Измерение мощности в системе радиочастотного сигнала с помощью измерителя мощности и датчика мощности
Время выхода :2022.08.09 Количество просмотров:832

Уровень мощности является важным параметром радиочастотного передатчика. В беспроводных системах необходимо точно контролировать уровень мощности, чтобы избежать помех другим узлам системы и максимально увеличить время автономной работы. Следовательно, нам необходимо знать уровень мощности передатчика и точно управлять им.

 

Измеритель микроволновой мощности серии Saluki S2438 - это высокопроизводительный универсальный прибор для измерения средней / пиковой микроволновой мощности, предназначенный для измерения средней мощности, пиковой мощности и мощности огибающей импульсов микроволновых сигналов на частоте от 9 кГц до 500 ГГц. Он состоит из множества измерителей мощности СВЧ и серии датчиков мощности СВЧ, включая датчик постоянной мощности, датчик пиковой мощности и миллиметровый датчик мощности.

Между тем, СВЧ-измеритель мощности серии S2438 является хорошей заменой Keysight N1911A / N1912A / N1913A / N1914A.

 

Измерение постоянного тока
Самым простым измерением мощности является определение мощности, присутствующей в устойчивом сигнале с непрерывной волной (CW). На рисунке 1 показано, как настраивается классический радиочастотный измеритель мощности. Ключевым компонентом является датчик мощности, который вырабатывает напряжение постоянного тока, пропорциональное мощности, присутствующей в сигнале. Существует широкий спектр сенсорных технологий, используемых для измерения мощности, включая термисторы, термопары и диодные детекторы.

Рисунок 1  Классический радиочастотный измеритель мощности измеряет мощность в непрерывном радиочастотном сигнале

 

Классический радиочастотный измеритель мощности - это небольшой стендовый прибор, который принимает различные типы датчиков мощности и отображает результаты измерений, точно так же, как измеритель мощности серии S2438. Между тем, у Saluki также есть компактные датчики мощности с USB-разъемами, которые подключаются к компьютеру, который выступает в качестве нашего устройства обработки и отображения, такие как датчик постоянной мощности серии S8723X, датчик средней мощности серии S87235. Кроме того, USB-датчики питания можно также подключать к тестовому оборудованию, такому как анализаторы спектра или сетевые анализаторы, для расширения их измерительных возможностей.

 

Импульсное радиочастотное измерение
Простое измерение радиочастотной мощности не обязательно должно быть особенно быстрым, если сигнал стабилен, и мы просто хотим знать средний уровень мощности. Однако для более сложных сигналов нас также могут заинтересовать динамические характеристики мощности. На рисунке 2 показано измерение импульсного радиочастотного сигнала. В этом случае датчик мощности должен реагировать достаточно быстро, чтобы отслеживать мощность сигнала. Выходной сигнал датчика равен p(t), напряжению, пропорциональному средней мощности сигнала в зависимости от времени. Этот сигнал улавливается высокоскоростным аналого-цифровым преобразователем (АЦП), обрабатывается процессором и отображается измерителем. Рис. 2 также изображен в общем виде, и функции процессора и отображения могут выполняться специальным прибором или компьютером.

Рисунок 2  Измеритель пиковой мощности может измерять мощность импульсного радиочастотного сигнала

 

Существует ограничение на то, насколько быстро измеритель мощности может отслеживать импульсные радиочастотные сигналы. Обычно это описывается как полоса пропускания видеосигнала измерителя, которая относится к полосе пропускания системы после датчика. Измеритель также может указывать минимальное время нарастания и спада измерения.

Захватив значение p(t), мы можем рассматривать его как импульсный сигнал и извлекать из него параметры формы сигнала. На рисунке 2 показана форма импульсного сигнала с приятными четкими краями, но более реалистичный вид с конечным временем нарастания/спада и превышением показан на рисунке 3. Стандартные характеристики формы сигнала могут быть вычислены по форме сигнала мощности, аналогично высокоскоростным цифровым измерениям.

 

Рисунок 3  Этот график мгновенной мощности показывает различные параметры мощности сигнала

 

Отношение пиковой мощности к средней (PAPR) может быть рассчитано на основе пиковой и средней мощности сигнала.  Интервал повторения импульсов (PRI), также называемый временем повторения импульсов (PRT), - это время между импульсами. Частота следования импульсов (PRF), или частота повторения импульсов (PRR), является обратной величиной PRI.

Измерители пиковой мощности могут фиксировать мощность сигнала в определенный момент времени. Обычно для этого используется система запуска, обеспечивающая управляемость и повторяемость времени измерения.

 

Часть контента цитируется из EEWORLD:

Измерение мощности в сложных радиочастотных сигналах