Необходимо измерить мощность передатчика на 2,4 ГГц (с SMA-выходом 50 Ом RF). Каким образом это вообще делается, и какое оборудование для этого нужно?

Как я понимаю, теоретически самый точный и банальный способ - подключить резистор 50 ом, и измерить его температуру. Существуют ли устройства, работающие по данному принципу, как они называюся и кто их выпускает? Какова их приблизительная стоимость (+/-1к$).

У меня в распоряжении есть анализатор спектра Agilent E4403B с полосой до 3 ГГц, к нему есть антенна широкополосная габаритами с лист бумаги А4. Сказали, что этим прибором можно померить мощность, хотя я в этом сомневаюсь. В теории измерение анализатором мне видится так: в специальной комнате ставится моё устройство на некотором расстоянии от приёмной антенны анализатора, определяется уровень сигнала и его мощность по всем частотам излучаемых моим девайсом, далее зная характеристику излучающей и приёмной антенны делается расчёт мощности излучённого сигнала. Но в этом случае должна получиться огромная погрешность. Куда проще померить температуру резистора.

Это всё догадки, а как измеряется мощность СВЧ устройства на самом деле?

если в пределах 30dBm, то просто подключается к Agilent E4403B и считываются показания....

Точные ваттметры так и работают, измерением температуры. Из старых советских приборов могу назвать, например, Я2М-66, к нему подключаются сменные болометрические головки на разные мощности (валяется такой без дела, потому как головку я ему спалил от большого ума, подав порядка 100 mW). Точно в принцип не вникал, скорее (но могу и ошибаться) измеряется не температура, а мощность, требуемая для разогрева эталона до определенной температуры, и, соответственно, при подаче ВЧ эта мощность уменьшается как раз на величину подаваемой.

Можно, конечно, и напрямую померять напряжение на нагрузке, но вольтметр для таких частот, как я понимаю, штука тоже непростая и погрешность по-любому вносит. Но если особой точности не нужно - почему бы и нет ? Детекторная головка и все дела (с аттенюатором, вероятно, раз речь о передатчике)... Для передатчика-то прецизионное измерение выхода вроде как не нужно.

А чем не подходит старый добрый http://www.priborelektro.ru/price/M3-56.php4?deviceid=434 - это то, о чем говорил rx3apf, только до 20Вт, у него, похоже, была 51-я головка
Или еще то же самое http://www.printsip.ru/pri-892.htm - там на фотке, ИМХО, 51 54 и 56 головки сразу

Сообщение отредактировал ledum - Nov 17 2009, 12:18

конечно, на прямую, юнит в дБм

Если купить Мощемер типа М3-56 ( до 20Вт) дорого, то измерить мощность можно и спользуя принцип калибратора этого мощемера. Те как Вы и предположили следует нагрузить усилитель на согласованную нагрузку!!! - СВЧ-резистор и измерить его температуру. Затем подключить эту же нагрузку к генератору прямоугольного или синусоидального сигнала низкой частоты, мощность которого не трудно измерить и изменяя его параметры добиться той же температуры нагрузки - это и будет эквивалентная мощность СВЧ сигнала.

Честно говоря, смутно себе представляю согласованную нагрузку на 2.4ГГц в виде резистора, температуру которого с приемлемой точностью можно померять. Если бы так было, на рынке не было бы десятков мостов измерительных без головок за копейки, ибо головки все пожгли, а восстановить не могут, а сам мост - кусок железа без головки.
Сам анализатор, быстрей всего, может померять мощность, если сдуру не спалить - автор не сказал какую же мощность нужно мерять, нужен точный аттенюатор. Наши аттенюаторы с позолочеными выводами были очень хороши, но вопрос с измеряемой мощностью остается открытым - выдержат ли они. Ну и может всплыть проблема стыковки их вилки N-типа с нашей розеткой 7/3 на аттенюаторе (нужен наш бочонок).

Сообщение отредактировал ledum - Nov 17 2009, 15:58

1. Измерить мощность можно, как уже указали, с помощью анализатора спектра. Однако, если сигнал широкополосный или его частота изменяется (например сигнал с прыгающей частотой FHSS), то сделать это будет проблематично.
2. Можно использовать прибор наподобие тех что уже указали, отечественный (сами используем М3-56) или импортный. Если я не ошибаюсь, в М3-56 принцип измерения калориметрический, в измерительной головке находится согласованная нагрузка на 50 Ом, и прибор измеряет ее нагрев. Также можно воспользоваться подобным девайсом:
http://www.mini-circuits.com/pdfs/PWR-6G+.pdf
Достоинство - портативность, недостаток - малый динамический диапазон, который можно устранить используя набор аттенюаторов.
3. Если не требуется большая точность измерения и есть такая возможность, можно самому собрать простой измеритель мощности, используя детекторный ВЧ диод. Измеренное значение продетектированного напряжения необходимо будет пересчитать в мощность.

Если не секрет, что передает передатчик? Если нужно измерить мощность по определенному каналу передачи, то калориметрические измерители типа Я2М-66 будут прилично врать. Например в gsm бывает необходимость измерить мощность по определенному таймслоту. Если автор использует wi-fi, там еще сложнее. Для измерения мощности передаваемой по выбранному каналу можно использовать приборы производства Schomandl или Rohde & Schwarz.

Самое простое и эффективное решение из перечисленных. Добавлю лишь, что если мощность больше ватта, то можно поставить аттенюатор (ну только, чтобы был рассчитан на Вашу мощность).

Так, во-первых Я2М-66 - это всего лишь часть ваттметра (а точнее его блок цифровой).
Если предполагается большая мощность и есть доступ к М3-56 - меряйте, только нужно будет найти переходник с СМА на Н-тип. И неужели погрешность порядка 4-6% (0,5 дБ)большая?
Для измерений АС понадобится аттенюатор если до 2 Ватт то можно собрать (естественно покороче) линейку из (Р)Д2-26...32 (это правда добавит погрешности, но если есть калиброванные аттенюаторы, то все можно просчитать), подключение непосредственное - никаких антенн.

Сообщение отредактировал GAin - Nov 18 2009, 09:36

Благодарю всех за быструю и своевременную помощь. Итак по-порядку.


Диапазон сигнала от 0 до 20 дБм. А вот на счёт "просто подключается к Agilent E4403B" мне непонятно. У меня нет пробника, т.е. банально я не знаю чем цепляться к схеме и куда? К антенному выводу, или же 50-омной нагрузкой должен выступать непосредственно анализатор? Для данного прибора нашёл параметр Average continuous power +30 dBm, Вы наверное имели ввиду его?



Большое спасибо, я так понимаю мне нужен именно такой прибор - "Ваттметр поглощаемой мощности".



Думаю дешевле и быстрее будет заказать измерения в РЧ-центре. Меня ориентировали на сумму порядка 5т.р. Мне то надо замерить один раз мощность, приобретать новое оборудование, либо изготовлять установку самому - невыгодно.



1. Сигнал широкополосный - 64 МГц.
3. Тут тоже нужен будет СВЧ-резистор 50 Ом в качестве нагрузки, как я понимаю. Вольтметра высокочастотного нету, есть анализатор спектра Agilent:) Да он без пробника...



Это Nanotron. Данные модулируюся линейно-частотным методом. Частота не скачет, тайм слотов нету, время пауз не превышает 20 мс за секунду (т.е. "коэффициент заполнения" эфира ~98%)

Резюмируя все вышепредложенные варианты получается так:
1. Способ измерения с антенной, который я описал в начале - нежизнеспособен Хотя мне именно его и предлагали специалисты, которые работали с эанализатором Agilent.
2. Сделать измеритель самому возможно, но о какой-либо точности без его поверки говорить сложно. А так как у меня нет высокочастотного вольтметра, то и говорить про саму возможность таких измерений излишне.
3. Измерить мощность до 20 дБм можно моим анализатором, но для этого нужен пробник, которого у меня нет.
4. Быстрее всего и проще для таких измерений использовать ваттметр поглощаемой мощности, в частности М3-56 и его аналоги. Прибор http://www.mini-circuits.com/pdfs/PWR-6G+.pdf и вовсе уже с переходником SMA.

А всё-таки чем и в какую точку схемы нужно будет подцепиться?

Устраивает абсолютная погрешность даже в 10%. Т.е. Вы тоже предлагаете применение детекторных диодов с СВЧ резистором + измерение уровня на этом детекторе анализатором? А если обойтись без пробника - припаять оба вывода коаксиального провода от анализатора к детектору? Это будет варварски, или нет? Какова вероятность сжечь анализатор??? А то меня за его порчу посадят ещё

altlogic
Я не предлагаю применение каких-то кустарных средств... ни в коем случае.
Вам реально нужен либо М3-56 и аналогичное, либо можете мерять своим АС (я посмотрел его ТТХ - ему, похоже, и аттенюаторы не нужны) - у АС нормально оформленный вход имеющий Z=50Ом с нормированным КСВН, что еще надо... соедините кабелем и меряйте.

Сообщение отредактировал GAin - Nov 18 2009, 09:55

Я бы аттенюатор поставил дБ на 6 от совковых С4-60 или чего-нибудь типа СК4-67 из-за того, что нигде не увидел КСВ анализатора. У двух наших FSL6 явно больше двойки. А точности должно хватить, ИМХО. Но это если нет усилителя мощности.
ТО altlogic да, мы Вам все время забываем сказать, что эти ваттметры в рабочем состоянии очень хорошо согласованы, так что никакие резисторы не нужны . Да и неужели в Хабаровске не найдется на пару дней мощеметра с 54 или 56 головками?

Сообщение отредактировал ledum - Nov 18 2009, 10:10

В ту точку, в которой Вам нужно измерить мощность Эта часть вопроса меня удивила. Если в середине схемы, то выход один - впаиваться. Я для этого всегда предусматриваю в таких местах тестпойнты. Если их не предусмотрели, то, в зависимости от схемы вплоть до поднятия ноги впередистоящей микросхемы.
З.ы. Есть еще вариант самопального пассивного пробника. На сигнальную жилу кабеля напаиваете емкость и тыкаете в схему (получается делитель). Мощность потом посчитайте на бумажке.