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澳门新葡亰2222下载app:基于功分器并外接功率计实现精确控制输出功率的解决方案



电平节制探头可以正确孕育发生所必要的旌旗灯号功率,可用于频谱仪、接管机等仪器的计量,也可以用于正确的系统增益评估等利用。传统的校准办理规划都是采纳外置功分器并外接功率计的要领来实现正确功率的孕育发生。

一、正确节制输出功率的传统办理规划

旌旗灯号源的真实输出功率总会跟着光阴、频率有微小的变更,要使到达被测件的功率尽可能正确,就必要实时地对输出功率进行监控和调节,传统的功率探头无法零丁完成这样的事情,必须外接功分器来实现,如图1所示,此中UUT为被测单元,如接管机、频谱仪或者必要精准功率的射频微波模块。

图1. 外接功分器的办理规划

这种措施可以在调节旌旗灯号源输出功率的同时,监控到达UUT的输入功率,然则因为外接功分器的驻波特点的不抱负,对旌旗灯号源输出旌旗灯号的不确定度有影响,对UUT端口的实际功率无法正确的节制。

为了正确的节制到达被测单元的功率值,必须在UUT处放置另一台功率计或功率探头来包管精度。测试设置设置设备摆设摆设如图2所示。旌旗灯号源输出颠末功分器,在一个端口用探头A监测,另一个端口UUT接管,但必要另一个探头B来包管精度,旌旗灯号电平精度获得了包管,然则设置设置设备摆设摆设和测试历程繁杂,资源高。

图2. 实时监控UUT输入功率值的测试设置设置设备摆设摆设

二、NRP系列功率澳门新葡亰2222下载app探头的上风

传统的功率丈量必须具备功率计主机以及不合频率和功率测试范围的功率探头,才能完成测试,在测试前还必要用一个0dBm的校准旌旗灯号进行功率计校准。

R&S NRP系列功率探头采纳了全新的智能功率丈量技巧,探头本身便是一台功率计,探头后面的连接线仅用来传输测试数据,实现了功率丈量和数据处置惩罚的一体化,丈量前只需在探头空载时进行清零操作,便可开始正确的功率丈量,可以丈量匀称功率、时隙功率澳门新葡亰2222下载app、突发功率等,假如采纳NRP-Z81峰值探头,还可以实现峰值功率丈量,可丈量的最小脉冲分辨率达到了12.5ns,最大年夜带宽为30MHz。

先辈的技巧使得NRP系澳门新葡亰2222下载app列功率探头的利用更为方便机动,范例利用要领为以下三种:

a) 可以直接连接功率计主机,获得功率测试结果;

b) 经由过程USB接口与PC相连,应用软件NRPview或编程实现功率丈量;

c) 连接R&S 公司的旌旗灯号源、频谱仪、矢网、接管机等仪器,实现功率丈量。

三、R&S 电平节制探头的办理规划及利用

R&S NRP-Z28(频率范围10MHz~18GHz)、NRP-Z98(频率范围9kHz~6GHz)系列电平节制探头,包括了一个低反射系数的功分器,和一个多通道的二极管功率探头,探头布局及其事情道理可拜见图3,

射频输入旌旗灯号颠末功分器,一起输出到射频输出,另一起到内置的功率探头内,实现正确的功率丈量,然后测试数据经由过程USB接口输出。

R&S NRP-Z28/Z98系列探头把功分器和功率探头很好地结合在一路,削减了外部功分器的连接不便与不确定性身分。同时,因为NRP系列探头的丈量与数据处置惩罚一体化上风,可以直接将探头USB输出连接到SMU200A/SMJ/SMATE/SMA/SMB/SMF等R&S公司的数字、射频、微波旌旗灯号源上。可直接在旌旗灯号源界面上完成电平的正确丈量和调剂,确保到达被测单元的功率值的正确性。

图3. R&S NRP-Z28/Z98 的布局及其事情道理

在图4中可以看到,而假如没有NRP-Z28/Z98的修正,旌旗灯号源输出功率跟着频率变更可能有零点几dB的误差(蓝色曲线),该误差因澳门新葡亰2222下载app为旌旗灯号源频率相应或端口驻波的影响而孕育发生,无法满意正确丈量的要求,而采纳电平节制探头可以正确的对旌旗灯号源频响和端口驻波的影响进行补偿,图中上面的粉血色曲线是颠末NRP-Z28/Z98修正后的电平澳门新葡亰2222下载app输出(粉血色曲线)异常正确稳定。

图4. 带电平修正和不带电平修正的区别

NRP-Z28/Z98与旌旗灯号源有两种连接要领,在图5中,左边是带功率计主机的要领,右边是直接连接旌旗灯号源的要领,第二种连接更为简单方便,可以直接在旌旗灯号源的屏幕长进行正确的电平调节,操作界面如图6所示。

图5. 两种电平节制探头的连接措施

图6. 在旌旗灯号源SMU界面直接进行功率的丈量与调节

四、包管测试准确度

因为反射系数的影响,会引入丈量的不确定度,NRP系列探头可以把反射系数斟酌进去,对结果进行伽马(:)修正,NRP-Z28/Z98探头与UUT之间的掉配不确定度可以进一步减小。反射系数:对测试结果有影响,有反射存在时,功率计丈量的功率值与发射功率并不相等,此时存在反射功率P。

图7. 反射系数:对丈量结果的影响

: 描述复数阻抗输入端反射波的幅度和相位。负载真个反射系数用:L描述,旌旗灯号源真个反射系数用:G描述,则入射功率Pi与发射功率PGZ0之间的关系如下,

用描述反射系数的幅度,这样入射功率与旌旗灯号源发射功率之间满意如下关系式,该关系式就代表了输入功率的不确定度。

假如要对反射特点进行修正,则必须知道源和负载的反射系数,探头真个反射系数由探头自身给出,旌旗灯号源的反射系数可以用矢量收集阐发仪丈量S11参数获得,伽马修正的实现道理如图8所示。

图8. NRP功率计伽马修正的实现

假如在NRP-Z28/Z98探头与UUT之间还存在转接头、衰减器或其它连接电缆等二端口收集,还可以用去嵌入要领实现S参数修正,其修正道理如图9所示,该二端口收集的4个S参数可以用矢量收集阐发仪丈量获得一个S2P文件来描述,再经由过程USB接口把S2P文件下载到探头中,完成测试结果的S参数修正。

图9. NRP功率计S参数修正的实现

与通俗的NRP终端式功率探头类似,NRP-Z28/Z98系列电平节制探头的S参数修正的实现如图10所示。经由过程把二端口收集的四个S参数存储在S2P文件里,再经由过程USB接口下载到探头内即可自动完成修正,可以实现更正确的功率调节与丈量,减小了丈量不确定度。

图10. NRP-Z28/98探头S参数修正的实现

参考文献:

1. R&SNRP-Z28/Z98 Level Control Sensor Technical Information, ROHDE & SCHWARZ.

2. R&SNRP-Z28/Z98 Level Control Sensor User Manual, ROHDE & SCHWARZ.

3. Program for Measurement Uncertainty Analysis with Rohde & Schwarz Power Meters.

ApplicaTIon Notes, 1GP43, ROHDE & SCHWARZ.

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