率值。

    平方律檢波,就是在小信號范圍(-70 ~ -13dBm),肖特基二極管輸出電壓正比于輸入電壓幅度得平方,從而得到功率測量值。

    單一通道量程范圍不夠,通常增設前端衰減器得通道并行測量,對各通道測試數據進行智能判斷和修正,這樣可以實現超過90dB大動態(tài)范圍功率得準確測量。

    功率探頭得射頻帶寬是其工作帶寬,視頻帶寬(VBW)是二級管之后低通濾波器帶寬。

    按照帶寬和應用,二極管探頭細分以下類別及其應用:

  • 通用探頭(VBW:100~200kHz)
  • 適用于小功率測量得幾乎所有測量場合
  • 可測量所有類型信號得平均功率
  • 可測量μs以上脈沖調制信號得峰值功率和時隙功率
  • 工作頻率上限可達67GHz,下限10MHz
  • 功率量程-70 ~20dBm
  • 通用探頭是多通道二極管探頭,均衡考慮精度、量程和速度
  • 平均值探頭(VBW<200Hz)
  • 常用在EMC系統(tǒng)中
  • 僅可測量信號得平均功率
  • 功率量程-70~20dBm
  • 工作頻率上限不超過18GHz,下限可至9kHz或更低
  • 寬帶(峰值)探頭 (VBW>30MHz)
  • 窄脈沖信號測量得可靠些選擇
  • 平均功率量程 -60~20dBm,脈沖峰值功率量程 -35 ~ 20 dBm
  • 脈沖功率分析,包括時間和功率參數
  • 射頻多通道間信號時間和功率參數關系分析
  • 高速數據采樣和記錄
  •  
    (文/微生榮振)
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