1 Introducción al contenido
Desde la aparición del transmisor de radio, la medición de la Potencia de salida del transmisor se ha convertido en el foco de atención de los ingenieros de radiofrecuencia. En este artículo, se presentan brevemente las aplicaciones de los medidores de potencia de paso y terminales; Se destaca la aplicación del medidor de potencia de paso digital 5012b de Bird en la ingeniería de comunicaciones móviles.

2 Historia de los medidores de potencia de paso
Ya en 1952, J. Raymond bird, fundador de bird, inventó el principio del potenciómetro de paso thruline. ®， Desde entonces, el método de medición de potencia se ha convertido en el estándar industrial para la medición de potencia de radiofrecuencia. Los principios del método de medición de potencia son los siguientes:


El producto representativo típico del medidor de potencia de radiofrecuencia de paso es el modelo 43 de Bird (véase la figura 2), que en realidad es un dispositivo de excitación de señal, utilizando un sensor de radiofrecuencia de diodos pasivo. En un lado del mismo eje se instala un circuito de detección de ondas direccionales, de media onda de diodos (véase la figura 1) y se conecta a un cabezal corregido para leer la Potencia efectiva.
El circuito de detección está acoplado a la línea de transmisión a través de un medio y toma muestras de potencia positiva y reflejada de acuerdo con la dirección del sensor colocado junto a la línea de transmisión.


Debido a que el medidor de potencia de paso tradicional utiliza diodos lineales como dispositivos de detección, su rango dinámico es generalmente de unos 7 db; Al mismo tiempo, no se puede medir con precisión la Potencia de radiofrecuencia de las señales de modulación de la relación pico / potencia media en las comunicaciones modernas. Desde la evolución de los medidores de potencia de paso, se han logrado grandes avances en la medición de la banda ancha y la relación pico / Potencia media. Como Bird
El nuevo producto de la compañía, 5012b (véase la figura 3), tiene un ancho de banda de vídeo de 10 MHz de zui, un rango dinámico de 30 DB y una capacidad de medición de la relación pico / potencia media de 12 db. Además, se puede medir la Potencia media, la Potencia máxima, la Potencia de explosión, la relación de potencia pico / media y los parámetros ccdf de la señal de radiofrecuencia. Incluso las señales de radiofrecuencia moduladas en banda ancha de gran rango dinámico como wcdma, 5012b * puede analizar sus características de Potencia *.

¿¿ 3 medidor de potencia de paso o medidor de Potencia terminal?
A diferencia de los medidores de Potencia terminales, los medidores de potencia de paso reflejan realmente la Potencia positiva y la Potencia reflejada de cada sección transversal en un sistema de transmisión. La resistencia de entrada del medidor de potencia terminal es de 50 Omega estándar. En la medición de la potencia, El medidor de potencia terminal reemplaza la carga del transmisor, es decir, El medidor de potencia terminal idealiza la carga del transmisor (véase la figura 4). Por lo tanto, el resultado medido por el medidor de potencia terminal es la Potencia de salida del transmisor a la carga ideal; Si la coincidencia del sistema de alimentación celestial de lanzamiento es buena, este resultado puede reflejar realmente la salida del sistema de lanzamiento; Si la coincidencia del sistema de alimentación celestial de transmisión no es buena (como vswr > 1.5), El medidor de potencia terminal no puede reflejar realmente la situación del sistema de transmisión.
El medidor de potencia terminal es adecuado para aplicaciones de laboratorio.

A diferencia del medidor de potencia de paso, en realidad coloca una sonda de acoplamiento a un lado de la línea de transmisión, y la longitud eléctrica del sensor del medidor de potencia es casi insignificante en comparación con la longitud de onda de trabajo del transmisor. Por lo tanto, siempre y cuando el medidor de potencia de paso se coloque en una sección transversal del sistema de transmisión, el resultado es la Potencia positiva y reflejada (vswr) de esta sección transversal.
El medidor de potencia de paso es adecuado para aplicaciones de campo.



5012b con analizador de alimentación celestial para medir el sistema de alimentación celestial del transmisor


Para los operadores de radio / ingenieros y fabricantes, el método de medición de potencia es muy significativo, con un medidor de Potencia bird5012b y un analizador de antena de la serie sa, se pueden medir con precisión todos los indicadores de radiofrecuencia desde la salida del transmisor hasta la entrada de la antena, como se muestra en la figura 5.
El analizador de antena de la serie SA es un analizador de red de un solo puerto, que también se puede utilizar como unidad de visualización 5012b. Conectar sa al transmisor alternativo del extremo ④ de la figura 5 puede medir el parámetro S11 en la entrada del sistema de alimentación celestial, localizar la falla (dtf) de todo el sistema y medir el parámetro s21 del sistema de alimentación celestial en un solo extremo. Por su parte, la cadena 5012b en el extremo de salida del transmisor de la posición ④ puede verificar si la Potencia de salida del transmisor está dentro del rango de diseño; Medir con precisión la Potencia media, la Potencia máxima, la Potencia de estallido, la relación de potencia máxima y media (factor pico) y la función de distribución de acumulación complementaria (ccdf) de la salida y reflexión de la estación base. Esto es lo que preocupa a los ingenieros de investigación y desarrollo y mantenimiento de equipos de radio. La entrada de la antena de posición ③ puede determinar cuán grande es la señal que el transmisor realmente irradia al espacio; Esto es lo que preocupa a los ingenieros de planificación y optimización de redes. La ubicación ② puede comprobar la coincidencia del sistema de lanzamiento en una determinada posición, que es la preocupación del ingeniero de mantenimiento del equipo. Las tablas 1 y 2 son los resultados medidos del medidor de Potencia 5012b en la Estación base WCDMA y la Estación base gsm900, respectivamente:

Cuadro 1. resultados medidos de la Estación base WCDMA

Cuadro 2. resultados medidos de la Estación base gsm900

Además de las mediciones normales de positivo y reflexión, a partir de los resultados de las pruebas anteriores, también podemos ver que el factor pico de la señal WCDMA es mucho mayor que la señal gsm, un valor que puede reflejar la línea del amplificador, que se explicará más tarde.
4 medición de la pérdida de inserción de dispositivos pasivos
Con dos medidores de potencia se puede medir con gran precisión la pérdida de inserción de un dispositivo pasivo, cuya precisión es comparable a la del analizador de red (véase la figura 6).
El principio básico de este método de medición es el método alternativo. Es decir, primero conecte los dos medidores de potencia directamente con un convertidor de radiofrecuencia de precisión (como nm - nm), y luego reemplace el convertidor de radiofrecuencia por el dispositivo medido, leyendo cuatro lecturas de potencia por separado, calculando así el valor exacto de pérdida de inserción del dispositivo medido. Para más detalles, consulte el artículo "medición de la pérdida de inserción con un medidor de potencia" (número de archivo: 03tf - 001 - v1.0 - an).

De esta manera, se puede medir con precisión toda la pérdida de inserción de una estación base celular desde la salida de transmisión hasta la entrada de la antena, lo que es beneficioso para el mantenimiento de la estación base. Aunque la pérdida de inserción de los cables largos también se puede medir en un solo extremo con un analizador de red, el analizador de red debe medirse bajo el mismo medio y establecer con precisión la velocidad de fase del cable, de lo contrario se producirán errores de prueba adicionales; Y el método del medidor de Potencia no necesita conocer estos parámetros, solo trata todo el sistema (incluidos saltadores, alimentadores principales, pararrayos, acopladores direccionales, etc.) como una red de dos puertos.
5 con el dispositivo de medición del amplificador de la serie aim para medir el amplificador de potenciaCaracterísticas de los dispositivos grandes

El dispositivo de prueba del amplificador de la serie aim es un subsistema de medición de radiofrecuencia que, junto con 5012b y analizador de espectro, puede medir indicadores como distorsión de intermodulación, potencia y ganancia del amplificador (véase la figura 7).

La figura 8 muestra el proceso de medición de cooperación entre 5012b y aim.


En los sistemas de comunicación modernos, los ingenieros de diseño están más preocupados por los indicadores lineales de los amplificadores que por los indicadores de eficiencia, que están relacionados con las características de funcionamiento del sistema, especialmente en los sistemas de comunicación de banda ancha (como las estaciones base CDMA / WCDMA y los repetidores).
La línea del amplificador se caracteriza generalmente por el im3, que debe completarse con una fuente de señal y un analizador de espectro. La linealización del amplificador también se puede medir con un medidor de potencia de paso, y el método es muy simple: se mide la función de distribución de acumulación complementaria (ccdf) en la entrada y salida del amplificador, respectivamente. cuanto más coinciden estos dos valores, mejor es la línea del amplificador.
Al mismo tiempo que se mide la lineal del amplificador con el método del medidor de potencia, también se puede medir la ganancia y la Potencia de salida del amplificador; Esto es muy significativo para las pruebas rápidas en la línea de producción. Además, la linealización del amplificador afecta directamente la pureza del espectro de salida del transmisor, por lo que también es la preocupación de los ingenieros de sistemas de radio.
6 medir el factor pico del amplificador de Potencia (relación de potencia pico a pico)
Al igual que el ruido blanco, la Potencia media del amplificador es solo uno de sus parámetros importantes. Dada la frecuencia portadora múltiple y las características estadísticas de los sistemas de modulación digital, la relación de potencia pico / media es un parámetro muy importante (véase la Tabla 1 y la tabla 2). Por ejemplo, la relación de potencia máxima a media de la señal de modulación digital de 8 - VSB suele ser de 6 db, mientras que la señal de modulación CDMA puede alcanzar los 10 db; una potencia máxima tan alta puede causar saturación del amplificador, lo que causará un error de código de la señal digital, por lo que la medición correcta de La relación de potencia máxima a media del amplificador es de gran importancia para el desarrollo y producción del amplificador.
Aplicación del medidor de potencia de paso de radiofrecuencia Bird 43 / 5012