基于定向耦合器和功率传感器的DUT输入功率测量方案

定向耦合器用于对少量输入信号功率进行采样,以进行测量。端口1是输入端口;端口1是输入端口。端口2是输出端口;端口3是耦合端口;端口4是隔离/端接端口,通常端接至50Ω,以最大程度地减少反射。
但是,当我们测量被测设备(DUT)的输入功率时,尤其是在自动化测量系统中,我们将功率传感器与定向耦合器一起使用。在进行1dB压缩点测量时,通过改变输入功率和测量输出功率,我们必须测量和计算连接到端口3的功率传感器和输入到DUT的损耗,以计算损耗以校正测量值。由功率传感器供电(图1)。在本文中,此损耗表示为输入损耗Lpi的功率传感器。
基于定向耦合器和功率传感器的DUT输入功率测量方案

图1自动化测量系统采用了定向耦合器和功率传感器。
Lpi损耗补偿了功率传感器测得的功率电平中的P。乍一看,损耗的测量方法如图2所示,但是这种测量损耗的方法没有正确制定。
功率传感器测量的功率:
Pm=Pin–|Lpi|(1)
基于定向耦合器和功率传感器的DUT输入功率测量方案

图2这是使用功率传感器测量功率的方式。
根据图3所示的设置来计算流入元素的功率的符号约定结果。
基于定向耦合器和功率传感器的DUT输入功率测量方案

图3这是功率流入元件的方式。
潮流将产生如下:
Pout=Pin–Patt(2)
Pin=Pout+Patt(3)
现在,让我们将Lpi损耗的路径分为两部分,如图4所示。
基于定向耦合器和功率传感器的DUT输入功率测量方案

图4Lpi损耗是两个部分的总和:Lpc和Ldi。
功率传感器输入损耗:
|Lpi|=|Lpc|+|Ldi|(4)
现在,从点Pm或传感器的输入移至点Pin或DUT的输入,应将Lpc损耗添加到Pm处的测得功率电平,以达到Pc点处的功率电平。最后,由于Ldi是电缆损耗,因此应从Pc中减去Ldi损耗,以在Pin点达到功率水平。传感器测量的DUT的实际输入功率:
P”在=P米+|LPC|–|Ldi|(5)
现在,让我们计算损失,如图2所示。
Pin=Pm+|Lpi|=Pm+(|Lpc|+|Ldi|)(6)
这种计算在逻辑上看起来是正确的,但是如上所述,Ldi损失不应该加到全部损失上;相反,应该从全部损失中减去它。
P”在=P米+|LPC|–|Ldi|(7)
要找出这些方法中的错误,只需使用以下公式。
误差=P在-P”在=2×|L二|(8)
在此,在Pin处计算出的测得功率电平的误差为2×|Ldi|。高于准确的功率水平。
因此,应使用以下公式计算功率传感器与DUT输入之间的损耗。
|功率传感器输入损耗|=|Lpc|–|Ldi|(9)
最后,这是如何实际测量损失的方法。
基于定向耦合器和功率传感器的DUT输入功率测量方案

图5一种更实用的方法来衡量损失。
由于定向耦合器在入射功率和接收功率之间的损耗可以忽略不计,因此,第一步,我们使用连接到定向耦合器输出的功率传感器来测量输出功率,并减去两个功率传感器之间的测量功率,得出Lpc失利。
在第二阶段,我们使用网络分析仪测量由定向耦合器和DUT输入之间的电缆,衰减器和混合耦合器(由Ldi表示)引起的损耗。最后,我们根据公式9计算总损耗。
SiamackGhadimi拥有电气工程博士学位,是大学的助理教授。
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