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Was ist ein HF- und Mikrowellenleistungsmesser / Wattmeter?

Was ist ein HF- und Mikrowellenleistungsmesser / Wattmeter?

In vielen Bereichen der HF-Entwicklung, des Entwurfs, des Tests, der Reparatur und des Außendienstes werden HF- und Mikrowellenleistungsmesser oder Wattmeter benötigt.

HF-Leistung ist ein Schlüsselparameter für viele Anwendungen. Daher werden HF-Leistungsmesser benötigt.

Die HF-Leistungsmessung kann auf verschiedene Arten durchgeführt werden, wobei jede ihre eigenen Eigenschaften, Vor- und Nachteile hat. Es ist notwendig, die richtige Form der Leistungsmessung für eine bestimmte Anwendung zu wählen. Auf diese Weise enthüllen die Ergebnisse der Leistungsmessung die erforderlichen Daten und ermöglichen es, das System auf die richtige Weise zu testen.

Während die HF-Leistungsmessung als einfache Verwendung eines HF-Leistungsmessers oder eines Mikrowellenleistungsmessers angesehen werden kann, ist dies nicht nur der Fall. Die Kenntnis der verschiedenen Messtechniken, das Verständnis der verschiedenen Arten von HF-Leistungsmessern und die Art und Weise, wie die Fehler bei HF- und Mikrowellenleistungsmessungen minimiert werden können, sind der Schlüssel zu guten HF-Leistungsmesswerten.

Arten von HF- und Mikrowellenleistungsmessern

Es gibt eine Reihe von Möglichkeiten, wie die HF-Leistung (einschließlich Mikrowellenleistung) gemessen werden kann. Infolgedessen gibt es verschiedene Klassen von Prüfgeräten, die für die HF-Leistungsmessung verwendet werden können:

  • Inline-HF-Leistungsmesser: Diese HF-Leistungsmesser nehmen eine Probe der Leistung, die entlang einer Zuleitung fließt, und verwenden diese, um den Leistungspegel anzuzeigen. Diese Inline-HF-Leistungsmesser werden in Live-Systemen wie Funksendern zur Überprüfung der Ausgangsleistung verwendet. Sie sind normalerweise gerichtet und können verwendet werden, um die in beide Richtungen fließende Leistung zu überprüfen.
    Die von diesen HF-Leistungsmessgeräten durchgeführten Messungen sind frequenzunempfindlich - sie messen die in sie eintretende Gesamtleistung unabhängig von der Frequenz (innerhalb der Gesamtfrequenzbeschränkungen des Instruments).
  • Absorptions-HF-Leistungsmesser: Wie der Name schon sagt, absorbieren diese HF-Leistungsmesser die von ihnen gemessene Leistung. Einfache Zähler können analoge Typen sein, die in einer einzigen Einheit gebildet werden, die aus einer HF-Last, den Erfassungsdioden und einem analogen Zähler besteht. Diese sind für eine Reihe von Anwendungen ausreichend, können jedoch in ihrer Leistung eingeschränkt sein.

    Die fortgeschritteneren Typen verwenden einen externen Leistungssensor, der nahe an der Stromquelle angeschlossen werden kann, und diese Leistungssensoren können einer von verschiedenen Typen sein. Dies erzeugt ein Signal proportional zum Leistungspegel, der in den Sensor eintritt. Das Sensorsignal wird mit dem Hauptinstrument innerhalb des gesamten HF-Leistungsmessers gekoppelt, um die Ergebnisse zu verarbeiten und den Messwert anzuzeigen.

    Messungen mit absorbierenden HF-Leistungsmessgeräten sind frequenzunempfindlich - sie messen die in sie eintretende Gesamtleistung unabhängig von der Frequenz (innerhalb der Gesamtfrequenzbeschränkungen des Instruments).

    Die absorbierenden HF-Leistungsmesser mit externen Sensoren verfügen normalerweise entweder über digitale Anzeigen oder viele bieten heutzutage eine Anzeige, auf der das Ergebnis im bequemsten Format angezeigt werden kann. Für den Betrieb wird im Leistungssensor oder Leistungskopf eine analoge Spannung erzeugt, die in die Haupteinheit des HF-Leistungsmessers eingespeist wird. Da heutzutage ein hohes Maß an digitaler Signalverarbeitung verfügbar ist, enthalten viele HF-Leistungsmesser erhebliche Verarbeitungsniveaus, und dies kann die Messung einer Vielzahl von Signaltypen ermöglichen.

    Bei der Auswahl eines HF-Leistungsmessers oder eines Mikrowellen-Leistungsmessers ist es wichtig, den richtigen Typ des Leistungssensors auszuwählen. Es gibt verschiedene Arten von Leistungssensoren, die für verschiedene Arten der HF-Leistungsmessung geeignet sind. Einige Arten von HF-Leistungssensoren eignen sich zur Messung der Durchschnittsleistung, während andere Messungen der Impulsleistung oder der Spitzenhüllkurvenleistung durchführen können.
  • Spektrumanalysatoren und andere Instrumente: Instrumente wie Spektrumanalysatoren verfügen über Leistungsmessfunktionen. Diese Instrumente können den HF-Leistungspegel auf einer bestimmten Frequenz messen, jedoch nicht die Gesamtleistung, die auf allen Frequenzen eingeht. Die HF-Leistungsmessungen des Spektrumanalysators waren früher nicht genau, aber mit den Verbesserungen in ihrer Technologie weisen die HF-Leistungsmessungen eine weitaus höhere Genauigkeit auf.
    Wie zu erwarten ist, sind die mit Spektrumanalysatoren durchgeführten Leistungsmessungen frequenzempfindlich und es ist möglich, die Leistung eines Signals auf einer bestimmten Frequenz zu messen. Dies kann nützlich sein, wenn Leistungsmessungen für eine Grundfrequenz oder Oberwellen oder andere Störsignale erforderlich sind.

    Hinweis zum Spektrumanalysator:

    Spektrumanalysatoren Analysatoren messen Signale im Frequenzbereich und zeigen Signalpegel gegen die Frequenz an. Daher eignen sich Spektrumanalysatoren besonders für viele Bereiche wie HF-Design, Service und Reparatur, in denen die Signalpegel auf verschiedenen Frequenzen angezeigt werden müssen.

    Lesen Sie mehr über die Spektrumanalysator.

Jeder Typ eines HF-Leistungsmessers oder Wattmeters wird unter verschiedenen Umständen verwendet. Das Absorptions-HF-Leistungsmessgerät wird jedoch am häufigsten für genaue Labormessungen verwendet. Die Durchgangsleistungsmesser werden eher für Feldanwendungen verwendet.

Geräte für HF- und Mikrowellenleistungsmessungen

Die Leistung ist ein Maß für die Energie pro Zeiteinheit und wird normalerweise in Watt gemessen - dies ist eine Energieübertragung mit einer Geschwindigkeit von einem Joule pro Sekunde.

Obwohl das Watt das Basismaß ist, geht häufig ein Multiplikator voraus, da sich die Leistungsstufen über einen weiten Bereich erstrecken können. Kilowattwerte (103 Watt) oder sogar Megawatt (106 Watt) werden in einigen großen Stromversorgungsanlagen verwendet, während andere Anwendungen viel niedrigere Werte aufweisen - Milliwatt (10)-3 Watt) oder Mikrowatt (10-6 Watt) kann gefunden werden.

In einigen Fällen kann die Leistung in dBW oder dBm angegeben werden. Diese verwenden eine logarithmische Dezibel-Skala, die sich jedoch auf einen bestimmten Leistungspegel bezieht.

An sich ist ein Dezibel kein absolutes Niveau. Es handelt sich lediglich um einen Vergleich zwischen zwei Ebenen, und allein kann es nicht zur Messung einer absoluten Ebene verwendet werden. Die Größen von dBm und dBW werden am häufigsten verwendet.

Hinweis zu dBm & dBW:

Viele Leistungspegel werden in dBm und dBW ausgedrückt. Da ein Dezibel ein Verhältnis ist, sind dies Leistungspegel, ausgedrückt in Dezibel relativ zu einem Milliwatt bzw. einem Watt.

Lesen Sie mehr über die dBm und dBW.

Es ist ersichtlich, dass HF-Leistungsmesser oder Mikrowellenleistungsmesser für den Entwicklungsingenieur, Servicetechniker und Feldingenieur in vielen Bereichen von entscheidender Bedeutung sind. Überall dort, wo HF-Signale vorhanden sind, müssen die Leistungspegel gemessen werden können, und spezielle HF-Leistungsmesser oder Wattmeter sind häufig der beste Weg, um dies zu erreichen. In einigen Fällen können Spektrumanalysatoren verwendet werden, aber um die beste Sicht auf die Leistungspegel zu erhalten, ist häufig ein HF-Leistungsmesser oder ein Wattmeter die beste Methode.

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