Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Электрлік сынақ құралдары
Electrical test equipment
Микротолқындық қуат өлшегіш – электр қуатын микротолқындық жиіліктерде, әдетте 100 МГц-тан 40 ГГц-қа дейінгі диапазонда өлшейтін құрал. Микротолқындық қуат өлшегіш әдетте қуатты сезетін элементі бар өлшегіш бас пен, қуатты өлшегіштің өзіне кабель арқылы қосылатын, қуат көрсеткіштерін көрсететін өлшегіштен тұрады. Өлшегіш бас қуат сенсоры немесе ұстағыш деп аталуы мүмкін. Әртүрлі жиіліктерге немесе қуат деңгейлеріне қарай әртүрлі қуат сенсорларын қолдануға болады. Дәстүрлі түрде, көптеген қуат сенсоры және өлшегіш комбинацияларында сенсор микротолқындық қуатты аналогтық кернеуге түрлендіріп, өлшегіш оны оқып қуат көрсеткішіне айналдыратын. Көптеген қазіргі заманғы қуат сенсорлары басқа цифрлық шығыс жасау үшін электрониканы қамтиды және қуат өлшегіш ретінде жұмыс істейтін компьютерге USB арқылы қосылуы мүмкін. Микротолқындық қуат өлшегіштер кең жолақты болып келеді және жиілікті таңдамайды. Егер басқа жиіліктердегі сигналдардың арасында белгілі бір жиілік компонентінің қуатын өлшеу қажет болса, спектрлік анализатор немесе өлшеу қабылдағышы қажет.
A microwave power meter is an instrument which measures the electrical power at microwave frequencies typically in the range 100 MHz to 40 GHz. Usually a microwave power meter will consist of a measuring head which contains the actual power sensing element, connected via a cable to the meter proper, which displays the power reading. The head may be referred to as a power sensor or mount. Different power sensors can be used for different frequencies or power levels. Historically the means of operation in most power sensor and meter combinations was that the sensor would convert the microwave power into an analogue voltage which would be read by the meter and converted into a power reading. Several modern power sensor heads contain electronics to create a digital output and can be plugged via USB into a PC which acts as the power meter. Microwave power meters have a wide bandwidth—they are not frequency selective. To measure the power of a specific frequency component in the presence of other signals at different frequencies a spectrum analyzer or measuring receiver is needed.
Сенсорлық технологиялар
Қуатты сезу элементі ретінде әртүрлі технологиялар қолданылған. Әрқайсысының өз артықшылықтары мен кемшіліктері бар.
There are a variety of different technologies which have been used as the power sensing element. Each has advantages and disadvantages.
Термиялық
Термодатчиктерді жалпы екі негізгі санатқа бөлуге болады: терможұп қуат сенсорлары және термисторлық қуат сенсорлары. Жылу сенсорлары радиожиілік және микротолқындық сигнал энергиясын сіңіру процесіне тәуелді және осының нәтижесінде температураның көтерілуін сезеді. Сондықтан, олар сигналдың нақты орташа қуатына жауап береді, ол импульстік, CW, AM/FM немесе кез келген күрделі модуляция болсын. (Agilent 2008). Терможұп қуат сенсорлары қазіргі уақытта сатылатын жылу қуат сенсорларының басым бөлігін құрайды. Олар көбінесе жақсы сызықтыққа ие және салыстырмалы түрде жылдам жауап беру уақыты мен динамикалық диапазоны бар. Микротолқынды қуат температураның өсуі терможұппен өлшенетін жүктемеге сіңіріледі. Терможұп сенсорларына өлшеу алдында калибрлеу үшін тұрақты ток немесе микротолқынды қуат көзі қажет болуы мүмкін, бұл қуат өлшегішке кіріктірілген болуы мүмкін. Keysight 8478B сияқты термисторлық қуат сенсорлары көбінесе олардың жоғары сызықтығы маңызды жағдайларда ғана қолданылады, себебі олар терможұптық немесе диодтық сенсорларға қарағанда әлдеқайда баяу және динамикалық диапазоны кіші. Термисторлық қуат сенсорлары, олардың тұрақты ток қуатын алмастыру мүмкіндігіне байланысты, қуат беру стандарттары үшін әлі де таңдаулы сенсор болып табылады. Басқа жылу сезіну технологияларына микротолқындық калориметрлер мен болметрлер, сондай-ақ квазиоптикалық импульсті микротолқындық сенсорлар жатады.
Thermal sensors can generally be divided into two main categories, thermocouple power sensors and thermistor based power sensors. Thermal sensors depend on the process of absorbing the RF and microwave signal energy, and sense the resulting heat rise. Therefore, they respond to true average power of the signal, whether it is pulsed, CW, AM/FM or any complex modulation. (Agilent 2008). Thermocouple power sensors make up the majority of the thermal power sensors sold at present. They are generally reasonably linear and have a reasonably fast response time and dynamic range. The microwave power is absorbed in a load whose temperature rise is measured by the thermocouple. Thermocouple sensors often require a reference DC or microwave power source for calibration before measuring; this can be built into the power meter. Thermistor based power sensors such as the Keysight 8478B are generally only used in situations where their excellent linearity is important, as they are both much slower and have a smaller dynamic range than either thermocouple or diode based sensors. Thermistor based power sensors are still the sensor of choice for power transfer standards because of their DC power substitution capability. Other thermal sensing technologies include microwave calorimeters and bolometers, and quasi optic pulsed microwave sensors.
Диод
Көптеген микротолқынды қуат бастары кіріс микротолқынды қуатты түзету үшін диодтарды пайдаланады және өте жылдам жауап береді. Диод әдетте оның квадрат заңы аймағында қолданылады, сондықтан шығыс кернеуі кіріс RF қуатына пропорционалды болады. Динамикалық диапазонын квадрат заңы аймағынан тыс кеңейту үшін сызықтық түзету схемалары немесе бірнеше диодтық жиынтықтар қолданылады. Күрделі деректерді өтеу алгоритмі мен диодтық жиынтықтар топологиясының жетілуімен, Keysight E9300A сияқты диодты сенсорлар кең динамикалық диапазон бойынша күрделі модуляцияланған сигналдарға тиісті жауап бере алады. Терможұп сенсорлары сияқты, олар көбінесе анықтамалық көзге мұқтаж.
Many microwave power heads use diodes to rectify the incident microwave power, and have extremely fast response. The diode would generally be used in its square law region and hence give an output voltage proportional to the incident RF power. In order to extend their dynamic range beyond the square law region, linearity correction circuits or multiple diode stacks are used. With advancement in comprehensive data compensation algorithm and diode stacks topology, diode sensors like the Keysight E9300A is able to respond properly to complex modulated signals over a wide dynamic range. Like thermocouple sensors, they often require a reference source.
Өріс күші
Қуат сенсорлары ретінде қолдануға арналған басқа технологиялар зерттелді немесе енгізілді, бірақ олар қазіргі күні кеңінен қолданылмайды; оларға айналмалы лопасть, электронды сәуле, MEMS, Холл эффектісі және атомдық фонтанға негіделген сенсорлар жатады.
Other technologies have been investigated or implemented for use as power sensors but are not widely used today; these include torque vane, electron beam, MEMS, Hall effect and atomic fountain based sensors.
Көрсетілім
Қуат өлшегіштер әдетте қуатты dBm (1 милливатқа шаққан децибел), dBW (1 ваттқа шаққан децибел) немесе ватттармен көрсетеді. Микротолқынды қуат өлшегіштерді өндірушілер: Aeroflex, Keysight, Anritsu, Bird Technologies, Boonton Electronics, Giga tronics, Rohde and Schwarz, Tektronix және TEGAM Inc.
Power meters generally report the power in dBm (decibels relative to 1 milliwatt), dBW (decibels relative to 1 watt) or watts. Manufacturers of microwave power meters include: Aeroflex, Keysight, Anritsu, Bird Technologies, Boonton Electronics, Giga tronics, Rohde and Schwarz, Tektronix and TEGAM Inc