基于Boonton功率表的脉冲射频部件及系统的详细分析

Boonton的功率表非常详细的波形跟踪可实现精确的测量，有效的校准，以及对线性和脉冲射频部件及系统的详细分析

对测试工程师而言，动态范围宽的脉冲射频应用（如雷达和MRI）都具有挑战性。这些信号发出时功率很高，返回时却很微弱，面临极大的环境噪声。功率测量对任何种类的射频传输系统都至关重要：功率太高，信号失真，功率太低，以及信号被噪声掩盖。采用功率表是进行射频功率测量精确的方式。确定敏感性、测量最大输出功率或分析射频组件的线性度，这几项参数的处理只是功率表能够执行的众多任务的其中一小部分，并且其精度非常高。

对于脉冲射频信号，主要规范包括峰值功率、平均功率、升压时间、降压时间、过冲和下冲（见图1）。为了达到最高的详细度和精确度，功率传感器的速度必须很快，能提供较宽的频带宽度，并且必须具有高动态范围。采样率高的功率表将以较小的增量捕获信号点，之后在屏幕上重建信号波形，以进行进一步分析。Boonton的功率表不仅能快速采样，还能提供其它强大的功能，如以随机的间隔进行采样。为什么如此重要？这种采样技术不受仪器时基的影响，在测量重复信号方面有巨大的优势。重复信号占射频应用中测量的所有信号的绝大部分。这种异步采样技术也称为随机隔行扫描采样或简称为RIS。RIS采样可提供详尽的深度信息，相比传统采样技术，它能显示更多的波形信息。

图1 脉冲射频信号

图2中的截图显示了两个功率表对快速信号转换的三次连续测量。上一行示出了采用传统采样技术的功率表，下一行示出了采用RIS技术的Boonton 4540型功率表。使用这两种功率表测量相同信号。正如所料，两种功率表都能测量快速信号转换，但采用RIS技术的Boonton功率表在100皮秒的时间内具有有效的时间分辨率。它能在显示器上明显地生成更详细的波形，使用户能对信号进行彻底分析。波形采样不足的测量方式差异为30mW，而Boonton的差异仅为8mW。

图2 两个功率表对快速信号转换的三次连续测量