為猝發(fā)脈沖功率測量選擇恰當(dāng)?shù)墓β视?jì)和傳感器

通常情況下，只有峰值功率計(jì)才能進(jìn)行猝發(fā)脈沖平均功率測量(又稱“時(shí)間選通平均功率測量”或簡稱“猝發(fā)功率”)，它可對信號(hào)執(zhí)行快速采樣以捕獲其功率包絡(luò)。用戶可在猝發(fā)脈沖信號(hào)附近設(shè)置兩個(gè)游標(biāo)來定義“選通”，從而測量猝發(fā)脈沖信號(hào)的平均功率或峰值功率。這是精確測量任何猝發(fā)脈沖信號(hào)的峰值功率和平均功率的最常用方法。

隨著采用先進(jìn)數(shù)字化技術(shù)和超快速電子元器件的USB功率傳感器的出現(xiàn)，用戶可以更快速度和更低成本來進(jìn)行精確的猝發(fā)脈沖平均功率測量，并且不會(huì)影響測量精度。使用時(shí)間選通功能，您可以定義選通的起點(diǎn)和長度(參考觸發(fā)輸入信號(hào))，以便選擇所測量的猝發(fā)脈沖信號(hào)的相關(guān)部分。

下面我們將首先闡明使用寬視頻帶寬和有限視頻帶寬峰值功率計(jì)進(jìn)行猝發(fā)脈沖測量的工作原理，然后介紹 USB 平均功率傳感器的工作過程，并考察所有技術(shù)的相關(guān)測量精度。只有了解了這些功率計(jì)和傳感器的工作原理后，您才能保證選中恰當(dāng)?shù)墓β视?jì)，獲得精確可靠的測量結(jié)果。

峰值功率計(jì)的視頻帶寬小于被測信號(hào)的帶寬對測量的影響

峰值功率計(jì)的視頻帶寬是峰值功率和平均功率測量的一個(gè)重要參數(shù)。為了確保峰值功率和平均功率測量的精確性，功率計(jì)和傳感器的帶寬一定要寬于信號(hào)帶寬。

圖1：輸入功率由于非線性二極管特征而受到壓縮

當(dāng)二極管傳感器檢測到射頻功率包絡(luò)時(shí)，要對其進(jìn)行非線性轉(zhuǎn)換。圖1中，紅色波形代表實(shí)際功率包絡(luò)(雙音射頻信號(hào))，藍(lán)色波形代表在二極管輸出端檢測到的信號(hào)，綠色曲線是二極管檢波器的傳遞函數(shù)。我們可以看到，盡管每個(gè)電壓點(diǎn)都可通過互補(bǔ)反函數(shù)反向轉(zhuǎn)換來代表功率，但這對平均功率并不適用。上圖中的調(diào)出功能可以說明這一點(diǎn)。穩(wěn)定在平均電平是對帶寬降低的傳感器的一種限制，這將導(dǎo)致錯(cuò)誤。為了保持精度，檢波器的每個(gè)樣本都要在計(jì)算平均值之前進(jìn)行校正。如果帶寬不足，那么實(shí)際電壓和檢測到的電壓之間的關(guān)系完全取決于信號(hào)的電平和特征，所以無法計(jì)算平均值。

換句話說就是，視頻帶寬在進(jìn)行線性校正之前對電壓波形進(jìn)行了‘預(yù)平均’，導(dǎo)致平均功率和峰值功率的整體功率測量結(jié)果偏低 (參見圖 2(A))。