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射频功率衡量的根本常识

发布时间:2021-09-30    作者:admin    已阅读:78

  国 外 电 子 测 量 技术 ? 年第 期 测量 与测试 射 频 功 率 测 量 的基 础 知 识 关键词 电热 变 换 热 电 变换 平 均功 率 瞬时功 率 包络 功 率 很大 误 差 。 引 没 有 测 量 就 没 有科 学 。 言 测 量是科学和 现 实 的桥 梁 , 。 当然 功 率 容 量 是 确定 系 统知设 备 设 计方案 。 , 的 关键 因 素 、 发 射 机 或 放 大 器 的 所 有 元 件 包 括交 流 电 是 量 和 信息 获取 的 手段 性 的共 同 描 述 量 。 。 。 物 理 量 是 客 观 对象 状 态 和 特 , 源 接 头 冷却 系统 和 同轴 电 缆 射 频 输 出 接 头 都 与发 射 通 过 测 量 才 能 获 得 其 量 值 尤 其是 电 。 功 率 值 有关 。 量 值 是 物 理 量 的 表 现 形 式 获得 其 量 值 才 可 鉴 定 对 测 量 很大 功 率 例 如 电视 发 射 机 的 商 业 方 面 也 是 象 的状态 和 性 能 , 值 得 注意 的 , 、 。 。 每 一 百 分 点 的 测 量 误 差 表 示 相 当大 的 补 规定功率 为 应 给出 的发 射机 厂 家 对 每 , 大 家 知 道 在 电信 号 的 低 频 段 电 压 电 流 和 阻 抗 是 电 信号 的 基 本被 测 参量 但 是 在 高 频 段 的 射频 和 微 , 。 的 附加 功 率 才 能保 证 验 收 波应 用 中功 率 测 量 象 电压 测 量 一 样 重 要 , , 功 率计 用 于 。 实 验 室 和 测 试 部 门 的许 多 任 务 中 而 且 是 必 不 可 少 的 与 频 谱 分 析 仪 和 网 络 分 析 仪 相 比 功 率计 不 是 复 杂 的 , 电功 率 的 定 义 通 常 功 率 定 义 为 单位 时 间 内 系 统传送 或 吸 收 的 界 能量 的速 率 那 么 经 界 面 发 送 的 功 率就 是 歌 面上 瞬 。 仪器 。 但是 在 过 去 的 十年 内 人 们 忽 视 了为 修 正 探 头 误 , 。 , 差 想 出 的最 好 方 法所 取 得 的 成 就 只 限 于 考虑 固 有 的 物 理 因 素 。 尽 管如 此 这些 方 法 。 , 选 择 不 适 当的 探 头 仍 然 时 电压 和 电流 的 乘积 图 ? 是 射 频 功 率 测 量 时经 常发 生 的 误 差 原 因 。 第 二 个 主要 的 误 差 源 是 测 量 设 备 对 被 测 电 路 的 加 载影 响 这种影 响 甚 至 在 标 准 线 路 的 界 面 上 也 会 发 生 , 。 因 为 测量 误 差 本 身 很 小 故 在 进行 精 确 功 率 测 量 时 上 , 述 误 差 是很 明 显 的 。 基 本原 理 在 本 世 纪 初 载 波 电信 的 开 发 促 使 人 们 同 时 研 究 , 射 频 电压 电流 和 功 率 的测 量 电 能转换成热能 为基本 原 理 。 、 。 大 多 数 测量 方 法 都 是 以 长 期 以 来 这 一 原理是 在 , 。 图 采 用 正 弦 信 号 的无 源 双 端 , 、 口 网 络 吸收 的功 , 任 何频率 上 进行 精确测量 的 唯 一 方 式 同时 在 不 需转换 也 可 直 接 测 量 电压 和 电流 。 , 段 , 率 功率 , 分 别 为 电压 电流 和 功率 的 瞬 时值 为平 均 。 不 过 射 频和 微 波 , 信 号 强 度 仍 然用 功率表 示 。 除 了 高精 度 的功 率计 外 使 。 用功 率术 语 还 有 其它 一 些重 要 理 由 在 射 频 和 微 波 工 程 中 经 常 遇 到 的 正 弦信 号 情 况 下 瞬时功 率 在 平均 功 率 上 振 荡 其 振 荡 频 率是 波形 频 , , 任何 信 号 以 波 的形 式 如 声 传 播 传输都包 含 能 量 传送 。 能 流速 率 即 功率 是 波 强 度 的 绝 对 量 度 , , 。 在 射频 率 的 两 倍 实 际 上 只 能 测得平 均 功率 且 表 示 为 , 。 。 与 和 微 波段 电磁 场 的 波 特 性 起 重 要 作 用 因 为所 用 的 测 , 电 压有效 值 二 ? 和 电流 有效 值 ? 以 及相 位 的关 系如 下 量 线 和 组 件 的 尺 寸 是 波 长 的 同 一 数量级 量 时 必 须 考 虑这 一 事 实 , 。 。 在 选 择 被测 在 射 频 段 电压 和 电 流 术语 不 , 。 为 了 避 免与其 它 功 率 混 淆 , 称 为 实 功 率 或有 功 功 , 适 合 因 为它 们 的 数 值 与传 输媒 质 的物 理 特 性 尺 寸 介 电常 数 导 磁 率 和 场 强 有关 , , 率 。 例如 在 考虑 特 征 阻 抗 , 在考虑 已 调 的 正 弦 信 号 时 其 它 功 率 的定 义 更 合 适 图 。 为 , 。 和 。 的两 种 匹 配 电 缆 时 对 于 同样 的 发 射 功 倍 , 。 。 在调 制 周 期 内功 率 的 平均 值被 称 为平 均 功 。 。 率 两 种 阻 抗 的 电压 和 电 流 相 差 率 。 它 可 以 由热敏 电 阻功率 计 指 示 。 选 择 功 率作 为 被 测 量 还 有 其 它 一 些 理 由 没有直 载 波 周期 内的 平 均功 率 被 称 为 包 络 功 率 按 调 制 频 率 随 时 间变 化 包 络功率 。 它 接 测 量 波 导 内 电压 和 电 流 的 方 法 且 存 在 驻 波 时 会 有 最 大 的包 络 功 率 被 称 为 峰值 。 是 限定 发 射 机 的重 要 参 数 和 一 一 国外 电 子 测 量 技 术 ? 年第 期 率值的范围为 , ”。 测 量 与测 试 包 络 功 率 只 能 用 具 有 快 速 二极 管 传 感 器 的 峰 值 或 包 络 功 率计测量 。 对 于 射 频 脉 冲 可 利 用 不 同 的 方法 , 。 如 果 已 知 占空 。 。 表 相对功率电 平 相 对功 率 电 平 ‘ 一 一 比 , 则可 根 据平 均功 率 , 。 、计 算 峰 值 功 率 图 功率 为 了 区 别 它 和 峰 值包 络 功 率 将 其称 为 脉 冲功 率 “ 、八 拼 一 功率 计 射频功率计 必 须 满 足 许 多 要 求 , 。 除 频 率 和 功 率范 。 围 外 最 主 要 的 参数 是 小 的测 量不确 定 度 , 随 着数 字无 , 。 ‘ 下 户 线 网络 的 问 世 对 测 量 已 调 信 号 的 要 求 不 断 增 加 从 简 单 地 确 定峰 值 功 率 到 详细 地 分 析包络功率 此 外 应 能 , 监 测 入 射 和 反 射 功 率 以 及 确 定任 何 种 类信 号 源产 生 的 偏 附 功率 。 为 了 满 足 上 述 的 要 求 开 发 了 不 同类 型 功 率计 , 。 、 。 终 端 或 吸 收 式 功 率计 是 高 精 度 测 量 的 通 用 仪 器 特别是热偶功率头 , , 在 带 着 定向栩合 器 功 分 器 和 驻 波 、 比测 量 桥 时 它 们也 可 测 量 定 向 功 率 衰 减和 驻 波 比 , 图 调 制微 波信 号包 络 顶部 电压 场强 底 部 , 。 。 且 可 作 为 校 准 功 率计 的 标准 。 通 常 终端 吸收的 功率是 , 。 瞬 时功 率 及 平 均功 率 。 包 络 功率 。 , 峰值包 络 功 率 用 热偶 或 二 极管 传感器 测量的 此 时可测 量平 均 功 率 。 , 在 利 用 适 当 的二极 管 传感 器 时也 可 测量 峰值 功 率 析 仪 可 测 量 包络 功 率 对雷 达设 备 核 旋 转 。 、 具 有 快 速 二 极 管 功 率 传感 器 的 峰 值 或 包络功 率分 光机 及 时 , 分 多 址 无 线 设 备等 的 已 调 信 号 的 调 制 度 分 析 它 们 是 非 常理 想 的 , 。 它 们 可 与数字 示 波 器 相 比 能检测单个 或 , 。 周 期 变化 的 包 络功 率 它们 的 特 点 是 具 有 许多触发 功 、 能 屏 幕 显 示 测 量 结 果 游标读 数 及 图 …… , 所 示 的信 息 。 二 , 代球 二 晓 , , 以 肠 自 甲 一 材 … ,幻 朋 ? 备 毛 图 脉 冲 功率 虚线 。 褚 尸 单 位和 功率 电平 由于 必 须 测 量 大 范 围 的 功 率 故 通 常将 被 测 功 率 , ‘ ‘ 、 叱 、 “二 』一 「 一 ’一 值 表 示 成功 率 比 的 对 数 与 任 意参 考 功 率 “ 。 。 相 对 功 率 电平 , , 是用功率 , 比的 对 数表 示 的 单位 为 井 搏龚 「 二二 〔二 咨 、 「 ’ 云 。 绝 对 功 率 电平 是 取 示 。、 作参考功率 用 , 表 图 典 型 的包络 功率计的屏 幕 显 示 页 坛肠 下 转第 绝 对 和 相 对 功 率 电 平 的 对应 表 如 表 所示 其功 , 一 一 国 外 电子 测 量技 术 ? 年第 期 , 仪器选 购 指南 的 接 口 所 以 他们 必 然 拒 绝 用 于 自动 测 试设备 其余 的 , 确 定 你所 需 要 的 频 率 范 围 你 可 以 把 钱 存 到 几 百 美 元 之 后 买 一 台 廉价 的 仪 器 。 , 大 多 数高价 设备 的 低限是 从 大 多数 函 数 发生 器有 两 个 它不 仅适 用 于 , 。 一 和 一 接口 , 州 一 开 始 的 不 同之 处 是 它 只 在 限 定 研究 的 。 , 控 制 在某 些应用 中还 可 以 控 制其他 范 围 内是 重 要 的 , 仪器 , 在 所 有 仪 器 中 三 角 波 和 斜 波 信 号 有 一 个 限制 宽 度 它 与 正 弦波 和 方 波 信 号 相 似 在 表 格 中 的 说 明是 正 弦 波频 率响应 。 可见 和 不 可 见 的优点 对 于 一 些 想 象 的 简 单 仪 器 许 多都有 一 些 最 新 的 , 如果 三 角波 形 和 斜 波波 形 也 称 为 锯 , 齿 波 对你 来 说是 很 重 要 的 话 请你 仔 细 地 研究制造 厂 高技 术 性 能 比 如 , , 。 公 司 的 仪 器有 一 个存 储 卡 用 商 的有 关 资料 “ 。 来 存 储 设 置 还 有 一 些 仪 器 用 一 些 组合 键盘 和 电 钮来 设置 所 有 的 功 能 有 一种 发 生 器 实效发 生 器 让 你 把 一 , 。 这些 仪 器 产 生 的 标 准 波 形 己 列 在 表 中 但 有 , 种 仪 器 产 生 其他 波 形 如 , ” 二 , 指数 上 升 和 下 降 高斯 脉 , 冲 , 。 在某 些 仪器 中 , “ 其 他 波形 标 记 表 示 只 有 。 ” 些 预 先规 定 波形 数 目 串联 在 一 起 通 过 串联 多 次 循 环 标 准的 和 输 出 电 平 适 用于 数 字 式 脉 冲应 用 肠 公 司 的 仪器 让 你确定 两 个 等幅 信号之 间 的相 位 关系 公司 的 , 。仪器 实际 上 是 在一个 单 , 扫描变 换 如果你 在寻 找更 多 为通 讯测试所共有 的调 制 型 号 这些 发生 器 多 数提 供双相 相 移键 控 , 、 一 机 壳 内 的两 个 单 独 的 这意 味 着你 能 便 捷 地 , 产 生 无数 变 化 的信 号 这 些 信号 可 以 与你 的要求 相 匹 配和 同步 , 双音 和单 。 你 宁 可 用 功 能 强 的 仪 器 而 不 愿 用 不 同仪 器 。 多频 边带 。 、 移频键控 , 、 相 移键控 。 提 供 的 两 个 单独 仪 器 但 要记 住 有 效 带 宽 只 有 , 爪 多 , 数设 备有 内部 记 录 和 线 性扫描性 能 然 而 一 些 最廉 价 、 不 要 有错误 的想 法 很 清楚 你 总 是 用 相 同 的 价 格 寻 找频 率 范 围 宽 功 、 的 提 供 外 部扫 描 输 人 的 就 没 有 内部扫 描性 能 并非所 有 制造 商都 给 出 外 部扫 描 输 人 带 宽上 的详 细 说 明 , 。 除 率 输 出 高 存储 量 大 的 仪 器 所 以 你 必 须限 上 最新技术 , 某 些 应 用 之 外 这 种 翰人 可 能 给 出 你 需 要 的 所 有 频 率 的 发展 如 你 需要 较 多特殊性 能 象具有 相 互 可 调 相 位 , , 扫描和 调 制功 能 除标 准 的 , 。 的双 输 出 或 主 从操 作 你 就 必 须 更 加努力研 究 , , 一 , 。 有些 。 输 出 之 外 它 还 能 驱 动 任何 高 阻 抗 , 卖 主 声 称这 些 性能 目 前 是 无 效 的 但实 际 上 它 们 是 有 效的 。 负载 一 些 设 备 还 能 提 供 声 频 工业 标 准 准 的 高阻 抗 输 出 。 输 出式 标 , 记 住 一 旦 你 的 发 生 器 的 输 出 阻抗 和 , , 在 你 仔细 阅 读说 明 之 后 要 求 对 设 备 的 借 款 作 出 , 负 载 阻 抗 失 调 ‘不 相 等 你 必 须 校 正 指示 输 出 电平 以 。 估计 这样 才 能确定 设 备 的 性 能 最 后 你还 可 以 了解 一 , , 便 获得 一 个 精 确 的 绝对 输 出 值 下 是 否 有 一 种特 殊 函 数 发 生 器 对 你很 适 用 , 。 低价设 备 低于 美元 没 有 任何 用 于 外 部 控 制 吴粉银 上 接第 页 、 与功 率计 的 特 征 阻 抗 不 同或 完全 没 有 定 义 的 参考 时 仍 可 被 准 确 地测量 。 定 向功 率计 或 直 通 功 率计 可 用 于 天 线 无线 设 备 及 其 它大 功 率 的 射 频发 生 器 的 在线 测 量 因 此 可 在工 作 条件 下 测 量 驻 波 比 差 总 等 于 负 载 吸收的功 率 。 。 。 内装 上 述 功 , 总 、 结 、 率计 的 双 向栩合 器 反 射 计 可 监 测 人 射 和 反 射 功 率 , 本 文 讨 论 了射 频 功率 测 量 的 基 本 知 识 侧 量 原理 , 人射 和 反 射 功 率 之 , , 功 率定 义 单位 和 电平 以 及 功 率计 它们对 指 导功 率 测 量 有 重 要 价值 。 不 同于 人 射和 反 射 功 率 其 有关 射 频 功 率 的 数字化 测 量 技 术 有 待 。 差 值 与定 向祸 合 器 的 特 征 阻抗 无 关 因 此 在 测 量 装 置 进 一 步 研究 开 发 婆守达 曲赛 波 一 一

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