domingo, 14 de febrero de 2010

Medida de la potencia de radiofrecuencia y de microondas de frecuencias

Esta nota de aplicación revisa los fundamentos de las mediciones de potencia de CC a microondas. También se cubren es cómo un equipo de prueba, circuito, y el cable coaxial interactúan e influyen en la exactitud de medición de potencia de RF / frecuencias de microondas.
En los circuitos de CC, la medición de potencia es relativamente fácil. Por ejemplo, si el voltaje a través de V y corriente a través de una resistencia R se mide, la potencia se puede calcular fácilmente usando la siguiente.

En un circuito de CA que contiene inductancia o capacidad, medición de potencia se vuelve compleja porque el voltaje y la corriente están fuera de fase. El poder se calcula utilizando la siguiente.

Dónde es la diferencia de ángulo de fase entre E e I, y las magnitudes de E e I son los valores RMS.
En RF / frecuencias de medición de potencia de microondas presenta más de un desafío. Los instrumentos utilizados para medir la tensión o la causa actual de ajuste de la RF / circuito de microondas o la línea de transmisión coaxial. Un voltímetro de RF añadiría pico-faradios de capacidad y una medición de la corriente añadiría nano-henerys de la inductancia en el circuito o línea de transmisión con lo que las mediciones inexactas. Sin embargo, el poder produce la misma cantidad de calentamiento de los componentes, independientemente de la frecuencia de la fuente (DC, 60 Hz, o RF / microondas). Medición exacta de la energía de RF / circuitos de microondas (amplificadores, osciladores, filtros, etc) es posible gracias a la salida red de juego emplea para acoplar el circuito a una carga o un cable coaxial (ohmios normalmente 50 o 75). Voltaje y la corriente varía con la longitud de un cable coaxial sin pérdidas, pero el poder no es una función de la longitud de un cable coaxial sin pérdidas.

Termistor Monte
Medida de potencia de RF / frecuencias de microondas se logra mediante la conexión de una carga capaz de responder a la RF que se aplicó la potencia de microondas. Uno de RF / carga de microondas es un termistor pequeña cuenta que responde con un cambio en la resistencia cuando se aplica la RF / potencia de microondas. Un diagrama de un RF / termistor microondas montaje se muestra a continuación.

Los termistores en el puente de RF están sesgadas de manera que su resistencia individual es de 100 ohms lo cual representa un 50-ohm de carga a la RF / potencia de microondas debido a la superficie de montaje de condensadores conectada entre la línea de polarización de CC y la tierra. La superficie de montaje del condensador es un circuito abierto a la DC, pero en RF / frecuencias de microondas el valor del condensador chip es elegido para proporcionar de baja impedancia (circuito corto) a la RF / señal de microondas.
Consulte el diagrama siguiente para obtener una explicación de la operación del puente de CC.

Cuando RF / potencia de microondas se aplica a los termistores de montaje a través del conector coaxial, calefacción termistor adicional se crea y la resistencia de los termistores se reduce. Para adaptar el puente de nuevo en el equilibrio, una cantidad igual de corriente continua es automáticamente restada por el puente y se muestran en el indicador del medidor de potencia, como una medida de potencia.
Puesto que la temperatura ambiente hará que los termistores a cambio de la resistencia y crear deriva de cero, es necesaria la compensación de temperatura. Un puente por separado y termistores se incorporan en el sistema de medición para responder a la temperatura. Sin RF / potencia de microondas aplicada al termistor de montaje, el término (Vc-VRF) = 0 sobre las variaciones de temperatura ambiente y el medidor sigue siendo cero.

Barrera Schottky diodo detector
. Diodos de barrera Schottky se utilizan también para medir la RF / potencia de microondas, pero no utilizan el efecto de calentamiento de la potencia aplicada como un indicador. RF / diodos detectores de microondas dependerá de la no unión de diodos lineal para generar un voltaje de CC cuando se aplica una RF / señal de microondas. Un diagrama de un circuito utilizado para medir la RF / potencia de microondas se muestra a continuación.

K es la sensibilidad de voltaje de diodo a una frecuencia especificada y los prejuicios.
La gráfica muestra al lado muestra la ley del cuadrado y la región lineal de un diodo Schottky típica barrera. En la plaza de la región la ley Vo = KPin RF con niveles de entrada / potencia mircowave entre -60 y -20 dBm. Por encima de la entrada de nivel de aproximadamente -20 dBm, el diodo funciona como un rectificador y se encuentra en la región lineal.

Para quitar el componente de CC de la medición y una compensación de temperatura, un diodo adicional del mismo tipo que el detector es necesario. Con el mismo sesgo y la ubicación física, el nivel de CC en cada diodo debe ser aproximadamente igual. Un par de diodos emparejado es preferido. El gancho de diferencial-up muestra al lado se puede utilizar para medir la RF / potencia de microondas en el rango de -60 a -20 dBm.

Un atenuador coaxial puede ser utilizado para ampliar el límite de potencia superior a cualquiera de los sensores de la energía se describe en esta no

Margarisabel Velasco Salas
Comunicaciones De Radiofrecuencia

http://www.azdtechnology.com/Power%20Measurement%20Application%20Note/pmappnote.htm

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