Последовательно-параллельная ПТ-РЧ конфигурация подсоединения термопар

Соединение лучевых выводов с копланарными полосковыми линиями показано на рис. 21.2.3. Полный размер приблизительно 7х4 мм, с соединением термопары с радиочастотой через блокирующий конденсатор (не показан). Сдвоенные емкости для последовательно-параллельной ПТ-РЧ конфигурации показаны на рис. 21.2.4 (на рис. 21.2.2 соединение ПТ сделано прямым к одной термопаре, в то время как другие заземлены на РЧ через 10 пФ и 10000 пФ емкости). Широкополосное согласование достигается распределенным штыревым контактом на 10 пФ емкость и согласующими дросселями на РЧ входе.

Конструкция мощностной головки зависит от частотного и мощностного диапазона. Например, низкие частоты требуют большой блокирующей емкости, которая может компрометировать высокочастотную эффективность. Масса и форма резистивной нагрузки имеет важное значение для динамического диапазона и полосы согласования. Дрейф из-за вариаций внешней температуры уменьшается до очень низких уровней, благодаря горячим и холодным стыкам, генерирующим эдс противоположной полярности, поэтому не дающим итогового выхода, когда внешняя температура меняется. Температурная зависимость конвективного охлаждения комплексной сборки может иметь значительное влияние на РЧ и ПТ чувствительность, но внимательное конструирование может уменьшить это до величин меньших 0.1 % на градус Цельсия. Выход мощностного сенсора по ПТ подается на мощемер, который состоит из очень малошумящего УПТ высокого усиления и измерителя. Термопарный сенсор требует калибровки [21.9, 21.10], техники которой мы здесь не касаемся.

Диодные сенсоры (диодные детекторы)

Диодные мощностные сенсоры используются в скалярных анализаторах цепей и приложениях мониторинга мощности [21.10], например, в устройствах автоматической регулировки мощности (АРМ) генератора. Эти сенсоры обычно действуют в диапазоне измеряемых мощностей от -50 дБм до +20 дБм. Диапазон квадратичности диодной характеристики простирается от -70 дБм до -20 дБм, при большей мощности характеристика становится линейной. В сочетании с термопарным сенсором полный динамический диапазон достигает 90 дБ. Характерная измерительная неопределенность диодного сенсора 0.5 дБ может быть уменьшена микропроцессорной коррекцией. Как и термопарный сенсор, диодный требует калибровки.

Диоды, используемые в данных сенсорах в качестве детекторов с нулевым смещением, имеют сопротивление, задаваемое наклоном вольт-амперной характеристики в начале координат (начальное сопротивление), рассеянным или массовым сопротивлением материала и контактной емкостью. Упрощенная модель диода показана на рис.21.2.5, в которой мы проведем дальнейшие упрощения, предположив, что рассеянное сопротивление пренебрежимо в сравнении с начальным сопротивлением , а частотный диапазон позволяет игнорировать контактную емкость .