一、项目背景和客户需求

　　西北地区一家做雷达发射机和微波脉冲功放的企业，正在做新一代 X 波段脉冲功放模块的定型验证。这个项目要测模块的脉冲峰值输出功率、脉冲包络形状和脉冲序列的一致性，测试周期预计是 1 个月。

　　客户实验室原有的功率计只能测连续波的平均功率，接上脉冲信号之后读出来的是一个平均值，看不出峰值功率，也看不出脉冲顶部有没有跌落。如果新购一套峰值功率计加宽带功率传感器，设备采购成本在十几万。这个项目是模块定型前的集中测试任务，1 个月测完就结束，客户工程师判断直接采购不经济，然后就转向了租赁方案。

　　客户提出来的测试需求比较明确：

　　需要测脉冲信号的峰值功率，还要能读出脉冲宽度、上升时间、下降时间和占空比;

　　模块工作在 X 波段，最高频率到 12 GHz 左右，传感器需要覆盖到毫米波段，给后续扩展留出余量;

　　需要两个通道同时测，一路接功放输出口，一路接耦合监视口，做两路功率比对;

　　需要统计脉冲顶部的功率跌落和脉冲序列之间的一致性。

　　二、方案选型过程

　　接到客户咨询之后，我们的工程师先没有直接报租赁价格，然后和客户的射频测试负责人通了一次电话，逐项确认了下面这些参数。

　　第一，通道数。客户要同时测功放输出口和耦合监视口，工程师选是德科技 N1912A P 系列双通道峰值功率计，两个通道可以同时工作，不用来回换接头，测完之后直接在两路之间做功率比对。

　　第二，传感器频率和功率范围。客户的模块工作在 X 波段，输出峰值功率在几十瓦的量级。工程师配的是德科技 N1922A P 系列宽带功率传感器，频率范围覆盖 50 MHz 到 40 GHz，功率范围 - 35 dBm 到 + 20 dBm，2.4 mm 接口。频率上限留了很大余量，后续如果要测毫米波段的模块也不用换传感器。

　　第三，脉冲测量能力。客户要看脉冲包络的细节，工程师确认 N1912A 的视频带宽是 30 MHz，采样率可以到 100 MSa/s，单次实时捕获就能把单个脉冲的上升沿、下降沿和顶部跌落都记录下来，脉宽、上升时间、下降时间、峰均比这些参数仪器能直接算出来，不用客户自己回去处理数据。

　　第四，数据接口和统计功能。客户要跑长时间脉冲序列，工程师确认这套设备带 USB、LAN 和 GPIB 接口，支持 SCPI 指令远程控制，还能做 CCDF 统计，长时间采集的数据可以直接导出。

　　最终选型方案是这样：是德科技 N1912A P 系列双通道峰值功率计 1 台，N1922A P 系列宽带功率传感器 2 支，配套带衰减器、转接头和射频测试电缆，租赁周期 1 个月。

　　三、租赁交付和全程技术指导

　　设备发货之前，我们的工程师先对功率计和两支传感器做了一次完整的零点和校准核查，确认两支传感器的校准因子都正常，然后才打包发往客户实验室。

　　设备到场之后，客户工程师第一次接功放输出就遇到了一个比较危险的情况：模块的峰值输出功率接近 + 30 dBm，客户直接把传感器接了上去，没有加衰减器。N1922A 的量程上限是 + 20 dBm，这个功率已经超出量程十倍，传感器很容易被烧坏。客户技术负责人拍了一张连接照片发给我们，我们的工程师看到之后马上让客户断开，然后指导客户在功放输出和传感器之间串一个 30 dB 的大功率衰减器，把进入传感器的功率压到安全范围，同时在功率计里把衰减值输进去做补偿。客户工程师按这个步骤重新接好之后，读数正常了，传感器也没有受损。

　　第二个问题出现在转接头的损耗上。客户测耦合监视口的时候用了一个 N 型转 2.4 mm 的转接头，测出来的功率比理论值低了差不多 1.5 dB。我们的工程师远程看了一眼连接方式，判断是转接头的插入损耗没有做补偿，X 波段上这个损耗不算小。工程师指导客户用功率计的校准源做一次参考校准，然后把转接头的损耗值手动输进补偿表里。调整之后，两路功率的差值回到了合理范围。

　　第三个问题出现在脉冲参数的读数上。客户一开始用默认的触发设置，脉冲宽度和占空比读出来的数值跳动很大，有时候还会把噪声当成脉冲触发。我们的工程师远程指导客户把触发门限设到脉冲顶部电平的一半左右，打开自动选通功能，把测量窗口限定在脉冲持续时间内。调整之后，脉宽和占空比的读数稳定了，上升时间和下降时间也能读准。

　　整个 1 个月租赁期间，客户在脉冲序列连续采集、CCDF 统计、数据导出和两通道同步这些环节上又陆续问过几次问题，我们的工程师都在当天做了远程回复。租赁期间全程技术指导是安泰测试科技的标配服务。

　　四、实施结果

　　客户用这套设备在 1 个月内完成了 X 波段脉冲功放模块的全部功率验证：

　　测了模块在不同脉冲宽度和不同占空比下的峰值输出功率，画出了功率随脉宽变化的曲线;

　　记录了脉冲包络的上升时间、下降时间和顶部跌落，发现其中一款样品的顶部跌落超过设计允许值，追查到是电源储能电容容量不足，硬件团队改版之后复测通过;

　　用双通道同时监测输出口和耦合口的功率，算出了耦合器的实际耦合度，修正了监测链路的标定系数;

　　跑了长时间脉冲序列，统计了脉冲之间的功率稳定性，给模块的一致性判定提供了数据。

　　项目结束之后，设备按期退回安泰测试科技库房，客户没有产生设备采购和后续维护的负担。客户技术负责人反馈，租赁方案让他们在定型阶段用较低成本拿到了脉冲峰值功率的测量能力，而且远程技术指导帮他们在衰减器配置、接头损耗补偿和脉冲触发设置这三个环节上少走了弯路，尤其是加衰减器那一步，避免了一次传感器损坏。

　　五、这套租赁方案适合哪些场景

　　是德科技 N1912A 峰值功率计加 N1922A 宽带功率传感器的组合，适合下面几类测试任务：

　　雷达发射机、脉冲功放模块的峰值功率、脉宽和包络参数测试;

　　电子对抗设备和干扰源的脉冲功率验证;

　　通信基站和微波链路的发射功率、峰均比测试;

　　射频器件和天线在脉冲工作状态下的功率承受能力评估;

　　高校和科研院所在雷达、微波、射频电路课题中需要峰值功率测量的项目。

　　如果你的项目周期在 1 到 3 个月之间，需要测脉冲信号的峰值功率和包络参数，实验室现有功率计只能测连续波平均值，可以考虑租赁方案。安泰测试科技的工程师会先和你确认工作频率、功率量级和脉冲参数，然后给出对应的传感器和衰减器配置方案。

　　六、常见问题

　　问：峰值功率计和普通功率计有什么区别?

　　答：普通功率计测的是连续波的平均功率，接上脉冲信号之后读到的是一个平均值，看不出峰值。N1912A 是峰值功率计，视频带宽 30 MHz，采样率可以到 100 MSa/s，能把单个脉冲的包络抓下来，峰值功率、脉宽、上升时间、下降时间和峰均比都能直接读出来。

　　问：为什么要加衰减器，不能直接接功放输出吗?

　　答：N1922A 的功率上限是 + 20 dBm，功放模块的峰值输出往往在几十瓦的量级，直接接上去会超出量程，严重的时候会把传感器烧坏。需要在功放输出和传感器之间串大功率衰减器，把进入传感器的功率压到安全范围内，然后在功率计里把衰减值输进去做补偿，读数才是功放的真实输出。

　　问：测出来的功率比理论值偏低是什么原因?

　　答：常见原因是转接头和电缆的插入损耗没有补偿。X 波段上转接头的损耗不算小，不做补偿的话读数会偏低一两个 dB。需要用校准源做参考校准，把接头和电缆的损耗值输进补偿表里。

　　问：脉冲宽度和占空比读数跳动很大怎么办?

　　答：一般是触发门限设置不合适。门限太高会漏掉脉冲，太低会把噪声当成脉冲触发。把门限设到脉冲顶部电平的一半左右，打开自动选通功能，把测量窗口限定在脉冲持续时间内，读数就稳定了。

　　问：租赁流程大概是什么样?

　　答：客户先把测试需求发给我们，工程师确认工作频率、功率量级和脉冲参数，然后给出传感器和衰减器的配置方案以及租赁报价。确认方案之后我们发货，设备到场后工程师远程协助连接和基础设置。租赁期间有技术问题随时联系工程师。项目结束之后安排退租。