Сравнение различных видов детекторов по цене и динамическому диапазону

Границы действия квадратичного закона обсуждались выше.

На рис. 21.2.16 детекторы на диодах Шоттки ориентировочно сравниваются по цене и динамическому диапазону с применяемыми в векторных анализаторах цепей детекторами гармонического смешения и детекторами фундаментального смешения [21.15]. Как видим, динамический диапазон детекторов на диодах Шоттки примерно совпадает с динамическим диапазоном сигналов тестовой сети, ограниченным сверху влиянием нелинейностей, а снизу – уровнем шумов.

Заключение

Описанные три вида сенсоров (термисторные, термопарные, диодные) покрывают широкий динамический диапазон от -70 дБм до +20 дБм, или даже больше, если прибегнуть к помощи аттенюаторов. Быстродействие и простота, особенно при измерении пиковой мощности, наилучшим образом представлены диодными детекторами, также как возможность измерений мощности на очень низком уровне. Термисторы действуют в цепях с замкнутой петлей, поэтому они предпочтительны там, где изменения окружающей температуры становятся большими, вместо того, чтобы принимать специальные меры для гарантирования температурного выравнивания в термопарных и диодных головках. Термопары имеют наинизший КСВ. Калибровка мощностных сенсоров зависит от стандартных головок с калибровочным фактором и эффективностью, трассируемыми до национальных лабораторий стандартов. Эти вторичные стандарты непосредственно сравниваются с лабораторными или производимыми головками в порядке установочного точного тестового эксперимента.

Ошибки измерения мощности

Источники ошибок

В данном разделе мы коснемся только трех принципиальных составляющих систематической ошибки измерения мощности. С более подробными методиками анализа ошибки (в том числе со стандартизованными международными методиками) можно познакомится в литературе, например, [21.3–21.6]. В качестве сенсора в необходимых случаях имеется в виду диодный сенсор с квадратичной характеристикой.

Главные источники ошибки измерения мощности на СВЧ таковы:

• Рассогласование мощностной головки с подводящим трактом СВЧ сигнала.
• Неопределенность из-за многократных отражений между мощностной головкой и источником измеряемого сигнала.
• Неточность калибровки мощностной головки и ее к.п.д.

Кроме того, существуют систематические и случайные составляющие ошибки, возникающие в цепях обработки последетекторных сигналов, оцифровки, регистрации и т. д.