類型 | 多功能功率測量儀表 | 品牌 | 美瑞克 |
型號 | RK9901 | 可測電壓范圍 | 75V/150V/300V/600V(V) |
可測電流范圍 | 0.5A/2A/8A/20A(A) | 準(zhǔn)確度等級 | 0 |
外形尺寸 | 0(mm) |
產(chǎn)品說明: RK9901型數(shù)字功率計 主要技術(shù)指標(biāo): 電壓:75V/150V/300V/600V 電流:0.5A/2A/8A/20A 功率:5V×10mA-20A×600V 功率因數(shù):0—&plun;1.000 頻率:基頻:45Hz~65Hz 適合非正弦波測量 準(zhǔn)確度:&plun;(0.4% reading+0.1%range+1di)
射頻功率可由兩類儀器來測量:熱偶式功率計和通過式功率計。
熱偶式測試法是先將射頻功率轉(zhuǎn)換為熱能,測出其所產(chǎn)生的能量的總和,再將其轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的功率讀數(shù)(瓦特)。在熱偶式測量法中,其測試結(jié)果基本上不受信號波形的影響。但熱偶式功率計的成本,物理尺寸,測試響應(yīng)時間,所需的附件設(shè)備,電纜和交流電源都決定了它不能得到廣泛的應(yīng)用。
早在1952年,BIRD公司的人J.Raymond Bird發(fā)明了通過式功率計原理——Thruline技術(shù)。,通過式功率測量法成為射頻功率測量的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)一直至今。在工程應(yīng)用及工程計量中,通過式功率計的作用是任何其它功率測試手段所的。通過式射頻功率計實際上是一種信號激勵裝置,采用了一個無源的二管射頻傳感器。在同軸線的一側(cè)裝有一個定向的,半波二管檢波電路,并將其接到一個已校正的表頭以讀出值功率。檢波電路與傳輸線通過介質(zhì)耦合,并根據(jù)置于傳輸線旁的傳感器的方向取樣出正向和反射功率。
Thruline功率計的代表產(chǎn)品是BIRD公司的43型功率計,它自發(fā)明以來已經(jīng)有過25萬臺在范圍得到應(yīng)用。43采用了無源線性二管檢波技術(shù),可以測量單載頻的FM,PM和CW信號的功率,或者與校準(zhǔn)信號的峰均功率比一致的信號。
二、通過式功率計的功率計的工作原理
1.射頻功率的測量
與終端式(熱偶式)功率計不同的是,通過式功率計真實的反映了一個發(fā)射系統(tǒng)中各個截面的正向功率和反射功率。
終端式功率計的輸入阻是標(biāo)準(zhǔn)的50Ω。在功率測量中,終端式功率計替代了發(fā)射機的負(fù)載,也就是說,終端式功率計將發(fā)射機的負(fù)載理想化了。所以說,終端式功率計所測得的結(jié)果是發(fā)射機在理想負(fù)載時的輸出功率;如果發(fā)射天饋系統(tǒng)的匹配情況良好,則這個結(jié)果可以真實反映發(fā)射系統(tǒng)的輸出情況;如果發(fā)射天饋系統(tǒng)的匹配不好(如VSWR>1.5),則終端式功率計不能真實反映發(fā)射系統(tǒng)的情況。
而通過式功率計則不同,它實際上是在傳輸線一側(cè)放置了一個耦合探頭,與發(fā)射機的工作波長相比,功率計傳感器的電長度幾乎可以忽略不計。所以只要將通過式功率計置于發(fā)射系統(tǒng)的某個截面,那么得出的結(jié)果是這個截面的正向和反射功率(VSWR)。
2.測量無源器件的損耗
用二臺通過式功率計可以十分準(zhǔn)確的測出一個無源器件的損耗,其和網(wǎng)絡(luò)分析儀的測試結(jié)果相當(dāng)。
這種測量方法的基本原理是替代法。即先將二臺功率計用一只精密的射頻轉(zhuǎn)接器(如Nf-Nf)直接連接,再用被測器件替代射頻轉(zhuǎn)接器,分別讀出4個功率讀數(shù),從而計算出被測器件的準(zhǔn)確損耗值。詳情參見《用功率計測量損耗》一文(TRANSCOM文件號:03TF-001-v1.0-AN)。
用這種方法可以準(zhǔn)確的測出一個蜂窩基站從發(fā)射機輸出端到天線輸入端的損耗,這對于基站的維護是有益的。雖然用網(wǎng)絡(luò)分析儀也可以單端測量長電纜的損耗,但是網(wǎng)絡(luò)分析儀須在同一種介質(zhì)下測量,而且要準(zhǔn)確設(shè)定電纜的相速度,否則會產(chǎn)生附加的測試誤差;而用功率計法就不需要知道這些參數(shù),它只是把整個系統(tǒng)(包括跳線、主饋線,避雷器,定向耦合器等)一并當(dāng)作一個二端口網(wǎng)絡(luò)來對待。
3.測量功率放大器的線性
用功率計除了可以測量放大器的功率,增益等指標(biāo)外,還可以測量放大器的線性。
在現(xiàn)代通信系統(tǒng)中,設(shè)計工程師們更關(guān)心放大器的線性指標(biāo)而不是效率指標(biāo),這是與系統(tǒng)的工作特性有關(guān)的,尤其是在寬帶通信系統(tǒng)(如CDMA WCDMA基站和直放站)中。
放大器的線性通常用IM3來表征,這需要用信號源和頻譜分析儀來搭建一個復(fù)雜的測試電路來完成。用通過式功率計也可以測量放大器的線性度,而且方法很簡單:分別測出放大器輸入和輸出端的互補積累分布函數(shù)(CCDF),這二個數(shù)值越吻合,說明放大器的線性越好。
在用功率計法測量放大器的線性的同時,還能測量放大器的增益和輸出功率;這對于生產(chǎn)線上的快速測試十分有意義。另外放大器的線性度直接影響到發(fā)射機輸出頻譜的純凈程度,因此也是無線電系統(tǒng)工程師的關(guān)注點。
和網(wǎng)絡(luò)分析儀法相比,用通過式功率計加(失配)負(fù)載的方法可以更加準(zhǔn)確的測量放大器在大功率狀態(tài)下的輸出駐波比及保護門限。而且還可以生產(chǎn)線的測試速度,降低測試成本。