基于Boonton功率表的脈沖射頻部件及系統(tǒng)的詳細(xì)分析

Boonton的功率表非常詳細(xì)的波形跟蹤可實現(xiàn)精確的測量，有效的校準(zhǔn)，以及對線性和脈沖射頻部件及系統(tǒng)的詳細(xì)分析

對測試工程師而言，動態(tài)范圍寬的脈沖射頻應(yīng)用（如雷達(dá)和MRI）都具有挑戰(zhàn)性。這些信號發(fā)出時功率很高，返回時卻很微弱，面臨極大的環(huán)境噪聲。功率測量對任何種類的射頻傳輸系統(tǒng)都至關(guān)重要：功率太高，信號失真，功率太低，以及信號被噪聲掩蓋。采用功率表是進(jìn)行射頻功率測量精確的方式。確定敏感性、測量最大輸出功率或分析射頻組件的線性度，這幾項參數(shù)的處理只是功率表能夠執(zhí)行的眾多任務(wù)的其中一小部分，并且其精度非常高。

對于脈沖射頻信號，主要規(guī)范包括峰值功率、平均功率、升壓時間、降壓時間、過沖和下沖（見圖1）。為了達(dá)到最高的詳細(xì)度和精確度，功率傳感器的速度必須很快，能提供較寬的頻帶寬度，并且必須具有高動態(tài)范圍。采樣率高的功率表將以較小的增量捕獲信號點，之后在屏幕上重建信號波形，以進(jìn)行進(jìn)一步分析。Boonton的功率表不僅能快速采樣，還能提供其它強大的功能，如以隨機的間隔進(jìn)行采樣。為什么如此重要？這種采樣技術(shù)不受儀器時基的影響，在測量重復(fù)信號方面有巨大的優(yōu)勢。重復(fù)信號占射頻應(yīng)用中測量的所有信號的絕大部分。這種異步采樣技術(shù)也稱為隨機隔行掃描采樣或簡稱為RIS。RIS采樣可提供詳盡的深度信息，相比傳統(tǒng)采樣技術(shù)，它能顯示更多的波形信息。

圖1 脈沖射頻信號

圖2中的截圖顯示了兩個功率表對快速信號轉(zhuǎn)換的三次連續(xù)測量。上一行示出了采用傳統(tǒng)采樣技術(shù)的功率表，下一行示出了采用RIS技術(shù)的Boonton 4540型功率表。使用這兩種功率表測量相同信號。正如所料，兩種功率表都能測量快速信號轉(zhuǎn)換，但采用RIS技術(shù)的Boonton功率表在100皮秒的時間內(nèi)具有有效的時間分辨率。它能在顯示器上明顯地生成更詳細(xì)的波形，使用戶能對信號進(jìn)行徹底分析。波形采樣不足的測量方式差異為30mW，而Boonton的差異僅為8mW。

圖2 兩個功率表對快速信號轉(zhuǎn)換的三次連續(xù)測量