功率計按照靈敏度和測量范圍分類

 

    射頻或微波功率計按靈敏度和測量范圍分類，可以分為測熱電阻型功率計、熱電偶型功率計、量熱式功率計、晶體檢波式功率計。

 

    測熱電阻型功率計使用熱變電阻做功率傳感元件。熱變電阻值的溫度系數較大。被測信號的功率被熱變電阻吸收后產生熱量，使其自身溫度升高，電阻值發生顯著變化，利用電阻電橋測量電阻值的變化，顯示功率值。

 

    熱電偶型功率計熱電偶型功率計中的熱偶結直接吸收高頻信號功率，結點溫度升高，產生溫差電勢，電勢的大小正比于吸收的高頻功率值。這種功率計的測量精度比較高，一般用于比較精確的功率測量。

 

    圖3熱電偶功率計原理簡圖　　量熱式功率計典型的熱效應功率計，利用隔熱負載吸收高頻信號功率，使負載的溫度升高，再利用熱電偶元件測量負載的溫度變化量，根據產生的熱量計算高頻功率值。這個基本上我們實驗室里面就見得不多了，多用于校準級的功率基準測試。

 

    晶體檢波式功率計晶體二極管檢波器將高頻信號變換為低頻或直流電信號。適當選擇工作點，使檢波器輸出信號的幅度正比于高頻信號的功率。晶體管檢波式功率計由于測量速度快、精度適中等特點，一直在射頻微波的測量中廣為使用。

 

    按照被測信號的不同分類

 

    射頻或微波功率計按被測信號分類：連續波功率計和脈沖峰值功率計。

 

    圖4峰值功率計原理簡圖

 

    功率計技術指標以下是射頻功率計的典型技術指標：

 

    a）功率范圍保證測量精度的可測功率最大值和最小值范圍。功率計的功率范圍決定于功率探頭。

 

    b）最大允許功率探頭不被損壞的最大輸入功率值，通常指平均功率。在測量大功率峰值信號時，注意峰值電壓不能超過一定值，否則造成電壓擊穿。使用功率計時絕對不能測量大于允許功率值的信號，否則會造成功率探頭燒毀。

 

    c）頻率范圍能保證測量精度和性能指標的被測信號的頻率范圍。

 

    d）測量精度指功率探頭校準修正后的精度。不包括測試系統的失配誤差。

 

    e）穩定性功率計的穩定性取決于功率探頭的穩定性和指示器的零漂及噪聲干擾。

 

    f）響應時間也稱功率傳感元件的時間常數。通常指功率指示器上升到穩定值的64%所需的時間。

 

    g）探頭的型號、阻抗選用功率計探頭時，功率探頭的使用頻率、功率范圍必須與被測信號一致，探頭傳輸線的結構和阻抗應與被測傳輸線相互匹配。

 

    比如一個典型的功率計的技術參數可能如下：

 

    頻率范圍：9KHz～110GHz（取決于傳感器）

 

    功率范圍：-70～+44dBm　　絕對精度：（對數）±0.02dB；（線性）±0.5%

 

    相對精度：（對數）±0.04dB；（線性）±1.0%　　對數方式：1.0；0.1；0.01和0.001dB（默認設置：0.01dB）

 

    線性方式：1～4位數（默認設置：3位數）　　SWR：1.06（最大值）

 

    功率計作為信號強度的天平，功率計在射頻微波測量中具有非常重要的作用。現在親們基本明白了功率計的原理了吧。