R&S®Essentials | Теоретические основы анализаторов спектра и векторных анализаторов цепей

Измерения мощности в канале

Автор: Пол Денисовски (Paul Denisowski), специалист по контрольно-измерительному оборудованию

Далее представлено введение в основы мощности в канале и три основных способа измерения мощности в канале.

Для понимания понятия «мощность в канале» следует сначала определить, что такое канал. Когда сигналы передаются в системах беспроводной связи или широковещания, для них зачастую назначаются определенные диапазоны частот или каналы. Значительная часть мощности сигнала должна находиться в пределах канала.

Канал можно задавать с помощью начальной и конечной частоты, однако чаще всего принято определять канал по его ширине и центральной частоте.

Мощность в канале определяется как суммарная мощность в данном канале в пределах указанной полосы канала.

Мощность в канале измеряется как абсолютное значение в единицах измерения «дБмВт». В некоторых случаях мощность сигнала может выходить за пределы канала. Результатом измерения этой утечки мощности или энергии вне канала является коэффициент утечки мощности в соседний канал (ACLR).

Мощность в канале входит в число наиболее частых измерений, особенно для сигналов в системах беспроводной связи. Существуют три основных способа измерения мощности в канале.

  • С помощью датчика ВЧ-мощности
  • С помощью метода нулевой полосы обзора на анализаторе спектра
  • С помощью метода интегрирования полосы пропускания на анализаторе спектра

Измерение мощности в канале с помощью датчика ВЧ-мощности

Датчик ВЧ-мощности можно использовать в целях измерения мощности в канале, и данный метод имеет ряд преимуществ. Это очень простое измерение, а датчики мощности относительно недороги. Благодаря портативности датчиков также можно проводить полевые измерения. Некоторые модели датчиков мощности дают очень точные результаты. Для измерения мощности в канале с помощью датчика ВЧ-мощности не требуется особая настройка. Достаточно просто подключить датчик к сигналу и считать результат.

Метод датчика мощности работает, только если измеряемый сигнал является единственным сигналом на ВЧ-входе датчика. При наличии других сигналов в пределах полосы пропускания датчика мощности необходимо удалить эти сигналы, в противном случае будет измеряться суммарная мощность в полосе пропускания датчика, а не только мощность исследуемого канала.

С помощью метода нулевой полосы обзора на анализаторе спектра

Другим способом измерения мощности в канале является применение режима нулевой полосы обзора на анализаторе спектра. Вместо развертки в полосе обзора или диапазоне частот анализатор фиксируется на центральной частоте канала, а полоса обзора устанавливается на ноль. Анализатор измеряет мощность в пределах полосы разрешения, и на дисплее выводится значение мощности в канале.

Значение мощности можно считывать вручную или с помощью маркера. В режиме нулевой полосы обзора необходимо использовать детектор среднеквадратического значения, т. к. измеряется мощность.

При измерении мощности в канале в режиме нулевой полосы обзора необходимо выбрать полосу разрешения немного больше полосы канала. Например, для полосы канала 1,4 МГц подходит полоса разрешения 3 МГц. Однако при измерении более широких каналов могут возникнуть затруднения, поскольку на анализаторе спектра может отсутствовать возможность задать достаточно широкую полосу разрешения для полного охвата сигнала.

В полосе разрешения также не должно быть других сигналов. При увеличении времени развертки в режиме нулевой полосы обзора повышается точность результатов измерений.

С помощью метода интегрирования полосы пропускания на анализаторе спектра

Современные анализаторы спектра способны автоматически рассчитывать мощность в канале на основе полосы канала и частоты. Измерение проводится путем взятия интеграла по полосе канала, поэтому данный метод также обозначается как метод интегрирования полосы пропускания. Как и для метода с нулевой полосой обзора, здесь требуется применение детектора среднеквадратического значения.

Заключение

Мощность в канале — это суммарная мощность в определенном канале, который задается как полоса пропускания или интервал между двумя частотами.

Три основных метода измерения мощности в канале:

  • С помощью датчика мощности
  • С помощью режима нулевой полосы обзора на анализаторе спектра
  • С помощью метода интегрирования полосы пропускания на анализаторе спектра

Для измерения мощности в канале выполняются измерения мощности, поэтому в анализаторе спектра необходимо использовать детектор среднеквадратичного значения.

Хотите узнать больше?

Хотите узнать больше об основах испытаний?

Подпишитесь на нашу новостную рассылку

Прочие учебные материалы