功率计发展到今天,USB功率探头(功率传感器)已成为主流功率计,探头自身完成测试工作,通过USB连接控制器,控制器的功能是进行测试控制设置和数据计算显示。R&S功率探头的控制器可以是功率计主机,可以是带有USB控制接口的频谱仪、信号源、网络分析仪和接收机等仪器,可以是计算机,也可以是平板电脑或手机。
这些灵活性和多样性带来了复杂性,本文开启功率计使用的“傻瓜模式”,力求让没有功率计基础和经验的人测准信号功率。
应用场景
通用(Universal)探头
适用于小功率测量的几乎所有应用场合;
可测量所有类型信号的平均功率;
对于已知占空比的脉冲信号,可自动计算显示峰值功率;
可测量TDD通信信号的时域脉冲内的平均功率;
工作频率上限可达50GHz;
功率量程范围-70dBm~23dBm;
通用探头是多通道二极管探头,均衡考虑精度、量程和速度。
热电(Thermal)探头
一般用于计量校准等追求最高电平测量精度的场合;
可测量所有类型信号的平均功率;
对于已知占空比的脉冲信号,可自动计算显示峰值功率;
工作频率上限可达110GHz;
功率量程范围-35dBm~20dBm;
其优点工作频率范围大、精度高;
缺点量程动态范围小,速度慢,仅能测试平均值。
宽带(Wideband)峰值探头
可测量所有信号平均功率和脉冲信号的峰值功率等脉冲参数;
特别适用于窄脉冲(脉宽<1ms)的测量;
通常采用Trace模式,显示时域功率包络曲线;
脉冲分析功能;
读出升降沿时间、脉宽和周期等时间参数;
峰值、均值和脉内均值功率等参数。
工作频率上限可达44GHz;
功率量程范围-60dBm~20dBm;
其优点是可以测量脉冲信号功率曲线,直接分析脉冲参数;
缺点是噪声大,精度略低。
使用方式
计算机软件控制功率探头
电脑预装驱动和功率测量软件
VISA(RS-VISA或NI-VISA)
R&S NRP-Toolkit
R&S powerviewer功率测量软件
USB(Type A)接口探头连接电脑,软件左下角显示探头串号
ALT+S可以切换显示设置面板setting panel
平均功率测量
Continues模式;
输入信号频率值Signal frequency;
探头空载,设置面板中点击Zero调零校准;
连接DUT,运行测试读取功率值;
单位可选dBm,W,dBW,V,dBuV,选择框位于数据显示主窗口左下方;
如需显示峰值,设置面板中勾选duty cycle,按照已知占空比输入脉宽/周期百分比,数据显示主窗口左下方显示峰值功率计算值。
脉冲功率分析
Trace模式,必须宽带峰值探头;
输入信号载波频率值Signal frequency;
探头空载,设置面板中点击Zero调零校准;
设置面板中点击Pulse,勾选全部measurement results;
设置面板中设置横轴时间轴/div,使trace窗口中显示大于一个完整周期的信号;
双击Trace窗口最大化,读取pulse measurement中各项脉冲参数。
电平修正
仅当探头串接衰减器或放大器时使用;
窗口右下方Level offset 输入;
连衰减器时,offset等于衰减值;
连放大器时,offset等于负增益值。