Koleksi

Apa itu RF & Microwave Power Meter / Wattmeter: tutorial

Apa itu RF & Microwave Power Meter / Wattmeter: tutorial

Di banyak bidang pengembangan RF, reka bentuk, pengujian, pembaikan servis dan servis lapangan, diperlukan meter elektrik atau watt RF dan gelombang mikro.

Daya RF adalah parameter utama untuk banyak aplikasi, dan sebagai hasilnya, meter daya RF diperlukan.

Pengukuran daya RF dapat dilakukan dengan berbagai cara, masing-masing mempunyai ciri, kelebihan dan kekurangannya sendiri. Anda perlu memilih bentuk pengukuran daya yang tepat untuk aplikasi tertentu. Dengan cara ini, hasil pengukuran daya akan mendedahkan data yang diperlukan dan membolehkan sistem diuji dengan cara yang betul.

Walaupun pengukuran daya RF dapat dianggap hanya dengan menggunakan meter kuasa RF atau meter kuasa gelombang mikro, ini bukan hanya masalahnya. Mengetahui teknik pengukuran yang berbeza, memahami pelbagai jenis meter daya RF, dan cara-cara di mana kesalahan dalam pengukuran kuasa RF dan gelombang mikro dapat dikurangkan adalah kunci untuk membuat pembacaan kuasa RF yang baik.

Jenis RF dan meter kuasa gelombang mikro

Terdapat beberapa cara di mana daya RF (termasuk kuasa gelombang mikro) dapat diukur. Hasilnya, terdapat pelbagai kelas instrumen ujian yang dapat digunakan untuk pengukuran daya RF:

  • Meter kuasa RF selaras: Meter kuasa RF ini mengambil contoh daya yang mengalir di sepanjang saluran suapan dan menggunakannya untuk menunjukkan tahap daya. Meter kuasa RF sebaris ini digunakan pada sistem langsung, seperti pemancar radio sebagai pemeriksaan kuasa keluar. Mereka biasanya arah dan dapat digunakan untuk memeriksa daya yang bergerak di kedua arah.
    Pengukuran yang dibuat oleh meter daya RF ini adalah frekuensi tidak sensitif - mereka mengukur jumlah daya yang memasukinya tanpa mengira frekuensi (dalam batasan frekuensi keseluruhan instrumen).
  • Meter kuasa RF serap: Seperti namanya, meter kuasa RF ini menyerap kuasa yang mereka ukur. Meter sederhana boleh menjadi jenis analog yang terbentuk dalam satu unit yang terdiri daripada beban RF, dioda penginderaan dan meter analog. Ini memadai untuk sejumlah aplikasi, tetapi dapat dibatasi dalam kinerjanya.

    Jenis yang lebih maju menggunakan sensor kuasa luaran yang dapat dihubungkan dekat dengan sumber kuasa, dan sensor daya ini mungkin salah satu dari pelbagai jenis. Ini menghasilkan isyarat yang sebanding dengan tahap daya yang memasuki sensor. Sinyal sensor digabungkan ke instrumen utama dalam meter daya RF keseluruhan untuk memproses hasil dan menampilkan bacaannya.

    Pengukuran yang dibuat oleh meter daya RF penyerap adalah frekuensi tidak sensitif - mereka mengukur jumlah daya yang memasukinya tanpa mengira frekuensi (dalam batasan frekuensi keseluruhan instrumen).

    Meter daya RF penyerap dengan sensor luaran biasanya mempunyai bacaan digital, atau beberapa hari ini memberikan paparan yang hasilnya dapat dilihat dalam format yang paling mudah. Untuk operasi, voltan analog dihasilkan di dalam sensor kuasa atau kepala kuasa dan ini dimasukkan ke dalam unit meter kuasa RF utama. Dengan tahap pemprosesan isyarat digital yang tinggi pada masa ini, banyak meter kuasa RF mengandungi tahap pemprosesan yang signifikan dan ini dapat memungkinkan pelbagai jenis isyarat diukur.

    Semasa memilih meter kuasa RF atau meter kuasa gelombang mikro, penting untuk memilih jenis sensor kuasa yang betul. Terdapat sebilangan besar jenis sensor daya, dan ini sesuai untuk berbagai jenis pengukuran daya RF. Beberapa jenis sensor daya RF sesuai untuk membuat pengukuran daya rata-rata, sementara yang lain dapat melakukan pengukuran daya nadi atau daya amplop puncak.
  • Penganalisis spektrum dan instrumen lain: Instrumen seperti penganalisis spektrum mempunyai keupayaan pengukuran daya di dalamnya. Instrumen ini dapat mengukur tingkat daya RF pada frekuensi tertentu, tetapi tidak dapat mengukur total daya yang masuk pada semua frekuensi. Pengukuran daya RF penganalisis spektrum digunakan tidak tepat, tetapi dengan peningkatan dalam teknologinya, pengukuran daya RF mempunyai tahap ketepatan yang jauh lebih besar.
    Seperti yang diharapkan, pengukuran daya yang dibuat dengan penganalisis spektrum sensitif terhadap frekuensi dan mungkin untuk mengukur kekuatan isyarat pada frekuensi tertentu. Ini boleh berguna apabila memerlukan pengukuran daya untuk frekuensi asas atau harmonik atau isyarat palsu lain.

    Catatan mengenai Spectrum Analyzer:

    Penganalisis spektrum penganalisis membuat pengukuran isyarat dalam domain frekuensi, menunjukkan tahap isyarat terhadap frekuensi. Oleh kerana itu, penganalisis spektrum sangat sesuai untuk banyak bidang seperti reka bentuk, servis dan pembaikan RF, di mana tahap isyarat pada frekuensi yang berbeza perlu dilihat.

    Baca lebih lanjut mengenai Penganalisis Spektrum.

Setiap jenis meter kuasa RF atau wattmeter digunakan dalam keadaan yang berbeza. Bagaimanapun meter daya RF serapan adalah yang paling banyak digunakan untuk pengukuran makmal yang tepat. Meter kuasa melalui talian cenderung lebih banyak digunakan untuk aplikasi lapangan.

Unit untuk pengukuran kuasa RF dan gelombang mikro

Kuasa adalah ukuran tenaga per unit masa dan biasanya diukur dalam watt - ini adalah pemindahan tenaga pada kadar satu Joule sesaat.

Walaupun watt adalah ukuran dasar, seringkali ini didahului oleh pengganda kerana tahap daya dapat meluas dalam jarak yang luas. Tahap kilowatt (103 watt), atau bahkan megawatt (10)6 watt) digunakan di beberapa pemasangan kuasa besar, sedangkan aplikasi lain mempunyai tahap yang jauh lebih rendah - miliwatt (10-3 watt), atau mikro watt (10-6 watt) boleh dijumpai.

Dalam beberapa keadaan kuasa boleh ditentukan dari segi dBW atau dBm. Ini menggunakan skala desibel logaritmik tetapi berkaitan dengan tahap daya yang diberikan.

Dengan sendirinya desibel bukan tahap mutlak. Ini adalah perbandingan murni antara dua tahap, dan dengan sendirinya ia tidak dapat digunakan untuk mengukur tahap mutlak. Kuantiti dBm dan dBW adalah yang paling biasa digunakan.

Catatan pada dBm & dBW:

Banyak tahap daya dinyatakan dalam dBm dan dBW. Oleh kerana desibel adalah nisbah, ini adalah tahap kuasa yang dinyatakan dalam bentuk desibel masing-masing satu milliwatt dan watt.

Baca lebih lanjut mengenai dBm dan dBW.

Dapat dilihat bahawa meter kuasa RF atau meter kuasa gelombang mikro sangat penting bagi jurutera pembangunan, jurutera perkhidmatan dan jurutera lapangan di banyak kawasan. Di mana sahaja terdapat isyarat RF, perlu mengukur tahap kuasa dan meter kuasa RF atau watt meter khusus merupakan kaedah terbaik untuk mencapainya. Dalam beberapa keadaan, penganalisis spektrum dapat digunakan, tetapi untuk mendapatkan pandangan terbaik mengenai tahap daya, meter kuasa RF atau meter watt selalunya merupakan kaedah terbaik.

Tonton videonya: An Experimental RF Power Meter using Arduino (November 2020).