Измеритель мощности микроволновой печи

Измеритель микроволновой мощности — это прибор, который измеряет электрическую мощность на микроволновых частотах , обычно в диапазоне от 100 МГц до 40 ГГц.

Обычно измеритель микроволновой мощности состоит из измерительной головки , которая содержит чувствительный элемент мощности, подключенный через кабель к самому измерителю, который отображает показания мощности. Головку можно назвать датчиком мощности или креплением . Различные датчики мощности могут использоваться для разных частот или уровней мощности. Исторически средства работы в большинстве комбинаций датчика мощности и измерителя заключались в том, что датчик преобразовывал микроволновую мощность в аналоговое напряжение , которое считывалось счетчиком и преобразовывалось в показания мощности. Некоторые современные головки датчиков мощности содержат электронику для создания цифрового выхода и могут быть подключены через USB к ПК, который действует как измеритель мощности.

Измерители мощности СВЧ имеют широкую полосу пропускания — они не являются частотно-селективными. Для измерения мощности определенной частотной составляющей при наличии других сигналов на разных частотах анализатор спектра или измерительный приемник необходим .

Измеритель мощности Agilent серии P

Сенсорные технологии

Существует множество различных технологий, которые использовались в качестве чувствительного элемента мощности. У каждого есть преимущества и недостатки.

Термальный

Тепловые датчики обычно можно разделить на две основные категории: датчики мощности с термопарами и датчики мощности на основе термисторов. Тепловые датчики зависят от процесса поглощения энергии радиочастотных и микроволновых сигналов и фиксируют возникающее в результате повышение тепла. Следовательно, они реагируют на истинную среднюю мощность сигнала, будь то импульсный, CW, AM/FM или любая сложная модуляция. (Аджилент 2008).Датчики мощности с термопарами составляют большую часть датчиков тепловой мощности, продаваемых в настоящее время. Они, как правило, достаточно линейны и имеют достаточно быстрое время отклика и динамический диапазон . СВЧ-мощность поглощается нагрузкой , повышение температуры которой измеряется термопарой. Датчикам термопар часто требуется эталонный источник постоянного или микроволнового питания для калибровки перед измерением; он может быть встроен в измеритель мощности. Датчики мощности на основе термисторов, такие как Keysight 8478B , обычно используются только в ситуациях, когда важна их превосходная линейность, поскольку они намного медленнее и имеют меньший динамический диапазон, чем датчики на основе термопар или диодов. Датчики мощности на основе термисторов по-прежнему являются предпочтительными датчиками для стандартов передачи энергии из-за их возможности замены постоянного тока. Другие технологии теплового зондирования включают микроволновую печь. калориметры и болометры , а также квазиоптические импульсные микроволновые датчики.

Диод

Многие микроволновые головки используют диоды для исправления падающей микроволновой мощности и имеют чрезвычайно быстрый отклик. Диод обычно используется в своей квадратичной области и, следовательно, дает выходное напряжение, пропорциональное падающей радиочастотной мощности. Чтобы расширить их динамический диапазон за пределы квадратичной области, используются схемы коррекции линейности или несколько диодных стеков. Благодаря развитию комплексного алгоритма компенсации данных и топологии диодных стеков диодные датчики, такие как Keysight E9300A, способны правильно реагировать на сложные модулированные сигналы в широком динамическом диапазоне. Как и термопарным датчикам, им часто требуется эталонный источник.

Напряженность поля

Другие технологии были исследованы или реализованы для использования в качестве датчиков мощности, но сегодня широко не используются; к ним относятся лопастные , электронно -лучевые, МЭМС , датчики на основе эффекта Холла и датчики на основе атомного фонтана .

Тип измерителей мощности СВЧ

Двумя основными типами измерителей микроволновой мощности являются:

• Измеритель средней мощности – измеряет истинную среднюю мощность сигнала и отображает мощность так же, как цифровой вольтметр.
• Измеритель пиковой и средней мощности напоминает осциллограф. Он отображает профиль или огибающую мощности сигнала в зависимости от времени и может выполнять триггерные измерения. В дополнение к измерениям пиковой, средней мощности и пиковой-средней мощности модели высокого класса могут выполнять автоматические импульсные измерения импульсного РЧ-сигнала, такие как средняя мощность импульса, время нарастания и спада, ширина импульса, рабочий цикл, частота повторения импульсов, перерегулирование, спад, измерения задержки фронта. Он также может выполнять маркерные измерения.

Отображать

Измерители мощности обычно показывают мощность в дБм ( децибелы относительно 1 милливатта ) , дБВт (децибелы относительно 1 ватта) или ваттах. Производителями измерителей мощности СВЧ являются: Aeroflex , Keysight , Anritsu , Bird Technologies , Boonton Electronics , Giga-tronics, Rohde and Schwarz , Tektronix и TEGAM Inc.

Ссылки

• «Руководство по измерению мощности» . Бунтон . Бунтон . Проверено 1 ноября 2018 г.
• «Первый измеритель мощности СВЧ» . HPпамять . HPпамять . Проверено 1 ноября 2018 г.
• «4 шага для улучшения измерений мощности» (PDF) . Ключевой взгляд . Ключевой взгляд . Проверено 1 ноября 2018 г.
• «Основы измерений радиочастотной и микроволновой мощности (часть 2)» (PDF) . Ключевой взгляд . Ключевой взгляд . Проверено 1 ноября 2018 г.

Внешние ссылки

• Основы измерения мощности ВЧ и СВЧ (AN 1449)
• Выбор подходящего измерителя мощности и датчика