La importancia de un medidor de potencia de RF calibrado.

¿Por qué es importante la trazabilidad?

Si bien aún tardarán en estar disponibles productos comerciales para la banda D, el fundamento necesario para aprobar su comercialización debe establecerse con mucha antelación. Para garantizar que la potencia de transmisión se mantenga dentro de los límites permitidos se necesitan medidores de potencia de RF calibrados. Para ello es necesario crear un patrón y ponerlo a disposición de los fabricantes de sistemas de prueba que les permita calibrar escalas de medida para medidores de potencia y contar con trazabilidad respecto a los patrones de referencia nacionales. Tras un ingente trabajo y una inversión considerable, la creación de este patrón para la banda D finalizó en 2023.

Rohde & Schwarz formó parte del proyecto conjunto europeo, colaborando con el instituto nacional alemán de metrología (PTB) y otros institutos metrológicos. Los medidores de potencia R&S NRP170TWG se calibraron también para la banda D. Estos son los únicos medidores de potencia de RF con un rango de medida calibrado para frecuencias por encima de 110 GHz.

El papel de Rohde & Schwarz en la jerarquía de calibración

La fig. 2 ilustra el principio internacional en el que se basa la jerarquía de calibración y la cadena de calibración.

El PTB, como instituto nacional de metrología para Alemania, garantiza que los mensurandos clave puedan verificarse con una precisión extremadamente alta. El PTB mantiene instrumentos y equipamiento de alta precisión para monitorizar el entorno de medida. Ambos conforman el patrón nacional. En el caso de la potencia de RF, el patrón nacional consiste en un medidor de potencia de RF y un microcalorímetro. Para obtener más información y averiguar cómo realiza Rohde&Schwarz el trazado de las medidas de potencia de RF, véase [1] y [2].

Los laboratorios de calibración acreditados representan el siguiente nivel. En Alemania, la agencia de acreditación DAkkS (Deutsche Akkreditierungsstelle GmbH) es responsable de estas acreditaciones. La organización cuenta con una red de más de 600 laboratorios de calibración. Los laboratorios mantienen patrones de referencia (medidores de potencia de RF con exactitud de medida derivada con precisión de medidas basadas en el patrón nacional e incertidumbre de medida documentada).

En el marco de este principio, la exactitud de medida se transfiere desde el nivel superior al inferior dentro de la jerarquía de calibración o la cadena de calibración. La incertidumbre de medida aumenta ligeramente con cada eslabón adicional en la cadena.

Rohde & Schwarz se sitúa directamente debajo del PTB en la jerarquía de calibración. La empresa cuenta con laboratorios de calibración acreditados en Memmingen, Múnich y Colonia, encargados de garantizar la trazabilidad con el patrón primario de medida nacional. Estos laboratorios son un elemento clave de nuestra infraestructura de calibración y aseguramiento de calidad industrial.

Características especiales del patrón de referencia

Los patrones de referencia en los laboratorios de calibración acreditados deben ser compatibles con los sistemas de calibración utilizados por los institutos nacionales de metrología. Como patrón de referencia solamente se pueden utilizar medidores de potencia pasivos basados en termistancias o tecnologías comparables. En el ámbito industrial, este tipo de sensor hace tiempo que ya no se utiliza para medidas de potencia de RF. Dada la excelente estabilidad a largo plazo de las termistancias, se siguen usando en los institutos de metrología nacionales.

Rohde & Schwarz es uno de los pocos fabricantes a nivel global que produce medidores de potencia de RF termoeléctricos aptos para trazar el mensurando de potencia de RF. Estos patrones de transferencia se pueden utilizar como patrones de referencia en laboratorios de calibración acreditados. Rohde & Schwarz ofrece ahora estos patrones de transferencia para la banda D. La empresa realiza una importante contribución al aseguramiento de la calidad y la comercialización de nuevas bandas de frecuencias para aplicaciones como las comunicaciones inalámbricas.

Otras referencias sobre la trazabilidad de mensurandos de RF

[1] Traceability of RF measurands. Judaschke, R., NEWS 199 (2009), págs. 28-33. Artículo del Instituto Nacional de Metrología alemán (PTB).

[2] Calibration of the RF power measurand at Rohde & Schwarz. Rösel, G., NEWS 199 (2009), págs. 34-37.