技術概述

介紹

新的N432A功率表是432A功率計的替代型號，提供了增強功能和令人興奮的功能。

這個新的N432A熱敏電阻功率計工作wan美的Keysight技術溫度補償熱敏電容安裝傳感器，這是478A和8478B型號。

該功率計與這些傳感器一起，可測量-30 dBm至+10 dBm的射頻功率，覆蓋100 kHz至18 GHz的頻率范圍，是Keysight提供過的最jing確的功率計，計量精度為±（0.1%+0.5uW）。

熱敏電阻安裝

熱敏電阻是一種電阻隨溫度變化而大幅度變化的電阻器。大多數(shù)熱敏電極是負溫度系數(shù)（NTC）器件，通常由金屬氧化物化合物制成。

這意味著熱敏電阻的電阻隨著溫度升高而降低，如電阻-溫度曲線所示。

然而，也有一些熱敏電阻具有正溫度系數(shù)（PTC）。在這種情況下，當溫度升高時電阻會增加。目前，Keysight提供兩種基于熱敏電容安裝概念的具有NTC特性的RF功率傳感器，分別是478A和8478B。

直流自平衡橋

如前所述，N432A是在圖3所示的小麥石自平衡橋的基礎上運行的。從熱敏電阻座開始，當射頻功率施加到它上時，散熱會導致熱敏電抗（RT）降低。

然后調整（由差動放大器控制的）氣壓計電流源，以減小偏置，直到電阻恢復到施加功率前的值。在這個階段，放大器的差動輸入等于零。

整個過程會產(chǎn)生一個自平衡橋或自動無功狀態(tài)，當R1/RT=R2/R3時會產(chǎn)生無功狀態(tài)。在N432A功率表中，R1是用戶在前面板上設定的電阻值，以匹配所使用的熱敏電阻安裝傳感器的電阻。

此外，R2/R3等于1，因為兩個電阻都是1kΩ。因此，將熱敏電阻恢復到相同電阻所需的偏置功率的變化等于在熱敏電極安裝座中耗散的功率。

運作理論

橋電路由兩個獨立的直流自平衡橋組成，第一橋稱為射頻橋，用于檢測射頻功率，第二橋稱為補償橋，用于補償環(huán)境溫度漂移。

這是因為熱敏電阻在不同的環(huán)境溫度下會有不同的特性曲線，環(huán)境熱敏電極的讀數(shù)被用來校正傳感器熱敏電容的讀數(shù)，這種雙橋運算稱為補償模式。

如前所述，在運行過程中，兩個橋將被平衡，在橋頂部的兩個電壓，VRF和VCOMPENSATED將被送入信號調理塊緩沖和增益調整，增益調整然后被送入儀表ADC，在信號調理座，V0和V1也將被測量，V0與V1是計算功率測量所需的電壓。

從公式 1 中，V0 是當沒有射頻功率施加到熱敏電阻安裝傳感器時，電橋電壓差 （VCOMPENSATED ? VRF）。相反，V1 是施加 RF 功率時的電橋電壓差 （VCOMPENSATED ? VRF ）。R 是熱敏電阻電阻值。VCOMP0 是熱敏電阻安裝傳感器未施加 RD 電源時的 VCOMPENSATED 值。最后，VCOMP1 是當 RF 功率施加到熱敏電阻安裝傳感器時 VCOMPENSATED 值。

ADC將來自直流橋的所有電壓測量數(shù)據(jù)數(shù)字化；內部微處理器將計算功率測量數(shù)據(jù)，然后在前面的LCD上顯示結果。

用戶可以選擇要顯示的測量結果，從功率測量（dBm，Watts）到電壓測量（VRF，VCOMPENSATED，V0和V1）。整個數(shù)字化工作類似于N432A內部的內置數(shù)字電壓表（DVM），因此它提供了等效的6.5位DVM電壓測量。

然而，有些應用需要更精確的測量，這就是為什么N432A仍然可以在BNC連接器（儀表后板）上使用外部DVM測量電壓的原因。

N432A還內置一個范圍校準器電路，在校準過程中為直流橋提供直流電源，可根據(jù)用戶的要求定期進行校準。

校準過程是指通過外部DVM（儀表VRF的后板和VCOMPENSATED）BNC連接，校準直流橋電路到ADC塊。

利用此功能，用戶可以在現(xiàn)場校準N432A，而無需將其發(fā)送到工廠或服務中心。在大多數(shù)情況下，校準過程可以通過DVM進行跟蹤，使用Keysight 3458A數(shù)字萬用表（8.5位）。

N432A應用實例

N432A的主要應用之一是功率計基準校準器（即50 MHz，0 dBm源）的校準。測量設置如下圖5所示。外部的3458A標準DMM是可選的，將取決于用戶的測試或校準要求。

測試的目的是檢查50 MHz，0 dBm的參考校準器是否在制造商的規(guī)格范圍內，這是因為N432A系統(tǒng)（加上478A選項H75或H76）的測量不確定度非常低，小于1%。

因此，N432A系統(tǒng)適用于測試和檢查電力表參考校準器是否在規(guī)格內或超出規(guī)格，通常實驗室操作員會統(tǒng)計性地定義詳細的測量不確定度計算表，以獲得總的不確定度或誤差。