Компания Agilent Technologies предоставляет возможность ...

12
Компания Agilent Technologies предоставляет возможность выбора измерителя мощности, наиболее подходящего для решения измерительных задач пользователя Руководство по выбору Технология разработки и производства высокочастотных и микроволновых радиосистем достигла уровня, о котором лет десять назад трудно было даже мечтать. Разработчики систем радиосвязи, одними из первых столкнувшиеся с жесткими планамиграфиками новых проектов, вынуждены быстро ориентироваться в вопросах выбора и конфигурирования оборудования для измерения мощности, которое могло бы обеспечить повторяемость результатов и точность, необходимую для работы с новыми форматами модуляции. Новые технологии в области радиосвязи, необходимые для поддержки широкополосных каналов передачи данных, требуют приборов и первичных измерительных преобразователей, обеспечивающих измерение средней мощности сигналов, мощности сигналов с временным стробированием, профилей распределения импульсной мощности и отношений импульсная/средняя мощность. Причем все эти измерения должны выполняться с высокой скоростью Вклад компании Agilent Technologies состоит в достижении непревзойденной точности и повторяемости измерений, полученных с помощью рациональных технических решений.

Transcript of Компания Agilent Technologies предоставляет возможность ...

Компания Agilent Technologiesпредоставляет возможность выбораизмерителя мощности, наиболееподходящего для решенияизмерительных задач пользователя

Руководство по выбору

Технология разработки ипроизводства высокочастотных имикроволновых радиосистемдостигла уровня, о котором летдесять назад трудно было дажемечтать. Разработчики системрадиосвязи, одними из первыхстолкнувшиеся с жесткимипланами�графиками новыхпроектов, вынуждены быстроориентироваться в вопросах выбораи конфигурирования оборудованиядля измерения мощности, котороемогло бы обеспечить повторяемостьрезультатов и точность,необходимую для работы с новымиформатами модуляции. Новыетехнологии в области радиосвязи,необходимые для поддержкиширокополосных каналов

передачи данных, требуют приборови первичных измерительныхпреобразователей, обеспечивающихизмерение средней мощностисигналов, мощности сигналов свременным стробированием,профилей распределенияимпульсной мощности и отношенийимпульсная/средняя мощность.Причем все эти измерения должнывыполняться с высокой скоростью

Вклад компании AgilentTechnologies состоит в достижениинепревзойденной точности иповторяемости измерений,полученных с помощьюрациональных техническихрешений.

Таблица 1 + Обзор измерителей мощности и преобразователей компании Agilent

Измерители мощностиEPM�P Series EPM Series Измерители мощностиИмпульсная, средняя Усреднение в виде модулей длямощность и мощность E4418B � один канал систем на основе при временном E4419B � два канала магистралейстробировании MMS (70100A)E4416A � один канал VXI (E1416A)

Преобразователи E4417A � два каналаТермопарныеСемейство 8480A/B/H • • •R/Q 8486A(11 моделей)Диодные Семейство 8480D • • •Семейство 8486�W/G(7 моделей)Диодные с расширенным динамическим диапазоном • •4412A/13A(2 модели)Двухканальные на основе диодной сборкиCемейство E9300 • •(7 моделей)Преобразователи для импульсной и средней •мощности Cемейство E9320(6 моделей)

2

В общем случае первичныеизмерительные преобразователимощности 1 (в дальнейшем �преобразователи) должны бытьсогласованы с измеряемымисигналами и видами модуляции.Измерители мощности 2 должныобеспечивать обработку ипредставление данных измерений вудобном для пользователя виде.Компания Agilent Technologiesпредоставляет пользователювозможность выбора из 33различных преобразователей и 6измерителей мощности (таблица 1).Кроме того компания AgilentTechnologies предлагает несколькозаказных конфигураций дляприменений в составеавтоматизированныхиспытательных систем и рядвспомогательных методик покалибровке, передаче размеровединиц измерения и обеспечениюкачества.

Здесь не рассматривается семействотермисторных преобразователей иработающий с ними измерительмощности Agilent 432A. Эта старая ихорошо зарекомендовавшая себятехнология теперь используетсяпочти исключительно в поверочныхсредствах и для передачи размераединицы мощности отНационального ИнститутаСтандартов и Технологии США(NIST) и других международныхучреждений стандартизации.Поскольку принцип действияизмерителя мощности Agilent 432Aи технология термисторногопреобразователя основываются навысокоточном методе замещенияпостоянным током, такиепреобразователи используются в качестве переносных эталонов,являющихся связующим звеноммежду первичной поверочнойлабораторией пользователя иметрологической лабораториейNIST. Пользователям, интересующимсятакими метрологическимиприемами, как передача размераединиц мощности, рекомендуетсязапросить сообщения поприменению Agilent AN64�1 и 64�4.

В этом руководстве в общих чертахобсуждаются вопросы применения иновейшие технологии изготовленияпреобразователей, поставляемыхкомпанией Agilent Technologies.Приведены сведения о новыхизмерителях мощности и семействепреобразователей для измеренияимпульсной и средней мощностисигналов с импульсной модуляциейи со сложными видами модуляции,использующихся в современныхсистемах радиосвязи. Сделан обзорсемейств термопарных, диодных идвухканальных преобразователей соструктурой диод�аттенюатор�диод.Обсуждаются достоинства инедостатки каждого вида технологиипреобразователей с точки зрения ихприменения для совершенствованиясуществующих и будущих системрадиосвязи.

1 Иногда употребляется термин “датчик".2 В соответствии с отечественной терминологией эти приборы называются ваттметрами.

3

Измерение мощностирадиосигналов со сложными видамимодуляции

Цифровая векторная модуляциястала избранным видом, когда около20 лет назад цифровая революцияохватила все системы связи.Необходимость упаковкимаксимального объема цифровыхданных в ограниченную полосучастот сотовых систем связи исистем передачи данных определилаочевидность этого выбора.Измерение мощности ВЧ сигналов с этими новыми и сложнымиформатами фазовой/амплитудноймодуляции потребовало тщательногоанализа порядка использованиятестовых сигналов.

Появление новых технологийрадиосвязи ускорило переход отаналоговых к цифровым видаммодуляции. Вскоре появилисьцифровые форматы, обозначенныенаборами алфавитных символов,такие как BPSK, QPSK, 8�PSK, 16 QAM и так далее. Затем сталииспользоваться имеющие важноезначение их модификации pi/4�DQPSK и другие. Во многихсистемах использовались потокиданных, определяемые технологиейTDMA (многостанционный доступ свременным разделением каналов,например, в GSM). Разработчикидругих систем примениликонкурентоспособный формат CDMA(многостанционный доступ скодовым разделением каналов,последний пример использованияэтого формата � в IS�95A).

При таких высоких значенияхотношения импульсная/средняямощность существует опасностьнасыщения выходного усилителямощности. Когда это происходит,пиковые значения сигнала,содержащие информацию обопределенных символах,подвергаются компрессии, что ведетк увеличению числа битовых ошибоки снижению надежности работысистемы. Для устранения этогоэффекта конструкторы системпроектируют усилители мощности "с запасом", то есть, с такимрасчетом, чтобы их номинальнаявыходная мощность в рабочемрежиме была много меньшепредельного значения выходноймощности, которую можетобеспечить усилитель, не входя врежим компрессии. Это гарантирует,что при пиковой мощности сигнала,появляющейся в процессе работы,усилитель никогда не выйдет излинейного режима.

Таким образом, все эти новыетехнологии требуют точной оценкипараметров выходной мощности в импульсном режиме работыусилителей системы. Оцениваемыепараметры должны включатьотношение импульсная/средняямощность и параметры привременном стробировании дляопределения профиля временногораспределения мощностиимпульсных сигналов, что позволяетконтролировать соответствиеустановленным нормам.

Разработка передатчиков длябазовых станций и персональныхмобильных радиотелефоновпотребовала максимальнотворческого подхода. При этомосновная задача заключалась в том,чтобы сохранить ширину полосычастотного спектра и уменьшитьрасход мощности. Как в системахTDMA, которые передают в антеннунесколько несущих частот черезодин общий выходной усилитель,так и в системах CDMA, которыепередают на одной несущейнесколько потоков данных,закодированных псевдослучайнымкодом, результирующий спектрпередаваемого сигнала по своимсвойствам близок к белому шуму.

Как и для белого шума, средняямощность передаваемого сигналаявляется только одним из важныхпараметров. В силу статистическогохарактера сигнала в системах снесколькими несущими критичнымпараметром является отношениеимпульсной мощности сигнала ксредней, так как в зависимости отформата модуляции и фильтрацииэто отношение в некоторые моментывремени может достигать 10 � 30.

4

Технологииизмерительныхпреобразователей

Работа термопары основана на том,что при соединении двухразнородных металлов в результатенагрева одного из спаев между нимивозникает напряжение (термо�ЭДС),величина которого зависит отразности температур горячего ихолодного спаев. Термопарныйдатчик поглощает энергиювысокочастотных и микроволновыхсигналов, которая нагревает“горячий” спай. При этомобеспечивается правильноеизмерение средней мощности длялюбого типа сигналов � отнепрерывных колебаний до сигналовс импульсной или сложнойцифровой модуляцией, независимоот уровня гармоник, формыколебаний или искажений сигнала.Поэтому исторически термопарныепреобразователи оказались болеепредпочтительными для систем сосложными форматами модуляции,поскольку инженеры�испытателимогли быть при этом уверены, чтопреобразователь реагирует на общуюсуммарную мощность, заключеннуюв пределах всего интересующего ихдинамического диапазона.Импульсная мощностьрадиолокационного сигнала тожечасто вычислялась на основеизмеренной средней мощности иизвестной скважности импульсов.

Однако типичный динамическийдиапазон (пределы измерениямощности) термопарныхпреобразователей не превышает 50 дБ, от минус 30 дБм (1 мкВт) до+20 дБм (100 мВт). Широкораспространенным видом измеренийв системах радиосвязи является"немой" тест, когда выход усилителямощности заблокирован.Термопарные преобразователинеобходимы для измеренияпараметров усилителя мощности, ноони недостаточно чувствительны дляизмерения мощности в режиме"немого" теста, типичный уровенькоторой >�55 дБм. При такомограниченном динамическомдиапазоне преобразователяизмерение еще более низких уровнеймощности превращается в долгую иутомительную процедуру. Дляуменьшения разброса результатов иполучения точного и устойчивогоотсчета при измерении мощностивблизи нижний границы диапазоначувствительности (в типичномслучае от минус 25 до минус 30 дБм)требуется усреднение большогочисла результатов измерений. Это приводит к необходимостипроизводить замену термопарногопреобразователя на диодный споследующей перекалибровкойизмерительных трактов.

Диоды преобразуют энергиювысокочастотных колебаний впостоянный ток. Это преобразованиеосуществляется благодарявыпрямительным свойствам диодов,которые обусловленынелинейностью их вольт�ампернойхарактеристики. На рисунке 1показана типичная характеристикадетектирования диода. Онаначинается вблизи уровня шума,около минус 70 дБм, и простираетсядо +20 дБм. Начальный участокхарактеристики имеетквадратичный закон, и на этомучастке продетектированноевыходное напряжениепропорционально входной мощности(Vвых пропорционально Vвх2), чтообеспечивает непосредственное ееизмерение. При входной мощностиболее минус 20 дБм вольт�ампернаяхарактеристика диода становитсялинейной (Vвых пропорциональноVвх) и соотношение, справедливоедля квадратичного закона, большенедействительно.

Традиционно диодныепреобразователи предназначалисьдля измерения мощности в пределахот минус 70 до минус 20 дБм, чтоделало их привилегированнымитипами для применений, требующихвысокой чувствительности,например для определения входныхуровней при измерениичувствительности приемников. В применениях, требующих высокойскорости измерений, диодныепреобразователи такжепредпочтительнее термопарных,поскольку они быстрее реагируют наизменения входной мощности.Примером высокочувствительныхпреобразователей диоднойтехнологии может служить серияAgilent 8480 с суффиксом D.

Когда необходимо измерятьмощность в пределах от минус 70 до+20 дБм, что бывает все чаще ичаще, традиционное решениесостоит в использовании диодногопреобразователя для измерениямалых мощностей и термопарногодля больших мощностей. Прибольших объемах промышленногопроизводства эта конфигурация сиспользованием двух различныхпреобразователей накладываетсерьезные ограничения на скоростьпроведения испытаний, особенноесли должна поддерживатьсяоптимальная точность.

Термопарныепреобразователи

Диодные преобразователи

Прод

етектиро

ванн

ое вых

одно

е на

пряж

ение

Входная мощность, дБм

Входная мощность, дБм

Откло

нени

е от ква

дратич

ного закон

а, дБ

Рисунок 1 + Характеристика детектирования диодав области квадратичного, переходного и линейногоучастков

5

работе с сигналами W�CDMA, длякоторых характерно высокоезначение отношенийимпульсная/средняя мощность. Для датчиков, использующихтехнологию MBID и работающих вдинамическом диапазоне от минус 60 до +20 дБм, максимальноезначение измеряемой среднеймощности составляет +25 дБм, аимпульсной +33 дБм (припродолжительности воздействия неболее 10 мкс). Это означает, что дляизмерения сигналов, имеющиходновременно высокие уровниимпульсной и средней мощности,может использоваться полныйдинамический диапазон в 80 дБ.

Новая технология преобразователейоблегчает реализациюширокополосного по своей сущностиметода измерения среднеймощности, снимая ограничения наполосу частот и динамическийдиапазон, присущиестробоскопическим методамизмерения. Эти преобразователиидеально подходят дляпользователей, которым требуетсявысокая степень гибкости приизмерении средней мощности вширокой полосе частот. Вместе спреобразователями серии E (E9300)приборы Agilent EPM (E4418B/19B)обеспечивают точные измерениямощности модулированных сигналовв широком динамическомдиапазоне, независимо от полосычастот этих сигналов.

Приборы E4418B/19B пригодны длялюбых применений, где не требуетсяизмерения параметров мощностисигналов с временнымстробированием или импульсноймощности.

Общеизвестный способ расширениядинамического диапазона диодныхпреобразователей в область запределами квадратичного участкахарактеристики состоит виспользовании корректирующихкоэффициентов. Корректирующиекоэффициенты, полученные путемизмерения мощности источниканепрерывных колебаний,используются для компенсацииотклонения от квадратичного законав переходной (около минус 20 до 0 дБм) и линейной (выше 0 дБм)областях характеристикидетектирования. Значениякорректирующих коэффициентовхранятся в ППЗУ преобразователя.В результате получается одинпреобразователь, способный точноизмерять мощность непрерывныхколебаний (несущей) припостоянной амплитуде сигнала вдиапазоне от минус 70 до + 20 дБм.

Однако многие широкораспространенные в современныхсистемах радиосвязи сигналы сосложной цифровой модуляцией, заисключением GSM, отличаютсянепостоянством амплитуды. Так,для сигналов систем CDMA и TDMAкорректирующие коэффициенты,полученные в режиме непрерывныхколебаний, приводят кдополнительным погрешностямвдобавок к обычным погрешностямрассогласования, опорногоисточника и инструментальным.

При работе с сигналами CDMAтребуется обеспечить высокуюточность измерения среднеймощности в присутствии большихзначений отношенияимпульсная/средняя мощность и,зачастую, при динамическомдиапазоне более 50 дБ. Другаясложная проблема, связанная сиспользованием принципакомпенсированного одиночногодиода при измерении сигналов с высоким отношением импульсная/средняя мощность, заключается втом, что отражения низкочастотныхгармоник испытательного сигналаувеличивают мощность, котораяможет выйти за пределыквадратичного участка. Это ведет кеще большим погрешностямрассогласования и создает опасностьпоявления помех из�за искаженийсигнала в испытуемом устройстве.

Принцип компенсации для режиманепрерывных колебанийиспользован в преобразователяхAgilent E4412A/13A и, как сказановыше, нужно внимательно выбиратьтакие преобразователи для работы ссигналами, не относящимися кнепрерывным колебаниям иимеющими непостояннуюамплитуду. Такие преобразователимогут применяться в качествечувствительных элементов или длястабилизации мощности вметрологических лабораториях, гдедля испытаний часто используютсигналы непрерывных колебаний.

Идеальный преобразователь долженсочетать точность и линейностьтеплового с широким динамическимдиапазоном диодногопреобразователя с коррекцией.Agilent Technologies ответила на этитребования и связанные с нимиконструктивные проблемысозданием нового семействапреобразователей в составе серии E,основанного на двухканальнойструктуре с топологией диод�аттенюатор�диод. Преимуществотакой структуры состоит впостоянном поддержании режимаработы чувствительных элементов(диодов) в пределах квадратичногоучастка их характеристик. Это обеспечивает корректностьизмерения мощности сигналов сосложными форматами модуляции.

Преобразователи серии E (E9300)выполнены в виде интегральногодиода с модифицированнымбарьером (MBID). В его состав входитпара двухдиодных сборок дляканала малой мощности,резистивный аттенюатор и парапятидиодных сборок для каналабольшой мощности, как показано нарисунке 2. В течение любогоинтервала времени работает толькоодин канал; переключение каналовпроисходит быстро, автоматически инезаметно для пользователя. Такаяструктура эффективно обеспечиваетдинамический диапазон 80 дБ.

Дополнительное преимущество этоготехнического решения состоит в том,что такой преобразователь можетработать без пробоя при болеевысоком уровне мощности, чемдиодные преобразователи срасширенным динамическимдиапазоном измерения. Это, вчастности, весьма полезно при

Диодные преобразователи срасширенным динамическимдиапазоном

Преобразователи на основедвухканальной диоднойсборки

ВЧ вход

Малая мощность +

Малая мощность �

Большая мощность +

Большая мощность �

Рисунок 2 + Схема чувствительного элемента преобразователя с топологией диод+аттенюатор+диод

6

Преобразователи импульсной исредней мощности семейства AgilentE9320 перекрывают диапазон частотот 50 МГц до 6/18 ГГц и имеютпределы измерения от минус 67 дБмдо +20 дБм. Использование этихпреобразователей совместно сновыми измерителями мощностиAgilent EPM�P Series обеспечиваетвозможность обработки тестовыхсигналов с полосой модуляции до5 МГц. Непрерывная дискретизациясигнала с частотой 20 МГцобеспечивает высокую скоростьизмерений. Интерфейс GPIBпозволяет выводить результаты соскоростью до 1000 отсчетов всекунду, что идеально подходит дляприменения в автоматизированныхиспытательных системах.

Преобразователи импульсной исредней мощности компании Agilentпредназначены для измеренияхарактеристик сигналов с импульсной модуляцией исложными видами модуляции. Иххарактерная особенность состоит вналичии двух режимов работы:Normal (нормальный)) � дляподавляющего большинстваизмерений средней и импульсноймощности (как с временнымстробированием, так и без него);Average only (только среднее) � дляизмерений средней мощностинизкого уровня или мощноститолько непрерывных сигналов. В обоих режимах используется одини тот же диодный чувствительныйэлемент. Обработка сигналаосуществляется двумяусилительными трактами, каждыйиз которых оптимизирован с учетомспецифических требований кданным этого тракта. В режимеAverage only усиление и параметрыамплитудного ограничения взначительной степени такие же, каки у предыдущих диодныхпреобразователей Agilent.

В режиме Normal импульсныйусилитель отдельного канала имеетполосы пропускания 300 кГц, 1,5 МГЦ и 5 МГЦ, что позволяетсогласовать полосу частотмодулированного испытательногосигнала с особенностямидальнейшей обработки данных вприборе. Это дает возможностьизмерять среднюю и импульснуюмощность пакета, вычислятьотношения импульсная/средняямощность и отображать на большомжидкокристаллическом экранеприбора временные распределениямощности стробированныхимпульсов. Это позволяет также

измерять и отображать параметрыдругих сложных широкополосныхформатов модуляции, огибающиекоторых содержат высокочастотныесоставляющие до 5 МГц.

Повышение точности измеренийдостигается не за счет другихпараметров, а посредствомкалибровочных коэффициентов.Трехмерные данные калибровкихранятся в резидентном ППЗУпреобразователя. Эти данныеиндивидуальны для каждогопреобразователя и содержаткоэффициенты коррекции частотнойзависимости, зависимости от уровнявходной мощности и температуры.Эти корректирующие коэффициентызагружаются в измерительмощности EPM�P Series привключении питания прибора илиподключении кабеляпреобразователя .

Преобразователи дляизмерения импульсной и средней мощности

Таблица 2 + Полоса частот преобразователя E9320 и динамический диапазон измеренияимпульсной мощности

Модель Полоса частот/ максимальный динамический диапазонпреобразователя6 ГГц/18 ГГц Широкая Средняя Узкая ВыключенE9321A/E9325A 300 кГц/ от �42 дБм 100 кГц/ от �43 дБм 30 кГц / от �45 дБм от �40 до +20 дБм

до +20 дБм до +20 дБм до +20 дБмE9322A/E9326A 1,5 МГц / от �37 дБм 300 кГц / от �38 дБм 100 кГц от �39 дБм от �36 до +20 дБм

до +20 дБм до +20 дБм до +20 дБмE9323A/E9327A 5 МГц / от �32 дБм 1,5 МГц / от �34 дБм 300 кГц / от �36 дБм от �32 до +20 дБм

до +20 дБм до +20 дБм до +20 дБм

1 Под полосой видеотракта понимается полоса частот преобразователя и измерителя, в которой измеряется мощность; иногда она называется полосой модуляции.

Полоса частот

Измерительная система, состоящаяиз преобразователя и измерителямощности, имеет свою собственнуюмаксимальную полосу частотвидеотракта1, которая определяетсяпреобразователем E9320. Дляоптимизации динамическогодиапазона при измеренииимпульсной мощности можновыбирать различные значениявнутренней полосы частотизмерителя: High (широкая),Medium (средняя), Low (узкая),конкретные значения которыхприведены в таблице 2.

В режиме Off (выключен) свыключенным фильтромобеспечивается малое времяустановления и минимальныйуровень выброса на вершинеимпульса. Вопрос, достаточно ли дляизмерения мощности сигналовразличного вида только одногопреобразователя или необходимоиспользовать несколько типов,можно решить на основании данныхтаблицы 2, оценивая достаточностьдинамического диапазона,соответствующего установленнойполосе частот.

7

Многофункциональный интерфейспользователя

Измерители мощности E4416A/17Aимеют дружественный интерфейспользователя и развитую системууправления отображением данных.Аппаратные клавиши управляютнаиболее часто используемымифункциями, такими как калибровкапреобразователя и функции запуска.Меню программируемых клавишупрощает процедуру установкирежима работы прибора приформировании измерительныхпоследовательностей. Менюхранения и вызова (save/recall)позволяет запомнить до 10 установокрежима (конфигураций прибора),что упрощает переход от однойметодики испытаний к другой.

Измерители мощности EPM�P Seriesотличаются разностороннимивозможностями измерений с использованием временногостробирования. Для каждого изчетырех интервалов стробирования с собственными временами задержкимогут накапливаться три различныхпараметра: средняя, импульснаямощность и отношение импульсная/средняя мощность. Далее,комбинируя эти три параметра длякаждого интервала стробирования,можно вычислить два других F�параметра, таких как F1 � F2 илиF1/F2, которые будут отображатьсяв одном из четырех экранных окониндикатора. Эти вычисленныепараметры мощности имеют важноезначение при исследовании сигналовTDMA в таких системах связи, какGSM, GPRS, EDGE и IS�136, гдетребуется одновременно наблюдатьразличные комбинациивычисленных параметров.

Большой жидкокристаллическийиндикатор можно сконфигурироватьна различные форматыизображения. Так, на нем могутотображаться четыре строкиданных, позволяющиеинтерпретировать и сравниватьрезультаты измерений, символыувеличенного размера, что позволяетвести наблюдение на расстоянии,графическое представлениеимпульса.

Приборы E4416/17A измеряютимпульсную и среднюю мощность взаданных пользователем интервалахстробирования испытательногосигнала. По результатам этихизмерений вычисляется отношениеимпульсная/средняя мощность. Этотпараметр позволяет удостовериться,что усилители мощности системырадиосвязи работают вне областикомпрессии. Термин пик�фактор(Crest Factor) представляетфункционально аналогичноеотношение амплитуды импульса ксреднеквадратическому значениюдля величин напряжения.Поскольку величины этихотношений для мощностей инапряжений (в децибелах)отличаются незначительно,измерители мощности Agilent невычисляют и не отображаютвеличину пик�фактора1.

На рисунке 3 приведен типичныйпример измерения мощностисигнала GSM с применениемвременного стробирования. В интервале строб 2 измеряетсясредняя мощность пакета в пределахинформативного участка сигналаGSM, а в интервале строб 1 �импульсная мощность в пределахвсего временного окна. Отношениеимпульсная/средняя мощность вдецибелах можно вычислить порезультатам этих измерений какразность мощностей в интервалахстроб 1 и строб 2: мощность 1 �мощность 2.

Это отношение импульсная/средняямощность формируется по двумразличным интерваламстробирования, и его не следуетпутать с аналогичным отношением,полученным по одному интервалу.Спад амплитуды импульса можнонайти как разность измеренныхмощностей в интервалах строб 3 истроб 4: мощность 3 � мощность 4.Четыре строки цифровых данныхпозволяют одновременно отображатьна экране индикатора все трирезультата измерения вместе созначением импульсной мощности,измеренным в интервале строб 1.

Рисунок 3 + Эффективные программы конфигурации данных позволяют проводить измерения в четырехинтервалах стробирования; каждый интервал (строб) имеет два параметра для отображения наиндикаторе. Вычисляемые параметры, такие как отношение импульсная/средняя мощность, также могутотображаться на индикаторе.

строб 1

строб 3 строб 4

строб 2

1 Определение пик�фактора (импульсно�модулированная несущая): отношение амплитуды импульса к среднеквадратическому значению.

8

Применения Предопределенные установкирежимов измерения

В таблице 3 перечислены видыизмерений, для которыхпредназначены преобразователисерии E. Каждый типпреобразователя наилучшим образомприспособлен для того или иноговида измерений. Данные таблицы 3позволяют сделать осмысленныйвыбор преобразователя дляконкретных применений.

Компания Agilent изучиласпецифические методы измерения иоценки характеристик,используемые при испытанияхшироко распространенных системрадиосвязи. В результате этойработы в дополнение к общейфункциональной гибкости,предусмотренной техническимирешениями измерителей мощностиE4416/17A и обеспечивающейзаказные измерения, в эти приборывведены функции выбора заранеепредусмотренных установок режимаизмерений, ориентированных наследующие системы: GSM, EDGE,

NADC, iDEN, Bluetooth, IS�95,CDMA, W�CDMA и cdma2000. Этивстроенные программы измеренийупрощают и ускоряют процедуруконфигурирования испытательныхстанций в условиях производства.

Таблица 4 представляет полнуюкартину применения семействпреобразователей компании Agilentи показывает в какой мере онизакрывают широкий спектр областейприменения, от метрологическихзадач до измерения параметроврадиосигналов, использующихновейшие форматы модуляции.

1 Определяется типом преобразователя

Таблица 3 + Генеалогия преобразователей серии E компании Agilent

Семейство Виды измерений Диапазон частот1 Пределы измеренияпреобразователей мощности мощностисерии E (динамический

диапазон)1

Семейство E441XA Непрерывные колебания и от 10 МГц до 26,5 ГГц от �70 до +20 дБм(расширенный диапазон) сигналы с постоянной

амплитудойСемейство E9300 Непрерывные колебания и от 9 кГц до 18 ГГц от �60 до +44 дБмдвухканальная диодная средняя мощность сигналовсборка с любым форматом модуляцииСемейство E9320 для Непрерывные колебания, от 50 МГц до 18 ГГц от �67 до +20 дБмимпульсной и средней импульсная и средняя мощность мощности с временным стробированием

Таблица 4 + Карта применения преобразователей компании AgilentПреобразователи, рекомендуемые для применения Характеристики сигнала

Непрерывный МодулированныйНепрерывный Импульсная Импульсная и АМ/ЧМ Стандарты радиосвязи

и средняя распределение мощность во времени

Типичные Метрологическая Радиолокация Радиолокация Подвижные TDMA CDMA W�CDMAпримеры лаборатория и навигация и навигация средства GSM IS�95 3GPP применения> радиосвязи EDGE cdma2000

IS�136 IDEN Bluetooth

Технология преобразователяТермопарные • • • • • •преобразователи только средняя только средняя только средняяДиодные • • • • • •преобразователи только средняя только средняя только средняяДиодные • только ЧМпреобразователис компенсацией для расширенного диапазонаПреобразователи • • • • • •на основе только средняя только средняя только средняядвухканальной диодной сборкиДиодные • • • • • • •преобразователи (5 МГц) (5 МГц) (300 кГц) (1,5 МГц) (5 МГц)импульсной и временное импульсная, импульсная, средней мощности стробирование средняя, средняя,(полоса частот импульсн./средняя импульсн./средняявидеотракта)

9

Характеристики измерительных преобразователей компании Agilent

1 Определяется типом преобразователя

Таблица 5 + Характеристики преобразователей

Семействопреобразователей

Семействопреобразователей

Семействопреобразователей

Технология

Технология

Технология

Макс. динамич.диапазон

Макс. динамич.диапазон

Макс. динамич.диапазон

Диапазон частот1

Диапазон частот1

Диапазон частот1Пределы изм+ямощности1

Пределы изм+ямощности1

Пределы изм+ямощности1

Вид сигнала

Вид сигнала

Вид сигналаМакс. скорость измерения

(отсчетов/с)

Макс. скорость измерения(отсчетов/с)

Макс. скорость измерения(отсчетов/с)

Серия 8480 Термопара 50 дБ 100 кГц � 50 ГГц от �30 до +44 дБмВсе виды сигналов,полоса не ограничена

40 (х2 режима)

Термопарныепреобразователи

25 Вт, от 0 до +44 дБм

3 Вт, от �10 до +35 дБм

100 мВт, от �30 до +20 дБм

Ом

Вар. 33

Серия 8480 50 дБ 10 МГц � 110 ГГц от �70 до +20 дБмВсе виды сигналов,полоса не ограничена

40 (х2 режима)Диод

Диодные преобразователи

10 мкВт, от �70 до �20 дБм Вар. 33

от +30 до+28 дБм

от +30 до

+28 дБм

Серия E: непрер. колебания E4412AE4413A

Одна диодная пара 90 дБ 10 МГц � 26,5 ГГц от �70 до +20 дБм Только непрерывныеколебания

200 (быстрый режим)

Диодные преобразователи с расширеннымдинамическим диапазоном100 мВт, от �70 до +20 дБм

100 мВт, от �70 до +20 дБм

100 кГц 10 МГц 50 100 500 MHz 1 ГГц 2 4,2 18,0 26,5 33 40 50 75 110 ГГц Частота

100 кГц 10 МГц 50 100 500 MHz 1 ГГц 2 4,2 18,0 26,5 33 40 50 75 110 ГГц Частота

100 кГц 10 МГц 50 100 500 MHz 1 ГГц 2 4,2 18,0 26,5 33 40 50 75 110 ГГц Частота

10

Семействопреобразователей

Семействопреобразователей Технология

ТехнологияМакс. динамич.диапазон

Макс. динамич.диапазон Диапазон частот1

Диапазон частот1Пределы изм+ямощности1

Пределы изм+ямощности1

Вид сигнала

Вид сигналаМакс. скорость измерения

(отсчетов/с)

Макс. скорость измерения(отсчетов/с)

9 кГц 10 кГц 1 МГц 10 50 MHz 100 МГц 500 1 ГГц 6 18,0 26,5 33 40 50 ГГц Частота

100 кГц 1 МГц 10 50 МГц 100 МГц 500 1 ГГц 6 18,0 26,5 33 40 50 ГГц Частота

1 Определяется типом преобразователя.2 Преобразователи для импульсной и средней мощности должны использоваться с кабелями E9288A, B или C и работать только с измерителями мощности E4416A/17A.

Серия E: преобразователи длясредней мощностиE9300

Диод�аттенюатор�диод

80 дБ 9 кГц � 18 ГГц от �60 до +44 дБм Все виды сигналов,полоса не ограничена

200 (быстрый режим)

Преобразователи наоснове двухканальнойдиодной сборки100 мВт, от �60 до +20 дБм

100 мВт, от �60 до +20 дБм

100 мВт, от �60 до +20 дБм

1 Вт, от �50 до +30 дБм

1 Вт, от �50 до +30 дБм

25 Вт, от �30 до +44 дБм

25 Вт, от �30 до +44 дБм

Серия E9320 2импульсная исредняя мощностьE9321/22/23AE9325/26/27A

Одна диодная пара,двухканальная

87 дБ 50 МГц � 18 ГГц от �67 до +20 дБм Непрерывныеколебания,средняя, импульснаямощность

до 1000

режим Average only:от �67/65/60 до +20 дБмрежим Normal:от �50/47/43 до +20 дБм

100 мВт,

100 мВт,режим Average only:от �67/65/60 до +20 дБмрежим Normal:от �50/47/43 до +20 дБм

11

Компания Agilent Technologiesпредана идее предоставлениятехнических решений по измерениюмощности высокочастотных имикроволновых сигналов сегодня и вбудущем. Измерители мощности ипреобразователи компании будутсовершенствоваться в направлениивведения новых возможностей, вчастности, импульсной диагностикис использованием маркеров. Болееподробную информацию можнополучить в сети Интернет по адресу:www.agilent.com/find/powermetersПри расширении функциональныхвозможностей пользователи могутполучить файлы обновлениямикропропрограммного обеспечениясвоих приборов либо на CD�ROM,либо путем перекачки этих файлов с сайта компании в сети Интернет.

Литература

EPM�P Series Power Meters andE9320 Power Sensors,Product Overview,literature number 5980�1471E

EPM�P Series Power Meters andE9320 Power Sensors,Technical Specifications,literature number 5980�1469E

EPM Series Power Meters, Brochure,literature number 5965�6380E

EPM Series Power Meter, E�Seriesand 8480 Series Power Sensor,Technical Specification,literature number 5965�6382E

EPM Series Power Meters, E�SeriesPower Sensors,Configuration Guide,literature number 5965�6381E

E�Series E9300 Power Sensors,Product Overview,literature number 5968�4960E

Fundamentals of RF and MicrowavePower Measurements,Application Note 64�1,literature number 5965�6630E

4 Steps for Making Better PowerMeasurements,Application Note 64�4,literature number 5965�8167E

Для получения дополнительнойинформации по изделиям компанииAgilent Technologies, предназначеннымдля измерений и испытаний, а также поих применению и обслуживанию,пожалуйста, обращайтесь впредставительство Agilent Technologiesпо адресу: Россия, 113054, Москва, Космодамианская набережная,д. 52, стр. 1Тел: (095) 797 3967, 797+3900Факс: (095) 797 3902, 797 3901

или посетите нашу страницу в сети Internet поадресу:http://www.agilent.com

Технические характеристики иописания изделий компании,содержащиеся в этом документе,могут быть изменены безуведомления.

© Авторское право компанииAgilent Technologies 2000Отпечатано в США в октябре 2000 г.Номер публикации 5968+7150E

Поддержка, услуги и помощь, оказываемые компаниейAgilent Technologies при эксплуатации своегоиспытательного и измерительного оборудования в условияхпользователейКомпания Agilent Technologies ставит своей целью максимальноувеличить ценность приобретаемого у нее оборудования содновременной минимизацией риска и проблем пользователей.Компания стремится обеспечить гарантии получения функциональныхвозможностей испытаний и измерений, которые оплаченыпользователем, и оказания такой поддержки, в которой он нуждается.Обширные ресурсы компании по поддержке и оказанию услугпредоставляют пользователю возможность сделать правильный выбороборудования компании Agilent Technologies для своих конкретныхприменений и успешно их использовать. Гарантируется поддержкаизделия по меньшей мере в течение пяти лет после снятия его спроизводства. Политика поддержки компании Agilent Technologiesоснована на ее приверженности двум идеям: “наше обязательство” и“ваша выгода”.

Наше обязательствоПод “нашим обязательством” подразумевается, что испытательное иизмерительное оборудование пользователя, приобретенное укомпании Agilent Technologies, соответствует опубликованным на неетехническим характеристикам и функциональным возможностям.Когда пользователь выбирает новое оборудование, компанияпредоставляет ему информацию по изделиям, включающуюфактические рабочие характеристики и функциональные возможности,а также практические рекомендации опытных инженеров компании. Впроцессе эксплуатации оборудования компания Agilent Technologiesможет проверить правильность ее функционирования, оказать помощьв эксплуатации изделия и проконсультировать по методикамизмерений с целью использования заданных функциональныхвозможностей. Все эти услуги предоставляются бесплатно по просьбепользователя. В самом оборудовании заложены средстваавтоматической выработки для пользователя соответствующихподсказок.

Ваша выгодаПод “вашей выгодой” подразумевается, что компания AgilentTechnologies предоставляет широкий спектр экспертных услуг поиспытаниям и измерениям, которые может приобрести пользовательв соответствии со своими уникальными техническими и деловымипотребностями. Пользователь может эффективно решать своипроблемы и получать преимущество в конкурентной борьбе за счетзаключения контрактов с компанией по выполнению калибровок,модернизации оборудования за дополнительную плату, проведенияремонтных работ после окончания срока гарантии и обученияспециалистов пользователя на их рабочих местах. Кроме того, могутзаключаться контракты на разработку, системную интеграцию,руководство проектом и на другие профессиональные услуги.Опытные инженеры и техники компании Agilent Technologies во всехстранах мира могут оказать пользователям помощь в повышениипроизводительности, оптимизации дохода от эксплуатацииприобретенных у компании измерительных приборов и систем и вполучении достоверных результатов измерений с погрешностями,гарантированными компанией на весь срок службы своих изделий.

12