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各类仪器功率测量的差异

发布时间:2020-10-22             西安安泰仪器维修中心    276


很多人可能只知道频谱仪、网络分析仪可以测试射频功率信号,其实能够测量射频信号功率的仪器很多,其中常用的通用射频仪器有以下几类:

1、功率计

2、频谱和信号分析仪

3、接收机

4、网络分析仪

5、数字通信综测仪

下面分别讲解各类仪器测试射频功率信号的优缺点:

一、功率计

1、功率测量的标准仪器。

2、热电功率探头通过热电元件(热偶、热电堆或热敏电阻)实现功率测量。

3、二极管功率探头,利用二极管的平方律(输出电压与输入电压的平方成线性正比关系),在探头匹配阻抗已知情况下,测量获取电压的平方就相当于功率的直接测量。

4、功率计不能区分频率,测量值对应其工作频段内的所有频率信号的总的平均功率。

5、功率计的灵敏度不高,通常热电探头>-50dBm,二极管探头>-70dBm,在灵敏度极限小信号测量情况下,不确定度较大,需要足够多的平均次数,足够长的测量时间。

6、所有类型功率计都可以准确测量信号的平均功率。

7、只有二极管宽带功率探头才能测量峰值功率及其时域变化曲线。

 

二、频谱仪/接收机

1、通过混频、滤波等器件,将指定频率的信号变频为中频IF信号,再用ADC数字化后,首先进行数字电压包络检波,其后按照设定的检波器(如峰值、RMS、平均等)进行检波运算,获得该频点分辨率带宽(RBW)内的功率值。

2、只有单载波信号或者带宽<RBW的信号,频谱上Marker读数对应信号功率,而且要求频谱的频点间隔<RBW/4。

3、超过RBW的宽带信号,需要测试信道功率(channelpower)或带内功率(bandpower)测试模式,检波器RMS,扫描时间足够长以获得稳定曲线,此时获得信号的平均功率。4、零扫宽(ZeroSpan)点频CW时域功率测量模式,只能准确测量带宽小于RBW的信号功率,不可测量大于RBW的宽带信号;通常选用采样值检波器,Timedomainpower-Peak获得峰值功率,RMS获取平均功率。

 

三、信号分析仪

1、IQanalyzer通过宽带I/Q解调分析,获取I/Q模值对应功率值。

2、IQanalyzer适用于宽带信号的功率幅度测量,获得解调带宽内的信号功率时域数据曲线。

3、专用信号解调分析选件,直接解调分析对应信号类型,获得目标功率值。

四、网络分析仪

1、网络分析仪的波量Wavequantitie获取输入信号(b)或输出信号(a)的功率。

2、测试原理与接收机一致。

3、网络分析仪通常需要配合USB功率探头进行功率校准。

五、综测仪

与信号分析仪类似,直接解调标准通信信号,获得功率值。

 

各类仪器测试的数值也是有差异下面就频谱仪与功率计测量值差异进行分析

 

一、当信号为纯净线性单载波CW时

功率计与频谱仪测量数值基本相等,功率计准确度更高

二、当信号非线性、谐波和杂散分量很大时

1、工作带宽较大的功率计测量值,大于带宽较小的功率计

2、功率计测量值大于频谱基波频点的Marker读数,因为功率计测量值包括多个频率分量的总功率

三、宽带调制信号测试时

谐波杂散较小的信号,功率计平均功率与频谱仪channelpower测量数值基本相等,功率计准确度更高

四、脉冲调制信号测试时

1、谐波较小的情况下,功率计平均功率与频谱仪channelpower测量数值基本相等,功率计准确度更高。

2、当满足信号脉宽>2/VBW(功率探头)以及信号脉宽>2/RBW(频谱仪)时,宽带峰值功率探头的峰值功率读数,与频谱仪zerospan时域功率的Peak值相等,均值与时域功率的RMS值相等。本文由西安安泰仪器维修中心整理发布,更多相关知识欢迎访问安泰仪器维修网(www.agitekservice.com

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