AV2432微波功率计特点
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射频和微波功率计
简 介
2007年4月
线性单位：MW,KW,W mW,uW,pW 对数单位： dBw,dBm,dBum
功率度量单位
功率的定义
平均功率，脉冲功率，峰值包络功率
1 Pavg= nT
nT
e(t )i(t )dt
0
微波功率计
微波功率计测量原理 功率探头种类 ： 热敏电阻、热电偶 、检波二极管
使用功率计时频率和被测频率应一致 当测量功率小于-50dBm时应在测试前校零
出现异常先复位，并参照说明书指导进行 故障测试
功率计常见故障排除
测量系统匹配误差 使用前未设置测试频率
小功率测量时未 进行校零
测量功率出现误差
探头出现故障
校准源不准
功率计常见故障排除
1 功率计测量显示只有-100dBm 2 功率计测量小功率（-40dBm以下）不稳 3 功率计无法测量-50dBm以下功率 4 每次开关机都出现未校准信息 5 出现显示错误、黑屏、按键无反应
4.具有双通道测试能力
AV2432功率计校准补偿技术
1 大范围功率校准 2 探头温度补偿 3 校准源温度补偿
4 校准源准确度补偿 5 探头频响补偿
偏置电压
高低限比较
检波输入
低通滤波
A/D转换
多路开关
校准信号输出 可变衰减器 低通滤波 衡温 热敏 电阻
V
振荡器
CPU编程电压
峰值探头
调制波
功率计探头
反射系数、回波损耗 电压驻波比（VSWR），
p=
ZL-Z0 ZL+Z0
RL= -20log(p)
SWR= （1+ p）/（1- p）
p为反射系数，RL为回波损耗，SWR为驻波比。
微波功率计性能对比
公司型号 技术指标 四十一所 AV2432
HP公司 HP437B
千兆公司 8541B
频率范围 功率范围 功率种类
引起测量误差的其它因素
(1)参考振荡器 (2)功率线性度 (3)功率计主机 零点调节 噪声 漂移 ±1计数
AV2432微波功率计特点
1.大动态范围(-70~18dBm) 、大功率测试 2.适合测量多种微波信号 连续波平均功率(CW) 峰值功率(PEAK) 调制平均功率(MAP) 包络平均功率(BAP) 脉冲平均功率(PAP) 3.快速测量数字显示
探头失配 不确定度
校准因子 不确定度
探头线性度 温度漂移
功率测量误差
校准源不确定度 失配不确定度
校零不确定度 零点漂移
噪声、 1计数模糊
阻抗失配引起的测量误差
信号源
功率探头
功率计主机
功率测量示意图
由于信号源或传输线的特性阻抗和功率探头的射频输入 阻抗之间或多或少存在着阻抗失配，于是就存在了失配误 差。
R3
平衡电桥 直流替代法 PDC+PRF=Constant R1 R2 ＋
热敏电阻座
Rb
偏置电源 E －
eg
R1/R2=R3/Rb
两种不同金属组成热电偶，节点温度不同产生热电动势
利用二极管平方率特性
HP8485A热电偶探头简化原理方框图
微波功率测量误差分析
阻抗失配引起的测量误差 功率探头的其它不确定度 引起测量误差的其它因素
功率计操作步骤
将探头和主机通过电缆连接
开机预热后将探头接到主机校准源，按校准键校准
校准结束后将探头取下，置入测试点频率进行测量
功率计的程控
1 通过面板设置GPIB地址
2 将主控机和功率计通过GPIB电缆连接 3 根据测试需要利用GPIB程控代码对功率计编程
功率计使用注意事项
使用前注意功率计和被测信号共地 测量前注意利用校准源校准
PL PS = （1-ρ S2）（1-ρ L2） (1±ρ Sρ L )2
功率探头的其它不确定度
功率探头存在效率的不理想。有两个参数定义探头的设计效率，即有效效率 和校准因子。
有效效率定义如下η L= Psub/PL PL 为吸收的净功率，Psub 是对正在测量的射频功率的替代低频等效。 校准因子是将有效效率和失配损耗结合一起的探头修正系数。校准因子用Kb 表示，定义如下： Kb =Psub/PI 在上式中PI是指功率探头输入端口上的入射波功率
连续波
RF IN
至主机
灵敏度高 抑制偶次谐波引起误差 消除不同金属产生的热电压 降低了共模干扰
பைடு நூலகம்
双平衡配置
频率范围和功率测量范围
校准源功率频率准确度
功率测量线性度
功率探头阻抗特性
功率线性度
功率探头的线性度 功率计主机的线性度
线性误差（%）=（
R1 -R2
–1）*100%
P1 - P2
功率探头的阻抗特性
功率计种类： 按探头 按量程 按测量电路 按测量功率 按传输线分
功率计分类
按探头分
热敏电阻型 热电偶型 检波二极管 干负载型、 流体负载 机械力效应金属片型、 霍尔效应半导体型 电子注型 大功率计 (10W ）、中功率计 (10W ～ 100mW ）、小功率计 超小功率计(1μ W)
按其他方式分
终端式型和通过式型 连续波功率计、脉冲峰值功率计 同轴型功率计和波导型功率计
10M-110G 10M-110G 10M-40G -65~20dBm -70~44dBm -70~47dBm CW 脉冲 峰值 不同探头 CW波 CW 脉冲 峰值
0.09dB/10dB ±1% ~ ±4% 0.05dB/10dB 线性度 探头驻波 最大1.29 最大 1.4 最大1.29 校准源功率准确度 ±1.9% ±1.9% ±1.9% +23dBm +23dBm +23dBm 最大功率
简 介
2007年4月
线性单位：MW,KW,W mW,uW,pW 对数单位： dBw,dBm,dBum
功率度量单位
功率的定义
平均功率，脉冲功率，峰值包络功率
1 Pavg= nT
nT
e(t )i(t )dt
0
微波功率计
微波功率计测量原理 功率探头种类 ： 热敏电阻、热电偶 、检波二极管
使用功率计时频率和被测频率应一致 当测量功率小于-50dBm时应在测试前校零
出现异常先复位，并参照说明书指导进行 故障测试
功率计常见故障排除
测量系统匹配误差 使用前未设置测试频率
小功率测量时未 进行校零
测量功率出现误差
探头出现故障
校准源不准
功率计常见故障排除
1 功率计测量显示只有-100dBm 2 功率计测量小功率（-40dBm以下）不稳 3 功率计无法测量-50dBm以下功率 4 每次开关机都出现未校准信息 5 出现显示错误、黑屏、按键无反应
4.具有双通道测试能力
AV2432功率计校准补偿技术
1 大范围功率校准 2 探头温度补偿 3 校准源温度补偿
4 校准源准确度补偿 5 探头频响补偿
偏置电压
高低限比较
检波输入
低通滤波
A/D转换
多路开关
校准信号输出 可变衰减器 低通滤波 衡温 热敏 电阻
V
振荡器
CPU编程电压
峰值探头
调制波
功率计探头
反射系数、回波损耗 电压驻波比（VSWR），
p=
ZL-Z0 ZL+Z0
RL= -20log(p)
SWR= （1+ p）/（1- p）
p为反射系数，RL为回波损耗，SWR为驻波比。
微波功率计性能对比
公司型号 技术指标 四十一所 AV2432
HP公司 HP437B
千兆公司 8541B
频率范围 功率范围 功率种类
引起测量误差的其它因素
(1)参考振荡器 (2)功率线性度 (3)功率计主机 零点调节 噪声 漂移 ±1计数
AV2432微波功率计特点
1.大动态范围(-70~18dBm) 、大功率测试 2.适合测量多种微波信号 连续波平均功率(CW) 峰值功率(PEAK) 调制平均功率(MAP) 包络平均功率(BAP) 脉冲平均功率(PAP) 3.快速测量数字显示
探头失配 不确定度
校准因子 不确定度
探头线性度 温度漂移
功率测量误差
校准源不确定度 失配不确定度
校零不确定度 零点漂移
噪声、 1计数模糊
阻抗失配引起的测量误差
信号源
功率探头
功率计主机
功率测量示意图
由于信号源或传输线的特性阻抗和功率探头的射频输入 阻抗之间或多或少存在着阻抗失配，于是就存在了失配误 差。
R3
平衡电桥 直流替代法 PDC+PRF=Constant R1 R2 ＋
热敏电阻座
Rb
偏置电源 E －
eg
R1/R2=R3/Rb
两种不同金属组成热电偶，节点温度不同产生热电动势
利用二极管平方率特性
HP8485A热电偶探头简化原理方框图
微波功率测量误差分析
阻抗失配引起的测量误差 功率探头的其它不确定度 引起测量误差的其它因素
功率计操作步骤
将探头和主机通过电缆连接
开机预热后将探头接到主机校准源，按校准键校准
校准结束后将探头取下，置入测试点频率进行测量
功率计的程控
1 通过面板设置GPIB地址
2 将主控机和功率计通过GPIB电缆连接 3 根据测试需要利用GPIB程控代码对功率计编程
功率计使用注意事项
使用前注意功率计和被测信号共地 测量前注意利用校准源校准
PL PS = （1-ρ S2）（1-ρ L2） (1±ρ Sρ L )2
功率探头的其它不确定度
功率探头存在效率的不理想。有两个参数定义探头的设计效率，即有效效率 和校准因子。
有效效率定义如下η L= Psub/PL PL 为吸收的净功率，Psub 是对正在测量的射频功率的替代低频等效。 校准因子是将有效效率和失配损耗结合一起的探头修正系数。校准因子用Kb 表示，定义如下： Kb =Psub/PI 在上式中PI是指功率探头输入端口上的入射波功率
连续波
RF IN
至主机
灵敏度高 抑制偶次谐波引起误差 消除不同金属产生的热电压 降低了共模干扰
பைடு நூலகம்
双平衡配置
频率范围和功率测量范围
校准源功率频率准确度
功率测量线性度
功率探头阻抗特性
功率线性度
功率探头的线性度 功率计主机的线性度
线性误差（%）=（
R1 -R2
–1）*100%
P1 - P2
功率探头的阻抗特性
功率计种类： 按探头 按量程 按测量电路 按测量功率 按传输线分
功率计分类
按探头分
热敏电阻型 热电偶型 检波二极管 干负载型、 流体负载 机械力效应金属片型、 霍尔效应半导体型 电子注型 大功率计 (10W ）、中功率计 (10W ～ 100mW ）、小功率计 超小功率计(1μ W)
按其他方式分
终端式型和通过式型 连续波功率计、脉冲峰值功率计 同轴型功率计和波导型功率计
10M-110G 10M-110G 10M-40G -65~20dBm -70~44dBm -70~47dBm CW 脉冲 峰值 不同探头 CW波 CW 脉冲 峰值
0.09dB/10dB ±1% ~ ±4% 0.05dB/10dB 线性度 探头驻波 最大1.29 最大 1.4 最大1.29 校准源功率准确度 ±1.9% ±1.9% ±1.9% +23dBm +23dBm +23dBm 最大功率