頻譜儀和功率計(jì)等儀器功率測(cè)量的差異

能夠測(cè)量射頻信號(hào)功率的儀器很多，其中常用的通用射頻儀器有以下幾類：

? 功率計(jì)

?頻譜和信號(hào)分析儀

?接收機(jī)

?網(wǎng)絡(luò)分析儀

?數(shù)字通信綜測(cè)儀

功率計(jì)

?功率測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)儀器。

?熱電功率探頭通過熱電元件（熱偶、熱電堆或熱敏電阻）實(shí)現(xiàn)功率測(cè)量。

?二極管功率探頭，利用二極管的平方律（輸出電壓與輸入電壓的平方成線性正比關(guān)系），在探頭匹配阻抗已知情況下，測(cè)量獲取電壓的平方就相當(dāng)于功率的直接測(cè)量。

?功率計(jì)不能區(qū)分頻率，測(cè)量值對(duì)應(yīng)其工作頻段內(nèi)的所有頻率信號(hào)的總的平均功率。

?功率計(jì)的靈敏度不高，通常熱電探頭>-50dBm，二極管探頭>-70dBm，在靈敏度極限小信號(hào)測(cè)量情況下，不確定度較大，需要足夠多的平均次數(shù)，足夠長(zhǎng)的測(cè)量時(shí)間。

?所有類型功率計(jì)都可以準(zhǔn)確測(cè)量信號(hào)的平均功率。

?只有二極管寬帶功率探頭才能測(cè)量峰值功率及其時(shí)域變化曲線。

頻譜儀/接收機(jī)

?通過混頻、濾波等器件，將指定頻率的信號(hào)變頻為中頻IF信號(hào)，再用ADC數(shù)字化后，首先進(jìn)行數(shù)字電壓包絡(luò)檢波，其后按照設(shè)定的檢波器（如峰值、RMS、平均等）進(jìn)行檢波運(yùn)算，獲得該頻點(diǎn)分辨率帶寬（RBW）內(nèi)的功率值。

?只有單載波信號(hào)或者帶寬

v超過RBW的寬帶信號(hào)，需要測(cè)試信道功率（channel power）或帶內(nèi)功率（band power）測(cè)試模式，檢波器RMS，掃描時(shí)間足夠長(zhǎng)以獲得穩(wěn)定曲線，此時(shí)獲得信號(hào)的平均功率。

?零掃寬(Zero Span)點(diǎn)頻CW時(shí)域功率測(cè)量模式，只能準(zhǔn)確測(cè)量帶寬小于RBW的信號(hào)功率，不可測(cè)量大于RBW的寬帶信號(hào)；通常選用采樣值檢波器，Time domain power - Peak獲得峰值功率，RMS獲取平均功率。

信號(hào)分析儀

?IQ analyzer通過寬帶I/Q解調(diào)分析，獲取I/Q模值對(duì)應(yīng)功率值。

?IQ analyzer適用于寬帶信號(hào)的功率幅度測(cè)量，獲得解調(diào)帶寬內(nèi)的信號(hào)功率時(shí)域數(shù)據(jù)曲線。

?專用信號(hào)解調(diào)分析選件，直接解調(diào)分析對(duì)應(yīng)信號(hào)類型，獲得目標(biāo)功率值。

網(wǎng)絡(luò)分析儀

?網(wǎng)絡(luò)分析儀的波量Wave quantitie獲取輸入信號(hào)(b)或輸出信號(hào)(a)的功率。

?測(cè)試原理與接收機(jī)一致。

?網(wǎng)絡(luò)分析儀通常需要配合USB功率探頭進(jìn)行功率校準(zhǔn)。

綜測(cè)儀

?與信號(hào)分析儀類似，直接解調(diào)標(biāo)準(zhǔn)通信信號(hào)，獲得功率值。

頻譜儀與功率計(jì)測(cè)量值差異分析

當(dāng)信號(hào)為純凈線性單載波CW時(shí)

?功率計(jì)與頻譜儀測(cè)量數(shù)值基本相等，功率計(jì)準(zhǔn)確度更高

當(dāng)信號(hào)非線性、諧波和雜散分量很大時(shí)

?工作帶寬較大的功率計(jì)測(cè)量值，大于帶寬較小的功率計(jì)

?功率計(jì)測(cè)量值大于頻譜基波頻點(diǎn)的Marker讀數(shù)，因?yàn)楣β视?jì)測(cè)量值包括多個(gè)頻率分量的總功率

寬帶調(diào)制信號(hào)測(cè)試時(shí)

?諧波雜散較小的信號(hào)，功率計(jì)平均功率與頻譜儀channel power測(cè)量數(shù)值基本相等，功率計(jì)準(zhǔn)確度更高

脈沖調(diào)制信號(hào)測(cè)試時(shí)

?諧波較小的情況下，功率計(jì)平均功率與頻譜儀channel power測(cè)量數(shù)值基本相等，功率計(jì)準(zhǔn)確度更高。

?當(dāng)滿足信號(hào)脈寬>2/VBW(功率探頭)以及信號(hào)脈寬>2/RBW(頻譜儀)時(shí)，寬帶峰值功率探頭的峰值功率讀數(shù)，與頻譜儀zero span時(shí)域功率的Peak值相等，均值與時(shí)域功率的RMS值相等。

審核編輯：湯梓紅