Mesures de puissance

Standard

1) norme pour la mesure de puissance :

)       primario standard utilisé exclusivement dans les laboratoires de metrologici

b)       Le sostituzionale standard effectue des comparaisons entre les puissances à de diverses fréquences

c)       Secondario standard

 

2) norme primaire :

)       mètre d'énergie électrique à la pression d'annulation

Un plat métallique à l'intérieur d'un guide d'ondes est placé, le plat est relié par un fil au côté horizontal avançé du guide, le débattement du plat est fonction de l'annulation là-dessus incident mais il est nécessaire de le trouver avec l'exactitude qu'il y ait des conditions environnementales elles (la température, pression, des humidités) constante et le même débattement doit être mesuré au moyen d'interférométrie entre la vague directe et reflétée d'un laser.

b)       Mètre d'énergie électrique à l'effet de hall

Mesurez la différence potentielle a produit d'elles du champ e.m. les têtes d'un semi-conducteur.

 

3) norme de sostituzionale :

)       au calorimètre de termostatato

Dans un calorimètre j'ai un vaschette deux contenir la résistance de ciascuna adaptée à la source qu'on relie le que pour une il est le continu tandis que pour l'autre est les marques elles le rf dont nous voulons mesurer la puissance, entre les deux que le vaschette sont eus des thermocouples en série qui produisent une différence potentielle elles proporziona elles à la différence de la température, changé l'un péché continu quand je ne constate pas que la différence de la température est 0, à ce point les deux sources auront produit le même effet et donc la puissance rf est égale à la puissance dans continu qui le per² est mesurable facile. Le problème de ce contour est dans le domaine thermique.

b)       Calorimètre à l'écoulement des liquides

Dans ce cas-ci nous avons une résistance simple plongés dans un calorimètre où du fluide il entre et il sort, et le termopila par mesure la différence de la température entre les deux écoulements, est possible les deux modalités suivantes de la mesure :

b1) Je m'applique à la résistance les marque le rf dont pour mesurer la puissance et moi mesurez la différence de la température entre les écoulements, après quoi j'applique continu et l'un péché divers quand je n'obtiens pas la même différence de la température.

b2) Je m'applique avant le continu, je m'ajoute à lui les marque rf donc que je diminue l'un péché continu quand je n'obtiens pas la même différence de la température que j'ai eue avec la simple continue, ceci concourt je pour polariser le système dans la zone du travail optimal pour l'opération du termopila.

c)       Sensible juridique à la température

Je peux employer est les métaux qui sont ptc (…leur croissance d'augmentation de resistività de la température) qui les semi-conducteurs qui sont NTC (…le resistività diminuent à la croissance de la température dans combien coûtent plus grand le nombre d'électron qui donne la bande de valence est déplacé vers la bande de conduction). Ils sont également mesure utilisée à fileter qui sont beaucoup semblables aux fusibles.

 

4) norme secondaire :

)       valves de diode à épisser qui donne redresser le proporziona ils à la puissance rf qui les croise

b)       thermocouples qui mesurent la différence de la température entre la zone irradiée et non irradiée

c)       termistori

Méthodes de mesure de la puissance

5) facteur du calibrage de la sonde :

elle tient le compte de deux caractéristiques typiques de la sonde qui est le coefficient de la réflexion, cela que c'est la source régnante d'erreur et change est en fonction de l'incident de puissance qui de la fréquence, et l'efficacité efficace de la sonde que le compte du fait soutient que la puissance peut être absorbée dans divers points de la sonde. La valeur du facteur de calibrage est approximativement 0.9 qu'il veut indiquer cette puissance inférieure de la mesure une de 10% concernant l'incident de puissance vraiment.

 

6) sonde au termistore :

Un termistore est un semi-conducteur en lequel l'altitude de la température provoquée pour l'effet de Joule à partir de l'incident de puissance détermine diminuer du resistività, toutefois les courbes qui expriment la résistance en fonction de la puissance dispersée ne sont pas linéaires et fortement ne changent pas avec la température donc que tous les circuits pratiques visionnent une rétroaction à nous du termistore qu'il y a celui on trouve toujours le dans le même point de travail sur les caractéristiques. En particulier le termistore vient polarisé dans continu, quand l'incident de puissance de lui diminue le resistività alors que le mètre de puissance arrange diminuer de le continu ce remplisseur le resistività à la valeur précédente.

Une assemblée coaxiale typique visionne 4 le termistori préalablement, deux qui effectuent la mesure de l'incident de la puissance 50 et qui donc ils présententW vers les 200 finissant etW vers le mètre de puissance tandis que d'autres approvisionnement du termistori 2 à la compensation thermique.

 

7) mètre de puissance pour doubler le pont :

Un mètre de puissance pour doubler le pont est constitué à partir d'un pont pour le rf et un pont pour la compensation thermique maintenue dans l'équilibre à travers des amplificateurs les différencie. Les tensions dans l'évasion des amplificateurs les différencient viennent envoyé à un découpeur qu'en bref la somme et modulent avec un quart de cercle de vague, d'une telle manière peut être approuvée à une distance le mètre de puissance d'placement de la sonde. À l'évasion du découpeur que nous avons est les marques elles la somme que la fréquence qui les marque la différence qu'il vient a amplifiée et a plus tard multipliée pour celui-là dans l'évasion du convertisseur, au total vient appliqué à un convertisseur Tension/has la différence des places des tensions dans l'évasion des amplificateurs les différencie ce qui est proporziona ils à la puissance dispersée. Un circuit zéro est d'ailleurs présent.

Ils sont des mesures possibles commençant de â?"50dBm.

 

8) sonde au thermocouple :

L'ébauche d'un croisillon de divers matériaux métalliques jointifs à une extrémité, les effets physiques suivants sont eues :

)       si le scaldiamo un barretta de métal d'un côté, ils sont portés des électrons dans la bande de conduction, ils pour par l'intermédiaire de du gradient de la température sont déplacés vers autre partir d'extrémité de la ionienne positi à vous, après que tous donc une différence potentielle leur soient eus, cet effet s'appelle Thomson.

b)       si nous mettons pour entrer en contact avec deux métaux caractérise de différentes fonctions à vous le travail, de sorte qu'ils éclat-barre créent une différence potentielle elles, cet effet s'appelle Peltier.

Tout le effet s'appelle l'effet de Seebeck et sensiblement il associe une différence potentielle ils à une différence de la température. De sorte qu'il soit possible de mesurer de basses puissances, il est nécessaire que les dimensions de l'élément absorbé soient contenues et cela représente une fin pour des marques qu'elles le rf à un tel but vient les thermocouples vrais à la couche mince. Dans pratique la chaque sonde il contient deux thermocouples en série pour former un termopila, ils présentent 50W vers la fin rf et 200W vers le voltmetro.

 

9) force caractéristique des thermocouples :

La caractéristique principale d'un thermocouple fourni est une sensibilité qui est Im V dans l'évasion pour chaque mW de puissance dans le revenu, il est le produit de la puissance thermoelectrial (… la tension dans l'évasion pour le degré de différence de la température entre les deux épissures, vaut la peine approximativement 250nV/°C) et de la résistance thermique (… la variation de la température due à l'incident de puissance, il vaut la peine approximativement 0,4°C/W) donc la sensibilité d'un thermocouple elle vaut la peine approximativement 100nV/mW et elle diminue en raison du raccordement thermique dans le cas s'ils placent deux en série. La puissance mesurable maximum est 300mW.

Puisque le thermocouple assure des tensions beaucoup de terres en contre-bas, de l'ordre du nanovolt, un découpeur devient nécessaire de 220 hertz intégrés dans la même sonde que qu'il amplifie des marques elles et de la transmission approuve le mètre de puissance.

 

10) contour d'une puissance à l'aide des thermocouples de mètre :

La sonde comme vue lui est constituée à partir du thermocouple, du découpeur et d'un amplificateur qu'il des sendes les marque à un endroit analogue d'amplificateur dans le mètre de puissance, il y a plus tard un bloc qui contient les amplificateurs et les filtres qui concourent pour changer l'excédent la balance entière de l'instrument, puis un détecteur de crête de valve de diode et un amplificateur que le compte du facteur de calibrage tient, les marque dans l'évasion de lui vient envoyé à un voltmetro. Ils sont d'ailleurs présentent également un circuit d'autozero que les actes va ils du thermocouple et d'un oscillateur de la référence à 50MHz qu'à la place il agit de monter et il concourt le calibrage de l'instrument.

 

11) mesure de puissance avec le détecteur de valve de diode :

La caractéristique de la valve de diode peut être développée en série de puissances dedans autour d'origine où considérant que les limites que l'origine donne le continu sont ceux de l'ordre égal et qu'alors pour V petit nous le bidon nous-mêmes soyons 2° arrêtés à l'ordre, nous ont que le continu est proporziona ils à la place de la tension et donc à la puissance. Au but pour finir la source, en parallèle au revenu une résistance de 50 est Weu tandis que la valve de diode est dépassement placé et est du type de Schottky (…possède le giunzione un métal-semi-conducteur) pour avoir une petite barrière des mises à niveau elles. Les puissances de rivelabili vont de â?"70dBm (…dans dont la correspondance sont approximativement eus 50nV dans l'évasion) à â?"20dBm pour des fréquences jusque 2'à 40GHz.

Mesures de puissance et d'erreurs pour le déréglage

12) la puissance a rapporté à la cargaison d'un générateur :

Nous considérons le cas d'un generatore (…caractérisé d'un coefficient de réflexion GG) reliée à une cargaison (…caractérisée d'un coefficient de réflexion GL) au moyen d'une ligne sans pertes. La puissance a rapporté à la ligne avait remplacé et plus tard avant où b_G est la vague émise du générateur dans la caisse adaptée de cargaison. Un tel incident P ₁de puissance coïncidera avec qui fourni par le générateur dans le cas de l'adaptation conjuguée G _G= G ₁^* la puissance P _La rapporté à la cargaison est seulement à la place …dans combien la ligne coûte sans ₂ pertes et donc _{à 1} =b … .

 

 

13) pertes pour le déréglage :

C'est le rapport entre la puissance fournie par le générateur et cela efficacement rapportée avec la cargaison

là où la longueur de la ligne de la transmission donc G peut être faite pour s'étirer à zéro ₁ = G_L .

On a alors la perte pour le déréglage de Z₀ qui est et qui un pour le déréglage.

 

14) observations sur conjugué et chargé adaptation adaptée :

Dans le cas de l'adaptation conjuguée que toute la puissance fournie par le générateur vient fournies à la cargaison cependant est des vagues ont reflété qu'elles pourraient endommager le même générateur, dans le cas au lieu de la cargaison simplement adaptée, la puissance assurée à la cargaison n'est pas maximum mais pas sont les vagues reflétées.

 

15) objectif des mesures de puissance :

Mesurer la puissance que le dispositif à caractériser distribuerait sur un a adapté la fin.

 

16) incertitude pour le déréglage :

Il tient le compte du fait que G_G et G_L est célèbre avec la précision pour cela qu'elle considère le module, seulement suit une partie que _{le conj}et le M _Z0de M peuvent seulement être évaluation à vous au moyen de l'incertitude pour le déréglage

variable entre la valeur maximum et la valeur minimale en fonction du dos des porteurs desquels le module est solo célèbre.

Les erreurs et l'incertitude se montent dans les mesures de puissance

17) la typologie des erreurs et des incertitudes dans la puissance mesure :

Les erreurs régnantes sont associé vous à la perte pour le déréglage et à l'incertitude de déréglage, il y a alors l'efficacité non parfaite de la conversion de la sonde et des erreurs qu'elle vous associe à l'électronique du mètre de puissance.

 

18) les erreurs de la mesure vous associent à l'électronique du mètre de puissance :

)       incertitude dans la puissance émise de l'oscillateur de calibrage

b)       incertitude pour le déréglage de l'oscillateur de référence

c)       incertitude due aux amplificateurs et aux changements de la balance

d)       bruit

et)       perte de la référence de zéro dans le cas d'une mesure de le long de la période

 

19) équation de la mesure de puissance :

Pour par l'intermédiaire de du déréglage la puissance absorbée sur la cargaison le P _indiqué est d'ailleurs doit en particulier le compte de prise des erreurs présentées du mètre de puissance, indiquant avec m ceux dus au calibrage et au scalatura tout en indiquant avec t que ceux dus à la référence de zéro est eu à partir de laquelle extraire P_indiqué et le remplacement de l'équation de la mesure de puissance est obtenu .

 

20) estime du total d'incertitude de la mesure :

Il y a deux stratégies de l'estime du total d'incertitude de la mesure :

)       incertitude totale du cas plus mauvais

Toutes les sources des erreurs viennent calculé à la leur valeur maximum de sorte qu'elles soient ajoutées de la manière constructive, obtiennent donc une estime pour l'excès des erreurs possibles

b)       Le total d'incertitude aiment la valeur quadratique moyenne

La somme des places des incertitudes simples est estimée et si de il y a la racine carrée, l'hypothèse est dans ce cas-ci que les sources d'erreur sont entre l'incorrelate elles

 

21) comparaison entre les sondes de la mesure de puissance :

)       à l'exactitude

Un même pu² de mètre de puissance à employer est une sonde au thermocouple qui à LBSD obtenant une gamme qu'elle va de â?"75dBm à 30dBm tandis que les sondes au termistori viennent des utilisations vous dans la gamme entre â?"30dBm et 10dBm.

b)       Gamme de la fréquence

Les sondes couvrent la même gamme de la fréquence à l'intérieur duquel mais du coefficient de réflexion change et donc aussi l'incertitude. Les coefficients de la réflexion plus petits sont eus pour les sondes au thermocouple et au LBSD.

c)       Vitesse de réponse

Les mesures de la marque ils beaucoup de petits font à des bandes beaucoup de poignées mais ceux-ci impliquer de longues périodes de réponse, sont allés du 35ms du termistore au 100ms du thermocouple.

d)       Puissance applicable de maximum

 

22) configurations pour la mesure de puissances :

Un dispositif de protection est (…un circolatore ou un isolateur ou un filtre) frapposto eu entre la source et le DUT qui en nature est un amplificateur dont a sorti si grand de 10mW qu'il vient sended est à la cargaison qui au mètre de puissance à l'aide d'un coupleur directionnel. Pour des puissances inférieures la cargaison est représentée directement de la sonde. Au cas où d'ailleurs le juridique que vous présentez une déformation remarquable est préférée pour effectuer la mesure avec un analyseur fantôme.

Mesures d'atténuation

23) méthodes pour la mesure d'atténuation :

)       méthodes au rapport des puissances

b)       comparaison avec un filtre de précision au rf

c)       comparaison avec un filtre de précision à SI

d)       comparaison avec un filtre de précision à l'AF

et)       méthodes sans niveau de substitution

f)        base de méthodes à vous sur la mesure de coefficients de réflexion

 

24) méthodes au rapport des puissances :

Il les marque venant de du générateur vient atténué et fui elles sont dont alors présentes, avant et après le DUT mesurant l'atténuation, elle est des isolateurs que du tuner qui fournissent pour faire ce le DUT voit que une bonne adaptation est vers la source qui vers le mètre de puissance. L'atténuation obtient comme le rapport entre la puissance trouvée quand le tuner deux s'adapte à vous est directement relié entre elles et la puissance trouvée quand à la place le DUT vient frapposto.

Cette méthode est fortement sensible aux variations de la puissance assurée à partir de la source entre les deux mesures, donc alternativement les mêmes peuvent être sended des marques qu'elles par un coupleur à 3dB est au circuit de la mesure précédente qu'à selon le mètre de puissance, un diviseur Kelvin Varley vient alors fixé pour avoir zéro sur le détecteur dans les deux ouvertures, l'atténuation peuvent donc être obtenues à partir des valeurs de l'atténuation dans les deux cas du diviseur.

 

25) méthodes à la comparaison des puissances :

Venez de de la source les marque à la fréquence f ₀ vient modulé du commutateur à la GOUPILLE de valves de diode pilotée d'une vague avoir la fréquence égale de quart de cercle à 1kHz, sendes directionnels d'un coupleur que les mêmes les marquent sont à la branche de référence qu'à la branche de mesure qui se réunissent alors sur un amplificateur différencie eux à qui sortis de 1kHz il est apporté de nouveau à le continu par un P.S.D. supporté après quoi le mètre est eu.

La branche de référence est constituée à partir de deux isolateurs et d'un filtre variable qui a le charger à faire fonctionner la valve de diode suivie par être dans la région de la caractéristique avec le µ quadratique V² _{de C.C} de la loiI . Sur la branche de mesure que un isolateur est eu et alors le tuner deux entre lequel c'est frapposto par filtre de précision au rf, pour suivre un filtre est encore eu et d'autres le tuner deux entre lequel insérer le dispositif dont il est d'accord sur la mesure l'atténuation, pour suivre alors est une valve de diode.

La mesure est effectuée les reliant entre le tuner deux et mettant le filtre variable de la précision à une valeur élevée d'atténuation après quoi le DUT devient partie et le filtre variable change le péché quand la même puissance n'est pas incident eu sur le détecteur. L'atténuation est égale à la différence entre le settate d'atténuations dans le filtre variable.