Колекції

Що таке РЧ та мікрохвильовий вимірювач потужності / ватметр: підручник

Що таке РЧ та мікрохвильовий вимірювач потужності / ватметр: підручник

У багатьох сферах розвитку ВЧ, проектування, випробування, сервісний ремонт та польове обслуговування необхідні радіочастотні та мікрохвильові лічильники потужності або ватметри.

РЧ потужність є ключовим параметром для багатьох застосувань, і як результат, потрібні РЧ лічильники потужності.

Вимірювання ВЧ потужності може проводитися різними способами, кожен із яких має свої особливості, переваги та недоліки. Необхідно вибрати правильну форму вимірювання потужності для будь-якого конкретного застосування. Таким чином результати вимірювання потужності виявлять необхідні дані та дозволять системі перевірятись належним чином.

Хоча вимірювання ВЧ-потужності можна вважати простим використанням ВЧ-вимірювача або мікрохвильового вимірювача, це не просто так. Знання різних методів вимірювання, розуміння різних типів радіочастотних вимірювачів потужності та способів мінімізації помилок у вимірюваннях радіочастотної та мікрохвильової потужності є ключовими для хорошого зчитування потужності ВЧ.

Види радіочастотного та мікрохвильового лічильників потужності

Існує ряд способів вимірювання потужності ВЧ (включаючи потужність НВЧ). В результаті існують різні класи випробувальних приладів, які можна використовувати для вимірювання ВЧ потужності:

  • Рядові лічильники потужності: Ці радіочастотні лічильники потужності беруть зразок потужності, що протікає по лінії подачі, і використовують це для позначення рівня потужності. Ці вбудовані радіочастотні лічильники потужності використовуються в системах під напругою, таких як радіопередавачі, як перевірка вихідної потужності. Вони, як правило, спрямовані і можуть використовуватися для перевірки потужності, що рухається в будь-якому напрямку.
    Вимірювання, зроблені цими РЧ-вимірювачами, нечутливі до частоти - вони вимірюють загальну потужність, що надходить до них, незалежно від частоти (в межах загальних обмежень частоти приладу).
  • Абсорбційні ВЧ лічильники потужності: Як випливає з назви, ці радіочастотні лічильники потужності поглинають потужність, яку вони вимірюють. Прості лічильники можуть бути аналоговими типами, які складаються в одному блоці, що складається з радіочастотного навантаження, чутливих діодів та аналогового лічильника. Вони підходять для ряду програм, але можуть бути обмеженими у своїй продуктивності.

    Більш просунуті типи використовують зовнішній датчик потужності, який можна підключити близько до джерела живлення, і ці датчики потужності можуть бути одного з різноманітних типів. Це генерує сигнал, пропорційний рівню потужності, що надходить у датчик. Сигнал датчика підключається до основного приладу в межах загального вимірювача потужності ВЧ для обробки результатів та відображення показань.

    Вимірювання, зроблені за допомогою поглинальних ВЧ-вимірювачів, нечутливі до частоти - вони вимірюють загальну потужність, що надходить до них, незалежно від частоти (в межах загальних обмежень частоти приладу).

    Поглинаючі радіочастотні лічильники потужності із зовнішніми датчиками, як правило, мають або цифрові показники, або багато в наш час забезпечують дисплей, на якому результат можна побачити в найбільш зручному форматі. Для роботи аналогова напруга генерується всередині датчика потужності або головки живлення і подається в основний блок вимірювача потужності. Завдяки високим рівням цифрової обробки сигналів, доступних сьогодні, багато радіочастотних вимірювачів потужності містять значні рівні обробки, і це може дозволити вимірювати різні типи сигналів.

    При виборі РЧ-вимірювача або мікрохвильового вимірювача важливо вибрати правильний тип датчика потужності. Існує ряд різних типів датчиків потужності, і вони підходять для різних типів вимірювання потужності ВЧ. Деякі типи РЧ датчиків потужності підходять для вимірювання середньої потужності, тоді як інші можуть проводити вимірювання імпульсної потужності або пікової потужності огинаючої.
  • Аналізатори спектра та інші прилади: Такі інструменти, як аналізатори спектра, мають у собі можливості вимірювання потужності. Ці прилади здатні вимірювати рівень РЧ потужності на певній частоті, але не можуть вимірювати загальну потужність, що надходить на всі частоти. Раніше вимірювання потужності РЧ аналізатора спектра не були точними, але завдяки вдосконаленню їх технології вимірювання потужності ВЧ мають набагато більший рівень точності.
    Як і слід було очікувати, вимірювання потужності, зроблені за допомогою аналізаторів спектра, чутливі до частоти, і можна виміряти потужність сигналу на певній частоті. Це може бути корисно, коли потрібні вимірювання потужності основної частоти, гармонік чи інших фальшивих сигналів.

    Примітка щодо аналізатора спектра:

    Аналізатори спектрального аналізатора проводять вимірювання сигналів у частотній області, відображаючи рівні сигналів проти частоти. Оскільки такі аналізатори спектра особливо підходять для багатьох областей, таких як проектування, обслуговування та ремонт ВЧ, де рівні сигналів на різних частотах потрібно переглядати.

    Докладніше про Аналізатор спектра.

Кожен тип радіочастотного лічильника або ватметра використовується за різних обставин. Однак поглинальний ВЧ-вимірювач є найбільш широко застосовуваним для точних лабораторних вимірювань. Прохідні лічильники потужності, як правило, використовуються більше для польових застосувань.

Блоки для вимірювання потужності ВЧ та НВЧ

Потужність є мірою енергії за одиницю часу, і вона зазвичай вимірюється у ватах - це передача енергії зі швидкістю один Джоуль в секунду.

Хоча ватт є базовим показником, часто цьому передує множник, оскільки рівні потужності можуть розширюватися в широкому діапазоні. Рівні кіловат (103 Вт) або навіть мегават (106 Вт) використовуються в деяких великих енергетичних установках, тоді як інші додатки мають набагато нижчий рівень - міліват (10-3 Вт) або мікроватти (10-6 Вт) можуть бути знайдені.

У деяких випадках потужність може бути вказана в дБВт або дБм. Вони використовують логарифмічну шкалу децибел, але пов’язану з даним рівнем потужності.

Сам по собі децибел не є абсолютним рівнем. Це суто порівняння між двома рівнями, і саме по собі воно не може бути використано для вимірювання абсолютного рівня. Найбільш часто використовуються кількості дБм і дБВ.

Примітка щодо dBm & dBW:

Багато рівнів потужності виражаються через дБм і дБВт. Оскільки децибел є співвідношенням, це рівні потужності, виражені в децибелах відносно міліват і ват відповідно.

Докладніше про дБм і дБВ.

Можна помітити, що радіочастотні лічильники або мікрохвильові лічильники мають вирішальне значення для інженера-розробника, інженера з обслуговування та польового інженера у багатьох областях. Де б не були присутні радіочастотні сигнали, необхідно мати можливість вимірювати рівні потужності, і спеціальні ВЧ-лічильники або ватметри часто є найкращим способом досягнення цього. У деяких випадках можуть бути використані аналізатори спектра, але для отримання найкращого уявлення про рівні потужності частотним методом є частотний вимірювач потужності або ватметр.


Перегляньте відео: Продвинутый энергометр. (Може 2021).