感測器

峰值、CW 及平均功率系列感測器 (6 GHz - 40 GHz)

峰值、CW 及平均功率系列感測器 (6 GHz - 40 GHz)

Boonton 提供高效能峰值, CW 及平均功率感測器,頻率範圍最高達 40 GHz,適用於快速上升時間、寬頻寬及寬動態範圍的射頻量測需求,確保高準確度及 NIST 可追溯性。
詳細介紹

峰值、CW 及平均功率感測器系列

精準功率量測,掌握射頻未來

 

功率計的整體性能取決於所使用的功率感測器,Boonton 提供各種高品質的功率感測器,可滿足幾乎所有應用需求;Boonton 具備完整的峰值 (Peak) 及平均 (Average) 功率感測器產品線,頻率範圍可達 40 GHz,適用於快速上升時間、高頻寬及寬動態範圍的應用。
 

  • 快速量測速度
  • 寬動態範圍 (-70 dBm 至 +20 dBm)
  • 校準因子 (Calibration Factors)、線性度及溫度補償資料儲存於 EEPROM
  • 優異的駐波比 (SWR) 以減少匹配不確定性
  • 精確的校準及 NIST (美國國家標準技術研究院) 可追溯性
  • 與大多數 Boonton 功率計系列相容

 

特性

Boonton 提供多種功率感測器,能與 4540、4500B、4300、4240 及 4530 系列的 Boonton 功率計相容,這些功率計的規格標示了設備的保證性能,在正常操作和環境範圍內都適用;但在使用前需要進行歸零和校準,除非另有特別說明,若需要了解更多關於量測不確定性的資訊,可以查閱 Boonton 功率感測器手冊。
 

功率感測器的功能

感測器的主要功能是將入射 RF 或微波功率轉換為可由功率計處理的等效電壓,此外,感測器需要為入射功率提供與傳輸系統匹配的阻抗,且須以最小漂移 (Drift) 和最低雜訊進行量測,以確保高準確度。
 

校準與可追溯性

Boonton 採用線性校準及頻率響應校準來提升二極體感測器的性能,並校正所有範圍內的非線性。

  • 線性校準 (Linearity Calibration) 可用於擴展二極體感測器的操作範圍,並校正熱電偶 (Thermocouple) 或二極體感測器動態範圍內的非線性誤差。
  • 頻率校準因子 (Frequency Calibration Factors) (NIST 可追溯) 及其他資料均儲存於所有峰值功率感測器內部,線性校準則透過峰值功率計內建的校準器進行。

 

感測器選擇

Boonton 的二極體感測器採用平衡式二極體檢波器 (Balanced Diode Detectors),相較於單二極體感測器,這種雙二極體配置可提供更高的靈敏度及更好的諧波抑制 (Harmonic Suppression)。

在選擇功率感測器時,需考慮以下因素:

  • 頻率範圍 (Frequency Range)
  • 動態範圍 (Dynamic Range)
  • 調變方式 (Modulation)


感測器的上升時間需快於調變訊號,Boonton 提供多種峰值功率感測器,涵蓋廣泛頻率範圍,確保量測具備最寬動態範圍及最快的上升時間。
 



圖 1:直接功率量測的典型方塊圖
此圖展示了 RF 訊號源與功率感測器的連接方式,根據不同的輸入頻率範圍,可選擇不同類型的功率感測器,訊號透過電纜傳輸至儀器,並透過感測器將 RF 訊號轉換為可量測的物理量。




圖 2:連續功率量測示意圖
此圖顯示功率感測器與 CW (連續波) 或調變訊號的連接,這是一種常見的功率量測方法,功率計會直接顯示訊號的平均功率,顯示模式可為數字或圖形,並以 dBm 或瓦特 (Watts) 為單位,感測器具備高頻寬,並由儀器連續應用頻率與線性修正,確保 RF 訊號的高準確度量測。




圖 3:使用 Boonton 4542 功率計與快速峰值功率感測器進行 CCDF (補充累積分佈函數) 統計量測
CCDF 值接近 0% 表示最高測得的功率水準,而接近 100% 的 CCDF 值則代表訊號中最常見的功率分佈;此模式可用於分析類似雜訊的訊號,如現代通訊技術所展現的訊號特徵。




圖 4:Boonton 4542 的脈衝模式畫面


此模式適用於週期性波形 (Periodic Waveforms),並通常可在觸發脈衝模式下進行自動量測,一旦偵測到穩定的週期性訊號,儀器可自動定位波形轉換,並顯示參數,例如:

  • 上升時間 (Rise Time)
  • 下降時間 (Fall Time)
  • 脈衝頻率 (Pulse Frequency)
  • 脈衝寬度 (Pulse Width)
  • 過衝 (Overshoot)
  • 完整週期內的平均功率 (Average Power Over a Full Cycle)

 

主要規格

CW 及平均功率感測器


 

峰值功率感測器


 

資源

Peak, CW 及平均功率感測器規格書 >