功率计三种分类详解.doc

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1、功率计三种分类详解　　功率计是测量电功率的仪器。搞射频微波的各位亲们相比不陌生，功率计基本上也是和信号源、频谱仪、网络分析仪并行的几个大件之一，当然没有前面几个大哥那么昂贵。　　　　图1功率测量仪器的组成　　功率计分类　　一、按照连接方式分类　　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

2、测量精度是最高的，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。　　通过式功率计，它是利用某种耦合装置，如定向耦合器、耦合环、探针等从传输的功率中按一定的比例耦合出一部分功率，送入功率计度量，传输的总功率等于功率计指示值乘以比例系数。通过式功率计的业内先驱是Bird，射频微波的老人应该都知道。下图就是典型的通过式功率计的原理框图：　　　　图2.通过式功率计的原理框图　　　　通过式功率计的主要特点;　　（1）通过式功率计

3、具有大功率测量能力。理论上来说，只要传输线可以通过的功率，通过式功率计都可以测量。所以广电上动辄上千瓦的功率，都是由通过式功率计来测量的。　　（2）通过式功率计很难做到宽带，这是由于里面的定向耦合器的限制。　　（3）由于定向耦合器的耦合度存在，通过式功率计不能用于太小的功率测量。这个和终端式功率计正好各有所长。　　二、按照灵敏度和测量范围分类　　射频或微波功率计按灵敏度和测量范围分类，可以分为测热电阻型功率计、热电偶型功率计、量热式功率计、晶体检波式功率计。　　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

4、，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，一般用于比较精确的功率测量。　　　　图3热电偶功率计原理简图　　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

5、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。