אוספים

מהו מד מתח RF / מיקרוגל / וואטמטר: הדרכה

מהו מד מתח RF / מיקרוגל / וואטמטר: הדרכה

בתחומים רבים של פיתוח RF, יש צורך בתכנון, בדיקה, תיקון שירות ושירות בשטח, מדי חשמל או וואט-מטר.

הספק RF הוא פרמטר מרכזי עבור יישומים רבים, וכתוצאה מכך יש צורך במדי הספק RF.

מדידת הספק RF יכולה להתבצע במגוון דרכים, שלכל אחת מהן המאפיינים, היתרונות והחסרונות שלה. יש צורך לבחור בצורה נכונה של מדידת הספק לכל יישום מסוים. באופן זה תוצאות מדידת הכוח יחשפו את הנתונים הנדרשים ויאפשרו לבדוק את המערכת בצורה נכונה.

אמנם ניתן לחשוב שמדידת הספק RF היא פשוט באמצעות מד כוח RF או מד כוח למיקרוגל, אך זה לא רק המקרה. הכרת טכניקות המדידה השונות, הבנת הסוגים השונים של מד הספק RF והדרכים בהן ניתן למזער את השגיאות במדידות הספק RF ומיקרוגל הם כל המפתח לביצוע קריאות הספק RF טובות.

סוגי מד RF ומיקרוגל

ישנן מספר דרכים בהן ניתן למדוד כוח RF (כולל כוח במיקרוגל). כתוצאה מכך ישנם סוגים שונים של מכשיר בדיקה אשר ניתן להשתמש בהם למדידת הספק RF:

  • מטר כוח RF בשורה: מדי הספק RF אלה לוקחים דגימה מההספק הזורם לאורך קו הזנה ומשתמשים בזה לציון רמת הספק. מודדי הספק מועברים אלה משמשים במערכות חיות, כמו למשל משדרי רדיו, כבדיקת הכוח היוצא. הם בדרך כלל כיווניים וניתן להשתמש בהם כדי לבדוק את הכוח שנוסע לשני הכיוונים.
    מדידות שנעשו על ידי מדי הספק RF אלה אינן רגישות לתדרים - הן מודדות את ההספק הכולל שנכנס אליהן ללא קשר לתדר (במגבלות התדר הכוללות של המכשיר).
  • מדי כוח RF סופגים: כשמם, מדי כוח RF אלה סופגים את הכוח שהם מודדים. מטרים פשוטים יכולים להיות סוגים אנלוגיים שנוצרים ביחידה אחת המורכבת מעומס RF, דיודות החישה ומד אנלוגי. אלה מתאימים למספר יישומים, אך יכולים להיות מוגבלים בביצועיהם.

    הסוגים המתקדמים יותר משתמשים בחיישן כוח חיצוני שניתן לחבר קרוב למקור החשמל, וחיישני כוח אלה עשויים להיות מסוגים שונים. זה מייצר אות פרופורציונלי לרמת ההספק הנכנסת לחיישן. אות החיישן מחובר למכשיר הראשי במד הספק ה- RF הכולל כדי לעבד את התוצאות ולהציג את הקריאה.

    מדידות הנעשות על ידי מדי הספק RF ספיגים אינן רגישות לתדרים - הן מודדות את הכוח הכולל שנכנס אליהם ללא קשר לתדר (במסגרת מגבלות התדר הכוללות של המכשיר).

    מדדי הספק הקליטה של ​​RF עם חיישנים חיצוניים כוללים בדרך כלל קריאות דיגיטליות, או רבים בימינו מספקים תצוגה בה ניתן לראות את התוצאה בפורמט הנוח ביותר. להפעלה, מתח אנלוגי נוצר בתוך חיישן ההספק או ראש ההספק וזה מוזרם ליחידת מד הכוח הראשי של RF. עם רמות גבוהות של עיבוד אותות דיגיטלי הקיימים בימינו, מטרים רבים של כוח RF מכילים רמות עיבוד משמעותיות וזה יכול לאפשר מדידה של מגוון סוגי אותות.

    בבחירת מד כוח RF או מד מתח למיקרוגל, חשוב לבחור את סוג חיישן ההספק הנכון. ישנם מספר סוגים שונים של חיישני הספק, ואלה מתאימים לסוגים שונים של מדידת הספק RF. סוגים מסוימים של חיישן כוח RF מתאימים לבצע מדידות של הספק ממוצע, בעוד שאחרים יכולים לבצע מדידות של עוצמת דופק או עוצמת שיא של מעטפה.
  • מנתחי ספקטרום ומכשירים אחרים: מכשירים כגון מנתחי ספקטרום כוללים יכולות למדידת הספק. מכשירים אלה מסוגלים למדוד את רמת הספק ה- RF בתדר מסוים, אך אינם יכולים למדוד את הספק הכולל הנכנס בכל התדרים. מנתחי ספקטרום של מנתח ספקטרום בעבר לא היו מדויקים, אך עם השיפורים בטכנולוגיה שלהם, למדידות הספק RF יש רמות דיוק גבוהות בהרבה.
    כצפוי, מדידות ההספק המתבצעות באמצעות מנתחי הספקטרום הן רגישות לתדרים וניתן למדוד את עוצמת האות בתדר מסוים. זה יכול להיות שימושי כאשר יש צורך במדידות הספק עבור תדר בסיסי או הרמוניות או אותות מזויפים אחרים.

    הערה על מנתח הספקטרום:

    מנתחי מנתחי הספקטרום מבצעים מדידות של אותות בתחום התדרים, ומציגים רמות אות מול תדר. מכיוון שמנתחי ספקטרום כאלה מתאימים במיוחד לתחומים רבים כמו תכנון RF, שירות ותיקון, בהם יש לראות את רמות האותות בתדרים שונים.

    קרא עוד אודות מנתח ספקטרום.

כל סוג של מד כוח RF או מד וואט משמש בנסיבות שונות. עם זאת מד הספק הקליטה RF הוא הנפוץ ביותר למדידות מעבדה מדויקות. מד הכוח דרך קו נוטה לשמש יותר ליישומי שטח.

יחידות למדידת הספק RF ומיקרוגל

הספק הוא מדד של אנרגיה ליחידת זמן והוא נמדד בדרך כלל בוואט - זהו העברת אנרגיה בקצב של ג'ול אחד לשנייה.

למרות שהוואט הוא מדד הבסיס, לעתים קרובות מקדים לזה מכפיל שכן רמות הספק יכולות להתרחב על פני טווח עצום. רמות קילוואט (103 ואט), או אפילו מגה וואט (106 וואט) משמשים בכמה מתקני חשמל גדולים, ואילו ליישומים אחרים יש רמות נמוכות בהרבה - מילוואט (10-3 ואט), או מיקרואט (10-6 ואט) עשוי להימצא.

במקרים מסוימים ניתן לציין כוח במונחים של dBW או dBm. אלה משתמשים בסולם דציבלים לוגריתמי אך קשור לרמת הספק נתונה.

כשלעצמו דציבל אינו רמה מוחלטת. זוהי השוואה גרידא בין שתי רמות, וכשעצמה לא ניתן להשתמש בה כדי למדוד רמה מוחלטת. הכמויות של dBm ו- dBW הן הנפוצות ביותר.

הערה ב- dBm & dBW:

רמות הספק רבות מתבטאות במונחים של dBm ו- dBW. מכיוון שדציבל הוא יחס, אלה רמות הספק המתבטאות במונחים של דציבלים ביחס למילוואט ולוואט בהתאמה.

קרא עוד אודות dBm ו- dBW.

ניתן לראות שמדי כוח RF או מדי חשמל למיקרוגל הם מכריעים עבור מהנדס הפיתוח, מהנדס השירות ומהנדס השטח בתחומים רבים. בכל מקום שבו קיימים אותות RF יש צורך להיות מסוגל למדוד את רמות ההספק ומדי הספק RF או וואטמטר ייעודיים הם לרוב הדרך הטובה ביותר להשיג זאת. במקרים מסוימים ניתן להשתמש במנתחי ספקטרום, אך כדי להשיג את התצוגה הטובה ביותר של רמות הספק, מד הספק RF או מד וואט הם לרוב השיטה הטובה ביותר.


צפו בסרטון: 5G בקצרה (אוֹקְטוֹבֶּר 2021).