基于定向耦合器和功率传感器的DUT输入功率测量方案

定向耦合器用于对少量输入信号功率进行采样，以进行测量。端口1是输入端口；端口1是输入端口。端口2是输出端口；端口3是耦合端口；端口4是隔离/端接端口，通常端接至50Ω，以最大程度地减少反射。

但是，当我们测量被测设备（DUT）的输入功率时，尤其是在自动化测量系统中，我们将功率传感器与定向耦合器一起使用。在进行1 dB压缩点测量时，通过改变输入功率和测量输出功率，我们必须测量和计算连接到端口3的功率传感器和输入到DUT的损耗，以计算损耗以校正测量值。由功率传感器供电（图1）。在本文中，此损耗表示为输入损耗L pi的功率传感器。
 

图1自动化测量系统采用了定向耦合器和功率传感器。

L pi损耗补偿了功率传感器测得的功率电平中的P。乍一看，损耗的测量方法如图2所示，但是这种测量损耗的方法没有正确制定。

功率传感器测量的功率：

P m = P in – | L pi | （1）

图2这是使用功率传感器测量功率的方式。

根据图3所示的设置来计算流入元素的功率的符号约定结果。

图3这是功率流入元件的方式。

潮流将产生如下：

P out = P in – P att （2）

P in = P out + P att （3）

现在，让我们将L pi损耗的路径分为两部分，如图4所示。

图4 L pi损耗是两个部分的总和：L pc和L di。

功率传感器输入损耗：

| L pi | = | L pc | + | L di | （4）

现在，从点P m或传感器的输入移至点P in或DUT的输入，应将L pc损耗添加到P m处的测得功率电平，以达到P c点处的功率电平。最后，由于L di是电缆损耗，因此应从P c中减去L di损耗，以在P in点达到功率水平。传感器测量的DUT的实际输入功率：

P”在= P米+ | L PC | – | L di | （5）

现在，让我们计算损失，如图2所示。

P in = P m + | L pi | = P m +（| L pc | + | L di |）（6）

这种计算在逻辑上看起来是正确的，但是如上所述，L di损失不应该加到全部损失上；相反，应该从全部损失中减去它。

P”在= P米+ | L PC | – | L di | （7）

要找出这些方法中的错误，只需使用以下公式。

误差= P在- P”在= 2×| L二| （8）

在此，在P in处计算出的测得功率电平的误差为2×| L di |。高于准确的功率水平。

因此，应使用以下公式计算功率传感器与DUT输入之间的损耗。

|功率传感器输入损耗| = | L pc | – | L di | （9）

最后，这是如何实际测量损失的方法。

图5一种更实用的方法来衡量损失。

由于定向耦合器在入射功率和接收功率之间的损耗可以忽略不计，因此，第一步，我们使用连接到定向耦合器输出的功率传感器来测量输出功率，并减去两个功率传感器之间的测量功率，得出L pc失利。

在第二阶段，我们使用网络分析仪测量由定向耦合器和DUT输入之间的电缆，衰减器和混合耦合器（由L di表示）引起的损耗。最后，我们根据公式9计算总损耗。

Siamack Ghadimi拥有电气工程博士学位，是大学的助理教授。

编辑：hfy