精確產生射頻、微波功率的解決方案
圖5. 兩種電平控制探頭的連接方法
圖6. 在信號源SMU界面直接進行功率的測量與調節
四、保證測試準確度
由 于反射系數的影響,會引入測量的不確定度,NRP系列探頭可以把反射系數考慮進去,對結果進行伽馬()修正,NRP-Z28/Z98探頭與UUT之間的 失配不確定度可以進一步減小。反射系數對測試結果有影響,有反射存在時,功率計測量的功率值與發射功率并不相等,此時存在反射功率P.
圖7. 反射系數對測量結果的影響
描述復數阻抗輸入端反射波的幅度和相位。負載端的反射系數用L描述,信號源端的反射系數用G描述,則入射功率Pi與發射功率PGZ0之間的關系如下,
用描述反射系數的幅度,這樣入射功率與信號源發射功率之間滿足如下關系式,該關系式就代表了輸入功率的不確定度。
如果要對反射特性進行修正,則必須知道源和負載的反射系數,探頭端的反射系數由探頭自身給出,信號源的反射系數可以用矢量網絡分析儀測量S11參數得到,伽馬修正的實現原理如圖8所示。
圖8. NRP功率計伽馬修正的實現
如果在NRP-Z28/Z98探頭與UUT之間還存在轉接頭、衰減器或其它連接電纜等二端口網絡,還可以用去嵌入方式實現S參數修正,其修正原理如圖9所示,該二端口網絡的4個S參數可以用矢量網絡分析儀測量得到一個S2P文件來描述,再通過USB接口把S2P文件下載到探頭中,完成測試結果的S參數修正。
圖9. NRP功率計S參數修正的實現
與普通的NRP終端式功率探頭類似,NRP-Z28/Z98系列電平控制探頭的S參數修正的實現如圖10所示。通過把二端口網絡的四個S參數存儲在S2P文件里,再通過USB接口下載到探頭內即可自動完成修正,可以實現更精確的功率調節與測量,減小了測量不確定度。
圖10. NRP-Z28/98探頭S參數修正的實現
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