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微波信號功率測量應(yīng)該注意哪些問題？ 一、概述 微波功率是表征微波信號特性的一個重要參數(shù)，因此微波功率測量就成了微波測量的重要內(nèi)容之一,進行信號功率測量是其重要功能。近年來微波信號分析儀的信號功率測量準確度越來越高。但是多數(shù)儀器操作者尤其是初級使用的人由于容易忽略的細節(jié)問題，即使使用了高性能的信號分析儀，依然常常導(dǎo)致測試結(jié)果產(chǎn)生較大的測量誤差甚至得到錯誤的結(jié)果。本文針對使用信號分析儀器進行功率測量過程中總結(jié)了五大注意事項。 
二、注意事項 1.注意測試電纜選擇及使用 信號通過測試電纜從輸入端到輸出端，都會有一定的通路衰減，衰減量的大小與測試電纜型號、長度以及工作信號的頻率有關(guān)。工作頻率越高、電纜越長衰減量越大，對于長1.5m的低損耗同軸電纜，工作到50GHz時其電纜衰減量高達8dB，對于普通的其它同軸電纜衰減量會更大。因此在進行信號測量之前，必須使用功率計對測試電纜進行補償校準，將得到的補償值保存在信號分析儀中，利用信號分析儀的幅度修正功能，來消除電纜損耗帶來的影響。對于高頻段小信號的測量，一定要選擇屏蔽性能良好的低損耗同軸電纜。 測試電纜在進行連接時要非常謹慎，兩臺儀器通過電纜進行連接時，電纜的實際彎曲半徑不能小于電纜指標要求的靜態(tài)彎曲半徑和動態(tài)彎曲半徑，因為過小的彎曲半徑會使連接電纜的性能參數(shù)發(fā)生變化，特別是引起特性阻抗參數(shù)的變化，使信號通路駐波變差，影響測量功率的精度。因此電纜在使用過程中，盡可能使整個電纜保留較大的彎曲半徑，對于硬度較大的半鋼電纜，在使用完后盡量保留上次使用時的形狀，不要刻意去掰直或保持某種狀態(tài)，以降低電纜在反復(fù)彎曲的過程中，電纜性能參數(shù)的變化，進而影響測量信號精度。可以說合理的測試電纜選擇與使用對實現(xiàn)功率的準確測量非常關(guān)鍵。
2.注意轉(zhuǎn)接連接器的選擇及使用 測試電纜通過轉(zhuǎn)接連接器與測試儀器相連接，連接的好壞也會影響測試信號功率的準確性。在進行測量連接之前，首先應(yīng)對連接器進行檢查和清潔，確保連接器干凈、無損器，尤其是2.4mm和1.85mm轉(zhuǎn)接連接器的陰頭是否有裂口或形變。在進行連接時一定要保證電纜接頭的松緊要適度，既不能擰的太松引起接觸不良，損耗太大，也不能擰的太緊，容易損傷接頭及轉(zhuǎn)接連接器。正確的操作過程如下：首先對準兩個互連器件的軸心，保證陽頭連接器的插針同心地滑移進陰頭連接器的接插孔內(nèi)。然后將兩個連接器平直地移到一起，使它們能平滑接合，旋轉(zhuǎn)連接器的螺套（注意不是旋轉(zhuǎn)連接器本身）直至擰緊，連接過程中連接器間不能有相對的旋轉(zhuǎn)運動。最后使用力矩扳手擰緊完成連接，注意力矩扳手不要超過起始的折點，可使用輔助的扳手防止連接器轉(zhuǎn)動，且記不可用力過大以損壞接頭。 3.注意預(yù)留合理預(yù)熱時間 從打開整機電源到進行信號測量之前，必須給整機預(yù)留一定的預(yù)熱時間，這個時間通常要求大于10分鐘，且在整機預(yù)熱過程中，整機保持全頻寬連續(xù)掃描狀態(tài)。因為從開機的低溫到正常工作的恒溫狀態(tài)，整機微波部件的性能參數(shù)、晶體振蕩器及器件參數(shù)都會發(fā)生一定變化，這些參數(shù)會影響整機測量準確性。因此，測量之前保持整機全掃寬狀態(tài)，必須預(yù)留足夠的預(yù)熱時間，保證整機微波部件、器件參數(shù)不再變化，以實現(xiàn)測量的準確性，尤其是事項對高頻段信號的功率準確測量。 4.合理選擇交直流切換 信號分析儀射頻通路默認狀態(tài)除保持衰減器的10dB衰減默認狀態(tài)外，更重要的一點是衰減器包含一個交流（AC）耦合與直流（DC）耦合切換，默認狀態(tài)下衰減器選擇在交流（AC）耦合狀態(tài)下，主要是防止輸入信號中包含直流成分摔壞混頻器。但是對小于10MHz及以下的射頻輸入信號，直接通過交流（AC）耦合擋會產(chǎn)生較大的衰減。因此要實現(xiàn)小于10MHz及以下信號的功率準確測量，需要人為將衰減器切換到直流（DC）耦合狀態(tài)。同時為了有效防止射頻信號中的直流成分進入混頻器，在進行測試前一定要確定輸入的射頻信號不包含直流分量。 5.注意對儀器定期進行計量校準 當測試儀器使用了較長時間（一般指一年以上）后，整機器件的性能參數(shù)往往會發(fā)生一定的變化，出廠時的調(diào)試數(shù)據(jù)與實際調(diào)諧頻點會產(chǎn)生一定偏移，特別是整機通路濾波器發(fā)生一定偏移，進而影響信號功率測量的精度。因此要保證信號分析儀器測量高精度，客戶需要定期對儀器（通常為一年）進行計量，通過計量修正器件老化而帶來的出廠參數(shù)變化。 總之，只要測試工作者關(guān)注上述儀器的注意事項，就可以使用信號分析儀進行正確功率測量。目前信號分析儀器功率測量準確度范圍大約在±0.5dB~±3dB之間，如果用戶需要更高精度的功率測量，則需要選擇其他專門的功率測試儀器，比如功率計、測量接收機等。 |
