射频或微波功率计按照在测试系统中的连接方式不同,又可分为:终端式和通过式两种。
终端式功率计把功率计探头作为测试系统的终端负载,功率计吸收全部待测功率,由功率指示器直接读取功率值。由于需要吸收全部入射功率,终端式功率计常用于测试小信号。
终端式功率计有如下特点:
(1)在常见的射频和微波功率测量仪器中,终端式功率计的幅度测量精度是的,超越了频谱仪或者信号分析仪,典型测量精度可以达到±1.6%.
(2)不能测量大功率。通常上限为+20dBm,下限为-60dBm左右。
(3)可以测量各种调制信号的平均功率、峰值功率、突发功率等。
测热电阻型功率计使用热变电阻做功率传感元件测热电阻型功率计使用热变电阻做功率传感元件。热变电阻值的温度系数较大。被测信号的功率被热变电阻吸收后产生热量,使其自身温度升高,电阻值发生显著变化,利用电阻电桥测量电阻值的变化,显示功率值。
热电偶型功率计热电偶型功率计中的热偶结直接吸收高频信号功率,结点温度升高,产生温差电势,电势的大小正比于吸收的高频功率值。这种功率计的测量精度比较高,一般用于比较的功率测量。
晶体检波式功率计晶体二极管检波器量热式功率计典型的热效应功率计,利用隔热负载吸收高频信号功率,使负载的温度升高,再利用热电偶元件测量负载的温度变化量,根据产生的热量计算高频功率值。这个基本上我们实验室里面就见得不多了,多用于校准级的功率基准测试。
晶体检波式功率计晶体二极管检波器将高频信号变换为低频或直流电信号。适当选择工作点,使检波器输出信号的幅度正比于高频信号的功率。晶体管检波式功率计由于测量速度快、精度适中等特点,一直在射频微波的测量中广为使用。
数码管怎么实现波形显示?谐波功能大家可以理解,但是功率计的界面往往是数码管,而数码管又怎么能实现波形显示呢?其实不然,功率计也可以显示测试信号的实时波形,只不过需要借助与上位机软件实现。如下图所示
功率计可以通过上位机软件在其更新周期内抽取2000个信号点绘制出波形图,如此就能查看信号的实时波形。
功率计作为测量仪器,要能对其测量的结果进行记录,并且实现长时间记录。功率计实现数据记录有两种方式,一种是通过在仪器上插入U盘将数据实时保持到U盘中,然后拷贝出来用PC进行二次分析。另一种是通过以太网直接连接上位机软件,将功率计的数据实时同步到PC端进行存储,可以实时分析,也可以存储结束后做离线分析。如下图所示,通过上位机可以实现计时存储、记录存储、触发存储等多种功能。