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用于精确功率测量的二极管传感器技术

上网日期: 2007年01月24日 ?? 作者: Michael Osoba ?? 我来评论 字号:放大 | 缩小 分享到:sina weibo tencent weibo tencent weibo


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关键字:二极管传感器? 功率测量? 热电堆? ARMMS?

零位调整和漂移

这是调零过程的残留效应,其在一小时内的漂移采用最大平均法来测量。对该参数的规范要求是误差项在最敏感的范围内小于满量程的0.5%。对于本文中已讨论过的两个传感器,最敏感的量程达到10dB。

对于快速热量传感器,零位调整等于0.05mW;而对于通用二极管传感器,零位调整等于0.05nW。随着功率电平在最小量程内的降低,零位调整和漂移的影响更为重要。对于已公布的动态范围内最低端的信号,其贡献小于5%。

校准器功率参考

功率参考为功率计提供一个可追踪的0dBm参考电平,以校准传感器。参考校准可追踪到国家标准,并且可以被考虑为具有+/-1.2%内的峰值精度或一年内具有0.9% 的RSS。我们要考虑的其它误差是待校准传感器与该参考之间的不匹配。该参考具有小于1.04的VSWR(电压驻波比),而该数值有助于减小这种误差。对于被考虑的两个传感器,这个误差项是0.31%。

功率传感器

功率传感器对不确定性预算的影响有5个因素:

1. 线性度

传感器具有一个线性规范,它是与理想功率测量设备之间的测量偏差;

2. 温度系数

热电堆和二极管单元两者都具有温度系数。安立的传感器对温度漂移进行单独的校正,并且在功率计用来计算校准的衬底上具有小的热敏电阻。校准是不完美的,所以,仍然存在残余误差;典型情况下,该误差在宽的温度范围内小于1%。

3. 不匹配

它是在测量时传感器和被测设备之间的不确定性。这常常是误差预算中最大的一个因素,即使各传感器之间的匹配较好。

4. 校正因子的不确定性

这是传感器和校正因子的校正系统之间不匹配的函数,它受到被测传感器的影响。所以,对于38GHz的快速热传感器的例子,其具有的校正因子不确定性为3.62%,而2.2 GHz的通用传感器具有0.6%的校正因子不确定性。

5. 噪声

这取决于传感器的类型和所施加的信号电平。对于热电堆单元,随着信号电平的减小,噪声的贡献增加。对于通用传感器,我们需要考虑每一组二极管上向着量程转换点处增加的噪声。在量程转换之后,信噪比就得到改善。功率计信号通道对传感器的整体噪声性能的贡献相对很小。

平均化可以减小噪声,安立 ML234X功率计提供几种平均化的方案。在较低功率下,有一种自动增加平均的工具,以保持在较高功率电平上的快速响应。


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