图 2:在以下条件下测量宽带信号猝发脉冲平均功率的准确度:(A) 功率计和传感器的视频带宽小于信号带宽;(B) 功率计和传感器的视频带宽大于信号带宽;(C) 平均功率传感器使用双通道二极管,完全工作在平方律区域
使用宽视频带宽峰值功率计进行猝发脉冲功率测量
相反,如果使用宽带宽功率计进行相同的测量,就不会出现视频带宽滤波器对功率样本进行‘预平均’的情况。尽管由于二极管在线性区域的非线性行为,电压波形的顶端部分会受到压缩,但经过滤波器后的电压波形中仍可保留峰值和谷值等信号细节。每个电压样本再进行线性校正,“解压缩”获得原始波形。因此,宽带宽峰值功率计能够进行精确的峰值功率测量和平均功率测量(参见图 2(B))。
使用 USB 平均功率传感器进行猝发脉冲功率测量
近年来随着数字化技术的进步,现在已经可以使用体积更小的功率传感器进行高度精确、可重复和快速的功率测量。独立式传感器无需使用功率计,即可执行功率至电压的转换、数据采集、温度校正、功率线性校正以及频率校正,并能完成所有的测量控制。新型 U2000 系列 USB 功率传感器采用双通道二极管结构,不仅能够执行真实的平均功率测量,还能够使用时间选通功能精确测量猝发脉冲平均功率——用户可在猝发脉冲信号附近设置一对选通,然后测量选通内的平均功率。尽管传感器的视频带宽只有几十kHz,但由于它的双通道二极管结构能够完全在平方律区域工作,它仍然能够提供精确的信号包络轮廓。
和峰值传感器不同的是,使用平均功率传感器,电压波形的顶端部分不会由于二极管的非线性而受到压缩。因此 U2000 系列能够将猝发脉冲功率按比例转化成电压波形,电压波形再通过传感器的 RC 滤波电路进行视频带宽校正。RC 滤波器具有几十kHz 的带宽,能够滤除构成猝发脉冲信号在时域中的峰值和谷值的高频分量。不过,平均功率将会保持不变,U2000 传感器仍然能够提供精确的信号包络轮廓,从而获得精确的猝发脉冲平均功率测量结果(参考图 2(C))。